RU2285968C2

RU2285968C2 - Method for manufacturing high-voltage bushing insulator

Info

Publication number: RU2285968C2
Application number: RU2002122131/09A
Authority: RU
Inventors: Штефан ГИЗИ (DE); Штефан ГИЗИ
Original assignee: Абб Швайц Аг
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2006-10-20
Also published as: DE50113402D1; EP1284484A1; CN1405796A; RU2002122131A; CN1267938C; EP1284484B1

Abstract

FIELD: manufacture of column-shaped high-voltage bushing insulators.

SUBSTANCE: proposed bushing insulator has symmetrical hollow cylindrical external insulator 1 with lead-through head 2 supported by one of its butt-ends and designed for connection to high-voltage supply. Resting on opposite end of insulator is lead-through base 3 designed for connection to ground potential. Proposed method involves sequential fitting of lead-through base 3, external insulator 1, and lead-through head 2 on drawing frame 5; lead-through base 3 rests in this case on insulating case 6. Lead-through base 3 and lead-through head 2 are tightly fitted to one another through drawing frame 5 that mounts insulating case 6. Clamping member 21 made for shifting in axial direction is installed on flange 22 of lead-through head 2 prior to fitting the latter on drawing frame 5; head flange 22 and clamping member 21 are pressed against one another to produce pre-tensioning force. During next fitting of pre-tensioned lead-through head 2 clamping member 21 is secured on end of drawing frame 5 passed through insulator 1, and then clamping member 21 is taken off head flange 22 to form negative allowance.

EFFECT: enhanced economic efficiency in manufacturing high-voltage bushing insulator.

7 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение основывается на способе изготовления высоковольтного проходного изолятора согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. С помощью этого способа изготавливают выполненные в форме колонны проходные изоляторы, которые служат для пропускания находящегося под высоким напряжением проводника через заземленную стенку корпуса, например, трансформатора. Такие проходные изоляторы имеют полый цилиндрический симметричный наружный изолятор, на одной торцевой стороне которого расположена выполненная с возможностью подключения к высоковольтному потенциалу проходная головка, а на его противоположной торцевой стороне - выполненное с возможностью подключения к потенциалу земли проходное основание. Кроме того, проходной изолятор содержит проходящую вдоль оси цилиндра через наружный изолятор протяжную трубку и закрепленный на протяжной трубке, управляющий полем изолирующий корпус.The invention is based on a method for manufacturing a high voltage bushing according to the preamble of claim 1. Using this method, insulators made in the form of a column are made, which serve to pass a high-voltage conductor through the grounded wall of the housing, for example, a transformer. Such bushing insulators have a hollow cylindrical symmetrical external insulator, on one end side of which there is a bushing head adapted to be connected to the high voltage potential, and on the opposite end side there is a bushing base that is connected to earth potential. In addition, the bushing contains an extension tube passing along the axis of the cylinder through the outer insulator and mounted on the extension tube, the insulating casing controlling the field.

Уровень техникиState of the art

В ограничительной части пункта 1 формулы изобретения делается ссылка на способ изготовления высоковольтных проходных изоляторов, который используется заявителем уже в течение многих лет. При этом на протяжную трубку насаживают по порядку выполненное в виде монтажного фланца проходное основание, изготовленный из фарфора или сохраняющей форму пластмассы наружный изолятор и проходную головку с пружиной сжатия. Эта протяжная трубка несет управляющий полем изолирующий корпус, на который опирается проходное основание. С помощью зажимного инструмента проходную головку с предварительным натяжением удерживают с опиранием на наружный изолятор. На проходящий через проходную головку и имеющий наружную резьбу конец протяжной трубки навинчивают гайку до упора в проходную головку. После снятия зажимного инструмента проходная головка и проходное основание соединяются друг с другом с силовым замыканием через протяжную трубку и изолирующий корпус и с определяемым пружиной сжатия предварительным натяжением опираются на торцевые стороны наружного изолятора, так что находящееся внутри наружного изолятора полое пространство герметизировано относительно наружного пространства и может быть заполнено изолирующим средством.In the restrictive part of paragraph 1 of the claims, reference is made to the method of manufacturing high voltage bushings, which has been used by the applicant for many years. At the same time, a passage base made in the form of a mounting flange, made of porcelain or an external shape-preserving plastic made of porcelain, and a passage head with a compression spring are mounted on the drawing tube in order. This lingering tube carries a field-insulating enclosure on which the passage base rests. Using a clamping tool, the pre-tensioned feed-through head is held against the external insulator. A nut is screwed onto the end of the lug tube passing through the bushing head and externally threaded to the stop in the bushing head. After removing the clamping tool, the lead-in head and the lead-through base are connected to each other with a power circuit through the lug tube and the insulating body and with the pre-tension determined by the compression spring, rest on the end faces of the outer insulator, so that the hollow space inside the outer insulator is sealed relative to the outer space and can be filled with insulating agent.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение, как это определено в формуле изобретения, решает задачу создания способа указанного вначале типа, который обеспечивает особенно экономичным образом изготовление высоковольтных проходных изоляторов с разными размерами и характеристиками.The invention, as defined in the claims, solves the problem of creating a method of the type indicated at the beginning, which provides a particularly cost-effective way of manufacturing high-voltage bushings with different sizes and characteristics.

В способе, согласно изобретению, перед насаживанием проходной головки на протяжную трубу на фланец проходной головки устанавливают выполненный с возможностью сдвига в осевом направлении зажимной элемент, фланец головки и зажимной элемент прижимают друг к другу с образованием силы предварительного натяжения, при последующем насаживании предварительно сжатой проходной головки на протяжный корпус фиксируют зажимной элемент на проходящем через наружный изолятор конце протяжного корпуса, а затем снимают зажимной элемент с фланца головки с образованием натяга. Эти стадии способа обеспечивают быстрое и экономичное изготовление высоковольтного проходного изолятора. Отпадает необходимость в использовании дополнительного зажимного устройства, а также в подготовке выполненных относительно сложно и зависящих от размеров и выполняемых проходными изоляторами задач проходных головок.In the method according to the invention, before fitting the feed-through head onto the lug tube, a clamping element is mounted on the flange of the feed-through head, the head flange and the clamping element are pressed against each other with the formation of a pre-tensioning force, with subsequent mounting of the pre-compressed feed-through head the clamping element is fixed to the broaching housing at the end of the broaching housing passing through the external insulator, and then the clamping element is removed from the head flange and with the formation of interference. These process steps provide a quick and economical manufacture of a high voltage bushing. There is no need to use an additional clamping device, as well as to prepare the passage heads that are relatively difficult and depend on the size and performed by the bushing insulators.

По технологическим причинам целесообразно устанавливать зажимной элемент на фланец головки с помощью винта, проходящего в сквозном резьбовом отверстии пластины головки. В этом случае можно очень просто приводить в действие винт при монтаже проходного изолятора. Одновременно в этом случае зажимной элемент не зависит в широких пределах от величины проходной головки и может использоваться при изготовлении проходных изоляторов с любыми размерами.For technological reasons, it is advisable to install the clamping element on the head flange using a screw passing through the threaded hole in the head plate. In this case, you can very easily actuate the screw when installing the bushing. At the same time, in this case, the clamping element does not depend widely on the size of the bushing and can be used in the manufacture of bushing with any size.

За счет поворачивания винта при одновременном перемещении лежащей на пружине зажимной пластины зажимного элемента в направлении фланца головки можно быстрым и надежным образом с помощью винтоверта создавать предварительное натяжение, необходимое для монтажа.By turning the screw while moving the clamping plate lying on the spring in the direction of the head flange, it is possible to quickly and reliably create the pre-tension required for installation with a screwdriver.

Рекомендуется предварительно стянутую проходную головку предусмотренной на зажимной пластине внутренней резьбой навинчивать на наружную резьбу протяжного корпуса до упора в наружный изолятор. За счет этого возможно, с одной стороны, использовать необходимую для обычного изготовления и поэтому уже имеющуюся наружную резьбу, и одновременно отпадает необходимость в инструментах, необходимых в противном случае для изготовления предварительно смонтированной проходной головки.It is recommended that the previously threaded bore head provided on the clamping plate with an internal thread be screwed onto the external thread of the broaching housing as far as it will go into the external insulator. Due to this, it is possible, on the one hand, to use the external thread that is necessary for conventional manufacturing and therefore already existing, and at the same time there is no need for tools necessary otherwise for the manufacture of a preassembled passage head.

Затем очень просто можно окончательно монтировать проходной изолятор. С помощью отвертки ослабляют винт и тем самым автоматически устанавливают на наружном изоляторе фланец головки и проходное основание посредством предварительно сжатой пружины, прижимную пластину, протяжный корпус и закрепленный на протяжном корпусе, управляющий полем изолирующий корпус.Then very simply you can finally mount the bushing. Using a screwdriver, loosen the screw and thereby automatically install on the external insulator the head flange and the passage through a pre-compressed spring, a pressure plate, a lug housing and an insulating housing fixed to the lug housing, controlling the field.

Поскольку сопряженная резьба для винта выполнена в виде сквозного резьбового отверстия, то внутренне пространство проходного изолятора после удаления винта можно заполнять через это отверстие изолирующим средством. Таким образом, отпадает необходимость в выполнении дополнительного заполняющего отверстия для изолирующего средства.Since the mating thread for the screw is made in the form of a through threaded hole, the internal space of the bushing after removal of the screw can be filled through this hole with insulating means. Thus, there is no need to make an additional filling hole for the insulating means.

Надежное закрывание внутреннего пространства проходного изолятора обеспечивается путем закрывания резьбового сквозного отверстия после заполнения изолирующего материала посредством подходящего уплотненного винта.Reliable closing of the internal space of the bushing is ensured by closing the threaded through hole after filling the insulating material with a suitable sealed screw.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Ниже приводится подробное описание изобретения на основе примеров выполнения со ссылками на чертежи, на которых изображено:The following is a detailed description of the invention based on exemplary embodiments with reference to the drawings, in which:

фиг.1 - изготовленный с помощью способа, согласно изобретению, высоковольтный проходной изолятор с осевым разрезом справа от продольной оси, вид сбоку иfigure 1 - manufactured using the method according to the invention, a high-voltage bushing with an axial section to the right of the longitudinal axis, side view and

фиг.2 - разрез предварительно стянутой проходной головки перед ее установкой в высоковольтный проходной изолятор согласно фиг.1.figure 2 is a section of a pre-tightened feed-through head before installation in a high-voltage feed-through insulator according to figure 1.

Пути реализации изобретенияWays to implement the invention

На обеих фигурах одинаковыми позициями обозначены одинаково действующие элементы. Показанный на фиг.1 высоковольтный проходной изолятор выполнен по типу колонны и имеет полый цилиндрический симметричный наружный изолятор 1. Этот изолятор изготовлен из сохраняющего форму погодостойкого материала, предпочтительно пластмассы на основе трубы из армированного волокном многослойного материала с кремнийорганическим экранированием или из фарфора. На своей обращенной вверх торцевой стороне он несет выполненную с возможностью подключения к высоковольтному напряжению металлическую проходную головку 2. На своей обращенной вниз противоположной торцевой стороне наружный изолятор опирается на выполненное с возможностью подключения к потенциалу земли металлическое проходное основание 3.In both figures, identical positions denote identically acting elements. The high voltage bushing shown in FIG. 1 is a column type and has a hollow cylindrical symmetrical external insulator 1. This insulator is made of a weather-resistant material, preferably plastic, based on a pipe made of fiber-reinforced multilayer material with silicone shielding or porcelain. On its upward facing end side, it carries a metal bushing 2 configured to be connected to a high voltage voltage. On its opposite downward facing end side, the external insulator rests on a metal bushing 3, which is adapted to connect to earth potential.

Вдоль вертикально проходящей оси 4 наружного изолятора 1 проходит цилиндрический симметричный металлический протяжный корпус 5, который, как показано, может быть выполнен в виде трубки 5 или же в виде массивного штыря. При своем выполнении протяжного корпуса в виде протяжной трубки 5 последняя служит для размещения находящегося под высоким напряжением конца кабеля, который с помощью винтового зажима электрически проводящим образом закрепляют на верхнем конце протяжной трубки. Если протяжный корпус выполнен в виде штыря, то этот штырь может проводить проходящий через конец кабеля ток.Along the vertically extending axis 4 of the outer insulator 1 is a cylindrical symmetrical metal broaching body 5, which, as shown, can be made in the form of a tube 5 or in the form of a massive pin. When it is made into a broaching housing in the form of a broaching tube 5, the latter serves to accommodate the high-voltage end of the cable, which is screwed electrically conductively to the upper end of the broaching tube. If the broaching housing is made in the form of a pin, then this pin can conduct current passing through the end of the cable.

На наружной поверхности протяжной трубки 5 закреплен управляющий полем, предпочтительно выполненный в виде ввода конденсаторного типа изолирующий корпус 6. Изолирующий корпус 6 имеет верхний, выполненный по существу цилиндрическим и нижний, выполненный по существу коническим участок. Цилиндрический участок расположен внутри наружного изолятора 1 и служит для управления электрическим полем проходящего при работе проходного изолятора через протяжную трубку 5 находящегося под высоким напряжением проводника в зоне наружного изолятора 1 и проходного основания 3. Конический участок при работе проходного изолятора расположен в корпусе, например, трансформатора, соединенном электрически проводящим образом с проходным основанием 3, и управляет электрическим полем проводника внутри корпуса, неизображенного на фиг.1 и находящегося под высоким напряжением. Между двумя участками управляющий полем изолирующий корпус 6 содержит уступ 7, на который опирается проходное основание 3. Оба конца протяжной трубки 5 выведены из внутреннего пространства проходного изолятора. На верхнем конце протяжной трубки 5 выполнена наружная резьба 51, которая взаимодействует с двумя не обозначенными на фиг.1 внутренними резьбами зажимного элемента 21 проходной головки 2 и монтажного приспособления 8 для удерживания концевого винтового зажима проходящего при работе проходного изолятора через протяжную трубку, находящегося под высоким напряжением проводника. На нижнем конце протяжной трубки 5 закреплен шарообразный управляющий электрод, который служит для выравнивания электрического поля токопровода, протянутого через протяжную трубку 5.On the outer surface of the broaching tube 5, a control field is fixed, preferably made in the form of a capacitor-type input, an insulating casing 6. The insulating casing 6 has an upper, made essentially cylindrical and a lower, made essentially conical section. The cylindrical section is located inside the external insulator 1 and serves to control the electric field of the passage insulator during operation through the lug tube 5 of the high-voltage conductor in the zone of the outer insulator 1 and the passage base 3. The conical section during operation of the passage insulator is located in the case of, for example, a transformer connected electrically in a conductive manner with the passage base 3, and controls the electric field of the conductor inside the housing, not shown in figure 1 and finding schegosya high voltage. Between the two sections, the field-controlling insulating body 6 comprises a step 7, on which the passage base 3 rests. Both ends of the broaching tube 5 are brought out of the inner space of the passage insulator. An external thread 51 is made at the upper end of the broaching tube 5, which interacts with two internal threads of the clamping element 21 of the passage head 2 and mounting device 8 for holding the end screw clamp of the passage insulator, which runs during operation, through the broaching tube, which is under high voltage of the conductor. At the lower end of the broaching tube 5, a spherical control electrode is fixed, which serves to align the electric field of the current path extended through the broaching tube 5.

Для изготовления проходного изолятора проходное основание 3 и наружный изолятор 1 насаживают по порядку на протяжную трубку. В этом случае проходное основание 3 опирается на упор 7 управляющего полем изолирующего корпуса 6 и на нижнюю торцевую сторону наружного изолятора 1. Затем на протяжную трубку 5 насаживают проходную головку 2. При насаживании проходной головки 2 на фланце 22 закрепляют зажимной элемент 21 так, что между зажимным элементом 21 и фланцем 22 головки действует определенная сила предварительного натяжения.For the manufacture of bushing, the bushing 3 and the outer insulator 1 are mounted in order on a lingering tube. In this case, the passage base 3 rests on the stop 7 of the control field of the insulating casing 6 and on the lower end side of the external insulator 1. Then, the passage head 2 is mounted on the drawing tube 5. When fitting the passage head 2 on the flange 22, the clamping element 21 is fixed so that between the clamping member 21 and the head flange 22 have a certain pre-tension force.

На фиг.2 показана конструкция предварительно стянутой проходной головки 2. Показано, что во фланце 22 проходной головки выполнены два сквозных резьбовых отверстия, через которые проходит один из двух монтажных винтов 23, и зажимной элемент 21 имеет прилегающую к фланцу головки тарельчатую пружину 24, а также сжимающую тарельчатую пружину 24 прижимную пластину 25. Прижимная пластина 25 содержит два необозначенных, ориентированных в направлении оси 4 вкладыша подшипника, на которые опирается с возможностью вращения один из обоих монтажных винтов 23. Кроме того, в прижимной пластине 25 выполнена внутренняя резьба 26.Figure 2 shows the design of the pre-tightened feed-through head 2. It is shown that in the flange 22 of the feed-through head there are two through threaded holes through which one of the two mounting screws 23 passes, and the clamping element 21 has a disk spring 24 adjacent to the head flange, and also compressing a disk spring 24, the pressure plate 25. The pressure plate 25 contains two unmarked, oriented in the direction of the axis 4 of the bearing shell, on which one of the two mounting screws 2 is supported 3. In addition, an internal thread 26 is provided in the pressure plate 25.

Перед насаживанием проходной головки 2 на протяжную трубку 5 оба монтажных винта ввинчивают во фланец 22 головки. При этом прижимная пластина 25 перемещается вниз и тем самым сжимает лежащую на фланце 22 головки тарельчатую пружину 24.Before mounting the feed-through head 2 onto the lug tube 5, both mounting screws are screwed into the head flange 22. In this case, the pressure plate 25 moves downward and thereby compresses the cup spring 24 lying on the head flange 22.

То же самое действие можно обеспечить с помощью единственного монтажного винта или с помощью более чем двух монтажных винтов. Важным является прежде всего то, что прижимная пластина выполнена с возможностью сдвига в направлении оси 4. Если предусмотрен только один винт 23, то односторонне действующую силу предварительного натяжения необходимо компенсировать с помощью направляющего штифта, который используется вместо второго монтажного винта 23.The same action can be achieved with a single mounting screw or with more than two mounting screws. First of all, it is important that the pressure plate is movable in the direction of the axis 4. If only one screw 23 is provided, then the unilaterally acting pre-tension force must be compensated with the help of a guide pin, which is used instead of the second mounting screw 23.

Предварительно стянутую таким образом с заданным усилием проходную головку 2 затем также насаживают на протяжную трубку 5. При этом внутреннюю резьбу 26 прижимной пластины 25 навинчивают на наружную резьбу 51 протяжной трубки 5 до упора в наружный изолятор 1. При ослаблении винтового соединения предварительно сжатая тарельчатая пружина 24 растягивается в осевом направлении и направляет прижимную пластину 25 вверх. При этом перемещении соединенная неподвижно с прижимной пластиной 25 через резьбу 26, 51 протяжная трубка 5 и неподвижно соединенный в свою очередь с протяжной трубкой управляющий полем изолирующий корпус 6 перемещаются вверх. Таким образом, фланец 22 проходной головки 2 и проходное основание 3 друг относительно друга скреплены через тарельчатую пружину 24, прижимную пластину 25, протяжную трубку 5 и изолирующий корпус 6 и установлены на торцевых сторонах наружного изолятора 1.The lead-in head 2 pretensioned in this way with a predetermined force is then also fitted onto the draw tube 5. In this case, the internal thread 26 of the pressure plate 25 is screwed onto the external thread 51 of the draw tube 5 all the way into the external insulator 1. When the screw connection is loosened, the pre-compressed disc spring 24 stretches in the axial direction and directs the pressure plate 25 up. During this movement, the pulling tube 5 fixedly connected to the clamping plate 25 through the thread 26, 51 and the control field immovably connected in turn with the pulling tube, the insulating body 6 are moved upward. Thus, the flange 22 of the passage head 2 and the passage base 3 relative to each other are fastened through a disk spring 24, the pressure plate 25, the lug tube 5 and the insulating housing 6 and are mounted on the end faces of the outer insulator 1.

Остающееся внутри проходного изолятора полое пространство 9, ограниченное по существу изолирующим корпусом 6 и внутренними стенками наружного изолятора 1, фланцем 22 головки и проходным основанием 3, заполняют из диэлектрических соображений изолирующим средством, например, силиконовым маслом. Это изолирующее средство можно заполнять простым образом через сквозные резьбовые отверстия после полного удаления обоих монтажных винтов 23. Для обеспечения герметизации полого пространства 9 служат не обозначенные на фиг.2 уплотнительные кольца между протяжной трубкой и фланцем 22 головки, а также не изображенные на фигурах уплотнительные кольца между наружным изолятором 1, соответственно изолирующим корпусом 6 и фланцем 22 головки и проходным основанием 3. При этом находящийся в полом пространстве 9 воздух может быть удален через другое из обоих сквозных резьбовых отверстий. После заполнения полого пространства 9 сквозные резьбовые отверстия можно закрыть с помощью уплотненных винтов.The hollow space 9 remaining inside the passageway insulator, delimited by the substantially insulating body 6 and the inner walls of the outer insulator 1, the head flange 22 and the passageway 3, is filled with dielectric considerations by an insulating agent, for example silicone oil. This insulating means can be filled in a simple manner through the threaded holes after the complete removal of both mounting screws 23. To ensure sealing of the hollow space 9, sealing rings not shown in FIG. 2 between the lug tube and the head flange 22, as well as sealing rings not shown in the figures, are used between the external insulator 1, respectively, the insulating body 6 and the head flange 22 and the passage base 3. In this case, the air in the hollow space 9 can be removed through another from both through threaded holes. After filling the hollow space 9, the through threaded holes can be closed using sealed screws.

Claims

1. A method of manufacturing a column-shaped high-voltage bushing, comprising a hollow cylindrical symmetrical external insulator (1), resting on one end side of the external insulator, configured to connect a bushing head (2) to the high-voltage voltage, resting on the opposite end side of the insulator ( 1), made with the possibility of connecting to the ground potential, the passage base (3) passing along the axis (4) of the cylinder through the external insulator (1), made with the possibility of Connections to high voltage voltage, the broaching housing (5) and the insulating housing (6) mounted on the broaching housing, controlling the field, while in the method, the passage base (3), the external insulator (1) and the passage head are inserted in order (2), the passage base (3) is supported by an insulating body (6) and the passage head (2) and the passage base (3) are pressed against each other through the broaching housing (5), characterized in that before mounting the passage head (2) on the broaching housing (5) on the flange (22) of the passage head (2) axially movable clamping element (21) is pressed, the head flange (22) and the clamping element (21) are pressed against each other with the formation of a pre-tension force, with the subsequent compression of the pre-compressed passage head (2) on the broaching housing (5 ) fix the clamping element (21) at the end of the broaching housing (5) passing through the insulator (1) and then remove the clamping element (21) from the head flange (22) with the formation of an interference fit.

2. The method according to claim 1, characterized in that the clamping element (21) is mounted on the head flange (22) with a screw (23) passing through the threaded through hole of the head flange (22).

3. The method according to claim 2, characterized in that the preliminary tension is created by turning the screw (23) while simultaneously moving the clamping plate (21) lying on the spring (24) of the clamping element (21) in the direction of the head flange (22).

4. The method according to claim 3, characterized in that the pre-threaded through-head (2) provided on the pressure plate (25) with an internal thread (26) is screwed onto the external thread (51) of the extension housing (5) until it stops in the external insulator (1) )

5. The method according to claim 4, characterized in that the head flange (22) and the passage base (3) are tightened together by loosening the screws (23) through a pre-compressed spring (24), a pressure plate (25), a long the housing (5) and the insulating housing (6) are mounted on the external insulator (1).

6. The method according to claim 5, characterized in that the screws (23) are removed and the inside of the bushing is filled through the threaded hole with an insulating means.

7. The method according to claim 6, characterized in that the threaded through hole after filling the insulating material is closed with a sealed screw.