CN118572449B - 一种gil与电力电缆直连单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GIL与电力电缆直连单元，具体涉及电缆连接领域，GI L与电力电缆直连单元包括壳体，壳体正对的两端分别安装有直连组件一和直连组件二；直连组件一包括固定安装在壳体端部的G IS终端，G IS终端内侧连接有电力电缆，G IS终端位于壳体内部的一端固定安装有导体插接触座；直连组件二包括固定导体，固定导体的内部轴向滑动连接有活动导体，活动导体用于连接G IL，固定导体远离直连组件一的一端固定连接有轴头；壳体上安装有驱动组件，驱动组件用于驱动活动导体插入导体插接触座内部从而使G IL与电力电缆电连接。本发明通过将G IL与电力电缆采用封闭式气体绝缘结构连接，减少了套管终端、避雷器、终端平台等设施，大幅降低建设费用。

Description

一种GIL与电力电缆直连单元

技术领域

本发明涉及电缆连接技术领域，更具体地说，本发明涉及一种GIL与电力电缆直连单元。

背景技术

刚性气体绝缘输电线路(以下简称GIL)是一种采用气体绝缘、导体封闭于金属壳体内的电力传输设备。具有输送容量大、安全性能高、使用寿命长等优点，可以有效解决高电压、高落差的电能传输问题。

高压电力电缆是一种采用固体绝缘的电力传输设备，从内到外依次为导体、绝缘层、保护层、外护套。其具备较好的电气性能和耐热性能，能够在高温、高压等恶劣条件下稳定运行。

以上两种电力传输设备各有优点，在我国输电领域广泛应用，甚至在某些场景存在共用的情况，需要将两种线路连接。根据国家标准规定，两种电力传输设备现场交接试验存在较大差异，需要分别开展GIL与电力电缆的交接试验，合格后再进行连接。

目前GIL与电力电缆常用的连接方案如图9所示，GIL与电力电缆分别引出GIL套管终端1-1和电缆套管终端1-2，固定于终端平台1-5，在两套管终端之间安装避雷器1-3，现场绝缘交接试验时，按照标准要求分别通过两个套管终端对GIL、电力电缆进行绝缘试验，均合格后采用连接导线1-4将两个套管终端与避雷器连接。

上述方案中，GIL和电力电缆需要分别引出套管终端，且要设置终端平台、避雷器，连接导线等，使得总体建设费用高。

发明内容

本发明提供的一种GIL与电力电缆直连单元，所要解决的问题是：现有的GIL和电力电缆连接时需要分别引出套管终端，且要设置终端平台、避雷器，连接导线等，使得总体建设费用高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种GIL与电力电缆直连单元，包括壳体，壳体正对的两端分别安装有直连组件一和直连组件二；直连组件一包括固定安装在壳体端部的G IS终端，GIS终端内侧连接有电力电缆，GI S终端位于壳体内部的一端固定安装有导体插接触座；直连组件二包括固定导体，固定导体的内部轴向滑动连接有活动导体，活动导体用于连接G IL，固定导体远离直连组件一的一端固定连接有轴头，轴头固定安装在壳体的端部；壳体上安装有驱动组件，驱动组件用于驱动活动导体插入导体插接触座内部从而使G IL与电力电缆电连接。

在一个优选的实施方式中，固定导体上转动连接有转轴，转轴的一端安装有齿轮，活动导体上固定连接有齿条，齿轮和齿条相啮合。

在一个优选的实施方式中，驱动组件包括盖板，盖板固定安装在壳体上，盖板上转动连接有传动手柄，传动手柄的一端固定连接有绝缘拉杆，绝缘拉杆竖向滑动插接在转轴上。

在一个优选的实施方式中，轴头上安装有G IL盆式绝缘子，轴头通过G IL盆式绝缘子与壳体的端部固定连接。

在一个优选的实施方式中，导体插接触座的外侧固定连接有触座屏蔽罩三，固定导体靠近直连组件一一端的外侧固定连接有导体触座屏蔽罩一，转轴的外侧套设有与固定导体固定连接的导体触座屏蔽罩二。

在一个优选的实施方式中，活动导体的侧壁上开设有内槽一和内槽二，内槽一的内部设置有受力部件，受力部件包括滑动连接在内槽一内部的滑块，滑块与内槽一的顶壁之间压合有弹性部件一，滑块底部的两侧分别具有斜面一和斜面二，壳体的内壁上安装有按压部件，按压部件用于压在斜面二上，从而使斜面二将活动导体向直连组件一的方向推动。

在一个优选的实施方式中，按压部件包括与壳体内壁固定连接的固定筒，固定筒上竖向滑动连接有压杆，压杆的底部压合有弹性部件四，按压部件通过压杆压在斜面二上。

在一个优选的实施方式中，内槽二的内部设置有锁定部件和控制部件，锁定部件包括滑动连接在内槽二内部的锁定杆，滑块上固定安装有立板，立板上开设有插槽，控制部件用于驱动锁定杆插入或移出插槽，锁定杆插接在插槽内时将滑块锁定。

在一个优选的实施方式中，锁定部件的底部开设有凹槽一和凹槽二，凹槽一和凹槽二相互远离的一端分别具有斜面三和斜面四，控制部件包括插杆，插杆用于推动斜面三和斜面四，从而使锁定杆插入或移出插槽。

在一个优选的实施方式中，控制部件还包括固定连接在内槽二内部的固定杆，固定杆上滑动连接有活动杆，插杆滑动连接在活动杆上，固定杆上套设有弹性部件二，活动杆上套设有弹性部件三，弹性部件二用于将活动杆向远离锁定杆的方向复位，弹性部件三用于将插杆向靠近滑块的方向复位。

本发明的技术效果和优点：

1、通过将G IL与电力电缆采用封闭式气体绝缘结构连接，减少了套管终端、避雷器、终端平台等设施，大幅降低建设费用。

2、采用封闭式气体绝缘结构实现G IL与电力电缆对接，大幅减小对接处结构尺寸。

3、通过设置和直连组件二和驱动组件，实现活动导体的轴向运动，进而控制活动导体和导体插接触座的关合、分离，不需要打开进行组装与拆解，提升了工作效率与产品可靠性。

4、设计喇叭口形式的触座屏蔽罩三和导体触座屏蔽罩一，通过结构和尺寸调整，结合电场仿真计算，满足导体传动需要，同时保证单元在分离、关合状态时各部位电场强度满足试验及运行电压要求。

5、应用G IL与电力电缆直接单元后，占地面积大幅降低，能够适应地表、地下等各类场景。

6、设备安装、操作简单，对人员的工作技能要求较低。

7、GIL及电力电缆高压带电部位封闭于接地的金属壳体内，无高压触电隐患，且无电磁污染。

附图说明

图1为本发明实施例一中导体插接触座和活动导体分离的示意图。

图2为本发明实施例一中导体插接触座和活动导体关合的示意图。

图3为本发明实施例二中导体插接触座和活动导体分离的示意图。

图4为本发明实施例二中导体插接触座和活动导体关合的示意图。

图5为本发明图4的局部结构示意图。

图6为本发明滑块位于内槽一内部的示意图。

图7为本发明滑块伸出内槽一的示意图。

图8为本发明压杆压在斜面二上的示意图。

图9为本发明目前GIL与电力电缆常用的连接方案的示意图。

附图标记为：1、壳体；2、直连组件一；21、电力电缆；22、GIS终端；23、导体插接触座；24、触座屏蔽罩三；3、直连组件二；31、固定导体；311、导体触座屏蔽罩一；312、导体触座屏蔽罩二；32、活动导体；320、内槽一；321、内槽二；33、转轴；34、齿轮；35、齿条；36、轴头；4、GIL盆式绝缘子；5、驱动组件；51、盖板；52、传动手柄；53、绝缘拉杆；6、受力部件；61、滑块；611、斜面一；612、斜面二；62、弹性部件一；63、立板；64、插槽；7、锁定部件；70、锁定杆；71、凹槽一；711、斜面三；72、凹槽二；721、斜面四；8、控制部件；81、插杆；82、固定杆；821、弹性部件二；83、活动杆；831、弹性部件三；9、按压部件；91、固定筒；92、压杆；93、弹性部件四；1-1、GIL套管终端；1-2、电缆套管终端；1-3、避雷器；1-4、连接导线；1-5、终端平台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例一

参照说明书附图1-图2，一种GI L与电力电缆直连单元，包括壳体1，壳体1正对的两端分别安装有直连组件一2和直连组件二3；直连组件一2包括固定安装在壳体1端部的GIS终端22，G IS终端22内侧连接有电力电缆21，GI S终端22位于壳体1内部的一端固定安装有导体插接触座23；直连组件二3包括固定导体31，固定导体31的内部轴向滑动连接有活动导体32，活动导体32用于连接G IL，固定导体31远离直连组件一2的一端固定连接有轴头36，轴头36固定安装在壳体1的端部；壳体1上安装有驱动组件5，驱动组件5用于驱动活动导体32插入导体插接触座23内部从而使GIL与电力电缆21电连接。

进一步地，固定导体31上转动连接有转轴33，转轴33的一端安装有齿轮34，活动导体32上固定连接有齿条35，齿轮34和齿条35相啮合。

进一步地，驱动组件5包括盖板51，盖板51固定安装在壳体1上，盖板51上转动连接有传动手柄52，传动手柄52的一端固定连接有绝缘拉杆53，绝缘拉杆53竖向滑动插接在转轴33上。

进一步地，轴头36上安装有GIL盆式绝缘子4，轴头36通过GIL盆式绝缘子4与壳体1的端部固定连接。

进一步地，导体插接触座23的外侧固定连接有触座屏蔽罩三24，固定导体31靠近直连组件一2一端的外侧固定连接有导体触座屏蔽罩一311，转轴33的外侧套设有与固定导体31固定连接的导体触座屏蔽罩二312。

在本实施例中，G IL与电力电缆直连单元组装时，首先组装直连组件一2，将电力电缆21与G IS终端22组装，完成后将触座屏蔽罩三24通过螺栓固定在G IS终端22的出线杆座上，并将触座屏蔽罩三24通螺栓固定在导体插接触座23上，将以上装配好的直连组件一2装入壳体1内，GIS终端22与壳体1的法兰之间采用密封圈密封。然后将组装好的直连组件二3与G IL盆式绝缘子4之间通过螺栓固定连接，再整体装入壳体1内，GIL盆式绝缘子4与壳体1之间采用密封圈密封。在盖板51上通过螺栓安装径向金属骨架密封总成，然后在径向金属骨架密封总成的两侧安装绝缘拉杆53和传动手柄52，装配好后整体插入壳体1内，盖板51与壳体1之间采用密封圈密封，绝缘拉杆53与转轴33之间竖向滑动插接。如在绝缘拉杆53的底部开设方孔，转轴33的上端截面为方形，从而两者插接后只能同步转动。操作传动手柄52，通过绝缘拉杆53和转轴33带动齿轮34转动，齿轮34通过齿条35带动活动导体32移动，实现GIL与电力电缆21分、合的目的。

壳体1上设置有充气阀门，注入一定压力的绝缘气体，操作传动手柄52，使单元处于分离状态，通过触座屏蔽罩三24和导体触座屏蔽罩一311的均匀电场作用，可分别对GIL、电力电缆21进行现场绝缘交接试验，试验均通过后，操作传动手柄52，使得单元处于关合状态。

实施例二

需要的是，活动导体32插入导体插接触座23内后，活动导体32的端与导体插接触座23内侧的端部接触实现电连接，在天气变化或者在工作过程中，对接处发热，出现热胀冷缩现象，长时间使用后容易出现对接点产生间隙和松动的问题，因此，提出如下技术方案。

参照说明书附图3-图8，活动导体32的侧壁上开设有内槽一320和内槽二321，内槽一320的内部设置有受力部件6，受力部件6包括滑动连接在内槽一320内部的滑块61，滑块61与内槽一320的顶壁之间压合有弹性部件一62，滑块61底部的两侧分别具有斜面一611和斜面二612，壳体1的内壁上安装有按压部件9，按压部件9用于压在斜面二612上，从而使斜面二612将活动导体32向直连组件一2的方向推动。

进一步地，按压部件9包括与壳体1内壁固定连接的固定筒91，固定筒91上竖向滑动连接有压杆92，压杆92的底部压合有弹性部件四93，按压部件9通过压杆92压在斜面二612上。

进一步地，内槽二321的内部设置有锁定部件7和控制部件8，锁定部件7包括滑动连接在内槽二321内部的锁定杆70，滑块61上固定安装有立板63，立板63上开设有插槽64，控制部件8用于驱动锁定杆70插入或移出插槽64，锁定杆70插接在插槽64内时将滑块61锁定。

进一步地，锁定部件7的底部开设有凹槽一71和凹槽二72，凹槽一71和凹槽二72相互远离的一端分别具有斜面三711和斜面四721，控制部件8包括插杆81，插杆81用于推动斜面三711和斜面四721，从而使锁定杆70插入或移出插槽64。

进一步地，控制部件8还包括固定连接在内槽二321内部的固定杆82，固定杆82上滑动连接有活动杆83，插杆81滑动连接在活动杆83上，固定杆82上套设有弹性部件二821，活动杆83上套设有弹性部件三831，弹性部件二821用于将活动杆83向远离锁定杆70的方向复位，弹性部件三831用于将插杆81向靠近滑块61的方向复位。

其中，弹性部件一62、弹性部件二821、弹性部件三831和弹性部件四93均为压缩弹簧。

如图3所示，活动导体32位于固定导体31的内部，此时，受力部件6的状态如图6所示，滑块61被固定导体31的内侧壁挤压到内槽一320的内部。当活动导体32从固定导体31向移出(向左侧移动)时，受力部件6、锁定部件7和控制部件8均移出固定导体31，在弹性部件一62的作用下，滑块61向下移动而凸出于活动导体32的表面，此时的状态如图7所示。然后活动导体32继续向左侧移动，插杆81的底端的两侧为斜面，压杆92先推动插杆81的斜面，使插杆81向上推动斜面三711，进而使锁定杆70向右侧移动插入到了插槽64的内部，此时，滑块61不能再移动，活动导体32继续向左侧移动，当活动导体32和导体插接触座23对接时，压杆92压在斜面二612上，如图8所示，此时，斜面二612受到向左侧的分力，作用于活动导体32上，使活动导体32向左侧挤压导体插接触座23，从而即使发生热胀冷缩的情况，由于活动导体32始终受到向左侧的力，使得导体插接触座23和活动导体32不会出现间隙和松动。

在图8的状态下，当活动导体32向右侧移动时，压杆92越过斜面二612和斜面一611后，先向左侧推动插杆81，弹性部件三831被压缩，弹性部件二821被略微压缩，当插杆81与内槽二321的左侧壁接触后，压杆92才将插杆81向上推动，从而插杆81推动斜面四721，使锁定杆70移出插槽64，此时，滑块61被解锁。活动导体32移动固定导体31内部时，在固定导体31端部的推动下，滑块61又移回了内槽一320。

上述技术方案中，根据结构设置合理选择适当弹性系数的弹性部件二821、弹性部件三831和弹性部件四93。

上述技术方案中，一方面使活动导体32始终受到向左侧的力，使得导体插接触座23和活动导体32不会出现间隙和松动；另一方面，在压杆92压在斜面二612上时，锁定滑块61，可以使滑块61保持稳定，在压杆92没有压在斜面二612上时，将滑块61解锁，可以在活动导体32移到固定导体31内部时，受力部件6、锁定部件7和控制部件8均能够移到固定导体31的内部，从而能够减小所占用的空间。

最后：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，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 (6)

1.一种GIL与电力电缆直连单元，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体（1）正对的两端分别安装有直连组件一（2）和直连组件二（3）；

所述直连组件一（2）包括固定安装在壳体（1）端部的GIS终端（22），所述GIS终端（22）内侧连接有电力电缆（21），所述GIS终端（22）位于壳体（1）内部的一端固定安装有导体插接触座（23）；

所述直连组件二（3）包括固定导体（31），所述固定导体（31）的内部轴向滑动连接有活动导体（32），所述活动导体（32）用于连接GIL，所述固定导体（31）远离直连组件一（2）的一端固定连接有轴头（36），所述轴头（36）固定安装在壳体（1）的端部；

所述壳体（1）上安装有驱动组件（5），所述驱动组件（5）用于驱动活动导体（32）插入导体插接触座（23）内部从而使GIL与电力电缆（21）电连接；

所述活动导体（32）的侧壁上开设有内槽一（320）和内槽二（321），所述内槽一（320）的内部设置有受力部件（6），所述受力部件（6）包括滑动连接在内槽一（320）内部的滑块（61），所述滑块（61）与内槽一（320）的顶壁之间压合有弹性部件一（62），所述滑块（61）底部的两侧分别具有斜面一（611）和斜面二（612），所述壳体（1）的内壁上安装有按压部件（9），所述按压部件（9）用于压在斜面二（612）上，从而使斜面二（612）将活动导体（32）向直连组件一（2）的方向推动；

所述按压部件（9）包括与壳体（1）内壁固定连接的固定筒（91），所述固定筒（91）上竖向滑动连接有压杆（92），所述压杆（92）的底部压合有弹性部件四（93），所述按压部件（9）通过压杆（92）压在斜面二（612）上；

所述内槽二（321）的内部设置有锁定部件（7）和控制部件（8），所述锁定部件（7）包括滑动连接在内槽二（321）内部的锁定杆（70），所述滑块（61）上固定安装有立板（63），所述立板（63）上开设有插槽（64），所述控制部件（8）用于驱动锁定杆（70）插入或移出插槽（64），所述锁定杆（70）插接在插槽（64）内时将滑块（61）锁定；

所述锁定部件（7）的底部开设有凹槽一（71）和凹槽二（72），所述凹槽一（71）和凹槽二（72）相互远离的一端分别具有斜面三（711）和斜面四（721），所述控制部件（8）包括插杆（81），所述插杆（81）用于推动斜面三（711）和斜面四（721），从而使锁定杆（70）插入或移出插槽（64）。

2.根据权利要求1所述的一种GIL与电力电缆直连单元，其特征在于：所述固定导体（31）上转动连接有转轴（33），所述转轴（33）的一端安装有齿轮（34），所述活动导体（32）上固定连接有齿条（35），所述齿轮（34）和齿条（35）相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种GIL与电力电缆直连单元，其特征在于：所述驱动组件（5）包括盖板（51），所述盖板（51）固定安装在壳体（1）上，所述盖板（51）上转动连接有传动手柄（52），所述传动手柄（52）的一端固定连接有绝缘拉杆（53），所述绝缘拉杆（53）竖向滑动插接在转轴（33）上。

4.根据权利要求1所述的一种GIL与电力电缆直连单元，其特征在于：所述轴头（36）上安装有GIL盆式绝缘子（4），所述轴头（36）通过GIL盆式绝缘子（4）与壳体（1）的端部固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种GIL与电力电缆直连单元，其特征在于：所述导体插接触座（23）的外侧固定连接有触座屏蔽罩三（24），所述固定导体（31）靠近直连组件一（2）一端的外侧固定连接有导体触座屏蔽罩一（311），所述转轴（33）的外侧套设有与固定导体（31）固定连接的导体触座屏蔽罩二（312）。

6.根据权利要求1所述的一种GIL与电力电缆直连单元，其特征在于：所述控制部件（8）还包括固定连接在内槽二（321）内部的固定杆（82），所述固定杆（82）上滑动连接有活动杆（83），所述插杆（81）滑动连接在活动杆（83）上，所述固定杆（82）上套设有弹性部件二（821），所述活动杆（83）上套设有弹性部件三（831），所述弹性部件二（821）用于将活动杆（83）向远离锁定杆（70）的方向复位，所述弹性部件三（831）用于将插杆（81）向靠近滑块（61）的方向复位。