專利名稱：氣體絕緣開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用于電力系統(tǒng)和配電系統(tǒng)等的氣體絕緣開關(guān)裝置，特別是涉及密閉型的氣體絕緣開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
人們知道，氣體絕緣開關(guān)裝置中的斷路電極之間、接地電極之間、相電極之間、或帶電部分之間等的絕緣用的絕緣氣體，使用的是空氣或六氟化硫，六氟化硫由于其耐電壓強(qiáng)度和消弧能力等性能優(yōu)異，成了絕緣氣體的主流。但是六氟化硫存在著導(dǎo)致地球變暖的地球溫暖化系數(shù)非常高的問題，在保護(hù)環(huán)境意識(shí)不斷提高的近年來，使用逐步受到規(guī)則的限制。
另一方面，針對(duì)氣體絕緣開關(guān)裝置中最需要檢查的部分為遮斷器，在使用六氟化硫的情況下，每一次檢查都需要把裝置內(nèi)的六氟化硫放出和再充氣，在放出和再充氣時(shí)為了補(bǔ)充六氟化硫的損失部分和再充氣，就需要裝六氟化硫的耐壓氣體鋼瓶的問題，在特開昭60-141105號(hào)公報(bào)中，公開了使用干燥空氣代替六氟化硫作為絕緣氣體的技術(shù)。在該技術(shù)中，干燥空氣利用加壓泵壓縮貯存于耐壓氣體鋼瓶中，在需要時(shí)由這種鋼瓶提供給絕緣氣體開關(guān)裝置，在氣體絕緣開關(guān)裝置內(nèi)以非加壓狀態(tài)使用。
但是近來氣體絕緣開關(guān)裝置由于市場需要趨向小型化，由于這樣的小型化趨向，使用于氣體絕緣開關(guān)裝置的空氣要求比以往更高的耐壓強(qiáng)度，以往使用的非加壓干燥空氣不能夠適應(yīng)上述要求。特別是密閉型的氣體絕緣開關(guān)裝置，由于相間和對(duì)地的絕緣距離能夠比其他型號(hào)大幅度縮小，所以能夠更加小型化，但是反之，也要求密閉容器內(nèi)的絕緣氣體是耐電壓強(qiáng)度特別優(yōu)異的氣體。
本發(fā)明的課題是，提供能夠適應(yīng)對(duì)于上述已有技術(shù)的現(xiàn)狀以及近來對(duì)氣體絕緣開關(guān)裝置提出的要求的，以具有優(yōu)異的耐電壓強(qiáng)度的空氣絕緣的氣體絕緣開關(guān)裝置。又，本發(fā)明的課題是提供能夠比以往更加小型化的氣體絕緣開關(guān)裝置。
(2)上述(1)的氣體絕緣開關(guān)裝置中，干燥加壓空氣的壓力為0.11～0.3MPa。
(3)上述(1)或(2)中，干燥加壓空氣的含水量為3000ppm(對(duì)于上述干燥加壓空氣中含有的水蒸氣分壓換算為101325Pa的情況下的水蒸氣體積的體積比)以下。
(4)在上述(1)或(2)或(3)所述的氣體絕緣開關(guān)裝置中，在開關(guān)的帶電部分與接地部分之間以及上述帶電部分之間設(shè)置絕緣屏(barriers)。
(5)在上述(1)或(2)或(3)所述的氣體絕緣開關(guān)裝置中，在開關(guān)開閉時(shí)，開關(guān)的起弧的觸點(diǎn)部分是真空閥。
圖2是干燥加壓空氣的壓強(qiáng)～擊穿電壓關(guān)系曲線。
圖3為本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置的實(shí)施動(dòng)態(tài)2的說明圖。
實(shí)施形態(tài)1

圖1～圖2是本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置的實(shí)施動(dòng)態(tài)1的說明圖。圖1是實(shí)施形態(tài)1的結(jié)構(gòu)說明圖，圖2是干燥加壓空氣的壓強(qiáng)～擊穿電壓關(guān)系曲線。
在圖1中，1是氣體絕緣開關(guān)裝置，2是第1密閉容器，21是絕緣母線，22是母線斷路器，3是密閉容器，31是遮斷器，32是受電斷路器，33是接地開關(guān)，4是斷路器操作機(jī)構(gòu)，5是接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)，6是斷路器操作機(jī)構(gòu)，7是受電電纜。母線斷路器22、遮斷器31、受電斷路器32及接地開關(guān)33分別對(duì)應(yīng)于三相絕緣母線21的各相設(shè)置，在第一密閉容器2內(nèi)容納母線21和母線斷路器22，而在第二密閉容器3內(nèi)分別容納遮斷器31、受電斷路器32及接地開關(guān)33，在第一密閉容器2內(nèi)和第二密閉容器3內(nèi)的空間中封入干燥加壓空氣。上述干燥加壓空氣的壓強(qiáng)(包含水蒸氣分壓的全部壓強(qiáng)，下同)以及含水量(對(duì)于上述干燥加壓空氣中含有的水蒸氣分壓換算為101325Pa的情況下的水蒸氣體積的體積比，下同)分別為0.2MPa、1500ppm。斷路器操作機(jī)構(gòu)4、接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)5、遮斷器操作機(jī)構(gòu)6以及受電電纜7設(shè)置于上述密閉容器2、3外。
母線斷路器22通過絕緣襯套(bushing)81連接于遮斷器31的固定電極，遮斷器31的可動(dòng)電極通過絕緣襯套82連接于受電斷路器32，受電斷路器32通過一部分設(shè)置于第二密閉容器3內(nèi)的絕緣襯套83和變壓器CT連接于受電電纜7。
圖2是發(fā)表于CH1583-4/80/0000-0034$00.75、1980IEEE的干燥空氣(含水量3000ppm以下)的，干燥加壓空氣的壓強(qiáng)與擊穿電壓的關(guān)系曲線，橫軸表示空氣壓強(qiáng)(MPa)，縱軸表示擊穿電壓(以大氣壓下的擊穿電壓為1)。在對(duì)封入密閉容器內(nèi)部的干燥空氣的氣體壓力與絕緣距離的關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，上述絕緣性能的測定方法采用嚴(yán)格的棒—平板正極性雷電脈沖試驗(yàn)方法。由圖2可見，擊穿電壓隨著干燥空氣壓強(qiáng)的上升而上升，在干燥空氣壓強(qiáng)為0.30MPa左右達(dá)到飽和狀態(tài)。另一方面，干燥空氣的壓強(qiáng)如果偏低，則存在外部潮濕空氣侵入第一、第二密閉容器2、3的問題，因此必須具有能夠防止這樣的侵入并且具有良好的擊穿電壓特性，所以在本發(fā)明中干燥空氣使用壓強(qiáng)范圍為0.11～0.30MPa的空氣。又，在本發(fā)明中，干燥空氣的含水量最好是在3000ppm以下，更理想的是2000ppm以下。實(shí)施形態(tài)1使用的干燥加壓空氣是本發(fā)明采用的干燥加壓空氣的理想的例子之一。
實(shí)施形態(tài)2圖3為本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置的實(shí)施動(dòng)態(tài)2的結(jié)構(gòu)說明圖，在圖3中，1是氣體絕緣開關(guān)裝置，2是第1密閉容器，21是絕緣母線，22是母線斷路器，23是絕緣屏(barriers)，3是第二密閉容器，31是遮斷器(真空遮斷器)，32是受電斷路器，34是絕緣屏，41是母線斷路器操作機(jī)構(gòu)，42是受電斷路器操作機(jī)構(gòu)，6是遮斷器操作機(jī)構(gòu)，7是受電電纜。母線斷路器22、絕緣屏23、遮斷器31、受電斷路器32及絕緣屏34分別對(duì)應(yīng)于三相絕緣母線21的各相設(shè)置，在第一密閉容器2內(nèi)容納母線21和母線斷路器22以及絕緣屏23，而在第二密閉容器3內(nèi)容納遮斷器31、受電斷路器32及絕緣屏34，在第一密閉容器2內(nèi)和第二密閉容器3內(nèi)的空間中封入干燥加壓空氣。上述干燥加壓空氣的壓強(qiáng)及含水量分別為0.25MPa、1000ppm。母線斷路器操作機(jī)構(gòu)41、受電斷路器操作機(jī)構(gòu)42、遮斷器操作機(jī)構(gòu)6、以及受電電纜7等設(shè)置于上述密閉容器2、3外。
通過絕緣襯套85，母線斷路器22連接于遮斷器31的固定電極上，遮斷器31的可動(dòng)電極連接于受電斷路器32上，受電斷路器32通過絕緣襯套86連接于受電電纜7。
遮斷器31在其開閉時(shí)發(fā)生電弧的接點(diǎn)部分形成真空閥(valve)(未圖示)，利用使該可動(dòng)電極相對(duì)于其固定電極前后移動(dòng)的方法連接或切斷電路。
絕緣屏23具有作為第一密閉容器內(nèi)的三相的各導(dǎo)體帶電部之間的絕緣屏的功能，絕緣屏34具有作為存在于第二密閉容器3內(nèi)的多個(gè)帶電部之間，以及這些帶電部與接地部之間的絕緣屏的功能。絕緣屏23和絕緣屏34使用電氣絕緣材料構(gòu)成，例如采用環(huán)氧樹脂板、玻纖環(huán)氧樹脂疊層板、玻璃基體不飽和聚酯樹脂成型材料等。
在本發(fā)明中，作為開關(guān)，可以是圖1、圖3所示的母線斷路器、遮斷器、真空遮斷器、受電斷路器、接地開關(guān)或其他開關(guān)，例如負(fù)載開關(guān)等。
本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置，如上所述，(1)在容納開關(guān)的密閉容器中封入作為絕緣氣體的干燥加壓空氣。干燥加壓空氣不同于向來使用的六氟化硫，是完全無害的，不會(huì)使地球環(huán)境惡化。而且干燥加壓空氣利用例如上述特開昭60-141105號(hào)公報(bào)中公開的方法，干燥空氣利用加壓泵壓縮后貯存于氣罐中，在需要時(shí)由這種氣罐提供給絕緣氣體開關(guān)裝置，容易得到而且價(jià)格便宜。
又，(2)所述的裝置，即在上述(1)的氣體絕緣開關(guān)裝置中，干燥加壓空氣的壓力為0.11～0.3MPa，而且(3)所述的裝置，即上述(1)或(2)的裝置中，干燥加壓空氣的含水量為3000ppm以下，就具有極其優(yōu)異的耐電壓擊穿特性。還有，利用使干燥加壓空氣的壓強(qiáng)大于0.11MPa的方法，可以解決外部潮濕空氣進(jìn)入容納開關(guān)的密閉容器內(nèi)部的問題，長期維持該密閉容器內(nèi)的氣體絕緣性能的穩(wěn)定。
又，(4)所述的裝置，即上述(1)或(2)或(3)所述的氣體絕緣開關(guān)裝置中，在開關(guān)的帶電部分與接地部分之間以及上述帶電部分之間設(shè)置絕緣屏，就能夠在干燥加壓空氣產(chǎn)生的所述氣體絕緣性能上再增加絕緣屏的絕緣功能，利用這種復(fù)合絕緣方式，可以使密閉容器，進(jìn)而還使氣體絕緣開關(guān)裝置比已有的裝置進(jìn)一步小型化。
又，(5)所述的裝置，即在上述(1)或(2)或(3)所述的氣體絕緣開關(guān)裝置中，在開關(guān)開閉時(shí)，開關(guān)的起弧的觸點(diǎn)部分是真空閥，于是提高了遮斷性能，在開關(guān)時(shí)不會(huì)發(fā)生電弧引起的分解成分，干燥加壓空氣的氣體絕緣性能能夠保持穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，在容納開關(guān)的密閉容器中封入作為絕緣氣體的干燥加壓空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，干燥加壓空氣的壓力為0.11～0.3MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，干燥加壓空氣的含水量為，3000ppm以下，這是對(duì)于上述干燥加壓空氣中含有的水蒸氣分壓換算為101325Pa的情況下的水蒸氣體積的體積比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，開關(guān)的帶電部分與接地部分之間以及上述帶電部分之間設(shè)置絕緣屏(barriers)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，在開關(guān)開閉時(shí)，開關(guān)的起弧的觸點(diǎn)部分是真空閥。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種以空氣絕緣的氣體絕緣開關(guān)裝置。而且是提供比已有的這種裝置能夠更加小型化的氣體絕緣開關(guān)裝置。本發(fā)明的解決手段是,在容納母線斷路器22、遮斷器31、受電斷路器32、接地開關(guān)33等開關(guān)的密閉容器2、3中封入壓強(qiáng)為0.11～0.3MPa,而且含水量為3000ppm(將水蒸氣分壓換算101325Pa的情況下的水蒸氣體積的體積比)以下的干燥加壓空氣,作為絕緣氣體的氣體絕緣開關(guān)裝置,開關(guān)的帶電部分與接地部分之間以及上述帶電部分之間設(shè)置絕緣屏(barriers)。
文檔編號(hào)H01H33/66GK1354538SQ0113747
公開日2002年6月19日 申請(qǐng)日期2001年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月20日
發(fā)明者遠(yuǎn)矢將大, 有岡正博, 大川義博 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社