CN108321741B - 超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构及超/特高压气体绝缘穿墙套管 - Google Patents

超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构及超/特高压气体绝缘穿墙套管 Download PDF

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Abstract

本发明公开了超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构及超/特高压气体绝缘穿墙套管，拉撑结构包括垫块和加载有拉紧力的拉撑体，拉撑体设置在超/特高压气体绝缘穿墙套管的中心载流导体的内腔，拉撑体的两端分别与超/特高压气体绝缘穿墙套管两端的端部法兰固定连接；垫块设置在中心载流导体的内腔，并套设在拉撑体上，用于支撑中心载流导体，垫块的上部与中心载流导体内表面接触。通过该结构能够减少载流导体和空心复合绝缘子由于自重产生的挠度，解决目前套管内部采用支撑绝缘子从而在长期运行条件下带来的安全隐患，提高超/特高压气体绝缘穿墙套管的运行可靠性。

Description

超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构及超/特 高压气体绝缘穿墙套管
技术领域
本发明属于超/特高压输电设备设计与制造领域，特别涉及超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构及超/特高压气体绝缘穿墙套管。
背景技术
超/特高压气体绝缘穿墙套管一般采用水平安装方式，这对套管的整体机械性能要求高。为了减小套管内部中心载流导体、空心复合绝缘子由于自重产生的挠度，通常需要安装支撑中心载流导体的绝缘子。在长期运行工况下，引入的内部支撑绝缘子会由于其表面电荷积聚和表面颗粒吸附引发闪络，导致套管放电和直流系统不能正常运行。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构及超/特高压气体绝缘穿墙套管，通过该结构能够减少载流导体和空心复合绝缘子由于自重产生的挠度，解决目前套管内部采用支撑绝缘子从而在长期运行条件下带来的安全隐患，提高超/特高压气体绝缘穿墙套管的运行可靠性。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，包括垫块和加载有拉紧力的拉撑体，拉撑体设置在超/特高压气体绝缘穿墙套管的中心载流导体的内腔，拉撑体的两端分别与超/特高压气体绝缘穿墙套管两端的端部法兰固定连接；垫块设置在中心载流导体的内腔，并套设在拉撑体上，用于支撑中心载流导体，垫块的上部与中心载流导体内表面接触。
所述拉撑体为拉索或拉杆。
所述垫块的上部形状与中心载流导体的内腔形状相适配，垫块的上部与中心载流导体的内表面之间为面接触。
所述垫块设置多个，多个垫块沿中心载流导体的轴向均匀分布。
还包括用于使超/特高压气体绝缘穿墙套管的空心复合绝缘子保持水平的棒型悬式复合绝缘子，超/特高压气体绝缘穿墙套管的两端均连接有棒型悬式复合绝缘子。当超/特高压气体绝缘穿墙套管安装完成后，棒型悬式复合绝缘子的下端与超/特高压气体绝缘穿墙套管端部法兰连接，上端与超/特高压气体绝缘穿墙套管所穿过的墙体或阀厅的顶部固定连接，棒型悬式复合绝缘子的连接型式为单I型、双I型或V型，棒型悬式复合绝缘子与直流线路用绝缘子相同，在此处起吊索和绝缘作用。
还包含使超/特高压气体绝缘穿墙套管的空心复合绝缘子保持水平的棒型支柱复合绝缘子，超/特高压气体绝缘穿墙套管的两端均设有棒型支柱复合绝缘子。当超/特高压气体绝缘穿墙套管安装完成后，棒型支柱复合绝缘子上端与超/特高压气体绝缘穿墙套管两端的端部法兰固定连接，下端与地面固定，棒型支柱复合绝缘子的支撑型式为I型或倒V型，棒型支柱复合绝缘子与换流站用棒型支柱复合绝缘子相同，在此处起支撑和绝缘作用。
超/特高压气体绝缘穿墙套管，该超/特高压气体绝缘穿墙套管上设有上述中心载流导体拉撑结构。
超/特高压气体绝缘穿墙套管包括中心载流导体、端部法兰、端部均压屏蔽环和两段空心复合绝缘子，两段空心复合绝缘子之间通过套管中间法兰连接，空心复合绝缘子与套管中间法兰连接一端的内部设有套管内屏蔽，套管内屏蔽与套管中间法兰连接；两段空心复合绝缘子的另一端均固定连接有端部法兰，中心载流导体沿两段空心复合绝缘子以及套管中间法兰的轴心设置，中心载流导体的两端分别与两个端部法兰连接，空心复合绝缘子的内腔填充有绝缘气体，每个端部法兰上连接有端部均压屏蔽环。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过在中心载流导体的内腔设置加载有拉紧力的拉撑体，将垫块设置在中心载流导体的内腔，并套设在拉撑体上，垫块的上部与中心载流导体内表面接触，垫块用于支撑中心载流导体；由于拉撑体加载有拉紧力，因此能够通过垫块为中心载流导体施加支撑力，减少了套管载流导体由于自重产生的挠度，提升了超/特高压气体绝缘穿墙套管的整体机械性能。相比于套管内部绝缘子支撑的结构，使得气体绝缘式穿墙套管内部中心载流导体无需采用支撑绝缘子，解决了运行工况下支撑绝缘子沿面放电带来的安全隐患，规避了沿面闪络事故，提升了超/特高压气体绝缘穿墙套管的运行安全可靠性。
进一步的，垫块的上部形状与中心载流导体的内腔形状相适配，垫块的上部与中心载流导体的内表面之间为面接触。
进一步的，本发明通过I型、双I型或V型棒型悬式复合绝缘子对超/特高压气体绝缘穿墙套管两端进行约束，能够降低空心复合绝缘子因自重产生的挠度。
进一步的，本发明通过I型或倒V型棒型支柱复合绝缘子对超/特高压气体穿墙套管两端进行约束，能够降低空心复合绝缘子因自重产生的挠度。
本发明的超/特高压气体绝缘穿墙套管由于设置了本发明的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，能够减少中心载流导体由于自重产生的挠度，解决目前套管内部采用支撑绝缘子从而在长期运行条件下带来的安全隐患，提高超/特高压气体绝缘穿墙套管的运行可靠性。
附图说明
图1为本发明超/特高压气体绝缘穿墙套管的整体结构示意图。
图2为图1的剖面结构示意图。
图3为本发明超/特高压气体绝缘穿墙套管端部通过棒型悬式复合绝缘子进行约束时的整体结构示意图。
图4为本发明超/特高压气体绝缘穿墙套管端部通过单I型棒型悬式复合绝缘子进行约束时的结构示意图。
图5为本发明超/特高压气体绝缘穿墙套管端部通过双I型棒型悬式复合绝缘子进行约束时的结构示意图。
图6为本发明超/特高压气体绝缘穿墙套管端部通过V型棒型悬式复合绝缘子进行约束时的结构示意图。
图7为本发明超/特高压气体绝缘穿墙套管端部通过棒型支柱复合绝缘子进行约束时的整体结构示意图。
图8为本发明超/特高压气体绝缘穿墙套管端部通过单I型棒型支柱复合绝缘子进行约束时的结构示意图。
图9为本发明超/特高压气体绝缘穿墙套管端部通过倒V型棒型支柱复合绝缘子进行约束时的结构示意图。
图10为图3中A部及图7中B部的剖面示意图。
图11为图3中A部及图7中B部的横截面图。
图中，1为棒型悬式复合绝缘子，2为墙体，3为空心复合绝缘子，4为中心载流导体，5为垫块，6为拉撑体，7为端部法兰，8为端部均压屏蔽环，9为套管中间法兰，10为套管内屏蔽，11为棒型支柱复合绝缘子。
具体实施方式
以下结合附图和实施例来对本发明做出进一步的说明：
如图2、图10和图11所示，本发明的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，包括垫块5和加载有拉紧力的拉撑体6，拉撑体6沿超/特高压气体绝缘穿墙套管的中心载流导体4的轴向设置在中心载流导体4的内腔，拉撑体的两端分别与超/特高压气体绝缘穿墙套管两端的端部法兰7固定连接；垫块5设置在中心载流导体4的内腔，并套设在拉撑体上，用于支撑中心载流导体4，垫块5的上部与中心载流导体4内表面接触。
本发明的拉撑体6为拉索或拉杆，在安装时，先对拉索或拉杆加载拉紧力，当加载的拉紧力达到预设值后，将拉索或拉杆的两端分别与超/特高压气体绝缘穿墙套管两端的端部法兰7固定连接；本发明的拉索或拉杆为金属或者非金属；拉索或拉杆设置单根、两根或多根；拉索或拉杆参与载流或不参与载流，与中心载流导体4等电位；根据穿墙套管的电压等级和运行工况确定拉索或拉杆的形态和尺寸；根据穿墙套管的电压等级和运行工况确定拉索或拉杆预置应力大小。
本发明垫块5的上部形状与中心载流导体4的内腔形状相适配，垫块5的上部与中心载流导体4的内表面之间为面接触，垫块5为金属或者非金属。
根据中心载流导体4的长度，本发明可设置多个垫块5，多个垫块5沿中心载流导体4的轴向均匀分布；具体的，根据穿墙套管的电压等级和运行工况确定垫块5的形态、数量及布置方式。
实施例1
如图3，本发明的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构还包括用于使超/特高压气体绝缘穿墙套管的空心复合绝缘子3保持水平的棒型悬式复合绝缘子1，超/特高压气体绝缘穿墙套管的两端均连接有棒型悬式复合绝缘子1。当超/特高压气体绝缘穿墙套管安装完成后，棒型悬式复合绝缘子1的下端与端部法兰7连接，上端与超/特高压气体绝缘穿墙套管所穿过的墙体或阀厅的顶部固定连接，连接型式为单I型、双I型或V型连接。棒型悬式复合绝缘子1将穿墙套管两端拉起，减少穿墙套管外部空心复合绝缘子3由于自重产生的挠度，保证套管两端和中间的水平度。
如图4所示，采用本发明中棒型悬式绝缘子1吊拉穿墙套管两端的安装方式时，单I型连接棒型悬式复合绝缘子1下端与端部法兰7连接，上端与超/特高压气体绝缘穿墙套管所穿过的墙体或阀厅的顶部固定连接。
如图5所示，双I型连接棒型悬式复合绝缘子1下端均与端部法兰7连接，两根棒型悬式复合绝缘子平行直拉后上端均与超/特高压气体绝缘穿墙套管所穿过的墙体或阀厅的顶部固定连接。
如图6所示，V型连接棒型悬式复合绝缘子1下端均与端部法兰7连接，两根棒型悬式复合绝缘子直拉后张开一预设角度，上端均与超/特高压气体绝缘穿墙套管所穿过的墙体或阀厅的顶部固定连接。
实施例2
如图7所示，本发明的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构还包含使超/特高压气体绝缘穿墙套管的空心复合绝缘子3保持水平的棒型支柱复合绝缘子11，超/特高压气体绝缘穿墙套管的两端均设有棒型支柱复合绝缘子11。当超/特高压气体绝缘穿墙套管安装完成后，棒型支柱复合绝缘子11上端与穿墙套管两端固定，下端与地面固定，支撑型式可以为I型或倒V型，棒型支柱复合绝缘子11与换流站用棒型支柱复合绝缘子相同，将穿墙套管两端撑起，减少穿墙套管外部空心复合绝缘子3由于自重产生的挠度，保证套管两端和中间的水平度。
如图8所示，采用本发明中棒型支柱复合绝缘子11支撑穿墙套管两端的安装方式时，I型支撑棒型支柱复合绝缘子11上端与穿墙套管两端的端部法兰7固定连接，下端与地面固定。
如图9所示，倒V型支撑棒型支柱复合绝缘子11上端与穿墙套管端部法兰7固定连接，两根棒型支柱复合绝缘子张开一预设角度，下端与地面固定。
如图1～图3所示，本发明的超/特高压气体绝缘穿墙套管上设有上述中心载流导体拉撑结构，具体的，本发明的超/特高压气体绝缘穿墙套管包括空心复合绝缘子3、中心载流导体4、端部法兰7和端部均压屏蔽环8，超/特高压气体绝缘穿墙套管设有两段空心复合绝缘子3，两段空心复合绝缘子3的相邻端之间通过套管中间法兰9连接，空心复合绝缘子3与套管中间法兰9连接一端的内部设有套管内屏蔽10，内屏蔽10与套管中间法兰9连接；两段空心复合绝缘子3相距较远的一端均固定连接有端部法兰7，中心载流导体4为空心管状结构，中心载流导体4设置在空心复合绝缘子3和套管中间法兰9的轴心，中心载流导体4的两端分别与端部法兰7连接，空心复合绝缘子3的内腔填充有绝缘气体，每个端部法兰7上连接有端部均压屏蔽环8，端部均压屏蔽环8与中心载流导体4等电位。
实际应用中，可根据气体绝缘穿墙套管的电压等级和运行工况，确定导体内部拉撑体的形态、材料、数量及拉紧力大小，确定垫块材料、形态、数目和布置位置，确定棒型悬式复合绝缘子的约束位置和连接形式或棒型支柱复合绝缘子的约束位置和支撑形式。
相对于现有技术，本发明的作用在于：通过棒型悬式复合绝缘子或棒型支柱复合绝缘子将穿墙套管两端约束，降低了空心复合绝缘子因自重产生的挠度，通过给拉索加载拉紧力，减少了套管载流导体由于自重产生的挠度，提升了超/特高压气体绝缘穿墙套管的整体机械性能。相比于套管内部绝缘子支撑的结构，规避了沿面闪络事故，提高了套管的电气安全可靠性。

Claims (10)

1.超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，其特征在于，包括垫块(5)和加载有拉紧力的拉撑体(6)，拉撑体(6)设置在超/特高压气体绝缘穿墙套管的中心载流导体(4)的内腔，拉撑体(6)的两端分别与超/特高压气体绝缘穿墙套管两端的端部法兰(7)固定连接；垫块(5)设置在中心载流导体(4)的内腔，并套设在拉撑体(6)上，用于支撑中心载流导体(4)，垫块(5)的上部与中心载流导体(4)内表面接触；
所述超/特高压气体绝缘穿墙套管采用水平安装方式。
2.根据权利要求1所述的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，其特征在于，所述拉撑体(6)为拉索或拉杆。
3.根据权利要求1所述的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，其特征在于，所述垫块(5)的上部形状与中心载流导体(4)的内腔形状相适配，垫块(5)的上部与中心载流导体(4)的内表面之间为面接触。
4.根据权利要求1所述的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，其特征在于，所述垫块(5)设置多个，多个垫块(5)沿中心载流导体(4)的轴向均匀分布。
5.根据权利要求1所述的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，其特征在于，还包括用于使超/特高压气体绝缘穿墙套管的空心复合绝缘子(3)保持水平的棒型悬式复合绝缘子(1)，超/特高压气体绝缘穿墙套管的两端均连接有棒型悬式复合绝缘子(1)；当超/特高压气体绝缘穿墙套管安装完成后，棒型悬式复合绝缘子(1)的下端与超/特高压气体绝缘穿墙套管端部法兰(7)连接，上端与超/特高压气体绝缘穿墙套管所穿过的墙体/阀厅的顶部固定连接。
6.根据权利要求5所述的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，其特征在于，棒型悬式复合绝缘子(1)的连接型式为单I型、双I型或V型。
7.根据权利要求1所述的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，其特征在于，还包括用于使超/特高压气体绝缘穿墙套管的空心复合绝缘子(3)保持水平的棒型支柱复合绝缘子(11)，超/特高压气体绝缘穿墙套管的两端均连接有棒型支柱复合绝缘子(11)，当超/特高压气体绝缘穿墙套管安装完成后，棒型支柱复合绝缘子(11)的上端与超/特高压气体绝缘穿墙套管端部法兰(7)固定连接，下端与地面固定连接。
8.根据权利要求7所述的超/特高压气体绝缘穿墙套管中心载流导体拉撑结构，其特征在于，棒型支柱复合绝缘子(11)的支撑型式为I型或倒V型，棒型支柱复合绝缘子(11)与换流站用棒型支柱复合绝缘子相同。
9.超/特高压气体绝缘穿墙套管，其特征在于，超/特高压气体绝缘穿墙套管上设有如权利要求1～8任意一项所述的拉撑结构。
10.根据权利要求9所述的超/特高压气体绝缘穿墙套管，其特征在于，超/特高压气体绝缘穿墙套管包括中心载流导体(4)、端部法兰(7)、端部均压屏蔽环(8)和两段空心复合绝缘子(3)，两段空心复合绝缘子(3)之间通过套管中间法兰(9)连接，空心复合绝缘子(3)与套管中间法兰(9)连接一端的内部设有套管内屏蔽(10)，套管内屏蔽(10)与套管中间法兰(9)连接；
两段空心复合绝缘子(3)的另一端均固定连接有端部法兰(7)，中心载流导体(4)沿两段空心复合绝缘子(3)以及套管中间法兰(9)的轴心设置，中心载流导体(4)的两端分别与两个端部法兰(7)连接，空心复合绝缘子(3)的内腔填充有绝缘气体，每个端部法兰(7)上连接有端部均压屏蔽环(8)。
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