專利名稱：特高壓gis進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，特別是涉及一種戶 外敞開式配電裝置特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管。其中GIS指Gas Insulated Switchgear,即氣體絕緣組合電器設(shè)備，其主要把母線、斷路 器、CT、 PT、隔離開關(guān)、避雷器都組合在一起，也叫高壓配電裝置。
(二)
背景技術(shù)：
特高壓英文縮寫UHV，在我國，特高壓是指交流500千伏和直流正負(fù) 500千伏以上的電壓等級。
傳統(tǒng)的進(jìn)出線套管用絕緣子主要是由如陶瓷或玻璃(一種絕緣材料) 制成，在絕緣套管技術(shù)領(lǐng)域中，作為絕緣部件的絕緣子，即由陶瓷或玻璃 制成的部件既承受機(jī)械負(fù)荷，又承受電氣負(fù)荷，隨著電壓等級的提高，套 管所受的機(jī)電負(fù)荷的加重，以及現(xiàn)在大氣污染的狀況，瓷或玻璃套管在使 用中暴露出其固有的缺陷。主要表現(xiàn)為污穢條件下絕緣性能降低，濕閃、 污閃電壓低；機(jī)械強(qiáng)度很難滿足運行要求，易破碎；生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成品 率極低。
目前國內(nèi)外電氣設(shè)備企業(yè)所設(shè)計制造的特高壓套管均為油浸式交流 特高壓套管，其主絕緣均采用油浸式多屏繞包技術(shù)方案，工藝復(fù)雜，生產(chǎn) 工藝控制要求高，產(chǎn)品存在局部放電量大、介質(zhì)損耗大的缺點，主絕緣易 發(fā)生老化等缺陷；絕緣介質(zhì)采用變壓器油，使其重量達(dá)10噸以上，非常笨 重；而且目前國內(nèi)外的輸配電站的發(fā)展均要求設(shè)備無油化的趨勢。
目前國內(nèi)外用于發(fā)電廠、變電站設(shè)備中的特高壓空心套管為瓷套管， 由于電壓等級高，電氣、機(jī)械性能要求高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，1000kV特高壓 設(shè)備用的具有高可靠性、高安全性的超大型復(fù)合空心套管還沒有研制成功。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，其目的在于提供一種特高壓GIS 進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其響應(yīng)無油化的趨勢，具有使用壽命長，重量輕， 使用性能好的特點。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
該發(fā)明特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，包括基座，為一空心的安裝底座，側(cè)面設(shè)有用于內(nèi)部導(dǎo)電母線管道與外部 設(shè)備連接的側(cè)法蘭口；
復(fù)合絕緣子，為空心結(jié)構(gòu)，其下端與所述基座上端法蘭連接； 其還包括
等效球形屏蔽裝置，為等效的球形屏蔽裝置，固定安裝于所述復(fù)合絕
緣子頂端；
地電位屏蔽環(huán)，連接于所述基座與復(fù)合絕緣子下法蘭連接部位；
密封法蘭，用于所述基座、復(fù)合絕緣子內(nèi)部腔體與外部環(huán)境的氣密封； 且所述內(nèi)部腔體內(nèi)充填有SF6氣體。
基于本發(fā)明技術(shù)方案的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，采用有別于 現(xiàn)有油浸式繞包絕緣結(jié)構(gòu)，而采用SF6氣體為主絕緣，可以有效防止主絕 緣設(shè)備易老化的問題，延長使用壽命長。且氣體的密度遠(yuǎn)小于液體的密度， 產(chǎn)品的整體重量只有傳統(tǒng)套管重量的四分之一，非常輕便。本方案主絕緣 介質(zhì)采用SFe氣體，該氣體具有良好的理化性能，化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣 性能好，成本遠(yuǎn)低于油絕緣介質(zhì)。
此外，采用等效球形屏蔽裝置和地電位屏蔽環(huán)可以有效改善套管整體 電場分布，又對導(dǎo)線連接金具起到屏蔽作用，大大降低無線電的干擾水平
上述特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，所充填的SF6氣體的壓力為 0.30Mpa 0.6Mpa。
上述特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，還包括一設(shè)置在所述基座上用 于檢測所述SF6氣體的參數(shù)的密度繼電器，并在所檢測壓力臨界0.35Mpa 時報警。
上述特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，所述復(fù)合絕緣子內(nèi)設(shè)有電連接 于其下法蘭的雙層金屬屏蔽筒。
上述特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，所述雙層金屬屏蔽筒外層支撐 于所述下法蘭上，內(nèi)層通過絕緣子固定在外層上。
上述特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，所述復(fù)合絕緣子包括內(nèi)層的玻 璃纖維筒和在該玻璃纖維筒外面設(shè)置的傘形套裙。
上述特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，所述傘形套裙按直徑大小以大、 小、中、小各一片為一組，多組依次相鄰排列而成。
所述等效球形屏蔽裝置主要由一位于構(gòu)成赤道圈的屏蔽環(huán)，以及兩分 居于該屏蔽環(huán)兩側(cè)的構(gòu)成諱線的中屏蔽環(huán)和兩小屏蔽環(huán)組成，構(gòu)成該等效球形屏蔽裝置的屏蔽環(huán)以及所述地電位屏蔽環(huán)通過鋁質(zhì)支架安裝在相應(yīng)安 裝基體上。 —
上述特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，所述等效球形屏蔽裝置與所述 復(fù)合絕緣子間設(shè)有一散熱器。
上述特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，所述基座和復(fù)合絕緣子的連接 法蘭，以及屏蔽環(huán)和設(shè)備殼體材質(zhì)為鋁合金ZL101A。
(四)


下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，使本領(lǐng)域
的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，其中
圖1為本發(fā)明實施例中復(fù)合空心絕緣子結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)倒?fàn)顟B(tài))。
圖2為本發(fā)明實施例中基座結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例中特高壓輸配電進(jìn)出線復(fù)合套管結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、上屏蔽環(huán)，2、中屏蔽環(huán)，3、上密封板，4、下屏蔽環(huán)，5、 散熱器，6、上法蘭，7、玻璃纖維筒，8、地電位屏蔽環(huán)，9、下法蘭，10、 下密封板，11、基座上法蘭，12、過渡殼體，13、防暴裝置，14、密度繼 電器，15、基座，16、觸頭，17、底板，18、側(cè)法蘭口， 19、等效球形屏 蔽裝置，20、復(fù)合絕緣子，21、基座。
(五)
具體實施例方式
參照說明書附圖1至3，本實施例特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管， 用于導(dǎo)電管、四通導(dǎo)體和梅花觸頭系統(tǒng)中的絕緣套管，包括
基座21，為一空心的安裝底座，側(cè)面設(shè)有用于內(nèi)部導(dǎo)電通道與外部設(shè) 備連接的側(cè)法蘭口 18;
復(fù)合絕緣子20，為空心結(jié)構(gòu)，其下端與所述基座上端法蘭連接；
其還包括
等效球形屏蔽裝置19，為等效的球形屏蔽裝置，固定安裝于所述復(fù)合
絕緣子頂端；
地電位屏蔽環(huán)8，連接于所述基座與復(fù)合絕緣子下法蘭連接部位； 密封件，用于所述基座、復(fù)合絕緣子內(nèi)部腔體與外部環(huán)境的氣密封； 且所述內(nèi)部腔體內(nèi)充填有SF6氣體。由于復(fù)合絕緣子和基座本身都是整體 制造的，其本身氣密性不會有問題，所說的密封件主要用在兩者連接部位 和兩部件與其他部件的連接部位，其密封級別需要滿足能夠承受所充氣體 的壓力。比如在所述在復(fù)合絕緣子與基座的連接部位設(shè)置下密封板10，該密封板可以采用橡膠類密封墊。
為了達(dá)到需要的絕緣等級，所充填的SF6氣體的壓力為
0. 30Mpa~0. 6Mpa，在這個范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)電擊穿，考慮到壓力過高會提 高系統(tǒng)的密封級別，成本增加，而且壓力不能過低，防止隨著氣體泄漏的 增加，其絕緣級別下降，而為了維持絕緣級別而在較短時間內(nèi)再次充氣， 增加維護(hù)費用。據(jù)驗證，所說的氣體壓力在上述范圍內(nèi)即能獲得比較好的 絕緣級別，也能夠見效日后的維護(hù)成本，比較合理，。
為了檢測所述氣體的壓力，本方案還包括一設(shè)置在所述基座上用于檢 測所述SFe氣體的參數(shù)的密度繼電器，并在所檢測壓力臨界0. 35Mpa時報 警。當(dāng)然，進(jìn)一步地，為了防止出現(xiàn)事故，還可以據(jù)此設(shè)置一切斷點，即 在所說的氣體壓力低于設(shè)定值時，切斷用電設(shè)備的電源。此外，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員還可以采用壓力繼電器，甚至氣體泄漏儀進(jìn)行所說氣體的監(jiān)測， 壓力繼電器可以直接根據(jù)所說的氣體壓力而動作，氣體泄漏以可以根據(jù)相 應(yīng)點氣體泄漏的量來判斷氣體的壓力狀況，這些都使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更 具所說的壓力狀況容易想到的等效的替代方案，據(jù)此，本方案中所屬技術(shù) 特征的等同替代方式或者明顯變形方式也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
所述復(fù)合絕緣子內(nèi)設(shè)有連接于其下法蘭9的雙層金屬屏蔽筒，采取雙 層金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，克服了因為油介質(zhì)易燃易爆的缺陷，局部放電量幾乎沒 有、介質(zhì)損耗角因數(shù)也遠(yuǎn)低于油浸式絕緣結(jié)構(gòu)。
作為所述雙層金屬屏蔽筒的一種安裝方式，其外層支撐于所述下法蘭 上，內(nèi)層通過絕緣子固定在外層上。
為了提高絕緣子的絕緣級別，所述復(fù)合絕緣子包括內(nèi)層的玻璃纖維筒 和在該玻璃纖維筒外面設(shè)置的傘形套裙，玻璃纖維筒的機(jī)械強(qiáng)度大于傳統(tǒng) 瓷絕緣套管約兩倍，且使用壽命長，脆性低，不易破碎，外絕緣抗污穢環(huán) 境影響更加優(yōu)異。而設(shè)置傘形套裙可有效的提高套管的抗?jié)耖W、污閃性能， 使用性能大大提高。
進(jìn)一步地，為了更合理的提高套管的抗?jié)耖W、污閃的能力，所述傘形 套裙按直徑大小以大、小、中、小各一片為一組，多組依次相鄰排列而成。
為了簡化結(jié)構(gòu)，并節(jié)約成本，所述等效球形屏蔽裝置主要由一位于構(gòu) 成赤道圈的屏蔽環(huán)，以及兩分居于該屏蔽環(huán)兩側(cè)的構(gòu)成緯線的中屏蔽環(huán)2 和兩小屏蔽環(huán)1組成，構(gòu)成該等效球形屏蔽裝置的屏蔽環(huán)以及所述地電位
7屏蔽環(huán)通過鋁質(zhì)支架安裝在相應(yīng)安裝基體上。這種結(jié)構(gòu)不僅能夠解決制作 成本較高的問題，而且可以起到球形屏蔽裝置一樣的效果。
為了提高套管的散熱性能，所述等效球形屏蔽裝置與所述復(fù)合絕緣子 間設(shè)有一散熱器5。
為了減輕重量，并提高防腐蝕能力，在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況下，所述 基座和復(fù)合絕緣子的連接法蘭，以及屏蔽環(huán)和設(shè)備殼體材質(zhì)為鋁合金
ZL101A。
實際安裝中，本方案所涉及的套管可以采用積木式裝配，以利于機(jī)械 化生產(chǎn)，首先需要完成所述各屏蔽環(huán)的組裝，并加工出其連接部件并將相 應(yīng)連接部件與屏蔽環(huán)焊接在一起；然后加工出法蘭和散熱器，至于環(huán)氧玻 玻璃纖維筒與法蘭可以通過環(huán)氧粘結(jié)劑粘結(jié)澆鑄成一個整體，再利用優(yōu)質(zhì) 的液體硅橡膠注射到所述環(huán)氧玻璃纖維筒外表面經(jīng)高溫硫化而成大中小傘 形結(jié)構(gòu)的復(fù)合外套。
權(quán)利要求
1.一種特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，包括基座(21)，為一空心的安裝底座，側(cè)面設(shè)有用于內(nèi)部導(dǎo)電母線管道與外部設(shè)備連接的側(cè)法蘭口(18)；復(fù)合絕緣子(20)，為空心結(jié)構(gòu)，其下端與所述基座上端法蘭連接；其特征在于其還包括等效球形屏蔽裝置(19)，為等效的球形屏蔽裝置，固定安裝于所述復(fù)合絕緣子頂端；地電位屏蔽環(huán)(8)，電連接于所述基座與復(fù)合絕緣子下法蘭連接部位；密封件，用于所述基座、復(fù)合絕緣子內(nèi)部腔體與外部環(huán)境的氣密封；且所述內(nèi)部腔體內(nèi)充填有SF6氣體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其特征在于所充填的SF6氣體的壓力為0.30Mpa 0.6Mpa。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其特征在于還包括一設(shè)置在所述基座上用于檢測所述SF6氣體的參數(shù)的密度繼電器，并在所檢測壓力臨界0.35Mpa時報警。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其特征在于所述復(fù)合絕緣子內(nèi)設(shè)有電連接于其下法蘭(9)的雙層金屬屏蔽筒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其特征在于所述雙層金屬屏蔽筒外層支撐于所述下法蘭上，內(nèi)層通過絕緣子固定在外層上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其特征在于所述復(fù)合絕緣子包括內(nèi)層的玻璃纖維筒和在該玻璃纖維筒外面設(shè)置的傘形套裙。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其特征在于所述傘形套裙按直徑大小以大、小、中、小各一片為一組，多組依次相鄰排列而成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套營，其特征在于所述等效球形屏蔽裝置主要由一位于構(gòu)成赤道圈的屏蔽環(huán)，以及兩分居于該屏蔽環(huán)兩側(cè)的構(gòu)成緯線的中屏蔽環(huán)(2)和兩小屏蔽環(huán)(1)組成，構(gòu)成該等效球形屏蔽裝置的屏蔽環(huán)。以及所述地電位屏蔽環(huán)通過鋁質(zhì)支架安裝在相應(yīng)安裝基體上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其特征在于所述等效球形屏蔽裝置與所述復(fù)合絕緣子間設(shè)有一散熱器(5)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1、 8或9所述的特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其特征在于所述基座和復(fù)合絕緣子的連接法蘭，以及屏蔽環(huán)和設(shè)備殼體材質(zhì)為鋁合金ZL101A。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種特高壓GIS進(jìn)出線復(fù)合絕緣套管，其包括基座，為一空心的安裝底座，側(cè)面設(shè)有用于內(nèi)部導(dǎo)電母線管道與外部設(shè)備連接的側(cè)法蘭口；復(fù)合絕緣子，為空心結(jié)構(gòu)，其下端與所述基座上端法蘭連接；其還包括等效球形屏蔽裝置，為等效的球形屏蔽裝置，固定安裝于所述復(fù)合絕緣子頂端；地電位屏蔽環(huán)，連接于所述基座與復(fù)合絕緣子下法蘭連接部位；密封法蘭，用于所述基座、復(fù)合絕緣子內(nèi)部腔體與外部環(huán)境的氣密封；且所述內(nèi)部腔體內(nèi)充填有SF₆氣體，該方案響應(yīng)無油化的趨勢，具有使用壽命長，重量輕，使用性能好的特點。
文檔編號H01B17/26GK101645337SQ20091001833
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者劉應(yīng)平, 融 羅 申請人:山東彼岸電力科技有限公司