专利名称：通用型gis设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终端的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统供/配电领域，尤其涉及一种用于GIS设备的故障查找装置。
背景技术：
GIS (Gas Insulated Substation)是气体绝缘金属封闭组合电器的英文缩写，它 通常是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管等高压电器组合 而成的高压配电装置，并全部封闭在接地的金属外壳内，在金属壳内充以一定压力的六氟 化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质。由于GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭 弧介质，且将所有的高压电器部件/元件密封在接地金属筒中，因此，与传统的敞开式配电 装置相比，GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检 修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。所以，GIS特别适合 在用地紧张的城市变电站、企业变电站、山区或污秽严重的地区(场合)中使用。申请人:所在城市的超高压电网运行着各种型号、数量众多、型式各异的GIS设备。 作为市中心220千伏、110千伏主干网架和主力变电设备，GIS设备大量采取与超高压电缆 相连的方式来输送电能。一旦GIS设备发生内部故障，必将会在市区造成大面积停电，带来巨大的社会、经 济效益损失。因此，必须重视GIS设备的施工工艺和设备运行水平。为了便于使GIS设备与外部电力电缆进行导体连接和GIS设备的内部部件检查， 在所有GIS设备的外接电缆终端处，均设有带有可拆卸盖封板的电缆终端手孔。当外接电 缆发生外部故障，抢修工作需要查找电缆的故障点时，GIS设备外接电缆终端处的电缆终端 手孔(业内简称为GIS电缆终端手孔)即作为查找信号线缆的输入孔。如图1所示，为了配合超高压电缆故障点的查找，现场工作人员需要打开GIS电缆 终端手孔的盖封板，此时对环境极为敏感的GIS内部密封部件暴露在外部环境(即非绝缘 气体压力充填环境)中。在电缆抢修工作前后，现场工作人员还需要采取多项以外界环境 因素(诸如环境清洁度、环境温、湿度等因素)为必要条件的施工工艺来配合相关工作，抢 修工作的工作范围被迫扩大。因此，为了减小外界环境因素对施工工艺的影响，缩短抢修时 间，需要开发一种能适用于各种型号GIS设备的新型装备，以配合超高压电缆的故障查找 试验工作。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通用型GIS设备超高压电缆故障点 查找试验信号输入终端，其结合超高压电网设备的运行现状，既便于超高压电缆的故障点 查找，又有利于保护GIS设备的内部部件，可以适应各种规格型号的GIS设备，能满足与电 学和力学有关的各项性能指标，实现了通用性与专用性的统一，同时解决了信号输入终端的隔绝密封和高压绝缘问题，可完全满足信号输入终端宜用性、适用性的实际工作需求。本实用新型的技术方案是提供一种通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验 信号输入终端，包括GIS设备的电缆终端手孔和位于GIS设备外壳内的外接电缆导体，在所 述电缆终端手孔的周边，设置有用于紧固可拆卸式盖封板的螺丝孔；其特征是在所述的 电缆终端手孔上，依次设置输入终端手孔密封板、输入终端绝缘封板底座、输入终端绝缘封 板和贯穿输入终端绝缘封板的输入终端导体；所述输入终端手孔密封板的中部设置有第一 通孔，所述输入终端绝缘封板底座的中部设置有第二通孔；在所述输入终端导体穿过第二、 第一通孔伸入电缆终端手孔中的一端和位于GIS设备外壳内的外接电缆导体之间，设置一 弹性连接电导体；所述的输入终端手孔密封板经紧固件与所述电缆终端手孔固定连接；在 所述电缆终端手孔与输入终端手孔密封板之间和所述输入终端绝缘封板底座与输入终端 绝缘封板之间，设置第一、第二密封结构。具体的，所述的输入终端手孔密封板与可拆卸式盖封板的形状/尺寸相匹配。所述输入终端绝缘封板底座的第二通孔与输入终端手孔密封板的第一通孔的形 状/尺寸相匹配；所述输入终端绝缘封板底座的外径或外边尺寸大于输入终端手孔密封板 第一通孔的外径或外边尺寸。所述弹性连接电导体的一端与输入终端导体固接，另一端经紧固件与外接电缆导 体连接；所述弹性连接电导体中的至少一段，为带有绝缘层的螺旋状/弹簧状导线。所述的输入终端导体贯穿固接设置在输入终端绝缘封板本体上。所述的第一、第二密封结构为密封槽一密封条结构。进一步的，所述的紧固件为螺栓/螺丝。所述的输入终端绝缘封板底座与输入终端绝缘封板之间经紧固件连接。与现有技术比较，本实用新型的优点是1.采用密封板一绝缘封板底座一绝缘封板一输入终端导体的分模块结构形式，一 方面只要改变密封板的尺寸即可适应各种不同规格/型号的GIS设备，另一方面，可以满足 GIS设备在充绝缘气体条件下的工作环境要求，达到既便于超高压电缆的故障点查找，又有 利于保护GIS设备的内部部件，还可以适应各种规格型号GIS设备的发明目的；2.分模块式结构形式，可同时满足与电学和力学有关的各项性能指标，实现了通 用性与专用性的统一，同时解决了信号输入终端的隔绝密封和高压绝缘问题；3.便于扩展，即使出现新型号的GIS设备，也可以快速制作出可配套使用的输入 终端，整个输入终端便于维护，使用方便，可缩短大大故障抢修时间。
图1是现有GIS设备电缆终端手孔的结构示意图；图2是本实用新型的结构示意图；图3为本实用新型输入终端的细化结构示意图。图中1为GIS设备外壳，2为GIS主回路导体，3为外接电缆导体，4为GISA外接电 缆终端，5为GIS电缆终端手孔，6为可拆卸式盖封板，7为输入终端手孔密封板，8为输入终 端绝缘封板底座，9为输入终端绝缘封板，10为输入终端导体，11为弹性连接导体，12为连 接螺栓，13、14为密封圈，15、16为紧固螺栓，17为第一通孔，18为第二通孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。图1中，在GIS设备外壳1上，在GIS外接电缆终端4的外接电缆导体3与GIS主 回路导体2的连接处，设有带有可拆卸盖封板6的电缆终端手孔5。当外接电缆发生外部故障或者抢修工作需要查找电缆的故障点时，GIS设备外接 电缆终端处的电缆终端手孔(业内简称为GIS电缆终端手孔)即作为查找/实验信号线缆 的穿入孔，为了配合超高压电缆故障点的查找，现场工作人员需要打开GIS电缆终端手孔 的盖封板。此时，一方面对环境极为敏感的GIS内部部件暴露在外部环境，只有尽可能短的 时间内打开并迅速盖上电缆终端手孔的盖封板，才能减少GIS内部绝缘气体的泄露，减少 GIS内部部件暴露在外部常规大气环境中的时间。另一方面，为了配合外接电缆的故障点查找，又需要将查找/实验信号线缆与位 于GIS设备外壳内的外接电缆导体进行相对较长时间的连接，以便进行各种测试或实验。同时，在电缆抢修工作前、后，现场工作人员还需要采取多项以外界环境因素(诸 如环境清洁度、环境温、湿度等因素)为必要条件的施工工艺来配合相关工作。可见，由于现有电缆终端手孔的结构所限，为了配合外接电缆的故障点查找，需要 将查找/实验信号线缆与位于GIS设备外壳内的外接电缆导体进行相对较长时间的连接， 导致了电缆终端手孔打开后GIS内部部件会长时间暴露在外部常规大气环境中，加上各种 以外界环境因素为必要条件的施工工艺的限制，导致了抢修工作的工作范围被迫扩大增加 了抢修工作时间/工作量，降低了设备的有效工作时间和装置在线投运率。图2中，本实用新型包括GIS设备的电缆终端手孔5和位于GIS设备外壳内的外 接电缆导体3，在所述电缆终端手孔的周边，设置有用于紧固可拆卸式盖封板6的螺丝孔； 其具体技术方案是，在所述的电缆终端手孔上，依次设置输入终端手孔密封板7、输入终端 绝缘封板底座8、输入终端绝缘封板9和贯穿输入终端绝缘封板的输入终端导体10 ；在输入 终端导体伸入电缆终端手孔中的一端和位于GIS设备外壳内1的外接电缆导体3之间，设 置一弹性连接电导体11 ；输入终端手孔密封板经紧固件与电缆终端手孔固定连接。采用上述结构后，整个试验信号输入终端即可分为通用性模块和专用性模块两大 部分。将通用性模块与专用性模块分开进行设计；对涉及通用性的问题，如高压绝缘、内 部导体连接等问题，采取设计通用模块的方法；这些部件有通用信号输入导体连同绝缘 封板、通用内部连接导体。对于涉及专用性的问题，如隔绝密封、内部部件保护，采取制作专 用模块的方法，最终将通用模块与专用模块组合安装，即可解决宜用性和适用性问题。同时，除了需要考虑通用模块的外部尺寸可以满足所有型号GIS设备需求外，对 信号输入导体连同绝缘封板的材质要求，也需要满足与电学和力学有关各项性能指标。采用上述结构，一方面只要改变密封板的尺寸即可适应各种不同规格/型号的 GIS设备，另一方面，可以满足GIS设备在充绝缘气体条件下的工作环境要求，达到了既便 于超高压电缆的故障点查找，又有利于保护GIS设备的内部部件，还可以适应各种规格型 号GIS设备的发明目的。[0037]图3中，本实用新型至少包括输入终端手孔密封板7、输入终端绝缘封板底座8、输 入终端绝缘封板9和贯穿输入终端绝缘封板的输入终端导体10 ；在输入终端手孔密封板的 中部设置有第一通孔17，在输入终端绝缘封板底座的中部设置有第二通孔18 ；在输入终端 导体10穿过第二、第一通孔伸入电缆终端手孔中的一端和位于GIS设备外壳内的外接电缆 导体3 (见图2所示，下同)之间，设置一弹性连接电导体12 ；输入终端手孔密封板经紧固 件16与电缆终端手孔固定连接；在电缆终端手孔与输入终端手孔密封板之间和输入终端 绝缘封板底座与输入终端绝缘封板之间，设置第一、第二密封结构13和14。具体的，输入终端手孔密封板7与可拆卸式盖封板6 (见图1所示)的形状/尺寸 相匹配。输入终端绝缘封板底座的第二通孔与输入终端手孔密封板的第一通孔的形状/ 尺寸相匹配。输入终端绝缘封板底座的外径或外边尺寸大于输入终端手孔密封板第一通孔的 外径或外边尺寸。弹性连接电导体的一端与输入终端导体固接，另一端经紧固件(螺丝或螺栓)与 外接电缆导体连接。弹性连接电导体中的至少一段，为带有绝缘层的螺旋状/弹簧状导线。输入终端导体贯穿固接设置在输入终端绝缘封板本体上。第一、第二密封结构为密封槽一密封条结构。进一步的，上述的紧固件为螺栓/螺栓。输入终端绝缘封板底座与输入终端绝缘封板之间经紧固件连接。输入终端手孔密封板7和输入终端绝缘封板底座8之间固定连接。通过本图还可以看出，本实用新型实际上可以分为与输入终端手孔连接的密封板 和与输入终端导体固接的输入终端绝缘封板两个外接触面，在这两处外接触面上，本装置 采用了两道密封圈的双重密封结构，用中间一段手孔密封板作过渡；在输入终端连接导体 采取弹簧导线和螺杆连接的方式，满足了不同型号GIS设备的需要。实际使用时，只要更换不同尺寸的输入终端手孔密封板，即可与不同型号GIS设 备的输入终端手孔，通过选择合适尺寸或接线端子规格的输入终端导体(其固定在输入终 端绝缘封板上)，即可适用于不同的试验设备，从而满足了通用性的要求。通过设计型式试验和安装试用，输入终端的设计和各项技术指标满足现场工作需 要，能够较圆满地解决以往超高压电缆故障查找试验过程中所遇到的密封/绝缘等方面的 困难。采用上述结构后，本输入终端可以满足的基本技术指标如下输入终端能够承受30kV的直流耐受电压；输入终端能够满足不大于100A的试验电流；输入终端能够承受0. 72MPa的内部气体压力。实际使用时，进行超高压电缆故障点查找工作前，首先完成GIS设备内部导体之 间连接的拆除(以图2为例，指的是GIS主回路导体2和外接电缆导体3之间的连接)和 六氟化硫气体管理等操作工艺，将GIS导体与电缆导体断开。然后，通过将弹性连接导体11与外接电缆导体3连接的方式，实现输入终端连接
6导体10与外接电缆导体3之间的电连接，再用输入终端手孔密封板封盖GIS电缆终端手 孔，然后再对电缆终端气室进行六氟化硫气体管理，以保证GIS内部部件与正常运行时环
境一致。采用上述结构和工作步骤，即可实现既便于超高压电缆的故障点查找，又有利于 保护GIS设备的内部部件，还可以适应各种规格型号GIS设备的发明目的。本实用新型可广泛用于各种GIS设备超高压电缆的试验/维修领域。
权利要求一种通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终端，包括GIS设备的电缆终端手孔和位于GIS设备外壳内的外接电缆导体，在所述电缆终端手孔的周边，设置有用于紧固可拆卸式盖封板的螺丝孔；其特征是在所述的电缆终端手孔上，依次设置输入终端手孔密封板、输入终端绝缘封板底座、输入终端绝缘封板和贯穿输入终端绝缘封板的输入终端导体；所述输入终端手孔密封板的中部设置有第一通孔，所述输入终端绝缘封板底座的中部设置有第二通孔；在所述输入终端导体穿过第二、第一通孔伸入电缆终端手孔中的一端和位于GIS设备外壳内的外接电缆导体之间，设置一弹性连接电导体；所述的输入终端手孔密封板经紧固件与所述电缆终端手孔固定连接；在所述电缆终端手孔与输入终端手孔密封板之间和所述输入终端绝缘封板底座与输入终端绝缘封板之间，设置第一、第二密封结构。
2.按照权利要求1所述的通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终端， 其特征是所述的输入终端手孔密封板与可拆卸式盖封板的形状/尺寸相匹配。
3.按照权利要求1所述的通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终端， 其特征是所述输入终端绝缘封板底座的第二通孔与输入终端手孔密封板的第一通孔的形 状/尺寸相匹配；所述输入终端绝缘封板底座的外径或外边尺寸大于输入终端手孔密封板 第一通孔的外径或外边尺寸。
4 .按照权利要求1所述的通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终端， 其特征是所述弹性连接电导体一端与输入终端导体固接，另一端经紧固件与外接电缆导体 连接；所述弹性连接电导体的至少一段，为带有绝缘层的螺旋状/弹簧状导线。
5.按照权利要求1所述的通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终端， 其特征是所述的输入终端导体贯穿固接设置在输入终端绝缘封板本体上。
6.按照权利要求1所述的通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终端， 其特征是所述的第一、第二密封结构为密封槽一密封条结构。
7.按照权利要求1或4所述的通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终 端，其特征是所述的紧固件为螺栓/螺丝。
8.按照权利要求1所述的通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终端， 其特征是所述的输入终端绝缘封板底座与输入终端绝缘封板之间经紧固件连接。
专利摘要一种通用型GIS设备超高压电缆故障点查找试验信号输入终端，属于供配电领域。包括GIS设备电缆终端手孔和位于GIS设备外壳内的外接电缆导体，其在电缆终端手孔上设置手孔密封板、绝缘封板底座、绝缘封板和输入终端导体；手孔密封板上设置第一通孔，绝缘封板底座上设置第二通孔；在输入终端导体穿过第二、第一通孔伸入电缆终端手孔中的一端和外接电缆导体之间，设置一段弹性连接电导体；在电缆终端手孔与手孔密封板之间和绝缘封板底座与输入终端绝缘封板之间，设置第一、第二密封结构。其解决了信号输入终端的隔绝密封和高压绝缘问题，实现了通用性与专用性的统一，可广泛用于各种GIS设备超高压电缆的试验/维修领域。
文档编号G01R31/02GK201765253SQ20102050206
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者李骏, 王大方, 葛广勇, 顾渊博 申请人:上海市电力公司超高压输变电公司