CN103972673B - 管形母线中间连接装置及其连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统发电、输电、变配电器件领域，特别涉及一种管形母线中间连接装置，端面彼此对应的管母线的对接处设置外套管，且两管母线对接一侧的端部位于外套管内，外套管的内径与管母线外径相吻合，所述外套管的管壁上设置贯穿管壁的开口，开口沿外套管的管身布置且延伸至外套管的两端；外套管的管身上套设有金属箍，金属箍的内径与外套管的外径相吻合。本装置工艺简单，连接牢固可靠，载流性能好，无涡流发热，接头部位容易制作绝缘。另外还提供一种连接方法，方便实现本装置的连接。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统发电、输电、变配电器件领域，特别涉及一种管形母线中间连接装置及其连接方法。
背景技术
随着变电站主变容量的加大，变压器10kV及35kV侧母线额定电流已超过3000A，常规矩形母线在技术和结构上已不适应工作电流大的回路。当单台主变容量达到180MVA以上时，由于变压器低压侧的额定电流、短路电流以及单台主变容量所占的比重增大，主变低压出线侧不仅有母线桥本身电动力问题、发热问题、还有母线桥支柱绝缘子、钢构架以及母线桥附近混凝土柱、基础内的钢筋在交变强磁场中感应涡流引起的发热问题。绝缘管形母线作为矩形母线的替代品，以其载流量大、机械强度高、散热性好等优点逐渐被越来越多的电厂、变电站所采用。单根绝缘管形母线的长度为6-8m，需要通过中间连接装置连接成较长的绝缘管形母线，以满足使用要求。现有的管形母线的连接方式有多种，比如使用螺栓或金属套焊接的方式进行两段管形母线的连接，其均存在不足之处：螺栓连接造成接头部位不好做绝缘，且螺栓有尖角，易产生放电；金属套焊接方式虽然容易加工外表的绝缘，但槽缝内的焊渣难以清理干净，容易造成该部位放电而损坏绝缘层，焊接工艺本身也比较麻烦，需要在管形母线的连接现场配置焊接设备。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种管形母线中间连接装置，便于管母线的连接且连接效果可靠。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种管形母线中间连接装置，端面彼此对应的管母线的对接处设置外套管，且两管母线对接一侧的端部位于外套管内，外套管的内径与管母线外径相吻合，所述外套管的管壁上设置贯穿管壁的开口，开口沿外套管的管身布置且延伸至外套管的两端；外套管的管身上套设有金属箍，金属箍的内径与外套管的外径相吻合。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过开口状的外套管对管母线实施初步固定，再通过金属箍将外套管、管母线抱紧，整套装置可在工厂内预制好，工艺简单；另外，本装置连接牢固可靠，载流性能好，无涡流发热，接头部位容易制作绝缘。
本发明的另一个目的在于提供一种使用前述管形母线中间连接装置的连接方法，便于管母线的连接且连接效果可靠。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种使用权利要求1所述的管形母线中间连接装置的连接方法，包括如下步骤：(A)将金属箍套设在管母线上；(B)待连接的管母线分别自外套管的两端插入，两根管母线对接处位于外套管的中间部位；(C)用夹具收紧外套管，直至外套管内壁与管母线的外管壁良好接触；(D)使用收紧器将套设在管母线上的金属箍移动到外套管上并松开夹具。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本方法连接简单，所使用到的辅助工具较少，且连接后的管母线制作绝缘方便，比使用螺栓或金属套焊接的方式都要可靠安全。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的立体结构示意图；
图3是本发明实施例一插销与孔的结构示意图；
图4是本发明实施例二插销与孔的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图4，对本发明做进一步详细叙述。
参阅图1，一种管形母线中间连接装置，端面彼此对应的管母线10a、10b的对接处设置外套管20，且两管母线10a、10b对接一侧的端部位于外套管20内，外套管20的内径与管母线10a、10b外径相吻合，所述外套管20的管壁上设置贯穿管壁的开口22，开口22沿外套管20的管身布置且延伸至外套管20的两端；外套管20的管身上套设有金属箍30，金属箍30的内径与外套管20的外径相吻合。外套管20上设置开口22后，外套管20在其自身的张力作用下轻微的张开，便于管母线10a、10b的插入，待管母线10a、10b插入外套管20中之后，使用专用的工具将外套管20收紧并在外套管20外套设有金属箍30，金属箍30限制外套管20张开，外套管20即能有效地完成待连接的两管母线10a、10b的对接，这种方式避免了现有技术中螺栓连接或焊接的种种不足。
更进一步地，为了增加管母线10a、10b连接的可靠性，所述的外套管20的管壁上开设有第二通孔21，第二通孔21有多个且关于开口22对称布置；管母线10a、10b以及金属箍30上对应第二通孔21的位置处分别设置第一、三通孔11、31，第一、二、三通孔11、21、31的位置情况可从图2中详细看出。第一、二、三通孔11、21、31中设置有插销40限制金属箍30、外套管20以及管母线10a、10b的周向转动。通过插销40与各通孔的配合，使得管母线10a、10b在外套管20中固定的更为可靠，不易脱落。
作为本发明的优选方案，所述的第一、三通孔11、31同芯布置，第二通孔21的轴芯位于第一通孔11的轴芯远离开口22一侧，为了便于理解，图3中分别将开口22、第二通孔21、第一通孔11的轴芯线分别用虚线L1、L2、L3示出，第二通孔21的轴芯位于第一通孔11的轴芯远离开口22一侧也即L1与L2的夹角大于L1与L3的夹角。由于第一、二通孔11、21处于偏心状态，当装配上插销40时，第二通孔21在插销40的作用下向开口22一侧移动，外套管20收紧对管母线10a、10b的固定更可靠。另外，由于第一、二、三通孔11、21、31为偏心孔，当插销40插入各通孔中时，插销40的杆身受到第一、二、三通孔11、21、31孔壁的挤压，其中第二通孔21施加给插销40的挤压力指向远离开口的一侧，第一、三通孔11、31施加给插销40的挤压力指向开口一侧，在这三个力的作用下，限制了插销40沿各通孔的轴芯方向运动，反过来也固定了插销40，防止插销40掉落。
插销40的实施方式多样，这里提供两种较为优选的实施方式：
图3为实施例一的结构示意图，所述的插销40与第一、二、三通孔11、21、31配合处的杆身为弯弧状，弯弧状的曲率中心位于插销40杆身远离开口22的一侧。这样，插销40插入通孔中时，插销40的凸弧一侧挤压第二通孔21使得外套管20抱紧。
图4为实施例二的结构示意图，所述插销40的杆身为直杆，插销40的端头为球头状或楔形，第一、二、三通孔11、21、31的孔径与插销40的直径相吻合。由于插销40的直径与各通孔的孔径吻合，插销40在插入时，开口22缩小收紧，第二通孔21会运动到与第一通孔11同芯的位置处，也实现了外套管20可靠地固定连接管母线10a、10b的目的。
根据外套管20的长度不同，金属箍30可设置多个，本实施例中，优选地，所述的金属箍30设置有两个，两个金属箍30分置于外套管20的两端，每个金属箍30上设置有两个第三通孔31。所述金属箍30沿其轴芯方向的长度为1mm～1000mm，金属箍30的长度为一个合适值即可，保证外套管20可靠抱紧管母线10a、10b，金属箍30或销均采用非磁性材料加工而成，外套管20与管母线10a、10b材质相同。
一种使用前述管形母线中间连接装置的连接方法，包括如下步骤：(A)将金属箍30套设在管母线10a、10b上；(B)待连接的管母线10a、10b分别自外套管20的两端插入，两根管母线对接处位于外套管20的中间部位；(C)用夹具收紧外套管20，直至外套管20内壁与管母线10a、10b的外管壁良好接触；(D)使用收紧器将套设在管母线10a、10b上的金属箍30移动到外套管20上并松开夹具。通过该步骤，可以实现管母线10a、10b的可靠连接，且连接过程简单、方便。
所述的步骤B中，插入时需保证管母线10a、10b上的第一通孔11的位置与外套管20上的第二通孔21的位置相对应；步骤D中，金属箍30上的第三通孔31与外套管20上的第二通孔21位置对应后再松开夹具；所述的步骤D之后还包括如下步骤：(E)向第一、二、三通孔11、21、31中插入所述的插销40。插销40的结构可以有多种，在前面已经详细叙述过，这里就不再赘述。
Claims (8)
1.一种管形母线中间连接装置，其特征在于：端面彼此对应的管母线(10a、10b)的对接处设置外套管(20)，且两管母线(10a、10b)对接一侧的端部位于外套管(20)内，外套管(20)的内径与管母线(10a、10b)外径相吻合，所述外套管(20)的管壁上设置贯穿管壁的开口(22)，开口(22)沿外套管(20)的管身布置且延伸至外套管(20)的两端；外套管(20)的管身上套设有金属箍(30)，金属箍(30)的内径与外套管(20)的外径相吻合；
所述的外套管(20)的管壁上开设有第二通孔(21)，第二通孔(21)有多个且关于开口(22)对称布置；管母线(10a、10b)以及金属箍(30)上对应第二通孔(21)的位置处分别设置第一、三通孔(11、31)，第一、二、三通孔(11、21、31)中设置有插销(40)限制金属箍(30)、外套管(20)以及管母线(10a、10b)的周向转动；
所述的第一、三通孔(11、31)同芯布置，第二通孔(21)的轴芯位于第一通孔(11)的轴芯远离开口(22)一侧。
2.如权利要求1所述的管形母线中间连接装置，其特征在于：所述的插销(40)与第一、二、三通孔(11、21、31)配合处的杆身为弯弧状，弯弧状的曲率中心位于插销(40)杆身远离开口(22)的一侧。
3.如权利要求2所述的管形母线中间连接装置，其特征在于：所述插销(40)的杆身为直杆，插销(40)的端头为球头状或楔形，第一、二、三通孔(11、21、31)的孔径与插销(40)的直径相吻合。
4.如权利要求1-3任一项所述的管形母线中间连接装置，其特征在于：所述的金属箍(30)设置有两个，两个金属箍(30)分置于外套管(20)的两端，每个金属箍(30)上设置有两个第三通孔(31)。
5.如权利要求4所述的管形母线中间连接装置，其特征在于：所述金属箍(30)沿其轴芯方向的长度为1mm～1000mm，金属箍(30)或插销(40)均采用非磁性材料加工而成，外套管(20)与管母线(10a、10b)材质相同。
6.一种使用权利要求1所述的管形母线中间连接装置的连接方法，包括如下步骤：
(A)将金属箍(30)套设在管母线(10a、10b)上；
(B)待连接的管母线(10a、10b)分别自外套管(20)的两端插入，两根管母线对接处位于外套管(20)的中间部位；
(C)用夹具收紧外套管(20)，直至外套管(20)内壁与管母线(10a、10b)的外管壁良好接触；
(D)使用收紧器将套设在管母线(10a、10b)上的金属箍(30)移动到外套管(20)上并松开夹具。
7.如权利要求6所述的管形母线中间连接装置的连接方法，其特征在于：所述的外套管(20)的管壁上开设有第二通孔(21)，第二通孔(21)有多个且关于开口(22)对称布置；管母线(10a、10b)以及金属箍(30)上对应第二通孔(21)的位置处分别设置第一、三通孔(11、31)，第一、二、三通孔(11、21、31)中设置有插销(40)限制金属箍(30)、外套管(20)以及管母线(10a、10b)的周向转动。
8.如权利要求7所述的管形母线中间连接装置的连接方法，其特征在于：所述的步骤B中，插入时需保证管母线(10a、10b)上的第一通孔(11)的位置与外套管(20)上的第二通孔(21)的位置相对应；步骤D中，金属箍(30)上的第三通孔(31)与外套管(20)上的第二通孔(21)位置对应后再松开夹具；所述的步骤D之后还包括如下步骤：(E)向第一、二、三通孔(11、21、31)中插入所述的插销(40)。
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