一种充气开关设备及其中间气室封堵装置和电压互感器的制作方法

本发明涉及一种充气开关设备及其中间气室封堵装置和电压互感器。

背景技术：

35kv气体绝缘充气柜是目前国内外开关行业主推产品，户外改造站也越来越多的应用此类产品，其具有体积小、重量轻、安全性好、可靠性高、能适应恶劣环境条件下使用等优点，真正实现了免维护，既可用于环境条件比较恶劣的地区（如高海拔、潮湿、盐雾、腐蚀等）和污染严重的地方（如冶金、石化、矿山以及沿海地区等），又普遍用于人口密集的地区、大型工矿企业、高层建筑等场合。

现有的气体绝缘充气柜中，在开关本体气室上安装有电压互感器，开关本体气室的额定气压为0.14mpa（相对），pt气室压力为0.40mpa（相对），如图1和图2所示，电压互感器300与开关本体气室100通过盘式绝缘子200连接并满足气室隔离。一般来讲，在充气开关设备到达现场后，通常需要对产品做绝缘试验或者用户要求单独对电压互感器做测试，由于电压互感器不能承受工频或雷电冲击试验，在对产品进行绝缘试验时，需要将电压互感器拆卸下来，此时，需要回收开关本体气室内部的六氟化硫气体，并借助盖板对开关本体气室进行密封，然后抽真空、充气，再进行产品绝缘试验。在绝缘试验完成后，先回收产品开关本体气室内部的用于试验的六氟化硫气体，然后再把盖板拆卸下来，重新通过盘式绝缘子将电压互感器和开关本体气室对接后，再对开关本体气室抽真空，重新冲入六氟化硫气体，完成对产品的现场装配。

由上述可知，互感器通过盘式绝缘子直接与开关本体气室对接连通的结构在现场进行测试时，需要反复的拆装、抽气、充气，整个操作过程繁杂，试验及现场装配效率均比较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种充气开关设备的中间气室封堵装置，以解决现有技术中互感器通过盘式绝缘子直接与开关本体气室连通导致现场操作过程繁杂、效率较低的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述中间气室封堵装置的充气开关设备。另外，本发明还提供一种对应上述中间气室封堵装置设计的电压互感器。

为实现上述目的，本发明所提供的充气开关设备的中间气室封堵装置的技术方案是：一种充气开关设备的中间气室封堵装置，包括：

可拆固定连接的两封板，用于一一对应地固定封堵在开关本体气室的互感器安装口和互感器气室的开口处；

导电杆，贯穿两封板，两端用于一一对应地延伸入开关本体气室和互感器气室中；

两密封绝缘件，一一对应地密封安装于两封板相背侧面，各密封绝缘件密封套装在导电杆一端，用于防止开关本体气室和互感器气室从导电杆处漏气，至少一个密封绝缘件与导电杆可拆插接装配；

各密封绝缘件上分别设有导电转接件，与导电杆导电连接，用于实现导电杆与开关本体气室内的开关元器件、互感器气室内的检测元器件的导电连接。

有益效果是：本发明所提供的充气开关设备的中间气室密封装置中，利用封板和密封绝缘件形成对开关本体气室、互感器气室的封堵分隔，使得两气室相对独立，并利用导电杆与两密封绝缘件上的导电转接件的导电连接，保证互感器的正常检测工作，在需要进行测试时，可将两封板拆开，将导电杆从至少一个密封绝缘件中拔出，可在不影响独立气室的情况下，将互感器从开关本体气室上拆卸下来，方便进行后续的相应检测。由于在拆装过程中，气室均处于独立封闭状态，在测试完成后，不需要再进行气体回收、抽真空、重新充气等操作，现场操作简单，有效提高了检测效率，提高了试验装配效率。

作为进一步地改进，在两个密封绝缘件均与导电杆可拆插接装配时，导电杆外套装有绝缘套，绝缘套两端与两密封绝缘件可拆插接装配。

有益效果是：绝缘套两端分别与两密封绝缘件可拆插接装配，使得导电杆和绝缘套两端设计成相同相同结构，简化了整体结构，安装也较为方便，不需要进行专门的区分。

作为进一步地改进，所述导电杆两端突出绝缘套两端布置，与两密封绝缘件上的导电转接件导电连接。

有益效果是：导电杆两端突出绝缘套布置，方便与相应导电连接件导电连接，不需要在绝缘套上开设孔洞。

作为进一步地改进，所述两封板上设有对应贯通的穿孔，供所述导电杆贯穿，所述绝缘套贯穿所述穿孔。

有益效果是：绝缘套与穿孔配合，方便拆装导电杆和绝缘套。

作为进一步地改进，所述绝缘套具有与两封板对应的中部，绝缘套中部的径向厚度大于绝缘套端部的径向厚度。

有益效果是：绝缘套中部径向厚度较大，可改善对导电杆的绝缘防护。

作为进一步地改进，两封板通过紧固螺栓可拆固定连接。

有益效果是：采用紧固螺栓实现两封板的固定连接，结构简单，方便拆装。

本发明所提供的充气开关设备的技术方案是：一种充气开关设备，包括：

开关本体气室，内设开关元器件，所述开关本体气室具有互感器安装口；

互感器，安装在所述互感器安装口处，互感器具有互感器气室，互感器气室内设检测元器件；

中间气室封堵装置，包括：可拆固定连接的两封板，一一对应地固定封堵在开关本体气室的互感器安装口和互感器气室的相应开口处；

导电杆，贯穿两封板，两端用于一一对应地延伸入开关本体气室和互感器气室中；

两密封绝缘件，一一对应地密封安装于两封板相背侧面，各密封绝缘件密封套装在导电杆一端，用于防止开关本体气室和互感器气室从导电杆处漏气，至少一个密封绝缘件与导电杆可拆插接装配；

各密封绝缘件上分别设有导电转接件，与导电杆导电连接，用于实现导电杆与开关本体气室内的开关元器件、互感器气室内的检测元器件的导电连接。

有益效果是：本发明所提供的充气开关设备，利用封板和密封绝缘件形成对开关本体气室、互感器气室的封堵分隔，使得两气室相对独立，并利用导电杆与两密封绝缘件上的导电转接件的导电连接，保证互感器的正常检测工作，在需要进行测试时，可将两封板拆开，将导电杆从至少一个密封绝缘件中拔出，可在不影响独立气室的情况下，将互感器从开关本体气室上拆卸下来，方便进行后续的相应检测。由于在拆装过程中，气室均处于独立封闭状态，在测试完成后，不需要再进行气体回收、抽真空、重新充气等操作，现场操作简单，有效提高了检测效率，提高了试验装配效率。

作为进一步地改进，在两个密封绝缘件均与导电杆可拆插接装配时，导电杆外套装有绝缘套，绝缘套两端与两密封绝缘件可拆插接装配。

有益效果是：绝缘套两端分别与两密封绝缘件可拆插接装配，使得导电杆和绝缘套两端设计成相同相同结构，简化了整体结构，安装也较为方便，不需要进行专门的区分。

作为进一步地改进，所述导电杆两端突出绝缘套两端布置，与两密封绝缘件上的导电转接件导电连接。

有益效果是：导电杆两端突出绝缘套布置，方便与相应导电连接件导电连接，不需要在绝缘套上开设孔洞。

作为进一步地改进，所述两封板上设有对应贯通的穿孔，供所述导电杆贯穿，所述绝缘套贯穿所述穿孔。

有益效果是：绝缘套与穿孔配合，方便拆装导电杆和绝缘套。

作为进一步地改进，所述绝缘套具有与两封板对应的中部，绝缘套中部的径向厚度大于绝缘套端部的径向厚度。

有益效果是：绝缘套中部径向厚度较大，可改善对导电杆的绝缘防护。

作为进一步地改进，两封板通过紧固螺栓可拆固定连接。

有益效果是：采用紧固螺栓实现两封板的固定连接，结构简单，方便拆装。

本发明所提供的电压互感器的技术方案是：一种电压互感器，包括：

互感器气室，其内设置检测元器件，所述互感器气室顶端为开口；

封板，密封固定装配在所述开口处，所述封板上设有穿孔，用于供相应导电杆穿过以插入互感器气室中；

密封绝缘件，对应地密封安装于所述封板的内侧面，所述密封绝缘件上设有导电杆插槽，该导电杆插槽与所述穿孔对接连通，供相应导电杆插入；

导电转接件，设置在密封绝缘件上，与所述检测元器件导电连接，用于与插入所述导电杆插槽中的所述导电杆导电连接，以实现导电杆与所述检测元器件的导电连接。

有益效果是：本发明所提供的电压互感器中，直接在互感器气室的开口处设置有封板，利用封板内侧面上设置的密封绝缘件，实现气室封堵，并且，在密封绝缘件上设置导电杆插槽，方便配置导电杆，当将该电压互感器安装在充气开关设备的开关气室上时，可以随时跟进设计需要将互感器气室拆卸下来，对互感器气室内部的气体不会造成任何影响，同时，也保护影响到开关气室。

作为进一步地改进，所述封板与互感器气室通过法兰连接结构固定装配。

有益效果是：使用法兰连接结构实现封板与互感器气室的固定装配，结构简单，使用方便。

作为进一步地改进，所述密封绝缘件为密封绝缘锥。

有益效果是：使用密封绝缘锥作为密封绝缘件，可直接外购，降低成本。

附图说明

图1为现有的充气开关设备中开关本体气室与电压互感器装配结构示意图；

图2为图1的半剖视图；

图3为本发明所提供的充气开关设备的实施例1的开关本体气室与电压互感器装配结构示意图；

图4为图3的半剖视图；

图5为图4中开关本体气室、中间气室封堵装置及电压互感器分解示意图；

图6为图4中所示的中间气室封堵装置的结构示意图；

图7为图6中第一绝缘锥的结构示意图。

附图标记说明：

图1和图2中：100、开关本体气室；200、盘式绝缘子；300、电压互感器。

图3至图7中：1、开关本体气室；2、中间气室封堵装置；3、电压互感器；4、密封绝缘锥；41、第一绝缘锥；410、绝缘锥体；411、绝缘锥导电体；42、第一绝缘锥；5、绝缘套；6、导电杆；7、绝缘锥密封圈；8、第一封板；9、封板密封圈；10、第二封板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的充气开关设备具体实施例1：

如图3至图7所示，该实施例中的充气开关设备整体上包括开关本体气室1、电压互感器3以及安装在两者之间的中间气室封堵装置2，中间气室封堵装置2将开关本体气室1和电压互感器3的互感器气室封隔开，形成两个独立的气室。需要对开关本体或电压互感器进行测试时，利用中间气室封堵装置2可直接将电压互感器3从开关本体气室1上拆卸下来，方便进行相应测试。

开关本体气室1内部设置开关元器件，满足开关自身功能需求，开关本体气室1上对应设有互感器安装口，在互感器安装口处通过中间气室封堵装置2固定安装电压互感器3。

电压互感器3本身具有互感器气室，内部设置检测元器件，用于检测开关本体气室内部开关元器件相应位置处的电压。

中间气室封堵装置2整体上包括两封板、两密封绝缘件和导电杆6，两封板及两密封绝缘件对应封堵开关本体气室1和互感器气室，使两气室相对独立，并通过导电杆6实现开关元器件和检测元器件导电连接，实现电压互感器的正常工作。

此处的两封板包括第一封板8和第二封板10，第一封板8可拆地固定封堵于互感器安装口处，其上设有第一穿孔；第二封板10则用于可拆地固定封堵于互感器气室的开口处，其上设有第二穿孔，两封板通过紧固螺栓可拆固定连接，两穿孔相互对应贯通，用于插装导电杆6。

具体装配时，第一封板8上设有密封圈，利用紧固螺钉将第一封板8与开关本体气室1固定安装在一起，第一封板8挤压密封圈实现密封。相应的，在第二封板10上也设有密封圈，在利用紧固螺钉将第二封板10与电压互感器3固定安装在一起时，形成法兰连接结构，第二封板10挤压相应密封圈实现密封。

当将两封板对应固定装配在一起时，第一穿孔和第二穿孔对应贯通，方便导电杆6穿过。导电杆6两端对应延伸入开关本体气室和互感器气室中，用于实现开关元器件和检测元器件导电连接。

为防止开关本体气室和互感器气室从导电杆处漏气，两封板的相背侧面分别密封地固定安装有密封绝缘件，此处的密封绝缘件具体采用密封绝缘锥4，密封绝缘锥4可根据充气开关设备的电压等级及体积选取合适型号的标准件即可。为提高密封效果，密封绝缘锥4的相应侧面上安装有绝缘锥密封圈7，在将密封绝缘锥4固定安装在相应封板上时，绝缘锥密封圈7受挤压变形而实现有效密封。

两密封绝缘锥4包括第一绝缘锥41和第二绝缘锥42，第一绝缘锥41密封固定装配在第一封板8的相应内侧面上，第二绝缘锥42则密封固定装配在第二封板10的相应内侧面上。密封绝缘锥可直接从市场上购买，以第一绝缘锥41为例说明其结构，第一绝缘锥41包括绝缘锥体410，在绝缘锥体410的端部一体地注塑固定有绝缘锥导电体411，此处的绝缘锥导电体411作为导电转接件，用于实现导电杆与相应开关本体气室内的开关元器件的导电连接。

在本实施例中，为方便表述，将两封板的相向侧面定义为外侧面，两封板的相背侧面定义为内侧面，此处的内外是相对气室来讲的，内侧面直接朝向气室，以封堵相背气室，密封绝缘锥4对应密封固定在相应封板的内侧面上，各密封绝缘锥4的内侧设置导电杆插槽，与相应封板上的穿孔对接连通，供导电杆6相应端部插入，实现导电杆6与密封绝缘锥4的可拆插接装配，进而使得密封绝缘锥4密封套装在导电杆6外，此处的密封套装指的是在物理层面上将导电杆与相应气室分隔开，避免气室内的气体顺着导电杆外漏。

本实施例中，为保证电压互感器的正常工作，在密封绝缘锥4的顶部分别设有导电转接件，其一般为金属嵌件，具体可参见图7中的绝缘锥导电体411。在导电杆6插入密封绝缘锥4上的插槽中时，导电杆6会与相应的导电转接件导电接触，在气室内部，则可通过相应的导电结构如连接排、软导线将导电转接件与相应的开关元器件、检测元器件导电连接。

为避免漏电对外界造成影响，导电杆6外套装有绝缘套5，绝缘套5由一体固化在导电杆6外的硅橡胶形成，导电杆6的两端穿出绝缘套5外，导电杆6与密封绝缘锥4装配时，绝缘套5的部分套体也插装入密封绝缘锥4的插槽中，形成插接装配。而且，对于绝缘套5来讲，由于其中部对应两封板的交界处，为保证此处的电绝缘性能，绝缘套4中部的径向厚度要大于其端部的径向厚度。一般来讲，绝缘套外径尺寸要稍微大于插槽的尺寸，在导电杆和绝缘套插装入插槽中上，绝缘套会受挤压变形，提高对导电杆的绝缘防护性能。

另外，由于导电杆6和两密封绝缘锥4均可拆插接装配，为方便拆装，绝缘套5与两封板上的穿孔间隙配合。相应的，为提高两封板贴合处的密封性能，在两封板之间设环形密封结构，环形密封结构布置于所述导电杆外侧，环形密封结构为设置与一个封板外侧面上的环槽，该环槽中安装封板密封圈9，在两封板固定装配时，两封板挤压封板密封圈9，以实现有效密封。

在装配时，第一封板8固定安装在开关本体气室1的互感器安装口处，第二封板10固定安装在电压互感器3的互感器气室开口处，并将导电杆6和绝缘套5对应插装在一个密封绝缘锥的插槽中，然后将两个封板对应固定装配在一起，导电杆6和绝缘套5同时也插入另一个密封绝缘锥4的插槽中，通过导电杆6及两密封绝缘锥4上的导电转接件实现正常的导电连接，保证电压互感器的正常工作。

当需要单独对开关本体气室1或电压互感器3进行测试时，将两封板拆开，导电杆6从其中一个密封绝缘锥4上的插槽脱出，即可将电压互感器3与开关本体气室1的分离，在相应封板的插槽处装配绝缘堵头即可，即可进行相应的试验。

由于两封板仍然能够正常封堵相应气室，气室相对独立布置，所以，并不需要再进行气体回收、抽真空，充气等操作，可有效减少现场重复工作，同时也减少了产品二次处理的风险，提高生产效率及产品质量稳定性、可靠性。

需要说明的是，电压互感器气室上设有独立的充气接头，以在第二封板将互感器封闭后，单独进行充气。

本实施例中，电压互感器通过中间气室封堵装置连接在开关本体气室上，在其他实施例中，在满足电路连接以及测试的情况下，也可将中间气室装置应用在电流互感器与开关本体气室连接的场所。

本发明所提供的充气开关设备的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，在导电杆外套装有绝缘套，以提高绝缘防护。在本实施例中，基于实现绝缘防护的目的，也可以在两封板的相向侧面上设有绝缘结构，在两封板相向压装时，绝缘结构围绕布置在导电杆外侧，同样可实现绝缘防护，当然，此时，封板要采用非金属材料，其要能够满足连接强度需求。

本发明所提供的充气开关设备的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，密封绝缘件为密封绝缘锥，其根据电压等级及安装尺寸可采用现有的通用产品。在本实施例中，密封绝缘件为圆柱形陶瓷柱，陶瓷柱内置有导电嵌件，其作为导电转接件，用于实现与相应气室内部的元器件和导电杆的导电连接。

本发明所提供的充气开关设备的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，两封板通过紧固螺栓实现两者的可拆固定连接，拆装较为方便，成本较低。在本实施例中，两封板采用卡箍固定的方式实现两者的可拆固定连接，两封板上分别设有沿径向延伸的外凸缘，外凸缘沿周向分布有多个，在两封板压装时，外凸缘两两一组的压接在一起，每一组的两个外凸缘由一条卡箍箍套，从而可实现两封板的可拆固定装配。

本发明所提供的充气开关设备的中间气室封堵装置的实施例：

该实施例中的中间气室封堵装置的结构与上述充气开关设备实施例1中的中间气室封堵装置的结构相同，在此不再具体赘述。

当然，在其他实施例中，中间气室封堵装置也可采用上述充气开关设备实施例2至4中任一项实施例中的中间气室封堵装置的结构，在此也不再赘述。

本发明所提供的电压互感器的实施例：

该实施例中的电压互感器的结构与上述充气开关设备实施例1中的电压互感器的结构相同，在此不再赘述。

当然，在其他实施例中，电压互感器的结构也可采用上述充气开关设备实施例2至4中任一项实施例中的电压互感器的结构，在此也不再赘述。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。