CN208208437U - 支撑绝缘子及气体绝缘输电线路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种支撑绝缘子及气体绝缘输电线路，支撑绝缘子(1)，包括：中心件(11)、以及从中心件(11)向外延伸的多条支撑臂(12)，中心件(11)的中心开设有通孔(13)，通孔的内壁的圆周上设有多个绝缘支撑块(14)，在绝缘支撑块(14)之间设置有金属表带触指(15)。本实用新型支撑块与导体的接触区域与表带与导体的接触区域不同，表带对导体的划痕不会作用到支撑块上，从而避免对支撑块的划损。同时，本实用新型的导体与绝缘子之间无直接连接，极大的降低了输电线路整体结构中的热胀冷缩作用在支撑绝缘子上的轴向力。

Description

支撑绝缘子及气体绝缘输电线路

技术领域

本实用新型涉及电气传输相关技术领域，特别是一种支撑绝缘子及气体绝缘输电线路。

背景技术

气体绝缘输电线路(gas insulated line，简称GIL)通常用于如水电站和核电站以及其他场所的大容量输电。将导体封装在充以压缩绝缘气体(主要为六氟化硫气体)管道中的电力线路。

现有的绝缘子，在使用过程中，绝缘子与管道内壁采用内置嵌件连接产生颗粒、嵌件松动放电、局放超标、机械性能及长期工作可靠性等方面的风险。同时，由于导体与绝缘子采用固定连接造成导体上的轴向力全部作用在绝缘子上，因此在长距离的气体绝缘输电线路中，需要设置多个绝缘子，以保证导线安全。

实用新型内容

基于此，提供一种支撑绝缘子及气体绝缘输电线路。

本实用新型提供一种支撑绝缘子，包括：中心件、以及从中心件向外延伸的多条支撑臂，所述中心件的中心开设有通孔，所述通孔的内壁的圆周上设有多个绝缘支撑块，在所述绝缘支撑块之间设置有金属表带触指。

进一步的，所述支撑臂为三条，三条所述支撑臂构成三叉星型，每条支撑臂的中间部分与支撑臂的端部之间具有凹陷部，且支撑臂的中间部分与支撑臂的端部平滑过渡，相邻两个所述支撑臂之间平滑过渡。

进一步的，所述绝缘支撑块设置在所述通孔内壁的下半圆周上，所述通孔内壁的上半圆周上设置防撞保护块。

更进一步的，多个所述绝缘支撑块关于所述通孔的竖直轴对称分布，多个所述防撞保护块关于所述通孔的竖直轴对称分布。

再进一步的，所述通孔的内壁的下半圆周设置表带颗粒陷阱。

本实用新型提供一种气体绝缘输电线路，包括圆筒形的外壳、如前所述的支撑绝缘子、以及导体，所述支撑绝缘子的所述支撑臂的端部固定在所述外壳的内壁，所述导体插入所述支撑绝缘子的通孔并由所述绝缘支撑块支撑并与所述金属表带触指电接触。

进一步的，还包括压接法兰和焊接法兰，所述焊接法兰焊接在所述外壳的内壁，所述压接法兰、所述支撑臂的端部、以及所述焊接法兰固定连接。

更进一步的，所述焊接法兰朝向所述导体的表面设有焊接法兰颗粒陷阱、和/或所述压接法兰朝向所述导体的表面设有压接法兰颗粒陷阱。

更进一步的，所述支撑臂在与所述压接法兰、所述焊接法兰连接的端部设有O型缓冲圈。

再进一步的，所述焊接法兰内部焊接在所述外壳的内壁。

进一步的，还包括设置在所述通孔两端的屏蔽罩。

更进一步的，所述屏蔽罩朝向所述导体的表面设有屏蔽罩颗粒陷阱。

本实用新型支撑块与导体的接触区域与表带与导体的接触区域不同，表带对导体的划痕不会作用到支撑块上，从而避免对支撑块的划损。同时，本实用新型的导体与绝缘子之间无直接连接，极大的降低了输电线路整体结构中的热胀冷缩作用在支撑绝缘子上的轴向力，导体与绝缘子之间的活动接触方式极大的降低了在装配、运输及运行过程中产生颗粒的几率，导体与绝缘子之间有一定的空隙有助于带电运行中的散热。

附图说明

图1为本实用新型一种支撑绝缘子的结构示意图；

图2为本实用新型一种支撑绝缘子与焊接法兰、压接法兰的连接示意图；

图3为本实用新型一种气体绝缘输电线路的结构示意图；

图4为本实用新型O型缓冲圈安装示意图；

图5为本实用新型O型缓冲圈安装放大示意图；

图6为本实用新型屏蔽罩安装示意图；

图7为本实用新型颗粒陷阱设置示意图；

图8为本实用新型焊接法兰焊接示意图；

图9为图8的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1和图2所示，本实用新型一种支撑绝缘子1，包括：中心件11、以及从中心件11向外延伸的多条支撑臂12，所述中心件11的中心开设有通孔13，所述通孔的内壁的圆周上设有多个绝缘支撑块14，在所述绝缘支撑块14之间设置有金属表带触指15。

具体来说，如图1所示，可以在通孔的内壁的圆周上设置容纳绝缘支撑块14的支撑块凹槽141，容纳表带触指15的表带凹槽151。其中，金属表带触指15可以为任意角度段、一圈、或多圈。

如图3所示，导体3与绝缘子1的高压端连接方式，采用活动接触形式，即导体3与绝缘子1之间无直接连接，且导体3与绝缘子1的中心件11之间有一定空隙，导体3穿过绝缘子1的通孔13后由于自身重力及挠度落在下方滑动绝缘支撑块14上并通过金属表带触指15实现与中心件11的等电位接触。

由于支撑块与导体的接触区域与表带与导体的接触区域不同，表带对导体的划痕不会作用到支撑块上，从而避免对支撑块的划损。

本实用新型的导体与绝缘子之间无直接连接，极大的降低了输电线路整体结构中的热胀冷缩作用在支撑绝缘子上的轴向力。同时，由于热胀冷缩，因此导体与支撑块之间为活动接触。导体与绝缘子之间的活动接触方式极大的降低了在装配、运输及运行过程中产生颗粒的几率，导体与绝缘子之间有一定的空隙有助于带电运行中的散热。因此，可实现在长达18米管道中只需要使用1个支撑绝缘子。

在其中一个实施例中，所述支撑臂12为三条，三条所述支撑臂12构成三叉星型，每条支撑臂12的中间部分与支撑臂12的端部之间具有凹陷部，且支撑臂12的中间部分与支撑臂12的端部平滑过渡，相邻两个所述支撑臂12之间平滑过渡。

本实施例采用板状设计，由中心件11和环氧部分的支撑臂12浇注成型，中心件11采用薄壁圆环形状，环氧部分的支撑臂12正面形状呈现三叉星形，侧面形状其中间部分厚、过渡部分薄、末端部分厚从而呈现拱状。

本实施例的结构，三叉星形其平滑的流线设计具有极优的电场强度，三叉星形其底部两条叉腿的结构设计具有极强的机械强度，中心件其薄壁圆环形状有利于减少热应力的分布从而保证结合面的强度，环氧部分的拱状容易脱模，从而保证生产工艺更加稳定。

在其中一个实施例中，所述绝缘支撑块14设置在所述通孔13内壁的下半圆周上，所述通孔13内壁的上半圆周上设置防撞保护块16。

具体来说，可以在通孔的内壁的圆周上设置容纳防撞保护块16的防撞保护块凹槽161。

本实施例的防撞保护块16可以避免导体3与中心件11直接接触。

在其中一个实施例中，多个所述绝缘支撑块14关于所述通孔13的竖直轴对称分布，优选为呈45°对称分布，多个所述防撞保护块16关于所述通孔13的竖直轴对称分布，优选为呈45°对称分布。

本实施例，导体穿过绝缘子后由于自身重力及挠度落在下方关于竖直轴对称分布的两个滑动支撑块上并通过表带触指实现与中心件的等电位接触，中心件上方关于竖直轴对称分布的防撞保护块可以避免在任何工况下导体与中心件直接接触。本实施例滑动支撑块其极优的材料特性及45度分布形式保证了导体在热胀冷缩作用下滑动时的轴向载荷只有极低的摩擦力、低噪声且不会产生金属颗粒。

在其中一个实施例中，所述通孔的内壁的下半圆周设置表带颗粒陷阱。

优选地，所述金属表带触指15两侧设置呈环形槽状并分布的表带颗粒陷阱。

本实施例的表带颗粒陷阱构筑第一道颗粒陷阱。

作为本实用新型最佳实施例，如图1所示，一种支撑绝缘子1，包括：中心件11、以及从中心件11向外延伸的多条支撑臂12，所述中心件11的中心开设有通孔13，所述通孔的内壁的圆周上设有两个绝缘支撑块14，在两个所述绝缘支撑块14之间设置有金属表带触指15；

所述中心件11为薄壁圆环形状，所述支撑臂12为三条，三条所述支撑臂12构成三叉星型，每条支撑臂12环氧浇注成型，每条支撑臂12的中间部分与支撑臂12的端部之间具有凹陷部，且支撑臂12的中间部分与支撑臂12的端部平滑过渡；

两个所述绝缘支撑块14设置在所述通孔13内壁的下半圆周上，与所述通孔13的竖直轴呈45°分布，所述通孔13内壁的上半圆周上设置两个防撞保护块16，两个所述防撞保护块16与所述通孔13的竖直轴呈45°分布°；

所述金属表带触指15两侧设置呈环形槽状并分布的表带颗粒陷阱。

如图3所示为本实用新型一种气体绝缘输电线路的结构示意图，包括圆筒形的外壳2、如前所述的支撑绝缘子1、以及导体3，所述支撑绝缘子1的所述支撑臂12的端部固定在所述外壳2的内壁，所述导体3插入所述支撑绝缘子1的通孔13并由所述绝缘支撑块14支撑并与所述金属表带触指15电接触。

具体来说，将导体3插入支撑绝缘子1后，在外壳2内注入六氟化硫绝缘气体10。

如图2和图3所示，在其中一个实施例中，还包括压接法兰4和焊接法兰5，所述焊接法兰5焊接在所述外壳2的内壁，所述压接法兰4、所述支撑臂12的端部、以及所述焊接法兰5固定连接。

本实施例只需要焊接法兰5与外壳2进行焊接。

如图2、图6和图7所示，在其中一个实施例中，所述焊接法兰5朝向所述导体3的表面设有焊接法兰颗粒陷阱51、和/或所述压接法兰4朝向所述导体3的表面设有压接法兰颗粒陷阱41。

本实施例的颗粒陷阱集成在焊接法兰和压接法兰底部，构筑最后一道颗粒陷阱。

如图4和图5所示，在其中一个实施例中，所述支撑臂12在与所述压接法兰4、所述焊接法兰5连接的端部设有O型缓冲圈7。

本实施例的支撑绝缘子低压端，即支撑绝缘子与外壳的连接方式，没有浇注嵌件，其低压端采用安装O型圈的形式实现浮动连接。

本实施例使用O形圈作为支撑绝缘子的低压端固定，避免了绝缘子低压端的硬连接，在装配中可实现绝缘子的自对中，同时，导体自重作用在支撑绝缘子上后，支撑绝缘子在被下压的过程中O形圈其反力和弹力会对绝缘子支腿处有一定的保护作用，另外，在运输过程中，O形圈会发挥一定的缓冲性能从而有效抑制振动或者冲击工况下对绝缘子的损伤，最后，O形圈这种连接方式可改善绝缘子支腿处的应力分布从而避免应力集中及颗粒物的产生。支腿处无嵌件的设计完全规避了极端工况下由于嵌件松动等问题带来的放电、局放超标、机械性能及长期工作可靠性等方面的风险。

如图8和图9所示，在其中一个实施例中，所述焊接法兰5内部焊接在所述外壳2的内壁。

现有技术一般采用外部焊接的方式将法兰焊接到外壳2上，然而，外部焊接的方式容易造成外壳内部的绝缘气体泄漏。因此，本实施例采用内部焊接方式，从而规避了内部绝缘气体泄漏的风险，可满足非常高的气密性要求。

为了避免内部焊接方式造成未清理到位的焊渣残留在壳体内部的非可控部位，如图9所示，在焊接法兰5与外壳2内壁连接的两个端部设置满焊道52和53，从而将残留焊渣封闭在焊接法兰5与外壳2内壁形成的空腔内使其可控。

如图3所示，在其中一个实施例中，还包括设置在所述通孔13两端的屏蔽罩6。

本实施例增加屏蔽罩6，优化导体通过通孔时的电场。

如图6和图7所示，在其中一个实施例中，所述屏蔽罩6朝向所述导体3的表面设有屏蔽罩颗粒陷阱。

本实施例再次构筑一道颗粒陷阱。

作为本实用新型最佳实施例，如图3～图9所示，一种气体绝缘输电线路，包括圆筒形的外壳2、如前所述的支撑绝缘子1、导体3、压接法兰4、焊接法兰5、以及屏蔽罩6，所述支撑绝缘子1的所述支撑臂12的端部固定在所述外壳2的内壁，所述导体3插入所述支撑绝缘子1的通孔13并由所述绝缘支撑块14支撑并与所述金属表带触指15电接触，屏蔽罩6设置在所述通孔13两端，将导体3插入支撑绝缘子1后，在外壳2内注入六氟化硫绝缘气体10；

所述焊接法兰5焊接在所述外壳2的内壁，所述压接法兰4、所述支撑臂12的端部、以及所述焊接法兰5通过螺栓连接件8固定连接，额外增加销9承受冲击过程中的剪切力，所述焊接法兰5采用内部焊接的方式焊接在所述外壳2的内壁的中部；

所述支撑臂12在与所述压接法兰4、所述焊接法兰5连接的端部设有O型缓冲圈7；

金属表带触指15两侧设置呈环形槽状并分布的表带颗粒陷阱，构筑第一道颗粒陷阱；

所述屏蔽罩6朝向所述导体3的表面设有屏蔽罩颗粒陷阱，构筑第二道颗粒陷阱；

所述焊接法兰5朝向所述导体3的表面设有焊接法兰颗粒陷阱51、和/或所述压接法兰4朝向所述导体3的表面设有压接法兰颗粒陷阱41，构筑最后一道颗粒陷阱。

在所有可能产生颗粒的源头或者途径处布置有具备颗粒陷阱功能的采集部分，极大的降低了颗粒落入电场敏感部位从而造成放电的可能，保证了长期运行的稳定性和可靠性；

三道颗粒陷阱均集成在已有零部件上，省去额外零件或者连接件的同时使其结构和装配质量控制环节更简单可靠。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种支撑绝缘子(1)，其特征在于，包括：中心件(11)、以及从中心件(11)向外延伸的多条支撑臂(12)，所述中心件(11)的中心开设有通孔(13)，所述通孔的内壁的圆周上设有多个绝缘支撑块(14)，在所述绝缘支撑块(14)之间设置有金属表带触指(15)。

2.根据权利要求1所述的支撑绝缘子(1)，其特征在于，所述支撑臂(12)为三条，三条所述支撑臂(12)构成三叉星型，每条支撑臂(12)的中间部分与支撑臂(12)的端部之间具有凹陷部，且支撑臂(12)的中间部分与支撑臂(12)的端部平滑过渡，相邻两个所述支撑臂(12)之间平滑过渡。

3.根据权利要求1所述的支撑绝缘子(1)，其特征在于，所述绝缘支撑块(14)设置在所述通孔(13)内壁的下半圆周上，所述通孔(13)内壁的上半圆周上设置防撞保护块(16)。

4.根据权利要求3所述的支撑绝缘子(1)，其特征在于，多个所述绝缘支撑块(14)关于所述通孔(13)的竖直轴对称分布，多个所述防撞保护块(16)关于所述通孔(13)的竖直轴对称分布。

5.根据权利要求1～4任一项所述的支撑绝缘子(1)，其特征在于，所述通孔的内壁的下半圆周设置表带颗粒陷阱。

6.一种气体绝缘输电线路，其特征在于，包括圆筒形的外壳(2)、如权利要求1～5任一项所述的支撑绝缘子(1)、以及导体(3)，所述支撑绝缘子(1)的所述支撑臂(12)的端部固定在所述外壳(2)的内壁，所述导体(3)插入所述支撑绝缘子(1)的通孔(13)并由所述绝缘支撑块(14)支撑并与所述金属表带触指(15)电接触。

7.根据权利要求6所述的气体绝缘输电线路，其特征在于，还包括压接法兰(4)和焊接法兰(5)，所述焊接法兰(5)焊接在所述外壳(2)的内壁，所述压接法兰(4)、所述支撑臂(12)的端部、以及所述焊接法兰(5)固定连接。

8.根据权利要求7所述的气体绝缘输电线路，其特征在于，所述焊接法兰(5)朝向所述导体(3)的表面设有焊接法兰颗粒陷阱(51)、和/或所述压接法兰(4)朝向所述导体(3)的表面设有压接法兰颗粒陷阱(41)。

9.根据权利要求7所述的气体绝缘输电线路，其特征在于，所述支撑臂(12)在与所述压接法兰(4)、所述焊接法兰(5)连接的端部设有O型缓冲圈(7)。

10.根据权利要求9所述的气体绝缘输电线路，其特征在于，所述焊接法兰(5)内部焊接在所述外壳(2)的内壁。

11.根据权利要求6所述的气体绝缘输电线路，其特征在于，还包括设置在所述通孔(13)两端的屏蔽罩(6)。

12.根据权利要求11所述的气体绝缘输电线路，其特征在于，所述屏蔽罩(6)朝向所述导体(3)的表面设有屏蔽罩颗粒陷阱。