一种锥形电容芯子层间防偏移装置及方法与流程

本发明涉及输电绝缘设备领域，具体是一种油浸式变压器套管的锥形电容芯子层间防偏移装置及方法。

背景技术：

油浸式变压器套管电容芯子一般由导电杆和主绝缘组成，主绝缘由皱纹电缆纸和铝箔均压电极组成。对于变压器套管而言，电容芯子的干燥质量决定着产品介损的好坏，所以电容芯子在组装前，必须经过干燥。在干燥过程中，主绝缘会受到重力或拉伸应力作用导致电容芯子层间偏移，又或者由于导电杆受热伸长导致电容芯子层间偏移，尤其是在干燥温度控制不准确即升温速率不稳定的情况下，导电杆受热伸长率也不稳定，则可能造成绝缘内部铝箔电极的变形或破损，影响变压器套管的整体电气性能。

为了解决上述问题，现有技术中解决了阶梯状电容芯子在制造过程中由于重力作用或其他外在因素导致层间偏移的问题。但是现有技术不能解决主绝缘一端为平整状、一端为圆锥状的锥形电容芯子出现的层间偏移问题，也没有考虑温控不准确的情况下导电杆受热伸长导致电容芯子层间偏移的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种锥形电容芯子层间防偏移装置，该装置即使在干燥时升温速率控制不准确的情况下，也能简单而切实的防止导电杆因热胀冷缩作用或重力作用而导致电容芯子层间发生偏移的现象。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术手段如下：一种锥形电容芯子层间防偏移装置，包括至少两个相互平行设置的收紧杆，上盖板，下托板和收紧板，收紧杆垂直穿过下托板和上盖板，并将锥形电容芯子卡固在下托板和上盖板之间，收紧板设置在下托板上，收紧板呈锥形管状，收紧板的内表面光滑且与锥形电容芯子的锥面相适配，上盖板上设有盖板圆孔，下托板上设有托板圆孔，盖板圆孔和托板圆孔同轴设置并供导电杆穿过。

上述锥形电容芯子层间防偏移装置，由于可将锥形电容芯子卡固在上盖板与下托板之间，能简单而切实的防止导电杆因热胀冷缩作用或重力作用而导致电容芯子层间发生偏移的现象。

优选地，盖板圆孔的直径与导电杆的直径相等，能够使上盖板与锥形电容芯子的平整端最大面积地贴合，保证平整端受上盖板的压力均匀，防止平整端由于受到上盖板的压力不均发生层间偏移现象。托板圆孔的直径大于或者等于导电杆的直径，托板圆孔最低限度地能够容纳导电杆穿过即可，随着托板圆孔直径的增大，当托板圆孔直径小于或者等于收紧板直径较小一端的外径时，收紧板直径较小一端是固定在托板的表面之上，两者之间的固定方式可以为焊接或者胶接。

更为优选地，当托板圆孔直径大于收紧板直径较小一端的外径时，收紧板直径较小一端穿过托板圆孔，并且固定在托板圆孔内壁上，两者之间的固定方式可以为焊接或者胶接；或者托板圆孔也可以直接卡住收紧板的外壁使二者产生固定连接，可以达到简化工艺，拆卸方便的目的，并且二者的连接结构更加稳定，降低连接失效的可能性。

优选地，收紧板包括定板和动板，定板固定设置于下托板上，动板外表面与定板内表面贴合，动板的材质为硬质材料。可以通过改变动板的内表面锥度以配合不同锥度的锥形电容芯子，使该装置具有一定的通用性，并且动板的替换比起整体材料的替换，可以降低成本。定板的材质一般为钢板，当然也可以为其他金属材质，而动板的材质可以为任何压缩变形率低的硬质材料，如硬质橡胶，硬质塑料或者硬质金属等。

更为优选地，定板内设置凹槽，动板嵌于凹槽内，动板的厚度大于凹槽的深度，动板的边缘设有弧形倒角。将动板由整体式优化为分离式，一是可以节约成本，减少材料的使用，二是可以使动板的制作简单化，降低工艺成型难度；动板的边缘设有弧形倒角可以避免电容芯子的锥端因板材棱边施力而产生变形、划伤或者压痕等现象。

优选地，上盖板设有盖板边孔，下托板设有托板边孔，收紧杆穿过盖板边孔和托板边孔围设在锥形电容芯子外周。上盖板和下托板相互平行设置，每根收紧杆分别垂直穿过一个盖板边孔和一个托板边孔，从而与上盖板和下托板分别进行连接，上盖板和下托板中任一个与收紧杆是可拆卸连接，连接方式可以为螺接、布带缠绕等方式，另一个可以采用可拆卸连接或者固定连接，固定连接方式为焊接或者胶接。

更为优选地，收紧杆上设置螺纹和收紧螺母，盖板边孔的直径和托板边孔的直径均大于收紧杆的直径，小于收紧螺母的外径。收紧杆分别与上盖板和下托板通过螺纹和收紧螺母进行固定连接，连接方式更加稳固，方便调整和拆卸，也更容易实现收紧杆分别与上盖板和下托板保持垂直关系。

优选地，上述锥形电容芯子层间防偏移装置还包括固定板，固定板垂直固定在至少两个收紧杆的一端。固定板的设置可以使整个装置垂直放置于地面，提高装置的稳定性，提高安装过程中操作人员的安全性。

针对现有技术的不足，本发明的目的之二是提供一种防止锥形电容芯子层间偏移的方法，该方法即使在干燥时升温速率控制不准确的情况下，也能简单而切实的防止导电杆因热胀冷缩作用或重力作用而导致锥形电容芯子层间发生偏移的现象。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术手段如下：一种防止锥形电容芯子层间偏移的方法，采用上述锥形电容芯子层间防偏移装置，包括以下步骤：

将下托板与至少两个收紧杆垂直固定连接；

将靠近锥形电容芯子锥端的导电杆穿过托板圆孔，使锥形电容芯子的锥面与收紧板的内表面贴合；

将锥形电容芯子平整端的导电杆穿过盖板圆孔，使上盖板抵住锥形电容芯子平整端的端面；

将上盖板与收紧杆垂直固定，直到将锥形电容芯子卡固在上盖板与下托板之间。

上述防止锥形电容芯子层间偏移的方法，通过采用上述锥形电容芯子层间防偏移装置，可以将锥形电容芯子卡固在上盖板与下托板之间，能简单而切实的防止导电杆因热胀冷缩作用或重力作用而导致电容芯子层间发生偏移的现象。

优选地，收紧杆竖直放置，便于校准收紧杆与上盖板和下托板的垂直位置关系，便于锥形电容芯子层间防偏移装置的组装。

附图说明

图1是本发明实施例一的锥形电容芯子11立体示意图。

图2是本发明实施例一的锥形电容芯子层间防偏移装置立体示意图；

图3是本发明实施例二的锥形电容芯子层间防偏移装置立体示意图；

图4是本发明实施例二的收紧板25的立体示意图；

图5是本发明实施例三的收紧板35的立体示意图；

图6是本发明实施例三的锥形电容芯子层间防偏移装置立体示意图；

图7是本发明实施例三的收紧板35的剖视图；

图8是本发明实施例三的动板352的立体示意图；

具体实施方式

根据要求，这里将披露本发明的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

实施例一：

如图1所示，锥形电容芯子11的结构，包括主绝缘111和导电杆112,主绝缘111是由皱纹电缆纸和铝箔卷绕而成的均压电极，呈平整状的一端为平整端113，呈圆锥状的一端为锥端114。

如图2所示，本实施例的一种锥形电容芯子层间防偏移装置，包括四个相互平行设置的收紧杆14，上盖板12，下托板13和收紧板15。在其他实施例中，收紧杆14的数量为至少两个，可以是2个，3个或者更多。收紧杆14垂直穿过下托板13和上盖板12，并将锥形电容芯子11卡固在下托板13和上盖板12之间。

收紧板15设置在下托板13上，收紧板15呈锥形管状，收紧板15的内表面光滑且与锥形电容芯子11的锥端114相适配。其中，收紧板15的内表面锥度与锥形电容芯子11的锥端114的锥度恰好匹配，保证了收紧板15内壁与锥端114外锥面完全贴合，在被收紧的条件下，没有层间偏移的空间。

上盖板12上设有盖板圆孔121，下托板13上设有托板圆孔131，盖板圆孔121和托板圆孔131同轴设置并供导电杆112穿过。可以理解的是，盖板圆孔121和托板圆孔131的位置并不一定必须在上盖板12和下托板13的中心位置，只要二者满足同轴设置并供导电杆112穿过的条件即可。上盖板12和下托板13的平面形状也并不限制为矩形，可以为任何形状，如圆形、多边形以及其他不规则形状，其立体形状为厚薄均匀的板状即可。

盖板圆孔121的直径与导电杆112的直径相等，能够使上盖板12与锥形电容芯子11的平整端113最大面积地贴合，保证平整端113受上盖板12的压力均匀，防止平整端113由于受到上盖板12的压力不均发生层间偏移现象。

托板圆孔131的直径大于或者等于导电杆112的直径，托板圆孔131最低限度地能够容纳导电杆112穿过即可，随着托板圆孔131的直径的增大，当托板圆孔131的直径小于或者等于收紧板15直径较小一端的外径时，收紧板15直径较小一端是固定在下托板13的表面之上，两者之间的固定连接方式可以为焊接或者胶接。本实施例中，托板圆孔131的直径小于收紧板15直径较小一端，两者通过焊接固定。

上盖板12设有盖板边孔122，下托板13设有托板边孔132，收紧杆14穿过盖板边孔122和托板边孔132围设在锥形电容芯子11外周。可以理解的是，上盖板12所在的平面和下托板13所在的平面之间相互平行，每根收紧杆14分别垂直穿过一个盖板边孔122和一个托板边孔132，收紧杆14通过盖板边孔122与上盖板12进行连接，通过托板边孔132与下托板13进行连接。上盖板12和下托板13中任一个与收紧杆14是可拆卸连接，连接方式可以为螺接、布带缠绕等方式，另一个可以采用可拆卸连接或者固定连接，固定连接方式为焊接或者胶接。

具体的，本实施例中收紧杆14两端分别设置上螺纹141和下螺纹142以及收紧螺母143，中间区域不设置螺纹，上螺纹142和下螺纹142具有一定的长度，可以适用于不同长度的锥形电容芯子11；盖板边孔122的直径和托板边孔132的直径均大于收紧杆14的直径，小于收紧螺母143的外径。上盖板12与收紧板14通过上螺纹141和收紧螺母143固定连接，下托板13与收紧板14通过下螺纹142和收紧螺母143固定连接，连接方式更加稳固，也更容易实现收紧杆14分别与上盖板12、下托板13保持垂直关系的目的。在其他实施例中，收紧杆14外表面可以全部设置螺纹，便于配合不同长度的锥形电容芯子11使用。

在将锥形电容芯子11干燥时，为了防止锥形电容芯子11发生层间偏移的现象，采用上述锥形电容芯子层间防偏移装置，其具体的方法步骤为：

s101：将下托板13与四个收紧杆14垂直固定连接；

s102：将靠近锥形电容芯子11的锥端114的导电杆112穿过托板圆孔131，使锥形电容芯子11的锥端114的外锥面与收紧板15的内表面贴合；

s103：将靠近锥形电容芯子11的平整端113的导电杆112穿过盖板圆孔121，使上盖板12抵住锥形电容芯子11的平整端113的端面；

s104：将上盖板12与收紧杆14垂直固定，直到将锥形电容芯子11卡固在上盖板12与下托板13之间。

在上述步骤s101中，首先在收紧杆14的下螺纹142处套设收紧螺母143和下托板13，下托板13位于收紧螺母143之上，调整收紧螺母143的位置，使下托板13与收紧杆14垂直。

在上述步骤s102中，首先将收紧板15直径较小的一端固定在下托板13的上表面上，托板圆孔131与收紧板15同轴设置，两者的固定方式可以为胶接或者焊接。

在上述步骤s104中，上盖板12与收紧杆14的固定方式为螺母压紧固定。通过在上盖板12不接触平整端113的表面设置收紧螺母143，调整收紧螺母143在上螺纹141的位置，使上盖板12与收紧杆14垂直，将锥形电容芯子11卡固在上盖板12与下托板13之间。

上述防止锥形电容芯子层间偏移的方法，通过采用上述锥形电容芯子层间防偏移装置，可以将锥形电容芯子11卡固在上盖板12与下托板13之间，在干燥过程中，该装置可以以任何角度和方式放置，并且即使在干燥时升温速率控制不准确的情况下，也能简单而切实的防止导电杆112因热胀冷缩作用或重力作用而导致锥形电容芯子11层间发生偏移的现象。

实施例二：

如图3和图4所示，本实施例的一种锥形电容芯子层间防偏移装置，包括四个相互平行设置的收紧杆24，上盖板22，下托板23和收紧板25，收紧杆24垂直穿过下托板23和上盖板22，并将锥形电容芯子21卡固在下托板23和上盖板22之间。

收紧板25设置在下托板23上，收紧板25呈锥形管状，收紧板25包括定板251和动板252，定板251固定设置于下托板23上，动板252外表面与定板251内表面贴合，动板252的材质为硬质材料。可以通过替换不同内表面锥度的动板252以配合不同锥度的锥形电容芯子21，使该装置具有一定的通用性，并且动板252的替换比起整体材料的替换，可以降低成本。定板251的一般为钢板，当然可以为其他金属材质，而动板252的材质可以为任何压缩变形率低的硬质材料，如硬质橡胶，硬质塑料或者硬质金属等。动板252的内表面光滑且与锥形电容芯子21的锥端外锥面相适配。其中，动板252的内表面锥度与锥形电容芯子21的锥端的锥度恰好匹配，保证了动板252内壁与锥端完全贴合，在被收紧的条件下，没有层间偏移的空间。

上盖板22上设有盖板圆孔221，下托板23上设有托板圆孔231，盖板圆孔221和托板圆孔231同轴设置并供导电杆穿过。盖板圆孔221的直径与导电杆的直径相等。托板圆孔231的直径大于导电杆的直径，托板圆孔231直径大于收紧板25的直径较小一端的外径，收紧板25直径较小一端穿过托板圆孔231，固定在托板圆孔231的内壁上，两者之间的固定方式可以为焊接或者胶接，托板圆孔231也可以直接卡住收紧板25的外壁，使二者产生固定连接，可以达到简化工艺，拆卸方便的目的，并且二者的结构更加稳定，降低连接失效的可能性。

上盖板22设有盖板边孔222，下托板23设有托板边孔232，收紧杆24穿过盖板边孔222和托板边孔232围设在锥形电容芯子21外周。

收紧杆24两端分别设置上螺纹241和下螺纹242以及收紧螺母243，盖板边孔222的直径和托板边孔232的直径均大于收紧杆24的直径，小于收紧螺母243的外径。

上述锥形电容芯子层间防偏移装置还包括固定板26，固定板26垂直固定在收紧杆24的一端，固定板26与收紧杆24通过螺孔261连接，也可以为胶接或者焊接等其他固定方式。固定26板的设置可以使整个装置垂直放置于地面时，便于校准收紧杆24与上盖板22和下托板23的垂直位置关系，便于锥形电容芯子层间防偏移装置的组装，同时提高装置的稳定性，提高安装过程中操作人员的安全性。

在将锥形电容芯子21干燥时，为了防止锥形电容芯子21发生层间偏移的现象，采用上述锥形电容芯子层间防偏移装置，其具体的方法步骤为：

s201：将固定板26通过螺孔261垂直固定在四个收紧杆24的一端；

s202：将下托板23与四个收紧杆24垂直固定连接；

s203：将靠近锥形电容芯子21的锥端的导电杆穿过托板圆孔231，使锥形电容芯子21的锥端外锥面与收紧板24的内表面贴合；

s204：将锥形电容芯子21的平整端的导电杆穿过盖板圆孔221，使上盖板22抵住锥形电容芯子21的平整端的端面；

s205：将上盖板22与收紧杆24垂直固定，直到将锥形电容芯子21卡固在上盖板22与下托板23之间。

在上述步骤s202中，首先在收紧杆24的下螺纹242处套设收紧螺母243和下托板23，下托板23位于收紧螺母243之上，调整收紧螺母243的位置，使下托板23与收紧杆24垂直。

在上述步骤s203中，收紧板25直径较小一端穿过托板圆孔231，固定在托板圆孔231的内壁上，两者之间的固定方式可以为焊接或者胶接，托板圆孔231也可以直接卡住收紧板25的外壁；更加具体的是，收紧板25包括定板251和动板252，定板251固定设置于下托板23上，动板252外表面与定板251内表面贴合。

在上述步骤s205中，上盖板22与收紧杆24的固定方式为螺母固定。通过在上盖板22不接触平整端的表面设置收紧螺母243，调整收紧螺母243的位置，使上盖板22与收紧杆24垂直。

上述防止锥形电容芯子层间偏移的方法，通过采用上述锥形电容芯子层间防偏移装置，可以将锥形电容芯子21卡固在上盖板22与下托板23之间，在干燥过程中，该装置可以垂直放置，也可以以任何角度和方式放置，并且即使在干燥时升温速率控制不准确的情况下，也能简单而切实的防止导电杆因热胀冷缩作用或重力作用而导致锥形电容芯子21层间发生偏移的现象；收紧板25包括定板251和动板252，可以通过替换不同内表面锥度的动板252以配合不同锥度的锥形电容芯子21，具有一定的通用性，能够提供不同锥度的锥形电容芯子的层间偏移解决方案；固定板26的设置可以使整个装置垂直放置于地面时，便于校准收紧杆24与上盖板22和下托板23的垂直位置关系，便于锥形电容芯子层间防偏移装置的组装，同时可提高装置的稳定性，提高安装过程中操作人员的安全性。

实施例三：

如图5至图8所示，本实施例的一种锥形电容芯子层间防偏移装置，包括四个相互平行设置的收紧杆34，上盖板32，下托板33和收紧板35。收紧杆34垂直穿过下托板33和上盖板32，并将锥形电容芯子31卡固在下托板33和上盖板32之间，收紧板35设置在下托板33上，收紧板35呈锥形管状，收紧板35包括定板351和动板352，定板351固定设置于下托板33上，定板351内设置凹槽353，动板352嵌于凹槽353内，动板352的厚度大于凹槽353的深度，动板352的边缘设有弧形倒角354。将动板352由整体式优化为分离式，一是可以节约成本，减少材料的使用，二是可以使动板352的制作简单化，降低工艺成型难度；动板352的边缘设有弧形倒角354可以避免锥形电容芯子31的锥端因板材棱边施力而产生变形、划伤或者压痕等现象。

上盖板32上设有盖板圆孔321，下托板33上设有托板圆孔331，盖板圆孔321和托板圆孔331同轴设置并供导电杆穿过。盖板圆孔321的直径与导电杆的直径相等，托板圆孔331的直径大于导电杆的直径。

上盖板32设有盖板边孔322，下托板33设有托板边孔332，收紧杆34穿过盖板边孔322和托板边孔332围设在锥形电容芯子31外周。收紧杆34两端分别设置上螺纹341和下螺纹342以及收紧螺母343，盖板边孔322的直径和托板边孔332的直径均大于收紧杆34的直径，小于收紧螺母343的外径。收紧杆34与上盖板32通过上螺纹341和收紧螺母343连接，收紧杆34与下托板33通过下螺纹342和收紧螺母343进行固定连接。

上述锥形电容芯子层间防偏移装置还包括固定板36，固定板36垂直固定在收紧杆34的一端，固定板36与收紧杆34通过螺孔361连接。

在将锥形电容芯子31干燥时，为了防止锥形电容芯子31发生层间偏移的现象，采用上述锥形电容芯子层间防偏移装置，其具体的方法步骤为：

s301：将固定板36通过螺孔361垂直固定在收紧杆34的一端；

s302：将下托板33与收紧杆34垂直固定连接；

s303：将靠近锥形电容芯子31的锥端的导电杆穿过托板圆孔331，使锥形电容芯子31的锥端的外锥面与收紧板34的内表面贴合；

s304：将锥形电容芯子31的平整端的导电杆穿过盖板圆孔321，使上盖板32抵住锥形电容芯子31的平整端的端面；

s305：将上盖板32与收紧杆34垂直固定，直到将锥形电容芯子31卡固在上盖板32与下托板33之间。

在上述步骤s302中，首先在收紧杆34的下螺纹342处套设收紧螺母343和下托板33，下托板33位于收紧螺母343之上，调整收紧螺母343的位置，使下托板33与收紧杆34垂直。

在上述步骤s303中，收紧板35直径较小一端穿过托板圆孔331，固定在托板圆孔331的内壁上，两者之间的固定方式可以为焊接或者胶接，托板圆孔331也可以直接卡住收紧板35的外壁；更加具体的是，收紧板35包括定板351和动板352，定板351固定设置于下托板33上，定板351内设置凹槽353，动板352嵌于凹槽353内，动板352与锥形电容芯子31的锥端贴合。

在上述步骤s305中，上盖板32与收紧杆34的固定方式为螺母固定。通过在上盖板32不接触平整端的表面设置收紧螺母343，调整收紧螺母343的位置，使上盖板32与收紧杆34垂直。

上述防止锥形电容芯子层间偏移的方法，通过采用上述锥形电容芯子层间防偏移装置，可以将锥形电容芯子31卡固在上盖板32与下托板33之间，在干燥过程中，该装置可以以任何角度和方式放置，并且即使在干燥时升温速率控制不准确的情况下，也能简单而切实的防止导电杆因热胀冷缩作用或重力作用而导致锥形电容芯子31层间发生偏移的现象。将动板352由整体式优化为分离式，一是可以节约成本，减少材料的使用，二是可以使动板352的制作简单化，降低工艺成型难度。动板352的边缘设有弧形倒角354可以避免锥形电容芯子31的锥端因板材棱边施力而产生变形、划伤或者压痕等现象。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。