[发明专利]一种稳定500kV架空地线放电间隙场强的绝缘垫片和方法

说明书

本发明涉及一种稳定500kV架空地线放电间隙场强的绝缘垫片，绝缘垫片固定在间隙高压极，绝缘垫片与间隙低压极接触，包括绝缘层、金属层和装配金具，绝缘层、金属层和装配金具依次连接；绝缘层与间隙低压极接触，绝缘层设有放电通道，绝缘层和金属层的厚度比例为3：2；装配金具安装在间隙高压极上。本发明还涉及一种稳定500kV架空地线放电间隙场强的方法。本发明能够稳定500kV架空地线放电间隙的电场特性，避免装配金具或垫片发热，属于垫片技术领域。

技术领域

本发明涉及垫片技术领域，具体涉及一种稳定500kV架空地线放电间隙场强的绝缘垫片和方法。

背景技术

500kV架空地线绝缘子并联间隙的作用机理是：处于正常运行状态时，间隙将地线与地电位塔材绝缘，防止地线长期处于感应放电状态；而当雷击架空避雷线时，空气间隙短接，雷电流通过塔材导入大地，以避免导线上遭受雷击，保护线路的安全。500kV架空地线绝缘子并联间隙一般由圆柱形的高压极和板型的地极组成，通过螺栓安装固定。然而，由于长期受自然环境影响或被外力改变，并联间隙金具容易出现松动位移，导致整定的间隙放电距离不足(并联间隙距离需要严格满足20mm±2mm的标准)，从而因地线感应电等过电压而引起间隙性击穿，严重时会出现持续燃弧的现象，导致电能损耗及金具发热等严重缺陷。

目前有关架空地线绝缘子并联间隙的改进设计主要有金具改进和间隙固定装置两种，前者通过改变金具固定方式，一般是采用防松动螺栓或将间隙电极两端的金具固定成型，使其不易产生滑移和松动；后者则是通过绝缘材料将间隙两极的相对位置固定隔离。前者需要更改金具设计，往往难以应用于检修作业中，而后者则存在影响间隙整定放电特性，不耐高温，易老化等问题，而且在实际应用中发现影响雷击间隙放电时的拉弧灭弧能力。

因并联间隙的电场特性及放电设计要求较高，目前尚未有地线绝缘子并联间隙垫片相关的研究。

对于放电间隙的绝缘垫片，其主要设计要点在于如何保持间隙的电场特性：由于放电间隙的击穿电压(场强)为设计整定值，简单形状或单一结构的绝缘垫片无法解决地线放电间隙电场畸变导致击穿电压下降的问题，反而会导致以下情况：在地线放电间隙增加绝缘材料的垫片会增大棒-板电极的电场畸变程度，导致其击穿电压比纯空气间隙的击穿电压小(亦即比设计整定值小)；此外，未经过设定的放电通道容易造成金具或垫片发热、爆炸等缺陷，同时也要兼顾间隙因过电压而出现过电弧后的灭弧功能；因此如何在设计垫片的结构和材质是本发明最关键的问题；另外还存在以下问题：

(1)垫片在放电间隙中的安装容易松动、脱落，造成间隙隔离失效和高空坠物风险；

(2)放电间隙的击穿电压只能整定单一值，无法进行调节，一旦出现间隙放电两极的螺栓松动，间隙放电防雷的作用便已失效。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种能够稳定500kV架空地线放电间隙的电场特性，避免装配金具发热的稳定500kV架空地线放电间隙场强的绝缘垫片。

本发明的另一个目的是：提供一种能够保持放电间隙电场特性的稳定500kV架空地线放电间隙场强的方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种稳定500kV架空地线放电间隙场强的绝缘垫片，绝缘垫片固定在间隙高压极，绝缘垫片与间隙低压极接触，包括绝缘层、金属层和装配金具，绝缘层、金属层和装配金具依次连接；绝缘层与间隙低压极接触，绝缘层设有放电通道，绝缘层和金属层的厚度比例为3：2；装配金具安装在间隙高压极上。

作为一种优选，绝缘层为长方体结构，放电通道设在绝缘层的一侧。

作为一种优选，放电通道沿绝缘层高度方向设置，放电通道为半圆柱形，放电通道的高度与绝缘层高度相同。

作为一种优选，绝缘层采用环氧树脂或氧化锌制备。