CN116210061A - 接地结构、组装接地结构的方法以及气体绝缘输电线路 - Google Patents

Abstract

一种接地结构(60)包括接地引导件(610)和接地支承件(620)，接地引导件限定了引导孔(617)，接地支承件固定在接地引导件(610)上并限定了用于容纳接地触点(640)的腔(622)。接地触点(640)设置在腔(622)内并穿过接地引导件(610)上的引导孔(617)突出。接地触点(640)能够通过容纳在腔(622)中的接地弹簧(630)而沿着腔(622)的壁移动，以实现安装位置的适应性调节。接地结构(60)能够以准确、有效的方式被预组装，以避免其中的部件损坏，从而提高了接地结构(60)和使用该接地结构的气体绝缘设备的可靠性和安全性。

Description

接地结构、组装接地结构的方法以及气体绝缘输电线路

技术领域

本公开总体上涉及气体绝缘系统的气体绝缘设备/子系统的领域，并且更具体地涉及接地结构和包括接地结构的气体绝缘输电线路。另外，本公开还涉及组装接地结构的方法。

背景技术

随着高压输电的不断发展，气体绝缘系统中的一些气体绝缘设备、比如气体绝缘输电线路(GIL)或气体绝缘高压开关设备(GIS)发挥着越来越重要的作用。关于气体绝缘高压开关设备，其为包括高压部件比如断路器和隔离开关的紧凑型金属封装的开关设备，这些高压部件可以在有限空间内安全地操作。关于气体绝缘输电线路，其通常包括中空筒形外壳、设置在外壳内的内部导体、以及壳中的用以将导体与壳电绝缘的压缩气体比如六氟化硫或类似物。绝缘体设置在壳中并将导体支承在其中。绝缘体通过接地结构与壳接触，从而确保可靠的接地。

在常规解决方案中，绝缘体与壳之间的接地结构是通过接地触点和接地弹簧实现的。例如，CN106024222B描述了这样的接地结构，其包括接地触点、接地弹簧和用于安装接地触点和接地弹簧的浮动部分。然而，在这样的常规解决方案中，接地触点的接触力不稳定，这是由于接地弹簧的两端连接至接地触点和绝缘体，因而接地弹簧的压缩量受到相关部件比如绝缘体和壳的加工精度的影响。此外，当接地结构在壳内滑动时，存在接地弹簧扭曲和倾斜的风险。此外，由于接地触点、接地弹簧和浮动部分未被预组装，因此在组装期间接地触点和接地弹簧可能会掉落。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本公开旨在提供一种改善的接地结构，该接地结构可以以简单的方式组装并且确保了可靠的接地功能。

在本公开的一个方面，提供了一种接地结构。该接地结构包括接地引导件和接地支承件，接地引导件限定有引导孔，接地支承件固定在接地引导件上并限定有容纳接地触点的腔。接地触点布置在腔中并穿过接地引导件上的引导孔突出。接地触点能够通过容纳在腔中的接地弹簧而沿着腔的壁移动，以实现安装位置的适应性调节。

通过本公开的解决方案，接地支承件和接地引导件可以被预组装为子组件，这使得组装更容易。接地弹簧和接地触点设置在接地支承件的腔中，以确保接地弹簧的压缩量仅受子组件的尺寸精度的影响，这可以确保可靠的接触效果。另外，由于接地支承件和接地引导件固定在一起，因此子组件在接地引导件旋转时将同步地旋转，以便避免接地弹簧发生扭曲和倾斜。

根据前述技术构思，本公开还可以包括下述可选实施方式中的任何一个或更多个可选实施方式。

在一些可选实施方式中，接地引导件构造为筒形体，筒形体具有用于将接地支承件接纳在筒形体中的敞开端部和具有引导孔的接触端部。接地引导件能够借助于与接触端部的内表面接合并与接地弹簧串联地设置的支承弹簧而移动。

以此方式，当接地结构应用于气体绝缘设备比如气体绝缘输电线路时，由于支承弹簧与接地弹簧串联地布置并与接地引导件(并且于是与子组件)接合，因此支承弹簧可以确保子组件与气体绝缘输电线路的壳的内表面的可靠接触。

在一些可选实施方式中，接地支承件借助于紧固件固定在接地引导件的接触端部的内表面上。

在一些可选实施方式中，接地引导件具有间隔环，间隔环套在紧固件上。

在一些可选实施方式中，接地支承件设置有沿接地引导件的中心轴线对称地布置的两个腔，并且接地引导件在接触端部上设置有两个引导孔。引导孔中的每个引导孔包括从其边缘径向向内延伸以用于限制接地触点的环形肋。

在一些可选实施方式中，接地引导件在接触端部的外表面设置有用于收集金属颗粒的槽，并且引导孔布置在该槽内。

在一些可选实施方式中，接地引导件在筒形体的壁上设置有用于释放接地结构中的气体的孔口。

在一些可选实施方式中，接地支承件设置有平行于接触端部的内表面延伸的环形凸缘，并且支承弹簧构造成与环形凸缘接合。

在一些可选实施方式中，接地支承件在腔的壁上设置有用于释放接地结构中的气体的孔。

在一些可选实施方式中，接地结构被组装在气体绝缘系统中。

在一些可选实施方式中，接地结构能够操作成将使用该接地结构的气体绝缘系统的浮动电位转换为接地电位。

根据本公开的另一方面，提供了一种气体绝缘输电线路。该气体绝缘输电线路包括外壳、布置在外壳中的绝缘体和根据上述方面的接地结构。接地结构在安装到绝缘体上之前通过将接地支承件固定在接地引导件上而被预组装，并且接地引导件适于沿气体绝缘输电线路的径向方向移动以接触外壳。

在一些可选实施方式中，接地引导件能够借助于与接地支承件中的接地弹簧串联地布置并接合在接地引导件与绝缘体之间的支承弹簧而移动。

根据本公开的另一个方面，提供了一种组装接地结构的方法。所述方法包括下述步骤：提供具有引导孔的接地引导件；提供具有腔的接地支承件；提供接地触点和接地弹簧；将接地触点和接地弹簧放置在腔内，以通过接地弹簧实现接地触点的安装位置的适应性调节；以及将接地支承件固定在接地引导件上，以形成其中接地触点穿过引导孔突出的预组装子组件。

在一些可选实施方式中，预组装子组件适于布置在气体绝缘输电线路的绝缘体上，其中，支承弹簧接合在绝缘体与接地引导件之间并且与接地支承件中的接地弹簧串联地布置。

根据本公开，该接地结构可以以准确且有效的方式被预组装，以避免其部件损坏，从而提高了接地结构和其中使用该接地结构的气体绝缘设备的可靠性和安全性。

通过参照下文中描述的实施方式，本公开的这些方面和其他方面将变得明显并得以阐明。

附图说明

出于理解本公开的目的，将参照附图通过实施方式详细说明本公开，在附图中，类似的附图标记指示相同或类似的部件，在附图中：

图1是应用于气体绝缘输电线路的根据本公开的实施方式的接地结构的示意截面图；

图2是根据本公开的实施方式的接地结构的示意立体图；

图3是图2所示的接地结构的示意平面图；

图4是沿着图3中A-A线截取的接地结构的示意截面图；

图5是沿着图3中的B-B线截取的接地结构的示意截面图；

图6是图示了沿着图3中的A-A线截取并且支承弹簧被移除的接地结构的示意立体图；以及

图7是图示了根据本公开的实施方式的组装接地结构的方法的步骤的示意图。

具体实施方式

尽管本公开可能容易以不同的形式实施，但是在附图中示出了并且将在本文中详细描述具体实施方式，应理解的是，本公开将被视为本发明的原理的示例，而并不意在将本发明限于下文中所说明和描述的形式。因此，除非另有说明，否则本文中公开的特征可以组合在一起，以形成额外的组合，而这些组合出于简洁的目没有被示出。

在描述各个部件的结构位置时，比如上、下、顶、底等方向时，这种描述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示那样布置时，这些方向表述是适合的，但当附图中的各个部件的位置发生变化时，这些方向表述也将相应地发生变化。

在本公开中，术语“内”是指朝向气体绝缘设备的内侧的方向，并且术语“外”是指朝向气体绝缘设备的外侧的方向。

如上面提及的，如果将常规接地结构应用于气体绝缘输电线路，则在气体绝缘输电线路的绝缘体与壳之间的接地结构方面存在许多问题，而本公开意在提供一种改善的接地结构。现在参照图1至图6描述接地结构和包括接地结构的气体绝缘输电线路的一些示例性实施方式。应当理解的是，本公开的接地结构可以组装在气体绝缘系统中，并可以用在除气体绝缘输电线路之外的任何气体绝缘设备/子系统中。尽管在本文中描述了气体绝缘输电线路，但本公开的接地结构也可以用于气体绝缘高压开关设备等。

如图1中所示，总体上，气体绝缘输电线路1包括长形的筒形外壳10和设置在该外壳中的长形导体(未示出)。绝缘体20设置在外壳10中并支承导体。绝缘体20包括沿径向方向R延伸的至少一个支承腿部并且通常由环氧树脂浇注件和设置在支承腿部的端部处的金属嵌件40构成。颗粒捕获器30通过紧固件50固定在金属嵌件40上，并且可以借助于接地结构60与外壳10电连接，以便形成与外壳10电位相等的金属颗粒捕获器以收集外壳10中的异物比如金属碎屑。应理解的是，如果没有接地结构60，则外壳10中的一些部件将处于浮动电位，而接地结构60能够操作成将浮动电位转换为接地电位，以保证气体绝缘设备的正常使用和人身财产安全。

根据本公开，接地结构60设置在外壳10与绝缘体20(更具体地，绝缘体20的金属嵌件40)之间。参照图1至图6，接地结构60包括接地引导件610和接地支承件620，接地引导件610限定有引导孔617，接地支承件620固定在接地引导件610上并且限定有用于容纳接地触点640的腔622。接地触点640布置在腔622中并穿过接地引导件610上的引导孔617突出。以此方式，当如图1所示那样在气体绝缘输电线路1中应用接地结构60时，接地触点640可以通过容纳在腔622中的接地弹簧630而沿着腔622的壁移动，以实现安装位置的适应性调节，使得接地触点640可以与外壳10的内表面保持接触。

在一些实施方式中，接地引导件610构造为筒形体，筒形体具有用于将接地支承件620接纳在其中的敞开端部613以及具有引导孔617的接触端部，如图2和图4中所示。接地支承件620借助于紧固件650比如螺钉、螺栓等固定在接地引导件610的接触端部的内表面614上。如图5中最佳示出的，接地引导件610还设置有用于接纳一个或更多个紧固件650的一个或更多个安装孔618。作为示例，示出了用于两个紧固件650的两个安装孔618。应当理解的是，实施方式中所示的安装孔618的数目和布置仅是示例性的，并不意在限制本公开的范围。在一些实施方式中，可以设置有任何适当数目的安装孔618。

在一些实施方式中，如果考虑接合位置的强度，还可以设置间隔环。例如，间隔环660可以套在紧固件650上，以防止通常由绝缘材料比如塑料制成的接地引导件610磨损或损坏。优选地地，间隔环660由金属或类似物制成。

以此方式，接地引导件610和接地支承件620可以被预组装为子组件，该子组件可根据需要容易地被组装或拆卸。由于接地引导件610、接地支承件620以及接地支承件620中的接地触点640和接地弹簧630作为整体被预组装，因此不存在这样的子组件中的任何部件发生意外掉落的风险。特别地，当接地引导件610在气体绝缘输电线路1的操作期间旋转时，子组件将同步地旋转。由于接地弹簧630布置在接地支承件620的腔622中，因此接地弹簧630的压缩量仅受子组件的部件的尺寸精度的影响，而不受绝缘体20和/或外壳10的影响。因此，可以消除接地弹簧630的扭曲和倾斜。

在一些实施方式中，如图2至图4中所示，接地支承件620设置有沿着接地引导件610的中心轴线X对称地布置的两个腔622，并且接地引导件610设置有用于限制对应的接地触点640的两个引导孔617。因此，两个接地触点640和两个接地弹簧630分别设置在对应的腔622中，以增加接地表面，以便提高接地效果。应理解的是，实施方式中所示的引导孔617的数目和布置仅是示例性的，并不意在限制本公开的范围。在一些实施方式中，可以设置有任意适当数目的引导孔617。

在一些实施方式中，如图4中所示，接地触点640可以构造成具有尺寸减小的两个端部。也就是说，一个端部641插入接地弹簧630中以在接地弹簧630的作用下移动，另一个端部642可以穿过引导孔617突出，并且位于端部641、642之间的中央部分643具有相对较大的尺寸并且可以沿着腔622的壁移动。在一些实施方式中，引导孔617中的每个引导孔包括从其边缘径向向内延伸以用于限制接地触点640的环形肋615。具体地，环形肋615可以抵靠端部642与中央部分643之间的台阶表面644，并且因此接地触点640不能自由地穿过引导孔617突出。

应注意的是，在一些实施方式中，接地孔617和安装孔618优选地沿着接地引导件610的中心轴线X对称地布置并且以彼此交错的方式布置，如图3中所示。另外，紧固件650应构造成不干涉接地触点630的动作，并且因此在安装孔618处设置有沉孔619，以避免紧固件650突出并且确保安装平面的平整度，如图5中所示。为简洁起见，下面描述仅一个接地孔617和位于对应的腔622中的对应的接地触点640及接地弹簧630。

参照图2和图4，可以看出，设置有支承弹簧70，以使接地引导件610能够沿着径向方向R移动以接触外壳10的内表面。在一些实施方式中，支承弹簧70从敞开端部613布置在接地引导件610中并且可以与接地引导件610的接触端部的内表面614接合。在一些实施方式中，接地支承件620设置有平行于接触端部的内表面614延伸的环形凸缘621，如图4中所示，并且支承弹簧70可以构造与环形凸缘621接合。

在任何实施方式中，无论接地引导件610和/或接地支承件620的结构如何，支承弹簧70都优选地构造成与接地弹簧630串联。也就是说，在支承弹簧70与接地弹簧630之间存在相互作用，支承弹簧70的运动将迫使接地弹簧630移动，从而保证接地触点640与外壳10的内表面之间的可靠接触。此外，可以使用单个支承弹簧70，以进一步避免支承弹簧630的扭曲和倾斜。

在一些实施方式中，如从图1中可以看出的，在支承弹簧70和接地弹簧630的相互作用下，接地引导件610的外表面可以完全贴合外壳10的内表面。原因是接地引导件610的接触端部可以构造成具有半径与外壳10的内半径相同的球形外表面616，这可以减小滑动阻力并避免由摩擦产生碎屑。以此方式，当将接地结构60组装在外壳10中时，接地结构60可以在外壳10内平稳地滑动，以确保接地触点640可靠地接触外壳10的内表面。

在一些实施方式中，如从图2可以看出的，在接地引导件610的外表面616上设置有槽611，以用于收集在接地触点640与外壳10的内表面之间产生的金属颗粒。引导孔617和安装孔618设置在611槽中是有益的。以此方式，由于接地触点640的动作而可能产生的金属碎屑也可以很好地收集在611槽中，以避免在气体绝缘输电线路1中产生不利影响。

返回至图4，在一些实施方式中，接地引导件610在筒形体的壁上设置有孔口612。作为示例，示出了两个孔口612。应理解的是，实施方式中示出的孔口612的数目和布置仅是示例性的，并不意在限制本公开的范围。在接地结构60的运动或操作期间，接地结构60中的气体会增加冲击在部件上的压力，因而孔口612可以有利地设置成用于释放接地结构60中的气体。

类似地，接地支承件620可选地在腔622的壁上设置有用于释放接地结构60中的气体的孔623。另外，作为示例，示出了两个孔612。应理解的是，实施方式中所示的孔623的数目和布置仅是示例性的，并不意在限制本公开的范围。在一些实施方式中，孔623可以布置在腔622的底壁上，如图4中所示。通过这样的布置，孔623可以用作定位孔，以帮助预组装接地结构60，这可以根据下面的描述而更明显。

总体来说，本公开的接地结构60能够操作成有效地实现气体绝缘输电线路的可靠的接地功能。具体地，接地结构60可以将气体绝缘输电线路中的部件比如颗粒捕获器30、金属嵌件40和紧固件50的浮动电位转化成接地电位，以实现气体绝缘输电线路的外壳10与导体之间的等电位。

图7图示了在一些实施方式中用于组装上述接地结构60的方法S100。

在块S101处，参照图4，提供接地引导件610、接地支承件620、接地触点640和接地弹簧630。在一些实施方式中，接地支承件620可以设置成使得接地支承件620的腔622的开口面向上。如果孔623设置在腔622的底壁上，则孔623可以用于通过将接地支承件620放在工具上并使工具上的定位部分插入623孔中来定位接地支承件620。

在块S102处，接地触点640和接地弹簧630可以放置在接地支承件620的腔622内，使得可以由接地弹簧630实现接地触点640的安装位置的适应性调节。

在块S103处，参照图5，接地支承件620和接地引导件610可以例如通过紧固件650固定在一起以形成预组装子组件。当将接地结构60组装在气体绝缘输电线路1中时，接地触点640可以穿过接地引导件610的引导孔617突出以便与外壳10的内表面接触。

在块S104处，在一些实施方式中，参照图1，预组装子组件适于设置在气体绝缘输电线路1的绝缘体20上，其中，支承弹簧70接合在绝缘体20与接地引导件610之间。

应理解的是，图中所示的实施方式仅图示了根据本公开的接地结构和具有该接地结构的气体绝缘输电线路的各种可选部件的可选形状、尺寸和布置；然而，这仅是为了说明而不是进行限制，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以采用其他形状、尺寸和布置。

本文中公开的具体实施方式仅仅是说明本公开。对于本领域技术人员而言将明显的是，可以根据本公开的教示进行各种修改，并且本公开可以以各种等同方式进行实践。因此，上面公开的本公开的特定实施方式仅是说明性的，并且本公开的保护范围不受本文中公开的结构或设计的细节的限制。因此，可以对上面公开的特定示例实施方式进行各种替换、组合或修改，并且所有变型都在本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种接地结构(60)，包括：

接地引导件(610)，所述接地引导件(610)限定有引导孔(617)；

接地支承件(620)，所述接地支承件(620)固定在所述接地引导件(610)上并且限定有用于容纳接地触点(640)的腔(622)；

其中，所述接地触点(640)布置在所述腔(622)内并穿过所述接地引导件(610)上的所述引导孔(617)突出；并且所述接地触点(640)能够通过容纳在所述腔(622)中的接地弹簧(630)而沿着所述腔(622)的壁移动以实现安装位置的适应性调节。

2.根据权利要求1所述的接地结构(60)，其中，所述接地引导件(610)构造为筒形体，所述筒形体具有用于将所述接地支承件(620)接纳在所述筒形体中的敞开端部(613)和具有所述引导孔(617)的接触端部，并且其中，所述接地引导件(610)能够借助于与所述接触端部的内表面(614)接合并与所述接地弹簧(630)串联地布置的支承弹簧(70)而移动。

3.根据权利要求2所述的接地结构(60)，其中，所述接地支承件(620)借助于紧固件(650)固定在所述接地引导件(610)的所述接触端部的所述内表面(614)上。

4.根据权利要求3所述的接地结构(60)，其中，所述接地引导件(610)设置有间隔环(660)，所述间隔环(660)套在所述紧固件(650)上。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的接地结构(60)，其中，所述接地支承件(620)设置有沿着所述接地引导件(610)的中心轴线(X)对称地布置的两个腔(622)，并且所述接地引导件(610)在所述接触端部上设置有两个引导孔(617)；并且其中，所述引导孔(617)中的每个引导孔包括从其边缘径向向内延伸以用于限制所述接地触点(640)的环形肋(615)。

6.根据权利要求2至4中的任一项所述的接地结构(60)，其中，所述接地引导件(610)在所述接触端部的外表面(616)上设置有用于收集金属颗粒的槽(611)，并且所述引导孔(617)设置在所述槽(611)中。

7.根据权利要求2至4中的任一项所述的接地结构(60)，其中，所述接地引导件(610)在所述筒形体的壁上设置有用于释放所述接地结构(60)中的气体的孔口(612)。

8.根据权利要求2至4中的任一项所述的接地结构(60)，其中，所述接地支承件(620)设置有平行于所述接触端部的所述内表面(614)延伸的环形凸缘(621)，并且所述支承弹簧(70)构造成与所述环形凸缘(621)接合。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的接地结构(60)，其中，所述接地支承件(620)在所述腔(622)的所述壁上设置有用于释放所述接地结构(60)中的气体的孔(623)。

10.根据权利要求1所述的接地结构(60)，其中，所述接地结构(60)被组装在气体绝缘系统中。

11.根据权利要求1所述的接地结构(60)，其中，所述接地结构(60)能够操作成将使用所述接地结构的气体绝缘系统的浮动电位转换为接地电位。

12.一种气体绝缘输电线路(1)，包括:

外壳(10)；

绝缘体(20)，所述绝缘体(20)布置在所述外壳(10)中；以及

根据权利要求1至9中的任一项所述的接地结构(60)；

其中，所述接地结构(60)在安装到所述绝缘体(20)上之前通过将所述接地支承件(620)固定在所述接地引导件(610)上而被预组装，并且所述接地引导件(610)适于沿所述气体绝缘输电线路(1)的径向方向(R)移动以接触所述外壳(10)。

13.根据权利要求12所述的气体绝缘输电线路(1)，其中，所述接地引导件(610)能够借助于与所述接地支承件(620)中的所述接地弹簧(630)串联地布置并接合在所述接地引导件(610)与所述绝缘体(20)之间的支承弹簧(70)而移动。

14.一种组装接地结构(60)的方法，包括以下步骤:

提供具有引导孔(617)的接地引导件(610)；

提供具有腔(622)的接地支承件(620)；

提供接地触点(640)和接地弹簧(630)；

将所述接地触点(640)和所述接地弹簧(630)放置在所述腔(622)内，以通过所述接地弹簧(630)实现所述接地触点(640)的安装位置的适应性调节；以及

将所述接地支承件(620)固定在所述接地引导件(610)上以形成其中所述接地触点(640)穿过所述引导孔(617)突出的预组装子组件。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述预组装子组件适于布置在气体绝缘输电线路(1)的绝缘体(20)上，其中，支承弹簧(70)接合在所述绝缘体(20)与所述接地引导件(610)之间并与所述接地支承件(620)中的所述接地弹簧(630)串联地布置。

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