CN219458328U - 一种防水绝缘隔板以及气体绝缘金属封闭开关设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防水绝缘隔板，其隔板本体上设有地电位屏蔽结构和法兰联结套筒，法兰联结套筒上设有第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔用于与气体绝缘金属封闭开关设备的外壳连接，第二连接孔用于与地电位屏蔽结构连接，第二连接孔和第一连接孔不贯通。本实用新型的防水绝缘隔板的密封性和绝缘性都得到了极大提高，能够解决现有漏气放电事故，保证供电可靠性。本实用新型还公开了一种使用上述防水绝缘隔板的气体绝缘金属封闭开关设备。

Description

一种防水绝缘隔板以及气体绝缘金属封闭开关设备

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，具体涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备用防水绝缘隔板，以及使用该防水绝缘隔板的气体绝缘金属封闭开关设备。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称为GIS)是保证电力系统安全运行的重要设备。在GIS中，绝缘隔板起着隔离相邻气室、支撑导体和对地绝缘的重要作用。绝缘隔板通常由中心导体、环氧树脂浇注部分、地电位屏蔽结构及法兰联结套筒四大部分组成。

现有绝缘隔板中，如图2所示，法兰联结套筒用于与GIS外壳以及内部的地电位屏蔽结构通过螺纹副相连。然而目前的联结方式总是会出现金属杂质进入浇注后的绝缘隔板内部的情况，严重影响了绝缘隔板的绝缘性能。此外，GIS应用于户外场合时，雨水雪水常年累积，非常容易进入到环氧树脂浇注部分，进入环氧树脂浇注部分的雨水雪水，不仅会大大影响绝缘隔板的绝缘性能，而且当寒冷气候来临时，进入环氧树脂浇注部分的雨水雪水还会结冰膨胀，导致绝缘隔板冻裂，发生漏气，进而导致严重的绝缘放电事故，影响供电可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种防水绝缘隔板，极大提高了密封性和绝缘性，还提供一种气体绝缘金属封闭开关设备。

本实用新型提供的一种防水绝缘隔板，用于气体绝缘金属封闭开关设备，包括隔板本体，所述隔板本体上设有地电位屏蔽结构和法兰联结套筒，法兰联结套筒上设有第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔用于与气体绝缘金属封闭开关设备的外壳连接，第二连接孔用于与地电位屏蔽结构连接，第二连接孔和第一连接孔不贯通。

优选的，第二连接孔的轴线与第一连接孔的轴线垂直。

优选的，所述第二连接孔设有内螺纹，地电位屏蔽结构上设有与该内螺纹相配的螺纹柱，地电位屏蔽结构通过螺纹柱与第二连接孔配合实现与法兰联结套筒的紧固连接。

优选的，所述法兰联结套筒设有多个，各法兰联结套筒沿地电位屏蔽结构的布置方向均匀排布。

优选的，所述地电位屏蔽结构为环状结构，各法兰联结套筒绕所述环状结构的中心均匀分布。

优选的，所述地电位屏蔽结构的环状结构由条形的弹簧经过弯曲且端面对接后得到。

优选的，气体绝缘金属封闭开关设备的外壳和所述法兰联结套筒通过穿入第一连接孔的螺栓固定，并在螺栓两端设置螺母紧固，螺母与所述外壳之间垫设有防水垫圈。

优选的，所述隔板本体还包括中心导体和浇注部分，所述地电位屏蔽结构环绕中心导体设置；所述浇注部分是由环氧树脂浇注在中心导体、地电位屏蔽结构以及法兰联结套筒之间的指定位置并固化得到的结构。

优选的，所述中心导体的侧面上设有凹坑。

本实用新型还提供了一种气体绝缘金属封闭开关设备，包括外壳，还包括上述的防水绝缘隔板，所述防水绝缘隔板通过法兰联结套筒上设置的第一连接孔与外壳连接。

本实用新型的发明人经过研究发现，现有的绝缘隔板之所以会出现密封不佳、冻裂漏气等情况，是因为目前的绝缘隔板的法兰联结套筒在加工时都会把与地电位屏蔽结构连接的孔和与GIS外壳连接的孔贯通，即把第二连接孔贯通至第一连接孔。

具体情况就是：当地电位屏蔽结构和法兰联结套筒二者装配时，螺纹副的配合极易产生金属杂质，该杂质会掉入第一连接孔，进而浇注进入绝缘隔板的内部，严重影响绝缘隔板的绝缘性能。而当GIS应用于户外场合时，雨水雪水会循着第一连接孔进入第二连接孔，继而循着第二连接孔进入环氧树脂浇注部分。进入环氧树脂浇注部分的雨水雪水，不仅影响绝缘，还会在冬季结冰膨胀，导致绝缘隔板冻裂，发生漏气，影响供电可靠性。

本实用新型的法兰联结套筒上设置有第一连接孔和第二连接孔，其中第二连接孔为开口开设在法兰联结套筒外侧壁上的盲孔，即第二连接孔不与第一连接孔贯通，因此法兰联结套筒既能够实现原本的功能，即与GIS外壳、地电位屏蔽结构进行连接；又由于两个连接孔之间不互通，因此地电位屏蔽结构与法兰联结套筒连接时的金属杂质无法进入第一连接孔，所以不会影响绝缘性能，外部环境的水分也无法循着第一连接孔进入第二连接孔，因此也不会导致环氧树脂浇注部分的破坏，彻底杜绝了雨水雪水进入绝缘隔板的环氧树脂浇注体内。使用了该防水绝缘隔板的气体绝缘金属封闭开关设备，断绝了这一因素导致的绝缘破坏，因此极大保证了供电的可靠性。

附图说明

图1是现有绝缘隔板的结构示意图；

图2是现有绝缘隔板与外壳的联结结构示意图；

图3是本实用新型实施例1中防水绝缘隔板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1中地电位屏蔽结构和法兰联结套筒的联结结构示意图；

图5是本实用新型实施例1中防水绝缘隔板与外壳的联结结构示意图；

图6是本实用新型实施例1中中心导体的结构示意图；

图7a是本实用新型实施例1中防水垫圈的拆解图；

图7b是本实用新型实施例1中防水垫圈的组合安装图。

图中：1、地电位屏蔽结构；11、螺纹柱；2、法兰联结套筒；21、第一连接孔；22、第二连接孔；3、外壳；4、防水垫圈；5、中心导体；51、凹坑；6、浇注部分。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现有绝缘隔板中，地电位屏蔽结构1和法兰联结套筒2之间的联结结构示意见图1和图2，套筒正面上加工有直径15mm的通孔，用于通过螺栓螺母等紧固件连接GIS外壳3。该15mm通孔的圆柱面上加工有M3内螺纹孔，该内螺纹孔贯通至法兰联结套筒2的外侧面，地电位屏蔽结构1上焊接有M3外螺纹小柱，套筒通过M3螺纹孔联结在地电位屏蔽结构1上。

本实用新型的发明人发现，地电位屏蔽结构1和法兰联结套筒2二者装配时，极易产生金属杂质，掉入直径15mm的通孔，进而浇注进入绝缘隔板内部，严重影响绝缘隔板的绝缘性能。且当GIS应用于户外场合时，雨水雪水常年累积，会循着螺栓联结部分进入直径15mm的通孔，继而循着M3螺纹副进入环氧树脂浇注部分6。进入环氧树脂浇注部分6的雨水雪水，会大大影响绝缘隔板的绝缘性能；而且当季节变换，尤其在冬季，进入环氧树脂浇注部分6的雨水雪水会结冰膨胀，导致绝缘隔板冻裂，发生漏气，进而导致严重的绝缘放电事故，影响供电可靠性。

实施例1

请参阅图3至图5，本实用新型公开一种防水绝缘隔板，用于气体绝缘金属封闭开关设备，包括隔板本体，隔板本体上设有地电位屏蔽结构1和法兰联结套筒2，法兰联结套筒2上设有第一连接孔21和第二连接孔22，第一连接孔21用于与气体绝缘金属封闭开关设备的外壳3连接，第二连接孔22用于与地电位屏蔽结构1连接。其中，第二连接孔22是一个开口开设在法兰联结套筒2外侧壁上的盲孔，故第二连接孔22和第一连接孔21之间并不贯通。

在不影响法兰联结套筒2原本的功能(即与GIS外壳3、地电位屏蔽结构1进行连接)的情况下，将第二连接孔22设置为盲孔，即第二连接孔22不与第一连接孔21贯通，从而使得地电位屏蔽结构1与法兰联结套筒2连接时的金属杂质无法进入第一连接孔21，所以不会影响绝缘性能；外部环境的水分也无法循着第一连接孔21进入第二连接孔22，因此也不会导致环氧树脂浇注部分6的破坏，从而断绝了由于二者连通导致的绝缘破坏。彻底克服了现有绝缘隔板技术的不足，有效改善了绝缘隔板的防水性能，提高了绝缘隔板的绝缘可靠性和机械可靠性。

本实施例中，法兰联结套筒2采用铝棒材机加工而成，直径25mm，其上加工有第一连接孔21，第一连接孔21可以是直径15mm的通孔或M12螺纹孔；法兰联结套筒2的圆柱面上加工有第二连接孔22，第二连接孔22和第一连接孔21之间不贯通。

本实施例中，第二连接孔22的轴线与第一连接孔21的轴线垂直，二者之间的位置关系符合GIS外壳3和地电位屏蔽结构1之间的位置关系，方便连接。

本实施例中，第二连接孔22设有内螺纹，地电位屏蔽结构1上设有与该内螺纹相配的螺纹柱11，地电位屏蔽结构1通过螺纹柱11与第二连接孔22配合实现与法兰联结套筒2的紧固连接。本实施例中的内螺纹设置为M3螺纹孔，与之适配的，螺纹柱11也是M3螺纹柱11，在其他实施方式中，也可以视具体结构改变这一尺寸。

本实施例中，地电位屏蔽结构1为环状结构，各法兰联结套筒2绕环状结构的中心均匀分布。

即地电位屏蔽结构1的外形为环形，图3和图4中对应标号所指示的为该地电位屏蔽结构1的截面，地电位屏蔽结构1的环状结构由条形的弹簧经过弯曲且端面对接后得到。具体来说，弹簧的断面为直径12mm-16mm的圆形，可以采用线径2mm-3mm铝丝弹簧或铜丝弹簧制成，弯成环形后两端头间采用银钎焊对接，焊接部位位于弹簧的外侧。地电位屏蔽结构1的外周均匀设置有18个M3螺纹柱11，通过银钎焊焊接连接。

其中，法兰联结套筒2的数量为多个。具体来说，法兰联结套筒2数量和螺纹柱11适配，连接螺纹柱11后，各法兰联结套筒2沿地电位屏蔽结构1的布置方向均匀排布。在其他实施方式中，地电位屏蔽结构1也可以视具体情况选择其他形状的布置走向，法兰联结套筒2仍连接在地电位屏蔽结构1一侧，并仍沿地电位屏蔽结构1的长度方向均匀排布。

气体绝缘金属封闭开关设备的外壳3和法兰联结套筒2通过穿入第一连接孔21的螺栓固定。本实施例中，GIS外壳3上设置和第一连接孔21位置对应的孔，外壳3上的孔和法兰联结套筒2通过穿入第一连接孔21的螺栓固定，并在螺栓两端设置螺母紧固，螺母与外壳3之间垫设有防水垫圈4。该防水垫圈4采用密封性好且具有一定弹性的橡胶材质，其结构如图7所示，包括图7a中的两个结构，二者如图7b方式叠加得到防水垫圈4。

本实施例中，防水绝缘隔板的隔板本体还包括中心导体5和浇注部分6，地电位屏蔽结构1环绕中心导体5设置；浇注部分6是由环氧树脂浇注在中心导体5、地电位屏蔽结构1以及法兰联结套筒2之间的指定位置并固化得到的结构。

具体来说，防水绝缘隔板采用模具浇注制成，先将地电位屏蔽结构1和法兰联结套筒2连接，之后将中心导体5、地电位屏蔽结构1、各个法兰联结套筒2装配在合适的模具内，地电位屏蔽结构1环绕中心导体5设置，之后真空浇注环氧树脂，使环氧树脂充满由模具限定的指定位置处并固化，通过浇注部分6使各个组件成为一个整体的防水绝缘隔板。

本实施例中，中心导体5采用导电性能良好的铝材或铜材机加工制成圆柱状，如图6所示，中心导体5的侧面上设有2mm深的凹坑51，该内凹的凹坑51结构使中心导体5的侧面不再是平直表面，故可以增大与其他连接部件之间的接触面积，从而保证绝缘隔板具有良好的机械性能，凹坑51的边缘采用圆角圆滑过渡，中心导体5的圆柱表面进行适当的喷砂处理，喷砂后24h完成模具装配和浇注。

本实施例中，为保证良好的通流性能，中心导体5的圆柱两端面分别镀银5μm-10μm。

本实施例中，可以根据通气需求，在中心导体5上增设直径30mm的通孔。当没有通气需求，或者有气隔需求时，便可以不在中心导体5设置通孔。

实施例2

请参阅图5，本实用新型还公开了一种气体绝缘金属封闭开关设备，包括外壳3，还包括上述的防水绝缘隔板，防水绝缘隔板通过法兰联结套筒2上设置的第一连接孔21与外壳3连接。

由于存在上述的防水绝缘隔板，因此装配时产生的金属杂质不会进入到环氧树脂浇注部分6中，保证了绝缘可靠性。而GIS外部环境中的水分，如雨水雪水也无法进入到绝缘隔板环氧树脂浇注部分6内，杜绝了由此发生冻裂漏气的可能性。且正是由于其良好的防水性能，因此GIS甚至可以用于海上风电等恶劣的户外环境场所。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种防水绝缘隔板，用于气体绝缘金属封闭开关设备，包括隔板本体，其特征在于：所述隔板本体上设有地电位屏蔽结构(1)和法兰联结套筒(2)，

所述法兰联结套筒(2)上设有第一连接孔(21)和第二连接孔(22)，第一连接孔(21)用于与气体绝缘金属封闭开关设备的外壳(3)连接，第二连接孔(22)用于与地电位屏蔽结构(1)连接，

所述第二连接孔(22)和第一连接孔(21)不贯通。

2.根据权利要求1所述的防水绝缘隔板，其特征在于：所述第二连接孔(22)的轴线与第一连接孔(21)的轴线垂直。

3.根据权利要求1所述的防水绝缘隔板，其特征在于：所述第二连接孔(22)设有内螺纹，地电位屏蔽结构(1)上设有与该内螺纹相配的螺纹柱(11)，地电位屏蔽结构(1)通过螺纹柱(11)与第二连接孔(22)配合实现与法兰联结套筒(2)的紧固连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的防水绝缘隔板，其特征在于：所述法兰联结套筒(2)设有多个，各法兰联结套筒(2)沿地电位屏蔽结构(1)的布置方向均匀排布。

5.根据权利要求4所述的防水绝缘隔板，其特征在于：所述地电位屏蔽结构(1)为环状结构，各法兰联结套筒(2)绕所述环状结构的中心均匀分布。

6.根据权利要求5所述的防水绝缘隔板，其特征在于：所述地电位屏蔽结构(1)的环状结构由条形的弹簧经过弯曲且端面对接后得到。

7.根据权利要求1所述的防水绝缘隔板，其特征在于：气体绝缘金属封闭开关设备的外壳(3)和所述法兰联结套筒(2)通过穿入第一连接孔(21)的螺栓固定，并在螺栓两端设置螺母紧固，螺母与所述外壳(3)之间垫设有防水垫圈(4)。

8.根据权利要求1所述的防水绝缘隔板，其特征在于：所述隔板本体还包括中心导体(5)和浇注部分(6)，所述地电位屏蔽结构(1)环绕中心导体(5)设置；

所述浇注部分(6)是由环氧树脂浇注在中心导体(5)、地电位屏蔽结构(1)以及法兰联结套筒(2)之间的指定位置并固化得到的结构。

9.根据权利要求8所述的防水绝缘隔板，其特征在于：所述中心导体(5)的侧面上设有凹坑(51)。

10.一种气体绝缘金属封闭开关设备，包括外壳(3)，其特征在于：还包括权利要求1至9中任一项所述的防水绝缘隔板，所述防水绝缘隔板通过法兰联结套筒(2)上设置的第一连接孔(21)与外壳(3)连接。