均压环和屏蔽环

均压环和屏蔽环虽然因为安装的地方不同造成其作用不同，但是它们的构造和最终目的是相似的。均压环的作用是控制绝缘子上的电晕。屏蔽环的作用则是控制金具上的电晕。

随着电压等级升高，线路绝缘子串越来越长，其电压分布也越不均匀。线路绝缘子串电压分布一般呈“U”形曲线分布，绝缘子两端承受电压较高，中间绝缘子承受电压较低。局部放电往往从局部场强较高处产生并发展，承受电压最高的绝缘子易先发生放电，并逐步发展成闪络，因此降低靠近导线一侧的绝缘子承受电压和改善绝缘子串电压分布是提高绝缘子串起晕电压和闪络电压的一种有效措施。

一般均压环安装在第二片绝缘子瓷裙的位置上，如果安装位置低了则均压的效果不够，高了则会影响绝缘强度。有测量数据显示：对于500kV线路安装均压环后，第一片绝缘子的电压可降至7.8% 。

a) 适用于合成绝缘子的均压环

绝缘子的电压分布与其自身的对地电容有关，对地电容大的绝缘子电压分布均匀，反之则不均匀。合成绝缘子较瓷绝缘子的对地电容小，电压分布不均匀，且随电压等级的升高不均匀性更加明显。因此，在高压输电线路上使用合成绝缘子就适当配置了相应的均压环（图1）。均压环除具有均压效果外，还可起到引弧作用，使产生的放电闪络发生于两环之间，保护伞裙不被灼伤。

图1适用于合成绝缘子的均压环

b) 适用于500kV线路的均压环

500kV线路的绝缘子一般由陶瓷或者玻璃材料构成，电气性能上和合成绝缘子有着一定的差异，因此，在国内还有一类均压环被广泛使用（图2）。

图2适用于500kV线路的均压环

金具，包括线夹、挂板、螺栓等，都是带有棱角的部件。对于220kV以上线路，在没有装设屏蔽环的情况下，金具尖端的高电位梯度将产生强烈的电晕。屏蔽环的高度和宽度需要保证覆盖被屏蔽物，且有余(图3)。

图3均压环和屏蔽环

均压环和屏蔽环一般由圆管弯成，圆管可以是钢管，也可以是铝管。钢管须采用无缝钢管，在弯曲加工时不会开缝。对于环的表面处理也很重要，光滑的表面可以有效的控制电晕的产生。关于环的形状，在国内一般认为形状的差别不大。多采用简单的圆环形（均压环）和两侧轮形（屏蔽环）。具体应该根据被屏蔽物的形状而定。经过测试，对于管径的大小有一定的要求32mm(330kV)，50mm（500kV），80~100mm(750kV)，100~120mm(1000kV)。

对于钢管做的环，由于需要热镀锌，我国多采取分成两半体，镀锌后中间再用铝管插接的办法。在强度要求上，国内并无标准规定，一般考虑能够承受一个安装工人的重量为宜。

c) 均压屏蔽环

有时根据工程的需要，将屏蔽环向上延伸，把绝缘子串的最后一片包容进来，就称该环为均压屏蔽环（图4）。线路上的均压屏蔽环对串上的金具起了屏蔽保护作用，也对串上的绝缘子起了均压作用。在国内工程上，均压屏蔽环较为常见。在管材的选择上，一般是铝或者镀锌钢。

图4均压屏蔽环

国内不少专家对于现有的均压环设计并不满意，正在设想一种新型结构。这种均压环适用于低电压。这种均压环由硅橡胶与金属薄片经热加工压制而成(图5)，均压环内径与绝缘子铁帽外径匹配，均压环外径约为绝缘子瓷盘径的2/3，平面设计与绝缘瓷上表面平行，其上覆有憎水性硅橡胶。

图5

图6

图6(a)的瓷绝缘子上表面(特别是靠近铁帽部分)与等位线基本垂直，图6(b)的等位线与绝缘子上表面基本平行，因电力线垂直于等位线，故安装均压环后绝缘子表面电力线更垂直于上表面，减弱了平行方向的电场力，利于抑制导电粒子沿面发展，防止闪络。绝缘子增加均压环后，可减小铁帽处最大电场强度，降低电场畸变程度，利于提高绝缘子闪络电压和起晕电压。