CN208806573U - 一种自平衡型可调节径向母线补偿单元 - Google Patents

Abstract

一种自平衡型可调节径向母线补偿单元，包括由内至外顺次配置的导电层、绝缘层、外壳层和拉杆层，导电层包括长导体，长导体两端分别通过触头座电连接支撑绝缘子嵌件；外壳层包括母线壳体，母线壳体两端分别通过波纹管固接支撑绝缘子；绝缘层包括在充满外壳层内部的电绝缘气体，以及电绝缘的支撑绝缘子；拉杆层包括环绕母线壳体外部间隔布置的多根拉杆；所述自平衡型可调节径向母线补偿单元还包括选配的支撑套，本装置可根据母线长度、补偿量及抗震等技术要求，对母线壳体长度和长导体长度进行增减，方便灵活；拉杆结构可吸收自身内压推力，不会对壳体及支撑结构产生外力；使用简便，综合成本低。

Description

一种自平衡型可调节径向母线补偿单元

技术领域

本实用新型涉及高压输电领域，尤其涉及一种自平衡型可调节径向母线补偿单元。

背景技术

母线是高压电器中不可或缺的元件，负责电能的汇集、分配和传送。母线补偿单元主要用于补偿母线和设备因热胀冷缩、基础沉降、安装误差、机械振动等因素引起的尺寸变化。

目前常见的母线补偿单元结构是单波纹管结构，单波纹管与金属壳体连接，通过波纹管自身轴向变形吸收母线的热胀冷缩。其缺点也很明显：一是需采用坚固的母线支架来平衡壳体中的气体反力；二是单位长度的补偿能力小，为补偿较大的尺寸变化，需增加波纹管长度，导致母线补偿单元的波纹管长度大、难制造、成本高；三是高压电器产品对接时或地基沉降时，不可避免会出现高度差，单波纹管很难补偿径向的尺寸偏移。

申请号为201520172051.2的专利申请公开了一种双伸缩节压力平衡型万向补偿母线单元结构，包括壳体，壳体两端各连接一个波纹管，波纹管分别连接双头螺杆的两端，壳体与波纹管装置通过螺栓和密封圈连接，波纹管顶部设有导电带。该结构的缺点在于：该补偿母线单元在竖直布置时会因重力原因导致下波纹管压缩量大，使得两波纹管变形量不平衡。

我司在先申请的申请号为201010613193.X的专利申请公开了一种用于高压开关的径向补偿母线，采用三相结构，外壳连接顺序：盆子→波纹管→母线外壳→盆子→波纹管，并在连接件末端设有球面垫圈和锥面垫圈，导体连接方式则采用一侧插接，一侧固定连接，并在触头上设有导体块，在导体块外侧有屏蔽罩，屏蔽罩内均布若干梅花触指，触头通过梅花触指与长导体插接连接，导体块中心设有用于插接的导向螺栓。该结构的缺点在于：一是导体连接方式：一侧插接，一侧固定连接，偏转角度小。且固定端所受应力大，易蹩劲；二是模块独立性差，工程设计时易发生错误；三是不可竖直方向使用。竖直布置时会因重力原因导致下波纹管压缩量大，使得两波纹管变形量不平衡。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种自平衡型可调节径向母线补偿单元，该结构能够在竖直方向使用，并且成本低、补偿量可调、能补偿因多种因素(如热胀冷缩、基础沉降、安装误差、机械振动等)引起的尺寸变化。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：包括由内至外顺次配置的导电层、绝缘层、外壳层和拉杆层，其中：

导电层包括长导体，长导体两端分别通过触头座电连接支撑绝缘子嵌件；

绝缘层包括在充满外壳层内部的电绝缘气体，以及电绝缘的支撑绝缘子；

外壳层包括母线壳体，母线壳体两端分别通过波纹管固接支撑绝缘子法兰,波纹管一端通过波纹管内侧法兰与母线壳体固接,另一端通过波纹管外侧法兰与支撑绝缘子法兰固接，两端的支撑绝缘子法兰与支撑绝缘子一体成型，支撑绝缘子嵌件嵌套于支撑绝缘子内；

拉杆层包括环绕母线壳体外部间隔布置的多根拉杆，每根拉杆活动穿过波纹管内侧法兰上的通孔，两端固定在波纹管外侧法兰上；

所述自平衡型可调节径向母线补偿单元还包括选配的支撑套，当自平衡型可调节径向母线补偿单元立式安装时，在两根拉杆上安装高度固定的支撑套，支撑套上端抵紧安装在母线壳体下端的波纹管内侧法兰底部。

当母线尺寸变化时，固装在母线上的支撑绝缘子和波纹管外侧法兰随之移动，而上下两个波纹管随母线尺寸变化方向产生变形，使波纹管内侧法兰相对波纹管外侧法兰倾斜，倾斜的方向即为该自平衡型可调节径向母线补偿单元的径向偏移方向，当上下两个波纹管变形量较小时，拉杆仅随之倾斜，当上下两个波纹管变形量较大时，拉杆随之倾斜，并弯曲、产生一定的弹性形变以适应较大的变形量。

拉杆结构可吸收自身内压力，不会对固定装置及相连设备产生作用力，保证了开关设备整体的稳定性，降低了支撑结构的制造成本。支撑套的作用在于对位于下方的波纹管的波纹管内侧法兰起到支撑作用，保证该波纹管内侧法兰不会因为自身重力的原因下沉压缩波纹管，使得上下两个波纹管变形程度不一致，从而影响径向补偿单元的功能实现。

进一步的，所述安装了支撑套的两根拉杆的连线位于自平衡型可调节径向母线补偿单元的径向偏移方向的垂线上，或者靠近该垂线。支撑套的布置位置能够保证在位于下方的波纹管的波纹管内侧法兰倾斜时，对该波纹管内侧法兰始终能起到较好的支撑作用，同时避免该波纹管内侧法兰某一侧的倾斜程度过大，使整个波纹管内侧法兰的倾斜比较均匀。

再进一步，所述安装了支撑套的两根拉杆的连线与自平衡型可调节径向母线补偿单元的径向偏移方向的夹角小于等于30°，该两根两根拉杆的连线尽量与母线补偿单元的径向偏移垂直，有时候受安装位置限制，无法保证绝对垂直，也要保证两者的夹角尽可能的小。

进一步的，所述拉杆为双头螺杆，双头螺杆两端分别通过位于波纹管外侧法兰402外侧的螺母锁紧在波纹管外侧法兰上，便于安装调试。

进一步的，所述支撑套通过其下方的两个旋紧在拉杆上的螺母安装在拉杆上。两个螺母旋紧在拉杆上，起到自锁作用，将支撑配套始终限定在拉杆的固定高度上。

进一步的，所述支撑套为带有中心通孔的套筒，活动外套在拉杆上，便于安装。

进一步的，所述拉杆沿母线壳体外部间隔均匀的布置一圈，所述拉杆层呈鼠笼状，使拉杆和波纹管外侧法兰的受力更为均匀，长期使用的可靠性更高。

进一步的，所述触头座朝向长导体的一端设有梅花触头，梅花触头中心处设有球面导向件，长导体两端插接在梅花触头和球面导向件之间的环形空腔中。长导体两端均采用插接结构，触头座采用梅花触头实现导电连接，梅花触头跳动量大，能够在母线发生径向变形时不会对导体造成过大的应力，同时又能保证接触的可靠性；球面导向件用以保证长导体在位置偏转过程中不会超出偏转角度范围，从而提高结构的稳定性和可靠性。

进一步的，所述自平衡型可调节径向母线补偿单元与母线的补偿连接结构包括L形连接结构、Z型连接结构、U形连接结构和一字形连接结构中的一种或者多种，可以根据现场需求选配，布置形式灵活多变，结构适应性强。

进一步的，所述电绝缘气体为六氟化硫气体，支撑绝缘子8为环氧树脂支撑绝缘子，以达到电气绝缘的效果。

本实用新型的有益效果在于：

1、将波纹管将角度变形转化为径向变形，可根据母线长度、补偿量及抗震等技术要求，对母线壳体长度和长导体长度进行增减，对整体成本增加不多，且使用灵活，可根据实际需要任意增减长度；

2、拉杆结构可吸收自身内压推力，不会对壳体及支撑结构产生外力；

3、使用简便，综合成本低。

附图说明

图1为本装置一种优选结构立式安装时的正视剖示图

图2～3为图1沿A-A向剖切时两种不同的支撑套安装位置示意图

图4为图1中的虚线圈部分放大示意图

图5～8分别为本装置与母线的不同补偿连接结构示意图

图1～8中：1为支撑绝缘子嵌件，2为触头座，201为球面导向件，202为梅花触头，3为长导体，4为波纹管，401为波纹管内侧法兰，402为波纹管外侧法兰，5为母线壳体，6为拉杆，7为支撑套，8为支撑绝缘子。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的自平衡型可调节径向母线补偿单元，包括由内至外顺次配置的导电层、绝缘层、外壳层和拉杆层。

导电层包括长导体3，长导体3两端分别通过触头座2电连接支撑绝缘子嵌件1。如图4所示，触头座2朝向长导体3的一端设有梅花触头202，梅花触头202中心处设有球面导向件201，长导体3两端插接在梅花触头202和球面导向件201之间的环形空腔中，长导体3两端均采用插接结构，触头座2采用梅花触头202实现导电连接，梅花触头202跳动量大，能够在母线发生径向变形时不会对导体造成过大的应力，同时又能保证接触的可靠性；球面导向件201用以保证长导体3在位置偏转过程中不会超出偏转角度范围，从而提高结构的稳定性和可靠性。

绝缘层包括在充满外壳层内部的电绝缘气体，以及电绝缘的支撑绝缘子8；本实施例中，电绝缘气体为六氟化硫气体，支撑绝缘子8为环氧树脂支撑绝缘子。

外壳层包括母线壳体5，母线壳体5两端分别通过波纹管4固接支撑绝缘子法兰9,波纹管4一端通过波纹管内侧法兰401与母线壳体5固接,另一端通过波纹管外侧法兰402与支撑绝缘子法兰9固接，两端的支撑绝缘子法兰9与支撑绝缘子8一体成型，支撑绝缘子嵌件1嵌套于支撑绝缘子8内。

拉杆层呈鼠笼状，包括环绕母线壳体5外部间隔均匀布置的一圈拉杆6，每根拉杆6活动穿过波纹管内侧法兰401上的通孔，两端固定在波纹管外侧法兰402上；本实施例中，拉杆6为双头螺杆，双头螺杆两端分别通过位于波纹管外侧法兰402外侧的螺母锁紧在波纹管外侧法兰402上。拉杆结构可吸收母线补偿单元自身内压力，不会对固定装置及相连设备产生作用力，保证了开关设备整体的稳定性，降低了支撑结构的制造成本。

自平衡型可调节径向母线补偿单元还包括选配的支撑套7。如图1所示，当自平衡型可调节径向母线补偿单元立式安装时，在两根拉杆6上安装高度固定的支撑套7，本实施例中，支撑套7为带有中心通孔的套筒，活动外套在拉杆6上，支撑套7通过其下方的两个旋紧在拉杆6上的螺母安装在拉杆6上；支撑套7上端抵紧安装在母线壳体5下端的波纹管内侧法兰401底部。

安装了支撑套7的两根拉杆6的连线垂直于自平衡型可调节径向母线补偿单元的径向偏移方向，如图3所示；或者，安装了支撑套7的两根拉杆6的连线接近垂直于自平衡型可调节径向母线补偿单元的径向偏移方向，如图2所示，拉杆层一圈共有12个，受安装位置限制，该实施例中自平衡型可调节径向母线补偿单元的径向偏移方向的垂向上没有拉杆6，因此两个拉杆6位于波纹管内侧法兰401同一直径的两端，并且尽可能的靠近自平衡型可调节径向母线补偿单元的径向偏移方向的垂向，两者之间的夹角为15°。

支撑套7的作用在于保证下端的波纹管4的波纹管内侧法兰401不会因为自身重力的原因下沉压下端的缩波纹管4、使得上下两个波纹管4变形程度不一致，从而影响母线径向补偿单元的功能实现，如图6～8中，自平衡型可调节径向母线补偿单元均为立式安装，需要配置支撑套7。而如图5所示，径向母线补偿单元水平方向安装时，不需要安装支撑套7。

如图1所示，本装置能够将波纹管4的角度变形转化为径向变形，在角度变形量α不变的前提下，ΔL近似正比于L，因此，可通过更换不同长度的母线壳体5及长导体3来增减中间母线的长度L从而增减径向最大变形量ΔL，达到调节补偿量的目的，从而适应不同的使用环境。

如图5～8中，自平衡型可调节径向母线补偿单元与母线的补偿连接结构包括一字形连接结构、L形连接结构、Z型连接结构和U形连接结构，可以根据现场需求选配，布置形式灵活多变，结构适应性强。

Claims (10)

1.一种自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：包括由内至外顺次配置的导电层、绝缘层、外壳层和拉杆层，其中：

导电层包括长导体(3)，长导体(3)两端分别通过触头座(2)电连接支撑绝缘子嵌件(1)；

绝缘层包括在充满外壳层内部的电绝缘气体，以及电绝缘的支撑绝缘子(8)；

外壳层包括母线壳体(5)，母线壳体(5)两端分别通过波纹管(4)固接支撑绝缘子法兰(9),波纹管(4)一端通过波纹管内侧法兰(401)与母线壳体(5)固接,另一端通过波纹管外侧法兰(402)与支撑绝缘子法兰(9)固接，两端的支撑绝缘子法兰(9)与支撑绝缘子(8)一体成型，支撑绝缘子嵌件(1)嵌套于支撑绝缘子(8)内；

拉杆层包括环绕母线壳体(5)外部间隔布置的多根拉杆(6)，每根拉杆(6)活动穿过波纹管内侧法兰(401)上的通孔，两端固定在波纹管外侧法兰(402)上；

所述自平衡型可调节径向母线补偿单元还包括选配的支撑套(7)，当自平衡型可调节径向母线补偿单元立式安装时，在两根拉杆(6)上安装高度固定的支撑套(7)，支撑套(7)上端抵紧安装在母线壳体(5)下端的波纹管内侧法兰(401)底部。

2.根据权利要求1所述的自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：所述安装了支撑套(7)的两根拉杆(6)的连线位于自平衡型可调节径向母线补偿单元的径向偏移方向的垂线上，或者靠近该垂线。

3.根据权利要求2所述的自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：所述安装了支撑套(7)的两根拉杆(6)的连线与自平衡型可调节径向母线补偿单元的径向偏移方向的夹角小于等于30°。

4.根据权利要求1所述的自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：所述拉杆(6)为双头螺杆，双头螺杆两端分别通过螺母锁紧在波纹管外侧法兰(402)上。

5.根据权利要求3所述的自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：所述支撑套(7)通过其下方的两个旋紧在拉杆(6)上的螺母安装在拉杆(6)上。

6.根据权利要求5所述的自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：所述支撑套(7)为带有中心通孔的套筒，活动外套在拉杆(6)上。

7.根据权利要求1所述的自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：所述拉杆(6)沿母线壳体(5)外部间隔均匀的布置一圈，所述拉杆层呈鼠笼状。

8.根据权利要求1所述的自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：所述触头座(2)朝向长导体(3)的一端设有梅花触头(202)，梅花触头(202)中心处设有球面导向件(201)，长导体(3)两端插接在梅花触头(202)和球面导向件(201)之间的环形空腔中。

9.根据权利要求1所述的自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：所述自平衡型可调节径向母线补偿单元与母线的补偿连接结构包括L形连接结构、Z型连接结构、U形连接结构和一字形连接结构中的一种或者多种。

10.根据权利要求1所述的自平衡型可调节径向母线补偿单元，其特征在于：所述电绝缘气体为六氟化硫气体，支撑绝缘子(8)为环氧树脂支撑绝缘子。