CN110429400A - 一种恒压防凝露屏蔽筒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种恒压防凝露屏蔽筒，属于管母线技术领域。包括中间件接头和屏蔽筒，屏蔽筒的一端通过固定连接件与管母线一固定连接；屏蔽筒的另一端通过悬挂固定件与管母线二悬挂连接使其能沿管母线二伸缩；屏蔽筒的两端外与对应的管母线之间包覆有波纹管将其封闭，固定连接件内侧且位于屏蔽筒内设有受压形变的压力平衡仓，压力平衡仓与固定连接件外侧连通，固定连接件一侧的波纹管上设有冷凝水排放孔与大气连通。通过设置压力平衡仓能始终保证其内的压力稳定，不会出现压力变化挤压密封圈；通过设计一端悬挂和设置波纹管，可以避免热胀冷缩破坏密封，不但能保证屏蔽筒本身的密封与屏蔽效果，还能保证压力平衡仓始终作用。

Description

一种恒压防凝露屏蔽筒
技术领域
本发明属于管母线技术领域，特别涉及一种恒压防凝露屏蔽筒。
背景技术
屏蔽筒是主要应用于复合屏蔽绝缘铜管母线两段母线连接处的一种绝缘防护装置，其外部绝缘防护对输配电系统及电力设备的安全和可靠运行起着至关重要的作用，其是产品正常运行、避免发生相间短路和绝缘防护必不可少的组成部件。
现有技术中，绝缘筒通常包括连接两根管母线的中间接头和套设在中间接头上且其两端分别与两根管母线固定连接的绝缘筒等，绝缘筒的两端通常通过法兰盘与管母线固定连接。如申请号为CN 201020039474.4的专利公开了一种用于连接二根包覆有屏蔽绝缘层的管母线的管母线连接绝缘屏蔽筒，包括：中间接头，所述中间接头可导电地连接二根管母线；均压环，所述均压环套设于所述中间接头外并控制所述中间接头处的电场；绝缘筒，所述绝缘筒套设于所述中间接头及所述均压环外，所述绝缘筒的直径和轴向长度大于所述中间接头的直径和轴向长度；以及法兰，所述法兰分别封闭所述绝缘筒的二端与二根管母线之间的间隙。
绝缘母线屏蔽筒经常发生相对地短路故障，分解出故障的屏蔽筒发现屏蔽桶内有大量的水份。分析这些水份是由于屏蔽筒密封结构不合理发生泄造成的。现有屏蔽筒均为硬连接密封结构，没有任何的压力排泄和热胀冷缩吸收装置。
泄露原因分析：
1.安装环境参数和运行环境参数：
安装时屏蔽筒内的环境温度：20℃，
运行时的屏蔽筒内的环境温度（t）：80℃，
20℃的大气压力（P20）：101.325kpa
2.根据等容变化计算公式：
Pt=P0（1+t/273)公式 1
公式中： Pt——t℃屏蔽筒内的压力,
P0——安装时环境温度℃屏蔽筒内的压力（大气压）
t ——运行温度 ℃
3.根据计算公式1 则有
P80=P20（1+t/273)= 101.325*（1+ 80/273）=131.02kpa
4.根据玻意耳定律和查理定律推导公式计算空气受热体积变化：
P80*V20=P20*V80
V80 = P80*V20/ P20公式 2
5.在无限制外壳的情况下20℃的空气升温至80℃时的体积膨胀系数。
V80=131.02*V20/101.325=1.293V20
根据以上计算数据可以得知：母线运行时的温度与安装时环境温度差距较大时，密闭的屏蔽筒内会出现131kpa（约1.31kg/cm2）压强，一旦密封失效则会有29.3%的气体泄露，当母线运行环境温度下降或母线负荷电流下降，屏蔽桶内的空气温度下降，造成负压，吸入外部空气后，出现冷凝现象，由于屏蔽筒结构问题，冷凝的水不易排除屏蔽筒外，以上现象重复出现使屏蔽筒内的冷凝水逐渐增加，最终出现相对地短路的故障。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种恒压防凝露屏蔽筒，通过多个手段避免屏蔽筒内凝露。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种恒压防凝露屏蔽筒，包括中间件接头8和屏蔽筒6，所述屏蔽筒6的一端通过固定连接件2与管母线一9固定连接；所述屏蔽筒6的另一端通过悬挂固定件4与管母线二7悬挂连接使其能沿管母线二7伸缩；所述屏蔽筒6的两端外与对应的管母线之间包覆有波纹管3，所述固定连接件2上设有受压形变的压力平衡仓1；所述压力平衡仓1设于固定连接件2内侧时，其位于屏蔽筒6内并与固定连接件2外侧连通；所述压力平衡仓1设于固定连接件2外侧时，其位于固定连接件2与对应波纹管3围成的空间内并与固定连接件2内侧连通，所述固定连接件2一侧的波纹管3上设有冷凝水排放孔5与大气连通。
优选地，本发明实施例中的压力平衡仓1设于固定连接件2内侧，其位于屏蔽筒6内且环绕管母线一9设置。
其中，本发明实施例中的波纹管3沿屏蔽筒6所在的方向设置，其一端通过喉箍10固定在屏蔽筒6端部的外壁上，其另一端位于固定连接件2或悬挂固定件4外侧且通过喉箍10固定在相应的管母线上。
其中，本发明实施例中的固定连接件2上且围绕管母线一9设有至少一个泄压/补气孔13使其内外连通，所述泄压/补气孔13平行于管母线一9设置且其内端设有宝塔接头12，所述压力平衡仓1固定在宝塔接头12上与泄压/补气孔13连通。
具体地，本发明实施例中的压力平衡仓1为由弹性材质制成的密闭腔体，其沿屏蔽筒6的方向形成多层褶皱；当屏蔽筒6内的空气受热膨胀时，所述压力平衡仓1压缩并由泄压/补气孔13向外排气；当屏蔽筒6内的空气降温收缩时，所述压力平衡仓1膨胀并由泄压/补气孔13向内吸气。
进一步地，本发明实施例中的压力平衡仓1的最大形变量为屏蔽筒6内空气体积的15-25%。
其中，本发明实施例中的固定连接件2包括由内至外并排设置的内法兰与外法兰，所述内法兰与外法兰上设有相互配合的泄压/补气孔13，所述宝塔接头12固定在内法兰上的泄压/补气孔13上，所述内法兰、外法兰与管母线一9之间设有O形密封圈14，所述内法兰和外法兰通过螺钉固定在屏蔽筒6端部。
其中，本发明实施例中的悬挂固定件4包括固定法兰和固定法兰内侧均匀分布的多个弹性支撑体11，所述固定法兰环绕管母线二7设置且其通过螺钉固定在屏蔽筒6端部，所述弹性支撑体11的内端为圆弧形结构且顶靠在管母线二7上。
具体地，本发明实施例中的弹性支撑体11为圆柱形，其数量为6个，其沿屏蔽筒6的径向设置，其外端通过螺钉固定在固定法兰上。
具体地，本发明实施例中的冷凝水排放孔5的数量为1个且设于波纹管3的下侧。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供了一种恒压防凝露屏蔽筒，通过设置压力平衡仓能始终保证其内的压力稳定，不会出现压力变化挤压密封圈；通过设计一端悬挂和设置波纹管，可以避免热胀冷缩破坏密封（密封损坏引起的凝露累积），不但能保证屏蔽筒本身的密封与屏蔽效果，还能保证压力平衡仓始终作用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的恒压防凝露屏蔽筒的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的屏蔽筒另一端的局部放大图；
图3是本发明实施例提供的屏蔽筒一端的局部放大图；
图4是图2中B-B向剖视图。
图中：1压力平衡仓、2固定连接件、3波纹管、4悬挂固定件、5冷凝水排放孔、6屏蔽筒、7管母线二、8中间件接头、9管母线一、10喉箍、11弹性支撑体、12宝塔接头、13泄压/补气孔、14O形密封圈。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参见图1-4，本发明实施例提供了一种恒压防凝露屏蔽筒，包括中间件接头8和屏蔽筒6等，中间件接头8用于连接管母线一9和管母线二7，屏蔽筒6套设于中间件接头8及管母线与其相接处外，屏蔽筒6可与管母线同轴设置。屏蔽筒6的一端通过固定连接件2与管母线一9固定连接，固定连接件2最好将屏蔽筒6的一端密封。屏蔽筒6的另一端通过悬挂固定件4与管母线二7悬挂连接使其能沿管母线二7伸缩，悬挂连接的方式能吸收屏蔽筒受热膨胀（遇冷收缩）的尺寸变化，确保屏蔽筒的密封与绝缘不会损坏。屏蔽筒6的两端外与对应的管母线之间包覆有波纹管3，悬挂固定件4一侧的波纹管3最好将该侧完全密封，波纹管3的使用可以吸收屏蔽筒6热胀冷缩或机械振动对屏蔽筒6密封的损坏，其还具有吸收空气热胀冷缩压力的作用。固定连接件2的内侧或外侧上设有受压形变的压力平衡仓1用于弥补屏蔽筒6内空气收缩的体积变化，使屏蔽筒6内压力不出现负压。压力平衡仓1设于固定连接件2内侧时，其位于屏蔽筒6内并（通过泄压/补气孔13）与固定连接件2外侧连通，波纹管3可防止泄压/补气孔13的堵塞。压力平衡仓1设于固定连接件2外侧时，其位于固定连接件2与对应波纹管3围成的环形空间内并（通过泄压/补气孔13）与固定连接件2内侧连通，波纹管3可实现对压力平衡仓1的保护。其中，压力平衡仓1由弹性材质制成，其数量可以为一个或多个，其数量为一个时，其为环绕管母线一9的环形结构，其数量为多个时，多个压力平衡仓1最好围绕管母线一9均匀分布。具体地，压力平衡仓1为密闭腔体式结构，其可类似气球状结构，也可以为褶皱状结构等，以实现体积变化。压力平衡仓13使屏蔽筒6内的气压始终处于一种与外界压力平衡的状态；同时，密封不会受到损坏，有效的防止屏蔽筒6外部潮湿空气的浸入，有效的防止了凝露积水现象的发生。固定连接件2一侧的波纹管3上设有冷凝水排放孔5与大气连通，冷凝水排放孔5同时将冷凝水（压力平衡仓1体积变化产生或吸入的冷凝水）向外排出。
优选地，参见图1和3，为了减小屏蔽筒的体积，本发明实施例中的压力平衡仓1设于固定连接件2内侧，其位于屏蔽筒6内且环绕管母线一9设置。如果需要便于维护，则压力平衡仓1设于固定连接件2外侧，相应地，固定连接件2一侧的波纹管3较长。
其中，参见图1-3，本发明实施例中的波纹管3沿屏蔽筒6所在的方向设置，其一端通过喉箍10固定在屏蔽筒6端部的外壁上，其另一端位于固定连接件2或悬挂固定件4外侧且通过喉箍10固定在相应的管母线（管母线一9或管母线二7）上，其材质可以为橡胶、弹性塑料等可形变材质。具体地，波纹管3的小口端（内径稍大于管母线的直径）套设在管母线上并通过喉箍10锁紧，其大口端（内径稍大于屏蔽筒6的直径）套设在屏蔽筒6外上并通过喉箍10锁紧，波纹段位于大口端上且位于屏蔽筒6的外侧。
其中，参见图1和3，本发明实施例中的固定连接件2上且围绕管母线一9设有至少一个泄压/补气孔13使其内外连通，泄压/补气孔13平行于管母线一9设置且其内端设有宝塔接头12，压力平衡仓1上唯一的进出气口固定在宝塔接头12上与泄压/补气孔13连通。
具体地，参见图1和3，本发明实施例中的压力平衡仓1为由弹性材质（如橡胶、弹性塑料等）制成的密闭腔体，其沿屏蔽筒6的方向形成多层褶皱（使其沿管母线方向形变，避免直接接触管母线）。当屏蔽筒6内的空气受热膨胀时，压力平衡仓1（压力平衡仓1位于屏蔽筒6内时的情况，位于其外则反之）压缩并由泄压/补气孔13向外排气（通过冷凝水排放孔5与大气连通）；当屏蔽筒6内的空气降温收缩时，压力平衡仓1膨胀并由泄压/补气孔13向内吸气（通过冷凝水排放孔5与大气连通）。
进一步地，本发明实施例中的压力平衡仓1的最大形变量为屏蔽筒6内空气体积（不计压力平衡仓1）的15-25%。
其中，本发明实施例中的固定连接件2包括由内至外并排设置的内法兰与外法兰，其结构与现有的结构类似。内法兰与外法兰上设有相互配合的泄压/补气孔13，宝塔接头12固定在内法兰上的泄压/补气孔13上，内法兰和外法兰均环绕管母线一9设置，内法兰、外法兰与管母线一9之间设有O形密封圈14（内法兰和外法兰相接触内端设有与O形密封圈14配合的斜面，两个斜面形成容置O形密封圈14的V形环槽），内法兰和外法兰通过螺钉（沿屏蔽筒6的轴线方向由外至内依次穿过外法兰与内法兰后固定在屏蔽筒6的端面上，锁紧螺钉时将O形密封圈14紧压形成密封）固定在屏蔽筒6端部。
其中，参见图1和3，本发明实施例中的悬挂固定件4包括固定法兰和固定法兰内侧均匀分布的多个弹性支撑体11,固定法兰环绕管母线二7设置且其通过螺钉（沿屏蔽筒6的径向）固定在屏蔽筒6端部，弹性支撑体11的内端为圆弧形结构以便于滑动且顶靠在管母线二7上。
具体地，参见图1和3，本发明实施例中的弹性支撑体11为圆柱形，其数量为6个，其沿屏蔽筒6的径向设置，其外端通过螺钉固定在固定法兰上，其材质为弹性材质。
具体地，本发明实施例中的冷凝水排放孔5的数量为1个且设于波纹管3（大口端）的下侧，在便于排水的同时减少其他杂质进入。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种恒压防凝露屏蔽筒，包括中间件接头(8)和屏蔽筒(6)，所述屏蔽筒(6)的一端通过固定连接件(2)与管母线一(9)固定连接；其特征在于，所述屏蔽筒(6)的另一端通过悬挂固定件(4)与管母线二(7)悬挂连接使其能沿管母线二(7)伸缩；所述屏蔽筒(6)的两端外与对应的管母线之间包覆有波纹管(3)，所述固定连接件(2)上设有受压形变的压力平衡仓(1)；所述压力平衡仓(1)设于固定连接件(2)内侧时，其位于屏蔽筒(6)内并与固定连接件(2)外侧连通；所述压力平衡仓(1)设于固定连接件(2)外侧时，其位于固定连接件(2)与对应波纹管(3)围成的空间内并与固定连接件(2)内侧连通，所述固定连接件(2)一侧的波纹管(3)上设有冷凝水排放孔(5)与大气连通。
2.根据权利要求1所述的恒压防凝露屏蔽筒，其特征在于，所述压力平衡仓(1)设于固定连接件(2)内侧，其位于屏蔽筒(6)内且环绕管母线一(9)设置。
3.根据权利要求2所述的恒压防凝露屏蔽筒，其特征在于，所述波纹管(3)沿屏蔽筒(6)所在的方向设置，其一端通过喉箍(10)固定在屏蔽筒(6)端部的外壁上，其另一端位于固定连接件(2)或悬挂固定件(4)外侧且通过喉箍(10)固定在相应的管母线上。
4.根据权利要求3所述的恒压防凝露屏蔽筒，其特征在于，所述固定连接件(2)上且围绕管母线一(9)设有至少一个泄压/补气孔(13)使其内外连通，所述泄压/补气孔(13)平行于管母线一(9)设置且其内端设有宝塔接头(12)，所述压力平衡仓(1)固定在宝塔接头(12)上与泄压/补气孔(13)连通。
5.根据权利要求4所述的恒压防凝露屏蔽筒，其特征在于，所述压力平衡仓(1)为由弹性材质制成的密闭腔体，其沿屏蔽筒(6)的方向形成多层褶皱；当屏蔽筒(6)内的空气受热膨胀时，所述压力平衡仓(1)压缩并由泄压/补气孔(13)向外排气；当屏蔽筒(6)内的空气降温收缩时，所述压力平衡仓(1)膨胀并由泄压/补气孔(13)向内吸气。
6.根据权利要求5所述的恒压防凝露屏蔽筒，其特征在于，所述压力平衡仓(1)的最大形变量为屏蔽筒(6)内空气体积的15-25%。
7.根据权利要求4所述的恒压防凝露屏蔽筒，其特征在于，所述固定连接件(2)包括由内至外并排设置的内法兰与外法兰，所述内法兰与外法兰上设有相互配合的泄压/补气孔(13)，所述宝塔接头(12)固定在内法兰上的泄压/补气孔(13)上，所述内法兰、外法兰与管母线一(9)之间设有O形密封圈(14)，所述内法兰和外法兰通过螺钉固定在屏蔽筒(6)端部。
8.根据权利要求1所述的恒压防凝露屏蔽筒，其特征在于，所述悬挂固定件(4)包括固定法兰和固定法兰内侧均匀分布的多个弹性支撑体(11)，所述固定法兰环绕管母线二(7)设置且其通过螺钉固定在屏蔽筒(6)端部，所述弹性支撑体(11)的内端为圆弧形结构且顶靠在管母线二(7)上。
9.根据权利要求8所述的恒压防凝露屏蔽筒，其特征在于，所述弹性支撑体(11)为圆柱形，其数量为6个，其沿屏蔽筒(6)的径向设置，其外端通过螺钉固定在固定法兰上。
10.根据权利要求1所述的恒压防凝露屏蔽筒，其特征在于，所述冷凝水排放孔(5)的数量为1个且设于波纹管(3)的下侧。
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