CN212626835U - 一种gis开关设备用气固体绝缘结构及gis开关设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种GIS开关设备用气固体绝缘结构及GIS开关设备，包括静主触头(1)、静弧触头(2)、静触头座(3)、绝缘子(4)和嵌件(5)；其中，静主触头(1)设置在嵌件(5)的端面上，并通过与嵌件(5)同一轴向布置的静触头座(3)固定，静弧触头(2)设置在静触头座(3)的伸出端上，绝缘子(4)固定在嵌件(5)的周向上，绝缘子(4)的边缘连接有壳体(8)，形成一个腔体，该腔体内填充有气体(7)；静触头座(3)与静主触头(1)的外表面设置有固体绝缘层(6)。本实用新型能够满足GIS开关设备小型化、高性能的要求，也适用于采用环保气体作为绝缘及灭弧介质，符合低碳、环保型友好社会的需求。
Description
技术领域
本实用新型属于GIS开关设备技术领域，具体涉及一种GIS开关设备用气固体绝缘结构及GIS开关设备。
背景技术
隔离开关DS、接地开关ES、故障接地开关FES、三工位隔离-接地开关DES均为气体绝缘金属封闭开关设备GIS的重要组成部分。现有隔离开关DS、接地开关ES、故障接地开关FES、三工位隔离接地开关DES均采用以绝缘气体为绝缘介质的气固绝缘结构，无论在设备正常运行时，还是遇到故障紧急处理时，都需要设备具备良好的绝缘水平及相应的灭弧能力。所以需要一种GIS用气固绝缘方法来保证隔离开关DS、接地开关ES、故障接地开关FES、三工位隔离接地开关DES设备具备优良的气固绝缘能力，起到保证设备安全运行，保护设备自身和保护线路的作用。
随着电网建设的快速发展，用户对于小型化、高参数性能开关设备的需求越来越高，无论是采用SF6气体作为绝缘介质的传统开关设备，还是适应环保要求低碳、环保、绿色，降低SF6气体使用量，采用SF6替代气体(即环保气体)作为绝缘介质的新型环保开关设备，在不改变现有结构的前提下，其提高的绝缘参数及灭弧性能参数很难同时满足用户对于开关设备小型化、高参数性能的要求，影响到开关设备结构尺寸和综合性能的提升。因此，要解决上述问题，采用本专利提供的气固绝缘性能的方法，不需要改变现有结构尺寸，完全能够满足小型化、高性能以及环保型开关设备的需求。
现有技术主要以改变静触头座、静主触头的整体材料以及结构形状为主，例如使用铜材或者同钨合金等，或者通过改变其零件的结构尺寸，优化其绝缘水平，但是通过上述技术的改进，难以达到用户要求的小型化、高参数以及环保型开关设备的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种GIS开关设备用气固体绝缘结构及GIS开关设备，完全能够满足GIS开关设备小型化、高性能的要求，也适用于采用环保气体作为绝缘及灭弧介质，符合低碳、环保型友好社会的需求。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的：
一种GIS开关设备用气固体绝缘结构，包括静主触头、静弧触头、静触头座、绝缘子和嵌件；其中，静主触头设置在嵌件的端面上，并通过与嵌件同一轴向布置的静触头座固定，静弧触头设置在静触头座的伸出端上，绝缘子固定在嵌件的周向上，绝缘子的边缘连接有壳体，形成一个腔体，该腔体内填充有气体；静触头座与静主触头的外表面设置有固体绝缘层。
本实用新型进一步在于，静触头座与静主触头采用一体化成型结构或者可拆卸的装配式结构。
本实用新型进一步在于，静触头座与静主触头采用铝材、铜材或铜钨材料制成。
本实用新型进一步在于，腔体内填充的气体为SF6气体，SF6+N2/CO2/空气混合气体，或者碳氟类气体+N2/CO2/空气混合气体。
本实用新型进一步在于，固体绝缘层采用阳极氧化表面处理或者采用涂装聚四氟乙烯表面处理得到。
本实用新型进一步在于，固体绝缘层的厚度为1.5～3.5mm。
本实用新型进一步在于，静主触头的前端上安装有弹簧触指或表带触指。
本实用新型进一步在于，壳体与绝缘子通过螺钉连接。
一种GIS开关设备，采用所述的一种GIS开关设备用气固体绝缘结构。
本实用新型至少具有如下有益的技术效果：
本实用新型提供的一种GIS开关设备用气固体绝缘结构及GIS开关设备，包括静触头座、静主触头、静弧触头以及安装的绝缘子；所述静触头座、静主触头、静弧触头分别固定在绝缘子的嵌件上，形成GIS静触头结构；静触头座、静主触头零件的外表面采用电化学氧化或表面涂装固体绝缘层处理结构，与内置SF6气体、环保气体或混合气体形成新的气固体绝缘结构，能够有效提高GIS开关设备的绝缘及灭弧性能，使产品更加安全可靠，满足GIS开关设备小型化、高参数的性能要求，且不影响静触头座和静主触头自身的导电能力。此外，静触头座和静主触头形成新的气固绝缘结构，不仅适用于静触头结构，同样适用于可动部件的结构，适用范围更加广泛。
进一步，气固绝缘结构的气体，可以是SF6气体、同样能够采用环保气体或混合气体等GIS开关设备用绝缘气体，满足绿色、环保型社会的需求。
进一步，所述静触头座和静主触头的表面处理，可以是阳极氧化表面处理，也可以是涂装聚四氟乙烯表面处理，形成与基材不同性质的表面材料。
附图说明
图1是本实用新型一种GIS开关设备用气固体绝缘结构的示意图。
图中标记说明：
1、静主触头；2、静弧触头；3、静触头座；4、绝缘子(主要包括绝缘盆子、绝缘筒以及绝缘法兰的统称，以下简称绝缘子)；5、嵌件；6、固体绝缘层；7、气体、8、壳体。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图1所示，在图1中示出了一种GIS开关设备用气固体绝缘结构示意图。本实用新型提供了一种GIS开关设备用气固绝缘结构，包括静触头座3、静主触头1、静弧触头2以及安装的绝缘子4、嵌件5、外表面采用电化学氧化或表面涂装固体绝缘层6、气体7、壳体8；所述静触头座3、静主触头1、静弧触头2分别通过嵌件5安装在绝缘子4上，形成GIS静触头结构；所述的壳体8与绝缘子4通过螺钉连接，其中序号1-6的所有零件均封闭在壳体8内，在壳体8内充气气体7作为绝缘以及灭弧介质用。
所述静触头座3与静主触头1为一体式结构或装配式结构，静主触头1的前端安装弹簧触指或表带触指等，形成静主触头结构。
所述静触头座3和静主触头1为铝材、铜材或铜钨材料等导电性能好的金属材料。
所述的静主触头1的外表面采用电化学氧化或表面涂装固体绝缘层6，使其外表面在一定区域内形成阳极氧化层或聚四氟乙烯涂层，在主触头1与气体7之间形成一种新的气固体结构，不改变静主触头1的形状，却能够有效提高其整体绝缘的能力，同时能够在开断试验过程中达到抑制电弧、提高弧后绝缘的目的，满足其小型化、高参数下开关设备的要求。
所述的气体7，可以采用SF6气体、SF6+N2/CO2/空气等混合气体，同样能够采用环保气体(不包含SF6气体，如碳氟类气体+N2/CO2/空气)等作为绝缘及灭弧介质，满足绿色、环保型社会的需求。
所述的静主触头1的外表面采用电化学氧化或表面涂装固体绝缘层6的结构，不仅适用于静触头结构，同样适用于可动部件的结构；适用范围更加广泛；
所述的静主触头1的外表面涂装固体绝缘层6的厚度为1.5～3.5mm，太薄加工不容易，容易变形；太厚则相对笨重，影响其它性能指标，经济性不好。
综上所述：所述静触头座3、静主触头1的外表面，与GIS设备内置的SF6绝缘气体、环保绝缘气体或混合绝缘气体等GIS用气体7绝缘介质，形成新的气固绝缘结构，能够显著提升静主触头1在GIS开关设的绝缘能力；同时在进行开断试验过程中，能够有效切断电弧路径，防止电弧乱飘，达到抑制电弧的目的，满足其灭弧性能，防止烧蚀，具有双重效果；满足GIS开关设备小型化、高参数的性能要求，切实提高GIS开关设备安全可靠运行，使用寿命周期更长。
本实用新型具有如下的优点：
1)通过电化学氧化技术或表面涂装技术，对所述静触头座3、静主触头1的外表面进行表面处理，使其外表面在一定区域内形成阳极氧化层或聚四氟乙烯涂层，形成新的气固体绝缘结构，在不影响通流能力的前提下，以较低的成本，达到改善其绝缘能力以及灭弧能力等电气性能的目的，满足GIS开关设备小型化、高参数的性能要求。
2)因未对静主触头1和静触头座3进行结构尺寸的更改，可方便实现老产品替换，综合性能提升的目的。
3)采用所述的外表面电化学氧化或表面涂装固体绝缘层结构，其内部所述的气体，可以采用SF6气体、同样能够采用环保气体或混合气体等作为绝缘及灭弧介质，满足绿色、环保型社会的需求。
4)采用这种气固体绝缘结构，能够切实提高GIS开关设备安全可靠运行，使用寿命周期更长。
本实用新型构思的关键点：
1、本实用新型为一种提高GIS开关设备绝缘性能的结构，能够满足GIS开关设备小型化、高参数的性能要求；
2、本实用新型所提及一种GIS开关设备用气固体绝缘结构，包含涂装技术和电化学氧化技术，例如表面涂聚四氟乙烯或阳极氧化；
3、本实用新型适用于GIS开关设备中所有组成部分，例如隔离开关DS、接地开关ES、故障接地开关FES、三工位隔离接地开关DES等结构；
4、本实用新型适用于GIS开关设备中所有涉及气—固绝缘的结构，例如触头、屏蔽等结构；
5、本实用新型适用于以SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质的传统GIS开关设备，也适用于以纯环保气体或混合气体作为绝缘介质和灭弧介质的新型GIS开关设备；
6、本实用新型所提及一种GIS开关设备用气固绝缘的结构，在提高绝缘性能的基础上，同时能够达到抑制电弧的目的，具有双重效果，满足其小型化、高参数下灭弧性能的要求。
Claims (8)
1.一种GIS开关设备用气固体绝缘结构，其特征在于，包括静主触头(1)、静弧触头(2)、静触头座(3)、绝缘子(4)和嵌件(5)；其中，
静主触头(1)设置在嵌件(5)的端面上，并通过与嵌件(5)同一轴向布置的静触头座(3)固定，静弧触头(2)设置在静触头座(3)的伸出端上，绝缘子(4)固定在嵌件(5)的周向上，绝缘子(4)的边缘连接有壳体(8)，形成一个腔体，该腔体内填充有气体(7)；静触头座(3)与静主触头(1)的外表面设置有固体绝缘层(6)。
2.根据权利要求1所述的一种GIS开关设备用气固体绝缘结构，其特征在于，静触头座(3)与静主触头(1)采用一体化成型结构或者可拆卸的装配式结构。
3.根据权利要求1所述的一种GIS开关设备用气固体绝缘结构，其特征在于，静触头座(3)与静主触头(1)采用铝材、铜材或铜钨材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种GIS开关设备用气固体绝缘结构，其特征在于，固体绝缘层(6)采用阳极氧化表面处理或者采用涂装聚四氟乙烯表面处理得到。
5.根据权利要求4所述的一种GIS开关设备用气固体绝缘结构，其特征在于，固体绝缘层(6)的厚度为1.5～3.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种GIS开关设备用气固体绝缘结构，其特征在于，静主触头(1)的前端上安装有弹簧触指或表带触指。
7.根据权利要求1所述的一种GIS开关设备用气固体绝缘结构，其特征在于，壳体(8)与绝缘子(4)通过螺钉连接。
8.一种GIS开关设备，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述的一种GIS开关设备用气固体绝缘结构。
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2020
- 2020-06-29 CN CN202021227758.6U patent/CN212626835U/zh active Active
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