气体绝缘金属封闭开关设备及带电检测功能的盘式绝缘子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气体绝缘金属封闭开关设备及带电检测功能的盘式绝缘子，带电检测功能的盘式绝缘子包括：外环法兰和固定在所述外环法兰内部的绝缘体；嵌在所述绝缘体内部的至少一个导体柱，所述导体柱的长度方向平行于所述外环法兰的轴向；与所述导体柱一一对应的至少一组带电检测组件，所述带电检测组件包括与所述导体柱间隔预设距离的感应金属件和一端与所述感应金属件电连接的感应探头，所述感应金属件嵌在所述绝缘体内部且在所述导体柱带电时产生电流信号，所述感应探头的另一端用于将所述电流信号输出。该带电检测功能的盘式绝缘子的结构设计可以有效地解决外装式带电检测装置需要开设安装孔影响密封性的问题。

Gas Insulated Metal Closed Switchgear and Disc Insulator with Live Detection Function

【技术实现步骤摘要】
气体绝缘金属封闭开关设备及带电检测功能的盘式绝缘子
本技术涉及电力系统
，更具体地说，涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备及带电检测功能的盘式绝缘子。
技术介绍
气体绝缘金属封闭开关设备(GIS，GASinsulatedSWITCHGEAR)包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等部件。GIS内部采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质，因其具有占地面积小、全封闭等特点，而被广泛应用于各级变电站中。高压带电显示装置用于检测及显示开关设备是否带电，具备带电闭锁和带电显示故障诊断功能，被广泛使用在电力系统中。其能够为运行和检修人员提供被监测处主回路带电状态的信息，同时配合验电器等的使用，可有效防止电气设备的误操作，保障人身安全。GIS设备的安全稳定运行对电网起到至关重要的作用，故而在GIS设备上合理设置带电显示装置尤其必要。GIS设备一次主回路电压及电流都较高，不易直接测量，一般使用电容感应式带电显示装置。如图1所示，目前GIS设备通常采用电容感应式带电显示装置01，其由传感单元、控制单元、显示单元和连锁信号输出单元等部分组成。通过传感单元将高压电场信号转变成毫伏级电压小信号，控制单元根据输入的小信号的大小来判断高压部位是否带电，显示单元和连锁信号输出单元通常组合在一起安装在就地汇控柜中，提供警示信号并实现设备连锁。带电显示装置01传感单元通常安装在GIS设备外壳上，通过在外壳设置专用手孔，将传感单元先固定于盖板上，再通过盖板与外壳手孔法兰连接。盖板外侧安装一次侧端子盒，实现信号的传递及与GIS外壳的密封。然而，上述GIS设备用带电显示装置传感单元采用外装方式，需在GIS设备外壳增加安装接口。对于当前126kV电压等级GIS设备普遍采用的三相共箱结构而言，要实现三相带电监测，就必须在每一相设置一个带电显示安装口。与此同时，当带电显示装置传感单元须在GIS设备不同位置布置时，需要对相应位置的外壳额外进行非标设计。另外，外装式传感单元通过盖板安装在GIS设备外壳上，必定会增加密封面数量，进而引入密封、防水、防尘等性能要求。对于现有GIS设备，内部通常充有0.4MPa～0.6MPa的SF6气体作为绝缘和灭弧介质。应尽可能减少密封面的数量从而保证密封性能，进而保持长期工况下GIS设备内部气压的稳定，保障GIS设备正常运行。上述形式的带电显示装置普遍成本较高，元件数量较多，需随GIS设备另行安装，且装配要求较高。综上所述，如何有效地解决外装式带电检测装置需要开设安装孔影响密封性的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的第一个目的在于提供一种带电检测功能的盘式绝缘子，该带电检测功能的盘式绝缘子的结构设计可以有效地解决外装式带电检测装置需要开设安装孔影响密封性的问题，本技术的第二个目的是提供一种包括上述带电检测功能的盘式绝缘子的气体绝缘金属封闭开关设备。为了达到上述第一个目的，本技术提供如下技术方案：一种带电检测功能的盘式绝缘子，包括：外环法兰和固定在所述外环法兰内部的绝缘体；嵌在所述绝缘体内部的至少一个导体柱，所述导体柱的长度方向平行于所述外环法兰的轴向；与所述导体柱一一对应的至少一组带电检测组件，所述带电检测组件包括与所述导体柱间隔预设距离的感应金属件和一端与所述感应金属件电连接的感应探头，所述感应金属件嵌在所述绝缘体内部且在所述导体柱带电时产生电流信号，所述感应探头的另一端用于将所述电流信号输出。优选地，上述带电检测功能的盘式绝缘子中，所述感应金属件为金属丝，所述带电检测组件还包括金属网板，所述金属丝固定在所述金属网板上，所述感应探头的一端与所述金属网板电连接。优选地，上述带电检测功能的盘式绝缘子中，所述绝缘体通过浇注的方式固定在所述外环法兰内部，且所述导体柱、金属丝、金属网板和感应探头均通过浇注的方式与所述绝缘体形成一体。优选地，上述带电检测功能的盘式绝缘子中，所述外环法兰的内壁上设置有多个沿周向分布的凹槽。优选地，上述带电检测功能的盘式绝缘子中，所述金属丝为弧形金属丝，且其凹侧朝向所述导体柱；所述金属网板为弧形网板，且其凹侧朝向所述导体柱。优选地，上述带电检测功能的盘式绝缘子中，所述感应探头的另一端与所述绝缘体的外表面平齐，且所述感应探头的另一端设置有螺纹接口，用于与所述感应探头的另一端电连接的线缆的接头设置有螺纹连接柱。优选地，上述带电检测功能的盘式绝缘子中，所述外环法兰上还设置有绝缘套，所述绝缘套用于将所述感应探头、线缆与所述外环法兰隔离。优选地，上述带电检测功能的盘式绝缘子中，所述外环法兰上还设置有接线盒，所述接线盒罩设所述感应探头和绝缘套。优选地，上述带电检测功能的盘式绝缘子中，所述导体柱的数量为三个且在同一圆周上均匀分布。一种气体绝缘金属封闭开关设备，包括如上述中任一项所述的带电检测功能的盘式绝缘子。带电检测组件的数量与导体柱的数量相同，并且至少一组带电检测组件与至少一个导体柱一一对应。上述带电检测组件包括感应金属件和感应探头。其中，感应金属件与导体柱间隔预设距离设置，并且金属感应件位于导体柱与外环法兰之间。金属感应件距外环法兰的最小距离小于导体柱距外环法兰的最小距离。即金属感应件位于导体柱的背离外环法兰的轴线的一侧。感应探头的两端分别为第一端和第二端，感应探头的第一端与感应金属件电连接，该处需要说明的是感应探头的第一端与感应金属件之间可以直接电连接也可以间接电连接。上述间接电连接是指感应探头的第一端与感应金属件之间通过其它导体实现电连接。感应金属件嵌在绝缘体内部，并且感应金属件与绝缘体固定连接。当导体柱带电时，感应金属件内部产生电流信号，电流信号传递至感应探头，感应探头的第二端用于将上述电流信号输出。应用上述实施例提供的带电检测功能的盘式绝缘子时，将盘式绝缘子固定安装在气体绝缘金属封闭开关设备，并且将气体绝缘金属封闭开关设备的一次导体与导体柱电连接，此时导体柱成为气体绝缘金属封闭开关设备的主回路导电载体。当气体绝缘金属封闭开关设备带电运行时，导体柱承载高电压和大电流，导体柱内的电压发生变化使得导体柱周围的磁场发生变化，此时处于导体柱周围的磁场内的感应金属件内部产生电流信号。上述电流信号传递至感应探头，并且上述电流信号经感应探头的第二端输出。进一步地，上述电流信号可以输出至气体绝缘金属封闭开关设备的显示装置，显示装置接收上述电流信号后进行显示，以说明气体绝缘金属封闭开关设备的一次导体处于带电状态。当气体绝缘金属封闭开关设备不带电运行时，感应金属件内部则不会产生电流信号。上述实施例中，仅需要通过线缆或其它导体部件将感应探头的第二端与气体绝缘金属封闭开关设备本身的显示装置之间连接，以实现在气体绝缘金属封闭开关设备本身的显示装置上显示电流信号，进而说明气体绝缘金属封闭开关设备的一次导体处于带电状态。当然，若感应金属件内部则不会产生电流信号，显示装置上不显示电流信号，则说明气体绝缘金属封闭开关设备的一次导体处于不带电状态。由此可知，该实施例中不需要在气体绝缘金属封闭开关设备的外壳上开设安装孔，进而避免了影响气体绝缘金属封闭开关设备的外壳的密封性。而且，对于三相带电检测，不需要每一相设置一个带电显示安装口，可以在气体绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带电检测功能的盘式绝缘子，其特征在于，包括：外环法兰(3)和固定在所述外环法兰(3)内部的绝缘体(2)；嵌在所述绝缘体(2)内部的至少一个导体柱(1)，所述导体柱(1)的长度方向平行于所述外环法兰(3)的轴向；与所述导体柱(1)一一对应的至少一组带电检测组件，所述带电检测组件包括与所述导体柱(1)间隔预设距离的感应金属件和一端与所述感应金属件电连接的感应探头(5)，所述感应金属件嵌在所述绝缘体(2)内部且在所述导体柱(1)带电时产生电流信号，所述感应探头(5)的另一端用于将所述电流信号输出。

【技术特征摘要】
1.一种带电检测功能的盘式绝缘子，其特征在于，包括：外环法兰(3)和固定在所述外环法兰(3)内部的绝缘体(2)；嵌在所述绝缘体(2)内部的至少一个导体柱(1)，所述导体柱(1)的长度方向平行于所述外环法兰(3)的轴向；与所述导体柱(1)一一对应的至少一组带电检测组件，所述带电检测组件包括与所述导体柱(1)间隔预设距离的感应金属件和一端与所述感应金属件电连接的感应探头(5)，所述感应金属件嵌在所述绝缘体(2)内部且在所述导体柱(1)带电时产生电流信号，所述感应探头(5)的另一端用于将所述电流信号输出。2.根据权利要求1所述的带电检测功能的盘式绝缘子，其特征在于，所述感应金属件为金属丝(7)，所述带电检测组件还包括金属网板(8)，所述金属丝(7)固定在所述金属网板(8)上，所述感应探头(5)的一端与所述金属网板(8)电连接。3.根据权利要求2所述的带电检测功能的盘式绝缘子，其特征在于，所述绝缘体(2)通过浇注的方式固定在所述外环法兰(3)内部，且所述导体柱(1)、金属丝(7)、金属网板(8)和感应探头(5)均通过浇注的方式与所述绝缘体(2)形成一体。4.根据权利要求3所述的带电检测功能的盘式绝缘子，其特征在于，所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪演，张涛，南海，
申请(专利权)人：西安西电高压开关有限责任公司，中国西电电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61