封闭式组合套管的制作方法

1.本发明创造涉及高压电器领域，特别是涉及一种封闭式组合套管。


背景技术：

2.高压套管主要用于变压器、电抗器、断路器等电力设备进出线和高压电路穿越墙体等的对地绝缘，现有的高压套管功能单一，难以满足市场需要，部分具有控制功能的高压套管，结构又过于复杂，不仅安装困难，而且可靠性差。


技术实现要素：

3.本发明创造的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高的封闭式组合套管。
4.为实现上述目的，本发明创造采用了如下技术方案：
5.一种封闭式组合套管，其包括内部设有高压开关2的第二套管200、执行机构3、电缆终端4，以及设置在第二套管200、执行机构3和电缆终端4之间的连接器1，连接器1分别与电缆终端4和第二套管200连接，且通过第三套管300和执行机构3连接；设有高压开关2的第二套管200与变压器5连接，高压开关2的一端用于与变压器5电连接，另一端与伸到连接器1中的金属导杆20连接，执行机构3的绝缘拉杆6穿过第三套管300与金属导杆20连接用于驱动高压开关2动作。
6.可选的，所述设有高压开关2的第二套管200通过连接套管8与变压器5连接。
7.可选的，所述的第二套管包括真空断路器210和包裹在真空断路器210外的第二绝缘芯体，所述第二绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的第二电容屏201，其中最外侧的第二电容屏201为接地屏。
8.可选的，在第二套管200的第二绝缘芯体内嵌设有两个第二电容屏组，每个第二电容屏组均由多个与绝缘层交替设置的第二电容屏201构成，两个第二电容屏组分别设置在第二绝缘芯体两端，两个第二电容屏组最外侧的第二电容屏201为接地屏且连接。
9.可选的，每个第二电容屏组的第二电容屏201同轴设置并且第二电容屏201由内侧向外侧的直径和长度均逐渐增大。
10.可选的，相邻的两个第二电容屏201两端的屏端梯差距离c相等。
11.可选的，在靠近变压器5一端的一组第二电容屏组外侧设有多个与绝缘层交替设置的第一分压电容屏230，靠近变压器5一端的一组第二电容屏组构成第二主电容，多个第一分压电容屏230并联构成第二分压电容，第二主电容和第二分压电容构成电容分压器。
12.可选的，在第二套管200的外侧设有法兰组件221，法兰组件221的两端分别通过金属法兰9与第二套管200和变压器5连接并做密封处理。
13.可选的，在法兰组件221与第二套管200之间设有套在第二套管200外侧的空心线圈220。
14.可选的，所述的连接套管8包括第一套管100，设有高压开关2的第二套管200通过
第一套管100与变压器5连接；或者，设有高压开关2的第二套管200依次通过第一套管100和对接套管110与变压器5连接。
15.可选的，所述的连接套管8通过对接套管110与变压器5连接，所述的对接套管110成筒状的圆台形状，为硅橡胶。
16.可选的，所述的第一套管100包括导杆212和包裹在导杆212外的第一绝缘芯体，所述的第一绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的第一主电容屏101，所述多个第一主电容屏101的直径由内侧向外侧逐渐增大，长度由内侧向外侧逐渐减小，成阶梯型退缩。
17.可选的，所述的第一绝缘芯体内，在多个第一主电容屏101外侧还设有多个与绝缘层交替设置的第一分压电容屏230，多个第一主电容屏101串联构成第一主电容，多个第一分压电容屏230并联构成电容较大的第一分压电容，第一主电容和第一分压电容构成电容分压器。
18.可选的，在所述的第一绝缘芯体内，在多个第一主电容屏101和多个第一分压电容屏230外侧还设有多个第一屏蔽电容屏，所述的多个第一屏蔽电容屏沿第一绝缘芯体的轴向从一端到另一端错位设置且相互绝缘又相互叠套。
19.可选的，在第一绝缘芯体中部外侧套设有空心线圈220或铁心线圈。
20.可选的，在第一套管100中设有导杆212，导杆212的一端与真空断路器210插接配合，另一端与变压器5连接。
21.可选的，所述连接器1成t字形，所述的第二套管200和第三套管300相对设置在连接器1的两端，连接器1中设有拉杆通道11，拉杆通道11的两端分别与第二套管200和第三套管300连通，所述电缆终端4垂直设置在连接器1的一侧与连接器1的另一端连接，在拉杆通道11的一侧设有避让引出导线7的引线通道12，引线通道12的一端与拉杆通道11连通，另一端与电缆终端4连通。
22.可选的，第三套管300包括设有多个第三电容屏301的第三绝缘芯体，执行机构3的绝缘拉杆6穿过第三绝缘芯体的空腔伸到连接器1内。
23.可选的，所述的第三绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的第三电容屏301，其中最外侧的第三电容屏301为接地屏，最内侧的第三电容屏301为高压屏，并且第三电容屏301由内侧的向外侧的直径和长度均逐渐增大。
24.可选的，相邻的两个第三电容屏301在靠近连接器1的一端之间的屏端梯差距离为a，在靠近执行机构3的一端之间的屏端梯差距离为b，a《b。
25.可选的，所述第三绝缘芯体的腔体内设有避雷器，所述的避雷器包括多个环形的层叠设置的氧化锌阀片310，绝缘拉杆6穿过氧化锌阀片310的中部与执行机构3连接。
26.可选的，所述第三绝缘芯体内设有交替设置且并联连接的正电容屏组和反电容屏组，其中最内侧和最外侧均为正电容屏组；所述的正电容屏组包括多个与绝缘层交替设置的第三电容屏301，正电容屏组最内侧的第三电容屏301接高电位，最外侧的第三电容屏301接低电位；所述的反电容屏组包括多个与绝缘层交替设置的第三电容屏301，反电容屏组最内侧的第三电容屏301接低电位，最外侧的第三电容屏301接高电位。
27.可选的，所述的连接器1与第三套管300、第二套管200和电缆终端4均通过金属法兰9连接并密封处理，第三套管300与执行机构3之间也可通过金属法兰9连接并密封处理。
28.可选的，所述第二套管200和第三套管300的中部分别设有弹性绝缘介质14，在连
接器1的两端分别设有伸到第二套管200和第三套管300中侧插入到弹性绝缘介质14中配合的插入部13；所述连接器1与电缆终端4连接的另一端设有插入部13，在电缆终端4的端部设有与插入部13配合的插入槽15。
29.可选的，所述第一套管100的一端伸到第二套管200内，另一端伸到变压器5内，在第一套管100中部的外侧设有法兰组件221，第二套管200通过法兰组件221与变压器5固定连接，在法兰组件221与第一套管100之间设有套在第一套管100外侧的空心线圈220。
30.本发明创造的封闭式组合套管，集成有高压开关、电缆终端和执行机构，不仅具有套管功能还具有开关控制和电缆终端功能，其结构紧凑、成本低且安装方便。
31.此外，设有高压开关2的第二套管200通过连接套管8与变压器5连接，具有便于模块化和连接方便的特点，所述的连接套管8可以适用于与不同型号和规格的变压器5方便的安装配合。
附图说明
32.图1是本发明创造封闭式组合套管的实施例一；
33.图2是本发明创造封闭式组合套管的实施例二；
34.图3是本发明创造封闭式组合套管的实施例三；
35.图4是本发明创造图1中a部分的放大图；
36.图5是本发明创造图1中b部分的放大图；
37.图6是本发明创造图3中c部分的放大图。
具体实施方式
38.以下结合附图1至6给出的实施例，进一步说明本发明创造的封闭式组合套管的具体实施方式。本发明创造的封闭式组合套管不限于以下实施例的描述。
39.如图1-3所示，本发明创造的封闭式组合套管，用于与变压器5连接，其包括内部设有高压开关2的第二套管200、执行机构3、电缆终端4，以及设置在第二套管200、执行机构3和电缆终端4之间的连接器1，连接器1分别与电缆终端4和第二套管200连接，且通过第三套管300和执行机构3连接；设有高压开关2的第二套管200与变压器5连接，高压开关2的一端用于与变压器5电连接，另一端与伸到连接器1中的金属导杆20连接，与金属导杆20连接的引出导线通过电缆终端4引出，执行机构3的绝缘拉杆6穿过第三套管300与金属导杆20连接用于驱动高压开关2动作。
40.本发明创造的封闭式组合套管集成有高压开关、电缆终端和执行机构，不仅具有套管功能还具有开关控制和电缆终端功能，其结构紧凑、成本低且安装方便。进一步优选的，所述设有高压开关2的第二套管200通过连接套管8与变压器5连接，具有便于模块化和连接方便的特点，所述的连接套管8可以适用于与不同型号和规格的变压器5方便的安装配合。
41.实施例一
42.如图1所示，本发明的封闭式组合套管包括内部设有高压开关2的第二套管200，第二套管200一端通过连接套管8与变压器5连接，另一端与连接器1一端连接，所述的连接器1为绝缘三通，连接器1的另一端通过第三套管300与执行机构3连接，连接器1侧面一端与电
缆终端4连接。
43.本实施方式的高压开关2为真空断路器210，连接套管8由第一套管100组成，第二套管200通过第一套管100与变压器5连接，第一套管100的一端伸到第二套管200中，另一端伸到变压器5中与变压器5配合，在第一套管100中设有导杆212，导杆212一端用于与变压器5电连接，导杆212另一端与真空断路器210的静触头电连接。真空断路器210的动触头与金属导杆20连接，金属导杆20伸到在连接器1内，引出导线与金属导杆20连接从电缆终端4引出，执行机构3的绝缘拉杆6穿过第三套管300与金属导杆20连接。
44.进一步的，所述的连接器1与第三套管300、第二套管200和电缆终端4均通过金属法兰9连接并密封处理，第三套管300与执行机构3之间也可通过金属法兰9连接并密封处理。第二套管200与第一套管100，以及第一套管100与变压器5之间均可通过金属法兰9连接并密封处理。优选的，所述第二套管200和第三套管300的中部分别设有弹性绝缘介质14，在连接器1的两端分别设有伸到第二套管200和第三套管300中侧插入到弹性绝缘介质14中配合的插入部13，弹性绝缘介质14优选为硅橡胶，具有一定的弹性，当然也可以采用其它具有弹性的绝缘介质。进一步的，所述连接器1与电缆终端4连接的另一端也设有凸起的插入部13，在电缆终端4的端部设有与插入部13配合的插入槽15。连接器1通过插入部13分别插入到第二套管200、第三套管300和电缆终端4的中侧配合，能够提高连接的密封性，在连接处还可以涂绝缘胶。当然，也可以仅在连接器1的任意一端或任意两端设置插入部13，其它端不设置插入部13，都属于本发明创造的保护范围。
45.如图1、5所示，本实施的第一套管100包括导杆212和包裹在导杆212外的第一绝缘芯体，所述的第一绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的第一主电容屏101，所述多个第一主电容屏101的直径由内侧向外侧逐渐增大，长度由内侧向外侧逐渐减小，成阶梯型退缩。进一步，所述的第一绝缘芯体内，在多个第一主电容屏101外还设有多个与绝缘层交替设置的第一分压电容屏230，多个第一主电容屏101串联构成第一主电容，多个第一分压电容屏230并联构成电容较大的第一分压电容，第一主电容和第一分压电容串联构成电容分压器，可实现电子式电压互感器功能，通过第一主电容和第一分压电容之间的引出线可以接入电压测量装置和/或绝缘监测器和/或局部放电检测仪监测变电所电压、波形及局部放电。此外，也可以不单独绕制第一分压电容，从第一主电容的外侧倒数第2个第一主电容屏101处接出抽头，构成电容分压器。
46.进一步，在所述的第一绝缘芯体内，在多个第一主电容屏101和多个第一分压电容屏230外侧还设有多个第一屏蔽电容屏，所述的多个第一屏蔽电容屏沿第一绝缘芯体的轴向从一端到另一端错位设置且相互绝缘又相互叠套，多个第一屏蔽电容屏串联构成屏蔽电容，设置在第一主电容和第一分压电容构成电容分压器外，屏蔽外部信号的干扰。
47.进一步，在所述的第一绝缘芯体内位于屏蔽电容外还设有多个与绝缘层交替设置的屏蔽分压电容屏，多个屏蔽分压电容屏并联构成屏蔽分压电容，屏蔽电容外和屏蔽分压电容串联构成第二电容分压器，屏蔽电容外和屏蔽分压电容串联之间的引出线可用于测量。通过电容分压器和第二电容分压器的采集的电流信号、电压信号均来自第一套管100内部，一致性好，无需增加额外的电流互感器，无需从电压互感器获取电压信号，输出的电流信号、电压信号更加精准，不会受外部环境影响(或者受外部环境影响更小)，监测更加准确。此外，基于电容分压器和第二电容分压器获取的两个信号可以用于局放涞源的检测。
48.进一步，在第一绝缘芯体中部外侧套设有空心线圈220或铁心线圈，以实现电子式电流互感器的功能。在第一绝缘芯体和空心线圈220外套设有法兰组件221，用于与第二套管200和变压器5连接。
49.所述第一套管100的一端伸到第二套管200内，另一端伸到变压器5内，在第一套管100中部的外侧设有法兰组件221，第二套管200通过法兰组件221与变压器5固定连接，在法兰组件221与第一套管100之间设有套在第一套管100外侧的空心线圈220。所述的第一绝缘芯体中部成圆柱型，两端成圆锥形，一端的圆锥形伸到第二套管200中，另一端伸到变压器5中，第一绝缘芯体内的导杆212一端与真空断路器210的静触头电连接，另一端用于与变压器5电连接。在第一绝缘芯体外设有空心线圈220，在第一绝缘芯体和空心线圈220外套设有法兰组件221，法兰组件221将空心线圈220或铁心线圈封闭保护，且法兰组件221一端的上法兰与第二套管200的法兰固定连接并做密封处理，另一端的下法兰与变压器5固定连接并做密封处理。优选的，在法兰组件221的两端与第一套管100的外壁之间设有第一密封圈214。
50.本实施例的第二套管200包括真空断路器210和包裹在真空断路器210外的第二绝缘芯体，优选的，所述第二绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的第二电容屏201，其中最外侧的第二电容屏201为接地屏。特别的，本实施例的优选方案，在第二套管200的第二绝缘芯体内嵌设有两个第二电容屏组，每个第二电容屏组均由多个与绝缘层交替设置的第二电容屏201构成，两个第二电容屏组分别设置在第二绝缘芯体两端，两个第二电容屏组最外侧的第二电容屏201为接地屏且连接。每个第二电容屏组的第二电容屏201同轴设置并且第二电容屏201由内侧的向外侧的直径和长度均逐渐增大。优选的，相邻的两个第二电容屏201两端的屏端梯差距离c相等，当然也可以不相等。本实施例中在第二绝缘芯体和真空断路器210之间填充有绝缘介质14，在第二绝缘芯体内真空断路器210的两端也填充有绝缘介质14，且形成圆台状的插入槽。弹性绝缘介质14优选为硅橡胶，具有一定的弹性，当然也可以采用其它具有弹性的绝缘介质。
51.再进一步，所述真空断路器210的一端设有与导杆212配合的密封筒213，密封筒213通过第二法兰组件91与真空断路器210固定连接，导杆212能够伸到密封筒213的内侧与静触头连接，在密封筒213的边缘设有向第一套筒100外侧延伸的延伸密封筒215，在密封筒213和延伸密封筒215的内壁上分别设有与导杆212和第一套筒100配合的第二密封圈218。
52.本实施例的连接器1成t字形，为绝缘三通，所述的第二套管200和第三套管300相对设置在连接器1的两端，第二套管200和第三套管300的一端分别通过金属法兰9与连接器1的两端固定连接，在连接器1中设有拉杆通道11，拉杆通道11的两端分别与第二套管200和第三套管300连通，用于容纳金属导杆20和绝缘拉杆6；所述电缆终端4垂直设置在连接器1的一侧并通过金属法兰9与连接器1的另一端连接，在拉杆通道11的一侧设有避让引出导线7的引线通道12，引线通道12与拉杆通道11垂直设置，引线通道12的一端与拉杆通道11连通，另一端与电缆终端4连通。再进一步，所述拉杆通道11的两端分别对应设置在插入部13的中部，使绝缘拉杆6的两端从插入部13的中部穿过，引线通道12的端部也设置在插入部13的中部，使引出导线7的一端从插入部13的中部穿过，在电缆终端4的中设有容纳引出导线7的导线通道16，导线通道16与插入槽15连通。插入部13优选为一个并且成圆台形，当然，也可以设置多个插入部13，都属于本发明创造的保护范围。
53.本实施例的第三套管300包括内设有多个第三电容屏301的第三绝缘芯体，执行机构3的绝缘拉杆6穿过第三绝缘芯体的空腔伸到连接器1内；所述的第三绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的第三电容屏301，其中最外侧的第三电容屏301为接地屏，最内侧的第三电容屏301为高压屏。优选的，多个第三电容屏301同轴设置，并且第三电容屏301由内侧的向外侧的直径和长度均逐渐增大。作为一种优选的方案，相邻的两个第三电容屏301在靠近连接器1的一端之间的屏端梯差距离为a，在靠近执行机构3的一端之间的屏端梯差距离为b，a《b(图4)，以优化电势分布。优选的，屏端梯差距离b等于两倍的屏端梯差距离a，即b＝2a。
54.进一步的，所述第三绝缘芯体的腔体内设有避雷器，所述的避雷器包括多个环形的层叠设置的氧化锌阀片310，绝缘拉杆6穿过氧化锌阀片310的中部与执行机构3连接。
55.更进一步，所述第三绝缘芯体内的多个第三电容屏301可以构成大电容量电容，用取电源直接给执行机构供电。具体的，第三绝缘芯体内设有交替设置且并联连接的正电容屏组和反电容屏组，其中最内侧和最外侧均为正电容屏组；所述的正电容屏组包括多个与绝缘层交替设置的第三电容屏301，正电容屏组最内侧的第三电容屏301接高电位，最外侧的第三电容屏301接低电位；所述的反电容屏组包括多个与绝缘层交替设置的第三电容屏301，反电容屏组最内侧的第三电容屏301接低电位，最外侧的第三电容屏301接高电位。通过交替设置且并联连接的正向电容屏组和反向电容屏组构成的多个电容屏组实现绝缘芯体的电容量的增容，可使电容量成倍增加，可以同时满足高压电器对均压和大电容量的要求。
56.所述的执行机构为电磁执行机构，或者机械的执行机构，也可以是其它类型的执行机构，通过绝缘拉杆6驱动高压开关2的动触头动作，实现线路的通断。
57.实施例二
58.如图2所示，本实施例的基本结构与实施例一相同，区别在于连接套管8的结构不同，本实施方式的连接套管8通过对接套管110与变压器连接，适用于与欧美变压器5的连接配合。在第一套管100内设有与真空断路器210固定连接的导杆212，对接套管110设置在第一套管100靠近变压器5的一端内与导杆212连接，导杆212通过对接套管110与变压器5连接，在真空断路器210上设有与导杆212配合的真空泡静触头，真空断路器210通过静触头与导杆212连接，导杆212再通过对接套管110与变压器5连接。
59.进一步的，所述的第一套管100基本成锥形，本实施的第一套管100包括导杆212和包裹在导杆212外的第一绝缘芯体，所述的第一绝缘芯体内设有多个与绝缘层交替设置的第一主电容屏101，所述多个第一主电容屏101的直径由内侧向外侧逐渐增大，长度由内侧向外侧逐渐减小，成阶梯型退缩。与实施例一一样，在第一绝缘芯体还可以设有多个第一分压电容屏230，进一步还可以设置多个第一屏蔽电容屏和屏蔽分压电容屏。
60.更进一步，所述对接套管110成筒状的圆台形状，嵌入设置在第一套管100的一端内。所述第一套管100的管壁由中部向靠近真空断路器210的一端的厚度逐渐向内收缩，第一套管100的管壁由中部向靠近对接套管110的一端的厚度逐渐向外收缩，并且第一主电容屏101在靠近对接套管110的一端向外侧倾斜，对接套管110设置在第一主电容屏101倾斜设置的端部之间。
61.再进一步，所述第二套管200通过法兰组件221与变压器5固定连接，法兰组件221
的两端分别通过金属法兰9与第二套管200和变压器5固定连接并做密封处理，所述第一套管100的一端伸到第二套管200内，所述的对接套管110设置在第一套管100的另一端内侧，第一套管100设有对接套管110的另一端伸到法兰组件221内，在法兰组件221与第一套管100之间设有套在第一套管100外侧的空心线圈220，空心线圈220能够感应第一套管100中电流的变化，以实现电子式电流互感器的功能。优选的，在法兰组件221的两端与第一套管100的外壁之间设有第一密封圈214。
62.实施例三
63.如图3所示，本实施例的基本结构与前两种实施例相同，区别在于第二套管200通过对接套管110直接与变压器5固定连接，在对接套管110上设有与真空断路器210连接的对接触头216，真空断路器210上设有与对接触头216配合的静触头，真空断路器210通过静触头与对接触头216接触与变压器5连接。
64.具体的，在第二套管200的外侧设有法兰组件221，法兰组件221的两端分别通过金属法兰9与第二套管200和变压器5连接并做密封处理，在法兰组件221与第二套管200之间设有套在第二套管200外侧的空心线圈220，空心线圈220能够感应第一套管100中电流的变化，以实现电子式电流互感器的功能。优选的，在法兰组件221的两端与第二套管200的外壁之间设有密封圈214。
65.进一步的，所述对接套管110成筒状的圆台形状，嵌入设置在第一套管100的一端内。对接套管110为绝缘材料，优选为硅橡胶。
66.更进一步，本实施例的第二套管包括真空断路器210和包裹在真空断路器210外的第二绝缘芯体。优选的，在第二套管200的第二绝缘芯体内嵌设有两个第二电容屏组，每个第二电容屏组均由多个与绝缘层交替设置的第二电容屏201构成，两个第二电容屏组分别设置在第二绝缘芯体两端，两个第二电容屏组最外侧的第二电容屏201为接地屏且连接。每个第二电容屏组的第二电容屏201同轴设置并且第二电容屏201由内侧的向外侧的直径和长度均逐渐增大。优选的，相邻的两个第二电容屏201两端的屏端梯差距离c相等。
67.特别的，在靠近变压器5一端的一组第二电容屏组外侧还可以设有多个与绝缘层交替设置的第一分压电容屏230，靠近变压器5一端的一组第二电容屏组构成第二主电容，多个第一分压电容屏230并联构成第二分压电容，第二主电容和第二分压电容构成电容分压器，可实现电子式电压互感器功能，通过第二主电容和第二分压电容之间的引出线可以接入电压测量装置和/或绝缘监测器和/或局部放电检测仪监测变电所电压、波形及局部放电。
68.再进一步，所述真空断路器210的外侧设有真空断路器防护罩217，在真空断路器防护罩217与第二绝缘芯体之间设有弹性绝缘介质14，弹性绝缘介质14优选为硅橡胶。真空断路器防护罩217的一端通过第二法兰组件91与连接器1的插入部13对应，另一端与对接套管110的端部配合，在真空断路器防护罩217的一端设有避让绝缘拉杆6的拉杆开口2171，另一端通过第二法兰组件91与密封筒213连接，密封筒213与对接触头216插接配合，在密封筒213的内壁上设有与对接触头216配合的第二密封圈218。
69.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明创造所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造的具体实施只局限于这些说明。对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视
为属于本发明创造的保护范围。