本發(fā)明涉及高壓輸電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種三相共體剛性氣體絕緣輸電線路。

背景技術(shù)：

剛性氣體絕緣輸電線路(GIL)，是通過封閉在金屬管道內(nèi)部，具有一定壓力的絕緣氣體，提供電流通道的輸電單元，和其他絕緣組件構(gòu)成的輸電設(shè)備。

GIL作為大容量、高電壓、長距離輸電線路具有可靠性高、使用壽命長和傳輸能力強(qiáng)等優(yōu)點。GIL是一種金屬剛性的封閉結(jié)構(gòu)，受外界大氣和環(huán)境影響較小，也沒有外部磁場影響。內(nèi)部采用SF₆或SF₆和N₂混合氣體或壓縮空氣作為絕緣介質(zhì)，絕緣性能好，介質(zhì)損耗低，無老化問題，無可燃性，可靠性極高。GIL的平均使用壽命在50年以上。目前GIL的傳輸功率可達(dá)4GW，輸電能力強(qiáng)。有利于減少輸電回路數(shù)量。采用緊湊的封閉結(jié)構(gòu)，比架空線路占地更小。布置方式靈活，可簡化系統(tǒng)接線，提高整個系統(tǒng)供電可靠性。

GIL在工程設(shè)計中常常會遇到多種布置情況：轉(zhuǎn)角多，添加電流支路、加裝試驗設(shè)備或引入其他輔助檢測單元需要增加接口，輸電線路由一回分接為兩回，使用三相共體結(jié)構(gòu)與架空線、GIS設(shè)備、變壓器設(shè)備以及電纜對接，長線路熱變形大等諸多技術(shù)難題。在線路空間較小的走廊位置，剛性氣體絕緣輸電線路(GIL)占用空間大。

GIL母線方向的改變需要轉(zhuǎn)角段來完成。目前GIL對于非90°直角轉(zhuǎn)彎用鑄件或兩個直角拼裝實現(xiàn)。使用鑄件彎頭，以及兩個直角拼裝，在線路中無法吸收設(shè)備運行中熱脹冷縮產(chǎn)生的變形，需增加專用熱補(bǔ)償裝置，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。而且熱補(bǔ)償裝置投資大，壽命短，可靠性差，嚴(yán)重影響整個母線的安全運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，降低成本、提高線路布置靈活性，本發(fā)明提出了一種多單元組合的三相共體剛性氣體絕緣輸電線路。具體方案如下：

一種三相共體剛性氣體絕緣輸電線路，包括n個直段單元，所述每個直段單元包括內(nèi)部填充絕緣氣體的殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的三根直導(dǎo)體，n≥1，設(shè)有m個補(bǔ)償單元，補(bǔ)償單元包括中間殼體、兩個帶法蘭的波紋管、短流片、限位片、絕緣支撐件和三根直導(dǎo)體，m≥1，其中，

所述中間殼體兩端分別固定安裝一個波紋管，所述波紋管上固定安裝有短流片和限位片，直導(dǎo)體和絕緣支撐件安裝在中間殼體中，直導(dǎo)體通過絕緣支撐件支撐，所述短流片和限位片與波紋管兩端法蘭固定連接；

所述n個直段單元與m個補(bǔ)償單元通過法蘭兩兩連接，各單元中的導(dǎo)體通過觸指兩兩插接。

進(jìn)一步，所述短流片的數(shù)量為2的倍數(shù)，且至少有兩個。

進(jìn)一步，所述限位片有2個。

進(jìn)一步，包括a個轉(zhuǎn)角單元用于使輸電線路改變方向，b個分支單元用于使輸電線路分出三條支路連接其他設(shè)備，以及c個T型單元用于在輸電線路中添加電流支路、加裝試驗設(shè)備或者引入其他輔助單元，其中a≥0,b≥0,c≥0,各單元殼體內(nèi)部填充絕緣氣體，各單元的殼體之間通過法蘭連接，各單元內(nèi)的導(dǎo)體通過插接連接。進(jìn)一步，包括氣密絕緣支撐，所述氣密絕緣支撐安裝在相鄰兩個單元的法蘭上或單元的開口處，用于安裝導(dǎo)體。

本發(fā)明中，設(shè)計了柔性轉(zhuǎn)角單元，可以根據(jù)線路所需的角度選擇需要的轉(zhuǎn)角段角度，使GIL線路設(shè)計更加靈活。同時轉(zhuǎn)角單元具有較大的柔性，可以允許角度變化±1.5°能夠吸收線路的熱脹冷縮以及其他誤差。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單可靠，組件標(biāo)準(zhǔn)，適用多種線路設(shè)計方案，布置靈活。根據(jù)不同安裝環(huán)境調(diào)整布置，方便組裝施工，結(jié)構(gòu)緊湊占用空間小。

2、本發(fā)明的轉(zhuǎn)角單元采用插接焊具有較大的柔性，可以允角度變化±1.5°，轉(zhuǎn)彎處的柔性設(shè)計，能夠通過外殼拼接焊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)小角度的變形，吸收線路中的誤差及變形。

3、本發(fā)明能降低法蘭連接數(shù)量，減少氣密絕緣支撐使用數(shù)量，減少密封面數(shù)量，去除熱補(bǔ)償裝置。降低了泄漏幾率，提升線路運行的可靠性，節(jié)約工程造價，優(yōu)化工程施工方案。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例2示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例3示意圖；

圖3為發(fā)明實施例4示意圖；

圖4為靜觸頭與動觸頭插接示意圖；

圖5為轉(zhuǎn)角單元示意圖；

圖6為T型單元示意圖；

圖7為分支單元示意圖；

圖8為補(bǔ)償單元示意圖；

圖9為直段單元示意圖；

圖10為本發(fā)明實施例1示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明，需要說明的是，這些具體的說明只是讓本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更加容易、清晰理解本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定性解釋

一種三相共體剛性氣體絕緣輸電線路，適用的電壓等級為66kV～330kV。

實施例1：

如圖10所示，一種三相共體剛性氣體絕緣輸電線路，包括直段單元2和補(bǔ)償單元4，每個直段單元2包括內(nèi)部填充絕緣氣體的殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的三根直導(dǎo)體。補(bǔ)償單元包括中間殼體42、兩個帶法蘭的波紋管41、短流片43、限位片44、絕緣支撐件和三根直導(dǎo)體。直段單元和補(bǔ)償單元的數(shù)量根據(jù)施工需要決定，可以有多個直段單元和補(bǔ)償單元根據(jù)輸電線路鋪設(shè)的地形或者添加端口的需要確定組合的數(shù)量和排布順序。即，可以設(shè)置n個(n≥1)直段單元和m個(m≥1)補(bǔ)償單元,在使用中，n個直段單元2與m個補(bǔ)償單元4通過法蘭兩兩連接。補(bǔ)償單元用于補(bǔ)償輸電線路直線段的受熱膨脹變化，實現(xiàn)線路補(bǔ)償偏轉(zhuǎn)。

如圖8所示，補(bǔ)償單元的中間殼體42兩端分別固定安裝一個波紋管41，所述波紋管41上固定安裝有短流片43和限位片44，直導(dǎo)體和絕緣支撐件安裝在中間殼體中，直導(dǎo)體通過絕緣支撐件支撐，所述短流片43和限位片44與波紋管1兩端法蘭固定連接。短流片43的數(shù)量為2的倍數(shù)，且至少有兩個。限位片44有2個。中間殼體2和波紋管1使用法蘭螺栓固定連接。中間殼體42中設(shè)有絕緣支撐件，絕緣支撐件包括支撐絕緣子和盆式絕緣子，導(dǎo)體與支撐絕緣子或盆式絕緣子連接；支撐絕緣子通過焊接鋁排與中間殼體構(gòu)成固定連接，或通過滾輪機(jī)構(gòu)與中間殼體構(gòu)成滑動連接。

如圖9所示，直段單元2為三相共體剛性氣體絕緣輸電線路的基本單元，包括直殼體21，直導(dǎo)體22(圖9由于角度原因只能看到兩相導(dǎo)體，實為三相導(dǎo)體)和三相支撐絕緣子26。直殼體采用成型管，卷制焊接管，螺旋焊接管，折彎焊接管或攪拌摩擦焊接管制成。直導(dǎo)體安裝在直殼體內(nèi)部，與相鄰單元導(dǎo)體插接。直導(dǎo)體通過三相支撐絕緣子固定在直殼體內(nèi)部，三相支撐絕緣子與直殼體之間為固定連接或滑動連接，在一個直段單元內(nèi)部有兩個三相支撐絕緣子，三相支撐絕緣子與直導(dǎo)體之間通過或螺栓，焊接，壓接進(jìn)行連接。

波紋管連接中間殼體和相鄰單元的殼體，導(dǎo)體之間通過觸頭插接。導(dǎo)體通過支撐絕緣子支撐在殼體內(nèi)部。當(dāng)GIL線路出現(xiàn)α角度的偏移，α在0°-3°之間，導(dǎo)體隨殼體同時移動，補(bǔ)償單元吸收變形，導(dǎo)體通過與相鄰單元殼體中導(dǎo)體通過觸頭插接，通過觸頭實現(xiàn)補(bǔ)償作用，此時GIL線路即使發(fā)生熱脹冷縮也不會影響線路的正常使用，保證了設(shè)備運行時的安全。

直段單元2與補(bǔ)償單元4通過法蘭兩兩連接。

本發(fā)明的三相共體剛性氣體絕緣輸電線路還可以包括分支單元。如圖7所示，分支單元1包括氣密絕緣支撐11、帶有法蘭的分支殼體12和安裝在分支單元中的導(dǎo)體(圖7由于角度原因只能看到兩相導(dǎo)體，實為三相導(dǎo)體)，氣密絕緣支撐安裝在分支殼體的開口上，氣密絕緣支撐與導(dǎo)體連接。分支殼體包括主殼體和三個與主殼體相互連通的支路殼體13，支路殼體外端開口，與主殼體成一定角度，通常為90°。分支單元在三相母線單元上將其分出三條支路連接其他設(shè)備。這三條支路可以與單相母線連接，便于不同支路的試驗、運行和故障排查，并且大大減少了占地面積，使安裝更加靈活可靠。

分支單元中的分支導(dǎo)體包括直導(dǎo)體和彎導(dǎo)體；直導(dǎo)體安裝在主殼體中，彎導(dǎo)體與軸線成一定角度，該角度與主殼體與分支殼體的軸線角度相同，通常為90°，彎導(dǎo)體安裝在支路殼體中。支路殼體的排布可以沿主殼體軸向方向平行分布，也可以分布在主殼體徑向的同一截面上。

分支單元，將三相共體GIL分支為單相GIL，方便與架空線、GIS設(shè)備、變壓器等設(shè)備連接?；蛘邔⒁换厝喙搀wGIL分為：一回三相共體GIL和一回單相GIL，在沒有這些需求時，在分支殼體開口處加蓋板密封。

如圖4所示，輸電線路中各單元中的導(dǎo)體兩端分別設(shè)有觸頭，其通過觸頭兩兩連接。導(dǎo)體一端為靜觸頭33，與相鄰單元導(dǎo)體的動觸頭通過觸指31插接；另一端為動觸頭33’，與相鄰單元導(dǎo)體的靜觸頭通過觸指31插接。

本發(fā)明的三相共體剛性氣體絕緣輸電線路還可以包括轉(zhuǎn)角單元。轉(zhuǎn)角單元用于使輸電線路改變方向。如圖5所示，轉(zhuǎn)角單元3包括短段殼體34、長段殼體35和轉(zhuǎn)角導(dǎo)體32，短段殼體34或長段殼體35的一端開口平面傾斜于殼體軸線，短段殼體34和長段殼體35傾斜于殼體軸線的開口平面相鄰并固定連接，使所述長段殼體和短段殼體的殼體軸線具有夾角；短段殼體34和長段殼體35為等直徑，通過插接焊接成型：將短段殼體34和長段殼體35插接焊成一定角度。短段殼體34和長段殼體35的對接部位進(jìn)行圓滑處理，使局部電場強(qiáng)度降低。

每個轉(zhuǎn)角導(dǎo)體32為一根軸線帶彎曲角度的導(dǎo)體，其安裝在短段殼體34和長段殼體35中，轉(zhuǎn)角導(dǎo)體的軸線彎曲角度與長段殼體和短段殼體的殼體軸線夾角相同；其中，所述長段殼體35中設(shè)有固定絕緣支撐件36和滑動絕緣支撐件37，其中，固定絕緣支撐件36靠近轉(zhuǎn)角處，轉(zhuǎn)角單元3的兩端設(shè)有法蘭，與相鄰單元連接；轉(zhuǎn)角導(dǎo)體32通過固定絕緣支撐件36和滑動絕緣支撐件37安裝在短段殼體34和長段殼體35中。在每個轉(zhuǎn)角導(dǎo)體32的一端也同樣安裝有靜觸頭33，在其另一端安裝動觸頭33’，相鄰單元的靜觸頭和動觸頭通過觸指31插接。

本發(fā)明的三相共體剛性氣體絕緣輸電線路還可以包括T型單元。T型單元用于在輸電線路中添加電流支路、加裝試驗設(shè)備或者引入其他輔助單元。如圖6所示，T型單元5包括T型殼體52和導(dǎo)體。T型殼體包括上端口53、左端口54和右端口55，氣密絕緣支撐安裝在端口上，導(dǎo)體安裝在氣密絕緣支撐上。

氣密絕緣支撐安裝在相鄰兩個單元的法蘭上或單元的開口處，用于安裝導(dǎo)體并保證輸電線路的氣密性。

各單元根據(jù)線路布局選擇不同單元、任意數(shù)量組合。也就是說，本發(fā)明的三相共體剛性氣體絕緣輸電線路，除上述的直段單元和補(bǔ)償單元外，還可以包括a個轉(zhuǎn)角單元3，其用于使輸電線路改變方向，b個分支單元1，其用于使輸電線路分出三條支路連接其他設(shè)備，以及c個T型單元5，其用于在輸電線路中添加電流支路、加裝試驗設(shè)備或者引入其他輔助單元，其中a≥0,b≥0,c≥0,各單元殼體內(nèi)部填充絕緣氣體，各單元的殼體之間通過法蘭連接，各單元內(nèi)的導(dǎo)體通過插接連接。

實施例2：

如圖1所示，一種三相共體剛性氣體絕緣輸電線路，包括直段單元2，分支單元1，轉(zhuǎn)角單元3，補(bǔ)償單元4和T型單元5。T型單元5的右端口55與補(bǔ)償單元4的一端連接，補(bǔ)償單元4的另一端與轉(zhuǎn)角單元3的短段殼體34連接，長段殼體35與直段單元2一端連接，直段單元2的另一端與分支單元3連接。各單元殼體內(nèi)部填充絕緣氣體，各單元的殼體通過法蘭連接，各單元內(nèi)的導(dǎo)體插接連接。

實施例3：

如圖2所示，一種三相共體剛性氣體絕緣輸電線路包括兩個直段單元2，轉(zhuǎn)角單元3，分支單元1，補(bǔ)償單元4和T型單元5。補(bǔ)償單元4的一端與左端口54連接，另一端與轉(zhuǎn)角單元3的短段殼體34連接，轉(zhuǎn)角單元偏轉(zhuǎn)角度為120°，當(dāng)然也可以根據(jù)需要設(shè)置成其他角度。轉(zhuǎn)角單元3的長段殼體35依次連接兩個直段單元2，再連接分支單元1。各單元內(nèi)部填充絕緣氣體。

實施例4：

如圖3所示，一種三相共體剛性氣體絕緣輸電線路包括四個直段單元2，轉(zhuǎn)角單元3，補(bǔ)償單元4和T型單元5。轉(zhuǎn)角單元3的偏轉(zhuǎn)角度為90°。兩個直段單元2依次連接然后與T型單元5的上端口53相連，補(bǔ)償單元一端連接T型單元的左端口54，另一端連接轉(zhuǎn)角單元3的短段殼體34，轉(zhuǎn)角單元的長段殼體35與兩個依次連接的直段單元連接。各單元內(nèi)部填充絕緣氣體，所述的轉(zhuǎn)角單元偏轉(zhuǎn)角度為90°。

本發(fā)明的三相共體剛性氣體絕緣輸電線路，結(jié)構(gòu)簡單可靠，組件標(biāo)準(zhǔn)，適用多種線路設(shè)計方案，布置靈活。根據(jù)不同安裝環(huán)境調(diào)整布置，方便組裝施工，結(jié)構(gòu)緊湊占用空間小。