本發明涉及輸變電絕緣設備,特別是涉及一種穿墻套管及穿墻套管的組裝方法。
背景技術:
1、現有技術中,超高壓直流穿墻套管在超大電流作用下,中心導桿劇烈伸長使得中心導桿的內部累積巨大的軸向壓力,從而造成中心導桿下垂變形,而下垂變形會導致穿墻套管的內部電場強度變化,容易導致穿墻套管絕緣失效,產品可靠性低。
技術實現思路
1、本技術主要解決的技術問題是提供一種穿墻套管及穿墻套管的組裝方法,能夠解決穿墻套管絕緣失效的問題,從而提高穿墻套管的產品可靠性。
2、為解決上述技術問題,本技術采用的一個技術方案:提供一種穿墻套管,所述穿墻套管包括空心絕緣子、所述中心導桿和所述驅動件,所述空心絕緣子沿軸向設置為兩端封閉的中空結構;中心導桿穿設于所述空心絕緣子;驅動件用于在所述軸向上拉伸所述中心導桿。
3、上述方案通過驅動件預先將中心導桿進行拉伸,以使中心導桿在實際使用過程中因外界原因造成的實際伸長量可以與預先拉伸的伸長量相抵消,從而降低中心導桿在使用過程中因劇烈拉伸變形導致穿墻套管絕緣失效的風險,能夠提高穿墻套管的產品可靠性。
4、其中,所述中心導桿包括在所述軸向上間隔設置的第一端部和第二端部,所述空心絕緣子包括:空心絕緣管,所述中心導桿穿設于所述空心絕緣管;第一法蘭,固定連接在所述第一端部上,且與所述空心絕緣管的一端固定連接;第二法蘭,可拆卸地套設在所述第二端部上,且與所述空心絕緣管的另一端固定連接;其中,所述驅動件包括螺紋旋鈕,所述螺紋旋鈕可拆卸地套設在所述第二端部上且位于所述第二法蘭背離所述第一法蘭一側。
5、上述方案中,空心絕緣管可讓中心導桿穿過其中而不發生電接觸,第一法蘭和第二法蘭可確保中心導桿與空心絕緣管之間的緊密配合,并防止水汽等外界因素侵入空心絕緣管內。
6、其中,所述第二端部設有標尺刻度,用于顯示所述中心導桿的伸長量。
7、上述方案通過設置標尺刻度,能夠提供直觀的方式來測量和顯示中心導桿相對于空心絕緣子的伸長量。
8、其中,所述第二法蘭上設有通孔,用于穿設所述第二端部;所述通孔遠離所述第一法蘭的一端內側設有第一倒角,所述螺紋旋鈕靠近所述第二法蘭的一端外側設有第二倒角,所述第一倒角和所述第二倒角對應設置,所述第一倒角上設有聚四氟乙烯層。
9、上述方案通過設置第一倒角和第二倒角,能夠減少螺紋旋鈕在裝配于中心導桿的第二端部時的摩擦力,可以顯著降低將中心導桿插入通孔以及安裝螺紋旋鈕時的難度,同時也能避免通孔內側和螺紋旋鈕的尖銳邊緣對中心導桿造成損傷。
10、為解決上述技術問題,本技術還提供一個技術方案:提供一種穿墻套管的組裝方法,所述方法包括:將中心導桿穿設于在軸向上設置為兩端封閉的中空結構的空心絕緣子;利用驅動件拉伸所述中心導桿。
11、上述方案通過驅動件預先將中心導桿進行拉伸,以使中心導桿在實際使用過程中因外界原因造成的實際伸長量與預先拉伸的伸長量相抵消,從而降低中心導桿在使用過程中因劇烈拉伸變形導致穿墻套管絕緣失效的風險。
12、其中,所述利用驅動件拉伸所述中心導桿的步驟,包括:拉伸所述中心導桿,以使所述中心導桿的伸長量等于所述中心導桿的長度與預補償系數的乘積。
13、上述方案通過引入預補償系數,可以確保中心導桿在實際工作條件下,即使發生預期范圍內的熱脹冷縮等現象,中心導桿仍然能夠保持在理想的長度范圍內,從而保證穿墻套管的穩定性和安全性,也能夠提高穿墻套管的產品可靠性。
14、其中,在所述拉伸所述中心導桿之前,還包括:根據目標參數,確定所述預補償系數,其中,所述目標參數包括溫度補償應變量、松弛補償量、蠕變補償量中的至少一個;其中,所述溫度補償應變量表征所述中心導桿從裝配時的裝配溫度到使用期間的最高運行溫度之間的溫度伸長量;所述松弛補償量表征所述中心導桿在發生松弛作用后的塑性變形量;所述蠕變補償量表征所述中心導桿在發生蠕變作用后的塑性變形量。
15、上述方案通過確定預補償系數,可以預先調整中心導桿的長度,以抵消后續中心導桿在實際使用過程中由于溫度變化、松弛和蠕變等因素引起的變形。
16、其中,所述根據目標參數,確定所述預補償系數的步驟,包括:計算所述溫度補償應變量、所述松弛補償量、所述蠕變補償量之和,得到所述預補償系數。
17、上述方案根據目標參數確定預補償系數,使得預補償系數能夠有效確定并應用,從而確保中心導桿在實際使用中的性能穩定性和可靠性。
18、其中,在所述計算所述溫度補償應變量、所述松弛補償量、所述蠕變補償量之和,得到所述預補償系數之前,還包括:判斷所述中心導桿是否滿足目標條件,其中,所述目標條件包括所述中心導桿在使用過程中受到的軸向應力小于第一預設軸向應力、環境溫度小于第一預設溫度;若不滿足,則執行所述計算所述溫度補償應變量、所述松弛補償量、所述蠕變補償量之和,得到所述預補償系數的步驟;若滿足,則計算所述溫度補償應變量、所述松弛補償量之和,得到所述預補償系數。
19、上述方案通過判斷中心導桿是否滿足目標條件,進而判斷是否需要進行計算蠕變補償量,從而提高得到的預補償系數的精確性。
20、其中,所述目標參數包括所述溫度補償應變量,其中,按照如下公式計算所述溫度補償應變量:ε1=a(tmax+100-t0);其中,ε1為所述溫度補償應變量,a為所述中心導桿采用的材料的線膨脹系數,tmax為所述中心導桿在使用期間的最高環境溫度,t0為所述中心導桿的所述裝配溫度。
21、上述方案,通過溫度補償應變量的計算公式可為中心導桿選擇適合的材料和設計合理的結構,從而能夠最大程度地減小溫度變化帶來的不良影響。
22、其中,所述目標參數包括所述松弛補償量,其中,按照如下公式計算所述松弛補償量:ε2=[1/(1-p)-1]ε1;其中,ε2為所述松弛補償量,p為所述中心導桿采用的材料的松弛率。
23、上述方案,通過松弛補償應變量的計算公式可為中心導桿選擇適合的材料和設計合理的結構,從而能夠最大程度地減小松弛變化帶來的不良影響。
24、其中,所述目標參數包括所述蠕變補償量,其中,按照如下公式計算所述蠕變補償量:ε3=aσ5.65t0.47;其中,ε3為所述蠕變補償量,a為所述中心導桿的材料常數,σ為所述中心導桿受到的蠕變應力,t為所述中心導桿的蠕變時間。
25、上述方案,通過蠕變補償應變量的計算公式可為中心導桿選擇適合的材料和設計合理的結構,從而能夠最大程度地減小蠕變變化帶來的不良影響。
26、其中,所述中心導桿包括在所述軸向上間隔設置的第一端部和第二端部,所述空心絕緣子包括空心絕緣管、第一法蘭和第二法蘭,所述第一法蘭固定連接在所述第一端部上,所述驅動件包括螺紋旋鈕,所述利用驅動件拉伸所述中心導桿的步驟,包括:將所述第一端部通過所述第一法蘭與所述空心絕緣管連接;將所述第二法蘭套設在所述第二端部上,且使所述第二法蘭連接所述空心絕緣管;將所述螺紋旋鈕套設在所述第二端部上,并旋轉所述螺紋旋鈕,且在所述螺紋旋鈕與所述第二法蘭抵接后繼續旋轉所述螺紋旋鈕,從而拉伸所述中心導桿。
27、上述方案,通過旋轉螺紋旋鈕能夠實現對中心導桿的軸向拉伸或壓縮,從而調整中心導桿相對于空心絕緣子的位置,實現拉伸。
28、有益效果:本技術通過驅動件預先將中心導桿進行拉伸,以使中心導桿在實際使用過程中因外界原因造成的實際伸長量可以與預先拉伸的伸長量相抵消,從而降低中心導桿在使用過程中因劇烈拉伸變形導致穿墻套管絕緣失效的風險,能夠提高穿墻套管的產品可靠性。
29、同時,本技術還通過設置標尺刻度,能夠提供直觀的方式來測量和顯示中心導桿相對于空心絕緣子的伸長量。
30、此外,在第二法蘭上設置第一倒角和第二倒角,能夠減少螺紋旋鈕在裝配于中心導桿的第二端部時的摩擦力,可以顯著降低將中心導桿插入通孔以及安裝螺紋旋鈕時的難度,同時也能避免通孔內側和螺紋旋鈕的尖銳邊緣對中心導桿造成損傷。