一种环保型混合气体互感器制造技术

本发明专利技术提供一种环保型混合气体互感器，包括壳体，壳体内设置一次导电管、带有二次绕组的内屏蔽筒以及外屏蔽筒；外屏蔽筒通过引线屏蔽筒与壳体外部的底座连接，引线屏蔽筒外部套设绝缘子；所述壳体与绝缘子内充有环保电介质，所述环保电介质为由2％～15％的C5F

【技术实现步骤摘要】
一种环保型混合气体互感器


[0001]本专利技术涉及电力绝缘设备
，具体涉及一种环保型混合气体互感器。

技术介绍

[0002]电力互感器是电力系统中最重要的保护与测量设备，在高压、超高压和特高压领域以SF6为绝缘介质的互感器占绝对主导地位。然而SF6气体是迄今为止发现温室效应最强的工业气体，其全球增温潜势(Global Warming Potential,GWP)是CO2的23900倍，且大气寿命长达3200年。为积极应对全球气候变暖给人们生活环境带来的威胁，我国政府提出“二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和”的目标，2021年2月1日，我国碳排放交易体系正式投入运行。寻找一种环境友好型绝缘气体替代互感器中的温室气体SF6迫在眉睫。
[0003]近期，国内外学者们发现一种绝缘性能优异的环保型绝缘介质C5F
10
O(全氟戊酮)，其绝缘强度可达纯SF6的2.1倍，GWP仅为1，大气寿命更是低至0.04年。尽管其液化温度较高，但与液化温度较低的气体混合后具备替代电网中的绝缘介质SF6。然而，针对C5F
10
O混合气体的研究刚刚起步，C5F
10
O混合气体在电力互感器等电气设备中应用亟需明确以下两方面问题：(1)明确C5F
10
O应该与哪些液化温度较低缓冲气体混合，并提出混合配置方案；(2)初步研究发现，C5F
10
O混合气体会对腐蚀传统SF6电气设备中的金属铜、橡胶等材料，进而引发绝缘介质泄漏，降低电气设备的安全可靠性和电气寿命，亟需找到相应材料的改性措施或替换方案。

技术实现思路

[0004]基于以上问题，本专利技术的目的在于提供一种环保型混合气体互感器，其采用环境友好型绝缘电气设备，可以从根源上解决电力系统中温室气体SF6的排放，同时解决C5F
10
O与气体互感器内材料不相容的问题。
[0005]为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种环保型混合气体互感器，包括壳体，壳体内设置一次导电管、内屏蔽筒、外屏蔽筒；其中，所述一次导电管的两端分别通过左法兰、右法兰与壳体连接；所述外屏蔽筒通过引线屏蔽筒与壳体外部的底座连接，所述引线屏蔽筒的端部穿过壳体底部后与外屏蔽筒连接，引线屏蔽筒外部套设绝缘子，绝缘子的两端分别与壳体、底座密封连接；所述引线屏蔽筒内穿设二次导电管，内屏蔽筒与外屏蔽筒围成的空间内带有二次绕组，所述二次导电管的一端穿过外屏蔽筒后与二次绕组连接，另一端与底座中的接线端子连接；
[0006]所述壳体与绝缘子内充有环保电介质，所述环保电介质为由2％～15％的全氟戊酮、缓冲气体、2％～8％的O2混合组成；
[0007]其中，有主电流通过的一次导电管、二次导电管表面及其两端分别与左法兰和右法兰、二次绕组和接线端子连接的触点处镀银处理；
[0008]壳体、左法兰、右法兰、内屏蔽筒、外屏蔽筒、引线屏蔽筒采用铝合金制造，或者与
环保电介质接触的表面镀铝处理；
[0009]所述绝缘子内与环保电介质接触的内壁上覆设金属氟碳漆；
[0010]所述壳体与左法兰、右法兰的连接处以及所述绝缘子与壳体、底座的连接处分别设置密封圈，所述密封圈的表面涂覆硅脂。
[0011]本专利技术提供的环保型混合气体气体互感器，采用全氟戊酮(即C5F
10
O)、缓冲气体、O2混合组成环保电介质，有效解决C5F
10
O混合气体在放电后析出碳颗粒引起电气设备绝缘水平大幅降低的难题，其GWP在0.16～0.99之间，相比于传统绝缘介质SF6，下降率最高可达149375倍；其大气寿命低至0.04年，相比于传统绝缘介质SF6，下降了80000倍。C5F
10
O作为一种新型环保气体应用于互感器内，互感器内部的零件与之接触后存在相容性差的问题，现有的金属材料相容性研究数据表明：C5F
10
O混合气体与设备内常用的导电铜材料相容性较差，长期的相互接触可能会造成铜表面的明显腐蚀，进而影响使用寿命，为避免C5F
10
O混合气体腐蚀铜材料造成设备使用寿命缩短等问题，本专利技术对有主电流通过的一次导电管、二次导电管表面及其两端与其它金属连接处的触点分别镀银处理。但其他位置的金属材料也可能会被C5F
10
O混合气体腐蚀，如果所有可能与C5F
10
O混合气体接触的部位全部通过镀银保护成本较高，但我们注意到铝与C5F
10
O混合气体的相容性研究数据表明两者的相容性良好，因此本专利技术又提出壳体、左法兰、右法兰、内屏蔽筒、外屏蔽筒、引线屏蔽筒、屏蔽罩、大法兰等金属可选用铝合金，或与环保电介质接触的其余金属表面分别镀铝的方案，以将金属零件与C5F
10
O混合气体进行有效隔离，使用这种方法既可以降低设备的整体成本又达到了提高相容性的目的。
[0012]对于非金属的密封圈通常大都为橡胶材质，在其表面涂覆硅脂隔绝与C5F
10
O混合气体的接触达到保护的目的。而对于绝缘子内与环保电介质接触的内壁，如果全部涂覆硅脂，硅脂具有流动性和粘性，在长时间使用过程中会存在硅脂扩散到其他位置的风险，因此本专利技术提出在其内壁涂覆金属氟碳漆进行保护。
[0013]本专利技术提出有主电流通过的金属表面镀银和其他位置的金属材料表面进行镀铝保护或者更换铝材料以隔离C5F
10
O和与C5F
10
O相容性不好的金属零件，同时保证零件的导电性良好，通过采用橡胶密封圈等材料表面可以涂覆硅脂和绝缘子内与环保电介质接触的内壁上覆设涂覆金属氟碳漆进行保护保证即解决了相容性差的问题，又保证了密封。
[0014]具体的，所述缓冲气体为CO2或N2。
[0015]具体的，所述壳体底部设置大法兰，大法兰底部设置屏蔽罩，所述引线屏蔽筒的端部依次穿过屏蔽罩、大法兰后与外屏蔽筒连接；所述大法兰、屏蔽罩采用铝合金制造，或者其外部与环保电介质接触的表面镀铝处理。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017](1)本专利技术提供的环保型C5F
10
O混合气体互感器，通过采用C5F
10
O、缓冲气体、O2混合组成环保电介质，可以有效解决C5F
10
O混合气体在放电后析出碳颗粒引起电气设备绝缘水平大幅降低的难题，其GWP在0.16～0.99之间，相比于传统绝缘介质SF6，下降率最高可达149375倍，其大气寿命低至0.04年，相比于传统绝缘介质SF6，下降了80000倍。
[0018](2)本专利技术通过在流过主电流的金属表面进行镀银，其他接触环保电介质的金属镀铝或采用铝合金，以隔离C5F
10
O和与C5F
10
O相容性不好的金属零件，同时保证零件的导电性良好，通过采用橡胶密封圈表面涂覆硅脂和绝缘子内与环保电介质接触的内壁上覆设涂
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型混合气体互感器，其特征在于，包括壳体，壳体内设置一次导电管、内屏蔽筒、外屏蔽筒；其中，所述一次导电管的两端分别通过左法兰、右法兰与壳体连接；所述外屏蔽筒通过引线屏蔽筒与壳体外部的底座连接，所述引线屏蔽筒的端部穿过壳体底部后与外屏蔽筒连接，引线屏蔽筒外部套设绝缘子，绝缘子的两端分别与壳体、底座密封连接；所述引线屏蔽筒内穿设二次导电管，内屏蔽筒与外屏蔽筒围成的空间内带有二次绕组，所述二次导电管的一端穿过外屏蔽筒后与二次绕组连接，另一端与底座中的接线端子连接；所述壳体与绝缘子内充有环保电介质，所述环保电介质为由2％～15％的全氟戊酮、缓冲气体、2％～8％的O2混合组成；其中，有主电流通过的一次导电管、二次导电管表面及其两端分别与左法兰和...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏亚龙，谢施君，臧绪运，张晨萌，汤小林，张榆，曹树屏，穆舟，罗东辉，
申请(专利权)人：上海冠图电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：