1.本实用新型涉及高压开关设备领域，特别涉及高压开关设备领域中的盆式绝缘子。
背景技术：2.盆式绝缘子在gis或gil开关设备中，起着隔离气室，连接支撑导体及绝缘等作用。盆式绝缘子作为gis或gil中的薄弱环节，其表面闪络是开关设备失效的重要原因。为保证gis开关设备的可靠运行，盆式绝缘子在设计时不仅要考虑其结构上的机械强度，也要保证其电气性能的可靠性，考虑绝缘件、绝缘件表面、导体表面及壳体表面的电场分布均匀性。
3.目前针对盆式绝缘子及其组件的电场分析主要集中关注盆式绝缘子表面、中心导体屏蔽罩，盆式绝缘子与地电位壳体三交点处的电场分布，而很少关注导体、盆式绝缘子的绝缘体及绝缘气体间形成的三交区域电场分布。
4.导体与绝缘体之间形成的三交区域电场分布同样重要，导体与绝缘体的连接处若设计不当，容易留有弧状楔形气隙，楔形气隙的存在，使该气隙区域的电场较高，容易发生局部放电现象。而且该区域容易残留安装金属屑或其他杂质等，也会引起表面闪络。如图1所示是某420kv盆式绝缘子的结构设计(局部)，如图2所示是其局部放大图(楔形间隙)。该盆式绝缘子施加雷电冲击电压，经仿真计算，请参考图3所示，其楔形间隙的电场可达29.272kv/mm，高于高电位导体表面允许场强24kv/mm。
5.因此，有必要针对导体与盆式绝缘子形成的三交区域进行电场优化，以进一步提升盆式绝缘子的绝缘性能。
技术实现要素：6.本实用新型的目的在于提供一种具有可靠屏蔽作用的盆式绝缘子，以有效地改善导体与盆式绝缘子之间的三交区域电场分布。
7.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种盆式绝缘子，其包括中心导体嵌件及绝缘体，所述中心导体嵌件与导体连接，所述导体与所述绝缘体间的区域填充有绝缘气体，其还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩、绝缘体及绝缘气体之间形成三交区域；其中，所述屏蔽罩包括依次平滑相连的第一部、第二部及第三部；所述第一部与所述导体连接；所述第二部呈向所述绝缘体侧凹陷的凹槽状；所述第三部由所述第二部的边缘向所述导体所在侧延伸。
9.一种实施方式中，沿所述绝缘体的径向，所述第二部的最低点比第一部的最低点低出2～10mm。
10.一种实施方式中，沿所述屏蔽罩的截面，所述第一部呈平直状；所述导体中形成有对应于所述第一部的安装阶孔，所述第一部与所述安装阶孔的孔壁连接。
11.一种实施方式中，所述第一部通过紧固件可拆卸地锁止于所述安装阶孔的孔壁。
12.一种实施方式中，沿所述绝缘体的径向，所述第二部的最低点低于所述紧固件的
最低点。
13.一种实施方式中，所述第三部呈弧状，其弧口朝向所述导体。
14.一种实施方式中，其还包括法兰，所述法兰相对于所述中心导体嵌件分布于所述绝缘体的另一侧；其还包括屏蔽环，所述屏蔽环设于所述绝缘体中，且位于所述法兰的所在侧，所述屏蔽环与所述法兰电连接后接地；所述中心导体嵌件、法兰及屏蔽环通过绝缘树脂一体浇注。
15.一种实施方式中，其还包括密封圈，所述绝缘体在所述法兰的所在侧设有密封槽，所述密封圈安装于所述密封槽中，以密封待连接的罐体。
16.采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
17.本实用新型通过设置屏蔽罩，特别是屏蔽罩的“凹槽”设计，使三交区域处于屏蔽区域内，消除楔形间隙的影响，降低三交区域的场强，改善整体的电场分布，降低盆式绝缘子发生沿面闪络的风险。
18.本实用新型将屏蔽罩通过紧固件安装在导体上，而不是与导体设计为一体，若屏蔽罩因缺陷需要替换，可只拆卸替换屏蔽罩，而不用替换整个导体。
19.本实用新型第二部的最低点低于紧固件的最低点，其可以屏蔽紧固件可能会引起的尖端放电，使该处的电场得到有效的屏蔽。
20.本实用新型设置有屏蔽环，通过屏蔽环，使屏蔽环与法兰、罐体都处于地电位，可以有效地降低罐体与环氧树脂绝缘体之间的气隙场强。
附图说明
21.图1为某420kv盆式绝缘子的局部结构设计；
22.图2为图1的局部细节图；
23.图3为图1所示结构的电场仿真计算结果；
24.图4为本实用新型盆式绝缘子的示意图；
25.图5为本实用新型屏蔽罩示意图；
26.图6为本实用新型的电场仿真计算结果；
27.图7为本实用新型的电场仿真又一计算结果。
28.附图标记说明：
29.中心导体嵌件110、绝缘体120、密封槽121、屏蔽罩130、第一部131、螺栓孔1311、第二部132、第三部133、法兰140、屏蔽环150、密封圈160；
30.导体200、安装阶孔210、紧固件220；
31.绝缘气体300；
32.罐体400。
具体实施方式
33.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例
37.请参考图4所示，本实用新型公开了一种盆式绝缘子，其包括中心导体嵌件110、绝缘体120、屏蔽罩130及法兰140。
38.其中，中心导体嵌件110及法兰140分布于绝缘体120的两侧，并通过绝缘体120的浇注将中心导体嵌件110与法兰140连接为一体，中心导体嵌件110用于实现与导体200的连接，法兰140用于与罐体400的连接。本实施例中，绝缘体120通过环氧树脂浇注。导体200与绝缘体120间的区域填充有绝缘气体300。本实施例中，绝缘气体300为sf6气体。
39.屏蔽罩130包括依次平滑相连的第一部131、第二部132及第三部133。其第一部131为连接部，用于实现与导体200的连接。其第二部132呈向绝缘体120侧凹陷的凹槽状。其第三部133由第二部132的边缘向所述导体200所在侧延伸。如此，即在屏蔽罩130、绝缘体120及绝缘气体300之间形成三交区域。
40.屏蔽罩130通过如上结构设置，则在沿屏蔽罩130的截面方向上使得第二部132均低于第一部131与第三部133，即使得第二部132的表面形成最低点，则该最低的凹槽结构与导体200形成一个屏蔽区域，使得该区域的电场大大减小，消除楔形间隙。
41.具体地，沿屏蔽罩130的截面，屏蔽罩130的第一部131呈平直状，第二部132由第一弧段与第二弧段构成，第三部133呈弧状，第一部131的平直段与第二部132的第一弧段相切，第二部132的第二弧段分别与第二部132的第一弧段及第三部133的弧相切平滑过渡，即形成前述凹槽状结构。如此，第一弧段与第二弧段都在平直段的下方。第三部133的弧口朝向所述导体200。
42.本实施例中，沿绝缘体120的径向，第二部132相对于第一部131，其凹陷落差为其第二部132的最低点比第一部131的最低点低出2～10mm。
43.为便于屏蔽罩130的安装，导体200中形成有对应于第一部131的安装阶孔210，第一部131与安装阶孔210的孔壁连接。作为优选的实施方式，本实施例中，第一部131通过紧固件220可拆卸地锁止安装阶孔210的孔壁，如此，若屏蔽罩130因缺陷需要替换，可只拆卸替换屏蔽罩130，而不用替换整个导体200。
44.为屏蔽紧固件220可能会引起的尖端放电，使该处的电场得到有效的屏蔽，沿绝缘体120的径向，第二部132的最低点低于紧固件220的最低点，如此，即可通过第二部132对紧固件220可能引起的尖端放电进行屏蔽。
45.本实用新型还包括屏蔽环150。屏蔽环150设于绝缘体120中，且位于绝缘体120靠近法兰140的所在侧，屏蔽环150与法兰140电连接后接地；通过屏蔽环150的设置，可以降低
绝缘体120、地电位端的sf6气体与罐体400三者相交区域的场强，改善地电位三交区域的电场分布，提高绝缘效果。本实施例中，中心导体嵌件110、法兰140及屏蔽环150通过绝缘树脂一体浇注。
46.此外，绝缘体120在法兰140的所在侧设有密封槽121，密封圈160安装于密封槽121中，以密封待连接的罐体400，保证sf6气体的气密性。
47.本实用新型的盆式绝缘子是在图1所示的某420kv盆式绝缘子基础上修改导体200和增加屏蔽罩130而成，通过施加雷电冲击电压，经过电场仿真计算，其仿真结果请参考图6所示，屏蔽罩130与环氧树脂绝缘体120三交区域间隙场强为5.129kv/mm，紧固件220区域的场强大大减小，请参考图7所示，屏蔽罩130“凹槽”最低点的场强为20.673kv/mm，比采用图1结构的盆式绝缘子其楔形间隙场强降低了29.4％。
48.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
49.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
技术特征：1.一种盆式绝缘子，其包括中心导体嵌件及绝缘体，所述中心导体嵌件与导体连接，所述导体与所述绝缘体间的区域填充有绝缘气体，其特征在于：还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩、绝缘体及绝缘气体之间形成三交区域；其中，所述屏蔽罩包括依次平滑相连的第一部、第二部及第三部；所述第一部与所述导体连接；所述第二部呈向所述绝缘体侧凹陷的凹槽状；所述第三部由所述第二部的边缘向所述导体所在侧延伸。2.如权利要求1所述的一种盆式绝缘子，其特征在于：沿所述绝缘体的径向，所述第二部的最低点比第一部的最低点低出2～10mm。3.如权利要求1所述的一种盆式绝缘子，其特征在于：沿所述屏蔽罩的截面，所述第一部呈平直状；所述导体中形成有对应于所述第一部的安装阶孔，所述第一部与所述安装阶孔的孔壁连接。4.如权利要求3所述的一种盆式绝缘子，其特征在于：所述第一部通过紧固件可拆卸地锁止于所述安装阶孔的孔壁。5.如权利要求4所述的一种盆式绝缘子，其特征在于：沿所述绝缘体的径向，所述第二部的最低点低于所述紧固件的最低点。6.如权利要求1所述的一种盆式绝缘子，其特征在于：所述第三部呈弧状，其弧口朝向所述导体。7.如权利要求1所述的一种盆式绝缘子，其特征在于：还包括法兰，所述法兰相对于所述中心导体嵌件分布于所述绝缘体的另一侧；还包括屏蔽环，所述屏蔽环设于所述绝缘体中，且位于所述法兰的所在侧，所述屏蔽环与所述法兰电连接后接地；所述中心导体嵌件、法兰及屏蔽环通过绝缘树脂一体浇注。8.如权利要求7所述的一种盆式绝缘子，其特征在于：还包括密封圈，所述绝缘体在所述法兰的所在侧设有密封槽，所述密封圈安装于所述密封槽中，以密封待连接的罐体。
技术总结本实用新型公开了一种盆式绝缘子，其包括中心导体嵌件及绝缘体，所述中心导体嵌件与导体连接，所述导体与所述绝缘体间的区域填充有绝缘气体，其还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩、绝缘体及绝缘气体之间形成三交区域；其中，所述屏蔽罩包括依次平滑相连的第一部、第二部及第三部；所述第一部与所述导体连接；所述第二部呈向所述绝缘体侧凹陷的凹槽状；所述第三部由所述第二部的边缘向所述导体所在侧延伸。本实用新型通过设置屏蔽罩，特别是屏蔽罩的“凹槽”设计，使三交区域处于屏蔽区域内，消除楔形间隙的影响，降低三交区域的场强，改善整体的电场分布，降低盆式绝缘子发生沿面闪络的风险。降低盆式绝缘子发生沿面闪络的风险。降低盆式绝缘子发生沿面闪络的风险。
技术研发人员：陈雪如 张建宏 王振良
受保护的技术使用者：麦克奥迪（厦门）智能电气有限公司
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/7/5
