CN214204178U - 一种大电流gis母线触头连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于输电设备技术领域，公开了一种大电流GIS母线触头连接结构，包括屏蔽导体、支撑导体和外接触导体，在支撑导体的端部连接有内导向套，在支撑导体的外壁上设有内导流触指；屏蔽导体套设在支撑导体外侧，屏蔽导体的头端与支撑导体的头端连接，屏蔽导体的末端与支撑导体外壁形成环形空腔，外接触导体插入在环形空腔内；在屏蔽导体的末端内壁上安装有外导流触指和外导向套；支撑导体、内导流触指和外接触导体形成主通流回路，屏蔽导体、外导流触指和外接触导体形成辅助通流回路。内外接触、并联双向的主辅回路导流结构方案，增加分流通道，有效地提升母线导体关键接触连接部位的通流能力，降低接触点温升，对提升通流能力具有较大的优势。

Description

一种大电流GIS母线触头连接结构

技术领域

本实用新型属于输电设备技术领域，涉及一种大电流GIS母线触头连接结构。

背景技术

随着电网构架互联和环网体系建设的不断发展，大容量、小型化GIS的市场需求不断增加。部分电网公司对550kV GIS提出了8000A的技术要求(常规额定电流仅为5000-6300A)。

提高设备额定电流的常用方法有以下两种：

①改变原有产品结构尺寸，增大筒体、导体、绝缘子外径以及其内部嵌件的截面尺寸，这种方案可以有效地实现设备通流性能的增加，但零部件材料用量和设备整体尺寸将大幅增加，造成生产成本和用户建设用地的费用增大。与目前中心城市宝贵紧张的土地资源以及紧凑型、集约化的开关设备设计理念相矛盾，无法提升产品的市场竞争力。

②不改变筒体、导体的截面尺寸，通过改变触头局部接触型式(弹簧触头、触指栅、梅花触头、表带触头)和大面积采用高导电材料(如铜)，以不改变外形尺寸的小改型技术方案，来改善设备的通流性能。但改变触头局部接触型式的方式在面对大电流的应用场景显得收效甚微，大面积采用高导电材料(如铜)的实现手段制造成本大大增加，制备工艺复杂，零部件成套周期变长，零部件重量成倍增加，在工厂、现场安装工作都较为困难。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种大电流GIS母线触头连接结构，解决了改变原有产品结构尺寸造成产品体积大，及大面积采用高导材料造成成本增加的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种大电流GIS母线触头连接结构，包括屏蔽导体、支撑导体和外接触导体，在支撑导体的端部连接有内导向套，在支撑导体的外壁上设有内导流触指；

屏蔽导体套设在支撑导体外侧，屏蔽导体的头端与支撑导体的头端连接，屏蔽导体的末端与支撑导体外壁形成环形空腔，外接触导体插入在环形空腔内；

在屏蔽导体的末端内壁上安装有外导流触指和外导向套；

支撑导体、内导流触指和外接触导体形成主通流回路，屏蔽导体、外导流触指和外接触导体形成辅助通流回路。

进一步，支撑导体和外接触导体内壁开有通气孔。

进一步，内导向套上开有矩阵式分布的散热孔。

进一步，屏蔽导体的头端与支撑导体的头端螺栓连接。

进一步，屏蔽导体和外接触导体外涂覆有油漆层。

进一步，屏蔽导体的末端内壁上开有用于安装外导流触指和外导向套的环形槽。

进一步，支撑导体的头端与中心嵌件连接，末端开用于安装内导流触指和内导向套的卡槽。

进一步，支撑导体采用铜质材料，屏蔽导体采用铝质材料。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开了一种大电流GIS母线触头连接结构，包括屏蔽导体、支撑导体和外接触导体，在支撑导体的端部连接有内导向套，在支撑导体的外壁上设有内导流触指，在屏蔽导体的末端内壁上安装有外导流触指和外导向套，内导流触指实现支撑导体和外接触导体之间的环形触点通流，支撑导体、内导流触指和外接触导体形成主通流回路，外导流触指实现了屏蔽导体和外接触导体之间的环形触点通流，屏蔽导体、外导流触指和外接触导体形成辅助通流回路。可在保持现有母线设备基本外形尺寸的情况下，通过增加触点数量和通流通道，有效地提高母线组件关键接触连接部位的通流能力、降低接触点温升指标，满足小型化、经济型GIS母线结构的大容量通流性能。内外接触、并联双向的主辅回路导流结构方案，增加分流通道，有效地提升母线导体关键接触连接部位的通流能力，降低接触点温升，对提升通流能力具有较大的技术优势。本实用新型公开的一种大电流GIS母线触头连接结构，与现有技术对比，在应对大电流技术需求时所涉及的材料用量成本、结构尺寸控制的效果是明显不同的，具有小型化、大容量、低成本特点，既满足大电流的通流能力，又可以有效降低制造成本和控制设备外形体积。

进一步，支撑导体采用高导电率材料，外接触导体采用中低导电率材料，通过主辅回路导体的集成式、小型化的装配设计，既有效提升了大电流通流能力，又避免了大量的高导材质的使用或者设备空间体积的增加，对控制成本具有较大的技术优势。

进一步，支撑导体和外接触导体内壁开有通气孔，内导向套具有矩阵式散热间隙格栅。充分考虑封闭接触空间的热量传导，加大气流流动，增强散热、传热效果。

附图说明

图1为本实用新型的大电流GIS母线触头连接结构示意图；

图2为内导向套结构示意图，(a)为内导向套的正面结构示意图，(b)为内导向套的横截面结构示意图；

图3为导流通道示意图；

图4为本实用新型的母线装配结构示意图。

其中：1为屏蔽导体，2为外导流触指，3为外导向套，4为外接触导体，5为内导向套，6为内导流触指，7为支撑导体，8为中心嵌件，9为盆式绝缘子；

51为散热孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型公开了一种大电流GIS母线触头连接结构，包括屏蔽导体1、支撑导体7和外接触导体4，在支撑导体7的端部连接有内导向套5，在支撑导体7的外壁上设有内导流触指6；屏蔽导体1套设在支撑导体7外侧，屏蔽导体1的头端与支撑导体7的头端连接，屏蔽导体1的末端与支撑导体7外壁形成环形空腔，外接触导体4插入在环形空腔内；在屏蔽导体1的末端内壁上安装有外导流触指2和外导向套3。

内导流触指6实现了支撑导体7和外接触导体4之间的环形触点通流，支撑导体7、内导流触指6和外接触导体4形成主通流回路；外导流触指2实现了屏蔽导体1和外接触导体4之间的环形触点通流，屏蔽导体1、外导流触指2和外接触导体4形成辅助通流回路。

主辅回路结构可以实现对外接触导体4的径向支撑和轴向导向定位，对中精确度高、内外触指点接触可靠性高，对于设备的机械性能、短时和峰值耐受性能均有可靠的保证。

更优地，支撑导体7和外接触导体4内壁开有通气孔，如图2(a)和图2(b)所示，内导向套5具有矩阵式散热间隙格栅，即在内导向套5上开有多个矩阵式分布的散热孔51。充分考虑封闭接触空间的热量传导，加大气流流动，增强散热、传热效果。

屏蔽导体1的头端与支撑导体7的头端螺栓连接，屏蔽导体1的末端内壁上开有用于安装外导流触指2和外导向套3的环形槽。屏蔽导体1同时兼具绝缘屏蔽、通流、传热辐射的功能优势。

更优地，根据大容量电流的实际技术需求，在屏蔽导体1和外接触导体4的外表面涂覆有油漆层，以进一步增加传热和散热辐射效应。

支撑导体7的头端与盆式绝缘子9的中心嵌件8连接，可有效提升嵌件联接处的通流性能，末端开用于安装内导流触指6和内导向套5的卡槽，内导向套5用于对插入的外接触导体4进行支撑和导向定位。

支撑导体7采用高导电材料(比如铜)，屏蔽导体1采用中低导电材料(比如铝)。通过主辅回路导体的集成式、小型化的装配设计，既有效提升了大电流通流能力，又避免了大量的高导材质的使用或者设备空间体积的增加，对控制成本具有较大的技术优势。

以550kV常规GIS产品为例，其产品母线结构额定通流一般为5000、6300A，触头结构一般设计为表带触指、触指栅、螺旋弹簧等结构，如将额定电流由6300提升至8000A，现有的技术一般会将导体的直径增大以增加表带触指、触指栅、螺旋弹簧的触点数量。按照现有技术经验，如果通过试验电流8800(1.1x8000)，导体将至少由现有外径160mm增加至200mm，为满足绝缘水平的要求，绝缘盆子及其触头导体的外径、连接壳体也随之增加，零部件材料用量和相间距增大，设备的占地面积增大，与经济型、小型化的技术要求理念背道而驰。如果将触头和导体(局部)采用铜材，重量将增加至原有的2-3倍，间隔费用大幅增加，无法满足市场竞争要求，同时重量的增大将对设备的绝缘件机械可靠性提出更高的要求，存在一定的风险隐患。

本实用新型公开的一种大电流GIS母线触头连接结构，采用了双回路或多回路的通流方案，通过一种主附回路导体的集成型装配方案的设计，可有效提高母线组件关键接触连接部位的通流能力。与现有技术对比，两者在应对大电流技术需求时所涉及的材料用量成本、结构尺寸控制的效果是明显不同的，小型化、大容量、低成本技术特点具有明显的优势，既满足大电流的通流能力，又可以有效降低制造成本和控制设备外形体积。

Claims (8)

1.一种大电流GIS母线触头连接结构，特征在于，包括屏蔽导体(1)、支撑导体(7)和外接触导体(4)，在支撑导体(7)的端部连接有内导向套(5)，在支撑导体(7)的外壁上设有内导流触指(6)；

屏蔽导体(1)套设在支撑导体(7)外侧，屏蔽导体(1)的头端与支撑导体(7)的头端连接，屏蔽导体(1)的末端与支撑导体(7)外壁形成环形空腔，外接触导体(4)插入在环形空腔内；

在屏蔽导体(1)的末端内壁上安装有外导流触指(2)和外导向套(3)；

支撑导体(7)、内导流触指(6)和外接触导体(4)形成主通流回路，屏蔽导体(1)、外导流触指(2)和外接触导体(4)形成辅助通流回路。

2.根据权利要求1所述的一种大电流GIS母线触头连接结构，特征在于，支撑导体(7)和外接触导体(4)内壁开有通气孔。

3.根据权利要求1所述的一种大电流GIS母线触头连接结构，特征在于，内导向套(5)上开有矩阵式分布的散热孔(51)。

4.根据权利要求1所述的一种大电流GIS母线触头连接结构，特征在于，屏蔽导体(1)的头端与支撑导体(7)的头端螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的一种大电流GIS母线触头连接结构，特征在于，屏蔽导体(1)和外接触导体(4)外涂覆有油漆层。

6.根据权利要求1所述的一种大电流GIS母线触头连接结构，特征在于，屏蔽导体(1)的末端内壁上开有用于安装外导流触指(2)和外导向套(3)的环形槽。

7.根据权利要求1所述的一种大电流GIS母线触头连接结构，特征在于，支撑导体(7)的头端与中心嵌件(8)连接，末端开用于安装内导流触指(6)和内导向套(5)的卡槽。

8.根据权利要求1所述的一种大电流GIS母线触头连接结构，特征在于，支撑导体(7)采用铜质材料，屏蔽导体(1)采用铝质材料。

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