套管及其制造方法技术

本公开涉及一种套管及其制造方法。该套管包括导电管和中心管。导电管被固定连接至底部连接组件和顶部连接组件。中心管被固定连接至底部连接组件和顶部连接组件。中心管具有沿着中心管的延伸方向的压缩力，以使得导电管具有沿着导电管的延伸方向的拉伸力。通过使用根据本公开的实施例，可以消除或减少复合材料的蠕变或应力松弛，以保证套管寿命周期内的机械性能和密封性能。

Casing and its manufacturing method

The invention relates to a casing and a manufacturing method thereof. The sleeve comprises a conductive tube and a central tube. The conductive tube is fixedly connected to the bottom connection assembly and the top connection assembly. The center tube is fixedly connected to the bottom connection assembly and the top connection assembly. The central tube has a compression force along the extension direction of the central tube, so that the conductive tube has a tensile force along the extension direction of the conductive tube. By using embodiments according to the present disclosure, creep or stress relaxation of the composite material can be eliminated or reduced to ensure the mechanical properties and sealing performance within the life cycle of the casing.

【技术实现步骤摘要】
套管及其制造方法
本公开涉及电气领域，更具体而言涉及电力传输设备中的套管、套管制造方法以及具有该套管的变压器。
技术介绍
套管主要用于变压器、电抗器、断路器等电力设备进出线和高压电路穿越墙体等的对地绝缘。套管可以包括油浸纸(OIP)套管、树脂浸渍纸(RIP)套管、树脂浸渍合成材料(RIS)套管以及RIS和RIN的混合套管等，其中OIP套管应用较为广泛。常规的一些OIP具有陶瓷壳体。然而陶瓷壳体存在容易崩裂的危险，这会导致伤及附近人员和/或导致对附近设备的二次伤害。此外，陶瓷壳体的套管也导致运输成本的上升，并且在高海拔和地震风险较高的区域适应性较弱。已经提出一些改进方案。例如，使用复合材料绝缘子来替换陶瓷壳体。然而，常规的复合材料绝缘子OIP存在一些问题，例如使用寿命期间的蠕变或应力松弛。
技术实现思路
根据本公开的实施例，提供了改进的套管及其制造方法。在本公开的第一方面中，提供一种套管。该套管包括导电管和中心管。导电管被固定连接至底部连接组件和顶部连接组件。中心管被固定连接至底部连接组件和顶部连接组件。中心管具有沿着中心管的延伸方向的压缩力，以使得导电管具有沿着导电管的延伸方向的拉伸力。在本公开的第二方面中，提供一种变压器。该变压器包括根据第一方面的套管。在本公开的第三方面中，提供一种用于制造套管的方法。该方法包括将导电管固定连接至底部连接组件；将中心管固定连接至底部连接组件；对中心管施加压缩力并且对导电管施加拉伸力；在维持压缩力和拉伸力的同时，将导电管和中心管固定连接至顶部连接组件，以使得中心管具有沿着中心管的延伸方向的压缩力并且使得导电管具有沿着导电管的延伸方向的拉伸力。通过使用根据本公开的实施例，可以消除或减少复合材料的蠕变或应力松弛，以保证套管在寿命周期内的机械性能和密封性能。应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：图1示出了根据本公开的一个实施例的套管的剖面示意图；图2示出了图1的套管的底部剖面示意图；图3示出了图1的套管的顶部剖面示意图；以及图4示出了根据本公开的一个实施例的用于制造套管的方法的示意性流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。如上所述，常规的OIP套管虽然使用复合材料绝缘子替代陶瓷作为壳体材料，但是仍然存在一些问题，诸如套管的复合材料绝缘子在套管的使用寿命期间产生的蠕变或应力松弛。具体而言，常规的OIP套管例如用于将电流引入或引出变压器、电抗器、电容器、断路器等设备的金属外壳，也用于导体或母线穿过建筑物或墙体，作为导电载流和高压对地绝缘和机械支撑使用。在变压器中使用套管时，套管受到电压、电流、拉力、震动、风力等各种物理作用。为了保持套管中位于导电路径上各个部件之间的良好连接，常规的OIP套管在顶部设置强力弹簧，以提供预施加的力至导电管来维持各部件之间的紧密接触和连接，从而确保电流路径上螺纹连接的载流能力。当对导电管施加拉伸力时，常规OIP套管的外部复合绝缘子受到相反的压缩力。该压缩力通常非常大，例如为10吨的量级。随着套管的使用，外部复合材料绝缘子长期受到如此之大的压缩力会引起外部复合材料绝缘子的蠕变或应力松弛。这种蠕变或应力松弛对于OIP套管而言是不期望的。以下将参照附图来具体描述本公开的实施例。图1示出了根据本公开的一个实施例的套管1的剖面示意图。套管1例如为适用于变压器中的OIP套管，并且包括顶部部分、中间部分和底部部分，其中中间部分由省略号省略示出。套管1包括从底部延伸至顶部的导电管6和中心管2。在图1的示例中，导电管6位于中心管2的外侧。在另一个示例中，导电管6可以位于中心管2的内侧。导电管6由适于载流的金属材料制成，并且具有圆形的截面形状。中心管2由适于承载压力的具有一定物理强度的诸如铝和铜之类的金属或诸如铝合金之类的合金材料制成，并且也具有圆形的截面形状。虽然在图1中导电管6和中心管2被示出为具有圆形形状的金属件，但是这仅是用于示意而非旨在对本公开的范围进行限制。例如，导电管6和中心管2可以具有相同或不同的其它截面形状。在另一个示例中，中心管2可以由适于承载压力的具有一定物理强度的非金属材料制成。套管1还包括位于底部的底部螺母4、外侧的复合材料绝缘子5以及位于复合材料绝缘子5和导电套管之间的电容芯体部3。虽然图1示出了套管1的一种具体形状和配置，但是这仅是用于示意而非旨在对本公开的范围进行限制。套管1可以具有其它形状和配置。图2示出了图1的套管1的底部剖面示意图。套管1包括导电管6和中心管2。导电管6被固定连接至底部连接组件和顶部连接组件。中心管2也被固定连接至底部连接组件和顶部连接组件。例如由诸如气缸或液压缸之类的工装设备向中心管2施加沿着中心管2的延伸方向的诸如压缩力之类的应力，以使得导电管6具有沿着导电管6的延伸方向的诸如拉伸力之类的相反应力。在图2的示例中，底部连接组件包括底部中心管螺母4、底部螺母12和第一底部螺栓13。底部中心管螺母4具有面向中心管2的凹部，并且中心管2被焊接至底部中心管螺母4的凹部内表面，从而使得中心管2被固定连接至底部连接组件。虽然在图2中的中心管2通过焊接的方式被固定连接至底部连接组件，但是这仅是用于示意而非旨在对本公开的范围进行限制。中心管2可以通过诸如螺旋紧固的方式被固定连接至底部连接组件。底部螺母12具有面向底部中心管螺母4的凹部以容纳底部中心管螺母4。底部中心管螺母4的上缘从底部螺母12的凹部突出，以使得底部中心管螺母4的上缘和底部螺母12的上缘之间形成凹槽以容纳导电管6，并且导电管6被固定连接至底部螺母12。例如导电管6可以被焊接或螺旋紧固至底部螺母12。在另一示例中，也可以通过定制底部中心管螺母4和底部螺母12的尺寸以紧密夹持导电管6。底部螺母12具有贯穿导电管6的螺孔，并且底部中心管螺母4具有与该螺孔对准的螺孔，以使得第一底部螺栓13可以将底部中心管螺母4和底部螺母12固定在一起。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种套管(1)，包括：/n导电管(6)，被固定连接至底部连接组件和顶部连接组件；以及/n中心管(2)，被固定连接至所述底部连接组件和所述顶部连接组件，其中所述中心管具有沿着所述中心管的延伸方向的压缩力，以使得所述导电管具有沿着所述导电管的延伸方向的拉伸力。/n

【技术特征摘要】
1.一种套管(1)，包括：
导电管(6)，被固定连接至底部连接组件和顶部连接组件；以及
中心管(2)，被固定连接至所述底部连接组件和所述顶部连接组件，其中所述中心管具有沿着所述中心管的延伸方向的压缩力，以使得所述导电管具有沿着所述导电管的延伸方向的拉伸力。


2.根据权利要求1所述的套管，其中所述中心管位于所述导电管内部，并且所述中心管为金属管或合金管。


3.根据权利要求2所述的套管，其中所述底部连接组件包括：
底部中心管螺母(4)，所述中心管(2)被焊接至所述底部中心管螺母(4)；
底部螺母(12)，所述导电管(6)被固定连接至所述底部螺母(12)；以及
第一底部螺栓(13)，所述底部中心管螺母(4)经由所述第一底部螺栓被固定连接至所述底部螺母(12)。


4.根据权利要求3所述的套管，其中所述底部螺母(12)的、与所述底部中心管螺母相邻接的内表面具有环形凹槽，所述环形凹槽被适配为容纳用于密封的第一O形环(11)。


5.根据权利要求3所述的套管，还包括法兰(15)，所述法兰与所述底部螺母的凸缘外侧的外周缘对准，并且经由第二螺栓(16)固定连接至所述底部螺母。


6.根据权利要求5所述的套管，其中所述底部螺母(12)的、与所述法兰相邻接的外周缘表面具有环形凹槽，所述环形凹槽被适配为容纳用于密封的第二O形环(14)。


7.根据权利要求6所述的套管，还包括复合绝缘子(5)，所述复合绝缘子(5)位于所述导电管外侧，并且所述复合绝缘子(5)的底部被适配为被夹设于所述法兰和所述底部螺母的所述凸缘之间。


8.根据权利要求2所述的套管，其中所述顶部连接组件包括：
顶部中心管螺母(21)，所述中心管(2)被固定连接至所述顶部中心管螺母(21)；
顶部螺母(24)，所述导电管(6)被固定连接至所述顶部螺母(24)；以及
第一顶部螺栓(23)，所述顶部中心管螺母(4)经由所述第一顶部螺栓被固定连接至所述顶部螺母(24)。


9.根据权利要求8所述的套管，其中所述顶部连接组件还包括连接法兰(26)，所述连接法兰(26)与所述顶部螺母的外周缘对准并且经由第二顶部螺栓固定连接至所述顶部螺母。


10.根据权利要求9所述的套管，还包括软性导电连接件(22)，所述软性导电连接件(22)具有弯曲形状并且电耦合至所述连接法兰(26)。


11.根据权利要求10所述的套管，还包括：
导电套筒(30)，与所述软性导电连接件电耦合，并且所述导电套筒的内表面与所述中心管的外表面邻接。


12.根据权利要求11所述的套管，其中所述软性导电连接件包括多层载流金属件，所述导电套筒的内表面的、与...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚大南，蔡培荣，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH