CN105428046B - Gis外装式电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及GIS外装式电流互感器。GIS外装式电流互感器包括壳体，壳体内设有两组以上沿轴向排列的线圈，所述壳体的纵剖面为U形，壳体与U形的开口对应的一端可拆设有封板，所述线圈与封板之间、所述线圈的径向内侧和/或径向外侧与壳体的对应径向内侧壁或径向外侧壁之间具有浇注间隔，所述浇注间隔内浇注有环氧树脂或聚氨酯，所述封板上设有浇注孔。本发明采用上述技术方案，浇注不需要占用较大的压紧结构安装空间和操作空间，能够留出更大的空间用于安装更高参数的线圈，与现有技术相比，结构紧凑，能够采用径向尺寸更大的线圈，从而满足线圈在有限的空间内进行布置的特殊需求，并且浇注固定方式能够提高防水防潮性能。
Description
技术领域
本发明涉及GIS外装式电流互感器。
背景技术
气体绝缘金属封闭开关设备简称GIS(Gas insulated metal-enclosedSwitchgear)，其内部包括断路器，隔离开关、接地开关、母线、电压互感器、电流互感器和避雷器等元件，GIS设备将上述元件有机的结合为一体，外部通过金属壳体进行保护，壳体内充以SF6绝缘气体，与敞开式开关设备相比，具有结构紧凑，占地空间小，性能可靠等优点，是电力系统变电站中除变压器以外的重要一次设备。
由于GIS设备结构高度集成化，在最初的产品研发阶段，对于设备中各元件的设计结构和尺寸，均在结合当时电力系统常规要求的前提下保留一定的设计裕度，以满足电力系统的发展及电力用户的特殊要求，GIS设备在产品结构定型后，如因内部元件结构尺寸变更而导致GIS设备整体外形尺寸变化，则将会面临重新进行型式试验、重新对设备吊装、运输等工况进行考核的困难，会对工程的设计及造价等产生诸多不利影响。因此，在现有GIS设备的基础上通过优化元件装配结构及尺寸，从而达到满足电力系统对元件参数要求的目的，则显得尤为重要。
电流互感器（CT）是GIS设备的重要组成部分，其为电力系统中测量仪表和继电保护等二次设备提供电流信息。电流互感器一般分为内装式和外装式两种结构，内装式是指将CT安装在密闭的充满SF6的金属罐体内，需采取特殊的工艺来降低互感器线圈内的水分。外装式是指将CT安装在SF6气室外，一般套装在母线上。电力系统中CT均成组配置，分为测量、计量和保护级线圈。例如申请号为201320888182.1、授权公告号为CN 203659614 U的中国专利公开的一种紧凑型电流互感器，是一种外装式电流互感器，包括CT外罩、底座、导流罩和线圈，底座具有底座筒体，线圈设置在底座筒体和外罩之间，导流罩用于防止雨水进入母线壳体与底座筒体之间。其线圈采用常规的压紧式结构，CT装配通过压板和4根长螺杆将CT绕组压紧在底座上，在与GIS母线配合后，用CT外罩进行保护以确保CT绕组的防护性和美观性。
CT线圈本身的高度与其要求的线圈参数及内、外径的大小有关，在线圈内、外径不变的前提下，参数越高CT线圈高度越高，在CT参数不变的前提下，内径越大、外径越小，CT线圈高度越高。
在实际应用中，对于个别CT参数要求高、绕组数量多的特殊工程，现有的绕组压紧式CT装配结构因压紧结构本身占用了一定的装配空间，导致CT线圈的径向尺寸相应缩小，高度增高，无法在有限的空间内进行布置。
发明内容
本发明的目的是提供一种GIS外装式电流互感器，以解决现有电流互感器的线圈无法在有限的空间内进行布置的问题。
本发明采用的技术方案是：GIS外装式电流互感器，包括壳体，壳体内设有两组以上沿轴向排列的线圈，所述壳体的纵剖面为U形，壳体与U形的开口对应的一端可拆设有封板，所述线圈与封板之间以及所述线圈的径向内侧和/或径向外侧与壳体的对应径向内侧壁或径向外侧壁之间具有浇注间隔，所述浇注间隔内浇注有环氧树脂或聚氨酯，所述封板上设有浇注孔。
所述封板与壳体的径向内侧壁之间设有用于阻断壳体上的感应电流的环流阻断环。
所述壳体的径向外侧设有吊环，所述封板上设有轴线沿壳体径向延伸的螺纹固定座，对应的螺栓穿过吊环和壳体固定在所述螺纹固定座上，所述吊环和封板通过所述螺栓共同固定在壳体上。
所述封板设置在壳体底部，封板上沿周向均布有供断路器法兰的连接螺栓旋入的断路器连接内螺纹，所述断路器连接内螺纹的口沿凸出封板外侧板面。
电流互感器具有接线盒，所述线圈连接有端子排，所述端子排通过密封胶密封固定在接线盒内，所述端子排径向内侧浇注有环氧树脂或聚氨酯。
所述接线盒的外端设有开口和开口盖板，所述开口盖板与接线盒的盒体之间设有密封圈，接线盒底部设有排水孔及透气孔。
所述壳体的径向内侧壁、径向外侧壁和径向内侧壁与径向外侧壁之间的连接壁是由铝板焊接而成的一体结构。
根据权利要求1或2所述的GIS外装式电流互感器，其特征在于：所述壳体内壁上设有浇注物防脱结构。
所述浇注间隔仅设置在所述线圈与封板之间、所述线圈的径向外侧与壳体的径向外侧壁之间。
本发明采用上述技术方案，封板可拆装配在壳体的开口上，装入线圈时，可将封板拆除，便于线圈的安装，而封板上设置浇注孔便于进行浇注作业，可以实现先组装再浇注，保证浇注质量，同时，在线圈与封板之间、线圈与壳体侧壁之间设置浇注间隔保证了线圈的径向和轴向的良好固定，性能稳定，同时，由于浇注不需要占用较大的压紧结构安装空间和操作空间，因此能够留出更大的空间用于安装更高参数的线圈，与现有技术相比，结构紧凑，能够采用径向尺寸更大的线圈，从而满足线圈在有限的空间内进行布置的特殊需求，并且浇注固定方式能够提高防水防潮性能，提高防护等级，装配结构简单，作业难度低。
进一步地，在壳体径向外侧设置吊环并采用螺栓同时固定吊环和封板的方式能够减少零部件，节约成本，便于装配。
附图说明
图1是发明中GIS外装式电流互感器的主视图；
图2是图1的仰视图；
图3是GIS外装式电流互感器的安装方式示意图。
图中各附图标记对应的名称为：1-线圈，2-壳体，3-封板，4-端子排，5-填料，6-环流阻断环，7-吊环，8-浇注孔，9-断路器连接内螺纹，10-接线盒，11-开口盖板，12-外凸段，13-断路器，14-主母线隔离接地开关，15-线路隔离接地开关，16-主母线，17-电流互感器，18-线路母线。
具体实施方式
本发明中GIS外装式电流互感器的一个实施例如图1~图3所示，包括壳体2和线圈1，壳体2的纵剖面为开口朝下的U形，包括径向内侧壁、径向外侧壁和径向内侧壁与径向外侧壁之间的连接壁，径向内侧壁、径向外侧壁和连接壁均由铝板焊接而成，形成一体结构，有利于提高密封性能和结构稳定性，壳体2的径向内侧壁、径向外侧壁和连接壁围成线圈容纳腔。
壳体2的底部开口处设有环形的封板3，开口的外侧壁上沿周向均布有四只吊环7。其中封板3上设有轴线沿壳体2径向延伸的螺纹固定座（图中未显示出），对应的螺栓穿过吊环7和壳体2固定在螺纹固定座上，吊环7和封板3通过所述螺栓共同可拆固定在壳体2上，便于组装和维护，有利于模块化批量生产。
封板3的底面上沿周向均布有8处断路器连接内螺纹9，供断路器法兰的连接螺栓旋入以实现电流互感器与断路器的固定。该断路器连接内螺纹9由固定在封板3上的螺套形成。为解决GIS设备户外布置时电流与配合母线间的积水问题，螺套凸出封板3的外侧板面，能够使封板3与断路器上的母线法兰之间形成排水间隙。封板3上还均布有两处浇注孔8，用于浇注填料5。
为了避免GIS设备运行时壳体2上产生的感应电流影响线圈1的测量精度，封板3与壳体2的径向内侧壁之间具有环形间隔，间隔内设置有环流阻断环6，用以阻断壳体2环流，保证浇注式电流互感器在电力系统中的安全可靠运行。
壳体2的外壁上具有接线盒10，接线盒10内设有端子排4，端子排4采用环氧树脂材料制成，其上根据线圈1引出线数量阵列接线端子，接线盒10底部还设有出线口，实现线圈1引线从电流互感器内的引出。接线盒的外端设有开口和开口盖板11，开口盖板11与接线盒10的盒体之间设有密封圈，接线盒底部设有排水孔及透气孔，其中开口盖板、排水孔及透气孔可参考现有技术中的有关结构。装配时，端子排4通过密封胶密封固定在接线盒内。壳体2的径向外侧壁上对应接线盒10的位置设有沿轴向延伸的外凸段12，外凸段12贯穿壳体的轴向，便于端子排4的安装。
本实施中线圈1设有四组，沿壳体2轴向依次布置，线圈1与封板3之间、线圈1的径向外侧与壳体2的径向外侧壁之间具有浇注间隔，浇注间隔内用于浇注环氧树脂填料。装配时，首先将线圈1与端子排4进行连接，连接要确保可靠、紧固，避免浇注后难以修复，在线圈1相关电气性能验证试验完毕后，使壳体2开口朝上，将端子排4由径向外侧壁的内侧装入接线盒内，并用密封胶将端子排4与接线盒进行粘接、密封。之后按照次序将线圈1放入线圈容纳腔内，并将线圈1排列整齐，与壳体2的径向外侧壁留出适当间隔，以便浇注填料5能够均匀充分的包裹线圈1。然后，盖上封板3，使用螺栓将吊环7、封板3和壳体2径向外侧壁进行连接、固定；接着，由封板3上预留的浇注孔8倒入环氧树脂填料5，填料5匀速倒入，倒入量以填料5漫过浇注孔8和环流阻断环6但不溢出为准。以上工序完毕后，装配静置一段小时，使环氧树脂填料5充分固化，即可完成一台浇筑式电流互感器的装配工作。为了提高可靠性，壳体2的内壁进行了防脱处理，增加壳体内壁的表面粗糙度，使得固化后的环氧树脂能够与壳体2内壁贴合紧密，有效消除GIS设备运输及运行期间所产生的振动对互感器性能的影响，当然，在其他实施例中，也可以采用其他浇注物防脱结构，例如设置起伏的凸凹结构。
图3为上述电流互感器17装配在GIS设备上的安装姿态，电流互感器17分为设置在主母线16上的电流互感器和设置在线路母线18上的电流互感器，穿过相应母线的外壳装配于断路器两侧，然后通过8组螺栓紧固件将断路器13的壳体上设置的母线法兰与壳体2上的断路器连接内螺纹9紧固连接，连接好后，封板3与断路器上的母线法兰之间形成排水间隙，避免GIS设备在户外布置时电流互感器与配合母线之间积水。主母线16顶部连接主母线隔离接地开关14，线路母线18顶部连接线路隔离接地开关15。
在上述实施例中，浇注间隔除了设置在线圈1与封板3之间外，还设置在线圈1的径向外侧与壳体2的径向外侧壁之间，并且浇注的填料5为环氧树脂，在其他实施例中，浇注的填料5也可以为聚氨酯，而浇注间隔也可以设置在线圈1的径向内侧与壳体2的径向内侧壁之间，或者设置在线圈1的径向外侧与壳体2的径向外侧壁之间和线圈1的径向内侧与壳体2的径向内侧壁之间。在上述实施例中，封板3通过螺栓同吊环7共同可拆固定在壳体2径向外侧壁上上，在本发明的其他实施例中，封板3也可以单独通过螺钉固定在壳体2径向外侧壁上，或者通过其他方式可拆固定在壳体2上，例如通过法兰结构固定在壳体2下端。
Claims (7)
1.GIS外装式电流互感器，包括壳体，壳体内设有两组以上沿轴向排列的线圈，其特征在于：所述壳体的纵剖面为开口朝下的U形，包括径向内侧壁、径向外侧壁和径向内侧壁与径向外侧壁之间的连接壁，壳体的径向内侧壁、径向外侧壁和连接壁围成线圈容纳腔，壳体与U形的开口对应的一端可拆设有封板，装配时，使壳体开口朝上，将线圈的底面靠在壳体的连接壁上，将线圈的径向内侧面靠在壳体的径向内侧壁上，线圈与封板之间、线圈的径向外侧面与壳体的径向外侧壁之间具有浇注间隔，所述浇注间隔内浇注有环氧树脂或聚氨酯，所述封板上设有浇注孔。
2.根据权利要求1所述的GIS外装式电流互感器，其特征在于：所述封板与壳体的径向内侧壁之间设有用于阻断壳体上的感应电流的环流阻断环。
3.根据权利要求1或2所述的GIS外装式电流互感器，其特征在于：所述封板上沿周向均布有供断路器法兰的连接螺栓旋入的断路器连接内螺纹，所述断路器连接内螺纹的口沿凸出封板外侧板面。
4.根据权利要求1或2所述的GIS外装式电流互感器，其特征在于：电流互感器具有接线盒，所述线圈连接有端子排，所述端子排通过密封胶密封固定在接线盒内，所述端子排径向内侧浇注有环氧树脂或聚氨酯。
5.根据权利要求4所述的GIS外装式电流互感器，其特征在于：所述接线盒的外端设有开口和开口盖板，所述开口盖板与接线盒的盒体之间设有密封圈，接线盒底部设有排水孔及透气孔。
6.根据权利要求1或2所述的GIS外装式电流互感器，其特征在于：所述壳体的径向内侧壁、径向外侧壁和径向内侧壁与径向外侧壁之间的连接壁是由铝板焊接而成的一体结构。
7.根据权利要求1或2所述的GIS外装式电流互感器，其特征在于：所述壳体内壁上设有浇注物防脱结构。
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