CN113394589A - 导电体及使用该导电体的导电连接组件、gis - Google Patents

Abstract

本发明涉及导电体及使用该导电体的导电连接组件、GIS。导电体用于与适配的的导电件插接配合且导电连接，导电体上设有插孔，定义导电体的用于与导电件接触配合的部位为插接接触部，所述插孔包括位于插接接触部的内侧的扩大部分，扩大部分用于形成异物捕捉室以捕捉在插接接触部内侧产生的金属异物；插孔的靠近插接接触部内侧的部分形成引导坡面，引导坡面自插孔的孔口至插孔的孔底逐渐下降。导电体应用在GIS或GIL中时，能够减小从插接接触部外侧掉落在母线壳体上的金属异物的数量，从而减小金属异物在气室中扩散的可能性，降低金属异物对GIS或GIL绝缘特性的影响。

Description

导电体及使用该导电体的导电连接组件、GIS

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种导电体及使用该导电体的导电连接组件、GIS。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）对绝缘性的要求较高，如果内部有金属异物存在，会使产品的绝缘特性显著降低。目前，各GIS制造厂家虽然均有严格的异物控制工艺体系，并在产品生产过程中容易产生金属异物的部位设置了异物清扫观察孔，同时在设备内部绝缘子附近的母线壳体底部设置了异物收集陷阱以减少金属异物对设备绝缘特性的危害，但是也无法从根本上解决异物在GIS气室内部的产生和扩散。

GIS在装配运输过程中，通常为水平放置，而车辆在不同路况行驶时会发生一定的颠簸，难免造成GIS振动，GIS中导电杆与触头之间就会发生相对滑动运动，在两者的滑动接触部位（即插接接触部）产生相互摩擦，摩擦过程中会产生金属异物。由于目前大多数导电杆上均设有等径的插孔，在导电杆来回滑动时，金属异物大部分留在滑动接触部、也有一部分从滑动接触部的外侧掉落在母线壳体上、从滑动接触部的内侧掉落在插孔的孔壁上。另外，在GIS长期运行过程中，也会发生振动，同时还会发生热胀冷缩的情况，这些情况均不可避免的造成金属异物掉落在母线壳体上。然而GIS运行过程之中，气室内部金属异物微粒处于交变的电场环境中，在高压电场作用下，金属异物微粒因携带电荷会受到电动力作用从壳体底部浮起，并在其表面跳动。当运动的金属异物微粒附着于绝缘件表面时，造成局部电场发生畸变，引起绝缘子沿面闪络，进而影响GIS的绝缘特性。因此，如何减小金属异物对GIS的绝缘特性的影响成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在使用过程中能够减小金属异物对GIS或GIL绝缘特性影响的导电体；本发明的目的还在于提供一种使用上述导电体的导电连接组件，以保证GIS或GIL具有较高的绝缘特性；本发明的目的又在于提供一种绝缘特性较高的GIS。

为实现上述目的，本发明的导电体的技术方案是：

导电体，用于与适配的导电件插接配合且导电连接，所述导电体上设有插孔；

定义导电体的用于与导电件接触配合的部位为插接接触部，所述插孔包括位于插接接触部的内侧的扩大部分，扩大部分用于形成异物捕捉室以捕捉在插接接触部内侧产生的金属异物；

插孔的靠近插接接触部内侧的部分形成引导坡面，引导坡面自插孔的孔口至插孔的孔底逐渐下降。

有益效果：导电体在与适配的导电件插接接触时，在引导坡面的作用下，当遇到振动的情况下，导电体与导电件在相对滑动的过程中所产生的金属异物更倾向于朝向引导坡面的引导方向相对滑动，大部分会由于自身的重力掉落在扩大部分与导电件所形成的异物捕捉室内。这样一来，从插接接触部外侧掉落的金属异物的数量就会减少。本发明的导电体应用在GIS或GIL中时，能够减小从插接接触部外侧掉落在母线壳体上的金属异物的数量，从而减小金属异物在气室中扩散的可能性，降低金属异物对GIS或GIL绝缘特性的影响。

进一步地，当导电体与适配的导电件插接配合后，扩大部分与导电件之间形成环空，该环空形成所述异物捕捉室。

有益效果：有利于插孔内的空间得到更充分的利用，从而更便于收集插接接触部内侧的金属异物。

进一步地，所述插孔的对应插接接触部的位置处设有触指安装槽，触指安装槽用于安装弹性触指，使用时，导电体通过弹性触指实现与导电件的导电连接。

有益效果：通过弹性触指能够实现导电杆与触头之间稳定的导电接触，实现两者之间的插接接触部位的可靠通流。

进一步地，所述插孔的纵截面呈梯形。

有益效果：梯形的形状较为规则，加工较为方便。

本发明的导电连接组件的技术方案是：

导电连接组件包括：

第一导电体；

第二导电体，用于固定装配在适配的绝缘子的金属嵌件上；

第一导电体和第二导电体中，一个上设有插孔，另一个上设有与插孔插接配合实现两导电体导电连接的插接段；

定义第一导电体与第二导电体插接配合的部位为插接接触部，所述插孔包括位于插接接触部的内侧的扩大部分，扩大部分用于形成异物捕捉室以捕捉在插接接触部内侧产生的金属异物；

插孔的靠近插接接触部内侧的部分形成引导坡面，引导坡面自插孔的孔口至插孔的孔底逐渐下降。

有益效果：第一导电体在与第二导电体插接接触时，在引导坡面的作用下，当遇到振动时，第一导电体与第二导电体在相对滑动的过程中所产生的金属异物更倾向于朝向引导坡面的引导方向相对滑动，大部分会由于自身的重力掉落在扩大部分与设置有插接段的导电体所形成的异物捕捉室内。这样一来，从插接接触部外侧掉落的金属异物的数量就会减少。本发明的导电连接组件应用在GIS或GIL中时，能够减小从插接接触部外侧掉落在母线壳体上的金属异物的数量，从而减小金属异物在气室中扩散的可能性，降低金属异物对GIS或GIL绝缘特性的影响。

进一步地，所述扩大部分与设有插接段的导电体之间形成环空，该环空形成所述异物捕捉室。

有益效果：有利于插孔内的空间得到更充分的利用，从而更便于收集插接接触部内侧的金属异物。

进一步地，所述插孔或插接段的对应插接接触部的位置设有触指安装槽，触指安装槽中安装有弹性触指，第一导电体和第二导电体通过弹性触指导电连接，弹性触指与第一导电体和第二导电体之间产生接触压力后与两导电体紧配合以实现该处的密封。

有益效果：通过弹性触指能够实现第一导电体与第二导电体之间稳定的导电接触，实现两者之间的插接接触部位的可靠通流；另外，通过弹性触指也容易实现插接接触部处的密封，进而能够限制掉入异物捕捉室内的金属异物跳出，减小了金属异物在气室内部的扩散，进而降低对GIS绝缘性能的危害。

进一步地，所述插孔的纵截面呈梯形。

有益效果：梯形的形状较为规则，加工较为方便。

进一步地，所述导电连接组件还包括屏蔽罩，屏蔽罩固定在第二导电体上，屏蔽罩的开口端延伸至插接接触部的径向外侧，以使屏蔽罩的内腔将插接接触部包围，并在插接接触部的外侧形成异物收集室。

有益效果：屏蔽罩的内腔将第一导电体与第二导电体插接接触部位处包围，进而实现对GIS或GIL内绝缘子附近插接接触部处的电场屏蔽，实现对插接接触部位处金属异物的抑制作用，另外，处于插接接触部外侧的金属异物在两个导电体相对滑动过程中能够掉落在异物收集室中，而不会掉落在母线壳体上，从而进一步降低金属异物对GIS或GIL绝缘特性的影响。

本发明提供的GIS的技术方案是：

GIS包括导电连接组件，导电连接组件包括：

第一导电体；

第二导电体，用于固定装配在绝缘子的金属嵌件上；

第一导电体和第二导电体中，一个上设有插孔，另一个上设有与插孔插接配合实现两导电体导电连接的插接段；

定义第一导电体与第二导电体接触配合的部位为插接接触部，所述插孔包括位于插接接触部的内侧的扩大部分，扩大部分形成异物捕捉室以捕捉在插接接触部内侧产生的金属异物；

插孔的靠近插接接触部内侧的部分形成引导坡面，引导坡面自插孔的孔口至插孔的孔底逐渐下降。

有益效果：第一导电体在与第二导电体插接接触时，在引导坡面的作用下，当遇到振动时，第一导电体与第二导电体在相对滑动的过程中所产生的金属异物更倾向于朝向引导坡面的引导方向相对滑动，大部分会由于自身的重力掉落在扩大部分与设置有插接段的导电体所形成的异物捕捉室内。这样一来，从插接接触部外侧掉落的金属异物的数量就会减少，从而能够减小从插接接触部外侧掉落在母线壳体上的金属异物的数量，减小金属异物在气室中扩散的可能性，进而降低金属异物对GIS或GIL绝缘特性的影响。

进一步地，所述扩大部分与设有插接段的导电体之间形成环空，该环空形成所述异物捕捉室。

有益效果：有利于插孔内的空间得到更充分的利用，从而更便于收集插接接触部内侧的金属异物。

进一步地，所述插孔或插接段的对应插接接触部的位置设有触指安装槽，触指安装槽中安装有弹性触指，第一导电体和第二导电体通过弹性触指导电连接，弹性触指与第一导电体和第二导电体之间产生接触压力后与两导电体紧配合以实现该处的密封。

有益效果：通过弹性触指能够实现第一导电体与第二导电体之间稳定的导电接触，实现两者之间的插接接触部位的可靠通流；另外，通过弹性触指也容易实现插接接触部处的密封，进而能够限制掉入异物捕捉室内的金属异物跳出，减小了金属异物在气室内部的扩散，进而降低对GIS绝缘性能的危害。

进一步地，所述插孔的纵截面呈梯形。

有益效果：梯形的形状较为规则，加工较为方便。

进一步地，所述导电连接组件还包括屏蔽罩，屏蔽罩固定在第二导电体上，屏蔽罩的开口端延伸至插接接触部的径向外侧，以使屏蔽罩的内腔将插接接触部包围，并在插接接触部的外侧形成异物收集室。

有益效果：屏蔽罩的内腔将第一导电体与第二导电体插接接触部位处包围，进而实现对GIS或GIL内绝缘子附近插接接触部处的电场屏蔽，实现对插接接触部位处金属异物的抑制作用，另外，处于插接接触部外侧的金属异物在两个导电体相对滑动过程中能够掉落在异物收集室中，而不会掉落在母线壳体上，从而进一步降低金属异物对GIS或GIL绝缘特性的影响。

附图说明

图1为本发明的GIS中导电连接组件的示意图；

图2为本发明的GIS中导电连接组件的触头处的装配示意图；

图3为图2中触头的右视图；

图4为本发明的GIS中导电连接组件的导电杆处的装配示意图；

图5为图4的右视图；

图6为本发明的GIS中的导电连接组件在GIS中的装配示意图。

附图标记说明：1-触头装配，2-导电杆装配，3-导电杆，4-弹性触指，5-屏蔽罩，6-触头，7-异物收集室，8-异物捕捉室，9-插接接触部外侧，10-插接接触部内侧，11-GIS母线壳体，12-盆式绝缘子，13-金属嵌件，14-屏蔽罩安装孔，15-触头安装孔，16-内翻式勾边，17-小径段，18-大径段，19-中径段，20-插孔，21-孔端倒角，22-引导坡面，23-头端倒角，24-GIS气室。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请，即所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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申请的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的GIS的具体实施例1：

如图1至图6所示，GIS包括GIS母线，GIS母线包括GIS母线壳体11、固定在GIS母线壳体11上的盆式绝缘子12、设置在GIS母线壳体11内的导电连接组件。其中，盆式绝缘子12的中心设有金属嵌件13，金属嵌件13能够导电。导电连接组件能够对金属异物起到收集和抑制的效果。GIS在运行过程中，GIS母线壳体11内填充有SF₆绝缘气体，从而GIS母线壳体11内的空间形成GIS气室24。

具体的，如图1所示，导电连接组件包括触头装配1和导电杆装配2，导电杆装配2在触头装配的支撑作用下，实现在设计尺寸范围内的滑动接触调节。其中，触头装配1包括触头6和固定在触头6上的屏蔽罩5（参考图2）；导电杆装配2包括导电杆3和设置在导电杆3上的弹性触指4（参考图4）。导电杆3与触头6的轴线均与GIS母线壳体的中心轴线重合，呈水平布置。导电杆3形成导电连接组件中的第一导电体，触头6形成导电连接组件中的第二导电体，导电杆3与触头6之间通过插接的方式装配在一起，并且在两者插接配合的过程中通过弹性触指4实现导电连接，实现导电杆3与触头6插接配合部位处的可靠通流。本实施例中，定义导电杆3与触头6接触配合的部位为插接接触部，以下统一用插接接触部来阐述。

导电杆3的结构如图4和图5所示，导电杆3为实体，其用于与触头6插接配合的一端设有插孔20，插孔20的纵截面呈梯形，形状较为规则，加工较为方便。插孔20包括处于插接接触部内侧的扩大部分，扩大部分的内径自外向内逐渐增大，该扩大部分用于形成异物捕捉室8以捕捉在插接接触部内侧产生的金属异物，沿插接接触部外侧至插接接触部内侧的方向，插孔20的靠近插接接触部的部分形成引导坡面22，在发生振动的情况下，引导坡面22能够引导插接接触部内侧产生的金属异物沿靠近扩大部分相对滑动。本实施例中，引导坡面22位于扩大部分上。引导坡面22自插孔的孔口至插孔的孔底逐渐下降，从整体看，插孔20呈现为收口结构。

插孔20的槽壁上对应插接接触部的位置上设有环形的触指安装槽，触指安装槽共设有两个且间隔布置，在靠近插孔收口端的位置处。弹性触指4设置在触指安装槽中，具有一定的弹性。导电杆3与触头6插接配合时，实际上是与弹性触指4滑动接触，与弹性触指4发生摩擦，摩擦过程中会在插接接触部的内侧和外侧产生金属异物颗粒。此处的内侧指的是插接接触部内侧10，也即处于插接接触部的朝向插孔孔底的一侧；外侧指的是插接接触部外侧9，也即插接接触部的朝向盆式绝缘子12的一侧。弹性触指4与导电杆3、触头6之间产生接触压力后会与两者紧密配合，从而实现密封，两个弹性触指4共形成两道密封，这样一来，插孔20的扩大部分与第二导电体之间便形成封闭的环空，该环空便形成上述的异物捕捉室8。异物捕捉室8不仅能对插接接触部内侧的金属异物进行收集，还能限制掉入该空间中的金属异物跳出，减小了金属异物在GIS气室内部的扩散，进而降低对GIS绝缘性能的危害。

如图2和图3所示，触头6为变径式结构，包括一体成型并且同轴布置的小径段17、中径段19和大径段18。小径段17形成插接段，装配时与上述插孔20插接配合，以实现触头6与导电杆3之间的插接配合。为方便触头6与导电杆3的插接，小径段17远离盆式绝缘子12的一端设有头端倒角23（参考图2），并且插孔孔口处设有沿导电杆3的径向外扩的孔端倒角21（参考图4和图5）。大径段18处于小径段17与中径段19之间，其上设有屏蔽罩安装孔14（参考图3），屏蔽罩安装孔14为螺纹盲孔，共设有四个，并且均匀分布在大径段18的朝向盆式绝缘子12的一侧。中径段19的周向上均匀设置有多个用于与盆式绝缘子12固定的触头安装孔15。屏蔽罩5通过螺钉与对应屏蔽罩安装孔14配合而固定装配在触头6上，然后通过螺栓与触头安装孔15配合整体固定在金属嵌件13上。

本实施例中，屏蔽罩5由薄壁件通过旋压技术收口制作，整体也为收口式结构，屏蔽罩5的开口朝向与插孔20的孔口朝向相反，屏蔽罩5的收口端延伸至插接接触部的径向外侧，从而使屏蔽罩5的内腔完全将插接接触部包围。屏蔽罩5能够对处于盆式绝缘子12附近处插接接触部的电场进行屏蔽，使该区域内的电场均匀，不受外界电场力的干扰，从而保证金属异物不会受到外界电场力的起举。屏蔽罩5的收口端设有内翻式勾边16，内翻式勾边16的内径稍微大于导电杆3的外径，两者之间采用极小的间隙配合设计，从而使插接接触部外侧的空间与屏蔽罩5之间形成一个近乎封闭的腔室，也即异物收集室7，以起到对插接接触部外侧9产生或存在的金属异物收集和限制的效果。

本发明的GIS中导电连接组件通过导电杆3、弹性触指4与触头6之间构筑的异物捕捉室8以及屏蔽罩5、触头6与弹性触指4之间构筑的异物收集室7两处异物收集结构将导电杆3与触头6插接接触部位完全封闭起来，两处异物收集空间形成封闭的电场屏蔽空间，电场屏蔽空间屏蔽了外界电场力对其内部金属异物的作用，从而实现对导电杆3与触头6插接接触部位处金属异物的收集和抑制功能，大大减小了金属异物在GIS气室内部的扩散和对GIS绝缘性能的危害。

本发明的GIS的实施例2：

该实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例中，不在插孔中设置触指安装槽，而是直接利用导电杆与触头之间的插接实现直接导电接触。

当然，在其他实施例中，可以将触指安装槽设置在触头的插接段，也即上述实施例中的小径段17上。

本发明的GIS的实施例3：

该实施例与上述实施例1的区别在于，上述实施例中，插孔20的扩大部分的内径自外向内逐渐增大，属于连续的整体，也即插孔20的扩大部分与触头之间形成环空；而本实施例中，插孔20的扩大部分不连续，包括若干个内径自外向内逐渐增大的扩大段，相邻扩大段之间不连续，靠近插接接触部的扩大段形成引导坡面，并且仅靠近插接接触部的扩大段与触头之间形成环空，此时插孔的纵截面不为梯形。

当然，在其他实施例中，插孔的扩大部分与触头之间所形成的异物捕捉室也可以不是环空。

本发明的GIS的实施例4：

该实施例与上述实施例1的区别在于，本实施例中，不设置屏蔽罩，此时虽然在插接接触部外侧的金属异物会掉落在母线壳体中，但在异物捕捉室的作用下，能够捕捉处于插接接触部内侧产生的金属异物，相比于现有技术中的等径插孔，异物捕捉室已将插接接触部处产生的部分金属异物收集起来，因此掉落在母线壳体上的金属异物数量已少许多，此时同样能够降低金属异物对GIS绝缘特性的影响。

本发明的导电连接组件的具体实施例：

导电连接组件的结构可采用上述GIS的任一实施例中的导电连接组件，在此不再一一赘述。需要说明的是，导电连接组件也可用在GIL中。

本发明的导电体的具体实施例：

导电体的结构可采用上述GIS的任一实施例中的第一导电体，也即导电杆的结构，在此不再一一赘述。需要说明的是，导电体也可用在GIL中。

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

Claims (10)

1.导电体，用于与适配的导电件插接配合且导电连接，所述导电体上设有插孔，其特征在于，

定义导电体的用于与导电件接触配合的部位为插接接触部，所述插孔包括位于插接接触部的内侧的扩大部分，扩大部分用于形成异物捕捉室以捕捉在插接接触部内侧产生的金属异物；

插孔的靠近插接接触部内侧的部分形成引导坡面，引导坡面自插孔的孔口至插孔的孔底逐渐下降。

2.根据权利要求1所述的导电体，其特征在于，当导电体与适配的导电件插接配合后，扩大部分与导电件之间形成环空，该环空形成所述异物捕捉室。

3.根据权利要求1所述的导电体，其特征在于，所述插孔的对应插接接触部的位置处设有触指安装槽，触指安装槽用于安装弹性触指，使用时，导电体通过弹性触指实现与导电件的导电连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的导电体，其特征在于，所述插孔的纵截面呈梯形。

5.导电连接组件，其特征在于，包括：

第一导电体；

第二导电体，用于固定装配在适配的绝缘子的金属嵌件上；

第一导电体和第二导电体中，一个上设有插孔，另一个上设有与插孔插接配合实现两导电体导电连接的插接段；

定义第一导电体与第二导电体接触配合的部位为插接接触部，所述插孔包括位于插接接触部的内侧的扩大部分，扩大部分用于形成异物捕捉室以捕捉在插接接触部内侧产生的金属异物；

插孔的靠近插接接触部内侧的部分形成引导坡面，引导坡面自插孔的孔口至插孔的孔底逐渐下降。

6.根据权利要求5所述的导电连接组件，其特征在于，所述扩大部分与设有插接段的导电体之间形成环空，该环空形成所述异物捕捉室。

7.根据权利要求5所述的导电连接组件，其特征在于，所述插孔或插接段的对应插接接触部的位置设有触指安装槽，触指安装槽中安装有弹性触指，第一导电体和第二导电体通过弹性触指导电连接，弹性触指与第一导电体和第二导电体之间产生接触压力后与两导电体紧配合以实现该处的密封。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的导电连接组件，其特征在于，所述插孔的纵截面呈梯形。

9.根据权利要求5-7任意一项所述的导电连接组件，其特征在于，所述导电连接组件还包括屏蔽罩，屏蔽罩固定在第二导电体上，屏蔽罩的开口端延伸至插接接触部的径向外侧，以使屏蔽罩的内腔将插接接触部包围，并在插接接触部的外侧形成异物收集室。

10.GIS，包括导电连接组件，其特征在于，导电连接组件为权利要求5-9任意一项所述的导电连接组件。

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