一种采用伸缩节补偿母线热胀冷缩变形的设计结构的制作方法

本实用新型涉及电器技术领域，具体地说是一种采用伸缩节补偿母线热胀冷缩变形的设计结构。

背景技术：

近年来，在气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）中，由于环境温度变化引发的故障及异常，对电网及供电设备的安全可靠运行造成严重的威胁。故障现象主要有：基础变形、连接支承件破损、罐体开裂和盆式绝缘子破损。产生此种现象的根本原因在于GIS母线的热胀冷缩造成，为此，国家电网对气体绝缘金属封闭开关的设备伸缩节采取了反事故措施。现有的技术方案主要有三种：参见图1，采用自平衡型伸缩节；参见图2，采用普通伸缩节和长拉杆组合结构；参见图3，采用碟簧平衡型伸缩节（波纹管）。

自平衡型伸缩节由于结构复杂、体积大、成本高目前主要用于500kV以上GIS中。普通伸缩节和长拉杆组合结构有少数制造厂使用，但由于长拉杆易弯、热镀锌变形、抗拉强度不高等，造成长拉杆环节结构复杂，没有广泛使用。碟簧平衡型伸缩节产品结构、技术难度和制造成本介于自平衡型和普通伸缩节之间，是目前的主要使用形式。但依然存在以下缺点：1、碟簧平衡的气压力作用于母线罐体上，并传递至支撑及基础上；2、制造成本是普通型伸缩节的一倍以上。

因此，碟簧平衡型伸缩节也不是理想的补偿母线热胀冷缩变形方案。

为克服以上方案的缺点，结合钢拉索广泛应用于桥梁的经验和成熟技术方案，在采用普通伸缩节和长拉杆组合结构的方案基础上，通过应用钢拉索替代长拉杆，设计出一种采用伸缩节补偿母线热胀冷缩变形的设计结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种能够提高预应力并实现可控的采用伸缩节补偿母线热胀冷缩变形的设计结构。

为了达到上述目的，本实用新型是一种采用伸缩节补偿母线热胀冷缩变形的设计结构，包括间隔单元、波纹管、母线筒、钢绞线和紧固结构，其特征在于：相邻的两个间隔单元之间采用波纹管和母线筒连接，若干个间隔单元之间采用钢绞线拉紧，钢绞线的两端采用紧固结构，紧固结构包括长接头、短接头、长螺杆、拉板、碟簧、垫块和螺母，钢绞线穿过夹片后，锁紧在长接头的内部，短接头与长接头连接，长螺杆的一端与短接头连接，长螺杆的另一端依次穿过拉板、碟簧和垫块后，与螺母紧固连接。

所述的钢绞为热镀锌的普通钢铰线或预应力钢铰线。

所述的钢绞线采用平行钢丝拉索和精轧螺纹钢锚具及连接替代。

所述的碟簧压缩在拉板和垫块之间，用作施加钢铰线定量化的预应力，以平衡气压力，碟簧采用并联连接。

本实用新型同现有技术相比，采用钢绞线取代了母线钢拉杆并设计了新型紧固结构。由于钢绞线抗拉强度高于钢拉杆几倍，伸长量小，而且单根长度可达几千米，表面还进行热镀锌处理，应于母线替代现有自平衡型伸缩节、碟簧平衡型伸缩节和普通伸缩节和长拉杆组合结构，有着明显的结构简单、便于运输和安装、成本低的特点。此外，由于增加了碟簧，使得初始施加的预应力可以实现控制和调节。

附图说明

图1为现有技术自平衡型伸缩节的结构示意图。

图2为现有技术普通伸缩节和长拉杆组合结构的结构示意图。

图3为现有技术碟簧平衡型伸缩节的结构示意图。

图4为本实用新型的结构示意图。

图5为本实用新型图1的A处局部放大图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型做进一步描述。

参见图4、图5，本实用新型一种采用伸缩节补偿母线热胀冷缩变形的设计结构，包括间隔单元、波纹管、母线筒、钢绞线和紧固结构。相邻的两个间隔单元1之间采用波纹管2和母线筒3连接，若干个间隔单元1之间采用钢绞线4拉紧，钢绞线4的两端采用紧固结构5，紧固结构5包括长接头51、短接头52、长螺杆53、拉板54、碟簧55、垫块56和螺母57，夹片设在长接头51的内部，钢绞线4穿过夹片后，锁紧在长接头51的内部，短接头52与长接头51连接，长螺杆53的一端与短接头52连接，长螺杆53的另一端依次穿过拉板54、碟簧55和垫块56后，与螺母57紧固连接。

钢绞线4为热镀锌的普通钢铰线或预应力钢铰线，钢绞线4采用平行钢丝拉索和精轧螺纹钢锚具及连接替代。本实用新型中，钢绞线4为钢芯铝绞线。

碟簧55为四片并联结构，碟簧55压缩在拉板54和垫块56之间，通过螺母57拧紧对碟簧55施加压力，再利用碟簧55的压力来拉钢绞线4，施加预应力。通过调节螺母57实现预应力的控制和调节。

对于预应力的施加，采取了如下的计算：

当气体绝缘金属封闭开关设备正常工作时，母线内部的气体压力为0.5MPa,初始施加的预应力就是要将气体对整个母线两端施加的压力平衡掉。母线筒3的盖板密封圈直径为660mm，则可以计算出对单边的压力大约为171KN，由于单边拉索有四根，作用在每根上的拉力约为42.8KN，则每根拉索上碟簧55的施加压力为42.8KN。采用型号为A50*23.4*3的碟簧55,其单片碟簧完全压缩需要的压力为12KN，采用四片并联结构，其完全压缩需要的压力为48KN＞42.8KN，所以采用的碟簧型号和组合方式能够满足要求。