导电连接装置及气体绝缘金属封闭式开关设备的制作方法

1.本实用新型涉及电力设备领域，尤其涉及一种双母线装置及包括该装置的气体绝缘金属封闭式开关设备(即gas insulated switchgear，gis)。


背景技术：

2.gis主要是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器(ct)、避雷器、母线、套管等设备和部件组成，这些设备或部件封闭在一个金属壳体中，金属壳体内部充有一定压力的sf6气体作为绝缘介质。gis因具有结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、装配方便、安全性强、环境适应能力强以及维护工作量小等优点，因此在电力系统(尤其是高压输电系统)中已经得到了广泛的应用。gis的涉及对安全及可靠性要求极高，gis中的母线导体被分段设置于一个个充满绝缘气体的独立气室中，气室之间使用绝缘盆子隔开，不同气室中的母线导体是独立的，当所有母线导体装配在相邻的两个绝缘盆子之间后，所有母线导体连通，gis才能正常使用。存在使用过渡装配模块连接母线导体和绝缘盆子的现有技术。但目前的这种过渡装配模块结构较为复杂、成本较高，装配时较为费工费时。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提供一种导电连接装置及气体绝缘金属封闭式开关设备，以至少部分地解决上述问题。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种导电连接装置，用于电连接空心母线导体和绝缘盆子，导电连接装置包括柱状的主体和与主体一体设置的屏蔽罩，主体包括在其轴线方向上相对的第一端部和第二端部，第一端部具有安装孔，第二端部具有内螺纹孔，内螺纹孔用于与绝缘盆子的外螺纹连接；屏蔽罩包括一体的支臂和环形罩，支臂自主体伸出预定距离，环形罩环绕主体，并在主体的轴线方向上具有预定的长度，从而在环形罩与主体之间形成有用于容纳空心母线导体的间隙。
5.可选地，环形罩具有圆滑的表面，以避免尖端放电。
6.可选地，主体的侧面在面向环形罩的边缘具有第一环形凹槽，第一环形凹槽内设有绝缘导向件，导向件的外径大于空心母线导体的内径。
7.可选地，环形罩在面向主体的一面具有第二环形凹槽，第二环形凹槽用于容纳弹簧触指。
8.可选地，内螺纹孔远离第一端部的一端连通有光孔。
9.可选地，内螺纹孔靠近第一端部的另一端留有退刀槽。
10.可选地，安装孔为内六角安装孔。
11.可选地，空芯母线导体是额定电压在110千伏以上的空心母线导体。
12.可选地，在第一端部和主体的侧面之间具有形成平滑过渡的倒角。
13.本实用新型的另一方面提供一种气体绝缘金属封闭式开关设备。该气体绝缘金属封闭式开关设备包括上面所述的导电连接装置、空心母线导体和绝缘盆子。空芯母线导体
的一端是固定在导电连接装置的间隙中的，绝缘盆子的外螺纹是与导电连接装置的内螺纹孔配合连接的，绝缘盆子是固定在气体绝缘金属封闭式开关设备的壳体上的。
14.本实用新型提供的导电连接装置包括柱状的主体和与主体一体成型的屏蔽罩，主体包括在其轴线方向上相对的第一端部和第二端部，第二端部具有内螺纹孔，内螺纹孔用于与绝缘盆子的外螺纹连接；屏蔽罩与主体之间形成有用于容纳空芯母线导体的间隙。装配时借助第二端部的内螺纹孔与绝缘盆子的外螺纹实现螺纹配合，即可将导电连接装置装配到绝缘盆子上。同时母线导体可以卡入至导电连接装置的屏蔽罩与主体之间的间隙中。这样即可完成母线导体与绝缘盆子的连接。由于屏蔽罩和主体是一体成型的整体件，并且屏蔽罩与主体之间形成容纳母线导体的间隙，所以无需再额外使用螺栓等连接母线导体和导电连接装置。因此，本实用新型提供的导电连接装置结构简单、制造成本低。另外，与使用额外的螺栓等连接部件连接母线导体和绝缘盆子的方式相比，本实用新型提供的导电连接装置使得母线导体和绝缘盆子的连接或者装配更容易作业，能够大幅提高母线导体的装配效率。
附图说明
15.以下附图仅旨在于对本实用新型的实施例做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，
16.图1为本实用新型一个或者多个实施例中的导电连接装置的示意图；
17.图2为本实用新型一个或者多个实施例中的导电连接装置的示意图；
18.图3为本实用新型一个或者多个实施例中的导电连接装置的示意图；
19.图4示意性示出了本实用新型一个或者多个实施例中一种气体绝缘金属封闭式开关设备组合装配前的示意图；和
20.图5示意性示出了本实用新型一个或者多个实施例中一种气体绝缘金属封闭式开关设备组合装配完成时的示意图。
21.附图标记列表：
22.100：导电连接装置；
23.10：主体；
24.11：第一端部；
25.13：第二端部；
26.15：第一环形凹槽；
27.111：安装孔；
28.113；倒角；
29.131：内螺纹孔；
30.132：光孔；
31.133：退刀槽；
32.20：屏蔽罩；
33.21：支壁；
34.23：环形罩；
35.231：第二环形凹槽；
36.200：空心母线导体；
37.30：间隙；
38.301：安装部；
39.300：绝缘盆子；
40.40：导向件；
41.50：弹簧触指；
42.400：gis的壳体；
43.500：紧固件；
44.r1:绝缘导向件40的外径；和
45.r2:空心母线导体200的内径r2。
具体实施方式
46.为了对本实用新型实施例的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型实施例的具体实施方式。
47.图1为本实用新型一个或者多个实施例中的导电连接装置的示意图。该导电连接装置100用于电连接空心母线导体200和绝缘盆子300的导电连接装置100。该导电连接装置100包括柱状的主体10和与主体10一体成型的屏蔽罩20。
48.其中，主体10包括在其轴线方向上相对的第一端部11和第二端部13，第一端部11具有安装孔111，第二端部13具有内螺纹孔131，内螺纹孔131用于与绝缘盆子300的外螺纹连接。
49.其中，屏蔽罩20包括一体的支臂21和环形罩23，支臂21自主体10伸出预定距离，环形罩23环绕主体10，并在主体10的轴线方向上具有预定的长度，从而在环形罩23与主体10之间形成有用于容纳空心母线导体200的间隙30。可以根据空心母线导体200的厚度(或者半径)确定支臂21自主体10伸出的预定距离的大小。另外，可以根据空心母线导体200的重量或者长度确定环形罩23在主体10的轴线方向上的预定长度的大小，以确保环形罩23和主体10之间的间隙30在轴线方向上具有足够的长度，即使空心母线导体200插至间隙30中的长度足够大，以使得空心母线导体200被主体10稳固地支撑。
50.实施时，使本实施例中导电连接装置100的内螺纹孔131与绝缘盆子300上安装部301(安装部301上加工有与内螺纹孔131可以配合的外螺纹)对准，然后使用安装工具插入第一端部11上的安装孔111中，拧动安装工具，从而将导电连接装置100安装到绝缘盆子300上，再将空心母线导体卡入到间隙30中，完成母线导电体的安装。本实用新型实施例中提供导电连接装置100结构简单、成本低，使用本实施例中的导电连接装置100极大的提高了母线导体的装配效率。
51.在一种实施例中，本实用新型实施例中的可以将环形罩23的表面设置成圆滑结构。应理解，空心母线导体200一般应用于高压场合，因此，母线导体周围的电场本身就极强，如果留有尖角，即使空心母线导体200一般都被惰性气体包围，也将可能发生尖端放电现象，为了尽量避免这种现象的发生，本实施例将环形罩23做成圆滑结构，可以有效防止电击穿现象的发生，这可以进一步提高本实施例中导电连接装置的安全性和可靠性。
52.图2为本实用新型一个或者多个实施例中的导电连接装置的示意图。在该导电连
接装置100中，在主体10的侧面面向环形罩23的边缘开设第一环形凹槽15，在第一环形凹槽15内设有绝缘导向件40。具体地，绝缘导向件40的材质可以为塑料(例如特氟龙)，由塑料制成的导向件40成本较低且耐磨，可以长期使用。同时，塑料材质的绝缘导向件40具有一定的弹性，可以防止空心母线导体200在卡入间隙30时由于碰触绝缘导向件40而受损(例如空心母线导体200被磨损)。
53.另外，绝缘导向件40的外径r1可以比空心母线导体200的内径r2略大，以使卡入间隙30的母线导体200与绝缘导向件40形成过盈配合，紧固空心母线导体200，以防止空心母线导体200发生晃动或松动。此外，当作业人员将空心母线导体200插入至间隙30中时，绝缘导向件40还可以起到引导空心母线导体200的作用。绝缘导向件40可以为c型结构。装配时，将c型结构的开口略微掰开一些后再将绝缘导向件40卡入第一环形凹槽15中即可。应当理解，绝缘导向件40也可以为环形结构等。具体实施时，可以将绝缘导向件40装入第一环形凹槽15中，再将空心母线导体200插入导电连接装置100的间隙30中。
54.图3为本实用新型一个或者多个实施例中的导电连接装置的示意图。在该导电连接装置100中，环形罩23面向主体10的一面设有第二环形凹槽21和位于第二环形凹槽21中的弹簧触指50。弹簧触指50可以为环状的斜圈弹簧，即环绕主体10。另外，根据空心母线导体200中额定电流的大小确定弹簧触指的数量50。例如，可以沿导电连接装置100的轴线方向间隔设置一个或者三个以上弹簧触指50。
55.当本实用新型实施例中的空心母线导体200装配入导电连接装置100上的间隙30中时，第二环形凹槽231中的弹簧触指50受到压力被向着第二环形凹槽21中挤压，保证空心母线导体200与导电连接装置100之间充分电连接，这样可以降低二者之间的接触电阻，增大有效导电面积。使电流能够从导电连接装置100通过绝缘盆子300流至下一段空心母线导体200或者其它导体中。具体实施时，可以将弹簧触指50装入第二环形凹槽231中，再将空心母线导体200插至导电装置100上的间隙30中。
56.参见图3，在一种实施例中，可以在内螺纹孔131远离第一端部11的一侧加工出一小段光孔132，光孔132不仅可以消除内螺纹孔131加工初始留下的“尾巴”，也可以避免因内螺纹直接延伸到导电连接装置端部而导致的内螺纹边沿易被碰擦磨损的情况发生，提高了内螺纹孔131的可靠性和使用寿命。
57.在另一种实施例中，还可以在内螺纹孔131靠近第一端部11的一侧设置退刀槽133。退刀槽133一方面可以方便螺纹加工刀具从此处退出，避免螺纹加工完毕收尾时留下的“尾巴”。另一方面，退刀槽133还可以保证导电连接装置上内螺纹孔131上的内螺纹与绝缘盆子300上安装部301上外螺纹配合，从而实现导电连接装置100与绝缘盆子300的充分抵接，提高了导电连接装置100与绝缘盆子300之间电连接的可靠性。
58.在一种实施例中，安装孔111可以设置成内六角安装孔。当将导电连接装置装配到绝缘盆子300上时，使用与内六角安装孔相配合的内六角扳手，将内六角扳手的一端插入内六角安装孔中，转动内六角扳手即可将导电连接装置的内螺纹孔131拧至绝缘盆子300的外螺纹上。由于内六角形的工装工具应用的比较普通，所以可以使用工厂或者作业人员现有的内六角形的工装工具即可装配上述导电连接装置100。这使得导电连接装置的安装和维护较为方便，成本也较低。当然，安装孔111也可以设置成内五角型安装孔或者其它形状的安装孔，本实施例对此不做限制。在将导电连接装置100装配到绝缘盆子300上时，使用内五
角扳手插入内五角型安装孔即可进行装配作业。
59.此外，空心母线导体200可以是额定电压在110千伏以上的空心母线导体。当电压在110千伏以上时，母线导体内部的电荷定向移动现象主要发生在母线导体的外围，而母线导体200的内部发生定向移动的电荷极少，即所谓的电流趋肤效应(skin effect)，当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部电流的分布是不均匀的，电流集中在导体的“皮肤”部分。也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面电流密度越大，导体内部实际上电流较小，导体内部反倒使使导体的电阻增加，损耗功率也增加。因此，本实施例中，将母线导体做成空心结构，既不会影响母线导体的导电性，还可以节省成本。
60.本发明的实施例特别适用于110kv以上的输电系统，包括额定电压等级为110kv～220kv(高压)、330kv～750kv(超高压)和750kv以上(特高压)的输电系统。
61.如图3所示，在一种实施例中，第一端部11和主体的侧面之间还可以具有平滑过渡的倒角113，以防止空心母线导体200在插入导电连接装置的间隙30时，由于空心母线导体擦碰到第一端部11而受损。
62.此外，本实用新型还提供一种气体绝缘金属封闭式开关设备。图4示意性示出了本实用新型一个或者多个实施例中气体绝缘金属封闭式开关设组合装配前的示意图，图5示意性示出了本实用新型一个或者多个实施例中气体绝缘金属封闭式开关设组合装配完成时的示意图。该气体绝缘金属封闭式开关设备包括上述导电连接装置100、空芯母线导体200和绝缘盆子300。空芯母线导体200的一端固定在导电连接装置的间隙30中，绝缘盆子300的外螺纹是与导电连接装置的内螺纹孔131配合连接的，可以使用例如螺栓这样的紧固件500将绝缘盆子300固定在气体绝缘金属封闭式开关设备的壳体400上。当气体绝缘金属封闭式开关设备带电工作时，电流可以从空芯母线导体200流至弹簧触指50，再从弹簧触指50流至导电连接装置100，然后经过绝缘盆子中的导电部分流入下一段空芯母线导体或者下一个导体。
63.本气体绝缘金属封闭式开关设备由于使用了上述导电连接装置100，能够减少零部件的数量，简化空芯母线导体200和绝缘盆子300的连接机构，减少空芯母线导体200和绝缘盆子300的装配难度，节约气体绝缘金属封闭式开关设备的制造和装配成本。
64.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例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，各实施例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。
65.以上所述仅为本实用新型实施例示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型实施例的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型实施例的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型实施例保护的范围。