一种中心载流导杆及高压输电设备

文档序号:345649 发布日期:2021-12-03 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种中心载流导杆及高压输电设备 (Center current-carrying guide rod and high-voltage power transmission equipment ) 是由 田汇冬 王青于 靳守锋 刘鹏 彭宗仁 于 2021-08-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种中心载流导杆及高压输电设备,中心载流导杆包括载流导杆母头和载流导杆公头,载流导杆母头和载流导杆公头之间在它们的连接部位设有第一绝缘垫圈和第二绝缘垫圈,第一绝缘垫圈、载流导杆母头、第二绝缘垫圈和载流导杆公头之间形成有密封腔室,所述密封腔室内填充有液态金属。所述液态金属在中心载流导杆使用工况下为液态。本发明通过利用液态金属代替触指结构,从而改善载流结构电接触性能。(The invention discloses a central current-carrying guide rod and high-voltage power transmission equipment, wherein the central current-carrying guide rod comprises a current-carrying guide rod female head and a current-carrying guide rod male head, a first insulating gasket and a second insulating gasket are arranged between the current-carrying guide rod female head and the current-carrying guide rod male head at the connecting part of the current-carrying guide rod female head and the current-carrying guide rod male head, a sealing cavity is formed among the first insulating gasket, the current-carrying guide rod female head, the second insulating gasket and the current-carrying guide rod male head, and liquid metal is filled in the sealing cavity. The liquid metal is liquid under the use working condition of the central current-carrying guide rod. The invention improves the electric contact performance of the current-carrying structure by replacing the contact finger structure with liquid metal.)

一种中心载流导杆及高压输电设备

技术领域

本发明属于电接触领域,特别针对大型电力设备,具体是一种中心载流导杆及高压输电设备。

背景技术

在高压输电设备中,中心载流导杆由于尺寸较大等原因,多采用电连接结构进行载流过渡。电连接结构的设计不仅要兼顾整体结构的均热散热特性,还要考虑载流系统因系统调峰或环温变化导致热胀冷缩时机械应力如何释放。接触材料在往复运动中既存在相互摩擦、材料软化、张力变形等力学现象,也存在焦耳热等一系列电学现象和环境腐蚀等化学现象,且各物理现象相互之间还存在复杂的交互作用。以套管为例,载流结构部位多采用弹簧触指、表带触指、梅花触指进行电气连接,电接触的基本要求可以概括为:具有良好的导热导电性能和较低的接触电阻与温升,能够抗熔焊、抗磨损、抗腐蚀,能够适应短路电流、燃弧等特殊工况。

现有的触指类载流结构复杂,在实际运行工况中,存在触点少、接触面积小、偏转角度大等问题,在热应力和机械应力的作用下,会产生大量金属碎屑。上述情况均会导致接触不良,引起触点温升剧烈升高,导致套管等电力设备发生局部过热故障,最终引发设备放电,威胁电力系统安全稳定运行。目前,穿墙套管中载流连接结构电接触失效导致的放电事故占穿墙套管故障的22%。此外,对于GIS、GIL等高压电气设备而言,其内部载流连接结构也存在上述问题。因此,对大型电力设备电连接结构的设计选型存在较高的要求。

发明内容

针对目前套管等高压输电设备中,触指类载流结构接触不良的问题,本发明的目的在于提供一种中心载流导杆及高压输电设备,本发明通过利用液态金属代替触指结构,从而改善载流结构电接触性能。

本发明采用的技术方案如下:

一种中心载流导杆,包括载流导杆母头和载流导杆公头,载流导杆母头和载流导杆公头之间在它们的连接部位设有第一绝缘垫圈和第二绝缘垫圈,第一绝缘垫圈、载流导杆母头、第二绝缘垫圈和载流导杆公头之间形成有密封腔室,所述密封腔室内填充有液态金属。所述液态金属在中心载流导杆使用工况下为液态。

优选的,载流导杆母头的一端套设在载流导杆公头一端的外部,第一绝缘垫圈和第二绝缘垫圈套设于载流导杆公头的端部,第一绝缘垫圈和第二绝缘垫圈与载流导杆母头之间以及与载流导杆公头之间均为过盈配合。

优选的,载流导杆公头的外表面开设有供第一绝缘垫圈和第二绝缘垫圈嵌入的凹槽。

优选的,载流导杆母头上开设有液态金属注入孔,所述液态金属注入孔中设有用于密封液态金属注入孔的嵌件。

优选的,第一绝缘垫圈和/或第二绝缘垫圈采用聚四氟乙烯绝缘垫圈,嵌件采用聚四氟乙烯嵌件。

优选的,液态金属采用镓、铟、锡或铋。

优选的,本发明中心载流导杆还包括屏蔽罩,所述屏蔽罩设置于载流导杆母头和载流导杆公头的限位区。

优选的,屏蔽罩与载流导杆公头之间设有铜石墨触点,载流导杆公头上设有安装铜石墨触点的凹槽,铜石墨触点沿其径向的内侧设置于该凹槽内,铜石墨触点沿其径向的外侧与屏蔽罩接触,屏蔽罩上设有供铜石墨触点外侧伸入的凹槽。

优选的,屏蔽罩与载流导杆母头之间设有轴承,轴承的内圈安装在载流导杆母头上,轴承的外圈安装在屏蔽罩,屏蔽罩上开设有用于安装轴承的凹槽。

本发明还提供了一种高压输电设备,该高压输电设备中设有中心载流导杆,该中心载流导杆采用本发明如上所述的中心载流导杆。

本发明具有如下有益效果:

本发明中心载流导杆在第一绝缘垫圈、载流导杆母头、第二绝缘垫圈和载流导杆公头之间形成的密封腔室内填充液态金属,利用液态金属填充载流连接结构,能够替代触指类结构,一方面,具有优良的导热导电性,增大了电连接处的接触面积,避免了接触不良导致的接触电阻劣化,对电连接结构进行了优化,结构设计简单。另一方面,液态金属具有优良的润滑性能,减少了与载流导杆的机械摩擦,极大地避免了金属碎屑的产生,防止由金属微粒引发的放电故障,能够减少电连接结构的更换频率与检修频率。

进一步的,第一绝缘垫圈和/或第二绝缘垫圈采用聚四氟乙烯绝缘垫圈,使得第一绝缘垫圈和/或第二绝缘垫圈,能够适应液态金属的热胀冷缩,保证液态金属与载流导杆母头以及载流导杆公头始终保持有效接触。

附图说明

图1为本发明中心载流导杆的结构示意图。

图中,1为载流导杆母头,2为载流导杆公头,3为第一绝缘垫圈,4为第二绝缘垫圈,5为密封腔室,6为嵌件,7为轴承,8为屏蔽罩,9为铜石墨触点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本发明作进一步的说明:

参照图1,本发明中心载流导杆,包括载流导杆母头1和载流导杆公头2,载流导杆母头1和载流导杆公头2之间在它们的连接部位设有第一绝缘垫圈3和第二绝缘垫圈4,第一绝缘垫圈3、载流导杆母头1、第二绝缘垫圈4和载流导杆公头2之间形成有密封腔室5,所述密封腔室5内填充有液态金属。所述液态金属在中心载流导杆使用工况下为液态。

作为本发明优选的实施方案,载流导杆母头1的一端套设在载流导杆公头2一端的外部,第一绝缘垫圈3和第二绝缘垫圈4套设于载流导杆公头2的端部,第一绝缘垫圈3和第二绝缘垫圈4与载流导杆母头1之间以及与载流导杆公头2之间均为过盈配合。

作为本发明优选的实施方案,载流导杆公头2的外表面开设有供第一绝缘垫圈3和第二绝缘垫圈4嵌入的凹槽。

作为本发明优选的实施方案,载流导杆母头1上开设有液态金属注入孔,所述液态金属注入孔中设有用于密封液态金属注入孔的嵌件6,嵌件6采用金属,优选采用与载流导杆母头1材质相同的金属。

作为本发明优选的实施方案,第一绝缘垫圈3和/或第二绝缘垫圈4采用聚四氟乙烯绝缘垫圈,嵌件6采用聚四氟乙烯嵌件。

作为本发明优选的实施方案,液态金属采用镓、铟、锡或铋。

作为本发明优选的实施方案,本发明中心载流导杆还包括屏蔽罩8,所述屏蔽罩8设置于载流导杆母头1和载流导杆公头2的限位区。

作为本发明优选的实施方案,屏蔽罩8与载流导杆公头2之间设有铜石墨触点9,载流导杆公头2上设有安装铜石墨触点9的凹槽,铜石墨触点9沿其径向的内侧设置于该凹槽内,铜石墨触点9沿其径向的外侧与屏蔽罩8接触,屏蔽罩8上设有供铜石墨触点9外侧伸入的凹槽。

作为本发明优选的实施方案,屏蔽罩8与载流导杆母头1之间设有轴承7,轴承7的内圈安装在载流导杆母头1上,轴承7的外圈安装在屏蔽罩8,屏蔽罩8上开设有用于安装轴承7的凹槽。

本发明还提供了一种高压输电设备,该高压输电设备中设有中心载流导杆,该中心载流导杆采用本发明如上所述的中心载流导杆。

实施例

本实施例中心载流导杆中,通过第一绝缘垫圈3、第二绝缘垫圈4对载流导杆母头1和载流导杆公头2之间的电连接结构进行密封,如图1所示,其中,载流导杆母头1上开设有一个注入孔,将液态金属通过载流导杆母头1中预留的注入孔注入密封的电连接结构(即第一绝缘垫圈3、载流导杆母头1、第二绝缘垫圈4和载流导杆公头2之间形成的密封腔室5)内部,以达到将载流导杆母头1和载流导杆公头2之间的间隙完全填充,载流连接载流导杆母头1和载流导杆公头2的效果。第一绝缘垫圈3和第二绝缘垫圈4通过载流导杆公头2上的凹槽进行固定,发挥机械支撑、绝缘密封的作用。载流导杆母头1有可拆卸式的嵌件6,嵌件6用来密封载流导杆母头1上的注入孔。第一绝缘垫圈3和第二绝缘垫圈4的厚度根据电力设备的实际需求确定。金属的屏蔽罩8装配在电连接结构外围,起到电磁屏蔽的作用。

第一绝缘垫圈3、第二绝缘垫圈4、绝缘的嵌件6采用聚四氟乙烯材料,耐高温耐腐蚀,是较为理想的绝缘材料。电力设备载流导体的金属材质根据实际工程选用的材料,如铝、铜等。液态金属选自具有吸附特性的液态金属,如镓、铟、锡、铋等。优先选用镓铟合金,与其他液态金属合金相比,镓铟合金具有更高的电导率。

对载流连接结构进行装配时,先将第一、第二绝缘垫圈装配至载流导杆公头2上的凹槽中,之后将载流导杆公头2与载流导杆母头1进行插接,对密封腔室5进行密封。通过导杆母头上的注入孔,将元素含量比配置完成的液态金属注入到密封腔室内,保持流速稳定,待注入结束,将绝缘的嵌件6嵌入导杆母头上的注入孔中,使嵌件6将注入孔密封。最后,在载流导杆母头1和载流导杆公头2的限位区安装屏蔽罩8,屏蔽罩8与载流导杆公头2之间以石墨触点9接触连接,与载流导杆母头1之间通过轴承连接,利用屏蔽罩8对电连接结构进行静电屏蔽。密封腔室5代替触指类结构,具有优良的润滑性能和导电导热性,能够满足套管、GIL等大型电力设备电连接结构设计的要求。

6页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:浮动连接器

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类