CN102005713B

CN102005713B - 一种变压器用插座套管

Info

Publication number: CN102005713B
Application number: CN201010503225A
Authority: CN
Inventors: 陈朝晖; 杨家坤; 吴春玲; 王萍萍
Original assignee: GUANGDONG GCA CABLE ACCESSORY CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG GCA CABLE ACCESSORY CO Ltd
Priority date: 2010-10-09
Filing date: 2010-10-09
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-10-09
Also published as: CN102005713A

Abstract

本发明公开了一种变压器用插座套管，包括一个金属壳体，金属壳体内填充固体绝缘层；所述固体绝缘层朝向金属壳体开口的一侧开设有分布在“X”形端点的四个独立的电缆终端插座孔，所述四个电缆终端插座孔相对于金属壳体的中心线对称；所述四个电缆终端插座孔底部设有与之匹配的呈“X”形且相互电连通的导体层，所述导体层的边缘均设有弧形的倒角；所述金属壳体开口的一端设有与其匹配的金属盖板，金属盖板上设有四个与所述电缆终端插座孔位置对应的通孔；所述金属壳体的侧面设有与变压器连接导通的插头，所述插头与所述导体层电连接。该插座套管为干式结构，结构紧凑合理，安装容易简便，占用空间小，使得出线电缆的排布显得特别简单与美观。

Description

一种变压器用插座套管

技术领域

本发明涉及一种电缆附件，特别涉及一种变压器用插座套管。

背景技术

在电力供电系统或牵引供电系统中，从电力变压器的中压端或27.5kV端侧引出电缆线路，为终端用户或电力机车供电，目前有两种结构：一是采用绝缘套管(如瓷套管)作为出线端，出线电缆通过户外电缆终端连接到其接线端子上；二是采用内锥绝缘子，出线电缆通过内锥插拔式电缆终端插接到绝缘子内。国内大部分厂家采用绝缘套管的结构，这种结构存在以下缺点：①防护性能差，高压导电部分直接裸露在空气中。②产品运行稳定性不可靠，瓷套管需要维护，定期清洁表面灰尘。③占用空间大，需要过渡铜母排和支撑绝缘子等配套件。④结构不紧凑、不美观，出线电缆排布复杂。国内厂家也有采用内锥绝缘子的结构，这种结构虽然在产品防护性和运行稳定性方面基本能满足该类产品的要求，但占用空间大，结构不紧凑、外形不美观，需要同时引出多条电缆时，出线电缆排布复杂的问题同样存在，而且由于内锥绝缘子是安装在变压器箱体内部，为满足多条出线电缆的要求，变压器内部结构变得复杂，尺寸增大，成本增加，安装也极不方便。

为了解决多条出线电缆需要多个电缆插件导致的系列安装和维护问题，尽量简化结构，各生产厂家进行了各种有益的尝试，例如将三相相线和接地线集中在一个套管内，以减少占用的体积等等，但是上述的改进，在变压器套管中，仍然是使用绝缘油作为绝缘材料的(即充油式)。对于采用绝缘油作为绝缘介质的产品，只要各相对地、相对相之间保持足够的绝缘距离即可，根本不用考虑绝缘油与导体之间的膨胀系数，它们之间也不存在相互间的作用力，所以充油式结构的产品最容易实现，但这种产品需要运行监视，以防因绝缘油泄漏引发故障，同时泄漏的绝缘油对环境造成污染。虽然大多数的生产厂家都已经意识到使用固体的绝缘材料(即干式)会在安装、维护以及缩小体积等方面具有突出的优势，但由于无法解决绝缘材料与金属导体由于膨胀系数差别较大，当通过大电流或导体散热就会导致固体绝缘材料开裂的技术瓶颈，导致干式的变压器用插座套管的应用尚属空白。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供结构紧凑合理、防护性能优异，运行稳定可靠，免维护，同时具有优异的电气性能和良好的通流能力，能使电力变压器的出线电缆排布特别简单的干式的电力变压器用插座套管。

为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种变压器用插座套管，其特征是，包括一个金属壳体，金属壳体内填充固体绝缘层；所述固体绝缘层朝向金属壳体开口的一侧开设有分布在“X”形端点的四个独立的电缆终端插座孔，所述四个电缆终端插座孔相对于金属壳体的中心线对称；所述四个电缆终端插座孔底部设有与之匹配的呈“X”形且相互电连通的导体层，所述导体层的边缘均设有弧形的倒角；所述金属壳体开口的一端设有与其匹配的金属盖板，金属盖板上设有四个与所述电缆终端插座孔位置对应的通孔；所述金属壳体的侧面设有与变压器连接导通的插头，所述插头与所述导体层电连接。

为了更好地实现本发明，所述四个独立的电缆终端插座孔是指同一相的电缆终端插座孔。

所述固体绝缘层是指环氧固体绝缘层。

所述呈“X”形且相互电连通的导体层由两块长形导体交叉叠加而成。

所述呈“X”形且相互电连通的导体层是一体成形的。一体成形的导体层通流能力更强。

所述电缆终端插座孔内设有高压屏蔽环；所述插头内设有气隙屏蔽环。通过设置高压屏蔽环和气隙屏蔽环，能均匀导体连接处的复杂电场分布，屏蔽变压器油面上的气隙，极大地提高了变压器的绝缘水平。

所述电缆终端插座孔朝向金属壳体开口的一端设有周向的密封槽。

所述金属盖板边缘设有周向的连接密封槽。

所述金属壳体侧面与所述插头之间还设有安装连接法兰，所述安装连接法兰朝向插头的一端面上设有安装密封槽。

上述密封槽内安装时放置相应的密封圈。

所述金属壳体表面上还设有安装起吊用的螺纹孔。安装时旋上吊环螺钉。

本发明的设计原理是：通过对导体、环氧绝缘材料，电缆终端插座孔的分布及形状的机械应力分析，设计出在“X”形端点分布的电缆终端插座孔、“X”形的导体形状与环氧绝缘材料的配合，解决了导体与固体环氧绝缘材料由于膨胀系数差别大，使用时环氧件部分容易开裂的技术难题。

本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：

1、本发明通过电场分布计算，通过设置高压屏蔽环和气隙屏蔽环，均匀导体连接处的复杂电场分布，屏蔽变压器油面上的气隙，极大地提高了绝缘的水平。

2、本发明通过对环氧绝缘材料和导体的连接结构设计，解决了四条电缆导体与环氧件内部导体的连接以及内部导体与变压器内部的连接，并满足通流能力的需求，填补了长期以来固体绝缘材料在变压器用插座套管中应用的空白。根据相同的设计原理，还可以设计出四个以上的电缆终端插座孔，满足更多条出线电缆的需求。

3、本发明作为无油干式结构，对环境无污染，具有优异的防护性能。由于外带金属壳，真正做到全屏蔽、全绝缘、全密闭，免维护，产品运行稳定可靠，安全性更高。本发明变压器用插座套管设计有与变压器连接导通的插头，能直接实现电缆的插拔功能，安装使用方便，同时具有良好的通流能力，能满足大电流(≥3150A)的设备要求。

附图说明

图1a是本发明变压器用插座套管的俯视图；图1b是左视图；

图2是本发明变压器用插座套管内部导体的结构示意图；

图3是本发明变压器用插座套管与变压器和内锥插拔式电缆的连接示意图。

其中，1为固体绝缘层、2为金属壳体、3为密封圈、4为盖板边缘连接密封圈、5为盖板、6为螺钉、7为内六角螺钉、8为导体、9为高压屏蔽环、10为气隙屏蔽环、11为插头、12为插座孔、13为盖板边缘连接密封槽、14为安装连接法兰、15为螺纹孔、16为密封槽、17为内锥插拔式电缆终端、18为电缆、19为变压器、20为连接线夹、21为吊环螺钉。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本发明的变压器用插座套管结构如图1a、图1b和图2所示，由环氧绝缘材料形成的固体绝缘层1、边角为弧形的长方形或正方形金属壳体2(金属壳体2可分成两部分由螺钉6固定组合或者一体成形)和与金属壳体2匹配的金属盖板5构成，金属盖板5由内六角螺钉7固定在金属壳体的开口端面上。固体绝缘层1通过浇注的方式成形后，填充并固定于金属壳体2内。固体绝缘层1朝向金属壳体2开口的一侧开设有分布在“X”形端点上的四个独立的电缆终端插座孔12，四个电缆终端插座孔12相对于金属壳体的中心线对称，电缆终端插座孔12的结构与电缆18上的内锥插拔式电缆终端17的结构相匹配；四个电缆终端插座孔底部设有与之匹配的呈“X”形且相互电连通的导体层8，导体层8的边缘均设有弧形的倒角；金属盖板5上设有四个与电缆终端插座孔12位置对应的通孔；金属壳体2的侧面设有与变压器19连接导通的插头11，插头11的外壳可以是金属壳体2的延伸体，插头11内也填充固体绝缘层1，插头11与导体层8电连接。呈“X”形且相互电连通的导体层8由两块长形导体交叉叠加而成，或者呈“X”形且相互电连通的导体层是一体成形的。导体层8可以在固体绝缘层1浇注时与固体绝缘层固定成一体。导体层8与金属壳体2之间也填充有固体绝缘层，形成与金属壳体2的绝缘。为了更好的实现导电，导体层8还可以从插座孔12的底部延伸到插座孔12的内侧壁的一小段。电缆终端插座孔12内的导体层8上设有高压屏蔽环9，插头内设有气隙屏蔽环10，均匀了导体连接处的复杂电场分布，屏蔽了变压器油面上的气隙，极大地提高了变压器的绝缘水平。金属壳体2侧面与插头之间还设有安装连接法兰14，安装连接法兰朝向插头的一端面上设有安装密封槽16。金属壳体表面上还设有安装起吊用的螺纹孔15。电缆终端插座孔12朝向金属壳体2开口的一端设有周向的密封槽，内设密封圈3，金属盖板5边缘设有周向的连接密封槽13，内设密封圈4。

本发明的使用连接如图3所示，把变压器用插座套管通过安装连接法兰14安装在变压器箱盖上，将制作好的带内锥插拔式电缆终端17的电缆18插入到插座孔12内，将插头11通过连接线夹20与变压器19连接即可，这样就实现了变压器19与出线电缆的连接。安装时可通过吊环螺钉21辅助起吊、下放。

采用上述结构后，变压器用插座套管的结构紧凑合理，同时由于内锥插拔式电缆终端是水平安装，安装容易简便，占用空间小，使得出线电缆的排布显得特别简单与美观。而且该变压器插座套管是安装在变压器箱盖上的，不需要改变变压器的内部结构，通用性更强。变压器用插座套管具有优异的防护性能，由于外带金属壳，真正做到全屏蔽、全绝缘、全密闭，免维护，产品运行稳定可靠，安全性更高。通过“X”形导体的设置，使其具有良好的通流能力，能满足大电流(≥3150A)的设备要求。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种变压器用插座套管，其特征是，包括一个金属壳体，金属壳体内填充固体绝缘层；所述固体绝缘层朝向金属壳体开口的一侧开设有分布在“X”形端点的四个独立的电缆终端插座孔，所述四个电缆终端插座孔相对于金属壳体的中心线对称；所述四个电缆终端插座孔底部设有与之匹配的呈“X”形且相互电连通的导体层，所述导体层的边缘均设有弧形的倒角；所述金属壳体开口的一端设有与其匹配的金属盖板，金属盖板上设有四个与所述电缆终端插座孔位置对应的通孔；所述金属壳体的侧面设有与变压器连接导通的插头，所述插头与所述导体层电连接。

2.根据权利要求1所述的变压器用插座套管，其特征是，所述四个独立的电缆终端插座孔是指同一相的电缆终端插座孔。

3.根据权利要求1所述的变压器用插座套管，其特征是，所述固体绝缘层是指环氧固体绝缘层。

4.根据权利要求1所述的变压器用插座套管，其特征是，所述呈“X”形且相互电连通的导体层由两块长形导体交叉叠加而成。

5.根据权利要求1所述的变压器用插座套管，其特征是，所述呈“X”形且相互电连通的导体层是一体成形的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的变压器用插座套管，其特征是，所述电缆终端插座孔内设有高压屏蔽环；所述插头内设有气隙屏蔽环。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的变压器用插座套管，其特征是，所述电缆终端插座孔朝向金属壳体开口的一端设有周向的密封槽。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的变压器用插座套管，其特征是，所述金属盖板边缘设有周向的连接密封槽。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的变压器用插座套管，其特征是，所述金属壳体侧面与所述插头之间还设有安装连接法兰，所述安装连接法兰朝向插头的一端面上设有安装密封槽。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的变压器用插座套管，其特征是，所述金属壳体表面上还设有安装起吊用的螺纹孔。