阅读说明：本技术 一种气体绝缘电力传输装置 (Gas-insulated power transmission device ) 是由 崔兆轩 林莘 陈圣 徐建源 庚振新 邢恩阳 叶维瀚 包鹏然 于 2021-01-21 设计创作，主要内容包括：一种气体绝缘电力传输装置,包括管道壳体、三支柱绝缘子、支撑嵌件、中心套筒、微粒捕捉器及中心导体；三支柱绝缘子位于管道壳体内部,三支柱绝缘子支腿端部设有转接凹槽且槽内表面设有内螺纹；支撑嵌件外表面设有外螺纹,支撑嵌件一端与三支柱绝缘子支腿螺接,另一端与管道壳体焊接；三支柱绝缘子中心设有中心导体穿装孔；中心套筒位于三支柱绝缘子与中心导体之间；三支柱绝缘子相邻支腿之间均设有加强支撑杆且整体构成三角支架结构,支腿外轮廓面采用平滑圆弧过渡表面；微粒捕捉器采用薄壁圆筒型结构且水平布设,筒体底部依次设有格栅结构和隔板以形成屏蔽间隔层,屏蔽间隔层所在位置形成低电场区；微粒捕捉器筒体上设有支撑嵌件穿装孔。(A gas-insulated power transmission device comprises a pipeline shell, a three-post insulator, a supporting insert, a central sleeve, a particle catcher and a central conductor; the three-post insulator is positioned in the pipeline shell, the end part of a supporting leg of the three-post insulator is provided with a switching groove, and the inner surface of the groove is provided with an internal thread; the outer surface of the supporting insert is provided with external threads, one end of the supporting insert is in threaded connection with the three-post insulator supporting leg, and the other end of the supporting insert is welded with the pipeline shell; the center of the three-pillar insulator is provided with a center conductor penetrating hole; the central sleeve is positioned between the three-pillar insulator and the central conductor; reinforcing support rods are arranged between adjacent support legs of the three-pillar insulator, the three-pillar insulator integrally forms a triangular support structure, and the outer contour surfaces of the support legs adopt smooth arc transition surfaces; the particle trap adopts a thin-wall cylindrical structure and is horizontally arranged, a grid structure and a partition plate are sequentially arranged at the bottom of the cylinder to form a shielding spacing layer, and a low electric field region is formed at the position of the shielding spacing layer; the particle catcher cylinder is provided with a support insert through hole.)

一种气体绝缘电力传输装置

技术领域

本发明属于高压输电技术领域，特别是涉及一种气体绝缘电力传输装置。

背景技术

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)与传统的架空线或输电线缆相比，具有输送容量大、布置灵活、受恶劣环境影响小等优点，在当前的高压输电领域使用越来越广泛。

但是，在常规的气体绝缘金属封闭输电线路中，导电杆的长度可达几十公里，输电线路中应用的常规三支柱绝缘子容易发生断裂或炸裂，进而可能导致母线变形或坠落等事故，究其原因主要体现在常规三支柱绝缘子的机械性能不足。因此，三支柱绝缘子的机械性能和电气绝缘性能的优劣直接决定了气体绝缘金属封闭输电线路的整体运行可靠性。

另外，在常规的气体绝缘金属封闭输电线路中，存在大量的运动金属微粒，这些运动的金属微粒会导致气体绝缘金属封闭输电线路的绝缘强度大幅度降低，同时可能进一步导致气隙击穿和附着三支柱绝缘子表面的微粒引起的沿面闪络，最终导致气体绝缘金属封闭输电线路的整体电气性能的下降。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种气体绝缘电力传输装置，采用了改进结构的三支柱绝缘子，进一步增强了三支柱绝缘子的机械性能，能够有效降低三支柱绝缘子发生断裂或炸裂的几率，进一步提高了气体绝缘金属封闭输电线路的整体运行可靠性；在装置内增设了微粒捕捉器，微粒捕捉器所在区域可以形成低电场区，当金属微粒运动到低电场区时将被微粒捕捉器捕获，从而保证了气体绝缘金属封闭输电线路的绝缘强度，最终提高了气体绝缘金属封闭输电线路的电气性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种气体绝缘电力传输装置，包括管道壳体、三支柱绝缘子、支撑嵌件、中心套筒、微粒捕捉器及中心导体；所述管道壳体采用圆柱筒型结构，在管道壳体的两端筒口处均设有连接法兰；所述三支柱绝缘子位于管道壳体内部，三支柱绝缘子的三条支腿端部均开设有转接凹槽，转接凹槽内表面设有内螺纹；所述支撑嵌件采用实心圆柱结构，在支撑嵌件外表面设有外螺纹，支撑嵌件一端通过外螺纹与三支柱绝缘子的支腿端部转接凹槽内螺纹进行螺接，支撑嵌件另一端与管道壳体的内表面焊接固连；在所述三支柱绝缘子的中心开设有中心导体穿装孔，三支柱绝缘子通过中心导体穿装孔套装在中心导体上；所述中心套筒套装在中心导体上且位于三支柱绝缘子的中心导体穿装孔内，中心套筒内表面与中心导体外表面间隙配合，中心套筒外表面与三支柱绝缘子的中心导体穿装孔内表面间隙配合；所述微粒捕捉器固定设置在三支柱绝缘子所在处的管道壳体内表面上。

在所述三支柱绝缘子的相邻支腿之间均设置有加强支撑杆，且三根加强支撑杆整体构成三角支架结构。

所述三支柱绝缘子的材质为环氧树脂，三支柱绝缘子的支腿与加强支撑杆采用一体式真空浇铸方式制造。

所述三支柱绝缘子的三条支腿的外轮廓面均采用平滑圆弧过渡表面。

所述微粒捕捉器采用薄壁圆筒型结构，当微粒捕捉器水平布设时，在微粒捕捉器的筒体底部开设有格栅结构，在格栅结构与管道壳体之间设置有隔板，在格栅结构所在处，所述筒体与隔板之间形成屏蔽间隔层，屏蔽间隔层所在位置形成低电场区，当金属微粒运动到低电场区时，金属微粒在重力作用下落入下方的格栅结构内实现捕获。

在所述微粒捕捉器的筒体上开设有三处支撑嵌件穿装孔，支撑嵌件穿装孔与支撑嵌件位置一一对应。

本发明的有益效果：

本发明的气体绝缘电力传输装置，采用了改进结构的三支柱绝缘子，进一步增强了三支柱绝缘子的机械性能，能够有效降低三支柱绝缘子发生断裂或炸裂的几率，进一步提高了气体绝缘金属封闭输电线路的整体运行可靠性；在装置内增设了微粒捕捉器，微粒捕捉器所在区域可以形成低电场区，当金属微粒运动到低电场区时将被微粒捕捉器捕获，从而保证了气体绝缘金属封闭输电线路的绝缘强度，最终提高了气体绝缘金属封闭输电线路的电气性能。

附图说明

图1为本发明的一种气体绝缘电力传输装置的立体图；

图2为本发明的一种气体绝缘电力传输装置的轴向剖视图；

图3为本发明的三支柱绝缘子的立体图；

图4为本发明的微粒捕捉器的立体图；

图中，1—管道壳体，2—三支柱绝缘子，3—支撑嵌件，4—中心套筒，5—微粒捕捉器，6—中心导体，21—支腿，22—转接凹槽，23—中心导体穿装孔，24—加强支撑杆，51—筒体，52—格栅结构，53—隔板，54—支撑嵌件穿装孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～4所示，一种气体绝缘电力传输装置，包括管道壳体1、三支柱绝缘子2、支撑嵌件3、中心套筒4、微粒捕捉器5及中心导体6；所述管道壳体1采用圆柱筒型结构，在管道壳体1的两端筒口处均设有连接法兰；所述三支柱绝缘子2位于管道壳体1内部，三支柱绝缘子2的三条支腿21端部均开设有转接凹槽22，转接凹槽22内表面设有内螺纹；所述支撑嵌件3采用实心圆柱结构，在支撑嵌件3外表面设有外螺纹，支撑嵌件3一端通过外螺纹与三支柱绝缘子2的支腿端部转接凹槽21内螺纹进行螺接，支撑嵌件3另一端与管道壳体1的内表面焊接固连；在所述三支柱绝缘子2的中心开设有中心导体穿装孔23，三支柱绝缘子2通过中心导体穿装孔23套装在中心导体6上；所述中心套筒4套装在中心导体6上且位于三支柱绝缘子2的中心导体穿装孔23内，中心套筒4内表面与中心导体6外表面间隙配合，中心套筒4外表面与三支柱绝缘子2的中心导体穿装孔23内表面间隙配合；所述微粒捕捉器5固定设置在三支柱绝缘子2所在处的管道壳体1内表面上。具体的，中心套筒4的采用，可以使三支柱绝缘子2的中心导体穿装孔23与中心导体6之间实现消隙，不但可以增大三支柱绝缘子2的受力面积，还可以增强三支柱绝缘子2对中心导体6的支撑作用。

在所述三支柱绝缘子2的相邻支腿21之间均设置有加强支撑杆24，且三根加强支撑杆24整体构成三角支架结构。具体的，当由三根加强支撑杆24整体构成三角支架结构后，可以使三支柱绝缘子2的机械性能得到大幅度提升，并且其承载的最大应力也相应增大，能够有效避免三支柱绝缘子2发生变形以及避免支腿21发生断裂的情况发生。

所述三支柱绝缘子2的材质为环氧树脂，三支柱绝缘子2的支腿21与加强支撑杆23采用一体式真空浇铸方式制造。具体的，从材料使用上考虑成本，由于三支柱绝缘子2增加了三角支架结构，则支腿21部分的体积就可以相应减小，因此材料使用上与结构改进前没有差别，因此三支柱绝缘子2在结构改进前后的成本无变化。

所述三支柱绝缘子2的三条支腿21的外轮廓面均采用平滑圆弧过渡表面。具体的，支腿21的外轮廓面采用平滑圆弧过渡表面后，在一定程度上减小了三支柱绝缘子2的支腿21靠近管道壳体1侧表面电场强度过大的情况，同时保证了三支柱绝缘子2的绝缘性能在合理范围内。

所述微粒捕捉器5采用薄壁圆筒型结构，当微粒捕捉器5水平布设时，在微粒捕捉器5的筒体51底部开设有格栅结构52，在格栅结构52与管道壳体1之间设置有隔板53，在格栅结构52所在处，所述筒体51与隔板53之间形成屏蔽间隔层，屏蔽间隔层所在位置形成低电场区，当金属微粒运动到低电场区时，金属微粒在重力作用下落入下方的格栅结构52内实现捕获。具体的，在管道壳体1与大地接触处于零电位时，处于微粒捕捉器5形成的低电场区附近时，因为电场突然变小，运动到低电场区的金属微粒所受的的电场力也相应变小，此时在重力作用下，这些金属微粒或自然下落到下方的格栅结构52中而无法继续移动，这就实现了金属微粒的捕捉，也就降低了因金属微粒引起的绝缘击穿等问题。

在所述微粒捕捉器5的筒体上开设有三处支撑嵌件穿装孔54，支撑嵌件穿装孔54与支撑嵌件3位置一一对应。具体的，微粒捕捉器5借助支撑嵌件穿装孔54与支撑嵌件3配合实现了良好限位，保证了微粒捕捉器5在使用过程中的稳定性。

在实际安装本发明的装置时，首先在管道壳体1外部将三支柱绝缘子2与支撑嵌件3组装在一起并形成组合体，然后将组合体与配套的微粒捕捉器5一同送入管道壳体1的指定位置，再将支撑嵌件3与管道壳体1焊接固连在一起。当上述安装过程结束后，先将中心套筒4套在中心导体6，最后将套装有中心套筒4的中心导体6插入三支柱绝缘子2的中心导体穿装孔23内，完成装置的装配。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。