用于气体绝缘开关设备的可拆解绝缘子的制作方法

用于气体绝缘开关设备的可拆解绝缘子的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种可拆解绝缘子，包括法兰和与所述法兰配合连接的绝缘体。所述绝缘体和所述法兰是分体结构，所述绝缘体通过多个固定件装配在所述法兰中其中所述法兰与气体绝缘开关设备的外壳一体成型，且具有径向向内伸出的径向突出部，所述绝缘体的内端面和所述径向突出部接触。本发明的可拆解绝缘子能够减少绝缘体和法兰之间的间隙，提高成品率并降低了生产成本。
【专利说明】用于气体绝缘开关设备的可拆解绝缘子

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种绝缘子，具体涉及一种用于气体绝缘开关设备的可拆解绝缘子。

【背景技术】
[0002]绝缘子是一种特殊的绝缘件，能够在高压输电线路中起到绝缘和支撑的作用，特别是在气体绝缘开关设备(简称GIS)中起着至关重要的作用。
[0003]目前用于GIS中的绝缘子通常由金属法兰和绝缘体组成。绝缘体与外部法兰之间存在缝隙。由于该缝隙在绝缘体的边缘，故容易在该处产生制造缺陷，且由于缝隙的存在，在生产、装配、运输途中极易在该缝隙中落入各种杂质、灰尘及金属碎屑等，这样在长期运行中将加大在这些部分产生危害系统运行的局部放电，从而造成对系统运行具有极大影响的隐患。
[0004]因此，为了减小由绝缘体和法兰之间的缝隙所带来的问题，技术人员想到了在法兰内浇注绝缘体的方式来实现绝缘体和法兰之间无缝固定连接。浇注成型的方式一般被认为是实现无缝固定连接的最佳的工艺手段。对于一体浇注的绝缘子，金属法兰在浇注前，必须通过喷砂，清洗等等一系列的工艺，这将造成成本的上升并提高了工艺的复杂度。但是浇注完成后的绝缘子和金属法兰无法分解，且中间的绝缘体在浇注时容易收缩变形，使得绝缘体和法兰之间的间隙增加，因此为了减小浇注工艺本身所带来的缝隙问题，技术人员在浇注工艺自身，以及绝缘体和法兰的形状上做出了许多的改进。例如改进绝缘体和法兰的接合面，以提高二者的结合度。中国实用新型专利说明书CN202145396U公开了一种盘式绝缘子的紧固法兰，在法兰的内侧面均布设有卡槽，法兰上设有连通法兰上下端面的连通孔，每两个卡槽之间设有连通孔，法兰上设有三个紧固孔，紧固孔设置在卡槽内，并连通法兰的内外侧面，紧固孔内设有螺栓，法兰上的卡槽使得浇注时加大绝缘体与法兰的紧密度。
[0005]但是，无论采用哪种浇注工艺制造绝缘子，中间的绝缘体在浇注时都会收缩变形，在浇注工艺过程中，在工艺上无法控制绝缘体和法兰在浇注界面的缺陷和间隙，这样会造成绝缘子成品率的降低且增加了局放的风险，增加了成本。也不利于检测绝缘体和法兰浇注界面的各种缺陷，对安全性能造成隐患。即便检测出绝缘体和法兰之间的缺陷，整个绝缘子必须被丢弃，这样也会造成成本的增加。


【发明内容】

[0006]针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种用于气体绝缘开关设备的可拆解绝缘子，这种可拆解绝缘子能够降低成本，减小绝缘体和法兰之间的间隙所带来的问题并降低间隙面缺陷的存在。
[0007]为实现上述目的，本发明提供了一种可拆解绝缘子，一种用于气体绝缘开关设备的可拆解绝缘子，包括法兰和与所述法兰配合连接的绝缘体，所述绝缘体和所述法兰是分体结构，所述绝缘体通过多个固定件装配在所述法兰中，其中所述法兰与气体绝缘开关设备的外壳一体成型，且具有径向向内伸出的径向突出部，所述绝缘体的内端面和所述径向突出部接触。绝缘体和法兰经检测符合预定的质量标准，是相互匹配的。法兰和绝缘体的分别制造和装配简化了每一个制造工艺的复杂度，能够实现法兰和绝缘体的批量化的生产，也有利于每个单独工艺的成品率的提高。同时，单一器件的损坏也可以单独地更换，也能节省维修成本和降低制造成本。法兰可以采用金属制造，优选铝，绝缘体可以采用树脂制造。在优选的实施方式中，绝缘体为圆盘状，法兰为圆环状，绝缘体的侧面为绝缘体的接合面，法兰的内侧面为法兰的接合面。通过将外壳和法兰一体成型,能够减少制造成本,并且一体成型的法兰和外壳使得两者密封性更好，避免了绝缘气体的泄漏。
[0008]优选的，在所述绝缘体和所述径向突出部之间之间设置有一个缓冲环。缓冲环可以在安装及故障时(例如一侧压力变化)，减少环氧树脂面的冲击。
[0009]优选的,所述绝缘体的内端面上包括一个通槽,绝缘气体可通过所述通槽绕过所述缓冲环进入到法兰的接合面和绝缘体的接合面之间的缝隙。通槽使压力气体，例如SF6气体，可以绕过缓冲环进入到法兰的接合面和绝缘体的接合面之间的缝隙处，从而降低在该处产生局部放电的风险，保证绝缘件长期运行的安全性和稳定性。
[0010]优选的，所述绝缘体包括贯穿绝缘体的内端面和外端面的至少一个导电柱，且所述绝缘体和所述导电柱是一体成型结构，所述导电柱的侧面具有环形凸起，所述绝缘体具有与所述环形凸起相对应的环形凹槽。导电柱可以是一个，导电柱优选位于绝缘体的中心，导电柱还可以是两个或多个，优选对称的分布在绝缘体的中心。导电柱的两个端面可以具有结合孔，便于与外部导线之间的连接。导电柱和绝缘体一体成型，制造工艺简单且能够使得两者的结合紧密。在另一个优选的实施方式中，绝缘体中心还可以是中空的，这样便于高压母线直接通过绝缘体的中心，绝缘体对母线起到支撑和绝缘的作用。
[0011]优选的，所述法兰具有贯穿法兰的接合面和外侧面的多个密封孔，所述绝缘体的接合面上具有与所述密封孔一一对应的凹槽。导电柱的环形凸起使得导电柱和绝缘体直接的接触面积增大而变得更加紧密，固定更佳可靠。
[0012]优选的，所述固定件为密封帽，所述密封帽的一端嵌入所述凹槽和密封孔中，所述密封帽与所述密封孔之间具有第三密封圈且所述密封帽的另一端通过螺钉固定在所述法兰的外侧面上。通过密封帽可以将法兰和绝缘体更好的卡合在一起，避免法兰和绝缘体沿着中心旋转，从而使得法兰和绝缘体的固定更加紧固。同时，密封帽和密封圈可以避免压力气体通过密封孔外泄。
[0013]优选的，所述绝缘体的外端面上设置有一个第一密封环。
[0014]优选的，所述法兰在与所述第一密封环同一平面上设置有一个第二密封环。第一密封环和第二密封环进一步保证了法兰和外部装置的密封性。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
[0016]图1是本发明可拆解绝缘子一个实施方式的立体示意图；
[0017]图2是图1所示本发明可拆解绝缘子的侧视图；
[0018]图3是本发明可拆解绝缘子一个实施方式沿图2中A-A线的剖视图；
[0019]图4是本发明可拆解绝缘子一个实施方式沿图2中B-B线的剖面图；
[0020]图5是本发明可拆解绝缘子一个实施方式中的法兰的立体示意图；
[0021]图6是本发明可拆解绝缘子一个实施方式中的绝缘体的立体示意图。
[0022]主要装置符号说明
[0023]I 外壳2密封帽
[0024]3 绝缘体4缓冲环
[0025]5 法兰6密封孔
[0026]7 导电柱8固定孔
[0027]9 绝缘体的接合面10可拆解绝缘子
[0028]11 法兰的接合面12环形凸起
[0029]13 环形凹槽14径向突出部
[0030]15 第一密封环16第二密封环
[0031]17凹槽18法兰的外侧面
[0032]19通槽20第三密封环

【具体实施方式】
[0033]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】

【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0034]在本发明的实施方式中，为了叙述方便，将绝缘体和法兰相互接触的界面分别称为绝缘体的接合面和法兰的接合面。下文中所称的“内端面”、“外端面”与附图中绝缘子装配后的结构位置相对应，并不对本发明的结构起限定作用。
[0035]图1是本发明可拆解绝缘子一个实施方式的立体示意图。如图1所示，可拆解绝缘子10包括法兰5、绝缘体3和外壳1，法兰5为圆环状，绝缘体3为圆盘状，绝缘体3嵌入法兰5中并与法兰5配合连接，绝缘体3的中心具有圆柱形导电柱7，导电柱7贯穿绝缘体3内端面(与外壳I相邻的端面，图中未示出)和外端面，并且导电柱7和绝缘体3是一体成型结构。在法兰5的环形外侧具有十二个固定孔8，固定孔8对称的分布在法兰5的环形外侧上，并贯穿法兰5的两个端面。在安装的过程中便于螺栓的插入并和外部装置固定连接。在其他的实施方式中，固定孔可以是多于或少于十二个的任意数目，只要能够满足相关的技术要求。优选所有固定孔对称的分布在法兰上，这样在实际的装配过程中，可以均匀的对整个法兰施加一个压力，使得法兰能够与外部装置连接的更加紧密。
[0036]图2是图1所示本发明可拆解绝缘子的侧视图。如图2所示，在法兰5的外侧面18上具有三个密封帽2，其中一个密封帽(图中未示出)位于图中所示两个密封帽2的后面。密封帽2通过螺钉固定在法兰5的外侧面18上。
[0037]图3是本发明可拆解绝缘子一个实施方式沿图2中A-A线的剖视图。如图3所示，可拆解绝缘子10包括法兰5和与法兰5配合连接的绝缘体3，绝缘体3通过密封帽2固定在法兰5中。在绝缘体3的中间具有贯穿绝缘体3两个端面的导电柱7，导电柱7的侧面具有环形凸起12，绝缘体3具有与环形凸起12相匹配的环形凹槽13，图中仅示出了一个环形凸起12，在其他的未示出的实施方式中，环形凸起12的数目可以不限于一个，还可以是多个，其中，环形凸起12的形状并不限于弧线，还可以是三角形，圆形，长方形，梯形、扇形以及他们之间的组合形状。在其他的实施方式中，导电柱还可以是多个，多个导电柱可以为偶数或奇数，并对称地分布在绝缘体上，或者沿绝缘子的周向均匀的分布。在另一个优选的实施方式中，绝缘体3的中心可以是中空的，这样在实际的实施过程中，可以将母线直接通过绝缘体的中心，绝缘体对母线起到绝缘和支撑的作用。在图3中，法兰5的接合面11具有径向向内伸出的径向突出部14，径向突出部14呈环形，在装配法兰5和绝缘体3的过程中，将绝缘体3内嵌入法兰5中，并使得绝缘体3与法兰5的径向突出部14接触。为了更好的密封填充在绝缘体3和外壳I之间的六氟化硫绝缘气体(图中未示出)，在优选的实施方式中，绝缘体3的内端面和法兰5的径向突出部14接触的界面之间设置缓冲环4。缓冲环4可以在安装或故障时(例如一侧压力变化)，减少环氧树脂面的冲击。
[0038]在另一优选的实施方式中，绝缘体3的内端面上包括一个通槽19 (如图6所示)，绝缘气体可通过通槽19绕过缓冲环4进入到法兰的接合面9和绝缘体的接合面11之间的缝隙。通槽19使压力气体，例如SF6气体，可以绕过缓冲环4进入到法兰的接合面9和绝缘体的接合面11之间的缝隙处，从而降低在该处产生局部放电的风险，保证绝缘件长期运行的安全性和稳定性。在绝缘体3的外端面(远离外壳I的端面，即图中所示的左侧面)设置第一密封环15，法兰5也具有和第一密封环15在同一平面的第二密封环16。其中缓冲环4、第一密封环15以及第二密封环16是分体的，可以从法兰和绝缘体上拆解下来。材质优选具有弹性的高分子物质。在此并不作具体限制。
[0039]图4是本发明可拆解绝缘子一个实施方式沿图2中B-B线的剖面图。如图4所示，可拆解绝缘子10包括法兰5和与法兰5配合连接的绝缘体3，绝缘体3的接合面9和法兰5的接合面11接触，在图4中所示的是两个侧面相互重叠在一起，显示的是一个圆。在法兰5上具有贯穿法兰5的接合面11和外侧面18的三个密封孔6，三个密封孔6沿周向均匀地分布在法兰5的圆周上，在绝缘体3的接合面9上，同样具有三个凹槽17，三个凹槽17和三个密封孔6的位置一一对应，其中密封帽2的一端嵌入凹槽17和密封孔6中，起到固定绝缘体3和法兰5的作用，密封帽2与密封孔6之间具有第三密封圈20且密封帽2的另一端固定在法兰5的外侧面18上。同时，密封帽2和第三密封圈20可以避免压力气体通过密封孔6外泄，其中密封帽2优选由金属加工而成。本领域的技术人员可知，在其他的实施方式中，密封孔和凹槽的数量可以是任意数量，只要能够满足相关的技术要求。密封孔和凹槽的数量可以相同，也可以不同，即可以是一一对应，也可以不一一对应，密封孔和凹槽可以沿周向均匀地分布在法兰和绝缘体的圆周上，也可以随机的分布在法兰和绝缘体的圆周上。优选密封孔、凹槽和密封帽是一一对应，且对称的分布在法兰圆周上。
[0040]图5是本发明可拆解绝缘子一个实施方式中的法兰的立体示意图；图6是本发明可拆解绝缘子一个实施方式中的绝缘体的立体示意图。如图5和图6所示,可拆解绝缘子包括法兰5和绝缘体3，绝缘体3和法兰5是分体结构，法兰5上具有多个密封孔6，绝缘体3的接合面9上具有多个凹槽17。如图5所示，法兰5和外壳I连接，法兰5和外壳I是一体成型结构，在实际的实施方式中，可以将法兰5和外壳I通过一体成型制造得到。这样制造的外壳和法兰之间的气密性会非常好，能够有效的防止绝缘气体的泄漏。同时可以一步制造得到所需的法兰和外壳，节省了工艺流程，降低了成本。外壳的形状根据与外界的固定装配需要而定，可以是各种形状的外壳，通过将外壳和法兰一体成型，能够减少制造成本。
[0041]在装配本发明的绝缘子前对绝缘子和法兰进行各项检测，比如对法兰的大小、形状，法兰的接合面的光滑度、清洁度和表面质量的检测，还比如对绝缘体的大小、形状，绝缘体的接合面的光滑度、清洁度和内部质量的检测，以及绝缘体和法兰是否匹配的检测。通过检测法兰和绝缘体，能够较容易的发现绝缘体和法兰之间的各种缺陷和间隙，能够保证装配好的可拆解绝缘子都是达标的，并发现法兰和绝缘体上是否具有金属颗粒和灰尘，这样在装配前，及时处理，能够避免装配的绝缘子产生危险隐患，也能够提高每个绝缘子的成品率。当一个绝缘体是不良产品时，只需要更换另外一个产品即可，这样也节省了成本。本发明的绝缘子不会因为缝隙里面具有灰尘、金属颗粒以及裂纹等缺陷而成为次品。
[0042]应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0043]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种用于气体绝缘开关设备的可拆解绝缘子，包括法兰(5)和与所述法兰(5)配合连接的绝缘体(3)，所述绝缘体(3)和所述法兰(5)是分体结构，所述绝缘体(3)通过多个固定件装配在所述法兰(3)中，其中所述法兰(5)与气体绝缘开关设备的外壳(I) 一体成型，且具有径向向内伸出的径向突出部(14)，所述绝缘体的内端面和所述径向突出部(14)接触。
2.根据权利要求1所述的可拆解绝缘子，其中在所述绝缘体(3)和所述径向突出部之间(14)之间设置有一个缓冲环(4)。
3.根据权利要求2所述的可拆解绝缘子，其中所述绝缘体(3)的内端面上包括一个通槽(19)，绝缘气体可通过所述通槽(19)绕过所述缓冲环(4)进入到法兰的接合面(9)和绝缘体的接合面(11)之间的缝隙。
4.根据权利要求2所述的可拆解绝缘子，其中所述绝缘体(3)包括贯穿绝缘体的内端面和外端面的至少一个导电柱(7)，且所述绝缘体(3)和所述导电柱(7)是一体成型结构，所述导电柱(7)的侧面具有环形凸起(12)，所述绝缘体(3)具有与所述环形凸起(12)相对应的环形凹槽(13)。
5.根据权利要求3所述的可拆解绝缘子，其中所述法兰(5)具有贯穿法兰的接合面(11)和外侧面(18)的多个密封孔(6)，所述绝缘体(3)的接合面(9)上具有与所述密封孔(6)——对应的凹槽(17)。
6.根据权利要求5所述的可拆解绝缘子，其中所述固定件为密封帽(2)，所述密封帽(2 )的一端嵌入所述凹槽(17)和所述密封孔(6 )中，每一所述密封帽(2 )与所述密封孔(6 )之间具有一个第三密封圈(20)且所述密封帽(2)的另一端通过螺钉固定在所述法兰的外侧面(18)上。
7.根据权利要求1至6任一项所述的可拆解绝缘子，其中所述绝缘体(3)的外端面上设置有一个第一密封环(15)。
8.根据权利要求7所述的可拆解绝缘子，其中所述法兰(5)在与所述第一密封环(15)同一平面上设置有一个第二密封环(16)。
【文档编号】H01B17/00GK104051084SQ201310084284
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】王进峰 申请人:西门子公司