一種充氣式特高壓直流穿墻套管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種充氣式特高壓直流穿墻套管，包括絕緣外套和貫穿絕緣外套的中心導(dǎo)體，中心導(dǎo)體一端固接在絕緣外套一側(cè)的戶外側(cè)套管端蓋上，另一端經(jīng)過(guò)波紋管與設(shè)置在絕緣外套另一側(cè)的T型波紋管端蓋密封連接，波紋管端蓋和中心導(dǎo)體之間還設(shè)置有拉伸裝置，波紋管與拉伸裝置配合對(duì)中心導(dǎo)體實(shí)施單側(cè)拉伸。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通流能力強(qiáng)、性能可靠等特點(diǎn)，并且有利于直流輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】
一種充氣式特高壓直流穿墻套管【
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種充氣式特高壓直流穿墻套管?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]高電壓直流輸電技術(shù)由于其所具備的優(yōu)勢(shì)，具有線路損耗小、線路造價(jià)低、運(yùn)行可靠、系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)、適用于遠(yuǎn)距離大容量電力輸送以及比較容易實(shí)現(xiàn)非同步電網(wǎng)間互聯(lián)等諸多優(yōu)點(diǎn)，而越來(lái)越受到電力行業(yè)的青睞，特別是在遠(yuǎn)距離電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)、跨海輸電及大容量輸電等方面時(shí)，高壓直流輸電的優(yōu)越性越來(lái)越明顯。特高壓直流穿墻套管作為直流輸電系統(tǒng)的重要高端電氣設(shè)備，對(duì)電能的經(jīng)濟(jì)傳輸、靈活分配和安全使用具有重要的作用。
[0003]目前，±800kV及以上電壓等級(jí)的直流穿墻套管主要依賴進(jìn)口，且絕大部分仍然是傳統(tǒng)的電容式套管結(jié)構(gòu)。也有極少數(shù)的充氣式套管結(jié)構(gòu)，但其中心導(dǎo)體多為兩段式插接結(jié)構(gòu)，中部需要絕緣子進(jìn)行支撐。電容式套管內(nèi)絕緣的電容芯子受制造質(zhì)量的影響會(huì)產(chǎn)生局部放電，會(huì)誘發(fā)套管內(nèi)部絕緣劣化，既而發(fā)生絕緣擊穿故障。同時(shí)充氣式套管內(nèi)部設(shè)置絕緣子會(huì)產(chǎn)生空間電荷吸附，導(dǎo)致絕緣子老化加速，既而發(fā)生絕緣擊穿故障，降低了高壓穿墻套管使用的可靠性。
[0004]為了解決現(xiàn)有直流穿墻套管因制造及自身原因給直流輸電帶來(lái)的不可控風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)現(xiàn)有的直流穿墻套管進(jìn)行深入的研究，必要時(shí)進(jìn)行大的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化，因此研發(fā)出一種新型的不帶任何絕緣子的純充氣式直流穿墻套管可以較好的解決現(xiàn)有直流穿墻套管的不足和缺陷，提高直流輸電的可靠性?！?br/>【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通流能力強(qiáng)、性能可靠的充氣式特高壓直流穿墻套管。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種充氣式特高壓直流穿墻套管，包括絕緣外套以及設(shè)置在該絕緣外套內(nèi)的中心導(dǎo)體，所述中心導(dǎo)體一端固接在戶外側(cè)套管端蓋上，另一端經(jīng)過(guò)波紋管與設(shè)置在所述絕緣外套另一側(cè)的T型波紋管端蓋密封連接，所述波紋管端蓋的中心設(shè)置有中心孔，該中心孔內(nèi)設(shè)置有緊固裝置，該緊固裝置與波紋管端蓋連接，所述的中心導(dǎo)體通過(guò)中心導(dǎo)體接頭與緊固裝置連接，中心導(dǎo)體中部不設(shè)任何支撐。
[0008]所述T型波紋管端蓋包括水平部和豎直部，所述緊固裝置固定在水平部，所述中心導(dǎo)體接頭連接在豎直部，且在中心導(dǎo)體接頭的外部與T型波紋管端蓋豎直部的內(nèi)壁之間設(shè)置有導(dǎo)電裝置，以將電流傳導(dǎo)至波紋管端蓋，再經(jīng)過(guò)接線端子送出。
[0009]所述波紋管的一端與絕緣外套連接，波紋管另外一端安裝有所述的波紋管端蓋。
[0010]所述的中心導(dǎo)體外周進(jìn)一步安裝有導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置通過(guò)滑條與中心導(dǎo)體外壁連接。[〇〇11]所述導(dǎo)向裝置和中心導(dǎo)體之間進(jìn)一步設(shè)置有導(dǎo)電裝置，確保導(dǎo)向裝置不會(huì)產(chǎn)生懸浮電位。
[0012]所述導(dǎo)電裝置是螺旋彈簧、表帶觸指或者其他具有導(dǎo)電性能的結(jié)構(gòu)。
[0013]所述的導(dǎo)向裝置為鋁合金材料且剛性高于中心導(dǎo)體;所述滑條是含石墨的聚四氟乙稀材質(zhì)或其他同等材料。
[0014]所述的絕緣外套包括戶外空心復(fù)合絕緣子和戶內(nèi)空心復(fù)合絕緣子，所述的戶外空心復(fù)合絕緣子和戶內(nèi)空心復(fù)合絕緣子通過(guò)中部連接筒連接，所述的中部連接筒為焊接鋁殼體，該中部連接筒設(shè)有安裝法蘭，通過(guò)安裝法蘭將產(chǎn)品裝于閥廳墻體所預(yù)留的安裝位置。
[0015]所述的中心導(dǎo)體用高導(dǎo)電率的鋁合金材料制成，所述的緊固裝置為硬質(zhì)鋁合金制成。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果:本發(fā)明中心導(dǎo)體不使用任何支撐，因此沒(méi)有了固體絕緣件劣化、空間電荷聚集等現(xiàn)象引起的絕緣失效問(wèn)題，性能更加可靠;通過(guò)波紋管提供的拉力來(lái)克服中心導(dǎo)體在非垂直安裝時(shí)因自身重力引起的下垂問(wèn)題， 使得中心導(dǎo)體在非垂直安裝時(shí)可以盡可能保持在直線狀態(tài)，從而避免中心導(dǎo)體與絕緣套管之間因絕緣距離變短而引起的氣體間隙或固體絕緣表面的放電問(wèn)題，進(jìn)而防止絕緣套管受到損壞，提高特高壓直流穿墻套管使用的可靠性。
[0017]內(nèi)部充氣后，由于內(nèi)外壓力不同產(chǎn)生的壓差會(huì)對(duì)波紋管端蓋施加向外的推力，波紋管作為彈性元件使得波紋管端蓋可以在軸向產(chǎn)生一定量的位移，因而帶動(dòng)中心導(dǎo)體通過(guò)若干滑條在軸向進(jìn)行拉伸，以減小其因重力產(chǎn)生的撓度，SF6氣體均勻充滿整個(gè)套管內(nèi)腔， 保證電氣性能可靠。
[0018]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述?！尽靖綀D說(shuō)明】】[0〇19]圖1為本發(fā)明使用狀態(tài)不意圖；
[0020]圖2本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明A處結(jié)構(gòu)剖視示意圖；[〇〇22]圖4為本發(fā)明B處結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
[0023]其中:1.外部均壓屏蔽罩;2.戶內(nèi)空心復(fù)合絕緣子;3.中部連接筒;4.戶外空心復(fù)合絕緣子;5.內(nèi)部高壓側(cè)屏蔽筒;6.內(nèi)部接地屏蔽筒;7.中心導(dǎo)體;8.波紋管;9.導(dǎo)電裝置； 10.滑條；11.導(dǎo)電裝置；12.滑條；13.滑條；14.導(dǎo)向裝置；15.中心導(dǎo)體接頭；16.緊固裝置； 17.接線端子;18.波紋管端蓋;19.戶外側(cè)套管端蓋。【【具體實(shí)施方式】】[〇〇24]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0025]請(qǐng)參閱圖1至4所示，本發(fā)明一種充氣式特高壓直流穿墻套管，結(jié)構(gòu)由戶內(nèi)側(cè)和戶外側(cè)組成，包括用于外部均壓的屏蔽罩1、戶內(nèi)空心復(fù)合絕緣子2、用于中部相連的中部連接筒3、戶外空心復(fù)合絕緣子4、用于內(nèi)部屏蔽的高壓側(cè)屏蔽筒5、內(nèi)部接地屏蔽筒6、中心導(dǎo)體 7、波紋管8、導(dǎo)電裝置9、11、滑條10、12、13、導(dǎo)向裝置14、中心導(dǎo)體接頭15、緊固裝置16、接線端子17、波紋管端蓋18、戶外側(cè)套管端蓋19。
[0026]所述的中心導(dǎo)體7采用具有高導(dǎo)電率的鋁合金材料，中心導(dǎo)體7的一端焊接固定在絕緣外套一側(cè)的戶外側(cè)套管端蓋19上，另一端經(jīng)過(guò)波紋管8與T型波紋管端蓋16密封連接， 波紋管端蓋16和中心導(dǎo)體7之間還設(shè)置有拉伸裝置，波紋管8與拉伸裝置配合對(duì)中心導(dǎo)體7 實(shí)施單側(cè)拉伸，以抵消中心導(dǎo)體7在非垂直安裝時(shí)自身重力的影響，使得中心導(dǎo)體盡可能保持在直線狀態(tài)，從而確保中心導(dǎo)體7和絕緣套管之間的有效絕緣距離，進(jìn)而降低絕緣套管的放電幾率，提高絕緣套管的可靠性。
[0027]請(qǐng)參閱圖3所示，拉伸裝置包括波紋管8,波紋管8—端與戶外空心復(fù)合絕緣子連接，另外一端連接波紋管端蓋18,該波紋管端蓋18為T(mén)型結(jié)構(gòu)，包括水平部和豎直部，所述水平部的中心設(shè)置有中心孔，該中心孔內(nèi)固定安裝有緊固裝置16,該緊固裝置16與波紋管端蓋18連接，所述的中心導(dǎo)體7通過(guò)中心導(dǎo)體接頭15與緊固裝置16螺紋連接。使中心導(dǎo)體接頭 15固定連接在豎直部，且在中心導(dǎo)體接頭的外部與T型波紋管端蓋18豎直部的內(nèi)壁之間設(shè)置有導(dǎo)電裝置9,以將電流傳導(dǎo)至波紋管端蓋18,再經(jīng)過(guò)接線端子送出。
[0028]所述的中心導(dǎo)體7外周進(jìn)一步安裝有導(dǎo)向裝置14,該導(dǎo)向裝置14通過(guò)滑條12、13與中心導(dǎo)體外壁連接。所述導(dǎo)向裝置和中心導(dǎo)體之間進(jìn)一步設(shè)置有導(dǎo)電裝置，確保導(dǎo)向裝置 14不會(huì)產(chǎn)生懸浮電位。該導(dǎo)電裝置是螺旋彈簧、表帶觸指或者其他具有導(dǎo)電性能的結(jié)構(gòu)。所述的導(dǎo)向裝置14為鋁合金材料且剛性高于中心導(dǎo)體7;所述滑條12、13是含石墨的聚四氟乙稀材質(zhì)或其他同等材料。
[0029]中部連接筒3與使用硅橡膠的戶內(nèi)空心復(fù)合絕緣子2、戶外空心復(fù)合絕緣子4通過(guò)螺栓連接，波紋管8安裝在戶內(nèi)側(cè)與戶內(nèi)空心復(fù)合絕緣子2連接，再分別使用波紋管蓋板18 和戶外側(cè)套管端蓋19進(jìn)行封閉，以上組成本發(fā)明的外殼系統(tǒng)。中心導(dǎo)體7—端與戶外側(cè)套管端蓋19進(jìn)行焊接固定，另一端穿過(guò)導(dǎo)向裝置14,與緊固裝置16進(jìn)行螺紋連接，緊固裝置16與波紋管蓋板18進(jìn)行連接，配合使用波紋管8組成導(dǎo)體拉伸系統(tǒng)。中心導(dǎo)體接頭15通過(guò)導(dǎo)電裝置9將電流傳導(dǎo)至波紋管端蓋18,再經(jīng)過(guò)接線端子17送出，組成導(dǎo)電系統(tǒng)。
[0030]內(nèi)部高壓側(cè)屏蔽筒5分別安裝在中心導(dǎo)體7的兩端，高壓側(cè)屏蔽筒5可以降低靠近中心導(dǎo)體7—側(cè)的絕緣子承受電壓和改善絕緣子串電壓分布，提高絕緣子串起暈電壓和閃絡(luò)電壓，內(nèi)部接地屏蔽筒6通過(guò)法蘭夾持及螺釘固定的方式安裝在中部連接筒3的兩側(cè)。
[0031]本發(fā)明組裝完成后，通過(guò)中部連接筒3連接充氣管，用于向絕緣外套內(nèi)充入SF6氣體，由于內(nèi)外壓力不同產(chǎn)生的壓差會(huì)對(duì)波紋管端蓋18施加向外的推力，波紋管8作為彈性元件使得紋管端蓋18可以在軸向產(chǎn)生一定量的位移，因而帶動(dòng)中心導(dǎo)體7通過(guò)若干滑條10在軸向進(jìn)行拉伸，以減小其因重力產(chǎn)生的撓度。本實(shí)施例的高壓穿墻套管可以取消用于徑向支撐中心導(dǎo)體7的絕緣體，即絕緣支撐件，如此，可以避免因絕緣體的長(zhǎng)度短且為徑向布置而引起的絕緣體表面放電問(wèn)題，從而更有效確保高壓穿墻套管的可靠性。
[0032]為了解決套管因回阻變大發(fā)熱的問(wèn)題，可以在套管連接處的內(nèi)壁上設(shè)置鍍銀層， 使得對(duì)接部分接觸良好，且回阻穩(wěn)定；
[0033]本發(fā)明的絕緣套管與兩端端蓋以及拉伸裝置之間采用密封連接，使得中心導(dǎo)體7 在絕緣套管中滑動(dòng)時(shí)仍然可以保持密封狀態(tài)，如此，可以確保套管內(nèi)所充的絕緣介質(zhì)不會(huì)泄露，更進(jìn)一步確保高壓穿墻套管使用的可靠性，套管內(nèi)部采用純氣體作為內(nèi)部絕緣，優(yōu)選 SF6氣體充斥整個(gè)絕緣套管內(nèi)部，用于中心導(dǎo)體7與絕緣外套之間的絕緣。
[0034]上述僅用于說(shuō)明本發(fā)明，各部件的結(jié)構(gòu)和連接方式都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡是據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件的連接和結(jié)構(gòu)進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種充氣式特高壓直流穿墻套管，其特征在于:包括絕緣外套以及設(shè)置在該絕緣外 套內(nèi)的中心導(dǎo)體(7)，所述中心導(dǎo)體(7)—端固接在戶外側(cè)套管端蓋(19)上，另一端經(jīng)過(guò)波 紋管(8)與設(shè)置在所述絕緣外套另一側(cè)的T型波紋管端蓋(18)密封連接，所述波紋管端蓋 (18)的中心設(shè)置有中心孔，該中心孔內(nèi)設(shè)置有緊固裝置(16)，該緊固裝置(16)與波紋管端 蓋(18)連接，所述的中心導(dǎo)體(7)通過(guò)中心導(dǎo)體接頭(15)與緊固裝置(16)連接，中心導(dǎo)體(7)中部不設(shè)任何支撐。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣式特高壓直流穿墻套管，其特征在于:所述T型波紋 管端蓋(18)包括水平部和豎直部，所述緊固裝置固定在水平部，所述中心導(dǎo)體接頭連接在 豎直部，且在中心導(dǎo)體接頭的外部與T型波紋管端蓋(18)豎直部的內(nèi)壁之間設(shè)置有導(dǎo)電裝 置(9)，以將電流傳導(dǎo)至波紋管端蓋(18)，再經(jīng)過(guò)接線端子送出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣式特高壓直流穿墻套管，其特征在于:所述波紋管(8)的一端與絕緣外套連接，波紋管(8)另外一端安裝有所述的波紋管端蓋(18)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣式特高壓直流穿墻套管，其特征在于:所述的中心導(dǎo) 體(7)外周進(jìn)一步安裝有導(dǎo)向裝置(14)，該導(dǎo)向裝置(14)通過(guò)滑條(13)與中心導(dǎo)體外壁連 接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種充氣式特高壓直流穿墻套管，其特征在于:所述導(dǎo)向裝置 和中心導(dǎo)體之間進(jìn)一步設(shè)置有導(dǎo)電裝置，確保導(dǎo)向裝置(14)不會(huì)產(chǎn)生懸浮電位。6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的一種充氣式特高壓直流穿墻套管，其特征在于:所述導(dǎo)電 裝置是螺旋彈簧、表帶觸指或者其他具有導(dǎo)電性能的結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種充氣式特高壓直流穿墻套管，其特征在于:所述的導(dǎo)向裝 置(14)為鋁合金材料且剛性高于中心導(dǎo)體(7);所述滑條(13)是含石墨的聚四氟乙烯材質(zhì) 或其他同等材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣式特高壓直流穿墻套管，其特征在于:所述的絕緣外 套包括戶外空心復(fù)合絕緣子和戶內(nèi)空心復(fù)合絕緣子，所述的戶外空心復(fù)合絕緣子和戶內(nèi)空 心復(fù)合絕緣子通過(guò)中部連接筒(3)連接，所述的中部連接筒(3)為焊接鋁殼體，該中部連接 筒(3)設(shè)有安裝法蘭，通過(guò)安裝法蘭將產(chǎn)品裝于閥廳墻體所預(yù)留的安裝位置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣式特高壓直流穿墻套管，其特征在于:所述的中心導(dǎo) 體(7)用高導(dǎo)電率的鋁合金材料制成，所述的緊固裝置為硬質(zhì)鋁合金制成。
【文檔編號(hào)】H02G3/22GK105977887SQ201610382503
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】南振樂(lè), 李振軍, 劉朋飛, 楊亞鋒, 李新
【申請(qǐng)人】中國(guó)西電電氣股份有限公司