專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓套管接頭、高壓套管及高壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓電力系統(tǒng)的領(lǐng)域，特別涉及用于在形成所述系統(tǒng)的各 部分的各高壓裝置中使用的高壓套管的接頭。
背景技術(shù)：
公知的，例如高壓變壓器、電抗器、開(kāi)關(guān)設(shè)備等的高壓設(shè)備和裝置 通常配備有套管，套管適于將高電位的電流傳送通過(guò)接地阻障_一例如 象變壓器箱這樣的電氣裝置的壁或殼體。
傳統(tǒng)的高壓套管包括由陶瓷或復(fù)合材料制成的絕緣體，套管設(shè)置有 傘裙且大體上是中空的。在套管的內(nèi)側(cè)，由電容器本體或者某些其它類(lèi) 型的電壓遞減裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓遞減，電導(dǎo)體穿過(guò)所述的電壓遞減裝置。 電導(dǎo)體連接到連接有高壓電氣裝置的套管的 一側(cè)，而在套管的另 一側(cè)連 接有另一高壓電氣裝置。例如，當(dāng)?shù)谝浑姎庋b置是變壓器時(shí)，套管安裝 在諸如箱壁的變壓器殼體上，并且套管的導(dǎo)體使變壓器的內(nèi)側(cè)與其上能 夠連接諸如母線、電涌放電器或直流閥的另一電氣裝置的外側(cè)相連接。
在現(xiàn)有技術(shù)的套管中，高壓導(dǎo)體的底端部分形成布置為與第一電氣裝 置連接的底部接頭，第一電氣裝置在變壓器的情況下將是變壓器的內(nèi)部組 件。為此，在變壓器內(nèi)設(shè)置有匹配的內(nèi)接頭。在與底部接頭端相對(duì)的套管 上端，導(dǎo)體設(shè)置有上部外接線端或者外連接接頭，導(dǎo)體由其連接至第二電 氣裝置或外源。通常地，為了電氣連接導(dǎo)體并從而將變壓器連接至外源 或電氣裝置，外連捲接頭通過(guò)大致平坦的接口電氣連接至導(dǎo)體，其同時(shí)形 成套管的頂蓋。
在另 一類(lèi)型的現(xiàn)有技術(shù)的套管中，所述外接線端不能直接地附連至套 管的頂蓋，外接線端與導(dǎo)體之間的連接通過(guò)導(dǎo)電的中間部分實(shí)現(xiàn)。此中間 部分安裝于導(dǎo)體的端部上，延伸穿過(guò)套管的頂蓋，且外接線端在套管的外 側(cè)擰到中間部分上。為了將中間部分緊固至導(dǎo)體，其必須擰入位于導(dǎo)體內(nèi) 側(cè)的鋼質(zhì)拉延環(huán)或類(lèi)似部件。此拉延環(huán)又檸入導(dǎo)體，從而由于必要的內(nèi)螺 紋而使導(dǎo)體的壁厚減小。此拉延環(huán)裝置也要求提供密封。術(shù)語(yǔ)高壓通常用于高于約50千伏的電壓。如今，商用高壓裝置的上限 通常為1100千伏，但是可以預(yù)見(jiàn)在不遠(yuǎn)的將來(lái)將達(dá)到諸如1200千伏甚至 更高的電壓。同時(shí)，電流水平也正在增長(zhǎng)，并且可高達(dá)4000-5000安甚至 更高。
對(duì)于800千伏及更高范圍內(nèi)的高壓以及2000安及更高的額定電流而 言，對(duì)套管的要求自然增加一一例如當(dāng)面臨散熱和冷卻、電場(chǎng)、套管的電 絕緣等情況時(shí)。就此而言，低損耗、特別是能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)電流變得必不可少。 當(dāng)前套管的損耗主要?dú)w結(jié)于導(dǎo)體的損耗和在套管不同部件之間的電路中 M頭或觸點(diǎn)中的損耗。從而，當(dāng)考慮導(dǎo)體時(shí)，日益重要的是使每種裝置 最小化，使得諸如螺紋的導(dǎo)體中的導(dǎo)電材料減少。同樣認(rèn)識(shí)到，更少的接 頭會(huì)減少損耗，il^高電壓和高電流的應(yīng)用中是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高壓套管接頭，其改善了現(xiàn)有的套管 接頭并可達(dá)到上述的高壓水平和高額定電流。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供包括此種接頭的高壓套管和包括此種 套管的高壓裝置。
通過(guò)如獨(dú)立權(quán)利要求限定的高壓套管接頭、高壓套管和高壓裝置實(shí) 現(xiàn)這些以及其它目的。
相應(yīng)地，限定一種高壓套管接頭，其包括用于與電氣裝置連接的第 一接頭部和用于與所述套管的導(dǎo)體連接的第二接頭部，其中，所述第二 接頭部具有內(nèi)孔，所述內(nèi)孔設(shè)置有用于容納所述導(dǎo)體的端部的開(kāi)口，其 特征在于，所述接頭還包括一組安裝孔和一組適于穿過(guò)所述安裝孔的安裝 構(gòu)件，兩個(gè)所述接頭部通過(guò)所述安裝孔和安裝構(gòu)件固定至所述導(dǎo)體的端 部，并且每個(gè)所述安裝孔具有位于所述第二接頭部的所述內(nèi)孔的內(nèi)側(cè)第一 開(kāi)口 。通過(guò)利用相同一組安裝孔和安裝螺釘將兩個(gè)接頭部固定至導(dǎo)體的 端部，實(shí)現(xiàn)了具有更少部件的更簡(jiǎn)單的構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)。
依據(jù)另一特征，所述第一接頭部具有垂直于所述導(dǎo)體的軸線的最大 外截面尺寸，所述安裝孔位于所述第一接頭部的所述最大外截面尺寸 內(nèi)。通過(guò)依據(jù)此特征來(lái)定位安裝孔，提供了使第一外接頭部具有比現(xiàn)有技術(shù)一一例如當(dāng)安裝孔在凸緣上位于接頭部的外側(cè)時(shí)一一更大的截面 的可能性。外接頭部的更大直徑使得可能增大電流容量而不需要制造龐 大的頂部接頭。
依據(jù)第一實(shí)施方式，所述第一接頭部是中空的，并且每個(gè)所述安裝
孔具有位于所述第一接頭部的所述中空部分的內(nèi)側(cè)、用于插入所述安裝 構(gòu)件的第二開(kāi)口。從而，安裝構(gòu)件能夠從第一接頭部的中空內(nèi)部插入安
裝孔，即，接頭部連接至外部電氣裝置。通過(guò)這種設(shè)置，安裝孔和安裝 構(gòu)件可制成比下述第二實(shí)施方式中的要短。
依據(jù)第二實(shí)施方式，所述第一接頭部是實(shí)心的本體，且每個(gè)安裝孔 延伸穿過(guò)所述實(shí)心本體并進(jìn)一步穿過(guò)所述內(nèi)孔的底部。該實(shí)施方式制造 簡(jiǎn)易且堅(jiān)固耐用。
在此實(shí)施方式中，每個(gè)安裝孔具有位于所述第一接頭部的自由端的 第二開(kāi)口。
依據(jù)本發(fā)明的接頭的另一特征，接頭制成為一體。這提供了例如具 有最小接頭損耗的有利的電流路徑。其也易于制造。例如，其能通過(guò)車(chē) 床加工實(shí)心棒料或者使用管料來(lái)制造。
在第一實(shí)施方式的一個(gè)變型中，第二接頭部的內(nèi)孔與第一接頭部的 中空部分可通過(guò)隔離中間壁隔開(kāi)，且安裝孔形成在中間壁內(nèi)。
依據(jù)本發(fā)明，還限定一種包括如任一對(duì)接頭進(jìn)行限定的權(quán)利要求所述 的外連M頭的高壓套管，以及包括此種高壓套管的高壓裝置。


現(xiàn)將通過(guò)參考附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，附圖僅以示例的方式示出本發(fā)明
的實(shí)施方式，其中
圖l的剖視圖示意性地示出高壓套管的一個(gè)端部設(shè)置有依據(jù)本發(fā)明 第一實(shí)施方式的外連接接頭；
圖2的放大剖視立體圖示意性地示出依據(jù)發(fā)明第一實(shí)施方式的接
頭；
5圖3的剖視圖示意性地示出接頭第一實(shí)施方式的一種變型；以及 圖4的剖視圖示意性地示出依據(jù)本發(fā)明的接頭的第二實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
圖1中示出設(shè)置有依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的接頭的高壓套管的一 端。高壓套管包括一個(gè)中空套管絕緣體2，該中空套管絕緣體在高壓導(dǎo) 體10的周?chē)纬梢粋€(gè)外軍。套管的端部由頂蓋4封閉。所述蓋設(shè)置有 孔6，導(dǎo)體10穿過(guò)孔6延伸至套管的外側(cè)。在名稱(chēng)為"高壓套管和包括 該套管的高壓裝置"的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)中說(shuō)明了這種布置的一個(gè)示例，所 述專(zhuān)利申請(qǐng)與本申請(qǐng)由相同的申請(qǐng)人于同一天提交。
導(dǎo)體10是中空的且在其端部設(shè)置有某一類(lèi)型的端塞12,僅示意性 地示出該端塞。在導(dǎo)體的內(nèi)部也可有未示出的其它裝置或布置一一諸如 拉桿設(shè)備?？蛇x地，導(dǎo)體可以是實(shí)心的，在此情況下，接頭可通過(guò)旋入 設(shè)于導(dǎo)體端部的相應(yīng)安裝孔的螺釘24來(lái)附連到導(dǎo)體。
依據(jù)圖l和圖2所示的第一實(shí)施方式的接頭包括用于連接套管外側(cè) 的電氣裝置的第一接頭部14和用于連接導(dǎo)體10的第二接頭部16。為此， 第二接頭部具有一個(gè)內(nèi)孔18，該內(nèi)孔設(shè)置有用于容納導(dǎo)體10的開(kāi)口。 導(dǎo)體的端部插入所述內(nèi)孔，并通過(guò)電氣連接裝置20(在圖2中未示出電 氣連接裝置)確保與接頭的電氣連接。接頭還包括安裝孔22和諸如示 例中的螺釘?shù)陌惭b構(gòu)件24,接頭通過(guò)安裝孔和安裝構(gòu)件固定至導(dǎo)體的端 部。具有笫一接頭部和第二接頭部的設(shè)置保證了導(dǎo)體10和接頭14之間 的冗余電氣連接，且如果一個(gè)接頭部失效則另 一接頭部足以將電流從導(dǎo) 體傳遞到接頭。
在所示實(shí)施方式中，第一接頭部14——以下也稱(chēng)為外接頭部一一是 中空的。第二接頭部16—一以下也稱(chēng)為導(dǎo)體接頭部一一具有由內(nèi)孔18 的底部形成的底部部分。此底部部分也能描述為將外接頭部與導(dǎo)體接頭 部隔開(kāi)的中間壁26。在所示的實(shí)施方式中，外接頭部14、導(dǎo)體接頭部 16以及中間壁26形成為一體。
安裝孔22形成于中間壁26中，并在外接頭部14的中空內(nèi)部中形 成一個(gè)開(kāi)口和在導(dǎo)體接頭部16的內(nèi)孔18中形成一個(gè)開(kāi)口 。當(dāng)接頭安裝在導(dǎo)體上時(shí)，螺釘24插入孔22內(nèi)，并旋入導(dǎo)體的端部，該端部設(shè)置有 特定的用于容納螺釘?shù)倪m當(dāng)裝置。其可以是簡(jiǎn)單的端塞或其它合適的裝 置。
圖3示出第一實(shí)施方式的一種變例。在該圖中，與圖1和圖2中的 元件相同或相似的元件賦予相同的參考標(biāo)號(hào)。依據(jù)此變例的接頭包括外 接頭部14和具有內(nèi)孔18的導(dǎo)體接頭部16。外接頭部是中空的。此變例 與圖2的差別在于中間壁36制為插入該接頭內(nèi)的獨(dú)立元件。因而， 安裝孔22制造在該獨(dú)立元件中。
圖4示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式。依據(jù)此實(shí)施方式，外接頭14 不是中空的，而是制為實(shí)心的本體。安裝孔42貫穿整個(gè)實(shí)心本體14， 從外接頭部14的自由外端延伸至導(dǎo)體接頭部16內(nèi)側(cè)的內(nèi)孔18。
外接頭部14的外部形狀和內(nèi)部形狀都可改變。在圖2中，外接頭 部顯示為圓筒形。然而，也很可能是正方形、六角形或者任何與其將要 連接的電氣裝置的接頭相適配的其它形狀。例如，在第二實(shí)施方式的情 況下，六角形形狀可能是合適的。
在所有的實(shí)施方式中，第一 (外)接頭部具有垂直于導(dǎo)體軸線的最 大外截面尺寸，且安裝孔位于此第一接頭部的最大外截面尺寸內(nèi)。這與 外接頭部的外部形狀或者內(nèi)部形狀是無(wú)關(guān)的。
在此說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)"高壓(HV)"用于50千伏及更高的電壓。 當(dāng)前商用高壓的上限是1100千伏，但可以預(yù)見(jiàn)的是本發(fā)明也能用于更 高的電壓，高達(dá)1200千伏甚至更高。通常，本發(fā)明適用于大約200千 伏及以上的高壓.
所述高壓套管接頭可用于直流或交流應(yīng)用場(chǎng)合的套管中。
本發(fā)明的接頭和高壓套管也能用于許多類(lèi)型的高壓裝置一一諸如 變壓器、電抗器、斷路器、發(fā)電機(jī)、開(kāi)關(guān)設(shè)備或任何其它應(yīng)用于高壓系 統(tǒng)中的合適裝置。此外，在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)"電力裝置"與"高 壓裝置"應(yīng)理解為包括電纜、母線、電涌放電器、直流閥等。
此外，本發(fā)明對(duì)套管各側(cè)的介質(zhì)未加限制，諸如空氣-油、空氣-空氣(穿壁套管)、空氣-煤氣(煤氣開(kāi)關(guān))等。也未限制對(duì)套管內(nèi)的絕緣介質(zhì)的選擇。其可以例如是煤氣、油、凝膠體或其組合。
本發(fā)明不局限于僅作為示例給出的實(shí)施方式，而是如本領(lǐng)域內(nèi)的技 術(shù)人員所意識(shí)到的那樣可在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)以多種方式作出變 化和1務(wù)改。
權(quán)利要求
1.一種高壓套管接頭，包括用于與電氣裝置連接的第一接頭部(14)和用于與所述套管的導(dǎo)體(10)連接的第二接頭部(16)，其中所述第二接頭部具有內(nèi)孔(18)，所述內(nèi)孔設(shè)置有用于容納所述導(dǎo)體的端部的開(kāi)口，其特征在于，所述接頭還包括一組安裝孔(22，42)和一組適于穿過(guò)所述安裝孔的安裝構(gòu)件(24)，兩個(gè)所述接頭部(14，16)通過(guò)所述安裝孔和安裝構(gòu)件固定至所述導(dǎo)體(10)的端部，并且每個(gè)所述安裝孔(22，42)具有位于所述第二接頭部(16)的所述內(nèi)孔(18)的內(nèi)側(cè)的第一開(kāi)口。
2. 如權(quán)利要求l所述的接頭，其特征在于所述第一接頭部(14)具 有垂直于所述導(dǎo)體(10 )的軸線的最大外截面尺寸，并且所述安裝孔(22， 42)位于所述第一接頭部的所述最大外截面尺寸內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的接頭，其特征在于，所述第一接頭部(14 ) 是中空的，并且每個(gè)所述安裝孔(22 )具有位于所述第一接頭部的中空 部分的內(nèi)側(cè)、用于插入所述安裝構(gòu)件(24)的第二開(kāi)口。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的接頭，其特征在于，所述笫 一接頭部(14 ) 是實(shí)心的本體，且每個(gè)所述安裝孔(42)延伸穿過(guò)所述實(shí)心的本體并進(jìn) 一步穿過(guò)所述內(nèi)孔(18)的底部。
5. 如權(quán)利要求4所述的接頭，其特征在于，每個(gè)所述安裝孔(42) 具有位于所述第一接頭部(14)的自由端的第二開(kāi)口。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，所述接頭 制成為一體。
7. 如權(quán)利要求3所述的接頭，其特征在于，所述第二接頭部(16) 的內(nèi)孔(18 )與所述第一接頭部的中空部分通過(guò)隔離中間壁(36 )隔開(kāi)， 且所述安裝孔(22)形成在所述中間壁內(nèi)。
8. —種高壓套管，其包括如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的外連接 接頭。
9. 一種高壓裝置，其包括如權(quán)利要求8所述的高壓套管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓套管接頭，其包括用于與電氣裝置連接的第一接頭部(14)和用于與所述套管的導(dǎo)體(10)連接的第二接頭部(16)，其中所述第二接頭部具有內(nèi)孔(18)，所述內(nèi)孔設(shè)置有用于容納所述導(dǎo)體的端部的開(kāi)口。所述接頭還包括一組安裝孔(22，42)和一組適于穿過(guò)所述安裝孔的安裝構(gòu)件(24)，兩個(gè)所述接頭部(14，16)通過(guò)所述安裝孔和安裝構(gòu)件固定至所述導(dǎo)體(10)的端部，并且每個(gè)所述安裝孔(22，42)具有位于所述第二接頭部(16)的所述內(nèi)孔(18)的內(nèi)側(cè)的第一開(kāi)口。本發(fā)明還涉及包括此種接頭的高壓套管和包括此種套管的高壓裝置。
文檔編號(hào)H01R4/60GK101577375SQ20081012710
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者大衛(wèi)·埃米爾松, 托馬斯·埃里克松 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)有限公司