氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管制造技術

本發明專利技術公開了一種氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管，它包括焊管本體，該焊管本體由板帶以螺旋狀卷曲焊接成圓管狀結構，所述焊管本體的外徑D=800mm～910mm，該焊管本體上的螺旋焊縫的螺距T=1.8m～2.5m；所述焊管本體的額定電壓V與焊管本體的外徑D之比V/D=0.90?KV/mm～1.25?KV/mm；所述焊管本體圓度t與外徑D之比t/D=0～1.5/1000，焊管本體的直線度f=0～1.5mm/m。所述焊管本體上的螺旋焊縫為雙V型對接焊縫。所述焊管本體的管壁厚度為8mm～10mm。它不僅能保持均勻的電場分布，而且便于制作加工；特別適用于超高壓和特高壓的氣體絕緣輸電線路中。

Spiral welded pipe for gas insulated transmission line

The invention discloses a gas insulated transmission line of spiral welded pipe, it includes pipe body, the pipe body is composed of a plate with a spiral coil welded tubular structure, the pipe diameter of the body of D=800mm ~ 910mm, the body of the spiral weld pipe pitch T=1.8m ~ 2.5m; the pipe body is rated voltage V and the pipe diameter of the body of D KV/mm than V/D=0.90 KV/mm ~ 1.25; the pipe body roundness T and diameter D ratio of t/D=0 ~ 1.5/1000, f=0 ~ pipe straightness ontology 1.5mm/m. The spiral welding seam on the welded pipe body is a double V type butt welding seam. The thickness of the pipe wall of the welded pipe body is 8mm to 10mm. The utility model not only can keep the uniform electric field distribution, but also is easy to manufacture and process; the utility model is especially suitable for the gas insulated transmission lines with ultra high voltage and extra high voltage.

【技術實現步驟摘要】
氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管
本專利技術涉及超高電壓、特高電壓輸電
，尤其涉及氣體絕緣金屬封閉輸電線路的外殼套管。
技術介紹
氣體絕緣金屬封閉輸電線路是一種采用SF6等氣體絕緣、外殼套管與導體同軸布置的高電壓、大電流電力傳輸設備，它作為大容量、高電壓、長距離輸電線路，相對于高壓電纜輸電線路和架空線路，具有可靠性高、傳輸能力強、損耗低及使用壽命長等諸多技術性能優勢，特別適用于變電站、核電站、大型水電站及地下超高壓輸電網中。填充于外殼套管與導體間的SF6等絕緣氣體絕緣性能十分優良，是一種優于空氣和油的新一代超高壓絕緣介質材料，并且隨著氣體間隙的增大和壓力增加都能明顯地提高間隙的絕緣能力，擊穿場強約為空氣間隙的3倍。然而電場強度的均勻性對SF6氣體間隙擊穿電壓的影響要比空氣大得多，在極不均勻電場下，SF6氣體間隙擊穿電壓將低于空氣3倍，因此在氣體絕緣輸電線路的設計中應嚴格控制電場分布的不均勻性。雖然可以通過提高氣體間隙來提高絕緣強度，但要增加氣體間隙就必然要增大外殼套管的外徑尺寸，而外殼套管尺寸的增大不僅會增大輸電線路的占據空間，加大安裝和布置難度，而且外殼套管的耗材會成倍增多，加工制作難度更是明顯加大，尤其是輸電線路電壓達到750Kv以上，甚至達到1100Kv超高或特高電壓時，必然帶來外殼套管管徑的無限制增大，其實用性和經濟性均受到嚴重影響。因此目前的氣體絕緣輸電線路的輸電電壓大都集中在220Kv的電力系統中，其外殼管徑也在φ400mm以下。目前外殼套管的輸電電壓和管徑尺寸尚局限于有限范圍內，使得氣體絕緣金屬封閉輸電技術的應用范圍受到很大制約。同時為了減少外殼套管的焊縫長度，避免絕緣氣體的泄漏，現有的外殼套管大都采用金屬板卷制縱向對焊的結構，這種結構雖然可以控制和減少焊縫長度，但管段的長度受板材長度和卷制設備幅寬的限制，使得輸電線路中連接管道數量變多、相鄰管段間的連接結構件增加，既增加了管段連接安裝的工作量和連接結構耗材，又使潛在的氣體漏泄點變多；尤其是這種縱焊結構很難保證外殼套管的圓度，容易造成套管的失圓，而這種大管徑的外殼套管其圓度又難以校正，給使用中的電場分布均勻度留下隱患。因此，尋找在超高壓情況下輸電電壓與外殼套管管徑間的恰當關系，并且能夠較好地控制電場分布均勻性顯得十分迫切。
技術實現思路
針對現有技術所存在的上述不足，本專利技術所要解決的技術問題是提供一種氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管，它不僅具有合理的管徑和氣體間隙，并保持均勻的電場分布，而且便于制作加工。為了解決上述技術問題，本專利技術的氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管，它包括焊管本體，該焊管本體由板帶以螺旋狀卷曲焊接成圓管狀結構，所述焊管本體的外徑D=800mm～910mm，該焊管本體上的螺旋焊縫的螺距T=1.8m～2.5m；所述焊管本體的額定電壓V與焊管本體的外徑D之比V/D=0.90KV/mm～1.25KV/mm；所述焊管本體圓度t與外徑D之比t/D=0～1.5/1000，焊管本體的直線度f=0～1.5mm/m。采用上述結構后，由于焊管本體由板帶以螺旋狀卷曲焊接而成管狀結構，且螺旋焊縫的螺距控制在T=1.8m～2.5m之間，一方面以板材卷為原料進行螺旋狀卷曲焊接，能夠制作加工出任意長度的螺旋焊管，不僅可以根據實際需要來制作相應長度的焊管，使得制管效率大大提高，而且可以減少輸電線路外殼套管的連接結構件，既能降低制作加工及安裝維護成本，又使生產效率大為提高；另一方面過短的焊縫螺距使焊管上的焊縫變長，焊接工作量變大，焊接成本提高，且在使用中焊縫隙的泄漏、脫焊等缺陷會增加，而螺距過大雖然減少了焊縫的焊接長度，但又使螺旋焊管的耐壓強度變小，不利于氣體絕緣輸電系統中氣壓的穩定和絕緣性能的增強；而將焊縫螺距控制在T=1.8m～2.5m之間兼有良好的耐壓性、經濟性和加工性。又由于將焊管本體的外徑D控制在800mm—910mm之間，并且考慮管徑與輸電系統額定電壓的關系，將焊管本體的額定電壓V與外徑D之比V/D設計在0.90KV/mm—1.25KV/mm，使得管徑隨著額定電壓在一定數值范圍選擇確定，以保證在一定的額定電壓工作狀況下，氣體螺旋管具有合理的氣體間隙，保證氣體絕緣輸電系統保持優良的氣體絕緣性能，同時也使得螺旋焊管的加工制作性能變優，且具有合理的安裝空間和良好的經濟性。更由于本專利技術通過控制螺旋焊管的圓度和直線度來達到均勻和優化焊管電場的目的，焊管電場均勻性是決定絕緣特性的主要因素，焊管中導體電極在焊管中的位置以及焊管本身的形狀尺寸均明顯影響焊管內各點處的電場強度，彎曲的焊管使得導體電極不能在焊管不同截面上均處于焊管中心位置，會使導體表面距焊管壁的距離變化和波動，造成電場強度變化；同時不圓的螺旋焊管也使焊管壁面至導體距離發生變化，造成管內各處電場強度變化，因此焊管圓度和直線度均會引起電場不均勻，本專利技術的直線度和圓度很好的保持了導體電極與焊管之間的相對位置，控制了導體電極在焊管縱向中心位置的偏移和變化，保持焊管結構的電場分布均勻性，從而有效增強氣體絕緣性能。同時合理的焊管直線度和圓度也控制和減少焊管壁上的因電磁感應所形成渦流和環流，既能減少輸電耗能，又不會對其他設備和人員產生影響，具有安全環保的優點。因此本專利技術依據輸電額定電壓綜合確定管徑、焊管圓度和直線度，不僅氣體間隙合理，管內電場強度分布均勻，具有優良的氣體絕緣特性，而且便于制作加工。本專利技術的進一步實施方式，所述焊管本體上的螺旋焊縫為雙V型對接焊縫。采用雙V型對接焊縫，具有焊接牢度高、焊接變形小，既有利于提高焊管的機械強度，又利于保證焊管精確的結構尺寸和形狀公差。本專利技術又進一步實施方式，所述焊管本體的管壁厚度為8mm～10mm。能保證焊管良好的機械強度、經濟性，且便于制作加工。本專利技術的優選實施方式，所述焊管本體的額定電壓為1100KV，該焊管本體的外徑D=900mm，焊管本體的管壁厚度為10mm。該結構很好地適應了1100Kv氣體絕緣輸電線路，具有良好的電場均勻度和較高的機械強度，保證焊管具有足夠的氣體間隙和絕緣性能。本專利技術的又一優選實施方式，所述焊管本體的額定電壓為750KV，該焊管本體的外徑D=810mm，焊管本體的管壁厚度為8mm。該結構很好地適應了750Kv氣體絕緣輸電線路，具有良好的電場均勻度和較高的機械強度，保證焊管具有足夠的氣體間隙和絕緣性能。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管作進一步說明。圖1是本專利技術氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管一種具體實施方式的結構示意圖；圖2是圖1所示結構的左視結構示意圖。圖中，1—焊管本體、2—螺旋焊縫、3—電極導體。具體實施方式氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管以鋁合金板卷為材料，制作加工時從原料鋁合金鋼帶卷拉開并矯平后的鋁合金鋼帶（鋁合金鋼帶寬度優選1.5m～1.8m）在鋼帶傳送輥的牽動下，按螺旋角θ連續不斷地送入卷板成型機中將鋁合金板帶彎曲卷成螺旋狀圓筒，并對螺旋狀圓筒的螺旋對接縫進行焊接，焊接縫采用雙V型對接焊縫。經上述卷制和焊接而形成圓管狀的焊管本體1，焊管本體1可以根據實際需要加工成任意長，在焊管本體1上形成螺線狀的螺旋焊縫2。使用時在焊管本體1的圓心位置絕緣地支承有用于傳輸電能的電極導體3。本專利技術對焊管本體1的外徑D、管壁厚度及螺本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管，包括焊管本體（1），該焊管本體（1）由板帶以螺旋狀卷曲焊接成圓管狀結構，其特征在于：所述焊管本體（1）的外徑D=800mm～910mm，該焊管本體（1）上的螺旋焊縫（2）的螺距T=?1.8m～2.5m；所述焊管本體（1）的額定電壓V與焊管本體（1）的外徑D之比V/D=0.90?KV/mm～1.25?KV/mm；所述焊管本體（1）圓度t與外徑D之比t/D=0～1.5/1000，焊管本體（1）的直線度f=0～1.5mm/m。

【技術特征摘要】
1.一種氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管，包括焊管本體（1），該焊管本體（1）由板帶以螺旋狀卷曲焊接成圓管狀結構，其特征在于：所述焊管本體（1）的外徑D=800mm～910mm，該焊管本體（1）上的螺旋焊縫（2）的螺距T=1.8m～2.5m；所述焊管本體（1）的額定電壓V與焊管本體（1）的外徑D之比V/D=0.90KV/mm～1.25KV/mm；所述焊管本體（1）圓度t與外徑D之比t/D=0～1.5/1000，焊管本體（1）的直線度f=0～1.5mm/m。2.根據權利要求1所述的氣體絕緣輸電線路用螺旋焊管，其特征在于：所述焊管本體（1）上的螺旋焊縫（2）為雙V型對...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐小戀，
申請(專利權)人：江蘇恒旭電力科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32