一种GIS设备及其三相共箱母线筒体的制作方法

本发明涉及一种gis设备及其三相共箱母线筒体。

背景技术：

gis设备是气体绝缘金属封闭开关设备的简称，gis设备中母线结构及与母线结构相连的隔离开关、断路器等结构共同组成的组件称为间隔，母线结构包括三相共箱母线筒体。对于小型化的gis设备，例如252kv的小型化gis设备，间隔（或三相共箱母线筒体）的长度小于1.6米，其结构特别紧凑，三相共箱母线筒体的结构如图1和图2所示，三相共箱母线筒体包括筒体本体，在筒体本体上沿轴线方向间隔设有三个单相附件安装孔（图中未画出），在每个单相附件安装孔上安装有单相附件安装法兰，单相附件安装法兰用来安装绝缘子、隔离开关或断路器等结构。由图1中可以看出，现有技术中的单相附件安装法兰为带颈安装法兰。

由于三相共箱母线筒体的长度较小，在较短的距离内需要同时安装三个单相附件安装法兰，相邻两个单相附件安装法兰的间隙太小，无法采用焊接的方式将单相附件安装法兰固定在筒体本体上。因此，现有技术中普遍采用铸造的方式将筒体本体和单相附件安装法兰铸为一体。但是，由于筒体本体属于大型薄壁铸件筒体（长度大于1500mm，筒径为700mm左右，壁厚为10mm左右），废品率较高，尤其是国内目前的铸造技术相对落后，筒体质量难以控制，产能不足，成本较高，成为了gis厂家产能及成本控制的生产瓶颈。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种质量易控制的三相共箱母线筒体；还提供一种使用该三相共箱母线筒体的gis设备。

为实现上述目的，本发明三相共箱母线筒体的技术方案是：一种三相共箱母线筒体，包括筒体本体，筒体本体上沿轴向间隔设有三个单相附件安装孔，各单相附件安装孔处设有单相附件安装法兰，单相附件安装法兰为焊接于单相附件安装孔孔沿上的无颈的板式法兰。

本发明提供的三相共箱母线筒体，单相附件安装法兰为无颈的板式法兰，与现有技术中带颈的法兰相比，高度降低，在相邻两个单相附件安装法兰之间的轴向距离不变的情况下更有利于焊枪伸到单相附件安装法兰与筒体本体的结合处。同时，采用无颈的板式法兰，组装时，需要在单相附件安装法兰上安装绝缘子，在绝缘子上连接有电连接，相连两个间隔的电连接之间设有导电管，使用无颈的板式法兰后，板式法兰的法兰面与筒体本体的中心之间的距离变小，使电连接的长度减小，此时绝缘盆子与电连接之间的连接强度可以克服相邻的导电管之间的电动力，不需要在筒体本体内设置额外的固定结构来固定电连接，使三相共箱母线筒体的结构更加简单。本发明的三相共箱母线筒体，在筒体长度较小且长度不能加长的小型化gis设备中更加能够体现其优点。保证了三相共箱母线筒体可以由筒体本体和单相附件安装法兰焊接加工而成，不必采用铸造的方式，降低了成本，采用焊接的方式质量也更加容易控制。

进一步地，筒体本体上还设有与各单相附件安装法兰在径向上对应的点修孔，点修孔处设有用于安装盖板的点修孔安装法兰，点修孔安装法兰为无颈的板式法兰。点修孔处的点修孔安装法兰也采用无颈的板式法兰，更加符合了小型化gis设备的发展趋势，进一步减小三相共箱母线筒体的外径尺寸。

进一步地，单相附件安装孔的板式法兰和点修孔的板式法兰上靠近筒体本体中心的端面贴设于筒体本体的外周面上，单相附件安装孔、点修孔的孔径均大于板式法兰的内径，单相附件安装孔的孔壁、点修孔的孔壁均通过圆弧形角焊缝与板式法兰的所述端面焊接相连。采用圆弧形角焊缝进行焊接相连，避免了法兰、单相附件安装孔、点修孔出现棱角，造成电场畸变。

进一步地，所述单相附件安装法兰设有用于安装附件的螺纹盲孔。

进一步地，单相附件安装法兰上与相邻的单相附件安装法兰对应的一侧设有切边。切边的存在能够进一步加大两个单相附件安装法兰之间的焊接空间，使两者之前具有足够的焊接空间供焊枪伸入。

进一步地，筒体本体的轴向两端设有对接法兰，位于轴向两端的单相附件安装法兰上与对接法兰对应的一侧也设有切边。

本发明gis设备的技术方案是：一种gis设备，包括三相共箱母线筒体，筒体包括筒体本体，筒体本体上沿轴向间隔设有三个单相附件安装孔，各单相附件安装孔处设有单相附件安装法兰，单相附件安装法兰为焊接于单相附件安装孔孔沿上的无颈的板式法兰。

进一步地，筒体本体上还设有与各单相附件安装法兰在径向上对应的点修孔，点修孔处设有用于安装盖板的点修孔安装法兰，点修孔安装法兰为无颈的板式法兰。

进一步地，单相附件安装孔的板式法兰和点修孔的板式法兰上靠近筒体本体中心的端面贴设于筒体本体的外周面上，单相附件安装孔、点修孔的孔径均大于板式法兰的内径，单相附件安装孔的孔壁、点修孔的孔壁均通过圆弧形角焊缝与板式法兰的所述端面焊接相连。

进一步地，所述单相附件安装法兰设有用于安装附件的螺纹盲孔。

进一步地，单相附件安装法兰上与相邻的单相附件安装法兰对应的一侧设有切边。

进一步地，筒体本体的轴向两端设有对接法兰，位于轴向两端的单相附件安装法兰上与对接法兰对应的一侧也设有切边。

附图说明

图1为现有技术中三相共箱母线筒体的示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明gis设备实施例中三相共箱母线筒体的示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3中a-a截面的剖视图；

图6为本发明gis设备实施例中筒体本体与单相附件安装法兰的结合示意图；

图7为图4的半剖图；

图8为本发明gis设备实施例中盆式绝缘子与单相附件安装法兰的装配示意图；

图9为本发明gis设备实施例中筒体本体与单相附件安装法兰的装配示意图；

图10为本发明gis设备实施例中单相附件安装法兰的俯视图；

图11为本发明gis设备实施例中筒体本体的示意图；

图12为图11的左视图；

图13为图12中a处的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的gis设备的具体实施例，如图3至图13所示，gis设备包括三相共箱母线筒体1，三相共箱母线筒体包括筒体本体11，筒体本体11的筒壁上沿筒体本体11的轴向间隔设有三个单相附件安装孔6，在三个单相附件安装孔6的孔沿上分别固定安装有单相附件安装法兰13，单相附件安装法兰13上安装有盆式绝缘子2，也用于安装隔离开关或断路器等结构。本发明中，单相附件安装法兰13为无颈的板式法兰，相比现有技术中的带颈法兰，板式法兰的高度较低，能够降低单相附件安装法兰中法兰面与筒体本体中心之间的距离，降低单相附件安装法兰与筒体本体结合处的深度，使焊枪更加容易伸入到该结合处。为了进一步方便焊接，在相邻的单相附件安装法兰13的相对应的一侧上开设切边15，增加供焊枪伸入的焊接操作空间。

由图3中可以看出，在筒体本体11的轴向两端还设有对接法兰12，对接法兰12用于相邻两个三相共箱母线筒体之间的对接。在轴向两端的单相附件安装法兰13中与对接法兰12相对应的一侧也设有切边15，增加了该侧的焊接操作空间。在其他实施例中，若三相共箱母线筒体的组装顺序为先焊接单相附件安装法兰后焊接对接法兰，则单相附件安装法兰中与对接法兰对应的一侧也可以不设切边。

如图8所示，在单相附件安装法兰的法兰面上开设有螺纹盲孔（图中未标记），满足三相共箱母线筒体与其他功能元件如断路器或隔离开关的对接要求，也方便盆式绝缘子2的安装。在盆式绝缘子2的中间安装有导体3，在导体3上安装有电连接4，电连接的下端与外接的导电管相连实现导电连接。本实施例中，盆式绝缘子2的凸面朝内设置，即外凸的一端朝筒体本体的中心设置，能够与板式的单相附件安装法兰13一起共同减小电连接的长度，在三相的导电管导电过程中会使电连接受到电动力的作用，本实施例中，电连接的长度较小，盆式绝缘子受到的力矩较小，不容易发生损坏，仅依靠盆式绝缘子已经能够固定电连接和导电管的位置，不需要借助于其他的结构进行固定，三相共箱母线筒体内部的结构相对简单。

如图11所示，本发明的gis设备中筒体本体11采用卷筒焊接加工成形，单相附件安装法兰采用锻胚结构，由于单相附件安装法兰采用板式法兰。实现了通过焊接的方式将筒体本体和单相附件安装法兰进行对接的目的，不需要采用整体铸造的方式来加工三相共箱母线筒体，质量能够得到控制和保障，成本降低。

在各单相附件安装法兰的同一轴向位置上沿筒体本体的轴向间隔开设有点修孔7，点修孔7上固定安装有点修孔安装法兰14，点修孔安装法兰14用于安装盖板。点修孔7的位置与电连接与导电管的相交处相对应，便于安装时的辅助安装和后期的维修。由图5中可以看出，三个点修孔在轴向上的投影呈三角形分布，与各导电管的三角形布置相对应。由图可以看出，本实施例中，点修孔安装法兰也采用板式法兰结构，进一步减小了三相共箱母线筒体的整体外径。

由图11可知，筒体本体11上的单相附件安装孔的孔径大于单相附件安装法兰的内径，单相附件安装孔的孔壁与单相附件安装法兰中朝向筒体中心的端面之间形成了凹槽，焊接时，焊料5能够填充该凹槽，形成自然的圆弧形角焊缝，不会产生尖角和棱角，造成电场畸变。由图9可以看出，点修孔安装法兰与筒体本体之间的连接方式与单相附件安装法兰与筒体本体之间的连接方式一致，其内容在此不再赘述。

本发明三相共箱母线筒体的具体实施例，如图3至图13所示，三相共箱母线筒体的结构与上述实施例中的结构一致，其内容在此不再赘述。