专利名称：配电变压器用纯瓷套管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及配电变压器用出线套管，特别是一种10-35kv充油式配电变压器
纯瓷套管。
背景技术：
变压器行业电压等级为10_35kV的出线套管大部分采用充油式纯瓷结构。瓷套头部的密封，现在基本上都采用图2所示的两种结构。图2-a中，瓷套1头部水平，并经过磨削加工作为密封面，通过垫圈2、压碗3及相应密封件12、23配合，并通过螺母5压紧达到密封效果，这是目前比较流行的结构，但是这对于上下附件的加工，密封尺寸的精确度要求比较高。且压碗与垫圈之间的密封件23有可能会被吃进上下附件的缝隙，挤压过程中上下附件会损坏橡胶圈，从而影响密封。图2-b中，瓷套1上口设计有斜槽，该部位磨削加工作为密封面，通过螺母5压紧垫圈2，靠0型密封圈或D型圈12将瓷套1、导电杆4进行密封，该结构的上瓷口斜槽尺寸、 光洁度比较难控制，尺寸偏大会导致压缩量不够，尺寸偏小可能导致压力过大，会压坏斜槽瓷面。而且该型瓷套对于不同电流(导电杆外径尺寸不同)，不具备通用性。图4是法兰安装式套管常用的结构，采用铝合金法兰与瓷套相粘接。图4-a结构中，0型密封圈18置于法兰台阶与瓷套1台阶之间，胶装前在法兰与瓷套之间放一 0型密封圈18，并预加一个压力，在受压的状态下胶装固化完成。图4-b结构，在法兰上开槽，放置两个0型密封圈18，依靠法兰与瓷套圆柱之间的间隙控制，达到此处的密封。这两种方式套管的法兰和变压器9之间是金属件之间的密封，密封问题较易解决。然而瓷套与法兰之间的密封，图4-a结构对于瓷套台阶尺寸精度，同轴度要求非常高，图4-b结构对于法兰及瓷套圆柱之间的配合尺寸要求同样较高。而且图4中两种结构由于密封圈18压缩无法定量，压缩状态难以观察，因此压缩不足或者橡胶件老化而导致密封性能下降，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)。且由于法兰、胶合剂、瓷套的膨胀系数不同，即使出厂时密封性能很好，随着长期冷热循环，其密封性能也非常容易失效。
发明内容本实用新型的目的是提供一种瓷套头部的密封更加可靠、且结构简单、安装方便的配电变压器用纯瓷套管。本配电变压器用纯瓷套管，包括瓷套，粘接在瓷套下部的法兰，穿过瓷套并被固定在瓷套中的导电杆，导电杆上部具有与其配合的螺母，在螺母与瓷套顶端平面之间设置有垫圈，导电杆穿过垫圈，在相对的垫圈下表面与瓷套的顶端平面之间设置用于密封的密封圈，在垫圈上表面与垫圈内孔相接部开有截面为方形的方形密封槽，方形密封槽内设置有把导电杆与垫圈形成密封连接的0型密封圈。上述纯瓷套管，方形密封槽在套管径向方向上的宽度和在套管轴向方向上的深度均略小于0型密封圈直径。最好，在螺母与垫圈之间设置有用于压紧0型密封圈的垫片。
3[0009]上述纯瓷套管，所述纯瓷套管为20kV及以上套管，在垫圈上开有与瓷套内部相通的放气孔，放气孔中设置放气塞。本实用新型的有益效果瓷套头部(顶端平面)水平，并经过磨削加工作为密封面， 通过垫圈、垫片、螺母及相应密封件配合达到密封效果，该结构的创新就是导电杆与垫圈之间采用0型密封圈，垫圈内孔开“L”型密封槽(截面为方形的方形密封槽)，方形密封槽在套管径向方向上的宽度和在套管轴向方向上的深度均略小于0型密封圈直径；-密封件放置后便处于横向压缩状态，经过螺母给予上部垫片的压力，将密封件纵向压缩达到该部位良好密封。垫片的作用除了使密封件受力均勻外，还对其起到一个保护作用，防止0型密封圈随螺母并紧过程发生跟转、扭曲等，而造成密封件损坏。垫圈与瓷套之间依旧采用常规的平垫圈结构密封。20kV及以上电压等级的套管，在垫圈上设计有具有放气塞的放气孔，放气塞采用特制M6十字槽盘头螺钉并配合相应的0型密封圈，保证套管的电气性能。IOkV及以下结构由于电压较低，仅靠瓷壁就足够满足绝缘要求，所以设计成无放气塞结构。本实用新型，瓷套头部的密封更加可靠、结构简单、安装方便。上述配电变压器用纯瓷套管，在法兰下表面与法兰内孔相接部开有截面为梯形的梯形密封槽，梯形密封槽内设置把法兰、瓷套、用于安装本纯瓷套管的变压器箱盖形成密封连接的0型密封圈。安装本纯瓷套管的变压器箱盖上表面是平面，不用加工密封槽，仅需对密封平面精加工即可。与梯形密封槽内的0型密封圈接触瓷套的圆柱面为经过精磨加工的光滑圆柱面。该法兰式配电变压器纯瓷套管中，(本体)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精加工的光滑圆柱面，在该圆柱面与法兰内孔梯形槽之间设置密封圈，将瓷套、变压器箱盖(或变压器箱盖法兰)部位良好密封，这种方式瓷套的密封面为圆柱面，受压时瓷套受力均勻，抗弯强度大大提高。变压器箱盖(或变压器箱盖法兰)不用开密封槽，仅需在一定范围内(密封件位置处)打磨光滑即可，简化了箱盖的加工。该结构密封简单可靠，长时间运行后，只需再度并紧安装螺栓，让密封圈再次压缩，可确保长期有效密封。瓷套的下部外圆柱面为经过精磨加工的光滑圆柱面， 光洁度较高，密封效果好。即使用一道0型密封圈，也可耐受0. 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勻，密封可靠。上述配电变压器用纯瓷套管，瓷套的壁厚从与法兰连接处向下，逐渐减小。瓷套不等厚设计，为不击穿结构，电压越高，瓷璧越厚，尤其在法兰部位电场集中的区域，此部位的壁厚足够承受套管工频耐受电压，考虑油箱缝夹气、穿缆式结构电缆绝缘层不够、电缆偏离轴心及套管腔内充油不到位等情况下，瓷套不会被击穿。本实用新型提供一种瓷套头部的密封更加可靠的结构，并且简化了本体法兰与变压器箱体之间的密封结构，安装更加简便，使用该结构的套管可以水平安装，抗弯强度更优
良ο
图1为该实用新型套管的头部结构局部示意图(图6中的套管的头部结构示意图)；图2为现在常见的纯瓷套管头部密封结构局部放大示意图；图3是头部结构中放气塞等的放大图(图1中的放气塞等的放大图)；[0017]图4为现在常见的两种法兰处密封局部放大示意图；图5该实用新型套管与变压器连接示意图；图6该实用新型套管结构示意图；图7该实用新型套管的瓷绝缘不击穿设计示意图(套管放置在变压器上)；图8是图1中的方形密封槽等的放大图。
具体实施方式
参见图6所示的法兰式配电变压器用纯瓷套管，包括瓷套1，通过胶合剂13粘接在瓷套下部的铝合金(本体)法兰8，穿过瓷套并被固定在瓷套中的导电杆7，导电杆上部具有与其配合的螺母5，从上到下依次有垫片6、0型密封圈(0型密封圈)沈、垫圈2，橡胶圈 12。橡胶圈12位于相对的垫圈下表面与瓷套的顶端平面之间。在垫圈上表面与垫圈内孔相接部开有截面为方形的方形密封槽，0型密封圈沈设置在方形密封槽内，把导电杆与垫圈形成密封连接。方形密封槽在套管径向方向上的宽度和在套管轴向方向上的深度均略小于0型密封圈直径(垫圈开槽与导电杆之间间隙略小于0型密封圈沈直径，“L”槽深度大于0型密封圈沈半径约l-2mm)。头部导电杆配合垫圈、垫片、螺母及相应密封件，达到套管内外隔绝，良好密封，且密封件处于最优状态，不会受附件影响而损坏，结构简单，成本降低，便于该部位密封维护。对于20kV及以上纯瓷套管，在垫圈上开有与瓷套内部相通的放气孔，放气孔中设置放气塞10。在法兰8下表面与法兰内孔相接部开有截面为梯形的梯形密封槽，梯形密封槽内设置把法兰、瓷套、用于安装本纯瓷套管的变压器箱盖法兰11形成密封连接的0型密封圈 18。与梯形密封槽内的0型密封圈18接触瓷套的圆柱面为经过磨削的光滑圆柱面。安装本纯瓷套管的变压器箱盖法兰11上表面是平面，不用加工密封槽。变压器箱盖法兰上部平面要求精加工(或可仅精加工0型密封圈18位置范围)。0型密封圈18设置在本体法兰8 梯形密封槽内，0型密封圈的内径与光滑圆柱面接触，外表面的上下侧分别与本体法兰、变压器箱盖法兰接触。当紧固安装螺栓14后，0型密封圈就会受到本体法兰、变压器箱盖法兰以及瓷套圆柱面给予的挤压力，且此时0型密封圈可将瓷套的光滑圆柱面包紧，达到整体密封效果。该密封方式能耐受0.5MPa以上的气压不渗漏。变压器箱盖法兰11固定在变压器箱盖12上。瓷套1的壁厚从与法兰连接处向下，逐渐减小。与传统套管相比，该实用新型具有以下有点密封更可靠，安装更简便，允许水平安装；主体瓷套特殊设计，属于不击穿型；可以简化变压器箱盖的加工。具体地说，本实用新型优化了以往纯瓷套管瓷套与法兰之间的密封方式，瓷套的圆柱主体密封部位磨削，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0型密封圈，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。头部密封特殊设计，简单实用，成本节约，密封可靠。主体瓷套的不击穿设计，考虑在油箱夹缝存气、甚至穿缆式结构电缆不包绝缘的情况下，瓷套不会被击穿。该实用新型结构紧凑，简化了油箱盖的加工，性能更加可靠， 可以水平安装。
权利要求1.配电变压器用纯瓷套管，包括瓷套，粘接在瓷套下部的法兰，穿过瓷套并被固定在瓷套中的导电杆，导电杆上部具有与其配合的螺母，在螺母与瓷套顶端平面之间设置有垫圈， 导电杆穿过垫圈，其特征是在相对的垫圈下表面与瓷套的顶端平面之间设置用于密封的密封圈，在垫圈上表面与垫圈内孔相接部开有截面为方形的方形密封槽，方形密封槽内设置有把导电杆与垫圈形成密封连接的0型密封圈。
2.如权利要求1所述的配电变压器用纯瓷套管，其特征是方形密封槽在套管径向方向上的宽度和在套管轴向方向上的深度均略小于0型密封圈直径。
3.如权利要求2所述的配电变压器用纯瓷套管，其特征是在螺母与垫圈之间设置有用于压紧0型密封圈的垫片。
4.如权利要求1所述的配电变压器用纯瓷套管，其特征是所述纯瓷套管为20kV及以上套管，在垫圈上开有与瓷套内部相通的放气孔，放气孔中设置放气塞。
5.如权利要求1-4所述的任一配电变压器用纯瓷套管，其特征是在法兰下表面与法兰内孔相接部开有截面为梯形的梯形密封槽，梯形密封槽内设置把法兰、瓷套、用于安装本纯瓷套管的变压器箱盖形成密封连接的0型密封圈。
6.如权利要求5所述的配电变压器用纯瓷套管，其特征是安装本纯瓷套管的变压器箱盖上表面是平面，不用加工密封槽，仅需对密封平面精加工即可。
7.如权利要求5所述的配电变压器用纯瓷套管，其特征是与梯形密封槽内的0型密封圈接触瓷套的圆柱面为经过精磨加工的光滑圆柱面。
8.如权利要求1-4所述的任一配电变压器用纯瓷套管，其特征是瓷套的壁厚从与法兰连接处向下，逐渐减小。
专利摘要本实用新型提供一种瓷套头部的密封更加可靠、且结构简单、安装方便的配电变压器用纯瓷套管。它包括瓷套，粘接在瓷套下部的法兰，穿过瓷套并被固定在瓷套中的导电杆，导电杆上部具有与其配合的螺母，在螺母与瓷套顶端平面之间设置有垫圈，导电杆穿过垫圈，在相对的垫圈下表面与瓷套的顶端平面之间设置用于密封的密封圈，在垫圈上表面与垫圈内孔相接部开有截面为方形的方形密封槽，方形密封槽内设置有把导电杆与垫圈形成密封连接的O型密封圈。
文档编号H01F27/32GK202189642SQ201120330320
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者左超, 虞育号 申请人:南京智达电气有限公司