一种用于GIL的轴向变形转径向变形的柔性补偿器

摘要

本发明公开了一种用于GIL的轴向变形转径向变形的柔性补偿器，包括GIL线路和波纹补偿器，所述波纹补偿器的两端通过连接法兰成对的固定设置在直角形GIL线路的水平段上，其中一个波纹补偿器在水平段上紧靠直角端设置；所述连接法兰上固定设置有水平夹设在波纹补偿器轴线两侧的定向铰链；所述定向铰链包括相向设置的第一铰链板和第二铰链板，所述第一铰链板和第二铰链板均为L型，第一铰链板和第二铰链板相向的一侧相叠合并转动连接，另一侧均通过夹在外侧的固定板与连接法兰固定连接。本发明旨在提供一种可将GIL竖井结构产生的形变吸收，来防止GIL壳体以及管道支撑因挤压或拉伸造成破损。

说明书

技术领域

本发明涉及GIL设备技术领域，尤其涉及一种用于GIL的轴向变形转径向变形的柔性补偿器。

背景技术

电缆已广泛应用于550kV及以下输电线路中，但受绝缘材料和结构限制，单根电缆的载流量存在难以突破的瓶颈。而与GIS母线相比，气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)，具有结构简单、布置方式更为灵活、单位造价低的优势，是特殊环境下替代架空输电线路和电缆输电线路的最佳方案。

GIL为长距离刚性输电线路，特别是GIL有缓坡、水平段、直线段、架空、斜井等多种布置形式，与GIS的应用环境由较大差异，GIL竖井高度一般数十米甚至数百米，而GIS中没有竖井结构，GIL中常见的非比例转角、小角度等都与GIS有很大差异。因此如何通过管道力学吸收热涨冷缩和其它位移的变形，是能有效防止由于管道的温度、自重、内压和外载等因素引起的GIL壳体及支撑破损的方式。因此，现亟需一种可将GIL竖井结构产生的形变吸收，来防止GIL壳体以及管道支撑因挤压或拉伸造成破损。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种可将GIL竖井结构产生的形变吸收，来防止GIL壳体以及管道支撑因挤压或拉伸造成破损。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于GIL的轴向变形转径向变形的柔性补偿器，包括GIL线路和波纹补偿器，所述波纹补偿器的两端通过连接法兰成对的固定设置在直角形GIL线路的水平段上，其中一个波纹补偿器在水平段上紧靠直角端设置；所述连接法兰上固定设置有水平夹设在波纹补偿器轴线两侧的定向铰链；所述定向铰链包括相向设置的第一铰链板和第二铰链板，所述第一铰链板和第二铰链板均为L型，第一铰链板和第二铰链板相向的一侧相叠合并转动连接，另一侧均通过夹在外侧的固定板与连接法兰固定连接。

进一步的，所述第二铰链板与第一铰链板相叠合的一侧设置有U型的夹板，夹板与第一铰链板相插合并共同开设有定位孔，定位孔内设置有轴承。

进一步的，所述波纹补偿器紧靠水平段直角端的一端与转角点的间距为5-10mm。

进一步的，所述波纹补偿器之间的距离为3-6m。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明可应用在GIL竖井的直角转角处，波纹补偿器成对的固定设置在直角形GIL线路的水平段上。当GIL竖直段因热胀冷缩发生形变时，形变量可沿着竖直段传递到水平段上，由水平段上波纹补偿器的定向铰链受力而改变角度，使水平处于两个波纹补偿器之间的GIL线路发生倾斜，吸收GIL线路竖直段的伸长量或收缩量，避免竖井内的GIL线路因热胀产生的挤压或冷缩产生的收缩而受损破裂。通过柔性补偿器将竖井内GIL在轴向上的形变转换为径向上的形变，尽量减少了竖井段波纹补偿器的使用，降低了管廊土建施工难度，降低了GIL运行风险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中波纹补偿器单体的结构示意图；

图3为本发明中定向铰链的爆炸图；

图4为本发明在竖井段的安装位置示意图；

图5为本发明在GIL线路平衡状态下的结构示意图；

图6为本发明在GIL线路热胀状态下的结构示意图；

图7为本发明在GIL线路冷缩状态下的结构示意图。

附图标记说明：

1-定向铰链，2-波纹补偿器，3-GIL线路，4-连接法兰，11-第一铰链板，12-第二铰链板，13-轴承，14-固定板，121-夹板。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图4所示，一种用于GIL的轴向变形转径向变形的柔性补偿器，包括GIL线路3和波纹补偿器2，所述波纹补偿器2的两端通过连接法兰4成对的固定设置在直角形GIL线路3的水平段上，其中一个波纹补偿器2在水平段上紧靠直角端设置；所述连接法兰4上固定设置有水平夹设在波纹补偿器2轴线两侧的定向铰链1；所述定向铰链1包括相向设置的第一铰链板11和第二铰链板12，所述第一铰链板11和第二铰链板12均为L型，第一铰链板11和第二铰链板12相向的一侧相叠合并转动连接，另一侧均通过夹在外侧的固定板14与连接法兰4固定连接。

其中，所述波纹补偿器2紧靠水平段直角端的一端与转角点的间距为5-10mm，GIL竖井、非比例转角的最大热伸缩位移量可产生200mm以上的轴向位移，将波纹补偿器2紧靠水平段直角端设置，可在GIL线路3未产生较大形变时就对形变量进行转化吸收，降低GIL运行风险。

如图5所示，为竖井中的GIL线路3在平衡状态下，未产生形变量的状态，波纹补偿器2保持原角度不动，水平段的GIL线路3保持水平状态。

如图6所示，为竖井中的GIL线路3在热胀状态下，产生伸长形变量的状态。水平段GIL线路3与竖直段连接一侧的波纹补偿器2，受竖直段的伸长形变影响而受力向下倾斜，另一侧波纹补偿器2上的定向铰链1受力围绕轴承13转动，而向下倾斜产生夹角，使波纹补偿器2之间的GIL线路3呈直线形向下倾斜，形成向下倾斜的斜边来适应竖直段的增长量，避免GIL线路3因热胀而发生扭曲挤压线路和管廊内壁。

如图7所示，为竖井中的GIL线路3在冷缩状态下，产生收缩形变量的状态。水平段GIL线路3与竖直段连接一侧的波纹补偿器2，受竖直段的收缩形变影响而受力向上倾斜，另一侧波纹补偿器2上的定向铰链1受力围绕轴承13转动，而向上倾斜产生夹角，使波纹补偿器2之间的GIL线路3呈直线形向上倾斜，形成向上倾斜的斜边来适应竖直段的收缩量，避免GIL线路3因冷缩而拉伸，避免线路缩短而摩擦转角处的管廊内壁。

其中，所述波纹补偿器2之间的距离为3-6m，使波纹补偿器2之间的两组定向铰链1保持较大间距，以减小波纹补偿器2之间GIL线路3在适应形变量时产生的倾斜角度，尽可能的避免GIL线路3产生角度扭曲。

其中，所述第二铰链板12与第一铰链板11相叠合的一侧设置有U型的夹板121，夹板121与第一铰链板11相插合并共同开设有定位孔，定位孔内设置有轴承13，利用夹板121与第一铰链板11相叠合，可使第一铰链板11和第二铰链板12在叠合时处于同一平面，避免任一铰链板位置过高，节省空间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。