CN109887726A - 一种拉力补偿垫圈及其变压器套管拉杆拉力自动调节装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种拉力补偿垫圈，包括中部设有通孔(11)的片状基体(10)，基体具有由内向外分布的内段(12)和外段(13)，内段和外段之间通过倾斜段(14)连接，所述基体被构造为在超出一预订的温度下时，所述内段和外段分别对所述基体的法向方向产生向所述基体外侧的作用力。本发明的有益效果是：采用在拉杆上部端部螺母与紧固面之间加装拉力补偿装置，在不同温度下，通过螺母对拉杆施加不同的力，从而保持拉杆对下部接线装置的拉力，保证接线装置与导电管正常接触；在不同载荷条件下，保持拉杆拉力的装置，有利于减少大容量、高等级变压器套管放电故障的发生。

Description

一种拉力补偿垫圈及其变压器套管拉杆拉力自动调节装置

技术领域

本申请涉及一种拉力补偿垫圈及其变压器套管拉杆拉力自动调节装置，属于工程器件技术领域。

背景技术

变压器为变电站主设备，功能是实现不同等级的电压转换。套管是变压器的进出线装置，功能是将进出引线与外壳之间形成绝缘结构，并固定和支撑引线。现有的变压器套管按载流方式的不同，大致分为穿缆式、导杆式和拉杆式三种。

其中，拉杆式是将中心铜导管上部固定于套管上部将军帽上，通过接线柱与上引线连接。铜导管中心有钢制导杆，将下部变压器绕组接线装置与铜导管拉紧，保持接触。考虑到钢和铜的线膨胀系数差异，在拉杆和铜导管之间安装有钢铝复合结构的温度补偿装置，在一定负荷条件下，通过调整导杆顶部螺栓力矩，从而实现下接线装置与铜导电管的良好接触。

但是当负荷过高，温度大量上升时，上述温度补偿装置的补偿量会有不足现象，拉杆对下接线装置拉力降低，导致下接线装置与导电管之间接触电阻过大，拉杆产生分流效应，最终导致放电故障发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中对高载荷情况下拉杆拉力调节不足导致的变压器套管放电故障问题，提供可应对高载荷下较高温度环境中的拉力补偿垫圈及其变压器套管拉杆拉力自动调节装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种拉力补偿垫圈，包括中部设有通孔的片状基体，基体具有由内向外分布的内段和外段，内段和外段之间通过倾斜段连接，所述基体被构造为在超出一预订的温度下时，所述内段和外段分别对所述基体的法向方向产生向所述基体外侧的作用力。

在其中一个实施例中，所述内段和外段彼此平行设置。

在其中一个实施例中，所述基体采用形状记忆合金。

在其中一个实施例中，所述基体采用钛镍形状记忆合金或铜基形状记忆合金。

在其中一个实施例中，形状记忆合金的相变温度为40℃或80℃，所述相变温度与所述预订的温度一致。

在其中一个实施例中，所述通孔直径为16～40mm。

在其中一个实施例中，所述内段宽度为3-7mm，外段宽度为3-7mm。

在其中一个实施例中，所述倾斜段宽度为13-17mm，高度为3-7mm。

本发明还提供一种变压器套管拉杆拉力自动调节装置，包括所述的拉力补偿垫圈，还包括拉杆和端部螺母，所述拉杆底端固定有变压器接线装置，所述拉杆顶端通过所述端部螺母悬挂在一紧固面上，所述基体位于所述端部螺母和所述紧固面之间，在超出一预订的温度下时，所述基体对所述端部螺母和所述紧固面保持抵顶，使所述变压器接线装置与变压器套管导电管保持接触。

在其中一个实施例中，所述拉杆为铜制拉杆。

本发明的有益效果是：采用在拉杆上部端部螺母与紧固面之间加装拉力补偿装置，在不同温度下，通过螺母对拉杆施加不同的力，从而保持拉杆对下部接线装置的拉力，保证接线装置与导电管正常接触；利用记忆合金技术，自动调节不同负荷下变压器套管拉杆拉力，防止大负荷条件下套管中导电管与下部引线装置接触不良导致的放电故障；在不同载荷条件下，保持拉杆拉力的装置，有利于减少大容量、高等级变压器套管放电故障的发生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例的变压器套管拉杆拉力自动调节装置结构剖面示意图；

图2是本申请实施例的拉力补偿垫圈俯视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的发明原理在于：拉杆式连接方式是将套管的中心铜导管用做导通电流的载体，带电缆连接片的变压器高压引线用螺栓固定在套管底部带有的铜质接线装置上，而铜质接线装置靠一根细的钢制拉杆拉着与套管中心铜导管紧密接触，以形成电流通路。钢制拉杆正常时不通电流，只起到拉紧作用。在钢制拉杆和内导管之间是由两个同心管组成的温度补偿装置，其中内管是铝质管，外管材质为钢，外管长度略长于内管，温度补偿原理就是通过与导电管形成复合结构，从而减小导电管较高温度下的膨胀量，从而与钢制拉线棒膨胀量一致。由于温度补偿装置的属于固定值补偿，当出现大负荷情况时，会导致下部拉杆发生塑形变形或导电管被温度补偿装置过度约束，从而导致接触不良，进而变压器套管底部放电。本申请则提供一种可调节补偿值及补偿环境温度，延伸补偿效果的垫圈及装置。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

请参考图1及图2，一种拉力补偿垫圈，包括中部设有通孔11的片状基体10，俯视下基体10呈多重圆环形，侧面剖视下呈桥状，其中，基体10具有由内向外分布的内段12和外段13，内段12和外段13之间通过倾斜段14连接。为了在出现大负荷等情况下温升过高时，拉力补偿垫圈具有向外施加作用力的功能，基体10被构造为在超出一预订的温度下时，内段12和外段13分别对基体10的法向方向产生向基体10外侧的作用力，即由内段12向上和由外段13向下向被支撑端施加作用力。在不同实施例中，基体10的形状可据不同需要进行改进，如在俯视下基体10呈四叶草形，以四条支腿支撑内段12和外段13外侧的被支撑端。被支撑端为被拉力补偿垫圈所补偿拉力的端点或端面，在变压器套管拉杆自动调节装置中实施本实施例时，两被支撑端分别为紧固面50和拉杆20的顶部。紧固面50属于变压器套管中处于相对固定位置的主体结构中，拉杆20顶部具体可作为拉杆20本身或锁定拉杆20的螺母等组件。

在其中一个实施例中，内段12和外段13彼此平行设置，以使得拉力补偿垫圈可以向上下两侧均匀施加作用力。

为了在不同温度下，尤其是不同高温下，保持对基体10上下两侧的作用力，在其中一个实施例中，基体10采用形状记忆合金。形状记忆合金是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状。采用形状记忆合金的基体10在预订的温度下(较高的一定温度下)预先设置一形状，该形状较未达到上述温度高度时，内段12和/或外段13较向外侧拱起。从而在常温状态下，基体10对两被支撑端的支撑作用力较小；在预订的温度下和超过预订温度后，基体10对两被支撑端的支撑作用力较大。

在其中一个实施例中，基体10采用钛镍形状记忆合金或铜基形状记忆合金。

在其中一个实施例中，形状记忆合金的相变温度为40℃或80℃，相变温度与预订的温度一致，从而当基体10温度达到40℃或80℃时，基体10向预先设定的形状恢复，并对被支撑端施加回复力。根据不同的需要，预订的温度可以采用其他多种不同的温度，具体通过改变记忆合金类型，或者设置温度传导等装置实现。

为了适应不同的变压器，在其中一个实施例中，通孔11直径为16～40mm，具体的可以是16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、28mm、30mm、32mm、34mm、36mm、38mm、40mm等。

为了适应不同的变压器及不同的弹性回复需求，在其中一个实施例中，内段12宽度为3-7mm，俯视下形成一个宽3-7mm的环状平面；外段13宽度为3-7mm，俯视下形成一个宽3-7mm的环状平面。在不同实施例中，上述内、外段的宽度可以为3mm或5mm或7mm。

为了在上述内、外段之间形成弹性回复力的同时保持对内、外段的有力支承作用，在其中一个实施例中，倾斜段宽度为13-17mm，高度为3-7mm。在不同实施例中，倾斜段宽度为13mm或15mm或17mm，高度为3mm或5mm或7mm。

本发明还提供一种变压器套管拉杆拉力自动调节装置，包括的拉力补偿垫圈，还包括拉杆20和端部螺母30。在其中一个实施例中，拉杆20为铜制拉杆。拉杆20底端固定有变压器接线装置40，变压器接线装置40随拉杆20的上下运动的而上下运动。拉杆20顶端通过端部螺母30悬挂在上述紧固面50上，基体10位于端部螺母30和紧固面50之间，起到垫片作用。在超出上述预订的温度下时，基体10对端部螺母30和紧固面50保持抵顶，使变压器接线装置40与变压器套管导电管60保持接触。变压器接线装置40和变压器套管导电管60属于本领域常见装置，在此不再赘述。

安装拉力补偿垫圈时按照标准力矩将补偿装置压紧。端部螺母30下加装的拉力补偿垫圈作为拉力补偿装置，在不同温度下(如40℃和80℃)，通过上部端部螺母30对拉20杆施加不同的力(对应不同温度的不同预设形状)，从而保持拉杆20对下部变压器接线装置40的拉力，保证变压器接线装置40与变压器套管导电管60正常接触。当相变温度80℃时，在低于80℃时，拉力补偿垫圈单纯依靠结构弹性保持拉杆内部拉力，当温度高于80℃时，拉力补偿垫圈的变形量加大，使变压器接线装置40与变压器套管导电管60保持良好接触，从而降低由于接触电阻增大导致拉杆分流导致故障发生的风险。

本发明的有益效果是：采用在拉杆上部端部螺母与紧固面之间加装拉力补偿装置，在不同温度下，通过螺母对拉杆施加不同的力，从而保持拉杆对下部接线装置的拉力，保证接线装置与导电管正常接触；利用记忆合金技术，自动调节不同负荷下变压器套管拉杆拉力，防止大负荷条件下套管中导电管与下部引线装置接触不良导致的放电故障；在不同载荷条件下，保持拉杆拉力的装置，有利于减少大容量、高等级变压器套管放电故障的发生。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种拉力补偿垫圈，其特征在于，包括中部设有通孔(11)的片状基体(10)，基体具有由内向外分布的内段(12)和外段(13)，内段和外段之间通过倾斜段(14)连接，所述基体被构造为在超出一预订的温度下时，所述内段和外段分别对所述基体的法向方向产生向所述基体外侧的作用力。

2.根据权利要求1所述的拉力补偿垫圈，其特征在于，所述内段(12)和外段(13)彼此平行设置。

3.根据权利要求1所述的拉力补偿垫圈，其特征在于，所述基体(10)采用形状记忆合金。

4.根据权利要求3所述的拉力补偿垫圈，其特征在于，所述基体(10)采用钛镍形状记忆合金或铜基形状记忆合金。

5.根据权利要求3所述的拉力补偿垫圈，其特征在于，形状记忆合金的相变温度为40℃或80℃，所述相变温度与所述预订的温度一致。

6.根据权利要求1所述的拉力补偿垫圈，其特征在于，所述通孔(11)直径为16～40mm。

7.根据权利要求1所述的拉力补偿垫圈，其特征在于，所述内段(12)宽度为3-7mm，外段宽度为3-7mm。

8.根据权利要求1所述的拉力补偿垫圈，其特征在于，所述倾斜段(14)宽度为13-17mm，高度为3-7mm。

9.一种变压器套管拉杆拉力自动调节装置，其特征在于，包括如权利要求1～8中任一项所述的拉力补偿垫圈，还包括拉杆(20)和端部螺母(30)，所述拉杆底端固定有变压器接线装置(40)，所述拉杆顶端通过所述端部螺母悬挂在一紧固面(50)上，所述基体(10)位于所述端部螺母和所述紧固面之间，在超出一预订的温度下时，所述基体对所述端部螺母和所述紧固面保持抵顶，使所述变压器接线装置与变压器套管导电管(60)保持接触。

10.根据权利要求9所述的变压器套管拉杆拉力自动调节装置，其特征在于，所述拉杆(20)为铜制拉杆。