专利名称：法兰式变压器纯瓷套管及其法兰与瓷套的密封结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变压器用出线套管、特别是一种10～40.5kV充油式变压器纯瓷套管中的法兰与瓷套的密封结构。
背景技术：
变压器行业电压等级为10～40.5kV的出线套管大部分采用充油式纯瓷结构。瓷套的密封结构，在98年以前基本上都采用图2所示的卡装结构，98年开始采用图3所示的法兰浇铸型，以后法兰结构上有一些小的演变，例如图4和图5等。
图2中，压板(卡装)21通过螺栓压紧在瓷套20，套管与变压器安装法兰22之间设置密封垫圈23。密封面在瓷面上，由于压板与瓷套是点接触，因此瓷套容易破损，抗弯强度不高，容易渗漏。
图3的结构，是对卡装结构的改进。瓷套24卡台的侧面烧一层砂，通过水泥与铝法兰25浇铸成一个整体，套管与变压器安装法兰26之间有密封垫圈27。这种密封方式使套管密封面受压时瓷件受力均匀，抗弯强度大大提高，外形也很美观，但由于增加了胶装和法兰壁的厚度，使得套管安装尺寸D有所增大(该瓷套台阶宽度B一般为25mm左右)。
图4是对图3的一种演变，仍然采用铝合金法兰。O型密封垫圈30在胶装法兰29与瓷套28间，套管与变压器之间有密封垫圈32。为了使安装尺寸D减小，尽量减少密封面的尺寸B，一般B小于10mm(这样会使安装尺寸D减小)。它需要在胶装前在法兰与瓷套之间放一O型密封垫圈，并预加一个压力，在受压的状态下胶装固化完成。这种方式法兰和变压器之间是金属件之间的密封，该处密封问题较易解决。而瓷套与法兰之间的密封，尽管名义上有两道，但两道都存在一定的隐患。第一道密封，由于密封圈压缩量无法定量，压缩状态也无法看见，因此压缩不够或者橡胶件老化会导致密封性能下降，无法事后补救(一般密封件都可以通过再次收紧或更换解决，而此处无此可能)。第二道密封，由于法兰、胶合剂、瓷件的膨胀系数不同，即使出厂时密封性能很好，随着长期冷热循环，其密封性能非常容易失效。
图5中，O型密封垫圈35在法兰34与瓷套33间，套管与变压器安装法兰36之间有密封垫圈37。图5是对图4的一种改进，在法兰34和瓷套上都做了一个卡台，通过预压力使O型密封圈35受力密封。因为瓷套由泥坯烧制而成的，泥坯在干燥和烧制过程中难免会变形而成椭圆状，O型密封圈密封的可靠性会比图3稍差。
图3～5所示的三种方式，瓷套与法兰胶合时，瓷套表面需作一定的处理，通常有上砂、滚花和修凹槽等方式，滚花和修凹槽会显著降低瓷件的机械强度，尤其是凹槽影响更大。
图4与图5法兰结构的套管在水平安装时，沿圆周密封圈压缩不均匀，密封性能会变差。
发明内容
本实用新型提供一种瓷套与法兰之间的密封更加可靠的结构，使用该结构的套管可以水平安装。
该法兰式变压器纯瓷套管中的法兰与瓷套的密封结构，法兰通过胶合剂与瓷套粘接，与法兰粘接的瓷套的下部外圆柱面为经过机加工的光滑圆柱面，在该圆柱面与法兰内孔之间设置密封圈。
瓷套的下部外圆柱面为经过机加工的光滑圆柱面，光洁度较高，密封效果好。即使用一道O型密封圈，也可耐受0.5MPa以上的气压不渗漏。套管水平安装，也能保证沿圆周密封圈压缩均匀，密封可靠。本实用新型因为不需要利用胶合剂作为主密封，因此瓷套与法兰粘接处可采用上砂方式，机械强度会更好，且传统的胶合剂(一般为水泥、硫磺和环氧树脂)都可以使用。
本实用新型同时提供了一种法兰式变压器纯瓷套管，包括法兰、瓷套；法兰与瓷套采用上述密封结构。
图1是使用实用新型的套管的结构示意图 图2为现有的卡装结构的密封局部放大示意图 图3、图4、图5分别为现有法兰式结构法兰处密封局部放大示意图 图6为本实用新型的一种法兰处密封局部放大示意图 图7为本实用新型的另一种法兰处密封局部放大示意图 具体实施方式
实施例1法兰与瓷套的密封结构 参见图6，法兰41通过胶合剂39与瓷套38粘接，与法兰粘接的瓷套的下部外圆柱面为经过磨削的光滑圆柱面，在该圆柱面与法兰内孔之间设置两道O型密封圈40，O型密封圈设置在法兰内孔的孔壁上所开的两道密封槽内。当套管与变压器连接时，矩形密封圈43设置在变压器安装法兰42与套管。矩形密封圈作为一个支点，法兰向下受压时，会对下层的O型密封圈形成一个向内的压力。因此，若干年后O型密封圈弹性变差，密封性能下降，也可以通过压紧法兰加强密封。
实施例2法兰与瓷套的密封结构 参见图7，法兰46通过胶合剂45与瓷套44粘接，与法兰粘接的瓷套的下部外圆柱面为经过磨削的光滑圆柱面。变压器箱体49上的变压器箱盖48与法兰端面接触，梯形密封槽为同时开在法兰端面上、与法兰接触的变压器箱盖上。D型密封垫圈47设置在梯形密封槽内，D型密封垫圈的内表面与光滑圆柱面接触，外表面的上下侧分别与法兰46、变压器箱盖48接触。当紧固安装螺栓后，D型密封圈就会受到法兰、变压器箱盖分别给予的一个向内的压力(如图7箭头所示)，从而将瓷套的光滑圆柱面包紧，该密封方式能耐受0.6MPa以上的气压不渗漏。缓冲片50设置在法兰与瓷套之间，防止法兰受力后将瓷套压开裂。
实施例3套管 使用本实用新型的结构的套管参见图1，导电杆13从瓷套14中穿过并与瓷套连接，法兰16通过胶合剂15连接在瓷套外周。与法兰粘接的瓷套的下部外圆柱面为经过磨削的光滑圆柱面。O型垫圈17设置在光滑圆柱面与法兰内孔之间。
导电杆13上下端接气中接线端子1、油中接线端子19。瓷套与法兰胶合时，瓷件表面作上砂处理，不会降低瓷件的机械强度。
因瓷件外圆和法兰内圆都通过机械加工，尺寸精确，可以做到基本无缝配合。
权利要求1.法兰式变压器纯瓷套管中的法兰与瓷套的密封结构，法兰通过胶合剂与瓷套粘接，其特征是与法兰粘接的瓷套的下部外圆柱面为经过机加工的光滑圆柱面，在该圆柱面与法兰内孔之间设置密封圈。
2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征是法兰内孔的孔壁上开有两道密封槽，所述密封圈设置在密封槽内。
3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征是所述密封圈为O型密封圈。
4.根据权利要求1所述的密封结构，其特征是法兰内孔的孔壁上开有梯形密封槽，所述密封圈为设置在密封槽内的D型密封垫圈。
5.根据权利要求1所述的密封结构，其特征是它还包括与法兰端面接触的变压器箱盖，所述密封圈为设置在密封槽内的D型密封垫圈，所述密封槽为同时开在法兰端面上、变压器箱盖上的梯形密封槽。
6.一种法兰式变压器纯瓷套管，包括法兰、瓷套，其特征是法兰与瓷套采用权利要求1所述的密封结构。
专利摘要本实用新型公开了一种变压器用出线套管，其改变了以往纯瓷套管瓷件与法兰之间的密封方式，瓷件的主体部位磨削，与之配合的金属安装法兰的内侧加工密封槽，在密封槽中放入O型或D型密封垫圈后，上部间隙预先用胶合剂填满，固化后使铝法兰与瓷套成为一个整体。该实用新型结构紧凑，杜绝了以往产品的密封隐患；性能更加可靠，也可以水平安装。
文档编号H01F27/29GK201149082SQ20072013181
公开日2008年11月12日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日
发明者虞育号, 汪新泉 申请人:南京智达电气有限公司