CN101710655A - 高压套管在线监测接地线引出结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压套管在线监测接地线引出结构，包括一高压套管及接线端子，其特征在于：还包括一底端与所述高压套管相连的外套，所述外套含有一中空腔，于所述外套中空腔内，设置有一导电杆，所述导电杆一端与接线端子连接，另一端延伸于外套之外，与接线元件连接，所述外套和导电杆之间设有绝缘衬块。本发明通过将新设计的外套替换原有的盖帽，并佐以其他隔离及绝缘零件与之配合，可直接在现有高压套管末屏结构上安装，不需要改变其他相关结构，既可靠地实现了高压套管的在线绝缘监测，又可节约加工制造及安装成本，使用非常方便，并能保证良好的电连接和密封性能。
Description
技术领域
本发明属于核电技术领域电力设备，尤其涉及一种主变高压套管末屏测试端子接地线引出结构设计。
背景技术
主变高压套管是核电领域电力设备上的主要部件，由于制造和运行上还存在着一些问题，主变高压套管故障目前成为主变常见的故障之一，且高压套管故障具有一定的渐进性和突发性。
为了能在主变运行当中及时发现高压套管的缺陷，避免高压套管爆裂事故的发生，有必要增加一套高压套管在线绝缘监测装置对其进行连续监测。然而，在线绝缘监测装置需要测量套管的接地电流才能实现对套管绝缘的监测，而套管的末屏接地线通常没有引出来，没法直接安装电流测量元件，需要对其进行改进。
中国专利局专利文献CN1427423A(申请号：01144480.0，申请日：2001年12月19日)公开了《一种交流高压套管》，用于交流高压电力系统设备及高压导体穿墙之用，该专利文献披露了高压套管结构及其包括电容芯子末层电容极板的接地引出线直接通过绝缘套筒穿出中部联接套筒，但并未具体公开接地线的引出结构。
中国专利局专利文献CN1484034A(申请号：02139624.8，申请日：2002年9月18日)公开了《变压器在线智能监测系统及其职能分析诊断方法》，该专利文献披露了变压器铁芯接地电流在线监测及变压器套管绝缘性能在线监测装置，其三相套管的末屏接地线分别穿过了电容式穿芯传感器，经过该传感器分别感应出三相套管的末屏三个感应信号，但也未具体公开末屏接地线的引出结构。
中国专利局专利文献CN2485850Y(申请号：01222059.3，申请日：2001年3月30日)披露了一种《新型有机复合高压穿墙套管》，主要涉及一种电网进户及户内开关用的高压穿墙套管，不锈钢管内穿有高压导电杆，高压导电杆的两端分别各固定一接线端子，不锈钢管的外圆台面上包覆有与额定电压相应的厚度均匀的一体化绝缘层，一体化绝缘层外包有厚度均匀的小屏双螺旋层，地屏嵌在小屏双螺旋层内，小屏双螺旋层两端加绝缘热缩管保护，其外紧套硅橡胶裙，套管的中部外壁上设固定法兰，通过固定法兰与地屏实现电连接。
同样地，中国专利局另一专利文献CN2591820Y(申请号：03200224.6，申请日：2003年1月7日)披露的一种《干式高压套管》，包括一导电杆、内绝缘、增爬伞群、连接法兰、固定件、均压盖、接线端子、接地测量端子等，其中均压盖含有一内孔，与导电杆的外径配合，其固定在导电杆两端并与内绝缘及增爬伞群的端面密封，接线端子安装在均压盖的一端，接地测量端子的外螺纹连接在连接法兰的内螺纹孔中。
上述专利文献披露的技术信息中，均未公开接地测量端子引出结构，当然也就无法实现高压套管绝缘的在线监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压套管在线监测接地线引出结构，旨在解决将套管末屏接地线引出时，无法安装套管接地电流测量元件的问题。
本发明是采用下列技术方案实现的：
一种高压套管在线监测接地线引出结构，包括一高压套管及接线端子，还包括一底端与所述高压套管相连的外套，所述外套含有一中空腔，于所述外套中空腔内，设置有一导电杆，所述导电杆一端与接线端子连接，另一端延伸于外套之外，与接线元件连接，所述外套和导电杆之间设有绝缘衬块。
优选地，用于设置绝缘衬块的外套与导电杆之间的径向间隙为4～6mm；
进一步地，所述导电杆与接线端子之间设有可贴合的弹片；
进一步地，所述外套与高压套管套合连接，所述高压套管端面与衬块对应的端面之间设有绝缘垫；
进一步地，所述导电杆与衬块之间设有密封件；
或者，所述外套与高压套管套合连接，其高压套管端面与外套对应的端面之间设有第一隔离垫；
进一步地，所述外套上端加设有一外盖，套设于导电杆上，所述外盖与外套及导电杆之间设有第二隔离垫。
更进一步地，所述外盖上还设有一压套。
优选地，所述衬块采用绝缘材料。
优选地，所述外套采用铝合金材料制造，所述导电杆采用铜金属材料制造。
本发明通过将新设计的外套替换原有的盖帽，并佐以其他隔离及绝缘零件与之配合，可直接在现有高压套管末屏结构上安装，不需要改变其他相关结构，既可靠地实现了高压套管的在线绝缘监测，又可节约加工制造及安装成本，使用非常方便，并能保证良好的电连接和密封性能。
附图说明
图1是现有主变高压套管第一种末屏结构示意图；
图2是本发明根据图1末屏结构提供的实施例一结构示意图；
图3是现有主变高压套管第二种末屏结构示意图；
图4是本发明根据图3末屏结构提供的实施例二结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种高压套管在线监测接地线引出结构，其高压套管的末屏结构包括一高压套管及接线端子，为实现本发明目的，另设计了一含有中空腔的外套，该外套之底端与所述高压套管相连(可固定连接也可活动连接)，同时于所述外套中空腔内，还设置有一导电杆，所述导电杆一端与接线端子连接，另一端延伸于外套之外，与接线元件连接。所述外套和导电杆之间设有绝缘衬块，可将两者隔离，以实现外套和导电杆之间的绝缘。
采用上述技术方案的本发明，可将接线端子从末屏引出，通过接线元件与电流测量元件电连接，以测量套管的接地电流，从而实现了高压套管的在线绝缘监测。
下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步详述。
实施例一：
请参见图1，现有主变高压套管末屏结构包括高压套管2、接线端子5，所述接线端子5可为柱形或扁销形结构，下端固定在套管2上，上端穿越高压套管2中心孔向外伸出，其上端有一带锥形端部的铜柱3，铜柱3下设置有一弹簧4，套于接线端子5下端，一盖帽1旋合于套管7上，通过盖帽1的覆盖可使接线端子5与外界隔离。
参见图2，本发明实施例一根据上述现有末屏结构，设计了一外套11，用以替换上述盖帽1，所述外套11含有一中空腔，所述中空腔结构具体可为由下至上直径逐渐减小之阶梯形内筒状结构(图示中空腔含有两层阶梯)，其中空腔的底端部分尺寸与高压套管2外径应匹配，且开设有内螺纹，可与高压套管2螺旋连接。本实施例于所述外套11中空腔内，还设置有一导电杆12，所述导电杆12结构与外套11结构对应，其一端(底端)开设有中心孔，接线端子5顶端可置于导电杆12中心孔内，两者相互触接配合；所述导电杆12另一端(上端)延伸于外套11之外，其外表面开设有外螺纹，接线元件13(可以是接线片或其他用于接线的构件)套于导电杆12上端，通过至少两螺母14的叠合可将接线元件13紧固于导电杆12上。
为使导电杆12具有良好的导电性能，于接线端子5与导电杆12之间，还可设有一弹片18，该弹片18可为环状，环绕于导电杆12周边，以保证接线端子5与导电杆12的常接触。
为实现导电杆12与其他元件的绝缘和隔离，所述外套11与导电杆12之间的径向间隙为4～6mm，该间隙中设置有一衬块15，既可保证两者之间有足够的绝缘距离以及衬块15的容纳空间，又不致于使整个结构过大，增加制造成本。所述衬块15结构与径向间隙的结构相适配，其材料可优选聚四氟乙烯，聚四氟乙烯不但坚牢，而且特别稳定，既耐热又耐冷，在250℃高温至零下195℃低温范围内都可使用，绝缘和防腐蚀性能较为优良。
请再参见图2，所述外套11与高压套管套2套合后其端面与衬块15对应的端面之间设有绝缘垫16；所述导电杆12可加工有一凸肩结构，所述衬块15上与该凸肩结构对应的位置设计有一凹槽，于该凸肩上设置有一密封件17，通过该密封件17，可实现对接线端子5的密封。所述绝缘垫16、密封件17可采用橡胶密封圈，为了加强密封防潮性能，可以在各连接部位涂上凡士林，密封圈的更换周期一般为3年。采取了上述措施后，接线端子5的绝缘和密封已不成问题。
为了避免不同种类金属接触的电化学腐蚀，所述外套11应采用与高压套管2接触面相同材料的金属，即所述高压套管2和外套11均采用铝合金材料，而所述导电杆12可采用黄铜材料，这两种金属抗腐蚀性能较好。
安装时，可先将绝缘衬块15从外套11底端进入，并旋合于外套11上，再将密封件17放入衬块15凹槽内，导电杆12从衬块15中心插入并使之与密封件17接触顶紧，导电杆12外伸出的上端先用一螺母14旋合，再将接线元件13套于导电杆12上，采用一个或两个螺母14旋合于导电杆12上端，将接线元件13夹紧固定，最后将装有上述零件的外套11套于高压套管2上，旋合固定后即可。
当本发明安装到高压套管末屏上后，可将末屏铜柱3和外套11脱开，再通过导电杆12上之接线元件13连接一根接地线到主变外壳底部的接地端子上接地，在接地线上安装一个穿心式电流互感器用于测量套管的接地电流即可实现了高压套管的在线绝缘监测。
实施例二：
请参见图3，另一种现有的主变高压套管末屏结构包括高压套管2’、接线端子5’，所述接线端子5’可为柱形或扁销形结构，下端固定在高压套管2’上，通过盖帽1’的覆盖可使接线端子5’与外界隔离。
参见图4，本发明实施例二根据上述现有末屏结构，设计了一外套21，用以替换上述盖帽1’，所述外套21含有一分段设置的中空腔，底部有一延伸端，该延伸端外径尺寸应与高压套管2’内孔尺寸匹配，其外表加工有外螺纹，可与高压套管2’螺旋连接；于所述外套21中空腔内，亦设置有一导电杆22，置于外套21之中空腔上段，所述导电杆22一端(底端)开设有中心孔，接线端子5’顶端可置于导电杆22中心孔内，两者相互触接配合；所述导电杆22另一端延伸于外套21之外，其外表面开设有外螺纹，接线元件23(可以是接线片或其他用于接线的构件)套于导电杆22上端，通过至少两螺母24的叠合可将接线元件23紧固于导电杆22上。
同样地，为使导电杆22具有良好的导电性能，于接线端子5’与导电杆22之间，还可设有一弹片20，该弹片20可为环状，环绕于导电杆22周边，以保证接线端子5’与导电杆22的常接触。
为实现导电杆22与其他元件的绝缘和隔离，所述外套21与导电杆22之间的径向间隙为4～6mm，该径向间隙中设置有一衬块25，其结构与径向间隙的结构相适配，并通过中空腔内上段的止挡面定位。所述外套11与导电杆12之间的径向间隙既可保证外套21与导电杆22之间有足够的绝缘距离以及衬块25的容纳空间，又不致于使整个结构过大，增加制造成本。同样地，所述衬块25的材料可优选聚四氟乙烯，聚四氟乙烯不但坚牢，而且特别稳定，既耐热又耐冷，在250℃高温至零下195℃低温范围内都可使用，绝缘和防腐蚀性能较为优良。
请再参见图4，所述外套21与高压套管套2’套合后其端面与高压套管2’对应的端面之间设有第一隔离垫26，可保证外套21与高压套管套2’之间的密封；所述导电杆22为两端小、中间大之轴形构件，所述衬块25中心孔与导电杆22结构对应，其含有一止挡面，用于给导电杆22定位。所述外套21上端还套设有一外盖28，可旋合于外套21上，也可旋合于导电杆22上，还可空套于导电杆22上，另对应设置一压套29用以遮盖导电杆22。所述外盖28与外套21及导电杆22之间设置有第二隔离垫27，通过该第二隔离垫27可实现对导电杆22的密封。所述第一隔离垫26、第二隔离垫27可采用橡胶密封圈，为了加强密封防潮性能，可以在各连接部位涂上凡士林，密封圈的更换周期一般为3年。采取了上述措施后，接线端子5’的绝缘和密封已不成问题。
为了避免不同种类金属接触的电化学腐蚀，所述外套21应采用与高压套管2’接触面相同材料的金属，即所述高压套管2’和外套21均采用铝合金材料，而所述导电杆22可采用黄铜材料，这两种金属抗腐蚀性能较好。
安装时，可先将绝缘衬块25从外套21上端放入，再将导电杆22放置于衬块25中心孔内，第二隔离垫27放入衬块25和外套21上端面，然后将外盖28套于导电杆22上后，再套上压套29，导电杆12外伸出的上端先用一螺母24旋合，使外盖28、压套29与第二隔离垫27接触顶紧，导电杆22便可与其他元件较好地隔离绝缘，再将接线元件23套于导电杆22上，可采用一个或两个螺母24旋合于导电杆22上端，将接线元件23夹紧固定，最后在接线端子5’上套设弹片20，再将装有上述零件的外套21套于接线端子5’上，旋合固定后即可。
当本发明安装到高压套管末屏上后，可将导电杆22上之接线元件23连接一根接地线到主变外壳底部的接地端子上接地。在接地线上安装一个穿心式电流互感器用于测量套管的接地电流即可实现了高压套管的在线绝缘监测。
以上所述的仅是本发明几种较佳的实施方式，其描述较为具体和详细，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，在本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出若干改动或修饰为等同变化的等效实施例，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高压套管在线监测接地线引出结构，包括一高压套管及接线端子，其特征在于：还包括一底端与所述高压套管相连的外套，所述外套含有一中空腔，于所述外套中空腔内，设置有一导电杆，所述导电杆一端与接线端子连接，另一端延伸于外套之外，与接线元件连接，所述外套和导电杆之间设有绝缘衬块。
2.如权利要求1所述的高压套管在线监测接地线引出结构，其特征在于，用于设置绝缘衬块的所述外套与导电杆之间的径向间隙为4～6mm。
3.如权利要求1所述的高压套管在线监测接地线引出结构，其特征在于，所述导电杆与接线端子之间设有可贴合的弹片。
4.如权利要求1或2或3所述的高压套管在线监测接地线引出结构，其特征在于，所述外套与高压套管套合连接，所述高压套管端面与衬块对应的端面之间设有绝缘垫。
5.如权利要求4所述的高压套管在线监测接地线引出结构，其特征在于，所述导电杆与衬块之间设有密封件。
6.如权利要求1或2或3所述的高压套管在线监测接地线引出结构，其特征在于，所述外套与高压套管套合连接，其高压套管端面与外套对应的端面之间设有第一隔离垫。
7.如权利要求6所述的高压套管在线监测接地线引出结构，其特征在于，所述外套上端加设有一外盖，套设于导电杆上，所述外盖与外套及导电杆之间设有第二隔离垫。
8.如权利要求7所述的高压套管在线监测接地线引出结构，其特征在于，所述外盖上还设有一压套。
9.如权利要求1所述的高压套管在线监测接地线引出结构，其特征在于，所述衬块采用绝缘材料。
10.如权利要求1所述的高压套管在线监测接地线引出结构，其特征在于，所述外套采用铝合金材料制造，所述导电杆采用铜金属材料制造。
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