CN110883016A - 一种gil装置及微粒捕捉器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种GIL装置及微粒捕捉器。其包括筒体，筒体内设有微粒捕捉器，微粒捕捉器在使用时靠近筒体内中心导体一侧的表面为绝缘面，在筒体的轴向上，筒体具有位于微粒捕捉器的至少一侧且内壁面为导电壁面的壁面导电段，微粒捕捉器与筒体内壁之间具有间隔以形成用于收集微粒的屏蔽区。本发明的GIL管道的筒体内壁面与微粒捕捉器相邻的部位为壁面导电段，使得金属微粒在电场力的作用下沿着筒体的轴向和径向跳动，微粒运动到壁面导电段时受到的电场力较大，微粒运动较快，微粒捕捉器一侧的表面为绝缘面，与微粒捕捉器接触到的金属微粒不会再次带电，使金属微粒可以被微粒捕捉器捕捉。

Description

一种GIL装置及微粒捕捉器
技术领域
本发明涉及一种GIL装置及微粒捕捉器。
背景技术
随着我国经济的迅速发展，对电力的需求越来越大，受地形环境条件或安全要求限制，气体绝缘输电线路（GIL）得到越来越多的使用。GIL包括内部填充有绝缘气体的金属的筒体、设置于筒体内部的导电通流的导体和绝缘支撑导体的绝缘子。
GIL的生产、运输、运行过程中不可避免的会产生金属微粒，由于重力的作用，这些金属微粒会分布在筒体内的下方，当设备通电后，这些金属微粒会在电场力的作用下克服重力并沿着一定的轨迹而运动，如果不将这些微粒进行捕捉，微粒会对对导电杆和壳体间的绝缘造成安全隐患。
为避免上述安全隐患目前常采用如下措施，一种方法是在筒体与导体之间加装带栅格结构的金属微粒捕捉器，通过金属微粒捕捉器形成局部的低压电场区，使进入到金属微粒捕捉器内的金属微粒所受的电场力小于其重力，金属微粒不能够脱离微粒捕捉器，达到捕捉效果。但是该方法没有解决的问题是微粒捕捉器上没有落入栅格的微粒，尤其是一些体积和质量很小的微粒，在电场力的作用下会跨过金属微粒捕捉器直接飞向绝缘子，造成安全隐患。还有一种方法是在筒体的内壁涂敷绝缘漆，但是这种方法能减少和抑制微粒带电，从而减小微粒在筒体内跳动的高度和距离，这样一来，当GIL设备运行前进行老练试验的方法引导微粒进入微粒捕捉器时，微粒的跳动较慢，影响微粒的捕捉，并且在筒体内壁涂覆绝缘漆成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GIL装置，以解决现有技术中的GIL装置对微粒的捕捉效果不理想的问题，同时提供一种微粒捕捉器，已解决现有技术中的微粒捕捉器对GIL装置内的金属微粒捕捉效果不理想的问题。
为实现上述目的，本发明GIL装置的技术方案是：
一种GIL装置包括筒体，所述筒体内设有微粒捕捉器，所述微粒捕捉器在使用时靠近筒体内中心导体一侧的表面为绝缘面，在筒体的轴向上，所述筒体具有位于微粒捕捉器的至少一侧且内壁面为导电壁面的壁面导电段，所述微粒捕捉器与筒体内壁之间具有间隔以形成用于收集微粒的屏蔽区。
本发明的GIL装置的筒体内壁面与微粒捕捉器相邻的部位为壁面导电段，使得筒体内的金属微粒在电场力的作用下沿着筒体的轴向和径向跳动，微粒运动到微粒加速段的范围内时，受到的电场力较大，微粒运动较快，微粒捕捉器靠近筒体内中心导体的一侧的表面为绝缘面，与微粒捕捉器接触到的金属微粒不会再次带电，大幅减小了金属微粒的跳动速度，使金属微粒可以被微粒捕捉器捕捉。
进一步地，所述筒体内还设有用于支撑中心导体的绝缘子，所述微粒捕捉器设置在绝缘子处。这样一来，绝缘子附近的电场线会扭曲，便于金属微粒被微粒捕捉器捕捉到。
进一步地，所述绝缘子为盆式绝缘子，所述盆式绝缘子的凸出部分伸入到筒体内。由此绝缘子在筒体的轴向不对称，使筒体内的电场线产生轴向的分量，使金属微粒可以受到电场力的作用产生跳动，被微粒捕捉器捕捉。
进一步地，所述微粒捕捉器为与筒体同轴布置的筒形结构，所述筒形结构上设有供金属微粒穿过的栅格结构，所述栅格结构设置在筒形结构的下部。这是因为筒形结构的微粒捕捉器加工比较简单，安装比较容易，金属微粒在重力的作用下，最终会向下运动，所以仅在微粒捕捉器下部设置栅格结构即可保证微粒被微粒捕捉器捕捉。
进一步地，所述栅格结构由沿微粒捕捉器周向布置的长圆孔形成，所述长圆孔的宽度方向与筒形结构的轴线方向一致。这是因为这种结构的栅格结构比较容易加工，且加工完成后的筒形结构的微粒捕捉器的强度较高，不易损坏。
进一步地，所述长圆孔在微粒捕捉器的轴线方向交错布置。这样一来，沿着微粒捕捉器在筒体轴向运动的金属微粒可以被捕捉的概率较大，避免了金属微粒附着到绝缘子上。
进一步地，所述绝缘面由涂覆在微粒捕捉器上的环氧树脂绝缘漆形成。这样一来，涂覆起来比较方便，加工成本较低。
为实现本申请的另一个目的，本发明的微粒捕捉器的在使用时靠近GIL装置的筒体内中心导体一侧的表面为绝缘面。由此可以避免与微粒捕捉器靠近GIL装置的中心导体的一侧的表面接触时再次带电，避免了微粒再次跳动，影响微粒捕捉效果。
进一步地，所述微粒捕捉器为筒形结构，所述筒形结构上设有供金属微粒穿过的栅格结构，所述栅格结构设置在筒形结构的下部。这是因为筒形结构的微粒捕捉器加工比较简单，安装比较容易，金属微粒在重力的作用下，最终会向下运动，所以仅在微粒捕捉器下部设置栅格结构即可保证微粒被微粒捕捉器捕捉。
进一步地，所述绝缘面由涂覆在微粒捕捉器上的环氧树脂绝缘漆形成。这样一来，涂覆起来比较方便，加工成本较低。
附图说明
图1为本发明的GIL装置的结构示意图；
图2为图1所示GIL装置的微粒捕捉器的结构示意图；
图3为微粒捕捉器的部分栅格结构的平面展开图。
附图标记说明：1.中心导体；2.盆式绝缘子；3.微粒捕捉器；4.筒体；301.栅格结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的GIL装置的具体实施例，如图1至图3所示，在本发明的描述中，如果出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等术语，其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发明，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发明的限制。
本发明的GIL装置包括金属的筒体4，筒体4内设有微粒捕捉器3，微粒捕捉器3使用时靠近筒体4内的中心导体1的一侧的表面为绝缘面，在筒体4的轴向上，筒体4具有位于微粒捕捉器3一侧且内避免为导电壁面的壁面导电段，微粒捕捉器3与筒体4的内壁之间具有间隔，该间隔形成了场强较低的用于收集金属微粒的屏蔽区。筒体4内设有用于支撑中心导体1的绝缘子，微粒捕捉器3设置在与绝缘子处。筒体4的中心导体1为高压电位，筒体4为接地电位。
微粒捕捉器3为与筒体4同轴布置的筒形结构，微粒捕捉器3通过绝缘子固定在筒体4内，筒形结构的微粒捕捉器3的下部设有栅格结构301，以供金属微粒穿过微粒捕捉器3进入屏蔽区，该栅格结构301由长圆孔形成，长圆孔沿着筒形结构的轴线方向间隔布置有多排，每排长圆孔沿着筒形结构的圆周间隔布置有多个，每两排长圆孔在圆周方向上交错布置，每个长圆孔的宽度方向与筒形结构的轴线方向一致。微粒捕捉器3的靠近中心导体1的表面上涂覆有环氧树脂绝缘漆，绝缘面由环氧树脂绝缘漆形成。本实施例中的绝缘子为盆式绝缘子2，以使绝缘子附近的电场线不均匀，更加利于金属微粒在筒体4内沿轴向和径向运动，利于微粒捕捉器3对金属微粒的捕捉。
实施本发明的GIL装置时，筒体4的内壁靠近微粒捕捉器3的部位为壁面导电段，中心导体1为高电压，筒体4为低电压，由此对筒体4内的金属微粒产生了电场力的作用，金属微粒在电场力的作用下会上下跳动，盆式绝缘子2附近的电场线扭曲，电场产生了轴向的分量，进而对金属微粒产生轴向的电场力，使得金属微粒可以沿着水平方向跳动，由此可以使筒内的金属微粒可以在水平和竖直两个方向运动，最终跳入到微粒捕捉器3，通过微粒捕捉器3上的栅格结构301进入到屏蔽区内，微粒捕捉器3与筒体4内壁之间的区域为场强较低的屏蔽区，此时金属微粒受到的电场力不足以使金属微粒再次跳动，在微粒捕捉器3的表面涂覆有环氧树脂绝缘漆，跳动到微粒捕捉器3上的金属微粒跳动高度和移动速度大幅减小，直到金属微粒不再带电，不会再起跳，实现了微粒的捕捉。在老练试验时可以实现筒体4内远离微粒捕捉器3的金属微粒会加速跳动，较快跳进微粒捕捉器3，被微粒捕捉器3捕捉到的金属微粒不再能跳动，使筒体4内的金属微粒在微粒加速区跳动较快，在微粒捕捉器3上跳动较慢甚至不跳，实现了对GIL装置内的金属微粒的无害化处理。微粒捕捉器3的栅格结构301采用了交错布置的结构，有效的避免了金属微粒在水平运动时没有被栅格结构301捕捉的情况，使金属微粒的捕捉效果较好。
在其它实施例中，GIL装置可以为未设置中心导体的结构，仅包含筒体和筒体内的微粒捕捉器，在使用时再装配上相应的中心导体即可。
在其它实施例中，筒体的内壁可以是导电壁，使筒体内的金属微粒跳动的较快的同时，仍可以较慢的经过微粒捕捉器，方便对金属微粒的捕捉。
在其它实施例中，微粒捕捉器可以为其他结构，例如设置在筒体下部的波纹板状的微粒捕捉器，也可以为安装在筒体内的弧形的板，弧形板上设有栅格结构以实现对微粒的捕捉。
在其它实施例中，栅格结构可以由其他结构形成，例如交错布置的圆孔，或是长圆孔的长度方向与筒体的轴线平行，再将长圆孔交错布置。
在其它实施例中，微粒捕捉器的其他表面也可以为绝缘面，微粒捕捉器的所有表面都可以涂覆绝缘漆。
在其它实施例中，微粒捕捉器表面的绝缘层可以由其他类型的绝缘材料形成，例如在微粒捕捉器的表面连接绝缘橡胶层。
在其它实施例中，绝缘子可以为其他类型的绝缘子，例如三柱绝缘子。
本发明的微粒捕捉器的实施例，与上述本发明GIL装置的任一实施例中的微粒捕捉器的结构相同，不再重复说明。

Claims (10)

1.一种GIL装置，包括筒体，所述筒体内设有微粒捕捉器，其特征在于：所述微粒捕捉器在使用时靠近筒体内中心导体一侧的表面为绝缘面，在筒体的轴向上，所述筒体具有位于微粒捕捉器的至少一侧且内壁面为导电壁面的壁面导电段，所述微粒捕捉器与筒体内壁之间具有间隔以形成用于收集微粒的屏蔽区。
2.根据权利要求1所述的GIL装置，其特征在于：所述筒体内还设有用于支撑中心导体的绝缘子，所述微粒捕捉器设置在绝缘子处。
3.根据权利要求2所述的GIL装置，其特征在于：所述绝缘子为盆式绝缘子，所述盆式绝缘子的凸出部分伸入到筒体内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的GIL装置，其特征在于：所述微粒捕捉器为与筒体同轴布置的筒形结构，所述筒形结构上设有供金属微粒穿过的栅格结构，所述栅格结构设置在筒形结构的下部。
5.根据权利要求4所述的GIL装置，其特征在于：所述栅格结构由沿微粒捕捉器周向布置的长圆孔形成，所述长圆孔的宽度方向与筒形结构的轴线方向一致。
6.根据权利要求5所述的GIL装置，其特征在于：所述长圆孔在微粒捕捉器的轴线方向交错布置。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的GIL装置，其特征在于：所述绝缘面由涂覆在微粒捕捉器上的环氧树脂绝缘漆形成。
8.一种微粒捕捉器，其特征在于：在使用时靠近GIL装置的筒体内中心导体一侧的表面为绝缘面。
9.根据权利要求8所述的微粒捕捉器，其特征在于：所述微粒捕捉器为筒形结构，所述筒形结构上设有供金属微粒穿过的栅格结构，所述栅格结构设置在筒形结构的下部。
10.根据权利要求8或9所述的微粒捕捉器，其特征在于：所述绝缘面由涂覆在微粒捕捉器上的环氧树脂绝缘漆形成。
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