CN113519102B - 绝缘支撑组件和气体绝缘输电线路 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了一种绝缘支撑组件。绝缘支撑组件包括绝缘体和至少一个连接板。绝缘体包括中央部分和至少一个支撑腿。中央部分包括沿中心轴线延伸并适于接纳气体绝缘输电线路的内导体的通孔。支撑腿从中央部分沿垂直于中心轴线的径向方向向外延伸。连接板中的每个布置在相应支撑腿的端部处并且包括用于通过第一螺纹紧固件将相应的连接板安装至气体绝缘输电线路的外壳的至少一个第一孔。本公开的实施例还提供了一种包括上述绝缘支撑组件的气体绝缘输电线路。

Description

绝缘支撑组件和气体绝缘输电线路

技术领域

本公开的实施例总体上涉及气体绝缘设备领域，更具体地，涉及绝缘支撑组件和包括该绝缘支撑组件的气体绝缘输电线路。

背景技术

气体绝缘输电线路(GIL)通常包括中空的圆筒形外壳、布置在外壳内但与其间隔开的内导体以及位于外壳内的用以使导体与外壳电绝缘的诸如六氟化硫等的压缩气体。绝缘体布置在外壳中并支撑位于其中的导体。对于气体绝缘输电线路的组装，绝缘体一般焊接至外壳和导体。在一些其他情况下，绝缘体可以通过机械楔形连接和缩颈工艺安装至导体。

在焊接过程中，焊接飞溅物可能会污染例如绝缘体、导体和外壳的内表面。需要采取复杂的措施来避免此类污染。对于机械楔形连接和缩颈工艺，准备用于该工艺特殊夹具可能既费时又昂贵。此外，在更换或移除绝缘体时，会损坏焊接或机械楔形连接和缩颈连接结构。

发明内容

总体而言，本公开的实施例提供一种绝缘支撑组件和包括该绝缘支撑组件的气体绝缘输电线路。

在本公开的一个方面，提供了一种绝缘支撑组件。绝缘支撑组件包括绝缘体和至少一个连接板。绝缘体包括中央部分和至少一个支撑腿。中央部分包括沿中心轴线延伸并适于接纳气体绝缘输电线路的内导体的通孔。支撑腿从中央部分沿垂直于中心轴线的径向方向向外延伸。连接板中的每个布置在相应的支撑腿的端部处并且包括用于通过第一螺纹紧固件将相应的连接板安装至气体绝缘输电线路的外壳的至少一个第一孔。

以这种方式，绝缘体通过螺纹紧固件(例如螺栓或螺钉)经由连接板安装至外壳的内侧。与焊接以及机械楔形连接和缩颈工艺相比，这种连接可以避免焊接飞溅物并且更便于实施。此外，可以通过简单地松开螺纹紧固件来更换或移除绝缘体。

在一些实施例中，支撑腿中的每个可以在端部处包括金属嵌件。此外，连接板中的每个可包括适于通过第二螺纹紧固件安装至相应的支撑腿的金属嵌件的弯曲体。以这种方式，绝缘体的支撑腿与连接板之间的连接也可以通过螺纹紧固件来实现，因此上述优点同样适用于这些实施例。此外，连接板的弯曲体可以更好地适配外壳或颗粒捕集器(如果有的话)的固有曲率，从而可以在相关部件之间提供更容易和更稳定的连接。

在一些实施例中，连接板中的每个还可以包括从弯曲体突出的突出部分。突出部分可包括与相应的金属嵌件的外表面接触的顶表面。以这种方式，连接板与相应的金属嵌件之间的接触和连接可以具有面对面接触的形式，从而可以更加稳定和可靠。

在一些实施例中，连接板中的每个可以由铝合金或钢制成。此外，连接板可具有在3mm至5mm范围内的厚度，尤其是3.5mm至4.5mm的厚度。这种材料和尺寸可以确保连接板所需的强度和刚度，以提供可靠的连接。

在一些实施例中，绝缘体还可包括套筒。套筒可以布置在绝缘体的中央部分的通孔中并且包括用于通过第三螺纹紧固件将套筒安装至气体绝缘输电线路的内导体的至少一个第三孔。以这种方式，绝缘体也可以通过螺纹紧固件安装至内导体，因此上述优点可以适用于绝缘体和内导体之间的连接。

在一些实施例中，套筒的外表面可以包括弯曲部段，使得套筒的外表面可以随着沿中心轴线延伸至套筒的端部而渐缩。套筒的这种渐缩形状可以防止电荷在原本形成于套筒外表面上的尖角处积聚，从而可以最小化外壳中绝缘气体击穿的风险。

在本公开的另一方面，提供了一种气体绝缘输电线路。气体绝缘输电线路包括：处于第一电位的外壳；处于高于第一电位的第二电位的内导体；以及根据上述方面的绝缘支撑组件。绝缘支撑组件的连接板中的每个通过第一螺纹紧固件安装至外壳。

以这种方式，绝缘支撑组件的上述优点也可以适用于气体绝缘输电线路，从而可以提高气体绝缘输电线路的组装和拆卸的效率和经济性。

在一些实施例中，外壳可以在与连接板中的每个对应的位置处包括至少一个凸起。连接板中的每个可以通过第一螺纹紧固件安装至相应的凸起。以这种方式，可以提供将连接板安装至外壳的简单方式。

在一些实施例中，绝缘体可以通过第三螺纹紧固件安装至内导体。

通过以下参照附图对示例性实施例的说明，本公开的特征变得更加清楚。应当理解的是，发明内容并非旨在识别本公开实施例的关键或必要特征，或者限制本公开的范围。通过以下描述将更容易理解本公开的其他特征。

附图说明

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的更详细的描述，本公开的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中相同的附图标记通常指示本公开的示例性实施例中相同或相似的部件。

图1示出了根据本公开实施例的气体绝缘输电线路沿气体绝缘输电线路的中心轴线的截面图；

图2示出了如图1所示的气体绝缘输电线路的垂直于气体绝缘输电线路的中心轴线的另一截面图；

图3是图2的局部放大图(图2中字母A所描绘的区域)，示出了支撑腿与外壳之间更多的连接细节；

图4示出了根据本公开实施例的连接板的立体图；以及

图5示出了图4所示连接板的侧视图。

具体实施方式

现在参考附图中所示的各种示例性实施例来说明本公开的原理。应当理解，对这些实施例的描述仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解和进一步实施本发明，并不意在以任何方式限制本文所公开的范围。需要说明的是，在可行的情况下，附图中可以使用相似或相同的附图标记，并且相似或相同的附图标记可以表示相似或相同的功能。本领域技术人员将从以下描述中容易地认识到，在不背离本文描述的本发明的原理的情况下，可以采用本文描述的结构和方法的替代实施例。

如上所述，在将绝缘体安装到气体绝缘输电线路或从气体绝缘输电线路拆卸绝缘体时会出现一个或多个问题。一般而言，根据本公开实施例的绝缘支撑组件利用具有螺纹紧固件的可拆卸连接结构，从而提供更方便和更有效的安装或拆卸绝缘体的方式。因此，根据本公开的实施例的绝缘支撑组件和包括该绝缘支撑组件的气体绝缘输电线路将至少部分地解决常规布置中的上述问题。现在参考图1至图5描述绝缘支撑组件和包括该绝缘支撑组件的气体绝缘输电线路的一些示例性实施例。

如图1至图3所示，一般而言，根据本公开的实施例的气体绝缘输电线路1包括细长的圆筒形外壳10和布置在其中的细长的内导体20。内导体20与外壳10关于中心轴线X同轴。

通常，外壳10在诸如地电位的相对低的电位(本文中也称为“第一电位”)下操作；而内导体20在诸如115kV-1200kV的范围内的相对高的电位(本文中也称为“第二电位”)下操作。

外壳10和内导体20可以由导电良好的材料(诸如铝合金)制成。绝缘支撑组件30设置在外壳10和内导体20之间，用于支撑外壳10中的内导体20。

如图所示，绝缘支撑组件30包括绝缘体40。绝缘体40包括中央部分41和至少一个支撑腿42。中央部分41中设置有通孔43。通孔43沿着中心轴线X延伸并适于接纳内导体20。一个或多个支撑腿42从中央部分41沿大体上垂直于中心轴线X的径向方向R向外延伸。每个支撑腿42具有远离中央部分41的端部44。

应当理解的是，虽然在图2中示出了三个支撑腿42，但这仅用于说明的目的，并不暗示对本公开的范围的任何限制。在其他实施例中，可以有任何合适数量的支撑腿42。在一些实施例中，中央部分41和支撑腿42都由绝缘材料(诸如环氧树脂)制成。中央部分41和支撑腿42可以单独地或一体地形成。例如，在一些实施例中，支撑腿42可以铸造在中央部分41上。

绝缘支撑组件30还包括至少一个连接板50。例如，在一些实施例中，连接板50的数量可以等于支撑腿42的数量。在这样的实施例中，如图2所示，提供了三个连接板50。或者，在其他实施例中，连接板50的数量可以少于支撑腿42的数量。

根据本公开的实施例，每个连接板50布置并安装到相应支撑腿42的端部44。进一步地，如图3和图4所示，每个连接板50上设置有至少一个孔54(本文中也称为“第一孔”)。螺纹紧固件61(本文中也称为“第一螺纹紧固件”)，例如螺栓或螺钉，用于穿过孔54将连接板50安装至外壳10。应当理解的是，虽然在图3和图4的实施例中示出了连接板50上的两个孔54，但这仅用于说明的目的，并不暗示对本公开的范围的任何限制。在其他实施例中，可以有任何合适数量的孔54。

通过使用螺纹紧固件61、连接板50，进而绝缘体40的支撑腿42能够以容易的且可拆卸的方式安装至外壳10，从而解决与焊接飞溅以及拆卸不便相关的问题。

在一些实施例中，参考图3，在外壳10的内表面11上，可以设置凸起12。凸起12可以包括带有螺纹的孔13，并且凸起12可以通过诸如结合、焊接等多种方式紧固至内表面11。凸起12的位置应与连接板50的孔54相对应。以这种方式，螺纹紧固件61可以将连接板50固定到相应的凸起12。例如，在图2和图3所示的实施例中，总共设置有分成三组的六个凸起12。每组分别包括布置在与连接板50的两个孔54对应的位置处的两个凸起12。应当理解的是，实施例中所示的凸起12的数量和布置方式仅为示例性的，并不用于限制本发明的范围。

仍然参考图2和图3，在一些实施例中，每个支撑腿42可以在端部44处包括金属嵌件45。金属嵌件45可以以多种方式(例如，通过模铸)嵌入到端部44中并且因此固定到支撑腿42。连接板50可以例如大体上在连接板50的中央处包括孔57(本文中也称为“第二孔”)。在这样的布置中，螺纹紧固件62(也称为“第二螺纹紧固件”)可以被提供用于穿过第二孔57将连接板50安装至相应的支撑腿42的金属嵌件45。以这种方式，绝缘体40的支撑腿42和连接板50之间的连接也可以由第二螺纹紧固件62实现。

另外，在一些实施例中，可提供用于第二螺纹紧固件62的盖64，以避免第二螺纹紧固件62与外壳10的内表面11之间的摩擦。因此，可以减少或最小化颗粒的产生。举例来说，盖64可由低摩擦材料(例如尼龙、聚四氟乙烯(PTFE))等制成。

在本公开的各种实施例中，连接板50用作支撑腿42和外壳10之间的“连接件”。为此，连接板50可以形成为具有能够实现连接功能的各种形状和结构。

例如，在一些实施例中，连接板50可以简单地形成为大体上平坦的板，特别是平坦的矩形板。或者，连接板50也可以形成为弯曲板。例如，在一些实施例中，连接板50可以包括安装至金属嵌件45的弯曲体51。在这样的实施例中，弯曲体51的曲率可以大体上适配外壳10的曲率以及适配颗粒捕集器80(如果有的话)的曲率。具体地，弯曲体51的外表面52适于适配外壳10的曲率或其上的凸起12的曲率，并且弯曲体51的内表面53可以适配颗粒捕集器80的曲率。以这种方式，相关部件之间的连接是稳定且易于实现的。

在另外一些实施例中，例如图4和图5所示，连接板50还可以包括从弯曲体51突出的突出部分55。突出部分55的顶表面56可以与相应的金属嵌件45的外表面46接触。换言之，顶表面56和外表面46之间的接触是以面对面的方式实现的，从而提供了连接板50和金属嵌件45之间的可靠连接。

接合的表面56、46可以形成为各种轮廓。例如，在一些实施例中，顶表面56的一区域或整个顶表面56可以大体上是平坦的表面，并且相应地，外表面46的一区域或整个外表面46也可以是大体上平坦的表面。在这样的布置中，第二螺纹紧固件62可以布置在平坦表面中，从而连接平坦表面56、46。以这种方式，顶表面56可以与外表面46紧密接触，从而提高连接的稳定性和可靠性。

此外，为了给连接板50提供足够的强度和刚度，连接板50的材料可以是金属，诸如铝合金或钢。此外，连接板50的厚度W(例如，从外表面52至内表面53并且大体上垂直于这两个表面52、53测量的厚度W)可大体上在3mm至5mm范围内，特别是，在3.5mm到4.5mm范围内，诸如4mm。

往回参考图1和图2，在一些实施例中，绝缘体40还可以包括设置在绝缘体40的中央部分41的通孔43中的套筒70。套筒70可以由金属(诸如铝合金或钢)制成，并且以各种方式(例如通过模铸)固定在通孔43中。套筒70的厚度可大体上在8mm至12mm范围内。套筒70可以是细长的圆筒形管，包括两个端部71、72。套筒70还可以包括至少一个孔73(也称为“第三孔”)。在这样的布置中，可以提供螺纹紧固件63(也称为“第三螺纹紧固件”)以用于穿过第三孔73将套筒70安装至气体绝缘输电线路1的内导体20。在示例性实施例中，可以在两个端部71、72的每个处设置三个第三孔73，其中三个第三孔73设置成在套筒70的周向方向上彼此间隔约120度。

在一些实施例中，参考图1，套筒70可包括具有两个变窄端部71、72的外表面74。例如，外表面74可在端部71或端部72处包括弯曲部段75，另外地或替代地，外表面74可在两个端部71、72处包括弯曲部段75。以这种方式，外表面74可随着沿中心轴线X延伸至套筒70的端部71、72而渐缩。因此，与具有直壁的套筒相比，这些实施例中的套筒70可消除尖角，从而防止电荷在尖角处积聚。通过这种布置，可以降低或最小化外壳中绝缘气体击穿的风险。

基于以上描述，根据本公开的实施例的绝缘支撑组件30可以以更容易和更方便的方式安装至气体绝缘输电线路1中，从而改进绝缘支撑组件30以及包括绝缘支撑组件30的气体绝缘输电线路1的应用。

本文在说明书和权利要求中使用的不定冠词“一”和“一个”，除非明确指出相反地，否则应理解为表示“至少一个”。

本文在说明书和权利要求中使用的短语“和/或”应理解为意指如此结合的要素中的“一者或两者”，即在一些情况下结合地存在和在其他情况下分离地存在的要素。用“和/或”列出的多个元素应以相同的方式解释，即“一个或多个”如此结合的元素。除了由“和/或”从句具体标识的元素之外，可以可选地存在其他元素，不论与那些具体标识的元素相关或不相关。

如本文在说明书和权利要求中使用的，“或”应理解为与如上定义的“和/或”具有相同的含义。例如，当分隔列中的项目时，“或”或者“和/或”应被解释为包含性的，即包括至少一个，但也包括多于多个元素或所列元素中的其中一个，以及可选地，包括其他未列出的项目。只有明确指出相反的术语，诸如“仅其中之一”或者“恰好其中之一”或“由……组成”(当用在权利要求中时)是指包含多个元素或所列元素中的恰好一个元素。一般而言，当前面有诸如“要么”、“其中之一”、“只有其中之一”或“恰好其中之一”的排他性术语，本文使用的术语“或”仅应解释为表示排他性的替代选择(即“一者或另一者但不是两者”)。

如本文在说明书和权利要求中使用的，关于一个或多个元素的列的短语“至少一个”应理解为意指选自所列元素的任何一个或多个元素的至少一个元素，但不一定包括所列元素中具体列出的每个元素中的至少一个，并且不排除所列元素中元素的任何组合。该定义还允许除了在短语“至少一个”所指的元素列中具体标识的元素之外的元素可以可选地存在，不论与那些具体标识的元素相关或不相关。

还应该理解的是，除非明确指出相反地，在本文要求保护的包括一个以上的步骤或动作的任何方法中，方法的步骤或动作的顺序不一定限于该方法叙述的步骤或动作的顺序。

在权利要求以及上述说明书中，所有过渡短语诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“有……构成”等应被理解为是开放式的，即意味着包括但不限于。只有过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”分别是封闭式的或半封闭式的过渡短语。

虽然本文已经描述和图示了几个发明实施例，但是本领域的普通技术人员将容易地设想用于执行功能和/或获得结果和/或本文描述的一个或多个优势的各种其他手段和/或结构，每个这样的变化和/或修改都被认为是在本文描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置旨在示例性的并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明教导的特定应用。本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文描述的特定发明实施例的许多等效物。因此，应当理解，前述实施例仅通过示例的方式呈现，并且在所附权利要求及其等价物的范围内，可以以不同于具体描述和要求保护的方式来实践本发明的实施例。本公开的发明实施例涉及本文描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果此类特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不相互矛盾，两个或多个此类特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合包含在本公开的发明范围内。

Claims (8)

1.一种绝缘支撑组件(30)，包括：

绝缘体(40)，所述绝缘体(40)包括：

中央部分(41)，所述中央部分(41)包括沿中心轴线(X)延伸并适于接纳气体绝缘输电线路(1)的内导体(20)的通孔(43)；和

至少一个支撑腿(42)，所述至少一个支撑腿(42)从所述中央部分(41)沿垂直于所述中心轴线(X)的径向方向(R)向外延伸；以及

至少一个连接板(50)，所述连接板(50)中的每个布置在相应的支撑腿(42)的端部(44)处并包括用于通过第一螺纹紧固件(61)将相应的连接板(50)安装至所述气体绝缘输电线路(1)的外壳(10)的至少一个第一孔(54)；

其中，所述支撑腿(42)中的每个在所述端部(44)处包括金属嵌件(45)；

其中，所述连接板(50)中的每个包括适于通过第二螺纹紧固件(62)安装至相应的支撑腿(42)的金属嵌件(45)的弯曲体(51)；并且

其中，所述弯曲体(51)的曲率适配所述外壳(10)的曲率。

2.根据权利要求1所述的绝缘支撑组件(30)，其中，所述连接板(50)中的每个还包括突出部分(55)，所述突出部分(55)从所述弯曲体(51)突出并包括顶表面(56)，并且所述顶表面(56)与相应的金属嵌件(45)的外表面(46)接触。

3.根据权利要求1所述的绝缘支撑组件(30)，其中，所述连接板(50)中的每个由铝合金或钢制成，并且具有在3mm至5mm范围内的厚度(W)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘支撑组件(30)，其中，所述绝缘体(40)还包括：

套筒(70)，所述套筒(70)布置在所述绝缘体(40)的所述中央部分(41)的所述通孔(43)中并且包括用于通过第三螺纹紧固件(63)将所述套筒(70)安装至所述气体绝缘输电线路(1)的所述内导体(20)的至少一个第三孔(73)。

5.根据权利要求4所述的绝缘支撑组件(30)，其中，所述套筒(70)的外表面(74)包括弯曲部段(75)，使得所述套筒(70)的所述外表面(74)随着沿所述中心轴线(X)延伸至所述套筒(70)的端部(71、72)而渐缩。

6.一种气体绝缘输电线路(1)，包括：

处于第一电位的外壳(10)；

处于高于所述第一电位的第二电位的内导体(20)；以及

根据权利要求1至5中任一项所述的绝缘支撑组件(30)；

其中，所述绝缘支撑组件(30)的所述连接板(50)中的每个通过所述第一螺纹紧固件(61)安装至所述外壳(10)。

7.根据权利要求6所述的气体绝缘输电线路(1)，其中，所述外壳(10)在与所述连接板(50)中的每个对应的位置处包括至少一个凸起(12)，并且所述连接板(50)中的每个通过所述第一螺纹紧固件(61)安装至相应的凸起(12)。

8.根据权利要求6或7所述的气体绝缘输电线路(1)，其中，所述绝缘体(40)通过第三螺纹紧固件(63)安装至所述内导体(20)。

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