專利名稱：氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，特別涉及沖擊電壓的應(yīng)對(duì)措施。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的用于氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置如以下所述。圖15為表示現(xiàn)有的電壓檢測(cè)裝置的構(gòu)成的剖視圖。
如圖15所示，具有導(dǎo)電構(gòu)件的作為導(dǎo)電性容器的接地金屬容器1，構(gòu)成氣體絕緣開關(guān)等氣體絕緣設(shè)備的筒形外殼。作為高電壓導(dǎo)體的母線2，同軸地配置在接地金屬容器1的內(nèi)部。筒狀的中間電極3和接地金屬容器1，同軸地配置在接地金屬容器1和母線2之間，并安裝成分別與接地金屬容器1和母線2各自保持電氣絕緣。中間電極3由絕緣支持構(gòu)件5絕緣地支持于接地金屬容器1的內(nèi)表面。
在接地金屬容器1的內(nèi)部空間9中，在中間電極3和母線2之間，構(gòu)成成為第1電容器的電容C1。引出電壓用的連接導(dǎo)體6安裝在中間電極3上，連接導(dǎo)體6穿過絕緣隔離構(gòu)件8與第2電容器10的高壓側(cè)連接。第2電容器10的低壓側(cè)連接處于接地電位的外箱11。
光電壓傳感器12與第2電容器10并聯(lián)連接，即該光電壓傳感器12的一端通過引線13，與第2電容器10的高壓側(cè)連接，而另一端與外箱11連接。光電壓傳感器的輸出部借助光纖電纜15，與信號(hào)處理部14連接。
下面，對(duì)電壓檢測(cè)動(dòng)作進(jìn)行說明。利用構(gòu)成于母線2和中間電極3之間的作為第1電容器的電容C1、和第2電容器10的電容C2的靜電電容比產(chǎn)生的分壓比，決定施加在光電壓傳感器12上的電壓。而且與施加在光電壓傳感器12上的電壓對(duì)應(yīng)的檢測(cè)輸出，通過光纖電纜15引至信號(hào)處理部14，從而檢測(cè)作為高電壓導(dǎo)體的母線2的電壓。
在這樣構(gòu)成的電壓檢測(cè)裝置中，當(dāng)高頻沖擊電壓施加在母線2時(shí)，在包括第2電容器10和光電壓傳感器12在內(nèi)的閉合回路中發(fā)生諧振現(xiàn)象，在第2電容器10的兩端產(chǎn)生的電壓及在光電壓傳感器12的兩端產(chǎn)生的電壓變大。因此，用無感應(yīng)電阻體連接第2電容器10和光電壓傳感器12，制止加在光電壓傳感器12上的沖擊電壓的同時(shí)，還縮短沖擊持續(xù)時(shí)間(例如參照日本專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開平11-202001號(hào)公報(bào)上述現(xiàn)有的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，雖然對(duì)包括第2電容器10和光電壓傳感器12在內(nèi)的閉合回路采取了相應(yīng)的抑制措施，但在高頻沖擊電壓施加在母線2上時(shí)，中間電極3低壓側(cè)分擔(dān)的電壓變大，有時(shí)在電壓檢測(cè)裝置內(nèi)的各部分上產(chǎn)生過電壓直至絕緣損壞。
本發(fā)明為解決上述問題而提出，其目的在于減少在有沖擊電壓施加時(shí)中間電極低壓測(cè)上分擔(dān)的電壓，防止電壓檢測(cè)裝置內(nèi)各部分產(chǎn)生過電壓，避免絕緣損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明相關(guān)的第1氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，包括封入絕緣氣體并接地的筒狀導(dǎo)電性容器；同軸地配置在該導(dǎo)電性容器內(nèi)的高電壓導(dǎo)體；將用在所述導(dǎo)電性容器內(nèi)所述高電壓導(dǎo)體、及隔開規(guī)定距離而且同軸地呈筒狀地形成的中間電極構(gòu)成的氣體絕緣設(shè)備的所述高電壓導(dǎo)體作為電壓檢測(cè)對(duì)象部分，與所述中間電極和所述導(dǎo)電性容器間連接的第2電容器；以及與該第2電容器并聯(lián)連接的電壓傳感器，通過將由所述高電壓導(dǎo)體和所述中間電極形成的第1電容器和所述第2電容器間的分壓電壓外施加在所述電壓傳感器而進(jìn)行電壓檢測(cè)。而且，包括在所述導(dǎo)電性容器內(nèi)支持所述中間電極的支持構(gòu)件，該支持構(gòu)件包括通過環(huán)形絕緣層設(shè)置在所述筒狀中間電極的外圓周上的第1環(huán)形支持導(dǎo)體；以及將該第1環(huán)形支持導(dǎo)體連接到所述導(dǎo)電性容器的第1連接導(dǎo)體。
本發(fā)明相關(guān)的第2氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，包括封入絕緣氣體并接地的筒狀導(dǎo)電性容器；同軸地配置在該導(dǎo)電性容器內(nèi)的高電壓導(dǎo)體；將用在所述導(dǎo)電性容器內(nèi)所述高電壓導(dǎo)體、及隔開規(guī)定距離而且同軸地呈筒狀地形成的中間電極構(gòu)成的氣體絕緣設(shè)備的所述高電壓導(dǎo)體作為電壓檢測(cè)對(duì)象部分，與所述中間電極和所述導(dǎo)電性容器間連接的第2電容器；以及與該第2電容器并聯(lián)連接的電壓傳感器，通過將由所述高電壓導(dǎo)體和所述中間電極形成的第1電容器和所述第2電容器間的分壓電壓外施加在所述電壓傳感器而進(jìn)行電壓檢測(cè)。而且，還包括將所述第2電容器的低壓側(cè)與所述導(dǎo)電性容器電氣連接的接地線導(dǎo)體；以及將所述中間電極電氣連接到所述第2電容器的連接導(dǎo)體，并且將所述接地線導(dǎo)體配置成圍住所述連接導(dǎo)體。
根據(jù)本發(fā)明的第1氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，在導(dǎo)電性容器內(nèi)具有支持中間電極的支持構(gòu)件，該支持構(gòu)件由于具有通過環(huán)形絕緣層設(shè)置在筒狀的中間電極的外圓周上的第1環(huán)形支持導(dǎo)體；以及該第1環(huán)形支持導(dǎo)體與所述導(dǎo)電性容器連接的第1連接導(dǎo)體，所以，能降低中間電極和導(dǎo)電性容器之間的電容產(chǎn)生的阻抗。因此，能減少外加高頻沖擊電壓時(shí)中間電極低壓側(cè)的分擔(dān)電壓，防止在電壓檢測(cè)裝置內(nèi)各部分上產(chǎn)生過電壓、避免絕緣損壞。
根據(jù)本發(fā)明的第2氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，具有第2電容器的低壓側(cè)和導(dǎo)電性容器電氣連接的接地線導(dǎo)體；以及將中間電極與上述第2電容器電氣連接的連接導(dǎo)體，并且將上述接地線導(dǎo)體配置成圍住上述連接導(dǎo)體，所以，能降低從第2電容器的低壓側(cè)至接地電位的阻抗。因此，能減少外加高頻沖擊電壓時(shí)中間電極低壓側(cè)的分擔(dān)電壓，防止在電壓檢測(cè)裝置內(nèi)各部分上產(chǎn)生過電壓、避免絕緣損壞。


圖1為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的剖視圖。
圖2為圖1示出的電壓檢測(cè)裝置的等效電路圖。
圖3為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電壓分擔(dān)比和外加電壓頻率特性間的關(guān)系用的圖。
圖4為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的使C3的值變化，電壓分擔(dān)比與外加電壓頻率間依附關(guān)系用的圖。
圖5為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電壓分擔(dān)比與C3間依附關(guān)系用的圖。
圖6為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的使L3的值變化，電壓分擔(dān)比與C3間依附關(guān)系用的圖。
圖7為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的其它示例的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的剖視圖。
圖8為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的其它示例的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的剖視圖。
圖9為表示本發(fā)明實(shí)施方式2的在接地金屬容器內(nèi)表面上支持中間電極的支持構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。
圖10為表示本發(fā)明實(shí)施方式2的在接地金屬容器內(nèi)表面上支持中間電極的支持構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的橫剖視圖。
圖11為表示本發(fā)明實(shí)施方式3的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的部分剖視圖。
圖12為表示本發(fā)明實(shí)施方式3的使L2的值變化，電壓分擔(dān)比與外加電壓頻率間依附特性用的圖。
圖13為表示本發(fā)明實(shí)施方式3的其它示例的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的剖視圖。
圖14為表示本發(fā)明實(shí)施方式3的其它示例的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的剖視圖。
圖15為表示現(xiàn)有氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的概要構(gòu)成圖。
標(biāo)號(hào)說明1作為導(dǎo)電性容器的接地金屬容器、2作為高電壓導(dǎo)體的母線、3中間電極、6連接導(dǎo)體、8絕緣隔離構(gòu)件、10第2電容器、12電壓傳感器、15作為絕緣支持構(gòu)件的環(huán)形絕緣層、22接地線(接地線導(dǎo)體)、22a接地線線料、22b、22c筒狀導(dǎo)體(接地線導(dǎo)體)、24作為第2連接導(dǎo)體的中間電極側(cè)連接導(dǎo)體、24a作為第2環(huán)形支持導(dǎo)體的中間電極側(cè)環(huán)形支持導(dǎo)體、25作為絕緣支持構(gòu)件的環(huán)形絕緣層、26作為第1連接導(dǎo)體的容器一側(cè)連接導(dǎo)體、26作為第1環(huán)形支持導(dǎo)體的容器一側(cè)支持導(dǎo)體、31第1環(huán)形支持導(dǎo)體、31a、31b作為第1連接導(dǎo)體的支持導(dǎo)體連接構(gòu)件、AR避雷器具體實(shí)施方式
圖1為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的剖視圖。圖1(a)為側(cè)剖視圖、圖1(b)為局部橫剖視圖。
如圖1所示，作為由導(dǎo)電構(gòu)件組成的導(dǎo)電性容器的接地金屬容器1，構(gòu)成氣體絕緣開關(guān)等氣體絕緣設(shè)備的筒形外殼，并充入SF6等絕緣氣體。
作為電壓檢測(cè)對(duì)象部分的高電壓導(dǎo)體的母線2，同軸地配置在接地金屬容器1的內(nèi)部，筒狀的中間電極3與接地金屬容器1，同軸地配置在接地金屬容器1和母線2之間。接地金屬容器1和母線2各自保持電氣絕緣進(jìn)行安裝。
中間電極3由作為絕緣支持構(gòu)件的環(huán)形絕緣層15、第1環(huán)形支持導(dǎo)體(以后簡(jiǎn)稱為環(huán)形支持導(dǎo)體31)及作為第1連接導(dǎo)體的支持導(dǎo)體連接構(gòu)件31a構(gòu)成的支持構(gòu)件，支持于接地金屬容器1的內(nèi)表面。環(huán)形絕緣層15及環(huán)形支持導(dǎo)體31環(huán)形地形成于中間電極3的外圓周。另外，環(huán)形支持導(dǎo)體31通過環(huán)形絕緣層15設(shè)置在中間電極3外圓周的同時(shí)，利用支持導(dǎo)體連接構(gòu)件31a固定于接地金屬容器1的內(nèi)表面，并與接地金屬容器1電氣連接。
在接地金屬容器1的內(nèi)部氣體空間中，在中間電極3和母線2之間構(gòu)成成為第1電容器的電容C1。引出電壓用的連接導(dǎo)體6安裝于中間電極3上，連接導(dǎo)體6穿過分隔接地金屬容器1內(nèi)部氣體空間和外側(cè)的氣體的絕緣隔離構(gòu)件8，連接第2電容器10的高壓側(cè)。第2電容器10的低壓側(cè)連接位于接地電位的外箱11。22是連接外箱11和接地金屬容器1的接地線。
第2電容器10與電壓傳感器12并聯(lián)連接，第2電容器10及電壓傳感器12收容于外箱11。電壓傳感器12的輸出部連接圖中未示出的信號(hào)處理部。
以下，對(duì)電壓檢測(cè)動(dòng)作進(jìn)行說明。根據(jù)母線2和中間電極3之間構(gòu)成的作為第1電容器的電容C1、以及第2電容器10的電容C2間的分壓比，決定施加在電壓傳感器12的外加電壓。而且向信號(hào)處理部導(dǎo)出與施加在電壓傳感器12的外加電壓對(duì)應(yīng)的檢測(cè)輸出，通過信號(hào)處理檢測(cè)出作為高電壓導(dǎo)體用的母線2的電壓。電壓傳感器12例如可以采用將由第2電容器10電壓分擔(dān)后的模擬電壓信號(hào)變換成數(shù)字的A/D變換器、或通過電阻對(duì)檢測(cè)出的電流積分作為電壓輸出的裝置?；蛘呤蔷哂泄怆妷涸墓怆妷簜鞲衅鳌?br> 圖2表示圖1示出的電壓檢測(cè)裝置的等效電路圖。
在圖2中，C1～C4、L1～L4及R1定義如下。
C1母線2和中間電極3之間的電容(第1電容器10的電容)。
C2第2電容器10的電容。
C3絕緣支持構(gòu)件(環(huán)形絕緣層)15的電容。
C4電壓傳感器12的電容。
L1；連接電壓傳感器12的引線的電感。
L2從第2電容器10至接地部位的電感(包括第2電容器10具有的電感)。
L3從絕緣支持構(gòu)件(環(huán)形絕緣層)15至接地部位的電感。
L4連接導(dǎo)體6的電感。
R1放電電阻以下，對(duì)在檢測(cè)施加在母線2的電壓的電壓檢測(cè)裝置上，中間電極3低壓側(cè)分擔(dān)的分擔(dān)電壓進(jìn)行說明。
圖2中電壓分擔(dān)比(分壓比)，由電壓檢測(cè)裝置中的C1的阻抗和C1低壓側(cè)的總阻抗之比而定。此時(shí)的電壓分擔(dān)比因?yàn)殡妷簜鞲衅?2的電容C4的阻抗非常大，所以成為Z1的阻抗對(duì)Z2、Z3的疊合阻抗之比。這里，Z1是C1的阻抗，Z2是L4、C2及L2的阻抗。Z3是C3及L3的阻抗。
只要加在母線2上的電壓波形是小于等于100kHz的低頻分量，則在通常的構(gòu)成中，相比C2的阻抗L2、L3、L4、R2的阻抗足夠小，而C3的阻抗足夠大。因此，電壓分擔(dān)比由C1和C2的阻抗分擔(dān)決定。
另一方面，在由于斷路器或開關(guān)等動(dòng)作產(chǎn)生的沖擊具有超過100kHz的高頻分量的電壓施加在母線2的情況下，L2、L3、L4、C3由于與C2的阻抗相比就不能勿略不計(jì)，所以電壓分擔(dān)比變化。當(dāng)高頻沖擊電壓施加在母線2時(shí)，中間電極3低壓側(cè)的分擔(dān)電壓變大，但該分擔(dān)電壓的上升由于低壓側(cè)的電壓分擔(dān)比減小而被抑制。
圖3為表示電壓分擔(dān)比和外加電壓頻率特性間的關(guān)系用圖。根據(jù)表示利用現(xiàn)有技術(shù)的電壓分擔(dān)比的曲線A，當(dāng)將Z2減小時(shí)就能如曲線B所示地降低電壓分擔(dān)比，當(dāng)將Z3減小時(shí)又能如曲線C所示地降低電壓分擔(dān)比。
圖4為表示使C3的值變化，電壓分擔(dān)比與外加電壓頻率間依附特性用的圖。圖中，作為示例，設(shè)L2＝0.1μH、L3＝0.1μH、L4＝0.1μH、C1＝10pF、C2＝10000pF，以此計(jì)算電壓分擔(dān)比。C3的值一大，Z3就變小電壓分擔(dān)比變小，能抑制電壓檢測(cè)裝置內(nèi)各部份發(fā)生的過電壓。
圖5、圖6表示外加電壓的頻率100MHZ的電壓分擔(dān)比與C3間的依附關(guān)系。特別是圖6表示使L3的值變化。如圖中所示，C3的值從10pF至20pF，對(duì)于現(xiàn)有的C3的值(小于等于0.1PF)，電壓分擔(dān)比為一半左右。雖然也取決于L或C2的值，但若C3大于等于10pF，則能充分地抑制電壓檢測(cè)裝置內(nèi)各部分發(fā)生的過電壓。另外，L3的值越小電壓分擔(dān)比也能越小。
在該實(shí)施方式1中，如上所述，用環(huán)形絕緣層15、環(huán)形支持導(dǎo)體31、以及支持導(dǎo)體連接構(gòu)件31a，構(gòu)成將中間電極3支持于接地金屬容器1內(nèi)表面的支持構(gòu)件。通過這樣，能使成為絕緣支持構(gòu)件的環(huán)形絕緣層15減薄，并加大形成面積。因此，增大圖2示出的等效電路中絕緣支持構(gòu)件(環(huán)形絕緣層)15的電容C3減小Z3的阻抗。通過這樣，電壓檢測(cè)裝置低壓側(cè)的電壓分擔(dān)比變小，能制止電壓檢測(cè)裝置內(nèi)各部分產(chǎn)生的過電壓。因此能防止絕緣構(gòu)件，特別是絕緣支持構(gòu)件(環(huán)形絕緣層)15或絕緣隔離構(gòu)件8處的絕緣損壞。
圖7為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的其它示例的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的部分?jǐn)嗝娌?，圖7(a)表示側(cè)剖視圖，圖7(b)表示橫剖視圖。該例中，在圖1示出的電壓檢測(cè)裝置中，在中間電極3和接地金屬容器1的接地部位之間連接成為沖擊抑制手段的放電器(避雷器)AR。這樣，就和環(huán)形絕緣層15的電容C3并聯(lián)地連接放電器(避雷器)AR，進(jìn)而抑制環(huán)形絕緣層15處發(fā)生過電壓，能確實(shí)地防止環(huán)形絕緣層15的絕緣損壞。
圖8為表示本發(fā)明實(shí)施方式1的又一其它示例的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的部分剖視圖。圖8(a)表示側(cè)剖視圖、圖8(b)表示橫剖視圖。與圖1示出的電壓檢測(cè)裝置相同，環(huán)形支持導(dǎo)體31通過環(huán)形絕緣層15設(shè)置在中間電極3外圓周，同時(shí)，靠作為第1連接導(dǎo)體的支持導(dǎo)體連接構(gòu)件31b固定于接地金屬容器1的內(nèi)表面，雖與接地金屬容器1電氣連接，但在該例中，支持導(dǎo)體連接構(gòu)件31b沿接地金屬容器1的內(nèi)圓周面形成環(huán)狀。因此，與上述實(shí)施方式1同樣地能獲得增大C3的效果，同時(shí)，還能降低從絕緣支持構(gòu)件(環(huán)形絕緣層)15至接地部位的電感L3。通過這樣，能再度減小Z3的阻抗，進(jìn)一步降低電壓檢測(cè)裝置低壓側(cè)的電壓分擔(dān)比，提高對(duì)過電壓的抑制效果。
實(shí)施方式2還有，在上述實(shí)施方式1中，作為絕緣支持構(gòu)件的環(huán)形絕緣層15與中間電極3的外圓周相接進(jìn)行配置，但也可以如圖9、圖10所示，構(gòu)成將中間電極3支持于接地金屬容器1內(nèi)表面的支持構(gòu)件。圖9及圖10為表示本發(fā)明實(shí)施方式2的將中間電極3支持于接地金屬容器1內(nèi)表面的支持構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖及橫剖視圖。還有，圖中示出的支持構(gòu)件以外的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。
如圖9、圖10所示，作為第1環(huán)形支持導(dǎo)體的容器側(cè)環(huán)形支持導(dǎo)體26a、及作為第2環(huán)形支持導(dǎo)體的中間電極側(cè)環(huán)形支持導(dǎo)體24a通過構(gòu)成絕緣支持構(gòu)件的環(huán)形絕緣層25，構(gòu)成互相配合的配合結(jié)構(gòu)部CS。容器側(cè)環(huán)形支持導(dǎo)體26a利用作為第1連接導(dǎo)體的容器側(cè)連接導(dǎo)體26與接地金屬容器1連接。另外，中間電極側(cè)環(huán)形支持導(dǎo)體24a利用作為第2連接導(dǎo)體的中間電極側(cè)連接導(dǎo)體24與中間電極3連接。另外，如圖9所示，中間電極側(cè)環(huán)形支持導(dǎo)體24a及容器側(cè)環(huán)形支持導(dǎo)體26a各自有凹部和凸部通過環(huán)形絕緣層25使這些凹部和凸部互相配合在一起。本實(shí)施方式中，為向中間電極側(cè)環(huán)形支持導(dǎo)體24a的接地金屬容器1的軸向凸出的凸部、和容器側(cè)環(huán)形支持導(dǎo)體26a的凹部通過厚度G的環(huán)形絕緣層25互相配合在一起的狀態(tài)。
通過這樣，構(gòu)成中間電極3和接地金屬容器1間絕緣支持構(gòu)件的環(huán)形絕緣層25可以做得比實(shí)施方式1的絕緣支持構(gòu)件(環(huán)形絕緣層15)更薄，形成更大的面積，能進(jìn)一步增大絕緣支持構(gòu)件(環(huán)形絕緣層)的電容C3。通過這樣，再度降低Z3的阻抗電壓，檢測(cè)裝置低壓側(cè)的電壓分擔(dān)比減小，能進(jìn)一步制止電壓檢測(cè)裝置內(nèi)各部分發(fā)生的過電壓。
還有，在上述實(shí)施方式1、2中，將構(gòu)成中間電極3和接地金屬容器1間的絕緣支持構(gòu)件的環(huán)形絕緣層15、25的形狀做薄、做大，增大電容C3，但若用具有高介電系數(shù)的材料構(gòu)成環(huán)形絕緣層15、25則能更加有效地增大C3。通常廣泛地用于C3部分的絕緣材料是以使用二氧化硅材料的環(huán)氧樹脂、或FRP為主，介電常數(shù)為4，本處使用氧化鋁環(huán)氧樹脂(介電常數(shù)6)等高介電常數(shù)材料。
另外，通過與C3并聯(lián)地配置電容器也能增大電容C3。
實(shí)施方式3圖11為表示該實(shí)施方式3的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的部分剖視圖，圖11(a)表示側(cè)剖視圖，圖11(b)表示圖11(a)中的XI(b)-XI(b)線的剖視圖。
另外，圖11中為表述之方便，只表示中間電極3低壓側(cè)，還省略外箱11內(nèi)的圖示，但所省略的部分都與圖1示出的上述實(shí)施方式1相同。
如圖中所示，中間電極3由絕緣支持構(gòu)件5支持于接地金屬容器1之內(nèi)表面。此處的絕緣支持構(gòu)件5是與現(xiàn)有的構(gòu)件相同的支柱。中間電極3上安裝引出電壓用的連接導(dǎo)體6，連接導(dǎo)體6穿過分隔接地金屬容器1的內(nèi)部氣體空間和外測(cè)的氣體的絕緣隔離構(gòu)件8，與第2電容器10高壓側(cè)連接。第2電容器10低壓側(cè)連接位于接地電位的外箱11。絕緣隔離構(gòu)件8靠螺栓構(gòu)件BL緊固于接地金屬容器1的凸緣部1b。還有1a是形成于凸緣部1b的容器一側(cè)及外箱一側(cè)圍住連接導(dǎo)體的筒狀連接導(dǎo)體，容器一側(cè)凸緣部1b連接接地金屬容器1，外箱一側(cè)凸緣部1b連接外箱11。22是接地線導(dǎo)體，用于與將圖中未示出的第2電容器10低壓側(cè)端子及外箱11保持在接地電位的接地金屬容器1電氣連接。
在這種情況下，用沿連接導(dǎo)體6的長度方向平行延伸的多根接地線線料22a構(gòu)成，將該多根接地線線料22a配置成圍著連接導(dǎo)體6。通過如此地構(gòu)成接地線導(dǎo)體22能減小接地線導(dǎo)體22的電感，能減小圖2的等效電路示出的從第2電容器10至接地部位的電感L2。由此能減小L4、C2、及L2產(chǎn)生的阻抗即Z2。
如以上所述，通過減小Z2能降低電壓檢測(cè)裝置的電壓分擔(dān)比。圖12表示使L2的值變化，電壓分擔(dān)比與外加電壓頻率間的依附關(guān)系。
當(dāng)L2的值變小時(shí)，Z2變小電壓分擔(dān)比也變小，能制止電壓檢測(cè)裝置內(nèi)各部分上發(fā)生的過電壓。因此，能防止絕緣構(gòu)件，尤其是絕緣支持構(gòu)件(環(huán)形絕緣層)及絕緣隔離構(gòu)件8處的絕緣損壞。
圖13為表示本發(fā)明實(shí)施方式3的其它示例的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的部分剖視圖。圖13(a)表示側(cè)剖視圖，圖13(b)表示圖13(a)中的XIII(b)-XIII(b)線的剖視圖。
如圖13所示，接地線導(dǎo)體22用筒狀導(dǎo)體22b構(gòu)成，該筒狀導(dǎo)體22b可配置在連接導(dǎo)體6的周圍。這種情況下也能減少接地線導(dǎo)體22的電感，獲得與上述實(shí)施方式3相同的效果。
圖14為表示本發(fā)明實(shí)施方式3的又一其它示例的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置構(gòu)成的部分剖視圖。圖14(a)表示側(cè)剖視圖，圖14(b)表示圖14(a)中的XIV(b)-XIV(b)線的剖視圖。
如圖14所示，接地線導(dǎo)體22用配置成覆蓋絕緣隔離構(gòu)件8外圓周面的筒狀導(dǎo)體22c構(gòu)成，通過絕緣隔離構(gòu)件8對(duì)向的接地金屬容器1的容器一側(cè)及外箱一側(cè)的凸緣部1b，互相電氣連接。這種情況也能減少接地線導(dǎo)體22的電感，獲得與上述實(shí)施方式3同樣的效果。
還有，該實(shí)施方式3示出的接地線導(dǎo)體22的結(jié)構(gòu)，也可適用于上述實(shí)施方式1、2示出的將環(huán)形絕緣層15、25用于絕緣支持構(gòu)件的電壓檢測(cè)裝置。在這種情況下，因?yàn)槟茉龃箅娙軨3，所以Z2和Z3兩者的阻抗能減少，進(jìn)而降低電壓分擔(dān)比，提高對(duì)過電壓的抑制效果。
還有，上述實(shí)施方式1～3示出的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，也能適用于三相氣體絕緣開關(guān)裝置(GIS)用的電壓檢測(cè)裝置。例如，分別適用于一相一相地分開的3臺(tái)電壓檢測(cè)裝置。
權(quán)利要求
1.一種氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，包括封入絕緣氣體并接地的筒狀導(dǎo)電性容器；同軸地配置在該導(dǎo)電性容器內(nèi)的高電壓導(dǎo)體；將在所述導(dǎo)電性容器內(nèi)用所述高電壓導(dǎo)體、及隔開規(guī)定距離而且同軸地呈筒狀地形成的中間電極構(gòu)成的氣體絕緣設(shè)備的所述高電壓導(dǎo)體作為電壓檢測(cè)對(duì)象部分，與所述中間電極和所述導(dǎo)電性容器間連接的第2電容器；以及與該第2電容器并聯(lián)連接的電壓傳感器，通過將由所述高電壓導(dǎo)體和所述中間電極形成的第1電容器和所述第2電容器間的分壓電壓施加至所述電壓傳感器而進(jìn)行電壓檢測(cè)，其特征在于，還包括在所述導(dǎo)電性容器內(nèi)支持所述中間電極的支持構(gòu)件，該支持構(gòu)件包括通過環(huán)狀地形成的絕緣支持構(gòu)件設(shè)置在所述筒狀的中間電極的外圓周上的第1環(huán)形支持導(dǎo)體；以及將該第1環(huán)形支持導(dǎo)體連接到所述導(dǎo)電性容器的第1連接導(dǎo)體。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，其特征在于，沿所述導(dǎo)電性容器的內(nèi)圓周面，環(huán)狀地形成所述第1環(huán)形支持導(dǎo)體與所述導(dǎo)電性容器連接的第1連接導(dǎo)體。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述中間電極和所述絕緣支持構(gòu)件之間具有第2環(huán)形支持導(dǎo)體；以及該第2環(huán)形支持導(dǎo)體與所述中間電極連接的第2連接導(dǎo)體；所述第1、第2環(huán)形支持導(dǎo)體分別具有凹部和凸部，通過所述絕緣支持構(gòu)件使凹部和凸部互相嵌合。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述中間電極和所述導(dǎo)電性容器之間連接避雷器。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括將所述第2電容器的低壓側(cè)電氣連接到所述導(dǎo)電性容器的接地線導(dǎo)體，以及將所述中間電極電氣連接到所述第2電容器的連接導(dǎo)體；并且將所述接地線導(dǎo)體配置成圍住所述連接導(dǎo)體。
6.一種氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，包括封入絕緣氣體并接地的筒狀導(dǎo)電性容器；同軸地配置在該導(dǎo)電性容器內(nèi)的高電壓導(dǎo)體；將在所述導(dǎo)電性容器內(nèi)用所述高電壓導(dǎo)體、及隔開規(guī)定距離而且同軸地呈筒狀地形成的中間電極構(gòu)成的氣體絕緣設(shè)備的所述高電壓導(dǎo)體作為電壓檢測(cè)對(duì)象部分，與所述中間電極和所述導(dǎo)電性容器間連接的第2電容器；以及與該第2電容器并聯(lián)連接的電壓傳感器，通過將由所述高電壓導(dǎo)體和所述中間電極形成的第1電容器和所述第2電容器間的分壓電壓施加至所述電壓傳感器而進(jìn)行電壓檢測(cè)，其特征在于，還包括將所述第2電容器的低壓側(cè)電氣連接到所述導(dǎo)電性容器的接地線導(dǎo)體；以及將所述中間電極電氣連接到所述第2電容器的連接導(dǎo)體；并且將所述接地線導(dǎo)體配置成圍住所述連接導(dǎo)體。
7.如權(quán)利要求6所述的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，其特征在于，用沿所述連接導(dǎo)體長度方向平行延伸的多根接地線線料，構(gòu)成所述接地線導(dǎo)體，并將該多根接地線線料配置成圍住所述連接導(dǎo)體。
8.如權(quán)利要求6所述的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，其特征在于，筒狀地構(gòu)成所述接地線導(dǎo)體，并配置在所述連接導(dǎo)體周圍。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述中間電極和所述導(dǎo)電性容器之間連接避雷器。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種電壓檢測(cè)裝置，能減小氣體絕緣設(shè)備的電壓檢測(cè)裝置中的中間電極低壓側(cè)的電壓分擔(dān)比，制止電壓檢測(cè)裝置內(nèi)過電壓的發(fā)生，防止絕緣損壞。該裝置具有用在接地金屬容器1內(nèi)與母線2隔開規(guī)定距離而且同軸地呈筒狀地形成的中間電極3、及接地金屬容器1構(gòu)成的第1電容器；以及電壓檢測(cè)用的第2電容器10，通過將所述第1電容器和所述第2電容器間的分壓施加在電壓傳感器12從而檢測(cè)母線2的電壓。而且，借助環(huán)形絕緣層5將環(huán)形支持導(dǎo)體31設(shè)置在中間電極3的外圓周上，通過利用支持導(dǎo)體連接構(gòu)件31a將環(huán)形支持導(dǎo)體31支持于接地金屬容器1的內(nèi)表面，從而降低中間電極3和接地金屬容器1之間的電容，減小電壓分擔(dān)比。
文檔編號(hào)G01R19/00GK1858598SQ20061007781
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月2日
發(fā)明者宮下信, 井波潔, 堀之內(nèi)雄作, 羽馬洋之, 伊東啟太, 石垣一三, 伊藤文雄 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社