[发明专利]一种用于通孔的密封连接结构及其金属封闭气体绝缘开关设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通孔的密封连接结构，特别是涉及一种用于法兰上通孔的密封连接结构。此外，本发明还涉及采用这种密封连接结构的金属封闭气体绝缘开关设备。

背景技术

多种设备在其上的连接处常常采用穿过通孔的连接部件来进行连接。例如，当设备的壳体由几个部分组成时，各个部分的连接处具有法兰。法兰具有对应的通孔，连接部件穿过法兰上的通孔将其相互连接。当对连接的密封性有一定要求时，还需要在连接部件之外增加一定的密封设汁。中国发明专利申请CNlO2086956A公开了一种多法兰异种金属结构的连接，其中采用螺栓来连接两个法兰，螺栓与两个法兰之间分别具有一个绝缘树脂套筒，且两个法兰之间还具有一个绝缘软弹性垫层。这种方案通常可以满足密封要求，有效防止气体或液体经过该连接处进入或离开设备，但在一些情况下也可能存在一些问题。首先，绝缘树脂套筒的一部分暴露在外，当用于户外时会因长期日晒、雨淋而加速老化，特别是要求长使用寿命、高可靠性且不便拆卸和更换的设备，例如金属封闭气体绝缘开关设备(GIS)。其次，螺栓因未接地而处于悬浮电位。当使用这种结构的设备出现过电压时，容易发生打火现象。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种用于通孔的密封连接结构。这种密封连接结构包括一个第一被连接件、一个第二被连接件和一个连接部件，其中通孔穿过所述第一被连接件和所述第二被连接件。所述连接部件包括位于所述通孔中部的一个连接筒、分别位于所述连接筒两端的两个衬套和一固定组件，其中所述两个衬套装套在所述固定组件上并分别位于所述通孔的两端和所述连接筒之间，每个所述衬套的两端分别设置有一个防水垫圈。所述固定组件伸入所述通孔并连接所述第一被连接件和所述第二被连接件。本发明的密封连接结构没有任何一部分绝缘材料暴露在外，故不会因日晒、雨淋而加速老化，进而延长了使用寿命、提高了可靠性，特别适用于不便拆卸和更换的设备。防水垫圈有利于提高密封连接结构的密封性。

依据本发明的一个方面，所述固定组件为从所述通孔的一端伸入并与所述连接筒螺纹连接的一个螺栓和一个与所述螺栓在所述通孔的另一端连接的螺母。具有螺纹的连接筒有利于提高连接的密封性。

依据本发明的另一方面，所述固定组件为分别从所述通孔的两端伸入并与所述连接筒螺纹连接的两个螺钉。采用螺钉和连接筒的配合，即使在第一被连接件和第二被连接件较厚的情况下，甚至在第一被连接件和第二被连接件之间还具有较厚的中间层的情况下也能方便的连接，从而节省了材料和加工成本。

依据本发明的再一方面，所述固定组件为从所述通孔的一端伸入并穿过所述连接筒的一个螺栓和一个与所述螺栓在所述通孔的另一端连接的螺母。内孔为光孔的连接筒可用于将螺栓和螺母用作固定组件。

依据本发明的又一方面，两个径向方向相反的垫圈槽分别位于每个所述衬套的两端，径向方向向外的所述垫圈槽靠近所述连接筒布置，所述防水垫圈设置在所述垫圈槽中。垫圈槽有利于防水垫圈的定位，而径向方向相反的垫圈槽能够获得更好的密封性。

依据本发明的又一方面，两个径向方向向内的垫圈槽分别位于所述两个衬套远离所述连接筒的一端，而两个径向方向向外的垫圈槽分别位于连接筒的两端，所述防水垫圈设置在所述垫圈槽中。垫圈槽有利于防水垫圈的定位，而径向方向相反的垫圈槽能够获得更好的密封性。

依据本发明的又一方面，在所述第一被连接件和所述第二被连接件之间还包括一个中间层且所述通孔穿过所述中间层。本发明的密封连接结构特别适合在法兰间存在中间层的情形。

依据本发明的又一方面，所述连接筒的中部沿径向向外凸出并与所述中间层紧密配合。连接筒的中部沿径向向外凸出有利于连接筒可靠地固定在中间层中。

依据本发明的又一方面，所述两个螺钉的头部与所述垫片形成一个整体。螺钉的头部与垫片形成一个整体方便了螺钉与垫片的安装。

本发明还提供一种金属封闭气体绝缘开关设备，其中法兰上的通孔采用上述密封连接结构。本发明的密封连接结构特别适合金属封闭气体绝缘开关设备，用以实现较低的成本和较高的可靠性。

依据本发明开关设备的一个方面，所述绝缘子与所述两个法兰之间分别具有一个密封环。密封环有利于提高法兰与绝缘子整体连接的密封性。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅旨在对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，