本发明涉及输变电技术领域，更具体地说，涉及一种电力电容器及其出线套管下法兰密封结构。
背景技术：
在电力系统中，电力电容器是一种维护电网正常、高效运行的重要电力设备。电力电容器能够起到为电力系统提供无功补偿和滤除电路系统中存在的协谱分量的作用。
电力电容器包括瓷套绝缘子、铜绞线和上下法兰，瓷套绝缘子中心为铜绞线，瓷套绝缘子下端与下法兰连接，下法兰下面的箱壳内充以绝缘油，铜绞线的下端伸入绝缘油内，现有技术中瓷套绝缘子与下法兰之间密封性差，在电流流过或者其它发热情况下会发生油渗漏的情况，并且在一定的电流或者电压冲击作用力下，其下法兰往往会脱落，均给电力电容器的运行带来隐患。
因此，如何解决电力电容器的下法兰与瓷套绝缘子之间密封性差，导致绝缘油渗漏和下法兰易脱落的问题，成为本领域工作人员所要解决的重要技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种电力电容器的出线套管下法兰密封结构，解决电力电容器的下法兰与瓷套绝缘子之间密封性差，导致绝缘油渗漏和下法兰易脱落的问题。
本发明提供了一种电力电容器的出线套管下法兰密封结构，包括瓷套绝缘子和下法兰，还包括密封垫片，所述瓷套绝缘子的下端设有第一曲面，所述下法兰设有第二曲面，所述下法兰包覆固定在所述瓷套绝缘子的下端，所述第一曲面和所述第二曲面相连接，所述密封垫片位于所述第一曲面和所述第二曲面之间，所述密封垫片的内侧面与所述第一曲面相吻合，所述密封垫片的外侧面与所述第二曲面相吻合，以将所述瓷套绝缘子与所述下法兰之间密封。
优选地，所述瓷套绝缘子下端设有凸台，所述凸台的底面为所述第一曲面。
优选地，所述第一曲面为锥形面，所述锥形面为沿所述瓷套绝缘子的轴向向下逐渐缩小的锥形面。
优选地，所述锥形面与水平面之间的夹角在25°～30°之间。
优选地，所述锥形面与水平面之间的夹角为27°。
优选地，所述密封垫片的内侧面为第三曲面，所述第三曲面呈锥形，所述锥形沿所述密封垫片的轴向向下逐渐缩小、与水平面之间的夹角为27°。
优选地，所述密封垫片的外侧面为第四曲面，所述第四曲面与所述第二曲面形状相同、相贴合。
优选地，所述密封垫片的材质为耐腐蚀高聚物。
本发明还提供了一种电力电容器，设有出线套管下法兰密封结构，所述出线套管下法兰密封结构为如上任意一项所述的出线套管下法兰密封结构。
本发明提供一种出线套管下法兰密封结构的加工方法，包括：
对所述下法兰进行退火热处理；
将所述下法兰的表面进行钢珠研磨、抛光；
将所述密封垫片和所述下法兰依次安装在所述瓷套绝缘子的下端，且所述第一曲面与所述第三曲面紧密贴合、所述第二曲面与所述第四曲面紧密贴合；
将所述下法兰滚铆于所述瓷套绝缘子的下端。
本发明提供的技术方案中，电力电容器的出线套管下法兰密封结构包括瓷套绝缘子、下法兰和密封垫片。瓷套绝缘子的下端设有第一曲面，下法兰设有第二曲面。下法兰包覆固定在瓷套绝缘子的下端，下法兰与瓷套绝缘子配合安装时，第一曲面与第二曲面相连接。密封垫片用于下法兰与瓷套绝缘子的下端之间的密封，位于第一曲面与第二曲面之间的位置。密封垫片的内侧面与第一曲面相吻合，外侧面与第二曲面相吻合。内侧面与第一曲面贴合、外侧面与第二曲面贴合实现密封垫片将瓷套绝缘子的下端与下法兰之间密封。如此设置，下法兰与密封垫片、密封垫片与瓷套绝缘子的下端均紧密贴合，密封垫片被压缩固定在下法兰和瓷套绝缘子的下端之间，使电力电容器的下法兰与瓷套绝缘子之间的密封性更好、解决了下法兰易脱落和绝缘油渗漏的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中瓷套绝缘子、下法兰和密封垫片的装配图；
图2是本发明实施例中瓷套绝缘子的结构图；
图3是本发明实施例中密封垫片的俯视图；
图4是本发明实施例中密封垫片的横截面的结构图；
图5是本发明实施例中下法兰的俯视图；
图6是本发明实施例中下法兰的一部分的主视图。
图1-图6中：
1-瓷套绝缘子，2-下法兰，3-密封垫片，4-凸台，5-第一曲面，6-第二曲面，7-凸沿，8-铜绞线，9-第三曲面，10-第四曲面。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本具体实施方式的目的在于提供一种电力电容器的出线套管下法兰密封结构，解决电力电容器的下法兰与瓷套绝缘子之间密封性差，导致绝缘油渗漏和下法兰易脱落的问题。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参考图1，本具体实施方式提供了一种电力电容器的出线套管下法兰密封结构，出线套管下法兰密封结构包括瓷套绝缘子1、下法兰2和密封垫片3。瓷套绝缘子1的下端设有第一曲面5，下法兰2设有第二曲面6。下法兰2包覆固定在瓷套绝缘子1的下端，下法兰2与瓷套绝缘子1配合安装时，第一曲面5与第二曲面6相连接。密封垫片3用于下法兰2与瓷套绝缘子1之间的密封，位于第一曲面5与第二曲面6之间的位置。密封垫片3的内侧面与第一曲面5相吻合，外侧面与第二曲面6相吻合。瓷套绝缘子1、下法兰2和密封垫片3三者配合安装时，密封垫片3的内侧面与第一曲面5贴合、外侧面与第二曲面6贴合实现密封垫片3将瓷套绝缘子1的下端与下法兰2之间密封。
如此设置，下法兰2与密封垫片3、密封垫片3与瓷套绝缘子1的下端均紧密贴合，密封垫片3被压缩固定在下法兰2和瓷套绝缘子1的下端之间，使电力电容器的下法兰2与瓷套绝缘子1之间的密封性更好、解决了绝缘油渗漏和下法兰2易脱落的问题。
请参考图2和图4，在本实施例中，瓷套绝缘子1的下端设有凸台4，凸台4的底面为第一曲面5。密封垫片3与瓷套绝缘子1的凸台4相连接，密封垫片3的内侧面与凸台4的底面相贴合。在本实施例的优选方案中，第一曲面5为锥形面，锥形面沿瓷套绝缘子1的轴向向下逐渐缩小。当然，在其它实施例中，第一曲面5也可以为环形平面等其它形状。
在本实施例的优选方案中，锥形面与水平面之间的夹角处在25°～30°之间。优选地，锥形面与水平面之间的夹角为27°。
需要说明的是，瓷套绝缘子1采用高强电磁材料制成，高强电磁材料为瓷制品，机械强度好、硬度高，而且具有优异的绝缘性能。发明人考虑到各方面的因素，将锥形面与水平面之间的夹角确定为27°，使该瓷套绝缘子1具有优异的电气性能，比如，爬电距离和电气安全净距大。瓷套绝缘子1的上端接有接线导杆，接线导杆与铜绞线8相连接，铜绞线8穿入瓷套绝缘子1的中心通孔内，且穿入的一端从瓷套绝缘子1的下端穿出，爬电距离是沿瓷套绝缘子1的绝缘表面测得的接线导杆和铜绞线8从瓷套绝缘子1穿出的部分之间，在不同的使用情况下，由于接线导杆与铜绞线8的穿出端周围的绝缘材料被电极化，导致绝缘材料呈现带电现象的带电区。电气安全净距是瓷套绝缘子1的两端带电部分对外部接地物体不会发生放电或者感应现象的安全距离。该瓷套绝缘子1的爬电距离和电气安全净距均较大，表现出优异的导电性能。
在本实施例中，参考图3-图4，密封垫片3的内表面为第三曲面9，第三曲面9也呈锥形，锥形沿密封垫片的轴向向下逐渐缩小，与水平面之间的夹角为27°。密封垫片3与瓷套绝缘子1的下端配合安装时，呈锥形的第三曲面9与第一曲面5相吻合，形状相同，紧密贴合在一起。如此设置，密封垫片3与瓷套绝缘子1的下端之间无缝隙，密封垫片3与瓷套绝缘子1之间密封效果更好。
在本实施例的优选方案中，密封垫片3的外侧面为第四曲面10，第四曲面10与第二曲面6相吻合，形状相同，配合安装时，密封垫片3的外侧面与第二曲面6贴合在一起。如此设置，密封垫片3与下法兰2之间无缝隙，密封性能更好，避免下法兰2下面箱壳中的绝缘油出现渗漏的情况。
为了提高密封垫片3的耐候性，避免电力电容器工作一段时间后，出现密封垫片3老化或者被腐蚀的现象，在本实施例的优选方案中，将密封垫片3的材质设为耐腐蚀的高聚物，比如，氟硅橡胶、聚硫橡胶、丁腈橡胶等。下法兰2下面的箱壳内充有绝缘油，电路系统在工作时或者在搬运电力电容器时，密封垫片3不可避免地会与绝缘油接触，一些高聚物与绝缘油接触会出现化学键断裂、变软的情况，失去密封的效果。耐腐蚀的高聚物，比如，氟硅橡胶，具有耐油的特性，并且耐低浓度的酸碱，适合用在电力电容器上，做密封垫片3之用。
在本实施例中，如图2所示，瓷套绝缘子1上设有多个凸沿7，凸沿7沿瓷套绝缘子1的轴向设置，且沿轴向均匀分布，凸沿7沿瓷套绝缘子1的径向凸起。如此设置，能够增大瓷套绝缘子1的爬电距离，提高瓷套绝缘子1的电气性能。
在本实施例的优选方案中，如图5-图6，下法兰2上设有第二曲面6，第二曲面6与密封垫片3的外侧面相吻合，确保密封垫片3与下法兰2之间密封良好。下法兰2的材质为SUS304不锈钢(国标1Cr18N i9)，SUS304不锈钢广泛使用于工业、家具装饰行业和食品医疗行业，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性均较好，冲压、弯曲等热加工性好，不会出现热处理硬化现象。用SUS304不锈钢制成下法兰2要求的形状和大小后，进行退火热处理，进行退火热处理的主要目的是增加下法兰2的延展性和韧性。下法兰2的表面采用钢珠研磨后抛光，使下法兰2的表面光亮美观，不生锈。
进一步地，图5中为下法兰2的结构，对于整体式出线套管下端的电容器盖板，包括两个下法兰2的结构，并列排列在电容器盖板上，每个下法兰2上面均连接一个瓷套绝缘子1。优选地，对电容器盖板整体进行退火热处理，再对表面用钢珠研磨后抛光。电容器盖板设置为长方形状，电容器盖板上还设有四个圆形的凸起，分别位于长方形的四个角，在两个下法兰2之间也设有凸起。如此设置，这些凸起优化了电容器盖板的机械性能，使电容器盖板的强度和刚性均得到加强。
瓷套绝缘子1为空心结构，铜绞线8的一端由瓷套绝缘子1的上端插入，贯穿整个瓷套绝缘子1，由瓷套绝缘子1的下端穿出，再依次穿入密封垫片3和处理好的下法兰2，第一曲面与第三曲面紧密贴合、第二曲面与第四曲面紧密贴合，下法兰2与瓷套绝缘子1的下端配合好，通过三工位滚铆机将下法兰2滚铆于瓷套绝缘子1的下端。铜绞线8由下法兰2穿出的端头插入下法兰2下面箱壳中的绝缘油里。优选地，在铜绞线8的表面进行镀锡处理，以加强铜绞线8的导电性能。采用滚铆的加工工艺使下法兰2与瓷套绝缘子1之间的连接更加牢固。
下法兰2滚铆到瓷套绝缘子1的下端之后，对密封垫片3的密封性能进行测试，保证瓷套绝缘子1和下法兰2之间不会出现渗漏绝缘油的现象，再进行抗拉和抗弯曲强度的机械强度测试，确保工件能够满足规定的要求。
下面内容结合上述各个实施例对本电力电容器的出线套管下法兰密封结构进行具体说明，如图1-图6所示，出线套管下法兰密封结构包括瓷套绝缘子1、下法兰2和密封垫片3，下法兰2包覆固定在瓷套绝缘子1的下端，密封垫片3位于瓷套绝缘子1的下端与下法兰2之间，用于瓷套绝缘子1的下端与下法兰2之间的密封。瓷套绝缘子1的下端设有凸台4，凸台4的下表面为第一曲面5，第一曲面5为锥形面，锥形面沿瓷套绝缘子1的轴向向下逐渐缩小，锥形面与水平面之间的夹角为27°，密封垫片3的内侧面呈锥形，沿密封垫片3的轴向向下逐渐缩小，锥形与水平面的夹角也为27°，第一曲面5与密封垫片3的内侧面相吻合。下法兰2设有第二曲面6，第二曲面6与密封垫片3的外侧面形状相同，配合安装。密封垫片3采用耐腐蚀高聚物制成。在瓷套绝缘子1的轴向均匀分布有多个凸沿7，凸沿7沿瓷套绝缘子1的径向凸起。
瓷套绝缘子1为空心结构，表面镀锡处理的铜绞线8的一端由瓷套绝缘子1上端插入、下端穿出，并穿过密封垫片3和下法兰2后伸入下法兰2下面箱壳中的绝缘油内。密封垫片3与瓷套绝缘子1的下端、下法兰2配合好后，采用滚铆工艺将下法兰2滚铆固定，密封垫片3压缩固定在瓷套绝缘子1的下端与下法兰2之间，实现瓷套绝缘子1与下法兰2之间的密封。
如此设置，密封垫片3配合安装在瓷套绝缘子1的下端和下法兰2之间，实现瓷套绝缘子1与下法兰2之间的密封，解决了电力电容器的下法兰2与瓷套绝缘子1密封性差，导致绝缘油渗漏和下法兰2易脱落的问题。
本实施例还提供了一种电力电容器，设有出线套管下法兰密封结构，该出线套管下法兰密封结构为如上实施例中所述的出线套管下法兰密封结构。如此设置，电力电容器在电力系统中工作时，解决了下法兰2与瓷套绝缘子1之间密封性差的问题，避免出现绝缘油渗漏或者下法兰2脱落的情况。该有益效果的推导过程与上述出线套管下法兰密封结构带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。