CN216353934U - 一种柱上真空断路器套管 - Google Patents

Abstract

一种柱上真空断路器套管，套管包括导电芯、环氧树脂结构件、硅橡胶外套屏蔽网以及导电杆；导电芯的外侧设置有环氧树脂结构件，硅橡胶外套覆盖环氧树脂结构件的部分外表面；屏蔽网包括高压屏蔽网、低压屏蔽网以及低压屏蔽网嵌件；高压屏蔽网和低压屏蔽网均呈筒状结构，并均由环氧树脂结构件包裹；高压屏蔽网的筒状结构的半径小于低压屏蔽网的筒状结构的半径，高压屏蔽网的筒状结构的长度大于低压屏蔽网的筒状结构的长度；导电杆连接在导电芯的其中一端；环氧树脂结构件靠近导电杆的一端设置有三个环型伞裙结构；伞裙结构的长度由内到外依次增长。本实用新型中的一种柱上真空断路器套管，实现方法简单，成本低，隔离效果好，应用范围广。

Description

一种柱上真空断路器套管

技术领域

本实用新型涉及电网设备领域，更具体地，涉及一种柱上真空断路器套管。

背景技术

目前共箱型户外真空断路器多为采用SF₆气体绝缘。但SF₆气体是一种温室气体。其温室效应系数为CO₂气体的2.2万倍。随着“碳达峰、碳中和”目标的日益临近，市场迫切需要一款高防护、去SF₆气体的环保型开关作为替代。SF₆气体的绝缘能力是干燥空气的两倍以上，如需用干燥空气代替SF₆做为断路器内部的绝缘介质，则需大幅的增加断路器的体积。增大断路器的体积给安装带来了不便且制造成本会急剧增加。

减小断路器的体积，意味着不仅要减小断路器内部的断路开关结构，同时连接在断路器外部的用于穿设导电芯的套管之间的距离和尺寸都需要进一步减小。然而，现有技术中，用于柱上断路器的套管之间通常需要间隔一定的距离，或者套管内部导电芯与壳体之间需要间隔一定的距离以防止导电芯内的强电流信号之间发生电磁干扰而导致断路器发生故障。

因此，亟需一种新的柱上真空断路器套管。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种柱上真空断路器套管。

本实用新型采用如下的技术方案：

一种柱上真空断路器套管，其包括：套管，所述套管包括导电芯、环氧树脂结构件以及硅橡胶外套屏蔽网；所述导电芯的外侧设置有环氧树脂结构件，所述硅橡胶外套覆盖所述环氧树脂结构件的部分外表面；所述屏蔽网包括高压屏蔽网、低压屏蔽网以及低压屏蔽网嵌件；所述高压屏蔽网和低压屏蔽网均呈筒状结构，并均由所述环氧树脂结构件包裹；所述高压屏蔽网的筒状结构的半径小于所述低压屏蔽网的筒状结构的半径，所述高压屏蔽网的筒状结构的长度大于所述低压屏蔽网的筒状结构的长度；所述高压屏蔽网的筒状结构的中段固定于所述导电芯上，所述低压屏蔽网通过低压屏蔽网嵌件固定于浇注形成的所述环氧树脂结构件中；所述高压屏蔽网的中段部分套设于所述低压屏蔽网的内部，且高压屏蔽网的两端超过低压屏蔽网的外延设置；所述导电芯的其中一端连接有导电杆；所述环氧树脂结构件靠近导电杆的一端设置有三个环型伞裙结构；所述伞裙结构的长度由内到外依次增长。

优选地，所述套管中包括有三个形状相同的所述低压屏蔽网嵌件。

优选地，三个所述低压屏蔽网嵌件在所述环氧树脂结构件浇注时，实现固定、等间距的设置于所述导电芯轴线所在的法平面上。

优选地，所述低压屏蔽网的筒状结构外侧与三个所述低压屏蔽网嵌件依次焊接固定。

优选地，所述低压屏蔽网的筒状结构的两端均设置有朝向筒外侧的卷边。

优选地，所述高压屏蔽网的筒状结构的两端均设置有朝向筒外侧的卷边。

优选地，所述导电芯与所述导电杆连接的一端构造为用于容纳导电杆上触指的杯状结构。

优选地，所述高压屏蔽网的筒状结构内部的中段焊接于所述杯状结构上。

优选地，所述导电芯上与导电杆连接的一端还设置有法兰盘，所述法兰盘套接于所述环氧树脂结构件上。

优选地，所述法兰盘的其中一侧与所述硅橡胶外套相接，另一侧与壳体相接。

优选地，所述壳体的另一侧设置有电流互感器。

优选地，所述电流互感器套接于所述环氧树脂结构件的外侧。

优选地，所述低压屏蔽网的筒状结构的长度大于所述电流互感器的厚度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型中的一种柱上真空断路器套管，在套管中设置直筒状高压屏蔽网和低压屏蔽网的双层屏蔽结构，避免了在浇注时环氧树脂结构件内部产生气泡，并且其简化了生产工艺、均匀导电芯杯状结构根部电场、减小套管中导电芯的电磁辐射和干扰，从而实现了更好的屏蔽效果，同时增加了产品的绝缘裕度，避免了较高的电压信号对壳体的击穿，实现了对体积更小的断路器的支持。本实用新型中的一种柱上真空断路器套管，实现方法简单，成本低，隔离效果好，应用范围广。

本实用新型的有益效果还包括：

1、本实用新型中提供的套管外部包覆有硅橡胶外套，能够避免产品在搬运过程中磕碰对绝缘部件带来的损坏，增强了户外产品抗紫外线的能力，延长产品的使用寿命；

2、本实用新型中的柱上真空断路器套管具备弯直两种形态，能够在不增大壳体尺寸的同时进一步增大套管内部导电芯之间的相间距离，不仅能够提升产品抗恶略天气的性能，同时也能够降低柱上断路器的制造成本；

3、本实用新型中采用的双层高低压屏蔽网，能够以不同长度的组合方式进行实现，这种实现方式可以减小高压带电导体对互感器进行放电所造成的影响，同时还能够降低环氧树脂结构件的沿面电场强度，阻止沿面放电；

4、本实用新型中双层高低压屏蔽网的形状经过精确设置，能够均匀电场，降低局部场强，同时能够增大套管对工频电压的耐受程度，并避免了导电杆对环氧树脂结构件进行的表面放电；另外，环氧树脂结构件，可以在安装完成高低压屏蔽网之后通过灌注方式实现，实现方便，成本低，效果好；

5、本实用新型中的低压屏蔽网与低压屏蔽网嵌件焊接在一起，然后采用导线将低压屏蔽网嵌件与壳体连接在一起。从而使得低压屏蔽网能够与地面导通，以将高压带电体对壳体及互感器产品的泄漏电流引入大地，大幅度降低了局部放电量，从而有效提升了柱上断路器中绝缘件的安全性和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的一种柱上真空断路器套管中直管结构的示意图；

图2为本实用新型的一种柱上真空断路器套管中弯管结构的示意图。

图中：

1-套管；

2-法兰盘；

3-壳体；

4-密封圈；

5-电流互感器；

6-触指；

7-导电杆；

11-导电芯；

12-环氧树脂结构件；

13-硅橡胶外套；

14-低压屏蔽网；

15-低压屏蔽网嵌件；

16-高压屏蔽网。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

实施例一：

图1是本实用新型的一种柱上真空断路器套管中直管结构的示意图，如图1所示，本实用新型的一种柱上真空断路器套管主要包括套管1。

套管1包括导电芯11、环氧树脂结构件12、硅橡胶外套13屏蔽网。如图1所示，本实施例中的导电芯11为平直状。

导电芯11的外侧设置有环氧树脂结构件12，硅橡胶外套13覆盖环氧树脂结构件12的部分外表面。为了确保套管1的绝缘性能，减少大气中污秽环境的干扰，按照现有技术中通常的方法，硅橡胶外套13上可以增加多层伞状结构。

导电芯11的其中一端连接有导电杆7，其另一端优选设置为扁平结构，便于导电芯11与断路器或其他设备之间的连接。

导电杆7与导电芯11连接的一端设置有触指6，导电芯11与导电杆7连接的一端设置有用于容纳卡紧触指6的杯状结构。

屏蔽网包括低压屏蔽网14、低压屏蔽网嵌件15以及高压屏蔽网16。本实用新型中的高低压屏蔽网可以分层设置，从而对于辐射和泄露进行多层屏蔽。由于辐射和泄露主要发生在导电芯与导电杆的接口处，所以在这部分上可以设置两层屏蔽网，第一层屏蔽网距离较近，主要起到屏蔽高压泄露的作用，第二层屏蔽网在第一层屏蔽网实现屏蔽的基础上，再次对低压泄露进行二次屏蔽，通过这种方式，大幅提高了屏蔽效果。

低压屏蔽网14与高压屏蔽网16均呈筒状结构。高压屏蔽网16与低压屏蔽网14采用筒状结构可以保证在浇注环氧树脂时，环氧树脂结构件12内部不产生气泡，降低产品的局放，增强产品的绝缘性能。

高压屏蔽网16的筒状结构的半径小于低压屏蔽网14的筒状结构的半径，高压屏蔽网16中段部分套设于低压屏蔽网14的内部，且高压屏蔽网16的两端超过低压屏蔽网14的外延设置。高压屏蔽网16的筒状结构的中段套设于低压屏蔽网14的内部，通过这种方式可以确保辐射被多次屏蔽。高压屏蔽网16的筒状结构的两端超过低压屏蔽网14的外沿设置，通过这种方式可以降低环氧树脂结构件12的沿面电场强度。

高压屏蔽网16套设于导电芯11外部；低压屏蔽网14通过低压屏蔽网嵌件15浇注在环氧树脂结构件12的内部。

低压屏蔽网嵌件15有三个，三个低压屏蔽网嵌件15在环氧树脂结构件12浇注时，固定且等间距地设置于导电芯11轴线所在的法平面上，低压屏蔽网14的筒状结构外侧与三个低压屏蔽网嵌件15依次焊接固定。三个嵌件15与低压屏蔽网14焊接在一起，然后通过导线将低压屏蔽网嵌件15与壳体3连接在一起，从而将低压屏蔽网14中的电荷通过壳体3释放出去。当浇注环氧树脂结构件12的时候，可以将三个低压屏蔽网嵌件15刚好设置在法兰盘2和硅橡胶外套13的连接处。具体来说，低压屏蔽网嵌件15可以在环氧树脂结构件12实现浇注时而固定其与装置中其他元件的相对位置。

为了确保低压屏蔽网14能够对导电芯11的各个方向起到均匀且良好的屏蔽效果，应当保证低压屏蔽网14的筒状结构与导电芯11的轴心重合。因此，可以通过设置三个低压屏蔽网嵌件15来实现。三个低压屏蔽网嵌件15大小形状相同，均匀设置在法兰盘2内部的圆环区域内，每个之间保证120度的间隔，可以使得低压屏蔽网14的筒状结构按照预设方法固定。

高压屏蔽网16的筒状结构的中段与导电芯11的杯状结构固定连接，从而使得高压屏蔽网16同时包裹导电芯11与导电杆7。

低压屏蔽网14的筒状结构的两端均设置有朝向筒外侧的卷边；高压屏蔽网16的筒状结构的两端均设置有朝向筒外侧的卷边。由于增加了卷边，从而使得套管1内部的电场更加均匀，从而降低了套管1内部的场强。

为了确保套管1与壳体3之间的固定程度，可以在整体上呈管状结构的套管1中部设置法兰盘2。法兰盘2套接于环氧树脂结构件12的外侧，法兰盘2通过螺栓与壳体3压接在一起。电流互感器5套接于环氧树脂结构件12的外侧。

壳体3通常与法兰盘2通过法兰结构固定连接，电流互感器5能够固定在壳体3上。优选地，壳体3是一个封闭的金属壳体，其中充满干燥空气或是氮气，但本领域技术人员应当理解，本实用新型中使用的干燥空气或氮气是绝缘介质的一种，也可以采用其他具有绝缘性质的气体作为绝缘介质。本实用新型中的断路器也可以设置为具有零表压的，即断路器壳体内外压力一致。为了实现套管1与壳体3之间的密封连接，还可以在套管1与壳体3之间设置密封圈4。电流互感器5用于对导电芯11中的电流进行测量。

环氧树脂结构件12靠近导电杆7的一端设置有三个环型伞裙结构，伞裙结构的长度由内到外依次增长。伞裙结构将裸露的导电部分包裹在伞裙内部，增大了裸露带电部分对壳体3之间的距离，在不增加壳体3体积的同时提升产品的绝缘裕度。

由于低压屏蔽网14通过低压屏蔽网嵌件15、与壳体3连接后实现接地，因此，低压屏蔽网14可以将电流随时释放至大地，通过这种方式，也进一步地保证了设备的使用寿命。

低压屏蔽网14的筒状结构的长度大于电流互感器5的厚度。通过这种设置方法，可以将电流互感器5屏蔽在低压屏蔽网14的外侧，从而避免了导电杆7对于互感器的放电。

实施例二

图2为本实用新型的一种柱上真空断路器套管中弯管结构的示意图。如图2所示，本实施例结构与实施例一基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于：

根据断路器的整体结构，为了确保各个套管之间相对距离最远，还可以将导电芯11设置成弯曲状态，且位于导电芯11外部的环氧树脂结构件12和硅橡胶外套13也处于弯曲状态。

不过，无论是弯管还是直管的导电芯11形状，为了更好的对导电芯11进行保护和隔离，导电芯11都应当设置在该管状结构的轴心部位。

具体来说，当导电芯11为弯管时，其局部区域仍然是直管的状态，只有在法兰盘2与硅橡胶外套13连接位置附近、和导电芯11位于壳体3的外侧位置上，导电芯11发生弯曲。在这两个部位发生弯曲，可以在保证套管1仍然保持与壳体3密封连接的情况下，增加与其他套管之间的距离。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型中的一种柱上真空断路器套管，在套管中设置直筒状高压屏蔽网和低压屏蔽网的双层屏蔽结构，避免了在浇注时环氧树脂结构件内部产生气泡，并且其简化了生产工艺、均匀导电芯杯状结构根部电场、减小套管中导电芯的电磁辐射和干扰，从而实现了更好的屏蔽效果，同时增加了产品的绝缘裕度，避免了较高的电压信号对壳体的击穿，实现了对体积更小的断路器的支持。本实用新型中的一种柱上真空断路器套管，实现方法简单，成本低，隔离效果好，应用范围广。

本实用新型的有益效果还包括：

1、本实用新型中提供的套管外部包覆有硅橡胶外套，能够避免产品在搬运过程中磕碰对绝缘部件带来的损坏，增强了户外产品抗紫外线的能力，延长产品的使用寿命；

2、本实用新型中的柱上真空断路器套管具备弯直两种形态，能够在不增大壳体尺寸的同时进一步增大套管内部导电芯之间的相间距离，不仅能够提升产品抗恶略天气的性能，同时也能够降低柱上断路器的制造成本；

3、本实用新型中采用的双层高低压屏蔽网，能够以不同长度的组合方式进行实现，这种实现方式可以减小高压带电导体对互感器进行放电所造成的影响，同时还能够降低环氧树脂结构件的沿面电场强度，阻止沿面放电；

4、本实用新型中双层高低压屏蔽网的形状经过精确设置，能够均匀电场，降低局部场强，同时能够增大套管对工频电压的耐受程度，并避免了导电杆对环氧树脂结构件进行的表面放电；另外，环氧树脂结构件，可以在安装完成高低压屏蔽网之后通过灌注方式实现，实现方便，成本低，效果好；

5、本实用新型中的低压屏蔽网与低压屏蔽网嵌件焊接在一起，然后采用导线将低压屏蔽网嵌件与壳体连接在一起。从而使得低压屏蔽网能够与地面导通，以将高压带电体对壳体及互感器产品的泄漏电流引入大地，大幅度降低了局部放电量，从而有效提升了柱上断路器中绝缘件的安全性和使用寿命。

本实用新型申请人结合说明书附图对本实用新型的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本实用新型的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本实用新型精神，而并非对本实用新型保护范围的限制，相反，任何基于本实用新型的实用新型精神所作的任何改进或修饰都应当落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柱上真空断路器套管，其包括：套管(1)，其特征在于：

所述套管(1)包括导电芯(11)、环氧树脂结构件(12)以及硅橡胶外套(13)屏蔽网；

所述导电芯(11)的外侧设置有环氧树脂结构件(12)，所述硅橡胶外套(13)覆盖所述环氧树脂结构件(12)的部分外表面；

所述屏蔽网包括高压屏蔽网(16)、低压屏蔽网(14)以及低压屏蔽网嵌件(15)；

所述高压屏蔽网(16)和低压屏蔽网(14)均呈筒状结构，并均由所述环氧树脂结构件(12)包裹；

所述高压屏蔽网(16)的筒状结构的半径小于所述低压屏蔽网(14)的筒状结构的半径，所述高压屏蔽网(16)的筒状结构的长度大于所述低压屏蔽网(14)的筒状结构的长度；

所述高压屏蔽网(16)的筒状结构的中段固定于所述导电芯(11)上；

所述低压屏蔽网(14)通过低压屏蔽网嵌件(15)固定于浇注形成的所述环氧树脂结构件(12)中；

所述高压屏蔽网(16)的中段部分套设于所述低压屏蔽网(14)的内部，且高压屏蔽网(16)的两端超过低压屏蔽网(14)的外延设置；

所述导电芯(11)的其中一端连接有导电杆(7)；

所述环氧树脂结构件(12)靠近导电杆(7)的一端设置有三个环型伞裙结构；

所述伞裙结构的长度由内到外依次增长。

2.根据权利要求1所述的一种柱上真空断路器套管，其特征在于：

所述套管(1)中包括有三个形状相同的所述低压屏蔽网嵌件(15)；

三个所述低压屏蔽网嵌件(15)在所述环氧树脂结构件(12)浇注时，实现固定、等间距的设置于所述导电芯(11)轴线所在的法平面上。

3.根据权利要求2所述的一种柱上真空断路器套管，其特征在于：

所述低压屏蔽网(14)的筒状结构外侧与三个所述低压屏蔽网嵌件(15)依次焊接固定。

4.根据权利要求3所述的一种柱上真空断路器套管，其特征在于：

所述低压屏蔽网(14)的筒状结构的两端均设置有朝向筒外侧的卷边；

所述高压屏蔽网(16)的筒状结构的两端均设置有朝向筒外侧的卷边。

5.根据权利要求1所述的一种柱上真空断路器套管，其特征在于：

所述导电芯(11)与所述导电杆(7)连接的一端构造为用于容纳导电杆(7)上触指(6)的杯状结构。

6.根据权利要求5所述的一种柱上真空断路器套管，其特征在于：

所述高压屏蔽网(16)的筒状结构内部的中段焊接于所述杯状结构上。

7.根据权利要求1所述的一种柱上真空断路器套管，其特征在于：

所述导电芯(11)上与导电杆(7)连接的一端还设置有法兰盘(2)，所述法兰盘(2)套接于所述环氧树脂结构件(12)上。

8.根据权利要求7所述的一种柱上真空断路器套管，其特征在于：

所述法兰盘(2)的其中一侧与所述硅橡胶外套(13)相接，另一侧与壳体(3)相接。

9.根据权利要求8所述的一种柱上真空断路器套管，其特征在于：

所述壳体(3)的另一侧设置有电流互感器(5)；

所述电流互感器(5)套接于所述环氧树脂结构件(12)的外侧。

10.根据权利要求9所述的一种柱上真空断路器套管，其特征在于：

所述低压屏蔽网(14)的筒状结构的长度大于所述电流互感器(5)的厚度。

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