CN220106147U - 盆式绝缘子、开关设备以及电力系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种盆式绝缘子、开关设备以及电力系统，包括：绝缘本体；以及多组沿直线方向间隔排布的中心导体，且多组所述中心导体沿轴向穿设于所述绝缘本体；所述直线方向与所述轴向相垂直。本申请实施例的一种盆式绝缘子、开关设备以及电力系统，具有设计成本低的优点。

Description

盆式绝缘子、开关设备以及电力系统

技术领域

本申请涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种盆式绝缘子、开关设备以及电力系统。

背景技术

随着电力技术的发展，气体绝缘金属封闭开关设备由于其占地面积少，绝缘性能好等优点，已广泛应用在电力系统中，用于承受交流电压和冲击电压。

盆式绝缘子作为气体绝缘金属封闭开关设备的组成部分，起着隔离相邻气室、支撑导体和对地绝缘的重要作用。盆式绝缘子中的三个中心导体分别通过各一个导体连接头连接到气体绝缘金属封闭开关设备的其他结构。

但是，由于三个中心导体位置有差异，使得盆式绝缘子需要对应的设计三种导体连接头，进而导致气体绝缘金属封闭开关设备的设计成本高。

发明内容

基于此，有必要提供一种盆式绝缘子、开关设备以及电力系统，以改善设计成本高的问题。

本申请的第一方面提供一种盆式绝缘子，包括：绝缘本体；以及多组沿直线方向间隔排布的中心导体，且多组所述中心导体沿轴向穿设于所述绝缘本体；所述直线方向与所述轴向相垂直。

在其中一个实施例中，沿轴向的投影，所述绝缘本体呈盘状；所述绝缘本体上形成有多个沿所述轴向凸出的外凸部，所述中心导体穿设在所述外凸部中。

在其中一个实施例中，所述绝缘本体为环氧树脂浇筑形成。

在其中一个实施例中，所述中心导体包括铝棒或者铜棒；和/或，所述中心导体的沿轴向的导体端面上涂覆有银膜。

在其中一个实施例中，所述中心导体的周侧面上形成有沿径向凹进或凸起的结合部；和/或，所述中心导体的表面粗糙度为Ra12.5。

在其中一个实施例中，所述中心导体的中部形成有沿轴向贯穿的通气孔。

在其中一个实施例中，所述盆式绝缘子包括地电位屏蔽器，所述绝缘本体沿所述直线方向的两端分别对应形成薄弱区，所述地电位屏蔽器设置在所述薄弱区。

在其中一个实施例中，所述地电位屏蔽器包括嵌件、连接棒以及屏蔽件，所述连接棒以及屏蔽件埋设在所述薄弱区内，所述屏蔽件通过所述连接棒连接所述嵌件其中一端，所述嵌件的另一端沿所述轴向延伸至所述薄弱区外用于连接外部的接地线。

在其中一个实施例中，所述屏蔽件包括金属丝绕制形成的弹簧；或，所述屏蔽件包括金属棒。

在其中一个实施例中，所述盆式绝缘子包括连接法兰；所述绝缘本体上形成有与所述连接法兰配合的连接孔。

本申请的第二方面提供一种开关设备，包括多个导体连接头以及上述的盆式绝缘子，每一所述导体连接头与对应的一所述中心导体连接。

本申请的第三方面提供一种电力系统，其特征在于，包括上述的开关设备。

有益效果是：

本申请实施例的盆式绝缘子、开关设备以及电力系统，通过设计绝缘本体以及多组沿直线方向间隔排布的中心导体，且多组所述中心导体沿轴向穿设于所述绝缘本体；使得外部的导体连接头能够并排连接到多组中心导体上，不存在角度偏差，进而使得设计人员针对本申请实施例的盆式绝缘子无需设计多种不同角度的导体连接头，大大精简了设计过程，且由于导体连接头可以通用，相应的生产导体连接头的模具仅需要设计一套即可，能够有效降低设计成本以及开模费用。

附图说明

图1为本申请一实施例的盆式绝缘子的结构图。

图2为本申请一实施例的盆式绝缘子的结构示意图，其中，轴向为该图法向。

图3为图2所示结构的A-A剖视图。

图4为图3所示结构的B区域的结构放大图。

图5为本申请实施例的地电位屏蔽器的结构示意图。

图6为本申请实施例的盆式绝缘子与导体连接头的装配示意图。

图中，X所示方向为轴向，Y所示方向为直线方向

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，若有出现这些技术术语“第一”“第二”等，这些术语仅用于描述目的，区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个(包括两个)，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。同理，若有出现术语“多组”，“多组”指的是两组以上(包括两组)，若有出现术语“多片”，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，若有出现这些术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，若有出现技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本申请的第一方面提供一种盆式绝缘子100，用于电力系统的开关设备中。

参阅图1至图3所示，图1和图2示出了本申请一实施例中的盆式绝缘子的结构图，图3示出了的盆式绝缘子的A-A剖视图。

盆式绝缘子100包括：绝缘本体20以及多组中心导体10。多组中心导体10沿直线方向间隔排布，且多组中心导体10沿轴向穿设于绝缘本体20；直线方向与轴向相垂直。

相关技术中，盆式绝缘子中的三个中心导体往往呈三角排布，因此，当外部的导体连接头连接到各个中心导体上，各自的偏斜角度也不一致，如此，需要对应每个中心导体设计专用的导体连接头；导体连接头具有靠近中心导体的近端以及远离中心导体的远端，不同中心导体上的导体连接头之间，近端与远端的偏斜角度以及偏移长度不一致，如此，才能保证导体连接头的远端以统一的方位角度与其他结构连接，但这也导致导体连接头互相不能通用，需要单独开模单独设计。

结合图6所示，图6示出了本申请实施例中的盆式绝缘子与导体连接头的装配示意图。通过设置的盆式绝缘子100上多组中心导体10沿直线方向排布，可以使得外部的导体连接头200能够并排连接到多组中心导体10上，彼此之间不存在角度偏差，导体连接头200远离中心导体10的远端也成并排设置，倾斜角度也完全一致，方便导体连接头200的远端以统一的角度与外部导体连接，方便快捷，如此，设计人员针对本申请实施例的盆式绝缘子100无需设计多种不同角度的导体连接头200，大大精简了开关设备的部件设计过程，且由于导体连接头200可以通用，相应的生产导体连接头200的模具仅需要一套即可，能够有效降低设计成本以及开模费用。

可选地，参阅图1至图3所示，本申请实施例的盆式绝缘子包括三组中心导体10，用于连接三相电路。

在一些实施例中，参阅图1至图3所示，沿轴向的投影，绝缘本体20呈盘状；绝缘本体20上形成有多个沿轴向凸出的外凸部22，中心导体10穿设在外凸部22中。

外凸部22可以围绕在中心导体10的周侧以提供足够的绝缘性能，并对远离中心导体10的区域做减薄处理，降低材料成本。

可选地，绝缘本体20上可形成有三个外凸部22，三个外凸部22沿直线方向排布，且中间的外凸部22可设置在绝缘本体20的几何中心位置，三组中心导体10对应的穿设在三个外凸部22中，以提高空间利用率。

需要说明的是，本申请各个实施例中，轴向即为垂直于绝缘本体20的法向，若中心导体10的排布沿直线方向经过绝缘本体20的几何中心，则直线方向实质上为垂直于轴向的一个径向。其他部件在描述过程中，如无单独说明，径向、周向、周侧均以轴向为相对参照物。

在一些实施例中，绝缘本体20可为环氧树脂浇筑形成。具体地，盆式绝缘子的绝缘本体20采用模具浇注，将中心导体10预先放入模具中再注入环氧树脂等材料，等待冷却成型后，即可脱模取出。

可选地，绝缘本体20可采用双酚A环氧树脂，并在环氧树脂中添加适量的氧化铝粉填料和酸酐类固化剂固化制成。

在一些实施例中，中心导体10可采用导电性能良好的金属材料制成，例如铝、铜、银等。具体地，中心导体10可包括铝棒或者铜棒。

在一些实施例中，中心导体10的沿轴向的导体端面11上可涂覆有银膜。银膜的厚度可为2-20um。盆式绝缘子用于高电压高电流的场景，因此，中心导体10上通常会具有较大的电流，通过设置银膜可以确保导体端面11上的通流能力良好，如此，利于导体端面11与导体连接头200的电连接。

在一些实施例中，参阅图3所示，中心导体10的周侧面12上形成有沿径向凹进或凸起的结合部13。如此，当绝缘本体20浇筑在中心导体10的周侧面12上，绝缘本体20能够与中心导体10紧密连接为一体，防止中心导体10沿轴向与绝缘本体20分离。

可选地，结合部13可以为凸块或者凹槽；在本申请实施例中，结合部13为两条环形凸筋，两条环形凸筋之间形成有凹深1-5mm左右的凹坑；且结合部13的边缘应当采用圆角过度。

在一些实施例中，参阅图3所示，中心导体10的表面粗糙度为Ra12.5。具体地，中心导体10的表面可进行适当的喷砂处理，确保表面粗糙度为Ra12.5，中心导体10喷砂后24h内应当完成模具装配和环氧树脂的浇筑，以确保绝缘本体20能够与中心导体10紧密连接为一体，防止中心导体10沿轴向与绝缘本体20分离。

在一些实施例中，根据开关设备对于通气的需求；中心导体10的中部可形成有沿轴向贯穿的通气孔(未示出)，在其他一些实施例中，根据开关设备对于气隔的需求，中心导体10的中部不设置通气孔。

在一些实施例中，参阅图3至图5所示，图4为图3所示结构的B区域的结构放大图，图5为本申请实施例的地电位屏蔽器的结构示意图；盆式绝缘子包括地电位屏蔽器30，地电位屏蔽器30与绝缘本体20连，用于屏蔽中心导体10通电过程中产生的电场。

其中，绝缘本体20沿直线方向的两端分别对应形成薄弱区21；地电位屏蔽器30设置在薄弱区21。

需要说明的是，绝缘本体20作为绝缘结构防止中心导体10与外界产生放电现象，绝缘本体20的边缘到中心导体10的距离大小直接决定了绝缘效果；由于绝缘本体20呈圆盘状，多组中心导体10沿直线方向排布，因此绝缘本体沿直线方向的两端到中心导体10的距离是最近的，是绝缘性能最薄弱的区域，也即是薄弱区；通过将地电位屏蔽器30设置在薄弱区21，可以有效地屏蔽电场确保绝缘本体20的绝缘效果。

在一些实施例中，参阅图3至图5所示，地电位屏蔽器30包括嵌件31、连接棒32以及屏蔽件33，连接棒32以及屏蔽件33埋设在薄弱区21内，屏蔽件33通过连接棒32连接嵌件31其中一端，嵌件31的另一端沿轴向延伸至薄弱区21外用于连接外部的接地线。

其中，屏蔽件33的直径根据盆式绝缘子绝缘结构需要来设计，通常屏蔽件33的横截面可为圆形，直径10-20mm。

屏蔽件33可包括金属丝绕制形成的弹簧，例如金属丝可为铝丝或者铜丝；屏蔽件33也可以包括金属棒，例如铝棒或者铜棒；屏蔽件33在薄弱区21内沿绝缘本体20的周向延伸一定长度，用于屏蔽电场。

每一个屏蔽件33的外周可以连接1-4个连接棒32，连接棒32通常可为铜棒或者铝棒。以屏蔽件33为弹簧说明，弹簧的端头间采用银钎焊，焊接部位位于弹簧外侧，喷砂后镀锡再连接到连接棒32。

嵌件31通常可为金属导体，例如铜或者铝；嵌件31呈柱状，嵌件31的一端嵌入薄弱区21并与连接棒32连接，嵌件31的另一端具有连接螺孔311，从而方便通过螺孔311与外部的金属壳连接，最终实现接地屏蔽电场；

在一些实施例中，参阅图1和图2所示，盆式绝缘子100包括连接法兰(未示出)；绝缘本体20上形成有与连接法兰配合的连接孔23。

连接孔23的直径通常为8-15mm，本申请实施例中，连接孔23在绝缘本体20上沿周向布置，且连接孔23沿轴向贯穿绝缘本体20，方便与连接法兰通过螺栓进行连接固定，进而再通过连接法兰与其他结构连接固定。

可选地，绝缘本体20上形成有14个沿周向均匀布置的连接孔23。

本申请的第二方面提供一种开关设备。

参阅图6所示，开关设备包括多个导体连接头200以及上述的盆式绝缘子100，每一导体连接头200分别与对应的一中心导体10连接。

具体地，开关设备包括三个导体连接头200，三个导体连接头200分别与三组中心导体10一一对应连接。

本申请实施例中的开关设备可为气体绝缘金属封闭开关设备。

本申请的第三方面提供一种电力系统，包括上述的开关设备。

具体地，本申请实施例中的电力系统可为变电站。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种盆式绝缘子，其特征在于，包括：

绝缘本体(20)；

以及多组沿直线方向间隔排布的中心导体(10)，且多组所述中心导体(10)沿轴向穿设于所述绝缘本体(20)；

所述直线方向与所述轴向相垂直。

2.根据权利要求1所述的盆式绝缘子，其特征在于，沿轴向的投影，所述绝缘本体(20)呈盘状；所述绝缘本体(20)上形成有多个沿所述轴向凸出的外凸部(22)，所述中心导体(10)穿设在所述外凸部(22)中。

3.根据权利要求1所述的盆式绝缘子，其特征在于，所述绝缘本体(20)为环氧树脂浇筑形成。

4.根据权利要求1所述的盆式绝缘子，其特征在于，所述中心导体(10)包括铝棒或者铜棒；和/或，

所述中心导体(10)的沿轴向的导体端面(11)上涂覆有银膜。

5.根据权利要求1所述的盆式绝缘子，其特征在于，所述中心导体(10)的周侧面(12)上形成有沿径向凹进或凸起的结合部(13)；和/或，

所述中心导体(10)的表面粗糙度为Ra12.5。

6.根据权利要求1所述的盆式绝缘子，其特征在于，所述中心导体(10)的中部形成有沿轴向贯穿的通气孔。

7.根据权利要求1至6任一项所述的盆式绝缘子，其特征在于，所述盆式绝缘子包括地电位屏蔽器(30)，所述绝缘本体(20)沿所述直线方向的两端分别对应形成薄弱区(21)，所述地电位屏蔽器(30)设置在所述薄弱区(21)。

8.根据权利要求7所述的盆式绝缘子，其特征在于，所述地电位屏蔽器(30)包括嵌件(31)、连接棒(32)以及屏蔽件(33)，所述连接棒(32)以及屏蔽件(33)埋设在所述薄弱区(21)内，所述屏蔽件(33)通过所述连接棒(32)连接所述嵌件(31)其中一端，所述嵌件(31)的另一端沿所述轴向延伸至所述薄弱区(21)外用于连接外部的接地线。

9.根据权利要求8所述的盆式绝缘子，其特征在于，所述屏蔽件(33)包括金属丝绕制形成的弹簧；

或，所述屏蔽件(33)包括金属棒。

10.根据权利要求1至6任一项所述的盆式绝缘子，其特征在于，所述盆式绝缘子包括连接法兰；

所述绝缘本体(20)上形成有与所述连接法兰配合的连接孔(23)。

11.一种开关设备，其特征在于，包括多个导体连接头(200)以及如权利要求1至10任一项所述的盆式绝缘子(100)，每一所述导体连接头(200)分别与对应的一所述中心导体(10)连接。

12.一种电力系统，其特征在于，包括如权利要求11所述的开关设备。