一种便于组装的GIS高压开关壳体

技术领域

本申请涉及电开关领域，特别涉及一种便于组装的GIS高压开关壳体。

背景技术

GIS的概念六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”(GaslnsulatedSwitchgear)简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括壳体、断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。

GIS高压开关壳体一般采用铝制或者钢制壳体，在其使用过程中需要保持其具有良好的密封性，以避免空气的进入或者绝缘气体六氟化硫的泄露，有效保证GIS高压开关的使用安全性，降低其出现局部放电的事故率。

在GIS高压开关壳体生产过程中，一般通过密封圈对其进行密封保护，通过密封焊接保持其整体的密封度，但是在组装焊接过程中由于各种外界因素的影响，会造成壳体各构件组装焊接过程中构件的偏移，偏移的产生不仅会造成密封圈的机械损伤，还会降低组装焊接的精度，降低其的密封效果，进而直接降低了GIS高压开关壳体的密封性保持效果，降低了其的生产质量和后续使用过程中的安全性。

发明内容

本申请目的在于如何解决壳体组装焊接过程中偏移量造成的密封损伤的问题，相比现有技术提供一种便于组装的GIS高压开关壳体，该壳体包括有壳套、安装在壳套上端的壳盖和安装在壳套下端的壳底，壳套上下两端均开设有密封嵌槽，密封嵌槽内壁开设有多个预留引导腔；

壳盖和壳底靠近壳套一侧内壁均嵌接有密封圈，密封圈外端固定连接有多个与预留引导腔相配合的引导嵌块，且引导嵌块和预留引导腔形成滑动插接；

壳套和壳盖相靠近一侧外端以及壳套和壳底相靠近一侧外端均固定连接有引导圈，且两个相对应的引导圈之间形成焊接引导圈，通过预留引导腔、引导嵌块、密封圈和引导圈的配合，不仅能够在壳套、壳盖和壳底预组装过程进行引导，简化组装步骤，提高预组装位置精度和效率，还能够在焊接组装过程中对壳套、壳盖和壳底连接位置进行限位，对焊缝实现有效引导，进一步降低焊接组装过程的难度，提高其焊接精度，在有效避免了密封圈的机械损伤的同时，还提高了密封焊接的质量，保证了其的密封效果，保证了壳体密封性的保持效果，进而提高了壳体的生产质量和后续使用过程中的安全性。

进一步，引导嵌块内开设有检测腔，检测腔内填充有辅助气体，通过辅助气体的设置能够有效起到辅助检测的效果，不仅能够在组装完成时辅助密封测试，还能够在壳体使用过程中对其密封性进行实时监测，有效保证了壳体生产过程中和使用过程中的密封可测性，并且能够通过引导嵌块和辅助气体的作用增加密封圈和壳套、壳盖、壳底的连接强度，进一步提高了壳体的组装密封效果和生产质量。

进一步，引导圈外端还固定连接有多个与引导嵌块相对应的辅助块，辅助块内端固定连接有检测导柱，检测导柱内端分别延伸至相对应的壳套、壳盖和壳底内，并与引导嵌块相配合，辅助块和检测导柱的配合降低了壳套密封检测的难度和成本，能够使得壳体和检测构件形成整体性和一致性，大大提高了密封检测效率和检测精度，简化了壳体的组装步骤，降低了壳体结构复杂性，充分提高了壳体生产过程中的经济效益。

进一步，辅助块外端通过螺栓可拆卸连接有检测片，检测片外端通过导线连接有泄漏检测器，检测片的可拆卸设置不仅增加了壳套密封检测时对各密封检测手段的高度适用性，降低壳套检测成本，还能够有效避免焊接组装过程中经检测片的质量损伤，保证其后续的检测精度，并且能够在壳体产生密封损伤时，能够进行可回收使用，降低了能源损耗和成本损耗。

进一步，引导嵌块靠近壳套一端呈锥柱形，且锥面斜角为3°-10°，预留引导腔为直型槽，且预留引导腔的宽度为引导嵌块最大宽度的0.9-0.95倍，锥度的设置不仅增加了壳套和壳盖、壳套和壳底预组装的顺畅度，降低磕碰率和机械损伤，还能够有效降低壳体的组装难度，促进其自动化组装需求，并且通过尺寸的限制有效保证了引导嵌块和预留引导腔配合的限制效果，降低偏移量的产生。

进一步，引导嵌块远离壳套一端均呈圆柱形或者呈长方形，壳盖和壳底内壁均开设有与引导嵌块远离壳套一端相配合的嵌槽，保证了预组装时壳盖、壳底和密封圈的连接稳定性。

进一步，引导嵌块采用热熔胶材料制成，能够在焊接组装时受热融化，利用其的热流动性补充密封圈和壳套、壳盖、壳底之间的连接间隙，提高密封圈的密封效果，还能够对密封圈进行位置固定，进一步避免了偏移量的产生，降低壳体在组装焊接过程中的密封损伤，提高了焊接组装的精度，保证了壳体后续使用时的密封寿命。

进一步，引导圈采用热敏变色材料制成，能够在焊接过程中进行变色引导，一方面进一步提高焊缝引导的精度，提高焊接组装的精度，充分保证焊接的密封效果，降低焊接损伤，另一方面能够根据引导圈的变色情况对焊接温度进行直观掌握，在避免焊接温度过高对壳套、壳盖和壳底造成损伤的同时，还能够有效保证了壳体焊接组装完成后的充分散热，提高壳体生产过程中的安全性和质量保障作用。

进一步，引导嵌块的高度尺寸大于等于两个引导圈的厚度尺寸与焊接引导圈高度尺寸之和，通过对引导嵌块尺寸的和引导圈位置的限制，能够有效保证辅助块和引导嵌块的配合作用，在提高焊接组装精度，保证焊接质量，提高壳体密封性的同时，还能够促进壳体的密封检测效果，提高密封检测精度，有效保障了壳体的生产质量和使用安全性。

进一步，该壳体的组装方法为：

S1.预组装，

S11.将带有辅助块的引导圈嵌接在壳套、壳盖和壳底外端的相对应位置处；

S12.然后将带有引导嵌块的密封圈固定安装至壳盖和壳底内，并将引导嵌块嵌接至相对应的嵌槽内；

S13.再分别将装有密封圈和引导圈的壳底通过引导嵌块和预留引导腔的配合插接在壳套下端；

S14.再分别将装有密封圈和引导圈的壳盖通过引导嵌块和预留引导腔的配合插接在壳套上端；

S2.密封焊接，

S21.利用焊接设备对壳套和壳盖和壳套和壳底的连接处进行密封焊接；

S22.在焊接过程中，能够根据两个相对应引导圈之间的焊接引导圈进行焊缝引导；

S23.焊接温度经过传导被引导嵌块吸收，使得引导嵌块产生热熔作用，泄露其内部的辅助气体，还进行热熔流动，不断进入密封圈分别与壳套、壳盖和壳底之间的连接间隙处；

S3.密封检测，

S31.根据引导圈的颜色显示判断焊接冷却完成度；

S32.焊接冷却完成后，通过将检测片安装至辅助块上，然后导线连接泄漏检测器，对此时壳体连接处的密封状态进行检测；

S33.密封检测合格后，完成组装，通过预组装、焊接和密封检测的设置，不仅能够在壳体组装过程中进行位置引导和偏移限制，降低密封损伤，提高密封质量，还能够有效简化壳体的组装步骤，实现体和检测构件形成整体性和一致性，进一步对壳体的密封效果进行检测和保障，充分保证了壳体密封性的持续性，提高了壳体的经济效益。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

(1)通过预留引导腔、引导嵌块、密封圈和引导圈的配合，不仅能够在壳套、壳盖和壳底预组装过程进行引导，简化组装步骤，提高预组装位置精度和效率，还能够在焊接组装过程中对壳套、壳盖和壳底连接位置进行限位，对焊缝实现有效引导，进一步降低焊接组装过程的难度，提高其焊接精度，在有效避免了密封圈的机械损伤的同时，还提高了密封焊接的质量，保证了其的密封效果，保证了壳体密封性的保持效果，进而提高了壳体的生产质量和后续使用过程中的安全性。

(2)通过辅助气体的设置能够有效起到辅助检测的效果，不仅能够在组装完成时辅助密封测试，还能够在壳体使用过程中对其密封性进行实时监测，有效保证了壳体生产过程中和使用过程中的密封可测性，并且能够通过引导嵌块和辅助气体的作用增加密封圈和壳套、壳盖、壳底的连接强度，进一步提高了壳体的组装密封效果和生产质量。

(3)辅助块和检测导柱的配合降低了壳套密封检测的难度和成本，能够使得壳体和检测构件形成整体性和一致性，大大提高了密封检测效率和检测精度，简化了壳体的组装步骤，降低了壳体结构复杂性，充分提高了壳体生产过程中的经济效益。

(4)检测片的可拆卸设置不仅增加了壳套密封检测时对各密封检测手段的高度适用性，降低壳套检测成本，还能够有效避免焊接组装过程中经检测片的质量损伤，保证其后续的检测精度，并且能够在壳体产生密封损伤时，能够进行可回收使用，降低了能源损耗和成本损耗。

(5)能够在焊接组装时受热融化，利用其的热流动性补充密封圈和壳套、壳盖、壳底之间的连接间隙，提高密封圈的密封效果，还能够对密封圈进行位置固定，进一步避免了偏移量的产生，降低壳体在组装焊接过程中的密封损伤，提高了焊接组装的精度，保证了壳体后续使用时的密封寿命。

(6)通过预组装、焊接和密封检测的设置，不仅能够在壳体组装过程中进行位置引导和偏移限制，降低密封损伤，提高密封质量，还能够有效简化壳体的组装步骤，实现体和检测构件形成整体性和一致性，进一步对壳体的密封效果进行检测和保障，充分保证了壳体密封性的持续性，提高了壳体的经济效益。

附图说明

图1为本申请的轴测图；

图2为本申请的组装方法拓扑图；

图3为本申请的爆炸图；

图4为本申请的轴测剖面图；

图5为本申请的预组装完成时主视剖面图；

图6为本申请的焊接完成时主视剖面图；

图7为本申请的密封损伤后主视剖面图；

图8为本申请的组装方法流程图；

图9为本申请的引导嵌块和辅助块配合轴测图；

图10为本申请的引导嵌块和辅助块配合俯视剖面图。

图中标号说明：

1壳套、101密封嵌槽、102预留引导腔、2壳盖、3壳底、4密封圈、5引导嵌块、501辅助气体、6引导圈、7辅助块、701检测导柱。

具体实施方式

实施例将结合说明书附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

本发明提供了一种便于组装的GIS高压开关壳体，请参阅图1-10，该壳体包括有壳套1、安装在壳套1上端的壳盖2和安装在壳套1下端的壳底3，壳套1上下两端均开设有密封嵌槽101，密封嵌槽101内壁开设有多个预留引导腔102；

壳盖2和壳底3靠近壳套1一侧内壁均嵌接有密封圈4，密封圈4外端固定连接有多个与预留引导腔102相配合的引导嵌块5，且引导嵌块5和预留引导腔102形成滑动插接；

壳套1和壳盖2相靠近一侧外端以及壳套1和壳底3相靠近一侧外端均固定连接有引导圈6，且两个相对应的引导圈6之间形成焊接引导圈，通过预留引导腔102、引导嵌块5、密封圈4和引导圈6的配合，不仅能够在壳套1、壳盖2和壳底3预组装过程进行引导，简化组装步骤，提高预组装位置精度和效率，还能够在焊接组装过程中对壳套1、壳盖2和壳底3连接位置进行限位，对焊缝实现有效引导，进一步降低焊接组装过程的难度，提高其焊接精度，在有效避免了密封圈4的机械损伤的同时，还提高了密封焊接的质量，保证了其的密封效果，保证了壳体密封性的保持效果，进而提高了壳体的生产质量和后续使用过程中的安全性。

请参阅图5-7和图9、图10，引导嵌块5内开设有检测腔，检测腔内填充有辅助气体501，通过辅助气体501的设置能够有效起到辅助检测的效果，不仅能够在组装完成时辅助密封测试，还能够在壳体使用过程中对其密封性进行实时监测，有效保证了壳体生产过程中和使用过程中的密封可测性，并且能够通过引导嵌块5和辅助气体501的作用增加密封圈4和壳套1、壳盖2、壳底3的连接强度，进一步提高了壳体的组装密封效果和生产质量。

请参阅图1-7和图9、图10，引导圈6外端还固定连接有多个与引导嵌块5相对应的辅助块7，辅助块7内端固定连接有检测导柱701，检测导柱701内端分别延伸至相对应的壳套1、壳盖2和壳底3内，并与引导嵌块5相配合，辅助块7和检测导柱701的配合降低了壳套1密封检测的难度和成本，能够使得壳体和检测构件形成整体性和一致性，大大提高了密封检测效率和检测精度，简化了壳体的组装步骤，降低了壳体结构复杂性，充分提高了壳体生产过程中的经济效益。

请参阅图1-10，辅助块7外端通过螺栓可拆卸连接有检测片，检测片外端通过导线连接有泄漏检测器，检测片的可拆卸设置不仅增加了壳套1密封检测时对各密封检测手段的高度适用性，降低壳套1检测成本，还能够有效避免焊接组装过程中经检测片的质量损伤，保证其后续的检测精度，并且能够在壳体产生密封损伤时，能够进行可回收使用，降低了能源损耗和成本损耗。

请参阅图1-7和图9、图10，引导嵌块5靠近壳套1一端呈锥柱形，且锥面斜角为3°-10°，预留引导腔102为直型槽，且预留引导腔102的宽度为引导嵌块5最大宽度的0.9-0.95倍，锥度的设置不仅增加了壳套1和壳盖2、壳套1和壳底3预组装的顺畅度，降低磕碰率和机械损伤，还能够有效降低壳体的组装难度，促进其自动化组装需求，并且通过尺寸的限制有效保证了引导嵌块5和预留引导腔102配合的限制效果，降低偏移量的产生。

请参阅图1-7和图9、图10，引导嵌块5远离壳套1一端均呈圆柱形或者呈长方形，壳盖2和壳底3内壁均开设有与引导嵌块5远离壳套1一端相配合的嵌槽，保证了预组装时壳盖2、壳底3和密封圈4的连接稳定性。

请参阅图1-7和图9、图10，引导嵌块5采用热熔胶材料制成，能够在焊接组装时受热融化，利用其的热流动性补充密封圈4和壳套1、壳盖2、壳底3之间的连接间隙，提高密封圈4的密封效果，还能够对密封圈4进行位置固定，进一步避免了偏移量的产生，降低壳体在组装焊接过程中的密封损伤，提高了焊接组装的精度，保证了壳体后续使用时的密封寿命。

请参阅图1-7和图9、图10，引导圈6采用热敏变色材料制成，能够在焊接过程中进行变色引导，一方面进一步提高焊缝引导的精度，提高焊接组装的精度，充分保证焊接的密封效果，降低焊接损伤，另一方面能够根据引导圈6的变色情况对焊接温度进行直观掌握，在避免焊接温度过高对壳套1、壳盖2和壳底3造成损伤的同时，还能够有效保证了壳体焊接组装完成后的充分散热，提高壳体生产过程中的安全性和质量保障作用。

请参阅图1-7和图9、图10，引导嵌块5的高度尺寸大于等于两个引导圈6的厚度尺寸与焊接引导圈高度尺寸之和，通过对引导嵌块5尺寸的和引导圈6位置的限制，能够有效保证辅助块7和引导嵌块5的配合作用，在提高焊接组装精度，保证焊接质量，提高壳体密封性的同时，还能够促进壳体的密封检测效果，提高密封检测精度，有效保障了壳体的生产质量和使用安全性。

请参阅图2和图8，该壳体的组装方法为：

S1.预组装，

S11.将带有辅助块7的引导圈6嵌接在壳套1、壳盖2和壳底3外端的相对应位置处；

S12.然后将带有引导嵌块5的密封圈4固定安装至壳盖2和壳底3内，并将引导嵌块5嵌接至相对应的嵌槽内；

S13.再分别将装有密封圈4和引导圈6的壳底3通过引导嵌块5和预留引导腔102的配合插接在壳套1下端，预留引导腔102和引导嵌块5的滑动配合，进行限位和引导；

S14.再分别将装有密封圈4和引导圈6的壳盖2通过引导嵌块5和预留引导腔102的配合插接在壳套1上端，预留引导腔102和引导嵌块5的滑动配合，进行限位和引导；

S2.密封焊接，

S21.利用焊接设备对壳套1和壳盖2和壳套1和壳底3的连接处进行密封焊接；

S22.在焊接过程中，能够根据两个相对应引导圈6之间的焊接引导圈进行焊缝引导，引导圈6感受到焊接温度产生变色，能够配合引导圈6的颜色变化进行焊缝引导；

S23.焊接温度经过传导被引导嵌块5吸收，使得引导嵌块5产生热熔作用，泄露其内部的辅助气体501，还进行热熔流动，不断进入密封圈4分别与壳套1、壳盖2和壳底3之间的连接间隙处，保证密封连接的牢固性，并且在冷却后，使得密封圈4能够充分与壳套1、壳盖2和壳底3连接，提高密封圈4的密封效果；

此处辅助气体501可以为六氟化硫等绝缘气体或者直接为真空无气体，

在辅助气体501为六氟化硫等绝缘气体时，检测器对预留引导腔102处的检测根据电压数据进行判断密封效果，若密封圈4损伤，不会造成壳体的整体损伤，若焊接处损伤，则外部空气进入，造成壳体内的绝缘失效，故需要对其进行维护或者替换；

在辅助气体501为真空无气体时，引导嵌块5的热熔会使得预留引导腔102产生对密封圈4的吸附作用，使得密封圈4产生一定的形变卡接在预留引导腔102内，进而实现密封圈4和壳套1、壳盖2、壳底3的连接强度，保证了密封效果，在对其进行检测时，依然根据电压数据进行判断密封效果，若密封圈4损伤，不会造成壳体的整体损伤，若焊接处损伤，则外部空气进入，造成壳体内的绝缘失效，故需要对其进行维护或者替换；

S3.密封检测，

S31.根据引导圈6的颜色显示判断焊接冷却完成度；

S32.焊接冷却完成后，通过将检测片安装至辅助块7上，然后导线连接泄漏检测器，检测器的检测方式可根据现有技术中的电化学技术、高压击穿技术、红外光谱技术、电子捕获ECD原理进行检测设置，对此时壳体连接处的密封状态进行检测；

S33.密封检测合格后，完成组装，通过预组装、焊接和密封检测的设置，不仅能够在壳体组装过程中进行位置引导和偏移限制，降低密封损伤，提高密封质量，还能够有效简化壳体的组装步骤，实现体和检测构件形成整体性和一致性，进一步对壳体的密封效果进行检测和保障，充分保证了壳体密封性的持续性，提高了壳体的经济效益。

以上所述，仅为本申请结合当前实际需求采用的最佳实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。