一种伞裙可拆卸的套管及其制备方法

技术领域

本发明涉及输变电高压绝缘设备技术领域，具体涉及一种伞裙可拆卸的套管及其制备方法。

背景技术

输变电设备使用的高压套管是输变电设备的重要附件，随着电力输送电压等级的升高和输电容量的增加，对输变电设备及其附件的安全可靠性的要求日益提高，对现有输变电设备及其附件的设计、制造和试验过程中存在的工艺、结构和机理上的缺陷，也日益受到高度的关注。传统的高压套管在制造过程中，由于生产工艺水平问题，可能出现内部零件被氧化而降低其电气性能等缺陷；在生产、运输、安装、使用过程中，伞裙很容易被损坏，由于伞裙与套管主体固定连接，伞裙无法更换，导致整个套管直接报废无法再使用，使用不方便，经济效益低下；另外，传统套管本身的爬电距离是固定不变的，一旦需要更大的爬电距离时，则需要更换整个套管，时间成本高、售后维护麻烦，性价比低。

另一方面，由于现有的套管大部分都是外置互感器，不仅要考虑安装位置及安装空间，而且外形尺寸偏大，不利于将开关进行小型化设计。同时，互感器一般裸露在空气当中，容易受到环境影响，从而会降低互感器的精度及使用寿命，从而造成检测不准。

另外，现有的套管为竖直无角度的结构，一旦结构设计不合理造成绝缘距离不足，则需更换整个箱体，经济效益低，且不利于设备小型化。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种伞裙可拆卸的套管，该套管能够对伞裙进行拆卸更换，便于拆装，使得套管的爬电距离可根据实际需求进行调整，适用范围广，经济效益高。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种伞裙可拆卸的套管，其包括套管主体和伞裙套；所述套管主体包括主体部和与所述主体部一体成型的连接部，所述主体部的上端端面和下端外周面均设置有卡槽；所述伞裙套的外周面上等距布设有若干个伞裙，所述伞裙套具有与主体部相匹配的空腔，伞裙套的上端和下端均设置有凸向空腔的卡环；所述伞裙套套设在主体部上，且所述卡环卡设在所述卡槽内。

作为本发明优选的实施方式，所述套管主体包括绝缘浇注体、导体、屏蔽件和互感器；所述互感器固定设置在所述绝缘浇注体内，所述屏蔽件套设在互感器上；所述导体的一部分插入绝缘浇注体内并穿过所述互感器、另一部分伸出绝缘浇注体的上端外；所述绝缘浇注体的外表面设置有二次接线端，所述互感器和屏蔽件通过导线与二次接线端连接。

作为本发明优选的实施方式，所述导体包括上导体和下导体；所述上导体与下导体连接的端部呈锥台状；所述下导体的上端设置有连接槽，连接槽的槽壁为锥面；所述上导体的端部通过锁紧螺杆与下导体的连接槽锥面过盈配合。

作为本发明优选的实施方式，所述上导体的上部与下部之间具有夹角α，且90°＜α＜180°。

作为本发明优选的实施方式，所述导体上设置用于对互感器进行限位的限位装置；所述导体与互感器之间设置有限位套。

作为本发明优选的实施方式，所述屏蔽件为两端端部折弯的环形金属网，环形金属网套设在互感器的外周面上。

作为本发明优选的实施方式，所述套管主体的连接部上设置有沿其径向向外延伸的连接头，所述连接头的下表面设置有密封槽。

本发明还提供了如上所述的伞裙可拆卸的套管的制备方法，其包括如下步骤：

S1、根据所需角度对上导体进行弯曲处理，并在上导体的上部外周面攻螺牙；对屏蔽件两端端部进行折弯处理；

S2、在上导体上安装限位装置，将互感器套在上导体并使互感器与限位装置抵接，将限位套安装在互感器与上导体之间，使互感器与上导体的距离均等；通过锁紧螺牙连接上导体和下导体，使上导体与下导体之间紧密配合；将屏蔽件套在互感器上，使其固定；

S3、将步骤S2组装得到的结构置于浇筑模具的模腔中；第一次浇筑时，将环氧树脂浇筑至距上导体与下导体的连接处5～10mm处，浇筑的同时进行抽真空，使环氧树脂完全包裹导体且环氧树脂内部无气泡；在环氧树脂尚未完全凝固时进行第二次浇筑，将环氧树脂浇筑至距限位装置顶部5～10mm处，浇筑的同时进行抽真空；在环氧树脂尚未完全凝固时，对未浇筑的部分进行第三次浇筑，同时进行抽真空；待环氧树脂完全凝固后将浇筑体取出，得到套管主体；

S4、按照所需爬电距离选择伞裙套，将伞裙安装在套管主体上，得所述的伞裙可拆卸的套管。

本发明的目的之三在于提供一种户外高压交流真空断路器，其包括箱体和若干个如上所述的套管，所述主体部与连接部的连接处上设置有限位卡块，所述箱体上设置有若干个用于安装套管的安装孔，所述安装孔上设置有若干个呈圆周等距分布的限位缺口；所述套管安装在安装孔内，所述限位卡块与限位缺口卡接。

作为本发明优选的实施方式，所述套管主体的密封槽上设置有密封圈。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明所提供的套管通过将多个伞裙均匀设置在伞裙套上，再将伞裙套卡接在套管主体上，使得伞裙具有可拆卸功能，结构简单可靠，便于拆装和更换，只需更换伞裙套就可以使套管的爬电距离可根据实际需求进行调整，适用范围广，经济效益高，很好地解决了传统的套管因伞裙破损需要更换整个套管导致经济效益低的问题。另外，本发明通过将互感器内置于绝缘浇注体中，不仅能够有效保证套管的电气性能，而且可以缩小套管的整体尺寸，大大降低了安装空间，有利于断路器开关的小型化。

本发明所提供的套管的制备方法通过三次浇筑将导体、互感器和屏蔽件等部件完全包裹在绝缘浇注体内，并且每次均是边浇筑边抽真空，很好地避免了环氧树脂内部产生气泡而导致内部零件氧化的问题，有效保证了套管的电气性能，延长了套管的使用寿命，降低了故障率。

本发明所提供的户外高压交流真空断路器通过在箱体上设置有若干个与套管的限位卡块相配合的限位缺口，使得套管在箱体上的安装位置可调，从而使得相邻的两个套管之间的高压端绝缘距离可调整，适用范围广，而无需更换整个断路器，有利于设备小型化；通过在套管与箱体之间设置密封圈，可有效保证断路器的气密性。

附图说明

图1为本发明所述的伞裙可拆卸的套管的立体结构示意图；

图2为本发明所述的伞裙可拆卸的套管的剖面结构示意图；

图3为本发明图2中的A部放大图；

图4为本发明所述的伞裙可拆卸的套管的仰视图；

图5为本发明所述的套管的浇筑示意图；

图6为本发明所述的户外高压交流真空断路器的结构示意图；

图7为本发明所述的户外高压交流真空断路器的俯视图；

图8为本发明所述的户外高压交流真空断路器的局部剖视图；

图9为本发明所述的箱体的结构示意图；

附图标号说明：1、套管主体；101、主体部；102、连接部；103、卡槽；2、伞裙套；201、伞裙；202、卡环；3、绝缘浇注体；4、导体；401、上导体；402、下导体；5、屏蔽件；6、互感器；7、二次接线端；8、锁紧螺杆；9、限位装置；10、限位套；11、连接头；12、密封槽；13、箱体；14、限位卡块；15、安装孔；16、限位缺口；17、模具；18、浇筑观察点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1～图4所示，本发明所提供的伞裙可拆卸的套管，包括套管主体1和与套管主体1可拆卸连接的伞裙套2。具体地，套管主体1包括主体部101和与主体部101一体浇筑成型的连接部102，主体部101为套管的高压端，连接部102用于连接断路器的箱体13。主体部101的上端端面和下端外周面均设置有用于连接伞裙套2的卡槽103。伞裙套2是由具有一定韧性和柔软度的绝缘材料制成的，具体地，伞裙套2的外周面上等距布设有若干个伞裙201，伞裙套2具有与主体部101相匹配的空腔，伞裙套2的上端和下端均设置有凸向空腔内部的卡环202；伞裙套2套设在主体部101上，且卡环202卡设在卡槽103内。由上述方案可见，本发明的伞裙套2与套管主体1可拆卸连接，便于拆装和更换，只需更换具有不同数量伞裙201的伞裙套2就可以使套管的爬电距离可根据实际需求进行调整，适用范围广，经济效益高，很好地解决了传统的套管因伞裙201破损需要更换整个套管导致经济效益低的问题。

参照图2，套管主体1包括绝缘浇注体3、导体4、屏蔽件5和互感器6。互感器6固定设置在绝缘浇注体3内，互感器6内置不仅能够有效保证套管的电气性能，而且可以缩小套管的整体尺寸，大大降低了安装空间，有利于断路器开关的小型化。优选地，互感器6为电压互感器6或电流互感器6。屏蔽件5为具有一定弹性的环形金属网，环形金属网的两端端部折弯，以减少尖端结构。屏蔽件5套设在互感器6的外周面上，使互感器6完全地被包裹于屏蔽件5内，从而降低因高压而产生的局部放电量。导体4的一部分插入绝缘浇注体3内并穿过互感器6、另一部分伸出绝缘浇注体3的上端外。绝缘浇注体3由环氧树脂制成且具有一定的机械强度，导体4、屏蔽件5和互感器6与绝缘浇注体3一体浇注成型，使屏蔽件5和互感器6能够被包裹于绝缘浇注体3内，有效保证了套管的电气性能。如图4所示，绝缘浇注体3的外表面设置有用于将二次信号引出断路器外的二次接线端7，互感器6和屏蔽件5通过导线与二次接线端7连接。

更具体地，导体4包括上导体401和与上导体401连接的下导体402。其中，上导体401为圆柱形实心结构，上导体401伸出绝缘浇注体3的上端外的部分设置有螺牙，以方便安装高压接线端子；优选地，上导体401的上部与下部之间具有夹角α，且90°＜α＜180°。下导体402为具有一定壁厚的圆柱形中空结构。如图3所示，上导体401下部的端部呈锥台状；下导体402的上端设置有连接槽，连接槽的槽壁为锥面；上导体401的端部通过锁紧螺杆8与下导体402的连接槽锥面过盈配合，使得浇筑时环氧树脂无法进入两者的连接处中，保证了套管的气密性；装配时上导体401下部的端部与下导体的连接槽底壁之间留有间隙，以使防止因加工出现的误差导致两个锥面无法贴紧。为了便于安装互感器6，导体4上设置有用于对互感器6进行轴向定位的限位装置9，该限位装置9同样由环氧树脂制成，浇筑后能够与绝缘浇注体3完美地融合在一起。上导体401的下部与互感器6之间设置有用于对互感器6进行径向定位的限位套10，使得互感器6各处与上导体401之间的距离均等、以减少偏差。为了便于将套管安装在断路器上，套管主体1的连接部102上设置有沿其径向向外延伸的连接头11；进一步优选地，连接头11的下表面设置有用于安装密封圈的密封槽12，有效提高断路器的气密性。

上述的伞裙201可拆卸的套管的制备方法包括如下步骤：

S1、根据所需角度对上导体401进行弯曲处理，并在上导体401的上部外周面攻螺牙；对屏蔽件5两端端部进行折弯处理；

S2、在上导体401上安装限位装置9，将互感器6套在上导体401并使互感器6与限位装置9抵接，以对互感器6进行轴向定位；将限位套10安装在互感器6与上导体401之间，对互感器6进行径向定位，使互感器6与上导体401的距离均等；通过锁紧螺牙连接上导体401和下导体402，使上导体401与下导体402之间紧密配合；将屏蔽件5套在互感器6上，使其固定。

S3、如图5所示，将步骤S2组装得到的结构置于浇筑模具17的模腔中；第一次浇筑时，将环氧树脂浇筑至距上导体401与下导体402的连接处5～10mm处，浇筑的同时进行抽真空，使环氧树脂完全包裹导体4且环氧树脂内部无气泡；在环氧树脂尚未完全凝固时进行第二次浇筑，将环氧树脂浇筑至距限位装置9顶部5～10mm处，浇筑的同时进行抽真空；在环氧树脂尚未完全凝固时，对未浇筑的部分进行第三次浇筑，同时进行抽真空；每次抽真空时，应从模具的浇筑观察点18观察环氧树脂的位置是否有变化，如抽完真空后环氧树脂低于观察点位置则需继续填充环氧树脂，再重复抽真空，直至环氧树脂不低于观察点。待环氧树脂完全凝固后将浇筑体取出，得到套管主体1。

S4、按照所需爬电距离选择伞裙套2，将伞裙201安装在套管主体1上，得所述的伞裙201可拆卸的套管。

本发明的制备方法通过三次浇筑将导体4、互感器6和屏蔽件5等部件完全包裹在绝缘浇注体3内，并且每次均是边浇筑边抽真空，很好地避免了环氧树脂内部产生气泡而导致内部零件氧化的问题，有效保证了套管的电气性能，延长了套管的使用寿命，降低了故障率。

如图6～图9所示，本发明所提供的户外高压交流真空断路器，包括箱体13和若干个如上所述的套管。套管主体1的主体部101与连接部102的连接处上(即连接头11)设置有限位卡块14，箱体13上设置有若干个用于安装套管的安装孔15，每个安装孔15上均设置有若干个呈圆周等距分布的限位缺口16，限位缺口16与限位卡块14相匹配；套管安装在安装孔15内，限位卡块14与限位缺口16卡接。由于工作电压不同，高压端的所需的绝缘距离会随电压增大而增大，将套管下部的连接部102设置为圆柱形，再通过套管的限位卡块14与箱体13的限位缺口16相配合来控制每两个相邻的套管之间的角度，使得相邻的两个套管之间的绝缘距离增大或减少，从而实现调整绝缘距离的目的。进一步地，套管主体1的密封槽12上设置有密封圈，有效提高了气密性。

综上所述，本发明的户外高压交流真空断路器通过在箱体13上设置有若干个与套管的限位卡块14相配合的限位缺口16，使得套管在箱体13上的安装位置可调，从而使得相邻的两个套管之间的高压端绝缘距离可调整，适用范围广，而无需更换整个断路器，有利于设备小型化。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。