CN112133504A - 一种三支撑绝缘子固定结构及gil - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三支撑绝缘子固定结构及GIL。三支撑绝缘子固定结构包括：密封筒体，端部具有用于与相邻密封筒体密封对接的对接法兰；避让槽，设置在对接法兰的内缘且与密封筒体内腔连通；三支撑绝缘子，处于密封筒体内靠近对接法兰的位置处；连接板段，在密封筒体的轴向延伸；转接结构，与避让槽的内壁固定连接；连接板段的内端与三支撑绝缘子的支撑固定连接，外端与转接结构固定连接。采用本发明的三支撑绝缘子固定结构能够方便的将三支撑绝缘子以及密封筒体通过连接板段和转接结构固定连接，而且在相邻两段密封筒体对接时，通过避让槽的避让不会对对接造成干涉，简单方便的实现了三支撑绝缘子在两段密封筒体对接位置的固定安装。

Description

一种三支撑绝缘子固定结构及GIL

技术领域

本发明涉及金属封闭气体绝缘输电线路领域，尤其涉及一种三支撑绝缘子固定结构及GIL。

背景技术

目前我国的能源基地大都远离负荷中心，如何科学解决大容量远程电力输送通道问题，是电力发展面临的重大课题之一。由于土地资源的日益稀缺，加之来自生态环境保护的巨大压力以及特殊地理区域的空间限制，以架空输电线路为主的传统电力传输通道面临严峻的挑战。GIL电气特性与架空输电线路相似，占用输电廊道空间小，对外不产生有害的电磁环境，同时其运行不受环境污秽、雨雪和覆冰的影响。另外，采用隧道或直埋安装方式的GIL也能使自然或人文景区的地上景观保持原貌。GIL所具有的技术优势，为恶劣气象环境地区、线路布置困难地段、电磁环境有严苛要求等多种场合下大容量输电提供了一种新的解决方案。

目前的GIL中，两段密封筒体对接位置一般借鉴使用GIS中的盆式绝缘子，但是盆式绝缘子一方面成本较高、重量较重，另一方面，在GIL的竖向布设段中，盆式绝缘子将两段密封筒体的对接位置完全封堵，竖向布设段内的微尘颗粒等很容易沉积在盆式绝缘子的内凹空间中，这样将对该位置处的绝缘性能带来很大影响。基于这样的问题，随之提出了在两段密封筒体的对接位置布置三支撑绝缘子的思路，但是目前现有技术中没有一种较为合适的在两段密封筒体的对接位置固定三支撑绝缘子的固定安装方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三支撑绝缘子固定结构，用于在GIL中两段密封筒体的对接位置固定安装三支撑绝缘子；同时，本发明还提供了使用三支撑绝缘子固定结构的GIL。

本发明的三支撑绝缘子固定结构包括：

密封筒体，端部具有用于与相邻密封筒体密封对接的对接法兰；

避让槽，设置在对接法兰的内缘且与密封筒体内腔连通；

三支撑绝缘子，处于密封筒体内靠近对接法兰的位置处；

连接板段，在密封筒体的轴向延伸；

转接结构，与避让槽的内壁固定连接；

连接板段的内端与三支撑绝缘子的支撑固定连接，外端与转接结构固定连接。

采用本发明的三支撑绝缘子固定结构能够方便的将三支撑绝缘子以及密封筒体通过连接板段和转接结构固定连接，而且在相邻两段密封筒体对接时，通过避让槽的避让不会对对接造成干涉，这种固定结构简单方便的实现了三支撑绝缘子在两段密封筒体对接位置的固定安装。

进一步的，连接板段与转接结构之间和/或转接结构与避让槽之间为可调连接。这样能够在安装时对三支撑绝缘子进行方便的位置调整，能够更好的适应和补偿装配尺寸偏差。

进一步的，连接板段与转接结构之间的可调连接以及转接结构与避让槽之间的可调连接中，有一处实现在密封筒体周向上的可调，另一处实现在密封筒体轴向上的可调。两处连接位置分别实现在轴向和周向上的调节，调节范围广、调节灵活性高，在进行三支撑绝缘子的安装过程中方便对其进行位置调节，从而能够更方便的保证三支撑绝缘子完全处于自由放松状态，保证三支撑绝缘子的各支撑能够均匀与密封筒体的内壁接触，而起到更好的支撑效果。

进一步的，所述转接结构为独立于连接板段的转接垫块，所述连接板段的端部与转接垫块通过螺钉连接，连接板段上设置的连接孔为长孔，转接垫块与避让槽通过螺钉连接，转接垫块上设置的连接孔为长孔。通过长孔螺钉的配合实现可调连接，结构简单、调节方便、制造和装配成本低。

更进一步的，连接转接垫块和避让槽的螺钉沿密封筒体的轴向延伸，连接转接垫块和连接板段的螺钉沿密封筒体的径向延伸。这样设置便于装配人员在密封筒体的一端进行装配和调整操作，降低了装配和调整难度。

进一步的，转接结构为独立于连接板段的转接垫块，转接垫块与避让槽通过沿密封筒体轴向延伸的螺钉连接，转接垫块与连接板段通过沿密封筒体径向延伸的螺钉连接。通过螺钉连接的转接垫块实现避让槽与连接板段之间的转接，固定装配时较为方便。

更为优化的，避让槽有三个，三个避让槽中分别固定连接有转接结构，且三个转接结构通过各自对应的连接板段与三支撑绝缘子的三个支撑固定连接。三支撑绝缘子的每个支撑均通过对应的连接板段和转接结构与对接法兰连接，提高了三支撑绝缘子受力的均匀性以及固定连接的可靠性。

进一步的，三支撑绝缘子的各支撑的外端均设有金属嵌块，金属嵌块上固定有与密封筒体内壁抵接的支撑结构，连接板段的内端与金属嵌块固定连接。连接板段与支撑端部的金属嵌块连接，保证了连接板段与中心导体之间的径向距离，保证了绝缘性，而且连接强度较高。

更进一步的，三支撑绝缘子与连接板段之间还夹装有环形微粒捕捉器，连接板段通过螺钉固定连接在金属嵌块上并将环形微粒捕捉器夹紧。这样将连接板段、微粒捕捉器以及金属嵌块一同锁紧连接在一起，连接结构简单，三者在径向上相互夹紧，结构紧凑，不会过多占用径向空间，在保证导体的绝缘性能的同时，无需增大密封筒体的径向尺寸。

本发明的GIL包括密封外壳以及安装在密封外壳中的中心导体，还包括三支撑绝缘子固定结构，具体的，三支撑绝缘子固定结构包括：密封筒体，端部具有用于与相邻密封筒体密封对接的对接法兰；避让槽，设置在对接法兰的内缘且与密封筒体内腔连通；三支撑绝缘子，处于密封筒体内靠近对接法兰的位置处；连接板段，在密封筒体的轴向延伸；转接结构，与避让槽的内壁固定连接；连接板段的内端与三支撑绝缘子的支撑固定连接，外端与转接结构固定连接。

本发明的包含有上述三支撑绝缘子固定结构的GIL，在装配时能够方便的将三支撑绝缘子以及密封筒体通过连接板段和转接结构固定连接，而且在相邻两段密封筒体对接时，通过避让槽的避让不会对对接造成干涉，也为对接法兰预留了更大的内腔空间，这种固定结构简单方便的实现了三支撑绝缘子在两段密封筒体对接位置的固定安装。

进一步的，连接板段与转接结构之间和/或转接结构与避让槽之间可调连接。这样能够在安装时对三支撑绝缘子进行方便的位置调整，能够更好的适应和补偿装配尺寸偏差。

进一步的，连接板段与转接结构之间的可调连接以及转接结构与避让槽之间的可调连接中，有一处实现在密封筒体周向上的可调，另一处实现在密封筒体轴向上的可调。两处连接位置分别实现在轴向和周向上的调节，调节范围广、调节灵活性高，在进行三支撑绝缘子的安装过程中方便对其进行位置调节，从而能够更方便的保证三支撑绝缘子完全处于自由放松状态，保证三支撑绝缘子的各支撑能够均匀与密封筒体的内壁接触，而起到更好的支撑效果。

进一步的，所述转接结构为独立于连接板段的转接垫块，所述连接板段的端部与转接垫块通过螺钉连接，连接板段上设置的连接孔为长孔，转接垫块与避让槽通过螺钉连接，转接垫块上设置的连接孔为长孔。通过长孔螺钉的配合实现可调连接，结构简单、调节方便、制造和装配成本低。

更进一步的，连接转接垫块和避让槽的螺钉沿密封筒体的轴向延伸，连接转接垫块和连接板段的螺钉沿密封筒体的径向延伸。这样设置便于装配人员在密封筒体的一端进行装配和调整操作，降低了装配和调整难度。

进一步的，转接结构为独立于连接板段的转接垫块，转接垫块与避让槽通过沿密封筒体轴向延伸的螺钉连接，转接垫块与连接板段通过沿密封筒体径向延伸的螺钉连接。通过螺钉连接的转接垫块实现避让槽与连接板段之间的转接，固定装配时较为方便。

更为优化的，避让槽有三个，三个避让槽中分别固定连接有转接结构，且三个转接结构通过各自对应的连接板段与三支撑绝缘子的三个支撑固定连接。三支撑绝缘子的每个支撑均通过对应的连接板段和转接结构与对接法兰连接，提高了三支撑绝缘子受力的均匀性以及固定连接的可靠性。

进一步的，三支撑绝缘子的各支撑的外端均设有金属嵌块，金属嵌块上固定有与密封筒体内壁抵接的支撑结构，连接板段的内端与金属嵌块固定连接。连接板段与支撑端部的金属嵌块连接，保证了连接板段与中心导体之间的径向距离，保证了绝缘性，而且连接强度较高。

更进一步的，三支撑绝缘子与连接板段之间还夹装有环形微粒捕捉器，连接板段通过螺钉固定连接在金属嵌块上并将环形微粒捕捉器夹紧。这样将连接板段、微粒捕捉器以及金属嵌块一同锁紧连接在一起，连接结构简单，三者在径向上相互夹紧，结构紧凑，不会过多占用径向空间，在保证导体的绝缘性能的同时，无需增大密封筒体的径向尺寸。

附图说明

图1为本发明的GIL的实施例中从密封筒体的轴向一侧显示三支撑绝缘子固定结构的结构示意图；

图2为本发明的GIL的实施例中显示密封筒体内三支撑绝缘子固定结构的结构示意图；

图3为图2中从轴向一侧显示转接垫块处的连接方式的结构示意图；

图4为图2中从径向方向上显示连接板段与转接垫块的连接方式的结构示意图；

图5为密封筒体的端面结构示意图；

图6为密封筒体的剖面示意图；

图7为三支撑绝缘子的结构示意图；

图中：10-密封筒体；11-对接法兰；110-避让槽；2-转接垫块；21-第一连接螺钉；210-第一连接孔；23-第二连接螺钉；230-第二连接孔；3-连接板段；4-微粒捕捉器；5-三支撑绝缘子；50-导体连接结构；53-金属嵌块；54-支撑结构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的GIL的具体实施例一：GIL包括长距离布置的密封外壳以及固定安装在密封外壳内的中心导体，密封外壳内充有绝缘气体，以保证线路较好的绝缘性。GIL还包括三支撑绝缘子固定结构，三支撑绝缘子固定结构主要包括密封筒体、三支撑绝缘子。其中，密封外壳即主要有多个密封筒体通过各自端部的对接法兰密封对接形成，三支撑绝缘子主要用于将中心导体绝缘支撑在密封筒体内。

三支撑绝缘子固定结构主要涉及和体现处于相邻两密封筒体对接位置的三支撑绝缘子与密封筒体的固定连接关系。如图1-7，仅以一节密封筒体与其内部的三支撑绝缘子的固定连接为例进行说明。

三支撑绝缘子固定结构主要包括密封筒体10，密封筒体10的端部焊接连接有对接法兰11，密封筒体10的内部在靠近对接法兰11的位置处安装有三支撑绝缘子5。三支撑绝缘子5为人字形绝缘子，其具有三个周向均布的绝缘支撑，三个绝缘支撑的中心汇聚连接位置设置有用于固定连接中心导体的导体连接结构50，三个绝缘支撑的外端嵌装有金属嵌块53，金属嵌块53上通过螺钉连接有支撑结构54，支撑结构54用于与密封筒体10的内壁顶撑接触。

三支撑绝缘子的三个绝缘支撑均通过连接结构与对接法兰11固定连接，进而保证三支撑绝缘子在密封筒体内具有较为稳定的姿态。具体的，连接结构包括连接板段3和转接垫块2。对接法兰11上在其内缘位置设有避让槽110，避让槽110有三个，且周向均布，以便于与三个绝缘支撑轴向对应。避让槽110径向向内延伸至对接法兰的内孔，而与对接法兰的内孔连通。转接垫块2通过在密封筒体10的轴向上延伸的第一连接螺钉21固定连接在避让槽110的槽底上，且有部分向内伸入对接法兰11的内孔中。连接板段3在密封筒体10的轴向上延伸，其一端连接对应的绝缘支撑的金属嵌块上，另一端通过径向延伸的第二连接螺钉23固定连接在转接垫块2上。这样连接板段3以及转接垫块2即实现了三支撑绝缘子与密封筒体的对接法兰之间的固定连接，而且连接板段整体上贴近密封筒体的内壁布置，有利于保证整套设备的绝缘性能。此外，从图中可以看出，连接板段具有一定的长度而在将三支撑绝缘子固定在密封筒体内后，相距对接法兰有一定的轴向距离，这样也是为了将对接法兰的内部空间预留出来，便于进行转接垫块、连接板段以及对接法兰之间的连接操作。当然，根据具体的使用需求，也可以适当缩减连接板段的长度使三支撑绝缘子在轴向上更靠近对接法兰。

此外，本实施例中所介绍的三支撑绝缘子固定结构还包含有更为优化的方案，如图2-4所示，转接垫块2上设置的供第一连接螺钉21穿过的第一连接孔210为在密封筒体的周向延伸的长孔，以实现在周向方向上的位置调节和补偿，连接板段3上设置的供第二连接螺钉23穿过的第二连接孔230为在密封筒体的轴向延伸的长孔，以实现在轴向方向上的位置调节和补偿。这样通过在转接垫块处进行位置微调，能够补偿三支撑绝缘子在装入密封筒体内后与对接法兰上的连接结构的装配尺寸偏差，能够避免与密封筒体固定后因三个绝缘支撑与第二连接螺钉间尺寸L不相等造成的三个绝缘支撑受力不均的问题，还能够避免三个绝缘支撑在圆周方向偏转造成的处于下侧的两个绝缘支撑受力不均的问题。通过可调连接能够确保三支撑绝缘子在固定连接完成后，完全处于自由放松状态，三个绝缘支撑中处于下侧的两支撑能够与密封筒体的内壁均匀接触，使三支撑绝缘子在密封筒体内的受力更加均匀，支撑效果更加稳定可靠。

三支撑绝缘子固定结构还包括固定安装在三支撑绝缘子上的微粒捕捉器4。如图1-2所示，微粒捕捉器4整体呈环形筒状结构，套在三支撑绝缘子的金属嵌块53的外侧，相应地，连接板段3处于微粒捕捉器4的外侧并紧贴微粒捕捉器4。连接板段3和微粒捕捉器4上均对应设有避让孔，以供金属嵌块53上连接的支撑结构54穿过，然后连接板段3和微粒捕捉器4通过依次穿过两者的螺钉连接在金属嵌块53上。

以上介绍的三支撑绝缘子固定结构在具体装配时，首先完成中心导体与三支撑绝缘子的装配；然后将转接垫块初步安装在对接法兰上，第一连接螺钉可先处于旋松状态，将连接板段锁紧连接在三支撑绝缘子上；再将三支撑绝缘子以及其上连接的连接板段整体装入密封筒体内，使三支撑绝缘子的三个支撑基本对准对接法兰上的避让槽，在三支撑绝缘子送入到位后，进一步调整其轴向和周向位置后锁紧第一、第二连接螺钉即可。

通过以上的介绍可知，本发明的GIL因其包含的三支撑绝缘子固定结构，能够方便灵活的将三支撑绝缘子固定连接在相邻两密封筒体的对接位置处，而且能够使三支撑绝缘子具有较好的受力和支撑效果，很好的实现了三支撑绝缘子在GIL的两端密封筒体对接位置处的固定安装。

本发明的GIL并不仅限于上述实施方式，以下还提供了其他几种基于本发明构思的GIL的实施方式，这些GIL的实施方式更多的体现出与上述介绍的GIL中三支撑绝缘子固定结构的不同。

例如，在其他GIL的实施方式中，与上述介绍的GIL不同的是，连接板段为端部折弯的板状结构，折弯段上设有连接孔，用于通过连接螺钉直接锁紧连接在避让槽内，也就是说，这种实施方式中，折弯段代替了上述介绍的实施例中与连接板段独立设置的转接垫块构成转接结构。此时，可以仅将折弯段上的连接孔设置为周向延伸的长孔，以便于实现周向方向的位置补偿和调节。

例如，在其他GIL的实施方式中，与上述介绍的GIL不同的是，转接垫块通过径向延伸的螺钉锁紧连接在避让槽的径向侧槽壁上，连接板段同样通过径向延伸的螺钉锁紧连接在转接垫块上。或者，连接板段也可以通过连接转接垫块和避让槽的螺钉锁紧在转接垫块上。

再例如，在其他GIL的实施方式中，与上述介绍的GIL不同的是，避让槽可以为环槽，转接结构可以为整体的环形转接件，环形转接件对应固定在避让槽中，其上沿圆周方向上布置有多个周向延伸的长孔，与三个绝缘支撑对应连接的连接板段均连接在环形转接件上。

或者在其他GIL的实施方式中，与上述介绍的GIL不同的是，绝缘支撑的外端的金属嵌块从三支撑绝缘子的轴向一侧露出绝缘支撑，连接板段的端部直接抵接固定在金属嵌块的轴向一侧面上，微粒捕捉器独立与连接板段连接在金属嵌块的径向外侧。

本发明还提供了三支撑绝缘子固定结构的实施例，由于三支撑绝缘子固定结构的具体结构可与上述介绍的GIL中所包含的三支撑绝缘子固定结构的结构相同，不再在本文中重复描述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种三支撑绝缘子固定结构，其特征是，包括：

密封筒体，端部具有用于与相邻密封筒体密封对接的对接法兰；

避让槽，设置在对接法兰的内缘且与密封筒体内腔连通；

三支撑绝缘子，处于密封筒体内靠近对接法兰的位置处；

连接板段，在密封筒体的轴向延伸；

转接结构，与避让槽的内壁固定连接；

连接板段的内端与三支撑绝缘子的支撑固定连接，外端与转接结构固定连接。

2.根据权利要求1所述的三支撑绝缘子固定结构，其特征是，连接板段与转接结构之间和/或转接结构与避让槽之间可调连接。

3.根据权利要求2所述的三支撑绝缘子固定结构，其特征是，连接板段与转接结构之间的可调连接以及转接结构与避让槽之间的可调连接中，有一处实现在密封筒体周向上的可调，另一处实现在密封筒体轴向上的可调。

4.根据权利要求3所述的三支撑绝缘子固定结构，其特征是，所述转接结构为独立于连接板段的转接垫块，所述连接板段的端部与转接垫块通过螺钉连接，连接板段上设置的连接孔为长孔，转接垫块与避让槽通过螺钉连接，转接垫块上设置的连接孔为长孔。

5.根据权利要求4所述的三支撑绝缘子固定结构，其特征是，连接转接垫块和避让槽的螺钉沿密封筒体的轴向延伸，连接转接垫块和连接板段的螺钉沿密封筒体的径向延伸。

6.根据权利要求1所述的三支撑绝缘子固定结构，其特征是，转接结构为独立于连接板段的转接垫块，转接垫块与避让槽通过沿密封筒体轴向延伸的螺钉连接，转接垫块与连接板段通过沿密封筒体径向延伸的螺钉连接。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的三支撑绝缘子固定结构，其特征是，避让槽有三个，三个避让槽中分别固定连接有转接结构，且三个转接结构通过各自对应的连接板段与三支撑绝缘子的三个支撑固定连接。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的三支撑绝缘子固定结构，其特征是，三支撑绝缘子的各支撑的外端均设有金属嵌块，金属嵌块上固定有与密封筒体内壁抵接的支撑结构，连接板段的内端与金属嵌块固定连接。

9.根据权利要求8所述的三支撑绝缘子固定结构，其特征是，三支撑绝缘子与连接板段之间还夹装有环形微粒捕捉器，连接板段通过螺钉固定连接在金属嵌块上并将环形微粒捕捉器夹紧。

10.一种GIL，包括密封外壳以及安装在密封外壳中的中心导体，其特征是，所述GIL还包括如权利要求1-9任意一项所述的三支撑绝缘子固定结构。

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