专利名称：一种大型gis壳体及其焊接方法
技术领域：
本发明涉及高压变电站领域，特别是涉及一种用于百万伏变压电站的大型 GIS壳体及其焊接方法。
背景技术：
随着国民经济和电力工业的迅速发展，电网规模日益庞大，GIS (Gas Insulated Switchgear,气体绝缘金属封闭开关设备)因其运行受外部环境影 响小、不需要经常性检修、占地面积小等优点，近年来在变电站中被广泛采用。
GIS是特大型变电站的核心设备，GIS内部包括母线、断路器、隔离开关、 接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、电缆终端、进出线套管等个部 件，这些部件经优化设计有机地组合在一起，并通过GIS壳体密封，GIS壳体 内充满六氟化硫气体以作绝缘。
在晋东南百万伏特高压变电站中，环境温度最低-25度，这对GIS壳体的 刚性和密封性有严格的要求，而现有的GIS壳体一般采用铸件或铝板、普通钢 板焊接而成，其强度较低，无法满足百万伏特高压变电站对GIS的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种GIS壳体，该壳体刚性强，且密封 性能良好，能够满足百万伏特高压变电站对GIS的要求。
本发明还提供一种GIS壳体的焊接方法，该焊接方法能够将GIS壳体各部 分严密焊接成一体，保证GIS壳体的密封性。
本发明公开一种大型GIS壳体，包括圓柱形的外壳体，所述外壳体的下端 面中间设有圆柱形支筒体，外部执行机构通过所述支筒体与GIS内部部件连 接；所述支筒体的四周分别设有4个的支腿，用以支撑所述GIS壳体。
优选的，所述外壳体两外侧焊接有端法兰，用以连接密封所述GIS壳体的 盖板。
优选的，所述外壳体的上端面中间和两个支腿中间设置有枱r修孔。 优选的，在2个所述支腿的外侧分别安装有可拆装的圆法兰。 优选的，所述外壳体和所述支筒体均由厚度范围是5mm-20mm，耐低温、 高强度的钢斧反制造。本发明还公开一种大型GIS壳体的焊接方法，包括对所述GIS壳体上的 纵向焊缝采用埋狐自动焊方式进行焊接；对所述GIS壳体上的环向焊缝采用埋 弧焊和TIG焊结合的方式进行焊接；对所述GIS壳体上的各部件采用MAG焊的 方式进行焊接。
优选的，焊接所述GIS壳体上的支腿部件时，将所述支胞故置在焊接平台 上，进行焊接。
优选的，所述埋弧自动焊的焊接电流范围是450 A -650A,焊接电压范围 是40V-50V,焊接速度范围是250-350mm/min。
优选的，所述埋弧焊和TIG焊的焊接电流范围是150A-250A，焊接电压范 围是15-30V，焊接速度范围是100-200mm/min。
优选的，所述MAG焊的焊接电流范围为200A-300A,焊接电压范围是 30-50V,焊接速度范围150-250mm/min。
与现有"^支术相比，本发明具有以下优点
本发明GIS壳体的形状和结构特征与GIS内部部件的结构相适应，且该结 构特征稳固，利于组装和焊接。GIS壳体采用高强度、耐低温的16MnR材料， 保证GIS壳体的钢性。本发明对GIS壳体的纵向焊缝、环向焊缝及各部件分别 采用不同的焊接方法进行焊接，保证GIS壳体焊接后的稳固性和密封性。
图1为本发明GIS壳体正视图2为GIS壳体焊缝示意图3为GIS壳体焊接示意图。
具体实施例方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
参见图1,为本发明GIS壳体正视图。GIS壳体10整体为圆柱体，直径范 围0. 8m-2. 5m,高度范围是3 m -5 m。 GIS壳体10的两侧安装有端法兰11, 端法兰11用于装配用于密封GIS壳体10的盖板(图中未示出)。端法兰11 的高度与外壳体16的高度相当，且端法兰11具有一定的止口，能够与外壳体 16紧密配合在一起。GIS壳体10的下端面的中间位置安装有支筒体14，支筒体14为圆柱形， 外部设备的液压操动机构通过支筒体14与GIS内部传动部件连接，控制GIS 内部部件动作。
在支筒体14周围的四个相对方位上分别设有4个支腿13，支腿13下部 为长方形板，通过上部筋板与外壳体16的下端弧面焊接在一起。安装GIS时， 四个支腿13落在液压操动机构支架(图中未示出)上，通过螺栓连接，以支 撑GIS。
外壳体16的上端面中间位置和下端面两侧位置分别安装有圓法兰12,用 于固定GIS内部的部件，圆法兰外部连接可拆卸盖板，也便于在GIS内部部件 损坏时，维修人员打开壳体上部圆法兰12连接的盖板，进入GIS内部维修。
本发明GIS壳体IO、支筒体14都采用高强度、耐低温的16MnR钢材。钢 板的厚度范围是5mm-20腿。
本发明GIS壳体10的形状和结构特征与GIS内部部件的结构相适应，且 该结构特征稳固，利于组装和焊接。本发明GIS壳体10采用高强度的16MnR 型号的钢材，保证GIS壳体的钢性。
GIS壳体10非常庞大，且百万付变电站对GIS壳体的密封性要求非常高， 因此，GIS壳体10的焊接是一个难点和关键点。本发明提供一种GIS壳体的 焊接方法，能够将GIS壳体的各部分紧密焊接在一起。
参见图2,该GIS壳体10由三节壳体焊接在一起，分5条焊缝进行焊接， 环向上分2条焊缝进行焊接，这样纵向上就有三条焊缝22，环向上有两条焊 缝24。为保证GIS壳体10焊接后的稳固性和密封性，本发明对GIS壳体IO 的纵向焊缝、环向焊缝及各部件分别采用不同的焊接方法进行焊接。
第一步，对纵向焊缝进行焊接，对焊缝22采用埋弧自动焊方式进行焊接， 焊接时，使用H10MN2型号的焊丝，焊接电流范围为450-650A,焊接电压范围 是40-50V,焊接速度范围250-350mm/min。
第二步，对环向焊缝进行焊接，对焊缝24采用埋弧焊和TIG焊结合的方 式进行焊接，焊接时，使用H10MN2型号的焊丝，焊接电流范围为150-250A， 焊接电压范围是15-30V,焊接速度范围100-200mm/min。
第三步，对端法兰11、圆法兰12、支腿13、支筒体14等部件采用MAG焊的方式进行焊接，焊接时，使用H08MN2SIA型号的焊丝，焊接电流范围为 200A-300A，焊接电压范围是30-50V,焊接速度范围150-250mm/min。
参见图3,焊接支腿13,使用焊接工装32,将GIS壳体10的支腿13架 在一个10米平台31上焊接，焊接工装32通过GIS壳体10两端端法兰螺紋孔 和下部支筒体端法兰螺紋孔固定，使用焊接工装32焊接。以避免焊接时支腿 13拱起变形。有效保证焊接质量和焊接效率。
以上对本发明所提供的一种大型GIS壳体及其焊接方法，进行了详细介
例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的 一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变 之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种大型GIS壳体，其特征在于，包括圆柱形的外壳体，所述外壳体的下端面中间设有圆柱形支筒体，外部执行机构通过所述支筒体与GIS内部部件连接；所述支筒体的四周分别设有4个的支腿，用以支撑所述GIS壳体。
2、 如权利要求1所述的大型GIS壳体，其特征在于，所述外壳体两外侧 焊接有端法兰，用以连接密封所述GIS壳体的盖板。
3、 如权利要求1所述的大型GIS壳体，其特征在于，所述外壳体的上端 面中间和两个支腿中间设置有检修孔。
4、 如权利要求1所述的大型GIS壳体，其特征在于，在2个所述支腿的 外侧分别安装有可拆装的圆法兰。
5、 如权利要求1-4任一项所述的大型GIS壳体，其特征在于，所述外壳 体和所述支筒体均由厚度范围是5mm-20mm，耐低温、高强度的钢板制造。
6、 一种大型GIS壳体的焊接方法，其特征在于，包括 对所述GIS壳体上的纵向焊缝采用埋狐自动焊方式进行焊接；对所述GIS壳体上的环向焊缝采用埋弧焊和TIG焊结合的方式进行焊接； 对所述GIS壳体上的各部件采用MAG焊的方式进行焊接。
7、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，焊接所述GIS壳体上的支腿 部件时，将所述支腿放置在焊接平台上，进行焊接。
8、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述埋弧自动焊的焊接电流 范围是450 A -650A，焊接电压范围是40V-50V,焊接速度范围是 250_350mm/min。
9、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述埋弧焊和TIG焊的焊接 电流范围是150A-250A,焊接电压范围是15-30V ，焊接速度范围是 100-200mm/min。
10、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述MAG焊的焊接电流范围 为200A-300A，焊4妄电压范围是30-50V,焊-接速度范围150-250mm/min。
全文摘要
本发明涉及一种大型GIS壳体，包括圆柱形的外壳体，所述外壳体的下端面中间设有圆柱形支筒体，外部液压操动机构通过所述支筒体与GIS内部传动部件连接；所述支筒体的四周分别设有4个的支腿，用以支撑所述GIS壳体。本发明还公开一种大型GIS壳体的焊接方法，包括对所述GIS壳体上的纵向焊缝采用埋狐自动焊方式进行焊接，对所述GIS壳体上的环向焊缝采用埋弧焊和TIG焊结合的方式进行焊接，对所述GIS壳体上的各部件采用MAG焊的方式进行焊接。本发明壳体刚性强，且密封性能良好，能够满足百万伏特高压变电站对GIS的要求。本发明焊接方法能够将GIS壳体各部分严密焊接成一体，保证GIS壳体的密封性。
文档编号H02B3/00GK101582570SQ20091014623
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者岗 孙, 昕 孙, 李宏楼, 王春良, 邢军伟, 郝留成, 韩书谟, 黄银才 申请人:河南平高电气股份有限公司;国家电网公司