一种母线组件及使用该母线组件的GIS设备的制作方法

本实用新型涉及一种母线组件及使用该母线组件的GIS设备。

背景技术：

气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS设备）由于其占地面积小，适应环境能力强，免维护或少维护等优点，越来越多的得到用户认可。在GIS设备中，工作母线的轴向热胀冷缩如果未被有效吸收，则筒体内部会产生极大应力，对设备危害极大，因此GIS设备多采用波纹管来吸收母线筒的热胀冷缩。

在现有技术中，吸收母线筒热胀冷缩的波纹管主要有两种，一种是压力平衡波纹管，其由两端的工作波纹管和中间的平衡波纹管共同组合而成，波纹管结构复杂，占用空间大，成本极高；另一种是普通热伸缩波纹管，由一个波纹管构成，波纹管结构简单。其中，普通热伸缩波纹管是通过波纹管的端部法兰与母线筒的端部法兰相连接，通常在母线筒上设有用以支撑母线筒的支撑结构，支撑结构一般包括固设在母线筒上的支撑法兰以及与支撑法兰相连的支撑装置，波纹管的另一端部法兰通常连接有其他筒体设备，一般在波纹管的另一端部法兰上也设有支撑装置，同时波纹管上还设有控制波纹管变形程度的调节螺杆。这种波纹管可以在母线筒发生热胀冷缩变形时通过自身的拉伸或者收缩将母线筒的伸缩变形吸收掉，从而保证GIS设备的安全运行。

然而，除了母线筒自身的热胀冷缩变形外，母线筒和波纹管内部通常充入有一定压力的绝缘气体，高压气体作用于母线筒和波纹管的轴向推力高达30～40吨，该轴向推力使母线筒支撑法兰和波纹管支撑法兰分别有向外侧轴向运动的趋势，该运动趋势可能会对两个支撑法兰外侧连接的其他设备造成影响，由于在两个支撑法兰上分别设有支撑装置，这种运动趋势最终会作用到母线筒和的波纹管的支撑装置上。在现有技术中，一般仅靠支撑装置来限制母线筒支撑法兰和波纹管支撑法兰的运动趋势，如果支撑装置不够坚固，发生超限的变形，波纹管将不再发挥作用，整个结构将失效。随着母线筒直径的增大，支撑受力成平方关系的增长，当母线筒直径大于某一数值时，可承受这种弯矩的支撑结构的制造成本将难以接受。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够限制母线筒和波纹管分别向左右两侧轴向运动的母线组件；本实用新型的目的还在于提供一种使用该母线组件的GIS设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型中母线组件的技术方案为：

一种母线组件，包括轴线沿左右方向延伸的母线筒，母线筒右侧连接有波纹管，母线筒左端设有母线筒连接结构，波纹管右端设有波纹管连接结构，母线筒连接结构和波纹管连接结构之间通过拉杆固定连接。

母线筒具有右端部法兰，波纹管两端具有外径大于所述右端部法兰的左连接法兰和右连接法兰，右端部法兰与左连接法兰通过固定螺栓固定连接，左连接法兰上大于右端部法兰直径的外侧固设有用以控制波纹管变形程度的调节螺杆，右连接法兰上开设有调节螺杆穿孔，所述调节螺杆右端穿出右连接法兰，调节螺杆上于右连接法兰的左、右两侧分别设有调节螺母。

所述波纹管连接结构由开设于右连接法兰上的拉杆穿孔构成，所述拉杆穿孔位于调节螺杆穿孔的外侧并与调节螺杆穿孔径向错开。

母线筒左端设有支撑法兰，所述母线筒连接结构由开设于支撑法兰上的与所述拉杆穿孔对应的拉杆固定孔构成。

所述拉杆呈至少两段并通过连接器相连。

母线筒的外周于连接器的左、右两侧分别设有与每段拉杆对应的拉杆支撑座，拉杆支撑座上开设有拉杆支撑孔。

所述拉杆支撑座包括固设于母线筒上的基座、通过螺钉与基座相连的L型连接板以及与L型连接板固连的拉杆支撑板，所述拉杆支撑孔开设于拉杆支撑板上。

所述拉杆呈两根一组，所述拉杆穿孔和拉杆固定孔也分别呈两个一组，所述右连接法兰和支撑法兰上沿周向至少均布有两组拉杆穿孔和拉杆固定孔，母线筒外周上于连接器左侧或者右侧的拉杆支撑座至少有两个，每个拉杆支撑座可以支撑一组拉杆，拉杆支撑座上开设的拉杆支撑孔有两个。

所述支撑法兰和右连接法兰上分别设有用于与支撑装置配合支撑的支撑配合结构。

本实用新型中GIS设备的技术方案为：

一种GIS设备，所述GIS设备包括上述母线组件。

本实用新型的有益效果在于：在高压气体轴向推力的作用下，由于母线筒连接结构和波纹管连接结构之间通过拉杆固定连接，拉杆限制了母线筒和波纹管分别向左右两侧轴向运动的趋势，有效地保证了两者的轴向间距不变，而不是仅仅靠支撑装置来限制两者的运动趋势，从而减少了支撑装置所承受的轴向推力，降低了支撑装置的设置要求，从而降低了设备的制造成本。

附图说明

图1为本实用新型中GIS设备的一个实施例中的母线组件的主视图；

图2为母线组件的左视图；

图3为母线组件的右视图；

图4为母线组件中拉杆支撑座的分布结构示意图；

图5为图4中拉杆支撑座的局部放大图；

图6为母线组件中连接器的结构示意图。

图中：1.母线筒；2.波纹管；3.支撑法兰；4.双头螺杆；5.连接器；6.拉杆支撑座；7.调节螺杆；8.调节螺母；9.左连接法兰；10.右连接法兰；11.支撑装置；12.固定螺母；13.固定螺栓；14.右端部法兰；51.中空螺纹管；52.锁紧螺母；53.垫圈；61.基座；62. L型连接板；63.拉杆支撑板；64.螺钉；65.拉杆支撑孔。

具体实施方式

GIS设备的实施例如图1~图6所示，包括开关装置（图中未示出）和母线组件，母线组件包括轴线沿左右方向延伸的母线筒1，母线筒1右侧连接有波纹管2，母线筒1具有右端部法兰14，波纹管2具有外径大于右端部法兰14的左连接法兰9和右连接法兰10，波纹管2的左连接法兰9与母线筒1的右端部法兰14通过固定螺栓13固定连接。左连接法兰9上大于右端部法兰14直径的外侧固设有调节螺杆7，右连接法兰10上开设有调节螺杆穿孔，所述调节螺杆7右端穿出右连接法兰10，调节螺杆7上于右连接法兰10的左、右两侧分别设有调节螺母8。右连接法兰10上于调节螺杆穿孔的外侧开设于与调节螺杆穿孔径向错开的拉杆穿孔，母线筒1上于右端部法兰14的左侧设有支撑法兰3，支撑法兰3上开设有与拉杆穿孔对应的拉杆固定孔，拉杆穿孔和拉杆固定孔之间通过固定螺母12固设有拉杆，在该实施例中所述拉杆为双头螺杆4。双头螺杆4呈两段并通过连接器5相连，两根双头螺杆4为一组，拉杆穿孔和拉杆固定孔也分别呈两个一组，支撑法兰3和右连接法兰10的周向均布有四组拉杆穿孔和拉杆固定孔，支撑法兰3和右连接法兰10之间共设有四组双头螺杆4。所述调节螺杆7也为两根一组，在左连接法兰9和右连接法兰10之间均布有四组调节螺杆7。母线筒1的周向于连接器5的左右两侧分别设有与四组双头螺杆4对应的四个拉杆支撑座6，拉杆支撑座6包括固设于母线筒1上的基座61、通过螺钉64与基座61相连的L型连接板62以及与L型连接板62固连的拉杆支撑板63，拉杆支撑板63上开设有两个拉杆支撑孔65。连接器5包括中间的中空螺纹管51，中空螺纹管51的两侧分别旋装有双头螺杆4，并通过锁紧螺母52和垫圈53进行固定，实现两段双头螺杆4的对接固定。支撑法兰3和右连接法兰10上还分别设有用于与支撑装置11配合支撑的支撑配合结构。

该装置的工作原理是：当母线筒1受环境、日照或通电温升等因素的影响出现热伸长现象时，右侧的波纹管2被压缩，调节螺杆7上于右连接法兰10的左侧调节螺母8与右连接法兰10有一定的间距，该间距即为波纹管2可被压缩的最大程度；当母线筒1出现冷收缩现象时，右侧的波纹管2被拉长，调节螺杆7上于右连接法兰10的右侧调节螺母8与右连接法兰10有一定的间距，该间距即为波纹管2可被拉伸的最大程度，通过波纹管2的压缩和拉伸来吸收母线筒1的热胀冷缩，从而保证GIS设备的安全运行。同时，由于母线筒1和波纹管2内部充入有一定压力的绝缘气体，高压气体产生的轴向推力作用到支撑法兰3和右连接法兰10上，但由于支撑法兰3和右连接法兰10通过双头螺杆4固定连接，双头螺杆4限制了支撑法兰3向左的运动趋势以及右连接法兰10向右的运动趋势，有效地保证了两者的轴向间距不变，而不是仅仅靠与支撑法兰3和右连接法兰10配合支撑的支撑装置11来限制两者的运动趋势，从而减少了支撑装置11所承受的高压气体轴向推力，降低了支撑装置11的设置要求，从而降低了设备的制造成本。

在波纹管上设有调节螺杆，通过调节螺母与右连接法兰之间的间距来控制波纹管可拉伸或可压缩的最大变形程度，这样可以保证波纹管的工作安全，避免波纹管因过度拉伸或压缩造成损害，从而延长波纹管的工作寿命。双头螺杆分成两段，这样可以方便双头螺杆的布置，同时避免双头螺杆过长时容易发生形变，从而影响支撑法兰与右连接法兰轴向间距的固定效果。在母线筒的周向设置拉杆支撑座，这样是为了对双头螺杆进行固定支撑，避免双头螺杆发生变形，从而影响支撑法兰与右连接法兰轴向间距的固定效果。采用双头螺杆作为拉杆，这样可以方便拉杆的设置，且双头螺杆便于安装和拆卸，方便拉杆在失效后对其进行更换。

在GIS设备的其他实施例中：双头螺杆和调节螺杆均可以不是两根一组，根据使用需要可以是单根一组或者三根一组；双头螺杆、调节螺杆以及拉杆支撑座均可以不是四组均布，根据使用需要可做相应调整；波纹管上也可以不设调节螺杆；双头螺杆可以不是两段相连，也可以是三段，根据使用需要可做相应调整；双头螺杆也可以是整体式的一根；母线筒上也可以只在连接器的一侧设置拉杆支撑座；母线筒上也可以不设拉杆支撑座；拉杆也可以是光杆，此时拉杆与支撑法兰和右连接法兰以及连接器之间可以是焊接固定。

母线组件的实施例如图1~图6所示，母线组件的具体结构与上述GIS设备实施例中所述的母线组件相同，在此不再详述。