[发明专利]气体绝缘高压电器用隔板法兰结构及其加工方法

说明书

本申请提供了一种气体绝缘高压电器用隔板法兰结构及其加工方法。本申请利用镗刀在隔板法兰的内周加工出法兰容纳腔，并进一步利用铣刀横向在法兰容纳腔的外侧边缘切削出若干弧形凹槽作为外沿容纳腔。由此，本申请可通过普通铣刀直接将刀身侧部伸入隔板法兰中，加工获得较小尺寸的隔板法兰，降低对隔板法兰加工刀具的限制。并且，本申请还可直接通过隔板法兰前后端面的弧形凹槽容纳绝缘介质，限制绝缘介质和中心嵌件在隔板法兰内部转动，通过法兰容纳腔限制绝缘介质和中心嵌件沿隔板法兰轴向前后活动，因此，可有效保证对中心嵌件的绝缘隔离效果，从而保证气体绝缘高压电器中高压元件能够稳定运行。

技术领域

本申请涉及高压电气设备领域，尤其涉及一种气体绝缘高压电器用隔板法兰结构及其加工方法。

背景技术

气体绝缘高压电器的高压元件需要以类似于图1所示的方式由隔板支撑在外壳内部。隔板由绝缘材料制成，其外沿与外壳接触，中间部位与高压元件接触。一般情况下，为保证绝缘性能要求，外壳与高压元件之间的相对位移量应尽可能小。高压导体、外壳与隔板之间的位置关系如图1所示。

隔板一般由三部分组成：位于隔板内部的中心嵌件，包围在中心嵌件外周的绝缘介质和固定支撑在绝缘介质外周的隔板法兰。其中，中心嵌件和隔板法兰通常采用金属材质，绝缘介质的主要成分是环氧树脂材料。三者之间浇注成型后形成一个整体。由于环氧树脂浇注成型过程中具有一定的收缩性，因此，成型后的环氧树脂能够与中心嵌件粘接在一起，而环氧树脂的绝缘介质与隔板法兰的内表面之间会由于材料收缩而产生微小间隙，此微小间隙会导致环氧树脂与法兰之间存在相对运动的自由度，从而影响外壳与中心嵌件的相对位置关系。

为限制环氧树脂的绝缘介质相对法兰产生径向或轴向的相对移动，现有技术中通常在隔板法兰内圈的中间位置设计一个环形凹槽，利用环形凹槽实现与绝缘介质之间的卡扣连接；为限制环氧树脂的绝缘介质沿法兰圆周转动的自由度，现有技术通常还需要在上述环形凹槽的底部进一步通过铣刀开设几个矩形凹槽，利用矩形凹槽卡接固定绝缘介质外周。由此，浇注成型后，环氧树脂填充环形凹槽和其底部的矩形凹槽，形成与之结构配合的环形凸起和几个矩形凸起。隔板法兰内侧的各凹槽与环氧树脂绝缘介质外侧的各凸起相配合，可限制环氧树脂与法兰之间仅发生微小尺寸的相对位移和转动。

现有技术中，进行隔板法兰内部各凹槽的机加工时，常用的步骤如下：

首先，使用镗刀沿轴向对环形凹槽加工成形，然后将铣刀及其刀座伸入法兰内部，进一步沿径向在环形凹槽的底部加工形成矩形凹槽。

但是，对于法兰直径较小的隔板，常用铣刀及其夹具无法进入法兰内部进行矩形凹槽加工。因此，现有的矩形凹槽设计会增加加工制造难度，且要求使用更为精细的小型化铣刀刀头才能实现。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，提供一种气体绝缘高压电器用隔板法兰结构及其加工方法，本申请利用常规尺寸的铣刀沿轴向伸入隔板法兰内周，在法兰容纳腔侧壁直接切削形成外沿容纳腔，通过该外沿容纳腔连接绝缘介质的端面边缘，提供周向限位，简化隔板法兰加工工艺，降低小尺寸隔板法兰对加工刀头及刀头夹具尺寸的要求。本申请具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种气体绝缘高压电器用隔板法兰结构，其包括：法兰容纳腔，其设置在隔板法兰的内周，用于限制隔板法兰内部绝缘介质沿轴向运动；外沿容纳腔，其设置在隔板法兰的内周，且位于法兰容纳腔的外侧边缘，用于限制隔板法兰内部绝缘介质沿周向运动。

可选的，如上任一所述的气体绝缘高压电器用隔板法兰结构，其中，所述法兰容纳腔的边缘形成有连接至隔板法兰连接端面的凸台；所述外沿容纳腔开设在法兰容纳腔边缘凸台上。

可选的，如上任一所述的气体绝缘高压电器用隔板法兰结构，其中，所述外沿容纳腔由隔板法兰的内周面边缘内凹形成并沿所述内周面的周向间隔分布在法兰容纳腔的至少一侧。