气体绝缘输电线路用螺旋焊管制造技术

本发明专利技术公开了一种气体绝缘输电线路用螺旋焊管，它包括焊管本体，该焊管本体由板带以螺旋状卷曲焊接成圆管状结构，所述焊管本体的外径D=800mm～910mm，该焊管本体上的螺旋焊缝的螺距T=1.8m～2.5m；所述焊管本体的额定电压V与焊管本体的外径D之比V/D=0.90 KV/mm～1.25 KV/mm；所述焊管本体圆度t与外径D之比t/D=0～1.5/1000，焊管本体的直线度f=0～1.5mm/m。所述焊管本体上的螺旋焊缝为双V型对接焊缝。所述焊管本体的管壁厚度为8mm～10mm。它不仅能保持均匀的电场分布，而且便于制作加工；特别适用于超高压和特高压的气体绝缘输电线路中。

Spiral welded pipe for gas insulated transmission line

The invention discloses a gas insulated transmission line of spiral welded pipe, it includes pipe body, the pipe body is composed of a plate with a spiral coil welded tubular structure, the pipe diameter of the body of D=800mm ~ 910mm, the body of the spiral weld pipe pitch T=1.8m ~ 2.5m; the pipe body is rated voltage V and the pipe diameter of the body of D KV/mm than V/D=0.90 KV/mm ~ 1.25; the pipe body roundness T and diameter D ratio of t/D=0 ~ 1.5/1000, f=0 ~ pipe straightness ontology 1.5mm/m. The spiral welding seam on the welded pipe body is a double V type butt welding seam. The thickness of the pipe wall of the welded pipe body is 8mm to 10mm. The utility model not only can keep the uniform electric field distribution, but also is easy to manufacture and process; the utility model is especially suitable for the gas insulated transmission lines with ultra high voltage and extra high voltage.

【技术实现步骤摘要】
气体绝缘输电线路用螺旋焊管
本专利技术涉及超高电压、特高电压输电
，尤其涉及气体绝缘金属封闭输电线路的外壳套管。
技术介绍
气体绝缘金属封闭输电线路是一种采用SF6等气体绝缘、外壳套管与导体同轴布置的高电压、大电流电力传输设备，它作为大容量、高电压、长距离输电线路，相对于高压电缆输电线路和架空线路，具有可靠性高、传输能力强、损耗低及使用寿命长等诸多技术性能优势，特别适用于变电站、核电站、大型水电站及地下超高压输电网中。填充于外壳套管与导体间的SF6等绝缘气体绝缘性能十分优良，是一种优于空气和油的新一代超高压绝缘介质材料，并且随着气体间隙的增大和压力增加都能明显地提高间隙的绝缘能力，击穿场强约为空气间隙的3倍。然而电场强度的均匀性对SF6气体间隙击穿电压的影响要比空气大得多，在极不均匀电场下，SF6气体间隙击穿电压将低于空气3倍，因此在气体绝缘输电线路的设计中应严格控制电场分布的不均匀性。虽然可以通过提高气体间隙来提高绝缘强度，但要增加气体间隙就必然要增大外壳套管的外径尺寸，而外壳套管尺寸的增大不仅会增大输电线路的占据空间，加大安装和布置难度，而且外壳套管的耗材会成倍增多，加工制作难度更是明显加大，尤其是输电线路电压达到750Kv以上，甚至达到1100Kv超高或特高电压时，必然带来外壳套管管径的无限制增大，其实用性和经济性均受到严重影响。因此目前的气体绝缘输电线路的输电电压大都集中在220Kv的电力系统中，其外壳管径也在φ400mm以下。目前外壳套管的输电电压和管径尺寸尚局限于有限范围内，使得气体绝缘金属封闭输电技术的应用范围受到很大制约。同时为了减少外壳套管的焊缝长度，避免绝缘气体的泄漏，现有的外壳套管大都采用金属板卷制纵向对焊的结构，这种结构虽然可以控制和减少焊缝长度，但管段的长度受板材长度和卷制设备幅宽的限制，使得输电线路中连接管道数量变多、相邻管段间的连接结构件增加，既增加了管段连接安装的工作量和连接结构耗材，又使潜在的气体漏泄点变多；尤其是这种纵焊结构很难保证外壳套管的圆度，容易造成套管的失圆，而这种大管径的外壳套管其圆度又难以校正，给使用中的电场分布均匀度留下隐患。因此，寻找在超高压情况下输电电压与外壳套管管径间的恰当关系，并且能够较好地控制电场分布均匀性显得十分迫切。
技术实现思路
针对现有技术所存在的上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种气体绝缘输电线路用螺旋焊管，它不仅具有合理的管径和气体间隙，并保持均匀的电场分布，而且便于制作加工。为了解决上述技术问题，本专利技术的气体绝缘输电线路用螺旋焊管，它包括焊管本体，该焊管本体由板带以螺旋状卷曲焊接成圆管状结构，所述焊管本体的外径D=800mm～910mm，该焊管本体上的螺旋焊缝的螺距T=1.8m～2.5m；所述焊管本体的额定电压V与焊管本体的外径D之比V/D=0.90KV/mm～1.25KV/mm；所述焊管本体圆度t与外径D之比t/D=0～1.5/1000，焊管本体的直线度f=0～1.5mm/m。采用上述结构后，由于焊管本体由板带以螺旋状卷曲焊接而成管状结构，且螺旋焊缝的螺距控制在T=1.8m～2.5m之间，一方面以板材卷为原料进行螺旋状卷曲焊接，能够制作加工出任意长度的螺旋焊管，不仅可以根据实际需要来制作相应长度的焊管，使得制管效率大大提高，而且可以减少输电线路外壳套管的连接结构件，既能降低制作加工及安装维护成本，又使生产效率大为提高；另一方面过短的焊缝螺距使焊管上的焊缝变长，焊接工作量变大，焊接成本提高，且在使用中焊缝隙的泄漏、脱焊等缺陷会增加，而螺距过大虽然减少了焊缝的焊接长度，但又使螺旋焊管的耐压强度变小，不利于气体绝缘输电系统中气压的稳定和绝缘性能的增强；而将焊缝螺距控制在T=1.8m～2.5m之间兼有良好的耐压性、经济性和加工性。又由于将焊管本体的外径D控制在800mm—910mm之间，并且考虑管径与输电系统额定电压的关系，将焊管本体的额定电压V与外径D之比V/D设计在0.90KV/mm—1.25KV/mm，使得管径随着额定电压在一定数值范围选择确定，以保证在一定的额定电压工作状况下，气体螺旋管具有合理的气体间隙，保证气体绝缘输电系统保持优良的气体绝缘性能，同时也使得螺旋焊管的加工制作性能变优，且具有合理的安装空间和良好的经济性。更由于本专利技术通过控制螺旋焊管的圆度和直线度来达到均匀和优化焊管电场的目的，焊管电场均匀性是决定绝缘特性的主要因素，焊管中导体电极在焊管中的位置以及焊管本身的形状尺寸均明显影响焊管内各点处的电场强度，弯曲的焊管使得导体电极不能在焊管不同截面上均处于焊管中心位置，会使导体表面距焊管壁的距离变化和波动，造成电场强度变化；同时不圆的螺旋焊管也使焊管壁面至导体距离发生变化，造成管内各处电场强度变化，因此焊管圆度和直线度均会引起电场不均匀，本专利技术的直线度和圆度很好的保持了导体电极与焊管之间的相对位置，控制了导体电极在焊管纵向中心位置的偏移和变化，保持焊管结构的电场分布均匀性，从而有效增强气体绝缘性能。同时合理的焊管直线度和圆度也控制和减少焊管壁上的因电磁感应所形成涡流和环流，既能减少输电耗能，又不会对其他设备和人员产生影响，具有安全环保的优点。因此本专利技术依据输电额定电压综合确定管径、焊管圆度和直线度，不仅气体间隙合理，管内电场强度分布均匀，具有优良的气体绝缘特性，而且便于制作加工。本专利技术的进一步实施方式，所述焊管本体上的螺旋焊缝为双V型对接焊缝。采用双V型对接焊缝，具有焊接牢度高、焊接变形小，既有利于提高焊管的机械强度，又利于保证焊管精确的结构尺寸和形状公差。本专利技术又进一步实施方式，所述焊管本体的管壁厚度为8mm～10mm。能保证焊管良好的机械强度、经济性，且便于制作加工。本专利技术的优选实施方式，所述焊管本体的额定电压为1100KV，该焊管本体的外径D=900mm，焊管本体的管壁厚度为10mm。该结构很好地适应了1100Kv气体绝缘输电线路，具有良好的电场均匀度和较高的机械强度，保证焊管具有足够的气体间隙和绝缘性能。本专利技术的又一优选实施方式，所述焊管本体的额定电压为750KV，该焊管本体的外径D=810mm，焊管本体的管壁厚度为8mm。该结构很好地适应了750Kv气体绝缘输电线路，具有良好的电场均匀度和较高的机械强度，保证焊管具有足够的气体间隙和绝缘性能。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术气体绝缘输电线路用螺旋焊管作进一步说明。图1是本专利技术气体绝缘输电线路用螺旋焊管一种具体实施方式的结构示意图；图2是图1所示结构的左视结构示意图。图中，1—焊管本体、2—螺旋焊缝、3—电极导体。具体实施方式气体绝缘输电线路用螺旋焊管以铝合金板卷为材料，制作加工时从原料铝合金钢带卷拉开并矫平后的铝合金钢带（铝合金钢带宽度优选1.5m～1.8m）在钢带传送辊的牵动下，按螺旋角θ连续不断地送入卷板成型机中将铝合金板带弯曲卷成螺旋状圆筒，并对螺旋状圆筒的螺旋对接缝进行焊接，焊接缝采用双V型对接焊缝。经上述卷制和焊接而形成圆管状的焊管本体1，焊管本体1可以根据实际需要加工成任意长，在焊管本体1上形成螺线状的螺旋焊缝2。使用时在焊管本体1的圆心位置绝缘地支承有用于传输电能的电极导体3。本专利技术对焊管本体1的外径D、管壁厚度及螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体绝缘输电线路用螺旋焊管，包括焊管本体（1），该焊管本体（1）由板带以螺旋状卷曲焊接成圆管状结构，其特征在于：所述焊管本体（1）的外径D=800mm～910mm，该焊管本体（1）上的螺旋焊缝（2）的螺距T= 1.8m～2.5m；所述焊管本体（1）的额定电压V与焊管本体（1）的外径D之比V/D=0.90 KV/mm～1.25 KV/mm；所述焊管本体（1）圆度t与外径D之比t/D=0～1.5/1000，焊管本体（1）的直线度f=0～1.5mm/m。

【技术特征摘要】
1.一种气体绝缘输电线路用螺旋焊管，包括焊管本体（1），该焊管本体（1）由板带以螺旋状卷曲焊接成圆管状结构，其特征在于：所述焊管本体（1）的外径D=800mm～910mm，该焊管本体（1）上的螺旋焊缝（2）的螺距T=1.8m～2.5m；所述焊管本体（1）的额定电压V与焊管本体（1）的外径D之比V/D=0.90KV/mm～1.25KV/mm；所述焊管本体（1）圆度t与外径D之比t/D=0～1.5/1000，焊管本体（1）的直线度f=0～1.5mm/m。2.根据权利要求1所述的气体绝缘输电线路用螺旋焊管，其特征在于：所述焊管本体（1）上的螺旋焊缝（2）为双V型对...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小恋，
申请(专利权)人：江苏恒旭电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32