專利名稱：氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高壓氣體絕緣直流套管，具體的說是一種氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
我國能源資源和負荷中心分布極不均衡，需進行遠距離大容量的電力傳送，超高壓直流輸電工程以運行效率比交流輸電高而特別受到重視和發(fā)展。 高壓直流套管用于直流輸電工程中的換流變壓器，它的運行質(zhì)量性能影響到換流變乃至整個直流輸電工程的安全。由于直流輸電換流閥廳的特性要求，目前直流套管很多是采用氣體介質(zhì)的絕緣結(jié)構(gòu)形式，運行使用時氣體介質(zhì)的工作壓力高、滲漏性強，因此必須保證該類產(chǎn)品的密封可靠性能。多年來，已經(jīng)生產(chǎn)并在線路上運行的基本上是液體介質(zhì)絕緣的高壓交流套管，運行使用的工作壓力基本在0. IMPa以下，一般采用單道丁腈耐油膠圈進行密封。根據(jù)多年來產(chǎn)品的運行使用統(tǒng)計，這種密封結(jié)構(gòu)方式的失效概率一般在萬分之五左右。目前，采用充氣體介質(zhì)絕緣形式的高壓直流套管，運行使用的工作壓力一般在
0.4 0. 5MPa的范圍，其工作壓力是液體介質(zhì)絕緣形式產(chǎn)品的4 5倍。假設(shè)同樣的產(chǎn)品和密封結(jié)構(gòu)，當內(nèi)部工作壓力每增加0. IMPa，密封性能失效概率的增大，可能會按數(shù)量級別的形式進行計算，那么氣體介質(zhì)絕緣結(jié)構(gòu)形式的高壓電氣產(chǎn)品，如果仍采用液體介質(zhì)絕緣這一傳統(tǒng)的密封形式，密封性能失效的概率將呈數(shù)量級的增加，會使產(chǎn)品運行的密封性能下降到不能容忍的工作狀況。而目前，能夠滿足上述密封要求的氣體絕緣直流套管中的密封結(jié)構(gòu)尚未見報道。
實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中高壓直流套管密封性能無法滿足運行可靠性需求等不足之處，本實用新型提供一種密封狀態(tài)好，無滲漏損傷現(xiàn)象的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是本實用新型氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，安裝于具有端部蓋板的氣體絕緣直流套管中，在直流套管中采用軸向密封形式，即在沿直流套管儲氣絕緣套端部上的膠裝金屬與導(dǎo)電棒之間的接觸面上沿軸向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。在儲氣絕緣套端部上的膠裝金屬內(nèi)孔側(cè)設(shè)有用于容置密封材料的兩道以上的密封槽。所述密封材料在直流套管軸向密封的結(jié)構(gòu)中沿軸向設(shè)置2飛層。在每層密封材料上涂有密封油脂?；蛘?，本實用新型氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，安裝于具有上、下法蘭的氣體絕緣直流套管中，在直流套管中采用徑向密封形式，即在直流套管的上、下法蘭之間的連接面沿徑向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。所述密封材料為2飛層。所述上、下法蘭中至少有一個法蘭設(shè)有用于容置密封材料的密封槽。所述上、下法蘭上均設(shè)有用于容置密封材料的密封槽，上、下法蘭上的密封槽錯位設(shè)置。在每層密封材料上涂有密封油脂?；蛘?，本實用新型氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，在充六氟化硫直流套管內(nèi)不同部位，有兩種不同的工作介質(zhì)，且具有儲液柜和端部蓋板，在直流套管中采用軸對稱密封形式，即直流套管的儲液柜與導(dǎo)電棒接觸部位沿軸向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。在儲液柜里側(cè)設(shè)有多道用于容置密封材料的密封槽，分別與兩種工作介質(zhì)相容性好的多層密封材料相互獨立的放置于密封槽內(nèi)。所述密封材料在具有軸對稱結(jié)構(gòu)的直流套管軸向上設(shè)置2飛層。兩種工作介質(zhì)分別為氣體和液體，在與氣體相容性好的密封材料上涂有密封油脂?；蛘?，本實用新型氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，在充六氟化硫直流套管內(nèi)有兩種不同的工作介質(zhì)，且具有上、下法通過連接件連接在一起的結(jié)構(gòu)，其特征在于在直流套管中采用徑向密封形式，即在上法蘭、下法蘭之間的連接面沿徑向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。在上述的法蘭端面上設(shè)有用于容置密封材料的密封槽，多層相互獨立的密封材料分別與兩種工作介質(zhì)相容性好。所述密封材料為2 5層。所述上、下法蘭中至少有一個法蘭設(shè)有用于容置密封材料的密封槽。所述上、下法蘭上均設(shè)有用于容置密封材料的密封槽，上、下法蘭上的密封槽錯位設(shè)置。在每層氣體密封材料上涂有密封油脂。本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點本實用新型采用“多層復(fù)合式密封”結(jié)構(gòu)，其氣體密封狀態(tài)和液體密封狀態(tài)均非常好，無滲漏損傷現(xiàn)象，特別適用于氣體介質(zhì)工作壓力高狀態(tài)的密封，能有效提高氣體介質(zhì)的密封可靠性能。

圖I為本實用新型兩層或多層相互獨立的軸向密封形式的示意圖；圖2為本實用新型兩層或多層相互獨立的徑向密封形式的示意圖；圖3為本實用新型對兩種不同工作介質(zhì)的兩層或多層相互獨立的軸向密封結(jié)構(gòu)形式的示意圖；圖4為本實用新型針對兩種不同工作介質(zhì)的兩層或多層相互獨立的徑向密封結(jié)構(gòu)形式的示意圖；圖5為本實用新型針對氣體介質(zhì)滲漏性強采取的一種軸向密封結(jié)構(gòu)形式的示意圖；圖6為本實用新型針對氣體介質(zhì)滲漏性強采取的一種徑向密封結(jié)構(gòu)形式的示意圖。圖中，I為導(dǎo)電棒，2為蓋板，3為儲氣絕緣套，3’為儲液柜，4為連接件，5為氣體工作介質(zhì)，6為密封材料，6a為A型密封材料，6b為B型密封材料，7為上法蘭，8為下法蘭，9為儲氣絕緣件，10為液體工作介質(zhì)，11為密封油脂。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步闡述。實施例I本實施例將本實用新型應(yīng)用于高壓氣體絕緣直流套管中，僅針對一種工作介質(zhì)(壓力為0. 4 0. 5MPa的六氟化硫氣體)，采用相同密封材料設(shè)計多層相互獨立的密封結(jié)構(gòu)。如圖I所示，直流套管安裝于變壓器箱體上，連接變壓器高壓線圈的導(dǎo)電棒從直流套管中穿出連接到輸電線路上，為軸對稱結(jié)構(gòu)，上、下兩端均具有蓋板2，分別通過連接件4 (本實施例為螺栓)與膠裝在直流套管儲氣絕緣套3端部上的金屬件固緊，儲氣絕緣套內(nèi)部充滿了壓力為0. 4 0. 5MPa的六氟化硫氣體工作介質(zhì)，儲氣絕緣套外部為大氣環(huán)境。本實用新型充六氟化硫直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)安裝于具有端部蓋板2的直流套管中，在直流套管中采用軸向密封形式，即在直流套管儲氣絕緣套3端部上的膠裝金屬件內(nèi)孔與導(dǎo)電棒I接觸面之間沿軸向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料6。在儲氣絕緣套3端部上的膠裝金屬件內(nèi)孔設(shè)有用于容置密封材料的多個環(huán)形密封槽，密封材料在該復(fù)合密封結(jié)構(gòu)中設(shè)置2飛層，本實施例采用三層相同材質(zhì)的密封材料6，密封材料均為三元乙丙橡膠。為了堵絕氣體介質(zhì)對密封材料滲透性的泄漏，在每層密封材料上涂有相容性、穩(wěn)定性好的密封油脂11。如圖2所示，如果本實用新型安裝于具有上、下法蘭7、8的直流套管中，則在直流套管中采用徑向密封形式，即在直流套管的上、下法蘭7、8之間的連接面沿徑向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。密封材料在該密封結(jié)構(gòu)中設(shè)置2飛層，本實施例為2層。本實用新型中的用于容置密封材料的密封槽，既可均設(shè)置在上法蘭7上，也可均設(shè)置在下法蘭8上，還可以分別在上、下法蘭7、8上錯位設(shè)置，并在每層密封材料上涂有密封油脂11。本實用新型的多層復(fù)合式密封特別適用于氣體介質(zhì)工作壓力高的狀態(tài)的密封要求，現(xiàn)將其工作狀態(tài)說明如下當產(chǎn)品以0. 4 0. 5MPa的氣體工作壓力在長時間的運行中，以一定的概率(假設(shè)為0. 5%)出現(xiàn)緩慢微小的泄漏，如果該泄漏到達兩道密封之間，其壓力會明顯下降。在經(jīng)過相當長時間后兩道密封內(nèi)的壓差為0. IMPa時，第一道密封停止泄漏(考慮工作壓力為
0.IMPa的密封已解決)，第二道密封內(nèi)氣壓下降到0. 3 0. 4MPa，該狀態(tài)下第二道密封出現(xiàn)緩慢微小泄漏的概率，假設(shè)為0. 1%(考慮工作壓力下降，密封失效的概率也下降)，那么把兩道相互獨立的密封作為一個密封整體來看，該整體密封失效的概率(根據(jù)概率理論計算)會減小到0. 5%X0. 1%，即下降為百萬分之五。因此這種多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)能有效的提高氣體介質(zhì)的密封可靠性能。該多層復(fù)合密封結(jié)構(gòu)應(yīng)用于充滿SF6氣體(約0. 4MP)的直流套管中，經(jīng)過4000多km道路運輸顛簸試驗后，經(jīng)長時間進行觀測，表明產(chǎn)品的氣體密封狀態(tài)非常好，無滲漏損傷現(xiàn)象；并且產(chǎn)品還在0. 4MP氣壓、水平狀態(tài)下，施加5000N彎曲負荷力進行了檢漏試驗，也無滲漏損傷現(xiàn)象。實施例2與實施例I的不同之處在于，本實施例在充六氟化硫直流套管內(nèi)部的不同部位，同時充填兩種不同的工作介質(zhì)，且具有儲液柜3’和端部蓋板2。針對兩種不同的工作介質(zhì)(比如SF6、變壓器油等)，分別采用與該兩種工作介質(zhì)相容性好的密封材料，設(shè)計多層相互獨立的密封結(jié)構(gòu)。 如圖3所示，直流套管安裝于變壓器箱體上，連接變壓器高壓線圈的導(dǎo)電棒從直 流套管中穿出連接到輸電線路上，為軸對稱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電棒上具有蓋板2，通過連接件4(螺栓)與直流套管內(nèi)的儲液柜3’端部固緊。儲液柜3’內(nèi)部充滿了壓力小于0. IMPa的液體工作介質(zhì)(本實施例為變壓器油)，蓋板2及儲液柜3’外部置于壓力為0. 4 0. 5MPa的六氟化硫氣體工作介質(zhì)中，該六氟化硫氣體由儲氣絕緣件9包封起來。本實用新型在直流套管中采用軸向密封形式，即在直流套管的儲液柜3’與導(dǎo)電棒I接觸部位，沿軸向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。為了容置上述密封材料，在儲液柜3’里側(cè)設(shè)有多個環(huán)形密封槽，多層相互獨立的密封材料分別是與液體工作介質(zhì)相容性好的A型密封材料6a (本實施例采用全氟耐油橡膠)和與氣體工作介質(zhì)相容性好的B型密封材料6b (本實施例采用三元乙丙橡膠)。如圖5所示，為了堵絕氣體介質(zhì)對密封材料滲透性的泄漏，在每層在與氣體相容性好的B型密封材料6b上涂抹一層相容性及穩(wěn)定性好的密封油脂11。如圖4所示，如果充六氟化硫直流套管內(nèi)部有兩種不同的工作介質(zhì)，且具有上、下法蘭7、8通過連接件4 (螺栓)連接在一起的結(jié)構(gòu)，則在直流套管中采用徑向密封形式，即在直流套管的上、下法蘭7、8之間的連接面沿徑向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。上、下法蘭7、8外部置于壓力為0. 4 0. 5MPa的六氟化硫氣體工作介質(zhì)中，該六氟化硫氣體由儲氣絕緣件9包封起來。密封材料在直流套管的徑向方向上設(shè)置2飛層，本實施例為2層。本實施例中用于容置密封材料的密封槽，既可均設(shè)置在上法蘭7上，也可均設(shè)置在下法蘭8上，還可以分別在上、下法蘭7、8上錯位設(shè)置。多層相互獨立的密封材料分別為與液體工作介質(zhì)相容性好的A型密封材料6a (本實施例采用全氟耐油橡膠)和與氣體工作介質(zhì)相容性好的B型密封材料6b (本實施例采用三元乙丙橡膠)。如圖6所示，為了堵絕氣體介質(zhì)對密封材料滲透性的泄漏，每層在與氣體相容性好的B型密封材料6b上涂抹一層相容性及穩(wěn)定性好的密封油脂11。本實用新型不限于示例方式給出的直流套管，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)推廣包括其它氣體絕緣高壓電器，如SF6斷路器出線套管、SF6互感器、氣體絕緣組合電器等。
權(quán)利要求1.一種氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，安裝于具有端部蓋板的氣體絕緣直流套管中，其特征在于在直流套管中采用軸向密封形式，即在沿直流套管儲氣絕緣套端部上的膠裝金屬與導(dǎo)電棒之間的接觸面上沿軸向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。
2.按權(quán)利要求I所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于在儲氣絕緣套端部上的膠裝金屬內(nèi)孔側(cè)設(shè)有用于容置密封材料的兩道以上的密封槽。
3.按權(quán)利要求I所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封材料在直流套管軸向密封的結(jié)構(gòu)中沿軸向設(shè)置2飛層。
4.按權(quán)利要求I或3所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于在每層密封材料上涂有密封油脂。
5.一種氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，安裝于具有上、下法蘭的氣體絕緣直流套管中，其特征在于在直流套管中采用徑向密封形式，即在直流套管的上、下法蘭之間的連接面沿徑向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。
6.按權(quán)利要求5所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封材料為2飛層。
7.按權(quán)利要求5所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上、下法蘭中至少有一個法蘭設(shè)有用于容置密封材料的密封槽。
8.按權(quán)利要求5所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上、下法蘭上均設(shè)有用于容置密封材料的密封槽，上、下法蘭上的密封槽錯位設(shè)置。
9.按權(quán)利要求5所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于在每層密封材料上涂有密封油脂。
10.一種氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，充六氟化硫直流套管內(nèi)不同部位，有兩種不同的工作介質(zhì)，且具有儲液柜和端部蓋板，其特征在于在直流套管中采用軸對稱密封形式，即直流套管的儲液柜與導(dǎo)電棒接觸部位沿軸向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。
11.按權(quán)利要求10所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于在儲液柜里側(cè)設(shè)有多道用于容置密封材料的密封槽，分別與兩種工作介質(zhì)相容性好的多層密封材料相互獨立的放置于密封槽內(nèi)。
12.按權(quán)利要求10或11所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封材料在具有軸對稱結(jié)構(gòu)的直流套管軸向上設(shè)置2飛層。
13.按權(quán)利要求12所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于兩種工作介質(zhì)分別為氣體和液體，在與氣體相容性好的密封材料上涂有密封油脂。
14.一種氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，充六氟化硫直流套管內(nèi)有兩種不同的工作介質(zhì)，且具有上、下法蘭通過連接件連接在一起的結(jié)構(gòu)，其特征在于在直流套管中采用徑向密封形式，即在上法蘭、下法蘭之間的連接面沿徑向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。
15.按權(quán)利要求14所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于在上述的法蘭端面上設(shè)有用于容置密封材料的密封槽，多層相互獨立的密封材料分別與兩種工作介質(zhì)相容性好。
16.按權(quán)利要求14所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述密封材料為2飛層。
17.按權(quán)利要求14所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上、下法蘭中至少有一個法蘭設(shè)有用于容置密封材料的密封槽。
18.按權(quán)利要求14所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上、下法蘭上均設(shè)有用于容置密封材料的密封槽，上、下法蘭上的密封槽錯位設(shè)置。
19.按權(quán)利要求14所述的氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其特征在于在每層氣體密封材料上涂有密封油脂。
專利摘要本實用新型涉及一種氣體絕緣直流套管中的多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，安裝于具有端部蓋板的氣體絕緣直流套管中，在直流套管中采用軸向密封形式，即在沿直流套管儲氣絕緣套端部上的膠裝金屬與導(dǎo)電棒之間的接觸面上沿軸向方向設(shè)多層相互獨立的環(huán)形密封材料。本實用新型采用多層復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)，其氣體密封狀態(tài)和液體密封狀態(tài)均非常好，無滲漏損傷現(xiàn)象，特別適用于氣體介質(zhì)工作壓力高狀態(tài)的密封，能有效提高氣體介質(zhì)的密封可靠性能。
文檔編號H01B17/58GK202796280SQ20122036122
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者張恩躍, 聞?wù)? 肖淦, 孔垚, 王慧民, 王國江, 狄子淇, 房舒 申請人:特變電工沈陽變壓器集團有限公司