高压套管属于电站、电器类高压绝缘子，它的作用是将载流导体引入或引出变压器、断路器、电容器等电气设备的金属外壳（电器用套管）；还可将载流导体穿过建筑物或墙壁（电站用套管）。
如图2.17所示为最简单的绝缘套管，包括绝缘部分1、金具固定连接套筒（又称法兰）2以及中心导电杆3。外部为瓷套，瓷套与中间导电杆之间则有各种结构方式，按套管的不同结构方式而分为纯瓷套管、充油套管和电容套管。
1.纯瓷套管的结构特点
纯瓷套管以电瓷（或还有空气）为绝缘，结构简单，维护方便。纯瓷套管又分为空心和实心两种。如图2.16 （ c）所示即为空心纯瓷套管，在瓷件与导电杆之间有一空气腔。纯瓷空心套管一般只能用于较低电压等级。当电压过高时， 由于导电杆周围电场强度甚高，空气腔产生电晕，使套管表面容易发生滑闪放电。在空气腔套管的导电杆上缠有几层胶纸（3～5 mm厚），因纸的εr较空气的大，所以导电杆部位在交流电压下的电场强度降低。可以提高起晕电压，从而提高了套管的闪络电压。
空心纯瓷套管的缺点是中部直径大，内部鼓形空腔的制造不方便，导电杆如用纸层包裹也容易老化或受潮。因此， 目前我国在20 kV以上则采用无空气腔的实心套管。实心套管在瓷件与导电杆之间没有空气腔，瓷件内壁涂以半导体釉均压层，然后用弹簧片与导电杆接通，使瓷件与导电杆同电位，这样内腔的气隙不承受电压，以免发生电晕。
纯瓷套管一般只做到35 kV及以下较低电压等级。当电压更高时，则采用充油套管或电容套管。
2.充油套管的结构特点
充油套管就相当于在纯瓷套管的空心内腔里充以绝缘油。充油套管的击穿电压、散热性能比原来空心时大为改善。
20 kV及以下的充油套管，主要就靠瓷套里所充的变压器油作绝缘。当电压较高，如35 kV以上时，导电杆表面处油道里的电场强度已很高，为此，常在导电杆上套以胶纸管或包以电缆纸（5～15 mm），这样可以显著提高油道的击穿电压。
图2.17 最简单的绝缘套管
1—绝缘；2—法兰；3—导电杆
对于60 kV或110 kV以上的充油套管，只是在导电杆上套装胶纸管或包绕电缆纸，其击穿电压往往不能满足要求，需在油隙中再加入几个胶纸筒，利用屏蔽作用来提高击穿电压。将油隙分得越细，击穿电压越高。如图2.18所示为高压试验变压器充油套管主要部件局部截面示意图。 由图可见，在导电杆1与法兰6间有四个壁厚3 mm的胶纸筒3；为减小导电杆附近油道中的场强，在导电杆上包以40 mm厚的油浸浸纸2；为降低法兰处场强，提高沿瓷面的滑闪电压，在法兰内设有接地屏4，运行中接地屏与法兰用导线相连。在高压充油套管的屏障（胶纸筒）上，有时还覆有金属箔（黄铜或铝箔），带有下述电容式套管中的均压极板的作用——调整径向及轴向的电位分布，从而进一步改善套管的电气性能。
图2.18 某试验变压器套管截面
3.电容式套管的结构特点
充油套管中，屏障数目不能太多（通常不超过6～8个），数目太多会使套管的制造发生困难，油循环也受到阻碍；何况充油套管里总还有较宽的油道，其电气强度远比纸层的低。
所以更高电压时改用电容式套管。如图2.19所示为电容式套管示意图，它主要由导电杆1、电容芯子5、瓷套3、法兰4、油箱2等组成。
电容式套管的性能主要取决于电容芯子。电容芯子是在导电杆上用绝缘纸和金属箔（铝箔）交替缠绕而成，如图2.20所示。电容芯子制成锥状，即金属箔的长度随离开导电杆的距离增加而减小。目的是为了调整导电杆与地极间的电场，使之比较均匀。调整原理：在图2.20中，每两层金属箔间形成一圆柱电容器，每层金属箔是径向电场强度为
（2-4）
式中 Q——金属箔上的电荷；
r——金属箔圆柱的半径；
ε0——真空介电常数；
εr——金属箔间绝缘纸的相对介电常数；
l——金属箔的长度。
图2.19 电容式套管示意图
图2.20 电容芯子示意图
因为ε0、εr与Q均为常数，所以Er=f（rl） ；只有当rl为一常数时，Er才为常数，即各层径向电场强度才均匀相等。此时，离导电杆较远（r大）的金属箔圆柱的长度（l）较短，这样电容的体积就成了锥体状。
电容套管由于采用了电容芯子作为内绝缘，因此电气性能比充油套管好，同时具有较小的体积和较大的机械强度。所以， 目前电容式套管已在全国大量生产和应用，并逐步取代充油套管。但由于多层介质巨大的吸湿性，电容套管密封不好容易受潮；还有电容套管散热性较差，有可能引起热击穿。
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