一種輕質均壓環的製作方法

2023-11-05 03:52:07 1

本發明涉及電氣設備配件領域，尤其涉及一種均壓環。

背景技術：

高壓試驗設備結構中，電場通常是不均勻分布的，在現場高壓試驗中需要對高壓電極部位做均壓處理，以減少或消除高壓電極部位的電暈或局部放電，從而改善測試結果。目前在高壓電氣設備試驗中，通常採用金屬鋁製成的均壓裝置，來實現均勻電場的目的。這種均壓裝置往往形狀固定，體積和重量都較大，運輸、存放和安裝都不方便，嚴重影響試驗效率。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種輕質均壓環，能夠減輕重量，便於運輸、存放和安裝，提高試驗效率。

本發明提供了一種輕質均壓環，所述均壓環包括：第一環體，第二環體，支撐體；所述第一環體和所述第二環體通過支撐體連接。

進一步地，所述第一環體與所述第二環體平行且同軸設置。

進一步地，所述支撐體包括：第三環體，第四環體，連接件；所述第三環體和所述第四環體均呈半圓外凹形，所述第三環體與第四環體通過所述連接件連接。

進一步地，所述第三環體、所述第四環體和所述連接件一體設置。

進一步地，所述第一環體、所述第二環體和所述支撐體的內部充滿壓縮空氣。

進一步地，所述第一環體與第三環體連接，所述第二環體與所述第四環體連接。

進一步地，所述第一環體、所述第二環體和所述支撐體均由pvc材料製成。

進一步地，所述均壓環的外表面噴塗有導電塗層。

進一步地，所述支撐體包括三個金屬圓筒。

進一步地，所述第一環體和所述第二環體的外表面噴塗有導電塗層。

由上述技術方案可知，本發明提供一種輕質均壓環，採用膠囊式的環體結構，可充氣可收縮，能夠減輕重量，便於運輸、存放和安裝，從而提高試驗效率。

附圖說明

圖1示出了本發明實施例一提供的輕質均壓環的結構示意圖。

圖2示出了本發明實施例二提供的輕質均壓環的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發明的保護範圍。

實施例一

圖1示出了本發明實施例一提供的輕質均壓環的結構示意圖。如圖1所示，該均壓環包括：第一環體1，第二環體2，支撐體3；其中第一環體1和第二環體2通過支撐體3連接，第一環體1和第二環體2平行且同軸設置。

所述均壓環可安裝在需要實現均壓的金屬件的端部實現均壓，通常使用的均壓環多為單環結構，本發明實施例所述的均壓環採用雙環結構，能夠使端部的場強和電壓有更大的下降，以達到降低端部場強和均壓的目的，同時能降低端部產生電暈的概率，從而增大均壓效果。

優選地，所述支撐體3包括：第三環體31，第四環體32，連接件33；其中，第三環體31和第四環體32通過連接件33連接，第三環體31和第四環體32平行且同軸設置。進一步優選地，所述第三環體31和第四環體32均為半圓外凹環體；進一步優選地，所述第三環體31、所述第四環體32和所述連接件33一體設置，內部均充滿壓縮空氣，支撐體3內部互相連通。該支撐體3充滿壓縮空氣後，結構穩定，對第一環體和第二環體的支撐效果更好。

所述第一環體1與所述支撐體3連接，具體地，所述第一環體1與第三環體31連接，在所述第三環體31上，與第一環體1連接的一面呈凹形，和第一環體1接觸面積大，支撐作用更好；所述第二環體2與所述支撐體3連接，具體地，所述第二環體2與所述第四環體32連接，在所述第四環體32上，與第二環體2連接的一面呈凹形，和第二環體2接觸面積大，支撐作用更好。

優選地，第一環體1、第二環體2和支撐體3均由pvc材料製成，pvc材料的厚度為1mm，其主要材料性能參數為：屈服強度為10.02e+006n/m2，張力強度為1.353e+007n/m2，彈性模量為5.99e+006n/m2。採用pvc材料代替金屬，能夠減輕均壓環的重量，同時採用具有以下性能參數的pvc材料，即能夠滿足充氣的要求，也能夠滿足應力的要求。pvc環體具有線性彈性同向性，充氣後形狀穩定、均勻，在試驗中能夠承受較大的壓力，不會發生形變，以及造成局部突起，也不會因此導致局部放電。

優選地，所述均壓環的外表面噴塗有導電塗層，所述導電塗層為導電複合塗料，導電塗層的使用可實現均壓作用。

優選地，第一環體1、第二環體2和支撐體3上分別設有充氣口，用於進行充氣和放氣。充氣狀態下的均壓環可實現均壓作用，放氣狀態下的均壓環，可收縮、摺疊，便於運輸、存放和安裝。

均壓環的尺寸可根據實際情況進行調整，例如，220kv均壓環第一環體1、第二環體2的直徑均為800mm，環體管徑250mm，兩個環體中心高度750mm。在實際操作中，根據不同的電壓條件的要求進行相應的調整，支撐體3的尺寸與第一環體1和第二環體2的尺寸相匹配。

基於以上內容，本發明實施例一可以實現的技術效果為：採用由pvc材料製成的膠囊式雙環結構代替金屬均壓環，可充氣可收縮，能夠減輕重量，便於運輸、存放和安裝，從而提高試驗效率；採用充氣式支撐體支撐環體，充氣後結構穩定，支撐效果好。

實施例二

圖2示出了本發明實施例二提供的輕質均壓環的結構示意圖。如圖2所示，該均壓環呈膠囊式結構，包括：第一環體1，第二環體2，支撐體3；所述兩個環體互相平行，同軸設置，且所述兩個環體通過支撐體3連接。

優選地，第一環體1和第二環體2均由防寒1mm厚的pvc材料製成，其材料性能參數如表1所示，且環體中內部充滿壓縮空氣。採用pvc材料代替金屬，能夠減輕均壓環的重量。

兩個環體上均設有充氣口，用於進行充氣和放氣，充氣狀態下的均壓環可實現均壓作用，放氣狀態下的均壓環，可收縮、摺疊，便於運輸、存放和安裝。

優選地，第一環體1和第二環體2的外表面均噴塗有導電塗層，所述導電塗層為導電複合塗料，該導電塗層可實現均壓作用。

優選地，所述支撐體3包括三個金屬圓筒，進一步優選地，支撐體3的材質為鑄鋁，鑄鋁質輕且成本低，能夠減少均壓環的整體重量，並能夠降低成本。金屬結構的支撐體硬度高，能夠很好地起到支撐的作用。

所述第一環體1和第二環體2上分別卡接在支撐體3對應的凹槽中，實現支撐體3與第一環體1、第二環體2之間的連接。

所述均壓環的上下圓環直徑、圓環管徑、上下環中心高度等參數，根據實際情況進行調節。

通過solidworks軟體建模，對所述均壓環進行受力分析，檢驗該結構是否存在充氣後形變、充氣後材料是否會破壞、充氣結構形狀變化是否均勻及局部是否存在突起。並主要仿真分析了膠囊式結構均壓環的應力情況。在建模仿真過程中，彈性體只承受自身重量，即只承受y軸方向力的作用力(只有上環)。

仿真分析證明，該輕質均壓環充氣0.25～0.29mpa情況下，其表面壓力最大為0.243mpa，遠小於其材料張力強度13.5mpa，因此材料不會被破壞。同時，產品最大變形為3.724mm，尺寸變化符合尺寸要求。圓環各向形狀變化一致，不會造成局部突起和局放放電。

基於以上內容，本發明實施例二可以實現的技術效果為：採用膠囊式雙環結構，可充氣可收縮，能夠減輕重量，便於運輸、存放和安裝，從而提高試驗效率；採用金屬圓筒作為支撐體，支撐效果好。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的範圍當中。