CN108183451A - 一种新型1100kV GIS用母线结构 - Google Patents

Abstract

一种新型1100kV GIS用母线结构,涉及高压设备，包括壳体，壳体两端均通过螺栓安装有盆式绝缘子，第一导体及第三导体通过螺栓固定在盆式绝缘子中间的螺纹孔上，壳体上设有多个支撑绝缘子，支撑绝缘子上连接有异形导体，异形导体两侧均固定安装有触头，异形导体两侧设有屏蔽，本发明母线结构整体缩小，减轻了单元母线重量，六氟化硫气体也相应减少，极大的节省了材料和成本；异形导体的设计降低了放电的可能性，抵消了导体局部变大造成的绝缘距离减小的问题，使减小母线直径并保证了绝缘性能；通过支撑绝缘子使导体长度增加，单元母线长度增加，大量减少对接面，减少安装工作量。

Description

一种新型1100kV GIS用母线结构

技术领域

本发明涉及高压设备，尤其涉及一种1100kV GIS用母线结构。

背景技术

母线指用高导电率的铜(铜排)、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力的产品。

随着电压等级的不断提高，我国已开始运行电压等级达1100kV的特高压电网，对于GIS母线的电压和电流要求也不断提高，母线设备的尺寸也越变越大，目前运行中的1100kV变电站GIS用母线内径尺寸都在1000mm及以因为母线占据的面积比较大，减小每个母线单元的直径，积少成多就可以大大缩减占地面积。但是母线尺寸的缩小不能只是在直径上缩小，还要考虑母线导体的通电流的能力、壳体与导体之间的放电安全距离、导体热胀冷缩，绝缘气体压力和绝缘件性能等问题，同时普通母线只靠两端的盆式绝缘子支撑导体，导体的设计长度大概在5m时就会出现形变，这就限制了单个母线单元的设计长度，如果母线较长，就会使用过多的盆式绝缘子，因为盆式绝缘子加工工艺高、成本也高，过多的使用就会造成母线整体成本过高。如果母线内径减少，单元长度可以增加就可以极大的减少气体和盆式绝缘子的使用量，减少现场安装的对接次数，极大的节省成本和保护环境。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种GIS用母线结构，它能够满足额定电压1100kV、额定通电电流9000A的运行要求,它占用空间小，安装简单，成本低。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种新型1100kV GIS用母线结构，包括壳体，所述壳体两端均通过螺栓安装有盆式绝缘子，第一导体及第三导体通过螺栓固定在盆式绝缘子中间的螺纹孔上，所述壳体上设有多个支撑绝缘子，所述支撑绝缘子上连接有异形导体，所述异形导体两侧均固定安装有用于连接彼此相邻导体的触头，所述异形导体两侧设有屏蔽，屏蔽通过沉头螺钉固定于触头的侧面。

进一步地，所述异形导体上设有多个用于连接支撑绝缘子的螺栓孔，在异形导体中部设有弧形突起。

进一步地，所述异形导体两侧各设有一中心对称的异形孔。

进一步地，所述触头为环形弹簧。

进一步地，所述屏蔽为光滑的铝制屏蔽。

进一步地，所述异形导体与支撑绝缘子通过螺栓或者沉头螺钉相连接。

进一步地，所述支撑绝缘子通过法兰与壳体连接。

本发明的有益效果是：

1、通过重新设计的整体结构，可以使母线的内径减少到850mm，比现有的母线结构整体缩小，极大的减轻了单元母线的重量，同时因为内径减小母线内六氟化硫气体也相应减少，极大的节省了材料和成本。

2、异形导体的设计降低了放电的可能性，抵消了因导体局部变大造成的绝缘距离减小的问题，使减小母线直径并保证了绝缘性能。

3、通过中间加装支撑绝缘子使导体的长度可以增加，就可以使单元母线长度增加，通过试验测算到单元母线的长度可达8m，这样在较长母线的安装时就可以大量减少对接面，减少安装工作量。

4、通过母线导体、支撑缘子和触头的设计，本发明在尺寸缩小的情况下，试验的额定电流仍可以达到9000A。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为异形导体的主视图；

图4为异形导体的俯视图；

图5为图1中A处的局部放大图；

图6为异形导体与支撑绝缘子连接时的电场等压线示意图；

图7为普通柱形导体与支撑绝缘子连接时的电场等压线示意图；

图中：1.盆式绝缘子；2.第一导体；3.支撑绝缘子；4.触头；5.第二导体；6.第三导体；7.异形导体；71.异型孔，72.螺栓孔，73.弧形突出，8.壳体；9.屏蔽10.检修探孔盖。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种新型1100kV GIS用母线结构，包括壳体8，通过壳体8上的支架进行母线与地面的整体固定，所述壳体8两端均通过螺栓安装有盆式绝缘子1，第一导体2及第三导体6通过螺栓固定在盆式绝缘子中间的螺纹孔上，两侧的盆式绝缘子既可以作为导体的支撑又可以作为壳体两端的封堵隔离出单独气室，方便母线扩展时分别充气。该绝缘气体为六氟化硫，额定气压为0.5MPa。

所述壳体上设有多个支撑绝缘子3，以增长单个母线单元的设计长度减少盆式绝缘子的使用量，通过这种设计既可以加长盆式绝缘子之间导体的长度，又可以满足导体到金属壳体之间的绝缘要求。

支撑绝缘子通过法兰与壳体连接，如果支撑绝缘子出现问题可以将支持绝缘子单独取出，不用将整个母线结构拆除。

所述支撑绝缘子上连接有异形导体7，如图1所示，第一导体2与第二导体5之间通过异形导体相连接，第二导体5与第三导体6之间通过异形导体相连接，因为存在支撑绝缘子，与之连接的导体不能使用正常形状的圆形导体，本案采用的异形导体形状如图3和图4所示，采用柱形导体及异形导体的电场等压线变化如图6及图7所示，所述异形导体7上设有多个用于连接支撑绝缘子的螺栓孔72，在异形导体中部设有弧形突起73，在异形导体两侧各设有一中心对称的异形孔71。

所述异形导体与支撑绝缘子通过螺栓或者沉头螺钉相连接。

支撑绝缘子连接的导体，如果不是异形导体而是通常的圆柱形导体，如图7所示，电场等压线在此处会有明显突变,代表此处电压变化剧烈，电压差值就增大，极易发生“放电”现象。如图6所示在电场较为集中的圆柱形导体两侧增加圆弧形突出，使电场等压线变化平缓，均匀了电场的变化，减少了电场突变即电压压差减少，极大的减少了“放电”的可能性。虽然导体直径局部变大,牺牲了一定的绝缘距离，但是电场比未加大前变的更加平缓、均匀,降低了放电的可能性，抵消了因导体局部变大造成的绝缘距离减小的问题，使减小母线直径并保证了绝缘性能。

所述异形导体两侧均固定安装有触头4，所述触头为环形弹簧，通过环形弹簧将可动侧导体和固定测导体软连接，采用了插入式导体触头连接方式解决了导体的热胀冷缩，既可以吸收导体的热胀冷缩又可以吸收导体安装时在轴线上的安装和加工误差。

如图1所示，所述异形导体一侧的触头与第一导体相接触，另一侧的触头与第二导体相接触或者所述，所述异形导体一侧的触头与第二导体相接触，另一侧的触头与第三导体相接触。

第二导体5放置于异形导体之间的触头上，没有固定连接，安装时控制间隙为10mm，此处可以吸收导体的热胀冷缩和安装公差；平时检修可通过打开探孔盖10进行检修。

所述异形导体两侧还设有屏蔽9，防止通电时弹簧等连接件的尖角对壳体尖端放电。所述屏蔽为光滑的铝制屏蔽。

优化设计，屏蔽9通过沉头螺钉固定于触头的侧面，保护触头不对壳体放电。

工作方式，母线运行时电流通过盆式绝缘子中的金属件进入设备中，然后经过第一导体、异形导体、第二导体、异形导体、第三导体进入下一单元母线或进入GIS设备本体，异形导体7和支持绝缘子3的配合方式均匀了电场，解决了绝缘性能与母线内径的矛盾问题。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (7)

1.一种新型1100kV GIS用母线结构，包括壳体，所述壳体两端均通过螺栓安装有盆式绝缘子，第一导体及第三导体通过螺栓固定在盆式绝缘子中间的螺纹孔上，其特征是，所述壳体上设有多个支撑绝缘子，所述支撑绝缘子上连接有异形导体，所述异形导体两侧均固定安装有用于连接彼此相邻导体的触头，所述异形导体两侧设有屏蔽，屏蔽通过沉头螺钉固定于触头的侧面。

2.根据权利要求1所述的一种新型1100kV GIS用母线结构，其特征是，所述异形导体上设有多个用于连接支撑绝缘子的螺栓孔，在异形导体中部设有弧形突起。

3.根据权利要求2所述的一种新型1100kV GIS用母线结构，其特征是，所述异形导体两侧各设有一中心对称的异形孔。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种新型1100kV GIS用母线结构，其特征是，所述触头为环形弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种新型1100kV GIS用母线结构，其特征是，所述屏蔽为光滑的铝制屏蔽。

6.根据权利要求1所述的一种新型1100kV GIS用母线结构，其特征是，所述异形导体与支撑绝缘子通过螺栓或者沉头螺钉相连接。

7.根据权利要求1所述的一种新型1100kV GIS用母线结构，其特征是，所述支撑绝缘子通过法兰与壳体连接。