一种550kV GIS用进出线瓷套管及其装配方法
【专利摘要】一种550kV GIS用进出线瓷套管，包括绝缘瓷套以及屏蔽组件，所述绝缘瓷套为空心变径瓷套结构，其上端面上套装导体和连接元件，下端面套装屏蔽组件；所述屏蔽组件包括中间屏蔽筒、接地屏蔽筒以及过渡筒，整个屏蔽组件通过法兰连接在绝缘瓷套的下端面；所述接地屏蔽筒上部通过螺纹连接件固定在过渡筒上；而所述中间屏蔽筒同心套装在接地屏蔽筒内，且通过四支绝缘子以及螺纹连接件反向固定在过渡筒上。具备这种结构的进出线瓷套管在装配方式的选择上采取插入和坡口焊接方式并通过螺纹连接件连接固定，使产品具有优异的端子静负载性能，具有良好的绝缘性能和温升试验结果。
【专利说明】
一种550kV GIS用进出线瓷套管及其装配方法
技术领域
[0001]本发明涉及高压输配电设备领域中的架空引出线装置，具体为一种用于对550kVGIS用罐式断路器进行架空引出线的进出线瓷套管及其装配方法。
【背景技术】
[0002]GISCGas Insulated Substat1n)是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。现有技术中常用的GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在接地的金属或者陶瓷外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称为SF6全封闭组合电器。自20世纪60年代以来，GIS已广泛应用于高压、超高压、特高压等领域。与传统的常规敞开式变电站相比，GIS结构紧凑、占地面积小、配置灵活、安装方便、可靠性高、安全性强、环境适应能力强，维护工作量小，且其主要部件的维修间隔不小于20年。
[0003]随着SF6全封闭组合电器的发展，GIS进出线套管也被广泛使用。对于GIS进出线套管，越来越多的公司采用充气(充SF6)套管的结构，它具有轻、小、简、廉、工艺方便等特点，且该类产品的内绝缘非常可靠，基本没有局部放电干扰。然而现有技术中，GIS进出线套管多数由各开关厂家自行设计生产，其外绝缘所用空心瓷套由各绝缘子生产厂家生产，国内电瓷行业又只有少数厂家进行GIS进出线套管的整体装配;而国外的PPC公司和日本NGK公司虽然可以生产特(超)高压开关用出线瓷套，但他们不提供与GIS整机配套的部分，对相关技术的制约较为严重。这样以来，进出线套管的主要部件瓷套需要不断转运，造成了较大的不便和资源浪费。因此，各大开关厂家更倾向于订购可直接发运至工程所在地的整体进出线套管。
【发明内容】
[0004]本发明所解决的技术问题在于提供一种550kVGIS用进出线瓷套管及其装配方法，以解决上述技术背景中的问题。
[0005]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种550kV GIS用进出线瓷套管，包括绝缘瓷套、中心导体以及屏蔽组件，所述绝缘瓷套为空心变径瓷套结构，其直径上小下大，同时，绝缘瓷套的上、下端面为非封闭端面，且上端面设置有用于套装导体的上部连接法兰，而下端面设置有用于套装屏蔽组件的下部连接法兰;所述屏蔽组件套装在绝缘瓷套的下部，并通过下部连接法兰与绝缘瓷套连接固定，屏蔽组件包括中间屏蔽筒、接地屏蔽筒以及过渡筒，所述过渡筒包括上部的安装盘面以及下部的空心筒柱，安装盘面上设置有与下部连接法兰相匹配的螺纹连接孔，且在此螺纹连接孔内侧开孔，接地屏蔽筒在上部通过螺纹连接件固定在过渡筒上;而中间屏蔽筒穿过内侧孔并同心套装在接地屏蔽筒内，中间屏蔽筒末端设置有安装法兰，中间屏蔽筒在安装法兰上通过四支绝缘子以及螺纹连接件反向固定在过渡筒相对于接地屏蔽筒的另一面上。
[0006]在本发明中，所述绝缘瓷套的优选干弧距离多4500mm，爬距为18000?20000mm。
[0007]在本发明中，所述中间屏蔽筒的总长度为1700mm，其伸入绝缘瓷套中的部分的长度为绝缘瓷套总长度的1/4?1/3。
[0008]在本发明中，所述中间屏蔽筒和接地屏蔽筒的上端面均进行表面光滑处理，光滑处理的方式包括设置翻边结构或者进行边缘毛刺抛光处理。
[0009]基于上述技术特征的550kVGIS用进出线瓷套管的装配方法，包括以下操作步骤:
1、利用多组工装对绝缘瓷套进行固定，使其保持水平，并对工装位置进行调整，确保其可有效支撑瓷套并保持静止；
2、将中间屏蔽筒水平放置，将四支绝缘子的一端通过螺纹连接件逐支安装在中间屏蔽筒末端安装法兰上对应的安装孔上，将过渡筒利用工装水平固定，中间屏蔽筒水平穿过安装盘面的内侧孔后，将各绝缘子的另一端通过螺纹连接件固定在安装盘面上，然后将接地屏蔽筒同心套装在中间屏蔽筒外侧，并在安装盘面上相对于绝缘子安装面的另一面上对其进行螺纹固定即完成屏蔽组件的装配；
3、屏蔽组件装配完成后，将屏蔽法兰通过螺纹连接件安装在中间屏蔽筒末端安装法兰的安装孔上；
4、使用导体引导工装将导体从绝缘瓷套上部连接法兰位置引入，待导体末端到达绝缘瓷套内腔距下部连接法兰Im时，在绝缘瓷套下部开孔位置通过引导装置支撑导体末端并将导体引出，然后通过绝缘瓷套的上部连接法兰对导体法兰进行连接固定；
5、将步骤2中安装好的屏蔽组件固定在装配工装上，并使其轴心与绝缘瓷套轴心重合，推动装配工装，使其沿轨道缓慢行进，确保中间屏蔽筒和接地屏蔽筒到达绝缘瓷套内腔后，通过下部连接法兰与过渡筒进行螺纹连接固定，并在过渡筒下端面通过螺纹连接件连接密封盖板进行封闭，然后在导体法兰上通过均压环安装孔安装好均压环即完成装配。
[0010]有益效果:本发明的一种550kVGIS用进出线瓷套管，其套管的整体结构紧凑，其一次端子采用插入式和打坡口的方式焊接来增加其强度，使产品具有优异的端子静负载性能，同时采用了同轴圆柱形电场设计，通过中间屏蔽与接地屏蔽合理的结合，使内部电场分布得以改善，从而得到更好的绝缘性能。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的较佳实施例的装配效果示意图。
[0012]图2为本发明的较佳实施例的屏蔽组件的结构示意图。
[0013]其中:1、导体法兰；2、上部连接法兰；3、绝缘瓷套;4、屏蔽组件；5、下部连接法兰；
6、导体;7、均压环;8、密封盖板;9、中间屏蔽筒;10、接地屏蔽筒；11、绝缘子;12、过渡筒；13、屏蔽法兰。
[0014]
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0016]参见图1、图2的一种550kVGIS用进出线瓷套管的实施例，在本实施例中，屏蔽组件4以及套装在屏蔽组件4上的绝缘瓷套3，绝缘瓷套3为空心变径瓷套结构，其的上、下端面均为非封闭端面，并在上、下端面位置分别设置有上部连接法兰2以及下部连接法兰5，上部连接法兰2上部连接导体法兰I，并在此导体法兰I上设置有均压环7，而下部连接法兰5则用于连接屏蔽组件4。
[0017]屏蔽组件4包括中间屏蔽筒9、接地屏蔽筒10以及过渡筒12，中间屏蔽筒9、接地屏蔽筒10同心套装，且在上部均设置有翻边，而过渡筒12包括上部的带孔安装盘面以及下部的空心筒柱。中间屏蔽筒9下部设置有安装法兰，此安装法兰上设置有两组螺纹连接孔，一组用于固定四支绝缘子11的一端，而另一组用于固定屏蔽法兰13，中间屏蔽筒9通过四支绝缘子11在另一端通过螺纹连接件固定在过渡筒12的安装盘面的下表面上，而接地屏蔽筒10则直接通过螺纹连接件安装在过渡筒12的安装盘面的上表面上。
[0018]本实施例在装配时，首先选择干弧距离多4500mm，爬距为18000?20000mm的绝缘瓷套3备用，将三组瓷套支撑工装按照高、低顺序摆放在预先安装好的轨道上，然后将绝缘瓷套3放置在瓷套支撑工装上。
[0019]将中间屏蔽筒9水平放置在操作平台上，将四支绝缘子11的一端通过螺栓逐支安装在中间屏蔽筒9底部安装法兰上对应的安装孔上;在将过渡筒12水平放置在操作平台上，中间屏蔽筒9水平穿入过渡筒12的安装盘面上的开孔。然后将四支绝缘子11的另一端安装在过渡筒12对应的安装盘面下表面的安装孔上，最后将接地屏蔽筒10水平安装在过渡筒12上即完成屏蔽组件4的组装。完成屏蔽组件4的组装后，用内卡尺和直尺测量中间屏蔽筒9和接地屏蔽筒10之间的距离，环向测量四个点，确保其同轴度和间距，然后将屏蔽法兰13安装在中间屏蔽筒9末端安装法兰对应的安装孔上，等待导体总装。
[0020]在进行导体总装时，使用导体引导工装将导体6从绝缘瓷套3的上端面孔上水平穿入，待导体6末端到达绝缘瓷套3内腔距下部连接法兰5约Im的位置时，将导体小车作为引导装置从绝缘瓷套3下端面处推入以支撑导体6末端，继续推动导体6至要求位置后将导体法兰I同绝缘瓷套3上端面的上部连接法兰2进行螺纹连接固定并打好力矩。将装配工装放置在绝缘瓷套3下部连接法兰5位置附近调节并固定，同时将装配完成的屏蔽组件4固定在装配工装上，使绝缘瓷套3轴心与屏蔽组件4轴心重合;推动装配工装，使绝缘瓷套3与屏蔽组件4沿轨道发生缓慢相对运动，确保中间屏蔽筒9和接地屏蔽筒10到达绝缘瓷套3内腔的指定位置时停止推动装配工装并通过螺栓连接绝缘瓷套3的下部连接法兰5和过渡筒12的安装盘面，此时中间屏蔽筒9伸入绝缘瓷套3中的长度为绝缘瓷套3总长度的1/4?1/3即可，然后分解装配工装和过渡筒12，将装配工装沿轨道退出。
[0021]将密封盖板8安装在过渡筒12的底面上，然后在导体法兰I上通过均压环安装孔安装好均压环即完成装配即完成产品装配。
[0022]利用本实施例的装配方式和结果的进出线瓷套管在试验前，先将密封盖板8拆掉，然后将产品竖直安装在试验罐上。经抽真空、充气、检漏等工艺过程后，对产品进行雷电冲击干耐受电压试验、工频耐受电压试验及局部放电量测量等电气性能试验，以此判定其是否为合格品，而鉴定合格的产品主要针对用户温升试验电流较大(额定电流为5000A，温升试验电流为其1.1倍5500A)、温升试验要求较高，导体端子静负荷较大(常规产品为3000N、4000N及5000N，此产品要求6000N)等特殊要求，可在550kv条件下达到提升产品性能保持绝缘稳定性的目的。
[0023]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种550kV GIS用进出线瓷套管，其特征在于，包括绝缘瓷套以及屏蔽组件， 所述绝缘瓷套为空心变径瓷套结构，其直径上小下大，同时，绝缘瓷套的上、下端面为非封闭端面，且在上端面上设置有用于套装导体的上部连接法兰，而下端面上设置有用于套装屏蔽组件的下部连接法兰； 所述屏蔽组件套装在绝缘瓷套的下部，并通过下部连接法兰与绝缘瓷套连接固定，屏蔽组件包括中间屏蔽筒、接地屏蔽筒以及过渡筒，所述过渡筒包括上部的安装盘面以及下部的空心筒柱，安装盘面上设置有与下部连接法兰相匹配的螺纹连接孔，且在此螺纹连接孔内侧开孔，接地屏蔽筒在上部通过螺纹连接件固定在过渡筒上;而中间屏蔽筒穿过内侧孔并同心套装在接地屏蔽筒内，中间屏蔽筒末端设置有安装法兰，中间屏蔽筒在安装法兰上通过四支绝缘子以及螺纹连接件反向固定在过渡筒相对于接地屏蔽筒的另一面上。2.根据权利要求1所述的一种550kVGIS用进出线瓷套管，其特征在于，所述绝缘瓷套的干弧距离彡4500mm，爬距为18000?20000mm。3.根据权利要求1所述的一种550kVGIS用进出线瓷套管，其特征在于，所述中间屏蔽筒的总长度为1700_，其伸入绝缘瓷套中的部分的长度为绝缘瓷套总长度的1/4?1/3。4.根据权利要求1所述的一种550kVGIS用进出线瓷套管，其特征在于，所述中间屏蔽筒和接地屏蔽筒的上端面上均通过表面光滑处理。5.根据权利要求4所述的一种550kVGIS用进出线瓷套管，其特征在于，所述光滑处理方式包括设置翻边结构或者进行边缘毛刺抛光处理。6.550kV GIS用进出线瓷套管的装配方法，其特征在于，使用到如权利要求1?6任一项所述技术特征的550kV GIS用进出线瓷套管结构，其具体包括以下操作步骤: ①利用多组工装对绝缘瓷套进行固定，使其保持水平，并对工装位置进行调整，确保其可有效支撑瓷套并保持静止； ②将中间屏蔽筒水平放置，将四支绝缘子的一端通过螺纹连接件逐支安装在中间屏蔽筒末端安装法兰上对应的安装孔上，将过渡筒利用工装水平固定，中间屏蔽筒水平穿过安装盘面的内侧孔后将各绝缘子的另一端通过螺纹连接件固定在安装盘面上，然后将接地屏蔽筒同心套装在中间屏蔽筒外侧，并在安装盘面上相对于绝缘子安装面的另一面上对其进行螺纹固定即完成屏蔽组件的安装； ③屏蔽组件安装完成后再将屏蔽法兰通过螺纹连接件安装在中间屏蔽筒末端安装法兰的安装孔上； ④使用导体引导工装将导体从绝缘瓷套上端法兰位置引入，待导体末端到达绝缘瓷套内腔距下部连接法兰Im时，在绝缘瓷套下部开孔位置通过引导装置支撑导体末端并将导体引出，然后通过绝缘瓷套的上部连接法兰对导体法兰进行连接固定； ⑤将步骤②中安装好的屏蔽组件通过工装进行固定，并使其轴心与绝缘瓷套轴心重合，推动装配工装，使其沿轨道缓慢行进，确保中间屏蔽筒和接地屏蔽筒到达绝缘瓷套内腔后，通过下部连接法兰与过渡筒进行螺纹连接固定，并在过渡筒下端面通过螺纹连接件连接密封盖板进行封闭，然后在导体法兰上通过均压环安装孔安装好均压环即完成装配。
【文档编号】H02G3/04GK106025959SQ201610564021
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月18日
【发明人】石军生, 沈亦彤, 张娜
【申请人】醴陵华鑫电瓷科技股份有限公司