CN110504652A - 一种组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，属于电力设备技术领域。一种组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，包括固定座、与所述固定座的第一端活动连接的球头万向节、内设在所述固定座中部的弹性模块、以及设置在所述固定座第二端的金属导体插入槽，所述球头万向节由球头和连接座构成，所述球头与所述固定座的第一端活动连接，所述连接座与盆式绝缘子连接，所述弹性模块包括相对设置的第一护板和第二护板、以及设置在所述第一护板和第二护板之间的压簧，所述金属导体插入槽的内侧面设置触指。本发明能够方便检修或更换金属导体，以提高组合电器的检修效率，同时避免因某段金属导体检修而需要其他设备大面积陪停问题的发生。
Description
技术领域
本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置。
背景技术
由于组合电器具有体积小、占地少、安装方便、运行可靠、维护工作量小等诸多优越性，因此在电力系统中得到广泛的应用。但是如果遇到组合电器母线发生故障，在处理时除了需要将故障设备停电外，因工作需要还需将相邻间隔的设备陪停，这样会导致长时间大范围的停电，且抢修恢复工作量大等具体问题，严重影响到企业的安全生产及居民的日常生活用电。
为了确保供电可靠性，组合电器大多采用双母线运行，正常情况下断路器运行于I母，当I母发生故障时，为了不间断对外供电，可将断路器暂时切换到II母运行。两段母线长度一致，大约在60米左右，为了便于现场安装和固定封闭母线内的金属导体，一般情况下在设计、制造时会将封闭母线分隔成2至3米为一段，每相邻两段之间会安装一个盆式绝缘子，在盆式绝缘子的两边各安装有3个对称且表面镀银的固定座，分别用于固定封闭母线的A、B、C三相金属导体，金属导体与固定座之间是采用插拔式的硬连接。当某段金属导体发生故障时，为了对该段金属导体进行检修，就需要将该段金属导体拆卸下来，但是由于盆式绝缘子与固定座之间为固定连接，且金属导体与固定座之间为硬插拔连接，因此要想拆卸掉该段金属导体，就必须拆卸掉相邻一侧的全部金属导体，这样不仅工作量大，效率低，而且不得不迫使大量的金属导体进行陪停，同时检修结束后，还需要将拆卸掉的金属导体全部按照次序一段一段安装上去，费时费力，检修效率非常低。
公开号为CN 106099660 A的专利提供一种GIS设备用可拆卸母线结构，所述壳体和所述波纹管内设有依次可拆卸连接的第一导电杆、连接件和第二导电杆；所述第一导电杆和所述第二导电杆非与所述连接件连接的一侧均分别活动连接有绝缘子和触座，所述第一导电杆和所述第二导电杆与所述触座之间具有间隙并可沿靠近或远离所述触座的方向移动；所述壳体上设有拔口，所述拔口配套安装有盖板。该发明针对长母线结构，在第一导电杆和第二导电杆之间设置连接件，并通过在第一导电杆和第二导电杆与触座之间设置间隙，使得连接件能够取下，然后实现第一导电杆和第二导电杆的拆卸，该结构对于两个绝缘子之间的长母线而言比较有利，但同时该种拆卸方式的拆卸裕度非常小，还需要考虑连接件接入的供电安全性。
公开号为CN108183451A的专利公开了一种新型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。该发明的母线结构中盆式绝缘子与导体之间为固定连接，当其某段导体发生故障时，存在前述的检修效率低，需邻侧导体陪停的问题。
发明内容
有鉴于此，为弥补现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，方便检修或更换金属导体，以提高组合电器的检修效率，同时避免因某段金属导体检修而需要其他设备大面积陪停问题的发生。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，包括固定座、与所述固定座的第一端活动连接的球头万向节、内设在所述固定座中部的弹性模块、以及设置在所述固定座第二端的金属导体插入槽，所述球头万向节由球头和连接座构成，所述球头与所述固定座的第一端活动连接，所述连接座与盆式绝缘子连接，所述弹性模块包括相对设置的第一护板和第二护板、以及设置在所述第一护板和第二护板之间的压簧，所述金属导体插入槽的内侧面设置触指。
优选地，所述固定座的第一端设置球形凹槽，所述球形凹槽与所述球头配合连接。
优选地，所述触指嵌设在所述金属导体插入槽的内侧面，并与所述金属导体接触。
优选地，所述盆式绝缘子内设置螺纹套，所述螺纹套的端部连接螺栓，所述连接座与所述螺栓连接。
优选地，所述第一护板的一侧与固定座连接，另一侧与所述压簧的一端连接，所述压簧的另一端与所述第二护板的一侧连接，所述第一护板和第二护板为绝缘制件。
优选地，所述第一护板和第二护板之间的长度至少等于所述金属导体插入所述固定座的深度的2倍。
优选地，所述固定座的长度为120mm，所述第一护板和第二护板之间的长度为60mm，所述金属导体插入所述固定座的深度为25mm。
优选地，所述金属导体为直径为60mm的镀银铜棒。
目前组合电器封闭母线中盆式绝缘子与固定座为固定连接，金属导体与固定座为硬插拔式连接。通常在现场安装时，先安装固定好第一段封闭母线内的金属导体，再安装第二段封闭母线内的金属导体，以此类推，直至安装好最后一段封闭母线内的金属导体。由于金属导体与固定座之间是采用插拔式的硬连接方式，当位于中间的任意一段封闭母线内的金属导体发生故障需要检修时，就需要按照安装时的相反程序依次拆除已安装好的各段封闭母线内的金属导体。例如，某组合电器主母线长度为60米，按2米一段，共分30段。如果在运行中第15段封闭母线内的金属导体发生了故障需要检修，此时需要将第1至14段封闭母线内的金属导体拆除，或是将第16至30段封闭母线内的金属导体拆除，才能够对发生故障的第15段封闭母线内的金属导体进行检修或更换。这样对于第1至14段或是第16至30段封闭母线内的金属导体来说，都是因检修工作需要而必须进行的陪停。目前对于上述技术问题，现有技术尚无更为高效的解决方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，将传统固定座与盆式绝缘子之间、金属导体与固定座之间的刚性硬连接变成本发明中的柔性软连接。本发明首先是在固定座与盆式绝缘子之间加装一个球头万向节，把球头万向节通过螺栓固定在盆式绝缘子上，同时在固定座的中间部位内部加工出一弹性区，在弹性区内部安装有压簧，在固定座的尾部即第二端加工出一个球形凹槽，该球形凹槽与球头万向节的球头相连；金属导体插入固定座的深度与弹性区的尺寸通过合理设计，这样在正常运行过程中，当发生故障需要检修或更换金属导体时，只需要握紧金属导体沿水平方向任意一侧的固定座用力，克服固定座弹性区内部压簧的顶力，即可拆除或安装金属导体。
其次，由于固定座尾部的球形凹槽与球头万向节相连接，在拆装金属导体的过程中，固定座可围绕球头万向节360度上、下、左、右旋转，不但提高了工作效率，且消除了原来由于刚性连接所产生的应力分布不均匀而导致盆式绝缘子裂纹的重大安全隐患，同时避免了以往由于一段金属导体检修而需要其他设备大面积陪停的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步地详细说明。
图1：本发明一种组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置的结构示意图；
图2：本发明图1的剖视图；
图3：本发明一种组合电器封闭母线的结构示意图；
图4：本发明图3的正视图；
其中，1-固定座，2-球形凹槽，3-球头，4-连接座，5-盆式绝缘子，6-第一护板，7-第二护板，8-压簧，9-触指，10-金属导体插入槽，11-金属导体，1101-A相金属导体，1102-B相金属导体，1103-C相金属导体，12-螺纹套，13-螺栓。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例1
参阅图1-2，一种组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，包括固定座1、与所述固定座的第一端101活动连接的球头万向节、内设在所述固定座1中部的弹性模块、以及设置在所述固定座第二端102的金属导体插入槽10，所述球头万向节由球头3和连接座4构成，所述球头3与所述固定座的第一端101活动连接，所述连接座4与盆式绝缘子5连接，所述弹性模块包括相对设置的第一护板6和第二护板7、以及设置在所述第一护板6和第二护板7之间的压簧8，所述金属导体插入槽10的内侧面设置触指9。
其中，固定座1外形呈圆柱体，为导体制件；其第一端通过球头万向节与盆式绝缘子5连接，第二端的金属导体插入槽10内插设金属导体11。
金属导体11包括A相金属导体、B相金属导体和C相金属导体，A相金属导体、B相金属导体和C相金属导体分别与不同的固定座1连接。金属导体11为直径为60mm的镀银铜棒。
所述固定座2的第一端设置球形凹槽2，所述球形凹槽2与所述球头3相适配。球头3能够在球形凹槽内围绕连接座4进行360度旋转。
所述触指9嵌设在所述金属导体插入槽10的内侧面，并与所述金属导体9接触。触指9的作用是：使固定座1与金属导体11接触，保证电流流通，减少电阻，避免发热。如不设触指9，金属导体11与固定座1之间的接触电流比较大，容易引起发热，存在损坏设备的隐患。
触指9可以为片状、圆柱状或线条状，触指9为片状时的嵌设方式是：片状触指所在平面垂直于固定座1的中心轴线，与金属导体11为点接触；触指9为圆柱状时的嵌设方式是：圆柱状触指的中心轴线平行于固定座1的中心轴线，与金属导体11为线接触；触指9为线条状时的嵌设方式时，直接镶嵌在金属导体插入槽10的内侧面，与金属导体11为线接触。
固定座1的中间部位内部设有弹性模块，在该弹性模块中，第一护板6的一侧与固定座1连接，另一侧与所述压簧8的一端连接，所述压簧8的另一端与所述第二护板7的一侧连接，所述第一护板6和第二护板7为绝缘制件，例如酚醛树脂、环氧树脂等常用绝缘材料。
为了实现单段金属导体11的安装与拆卸，金属导体11插入固定座1的深度与弹性区的尺寸（即第一护板6与第二护板7之间的长度）需要进行合理设计，具体的，设金属导体11插入固定座1(即金属导体插入槽10)的深度为d1，第一护板6与第二护板7之间的长度为d2，d2与d1之间需满足：d2大于等于2倍的d1，即d2≥2d1。
作为本发明的一种优选实施方案，所述固定座1的长度为120mm，所述第一护板6和第二护板7之间的长度为60mm，所述金属导体11插入所述固定座1的深度为25mm。这样在正常运行过程中，金属导体11两端插入固定座1的深度各为25mm，而每个固定座1内部弹性区的尺寸为60mm，当发生故障需要检修或更换金属导体11时，只需要握紧金属导体11沿水平方向任意一侧的固定座1用力，克服固定座1弹性区内部压簧8的顶力，即可拆除或安装金属导体11。
其中，第一护板6的一侧与固定座1固定连接，例如螺栓固定；第二护板7的一侧与压簧8连接，第二护板7能在压簧8的伸长与收缩过程中跟随压簧8运动，这样在向金属导体11施加水平方向的作用力时，金属导体11抵住第二护板7，进一步压缩弹簧，这样金属导体11进一步深入固定座1的内部；由于第一护板6和第二护板7之间的长度至少等于金属导体11插入固定座1的深度的2倍，这足以使该段金属导体11的另一端脱离其插入的固定座1，从而实现该段金属导体11的拆卸或安装。
盆式绝缘子5内设置螺纹套12，所述螺纹套12的端部连接螺栓13，所述连接座4与所述螺栓13连接。
固定座1与盆式绝缘子5之间的连接采用螺栓连接的方式。在盆式绝缘子真空浇筑前预先把带有内螺纹的三个螺纹套12按照设计尺寸的要求固定在盆式绝缘子5的模具内，当盆式绝缘子5浇筑成型后，螺纹套12则被固定在绝缘子5上，与盆式绝缘子5成为一体。
实施例2
参阅图1-4，本实施例提供了具有上述柔性固定装置的组合电器封闭母线，包括盆式绝缘子5，所述盆式绝缘子5的两侧分别通过柔性固定装置连接A相金属导体1101（1101’）、B相金属导体1102（1102’）和C相金属导体1103（1103’），所述柔性固定装置包括固定座1、与所述固定座的第一端101活动连接的球头万向节、内设在所述固定座1中部的弹性模块、以及设置在所述固定座第二端102的金属导体插入槽10，所述球头万向节由球头3和连接座4构成，所述球头3与所述固定座的第一端101活动连接，所述连接座4与盆式绝缘子5连接，所述弹性模块包括相对设置的第一护板6和第二护板7、以及设置在所述第一护板6和第二护板7之间的压簧8，所述金属导体插入槽10的内侧面设置触指9。
其中，固定座1外形呈圆柱体，为导体制件；其第一端通过球头万向节与盆式绝缘子5连接，第二端的金属导体插入槽10内插设金属导体11。
该实施例所给出的组合电器封闭母线采用本发明柔性固定装置连接而成，当其中的某段金属导体11出现故障时，只需要拆卸该段金属导体11进行检修即可，无需使相邻的金属导体11陪停以完成检修，这样检修的工作量大大降低，检修效率得以显著提高；而且在检修完成后，只要将该段金属导体11安装上即可，安装效率也得以显著提高。
因此，本发明柔性固定装置能够方便检修或更换金属导体11，以提高组合电器的检修效率，同时避免因某段金属导体11检修而需要其他设备大面积陪停问题的发生。
本发明已以较实例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明不限于上述实例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，其特征在于：包括固定座、与所述固定座的第一端活动连接的球头万向节、内设在所述固定座中部的弹性模块、以及设置在所述固定座第二端的金属导体插入槽，所述球头万向节由球头和连接座构成，所述球头与所述固定座的第一端活动连接，所述连接座与盆式绝缘子连接，所述弹性模块包括相对设置的第一护板和第二护板、以及设置在所述第一护板和第二护板之间的压簧，所述金属导体插入槽的内侧面设置触指。
2.根据权利要求1所述的组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，其特征在于：所述固定座的第一端设置球形凹槽，所述球形凹槽与所述球头配合连接。
3.根据权利要求2所述的组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，其特征在于：所述触指嵌设在所述金属导体插入槽的内侧面，并与所述金属导体接触。
4.根据权利要求3所述的组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，其特征在于：所述盆式绝缘子内设置螺纹套，所述螺纹套的端部连接螺栓，所述连接座与所述螺栓连接。
5.根据权利要求4所述的组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，其特征在于：所述第一护板的一侧与固定座连接，另一侧与所述压簧的一端连接，所述压簧的另一端与所述第二护板的一侧连接，所述第一护板和第二护板为绝缘制件。
6.根据权利要求5所述的组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，其特征在于：所述第一护板和第二护板之间的长度至少等于所述金属导体插入所述固定座的深度的2倍。
7.根据权利要求6所述的组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，其特征在于：所述第一护板和第二护板之间的长度为60mm，所述金属导体插入所述固定座的深度为25mm。
8.根据权利要求7所述的组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，其特征在于：所述固定座的长度为120mm。
9.根据权利要求8所述的组合电器封闭母线金属导体柔性固定装置，其特征在于：所述金属导体为直径为60mm的镀银铜棒。
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