CN112844842A - 一种微粒捕捉装置及gis/gil筒体结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微粒捕捉装置及GIS/GIL筒体结构，微粒捕捉装置包括：陷阱盖板；下栅格板，固定安装在陷阱盖板上，使得下栅格板和陷阱盖板配合形成下层捕捉陷阱；上栅格板，与下栅格板相对固定装配，上栅格板和下栅格板平行，上栅格板位于下栅格板上方，使得上栅格板和下栅格板形成上层捕捉陷阱。利用两栅格板和陷阱盖板形成上下两层捕捉陷阱，微粒在重力、电场和气流作用下，会穿过上层捕捉陷阱进入下层捕捉陷阱中，即便是出现少量微粒跳出下层微粒陷阱，也会落入上层微粒陷阱中，不会直接返回筒体中，从而有效提高了微粒捕捉装置的微粒捕捉效率。

Description

一种微粒捕捉装置及GIS/GIL筒体结构

技术领域

本发明涉及一种微粒捕捉装置及GIS/GIL筒体结构。

背景技术

GIS作为输电领域的重要装备，其安全可靠性对电网有着至关重要的影响。根据电网公司相关信息，GIS发生过多起断口屏蔽对筒体放电故障，造成了巨大的经济损失。GIS发生间隙放电的直接因素是其内部存在异物，降低了产品的绝缘性能。研究表明，GIS断口屏蔽中的异物在气流扰动和操作振动的影响下会掉落在筒体内壁上，这些掉落在筒体内壁的异物在轴向电场力的作用逐步向断口屏蔽下方聚集降，使得此处位置的电场发生畸变，最终引起放电故障。

为提高GIS产品的可靠性，降低产品故障率，通常选择在GIS筒体上设置微粒捕捉器，如申请公布号为CN11957674A的中国发明专利申请中公开的微粒捕捉器，可应用于GIS/GIS筒体上，包括陷阱盖板，陷阱盖板内侧可拆连接有陷阱栅格板，陷阱栅格板和陷阱盖板之间形成等电位区域，陷阱栅格板上设置栅格孔，供金属微粒穿过以进入等电位区域，陷阱盖板为凹形板，方便构成陷阱容纳掉落的金属微粒，陷阱盖板可拆地固定连接在筒体的筒壁开口处，方便拆卸清理。

实际上，现有的微粒捕捉器通常仅设置单个栅格板，与陷阱盖板形成单层捕捉陷阱，掉落入陷阱内的少量微粒会反向跳出陷阱，穿过栅格孔后重新进入筒体内部，降低了微粒捕捉器的捕捉效果，时间一长，在GIS筒体内依然存在形成聚集的风险，容易导致放电故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微粒捕捉装置，以解决现有技术中的微粒捕捉器仅设置单个栅格板而形成单层捕捉陷阱导致容易出现少量微粒反向跳出陷阱的技术问题。同时,本发明还提供一种使用上述微粒捕捉装置的GIS/GIL筒体结构。

为实现上述目的，本发明所提供的微粒捕捉装置的技术方案是：一种微粒捕捉装置，包括：

陷阱盖板，用于可拆地固定装配在GIS/GIL筒体底部的筒壁开口处；

下栅格板，固定安装在所述陷阱盖板上，下栅格板和陷阱盖板均为金属件，使得下栅格板和陷阱盖板配合形成下层捕捉陷阱；

下栅格板上均布有多个下栅格孔，供微粒向下穿过以进入下层捕捉陷阱中；

上栅格板，与下栅格板相对固定装配，上栅格板和下栅格板平行，所述上栅格板为金属板，上栅格板位于下栅格板上方，使得上栅格板和下栅格板形成上层捕捉陷阱；

上栅格板上均布有多个上栅格孔，供微粒向下穿过以进入上层捕捉陷阱中。

有益效果是：本发明所提供的微粒捕捉装置中，利用两栅格板和陷阱盖板形成上下两层捕捉陷阱，微粒在重力、电场和气流作用下，会穿过上层捕捉陷阱进入下层捕捉陷阱中，即便是出现少量微粒跳出下层微粒陷阱，也会落入上层微粒陷阱中，不会直接返回筒体中，从而有效提高了微粒捕捉装置的微粒捕捉效率。

作为进一步地改进，所述上栅格孔和下栅格孔均为长孔结构，并且，上栅格孔和下栅格孔交错布置。

有益效果是：上下栅格孔为长孔且交错布置，可有效提高微粒捕捉效率。

作为进一步地改进，所述上栅格孔和下栅格孔垂直布置。

有益效果是：上下栅格板垂直布置，可优化电场布置。

作为进一步地改进，所述上栅格板和/或下栅格板的上表面上涂胶以形成胶粘层，用于胶粘捕捉微粒。

有益效果是：设置胶粘层，方便胶粘捕捉微粒。

作为进一步地改进，所述上栅格板通过支撑柱可拆地固定安装在下栅格板上，所述支撑柱沿上下方向延伸。

有益效果是：方便依次安装下栅格板和上栅格板，也方便后续拆卸。

作为进一步地改进，所述支撑柱包括连接螺套，连接螺套的上下两端分别通过紧固螺钉与相应栅格板固定装配。

有益效果是：使用连接螺套，可降低自重，优化电场布置。

作为进一步地改进，微粒捕捉装置还包括法兰筒，法兰筒的一端用于焊接连接在GIS/GIL筒体底部的筒壁开口处，法兰筒的另一端设置法兰端沿，所述陷阱盖板通过法兰连接结构与法兰端沿可拆固定连接，以实现陷阱盖板与所述GIS/GIL筒体的可拆固定装配，所述上栅格板位于所述法兰筒中。

有益效果是：设置法兰筒，方便为两层捕捉陷阱提供空间，降低了陷阱盖板的结构要求，也方便加工制作。

作为进一步地改进，所述上栅格板和法兰筒的内壁之间留有装配间隙。

有益效果是：设置装配间隙，方便实现上栅格板的后续拆装。

作为进一步地改进，所述法兰端沿的下侧面上设有环形凹部，所述陷阱盖板的上侧面上设有环形凸起，环形凸起和环形凹部对应插配，以实现陷阱盖板和法兰筒的对中定位装配。

有益效果是：利用环形凸起和环形凹部对应插配，方便实现陷阱盖板和法兰筒的定位装配，可提高装配效率。

本发明所提供的GIS/GIL筒体结构的技术方案是：一种GIS/GIL筒体结构，包括：

筒体，筒体的筒壁上设置开口，开口处设有向外延伸的拔口段，该拔口段处安装有微粒捕捉装置，微粒捕捉装置包括：

陷阱盖板，用于可拆地固定装配在GIS/GIL筒体底部的筒壁开口处；

下栅格板，固定安装在所述陷阱盖板上，下栅格板和陷阱盖板均为金属件，使得下栅格板和陷阱盖板配合形成下层捕捉陷阱；

下栅格板上均布有多个下栅格孔，供微粒向下穿过以进入下层捕捉陷阱中；

上栅格板，与下栅格板相对固定装配，上栅格板和下栅格板平行，所述上栅格板为金属板，上栅格板位于下栅格板上方，使得上栅格板和下栅格板形成上层捕捉陷阱；

上栅格板上均布有多个上栅格孔，供微粒向下穿过以进入上层捕捉陷阱中。

有益效果是：本发明所提供的GIS/GIL筒体结构所采用的微粒捕捉装置中，利用两栅格板和陷阱盖板形成上下两层捕捉陷阱，微粒在重力、电场和气流作用下，会穿过上层捕捉陷阱进入下层捕捉陷阱中，即便是出现少量微粒跳出下层微粒陷阱，也会落入上层微粒陷阱中，不会直接返回筒体中，从而有效提高了微粒捕捉装置的微粒捕捉效率。可有效提高装配残留或设备操作动作磨损产生的异物微粒，大大降低了运行GIS设备过程中出现因异物微粒导致的放点问题，提升设备的运行可靠性，可有效避免非计划性停电造成电网负荷的损失。

作为进一步地改进，所述上栅格孔和下栅格孔均为长孔结构，并且，上栅格孔和下栅格孔交错布置。

有益效果是：上下栅格孔为长孔且交错布置，可有效提高微粒捕捉效率。

作为进一步地改进，所述上栅格孔和下栅格孔垂直布置。

有益效果是：上下栅格板垂直布置，可优化电场布置。

作为进一步地改进，所述上栅格板和/或下栅格板的上表面上涂胶以形成胶粘层，用于胶粘捕捉微粒。

有益效果是：设置胶粘层，方便胶粘捕捉微粒。

作为进一步地改进，所述上栅格板通过支撑柱可拆地固定安装在下栅格板上，所述支撑柱沿上下方向延伸。

有益效果是：方便依次安装下栅格板和上栅格板，也方便后续拆卸。

作为进一步地改进，所述支撑柱包括连接螺套，连接螺套的上下两端分别通过紧固螺钉与相应栅格板固定装配。

有益效果是：使用连接螺套，可降低自重，优化电场布置。

作为进一步地改进，微粒捕捉装置还包括法兰筒，法兰筒的一端用于焊接连接在GIS/GIL筒体底部的筒壁开口处，法兰筒的另一端设置法兰端沿，所述陷阱盖板通过法兰连接结构与法兰端沿可拆固定连接，以实现陷阱盖板与所述GIS/GIL筒体的可拆固定装配，所述上栅格板位于所述法兰筒中。

有益效果是：设置法兰筒，方便为两层捕捉陷阱提供空间，降低了陷阱盖板的结构要求，也方便加工制作。

作为进一步地改进，所述上栅格板和法兰筒的内壁之间留有装配间隙。

有益效果是：设置装配间隙，方便实现上栅格板的后续拆装。

作为进一步地改进，所述法兰端沿的下侧面上设有环形凹部，所述陷阱盖板的上侧面上设有环形凸起，环形凸起和环形凹部对应插配，以实现陷阱盖板和法兰筒的对中定位装配。

有益效果是：利用环形凸起和环形凹部对应插配，方便实现陷阱盖板和法兰筒的定位装配，可提高装配效率。

附图说明

图1为本发明所提供的GIS筒体结构的示意图；

图2为图1中法兰筒与筒体的拔口段焊接连接示意图；

图3为图1中微粒捕捉装置的结构示意图；

图4为图3所示微粒微粒捕捉装置的半剖示意图。

附图标记说明：

1、筒体；11、拔口段；2、微粒捕捉装置；21、法兰筒；211、法兰端沿；212、环形凹部；22、上栅格板；221、上栅格孔；23、陷阱盖板；231、凸环；232、环形凸起；24、下栅格板；241、下栅格孔；25、支撑柱。

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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“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；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的GIS筒体结构的具体实施例1：

本发明所提供的GIS筒体结构中，筒体1的筒壁开口安装的微粒捕捉装装置中，配置有两个栅格板，其均为金属件，方便形成等电位区域，进而在微粒捕捉装置2中形成上下两层捕捉陷阱，微粒在重力、电场和气流作用下，会穿过上层捕捉陷阱进入下层捕捉陷阱中，即便是出现少量微粒跳出下层微粒陷阱，也会落入上层微粒陷阱中，不会直接返回筒体1中，从而有效提高了微粒捕捉装置2的微粒捕捉效率。

本实施例中的GIS筒体结构如图1至图4所示，包括筒体1，筒体1的筒壁上设有开口，开口处设置向外延伸的拔口段11，此处的拔口段11安装有微粒捕捉装置2，用于捕捉筒体1内部下落的金属微粒。

微粒捕捉装置2整体上包括法兰筒21、陷阱盖板23、上栅格板22和下栅格板24，法兰筒21与筒体1上的拔口段11焊接连接，两栅格板可拆地固定安装在陷阱盖板23内侧，陷阱盖板23则通过法兰连接结构与法兰筒21固定装配在一起。

具体而言，法兰筒21的一端与筒体1上的拔口段11焊接连接，法兰筒21的另一端设置法兰端沿211，陷阱盖板23通过法兰连接结构与法兰端沿211可拆固定连接，并且，陷阱盖板23和法兰端沿211之间设置端面密封结构。

为提高装配效率，在法兰端沿211的下侧面上设有环形凹部212，相应的，在陷阱盖板23的上侧面上设有环形凸起232，环形凸起232和环形凹部212对应插配，以实现陷阱盖板23和法兰筒21的装配定位。

此处的陷阱盖板23和两栅格板均为金属件，下栅格板24可拆地固定安装在陷阱盖板23的内侧面上，使得下栅格板24和陷阱盖板23配合形成下层捕捉陷阱，在陷阱盖板23的内侧设有凸环231，凸环231上均布有多个螺纹孔，方便通过紧固螺钉将下栅格板24固定装配在陷阱盖板23内侧。

此处的下栅格板24为圆形平板结构，下栅格板24上均布有下栅格孔241，下栅格孔241均为长孔结构，用于供微粒向下穿过以进入下层捕捉陷阱中。并且，在下栅格板24上还设有下安装孔，下安装孔与凸环231上的螺纹孔对应，方便穿装紧固螺钉实现下栅格板24和陷阱盖板23的可拆装配。

实际上，陷阱盖板23的中部为下凹结构，向外凸出的部分呈球冠结构，在陷阱盖板23的凹部中设有凸环231，不仅使得陷阱盖板23形成一定深度，方便容纳金属微粒，而且，可利用球冠结构的圆弧形表面改变微粒的反弹路径，使得微粒进入下层捕捉陷阱后，不容易弹出去，提高微粒捕捉效率。为提高效果，下栅格板24会设置在陷阱盖板23的球冠凹面内。

上栅格板22通过支撑柱25可拆地固定安装在下栅格板24上，此处的支撑柱25具体包括连接螺套，连接螺套的上下两端分别通过紧固螺钉与相应栅格板固定装配，此处的支撑柱25沿下栅格板24周向间隔均布有四个，实现平稳支撑。

上栅格板22和下栅格板24平行，利用支撑柱25的撑顶，上栅格板22位于下栅格板24上方，使得上栅格板22和下栅格板24形成上层捕捉陷阱。同样的，在上栅格板22上均布有多个上栅格孔221，供微粒向下穿过以进入上层捕捉陷阱中。

需要说明的是，上述上栅格孔221和下栅格孔241均为长孔结构，并且，上栅格孔221和下栅格孔241垂直交错布置。

在本实施例中，为避免微粒在电场和气流作用下再度跃起，在上栅格板22和下栅格板24的上表面上涂胶以形成胶粘层，用于胶粘捕捉微粒，使其无法再度跳跃。

实际上，上栅格板22位于法兰筒21中，并且，上栅格板22和法兰筒21的内壁之间留有装配间隙，方便将陷阱盖板23和两上栅格板22一同从法兰筒21上拆卸下来。当然，为避免对筒体1内部电场造成影响，上栅格板22不高于筒体1的内壁面。

本实施例所提供的筒体1组装时，先将法兰筒21与筒体1的拔口段11焊接组装在一起，将下栅格板24固定安装在陷阱盖板23上，再将上栅格板22固定安装在下栅格板24上，使得两栅格板和陷阱盖板23形成预装模块，再将整个预装模块通过法兰连接结构与法兰筒21的法兰端沿211固定装配，完成安装。

当需要清理金属微粒或更换栅格板时，可将陷阱盖板23连通两栅格板从法兰筒21上拆卸下来，待清理检修完成后，再重装安装在法兰筒21上即可。

由于微粒捕捉装置利用两栅格板和陷阱盖板形成两层捕捉陷阱，可有效提高装配残留或设备操作动作磨损产生的异物微粒，大大降低了运行GIS设备过程中出现因异物微粒导致的放点问题，提升设备的运行可靠性，可有效避免非计划性停电造成电网负荷的损失。

本发明所提供的GIS筒体结构的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，上栅格孔和下栅格孔垂直交错布置。在本实施例中，上栅格孔和下栅格孔仍然均为长孔结构，且交错布置，两者的夹角小于90°。

本发明所提供的GIS筒体结构的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，在两栅格板上的上表面上分别涂胶以形成胶粘层。在本实施例中，也可以仅在上栅格板或下栅格板的上表面上涂胶以形成胶粘层，用于胶粘捕捉微粒。

本发明所提供的GIS筒体结构的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，上栅格板通过支撑柱可拆地固定安装在下栅格板上，支撑柱沿上下方向延伸，支撑柱包括连接螺套。在本实施例中，支撑柱包括双头螺柱，双头螺柱分别与两上栅格板上的安装孔插装，然后再通过紧固螺母即可将支撑螺柱与两栅格板固定装配在一起，从而实现两栅格板的固定装配。

本发明所提供的GIS筒体结构的具体实施例5：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，上栅格板通过支撑柱可拆地固定安装在下栅格板上。在本实施例中，上栅格板也可通过支撑柱直接固定安装在陷阱盖板上，同样可实现与下栅格板的固定装配。

本发明所提供的GIS筒体结构的具体实施例6：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，微粒捕捉装置中两栅格板均为平板。在本实施例中，微粒捕捉装置中的两栅格板也可均为上凸形板或下凹形板，保证两栅格板并行即可。

此时，对于陷阱盖板来讲，其也可采用申请公布号为CN11957674A的中国发明专利申请中公开的微粒捕捉器中的陷阱盖板，结构在此不再赘述。

本发明所提供的GIS筒体结构的具体实施例7：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，微粒捕捉装置不仅包括陷阱盖板，还包括法兰筒。在本实施例中，也可以仅设置陷阱盖板，此时，为方便拆卸，可以直接在拔口段的端部加工内螺纹孔，方便通过螺钉实现陷阱盖板和拔口段的可拆固定装配。当然，此时，陷阱盖板要具有一定深度，满足两层捕捉陷阱的布置。

本发明所提供的微粒捕捉装置的具体实施例1，其结构与上述GIS筒体结构实施例1中的微粒捕捉装置的结构相同，在此不再赘述。

在其他实施例中，微粒捕捉装置也可采用GIS筒体结构实施例2至7中任一项中的微粒捕捉装置的结构，在此也不再赘述。

另外，需要说明的是，上述微粒捕捉装置不仅可应用于GIS筒体上，还可将其对应安装在GIL筒体上，同样在筒体的筒壁开口处设置拔口段，在拔口段上固定安装微粒捕捉装置即可。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种微粒捕捉装置，包括：

陷阱盖板（23），用于可拆地固定装配在GIS/GIL筒体底部的筒壁开口处；

下栅格板（24），固定安装在所述陷阱盖板（23）上，下栅格板（24）和陷阱盖板（23）均为金属件，使得下栅格板（24）和陷阱盖板（23）配合形成下层捕捉陷阱；

下栅格板（24）上均布有多个下栅格孔（241），供微粒向下穿过以进入下层捕捉陷阱中；

其特征在于，还包括：

上栅格板（22），与下栅格板（24）相对固定装配，上栅格板（22）和下栅格板（24）平行，所述上栅格板（22）为金属板，上栅格板（22）位于下栅格板（24）上方，使得上栅格板（22）和下栅格板（24）形成上层捕捉陷阱；

上栅格板（22）上均布有多个上栅格孔（221），供微粒向下穿过以进入上层捕捉陷阱中。

2.根据权利要求1所述的微粒捕捉装置，其特征在于，所述上栅格孔（221）和下栅格孔（241）均为长孔结构，并且，上栅格孔（221）和下栅格孔（241）交错布置。

3.根据权利要求2所述的微粒捕捉装置，其特征在于，所述上栅格孔（221）和下栅格孔（241）垂直布置。

4.根据权利要求1所述的微粒捕捉装置，其特征在于，所述上栅格板（22）和/或下栅格板（24）的上表面上涂胶以形成胶粘层，用于胶粘捕捉微粒。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的微粒捕捉装置，其特征在于，所述上栅格板（22）通过支撑柱（25）可拆地固定安装在下栅格板（24）上，所述支撑柱（25）沿上下方向延伸。

6.根据权利要求5所述的微粒捕捉装置，其特征在于，所述支撑柱（25）包括连接螺套，连接螺套的上下两端分别通过紧固螺钉与相应栅格板固定装配。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的微粒捕捉装置，其特征在于，微粒捕捉装置还包括法兰筒（21），法兰筒（21）的一端用于焊接连接在GIS/GIL筒体底部的筒壁开口处，法兰筒（21）的另一端设置法兰端沿（211），所述陷阱盖板（23）通过法兰连接结构与法兰端沿（211）可拆固定连接，以实现陷阱盖板（23）与所述GIS/GIL筒体的可拆固定装配，所述上栅格板（22）位于所述法兰筒（21）中。

8.根据权利要求7所述的微粒捕捉装置，其特征在于，所述上栅格板（22）和法兰筒（21）的内壁之间留有装配间隙。

9.根据权利要求7所述的微粒捕捉装置，其特征在于，所述法兰端沿（211）的下侧面上设有环形凹部（212），所述陷阱盖板（23）的上侧面上设有环形凸起（232），环形凸起（232）和环形凹部（212）对应插配，以实现陷阱盖板（23）和法兰筒（21）的对中定位装配。

10.一种GIS/GIL筒体结构，包括：

筒体（1），其特征在于，筒体（1）的筒壁上设置开口，开口处设有向外延伸的拔口段（11），该拔口段（11）处安装有微粒捕捉装置（2），该微粒捕捉装置采用权利要求1至9中任一项所述的微粒捕捉装置，微粒捕捉装置中的上栅格板（22）不高于所述筒体（1）的内壁面。

Images