專利名稱：氣體絕緣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體絕緣設(shè)備，特別涉及一種通過(guò)提高氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置等的氣體絕緣設(shè)備的絕緣性能來(lái)縮小設(shè)備的方案。
背景技術(shù)：
在以往的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置中，有高電壓側(cè)導(dǎo)體的連接部。為了使這部分的電場(chǎng)平緩，而采用直徑比高電壓側(cè)導(dǎo)體的還要大的屏蔽電極，但在該部分形成最大電場(chǎng)。通常，這個(gè)最大電場(chǎng)值與高電壓側(cè)導(dǎo)體的電場(chǎng)值之比為1.25∶1左右。現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了以下內(nèi)容為了縮小氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，必須提高這個(gè)最大電場(chǎng)附近的絕緣耐力，因此在該部分的金屬電極表面上施加厚的電介質(zhì)覆蓋膜，由此提高耐電壓性能(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2004-222483號(hào)公報(bào)(第3-6頁(yè)，圖7、圖11)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在上述已有技術(shù)中存在以下缺點(diǎn)由于厚電介質(zhì)覆蓋膜的耐電壓性能是裸電極的1.45倍左右，上述屏蔽電極的最大電場(chǎng)值與高電壓側(cè)導(dǎo)體的電場(chǎng)值之比為1.25∶1左右，因此現(xiàn)在的作為裸電極的高電壓側(cè)導(dǎo)體的耐電壓性能不足，不能提高電極整體的耐電壓性能，進(jìn)而也不能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的縮小化。
為了解決上述問(wèn)題而做出本發(fā)明，考慮到氣體絕緣設(shè)備中電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，一邊試圖進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，一邊有效地提高電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體的縮小化。
根據(jù)本發(fā)明的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，是在通過(guò)絕緣氣體對(duì)容納在導(dǎo)電容器內(nèi)部的、施加預(yù)定電壓的電壓施加區(qū)域進(jìn)行電絕緣的氣體絕緣設(shè)備中，在所述電壓施加區(qū)域中在形成比較高的電場(chǎng)的第一電壓施加部分上施加比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜，在所述第一電壓施加部分以外的所述電壓施加區(qū)域的至少一部分的形成比所述第一電壓施加部分比較低的電場(chǎng)的第二電壓施加部分上施加比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜。
根據(jù)本發(fā)明，考慮到在氣體絕緣設(shè)備中的電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，一邊試圖進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，一邊有效地提高電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體的縮小化。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是表示構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的厚電介質(zhì)覆蓋膜、薄電介質(zhì)覆蓋膜以及裸電極的最低擊穿電場(chǎng)與氣體壓力的關(guān)系的特性曲線。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖4是表示構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的施加電介質(zhì)覆蓋膜的電極的擊穿電場(chǎng)與電介質(zhì)覆蓋膜的厚度之間的關(guān)系的特性曲線。
圖5是作為說(shuō)明本發(fā)明效果時(shí)的參考數(shù)據(jù)的電極的擊穿電場(chǎng)的有效電極面積的依存性(電氣學(xué)會(huì)引自“放電手冊(cè)”歐姆社1998年，(電気學(xué)會(huì)「放電ハンドブツク」オ一ム社1998年))。
圖6是表示厚電介質(zhì)覆蓋膜處于最大電場(chǎng)的90％以上的范圍，其余部分是薄電介質(zhì)覆蓋膜，這兩者之間的邊界部分呈階梯性改變厚度，并平滑地連接的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)例子的剖面圖。
符號(hào)說(shuō)明1接地金屬容器；2高電壓側(cè)導(dǎo)體；3絕緣襯墊；4通電接觸端子；5通電用掩埋電極；6屏蔽電極；7絕緣氣體；8厚電介質(zhì)覆蓋膜；9薄電介質(zhì)覆蓋膜。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例現(xiàn)在通過(guò)圖1和圖2說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是表示構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的厚電介質(zhì)覆蓋膜、薄電介質(zhì)覆蓋膜以及裸電極的最低擊穿電場(chǎng)與氣體壓力的關(guān)系的特性曲線。
圖1是表示為實(shí)施本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，特別是，表示了設(shè)備間的連接部。本例中，使用連接兩個(gè)接地金屬容器1和高電壓側(cè)導(dǎo)體2的絕緣襯墊3，并且為了緩和形成連接部的電路的通電接觸端子4與絕緣襯墊3的通電用掩埋電極5的電場(chǎng)，而采用直徑比高電壓側(cè)導(dǎo)體2大的屏蔽電極6。
在形成電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽電極6上，設(shè)置構(gòu)成屏蔽電極6的外周部分的屏蔽外殼6a。高電壓側(cè)導(dǎo)體2形成高電壓導(dǎo)體部CN。屏蔽電極6設(shè)置在含有最大電場(chǎng)的比較高的電場(chǎng)部分上，因此為了緩和電場(chǎng)強(qiáng)度而可以設(shè)置得直徑比較大。高電壓側(cè)導(dǎo)體2設(shè)置在比較低的電場(chǎng)部分上，因此可以設(shè)置得直徑比較小。
通過(guò)在接地金屬容器1內(nèi)封入的絕緣氣體7和絕緣襯墊3，使氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的高電壓部與接地電位絕緣。此外，在設(shè)有屏蔽外殼6a的屏蔽電極6和高電壓側(cè)導(dǎo)體2的外表面上分別設(shè)置厚電介質(zhì)覆蓋膜8和薄電介質(zhì)覆蓋膜9。
圖2比較了厚電介質(zhì)覆蓋膜8和薄電介質(zhì)覆蓋膜9與裸電極的最低擊穿電場(chǎng)，并記載了作為參考的SF6氣體的擊穿電場(chǎng)的理論值。
從圖2看出，厚電介質(zhì)覆蓋膜8和薄電介質(zhì)覆蓋膜9以及裸電極的最低擊穿電場(chǎng)之比是1.45∶1.15∶1。由此，在屏蔽電極6的最大電場(chǎng)值與高電壓側(cè)導(dǎo)體2的電場(chǎng)值之比為1.25∶1左右的情況下，在形成最大電場(chǎng)的屏蔽電極6上施加厚電介質(zhì)覆蓋膜8，耐電壓性能提高到裸電極的1.45倍左右，通過(guò)在高電壓側(cè)導(dǎo)體2的表面上施加薄電介質(zhì)覆蓋膜9，耐電壓性能增加到裸電極的1.15倍左右，這兩者的擊穿電場(chǎng)是相同的，因此可以進(jìn)行最合適的絕緣設(shè)計(jì)。因此實(shí)現(xiàn)了設(shè)備整體的小型化。
為此，在這個(gè)第一實(shí)施例，厚電介質(zhì)覆蓋膜8的材料例如可以采用環(huán)氧樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、鄰苯二甲酸樹(shù)脂，薄電介質(zhì)覆蓋膜9的材料例如可以采用環(huán)氧樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、通過(guò)對(duì)鋁合金電解氧化處理得到的氧化鋁(Al2O3)、鄰苯二甲酸樹(shù)脂等，由此可以很好地構(gòu)成電介質(zhì)覆蓋膜8和電介質(zhì)覆蓋膜9。
對(duì)在各個(gè)構(gòu)成的設(shè)備內(nèi)封入的絕緣氣體以SF6為例進(jìn)行說(shuō)明，但也可以是干燥空氣、N2、CO2、O2、C-C4F8、CF3I等單體，或者上述氣體的兩種或兩種以上的混合氣體。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，在通過(guò)絕緣氣體使容納在由接地金屬容器1構(gòu)成的導(dǎo)電容器的內(nèi)部、并由設(shè)有施加預(yù)定電壓而形成電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6和形成高電壓部CN的高電壓側(cè)導(dǎo)體2構(gòu)成的電壓施加區(qū)域進(jìn)行電絕緣的氣體絕緣設(shè)備中，由于在由設(shè)有在所述電壓施加區(qū)域中形成含有最大電場(chǎng)的比較高的電場(chǎng)所形成的電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6構(gòu)成的第一電壓施加部分上施加比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜8，同時(shí)在由設(shè)有形成所述電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6構(gòu)成的第一電壓施加部分以外的所述電壓施加區(qū)域的至少一部分上的形成比所述第一電壓施加部分低的電場(chǎng)所形成的高電壓部CN的高電壓側(cè)導(dǎo)體2構(gòu)成的第二電壓施加部分上施加薄電介質(zhì)覆蓋膜9，考慮氣體絕緣設(shè)備中電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，可以進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，同時(shí)有效地提高了電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備整體的縮小化，由此可以獲得氣體絕緣設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，根據(jù)前項(xiàng)的構(gòu)成，在由設(shè)有形成所述電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6構(gòu)成的第一電壓施加部分上施加的所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜8的材料采用環(huán)氧樹(shù)脂或氟樹(shù)脂，在所述第二電壓施加部分施加的所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜的材料采用環(huán)氧樹(shù)脂、氟樹(shù)脂或通過(guò)鋁合金的電解氧化處理得到的氧化鋁(Al2O3)，因此考慮氣體絕緣設(shè)備中電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，實(shí)現(xiàn)了絕緣協(xié)調(diào)，有效地提高了電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而可以獲得實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體的縮小化，可以適當(dāng)?shù)貥?gòu)成電介質(zhì)覆蓋膜，氣體絕緣設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，根據(jù)前項(xiàng)構(gòu)成，對(duì)由設(shè)有形成所述電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6以及形成高電壓部CN的高電壓側(cè)導(dǎo)體2構(gòu)成的電壓施加區(qū)域進(jìn)行電絕緣的所述絕緣氣體是SF6氣體、干燥空氣、N2、CO2、O2、C-C4F8、CF3I等單體，或者上述氣體的兩種或兩種以上的混合氣體，因此可以考慮氣體、絕緣設(shè)備中電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)分布，一邊進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，一邊有效地提高了電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而可以獲得實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體的縮小化，由此適當(dāng)?shù)卮_保氣體絕緣的氣體絕緣設(shè)備。
第二實(shí)施例現(xiàn)在參照?qǐng)D3-6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖4是表示構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的施加電介質(zhì)覆蓋膜的電極的擊穿電場(chǎng)與電介質(zhì)覆蓋膜的厚度之間的關(guān)系的特性曲線。圖5是作為說(shuō)明本發(fā)明效果時(shí)的參考數(shù)據(jù)的電極與擊穿電場(chǎng)的有效電極面積依存性(電氣學(xué)會(huì)引自“放電手冊(cè)”歐姆社1998)。圖6是表示將厚電介質(zhì)覆蓋膜設(shè)為最大電場(chǎng)的90％以上的范圍，而以外部分設(shè)為薄電介質(zhì)覆蓋膜，這兩者之間的邊界部分厚度呈階梯性變化，并平滑地連接的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)例子的剖面圖。圖6(a)是表示整體構(gòu)成的剖面圖，圖6(b)是表示部分放大圖。
在第一實(shí)施例中表示了氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的通過(guò)絕緣襯墊3的設(shè)備間的連接部的例子，而在第二實(shí)施例中，如圖3所示，由遮斷器(CB)10、斷路器(DS)11、接地開(kāi)關(guān)器(ES)12、計(jì)量?jī)x表用變流器(CT)13、避雷器(LA)14、主母線(BUS)15等構(gòu)成的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的各部分也都適用。
圖3中，在各構(gòu)成設(shè)備形成的最大電場(chǎng)的直徑大的屏蔽電極部上施加厚電介質(zhì)覆蓋膜8，在構(gòu)成直徑比屏蔽電極小的的主回路通電部的高電壓側(cè)導(dǎo)體部上施加薄電介質(zhì)覆蓋膜9，實(shí)現(xiàn)了作為氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置整體的絕緣設(shè)計(jì)的優(yōu)化，由此可以構(gòu)成設(shè)備的縮小化。這里，使各構(gòu)成設(shè)備的最大電場(chǎng)為相同值，可以進(jìn)行合理的絕緣設(shè)計(jì)。
此外，關(guān)于接地開(kāi)關(guān)器(ES)12，適用接地電位側(cè)電極的厚電介質(zhì)覆蓋膜8，由于在該部形成最大電場(chǎng)而有效地適用本發(fā)明。在這個(gè)接地電位側(cè)形成電場(chǎng)比高電壓側(cè)導(dǎo)體2高的的部分上適用厚電介質(zhì)覆蓋膜8是有效的。此外，氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置可以進(jìn)一步縮小化，接地金屬容器1的內(nèi)面等接地電位側(cè)的電場(chǎng)在各構(gòu)成設(shè)備中既非最大電場(chǎng)也不升高的情況下，在該接地金屬容器1的內(nèi)面施加薄電介質(zhì)覆蓋膜9是有效的。
另外，在圖3中列舉了主母線三相匯總形氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的例子，但是對(duì)于全三相匯總形和相分離形氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置也同樣適用。
由此，在第二實(shí)施例，與第一實(shí)施例相同，厚電介質(zhì)覆蓋膜8的材料例如也采用環(huán)氧樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、鄰苯二甲酸系樹(shù)脂，另外，薄電介質(zhì)覆蓋膜9的材料例如采用環(huán)氧樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、通過(guò)對(duì)鋁合金電解氧化處理而得到的氧化鋁(Al2O3)、鄰苯二甲酸樹(shù)脂等。
圖4是表示施加電介質(zhì)覆蓋膜的電極的擊穿電場(chǎng)與電介質(zhì)覆蓋膜的厚度的關(guān)系。從這個(gè)圖看出，關(guān)于相對(duì)于擊穿電場(chǎng)來(lái)說(shuō)產(chǎn)生良好電位差的電介質(zhì)覆蓋膜的厚度，厚膜的厚度為1mm以上，薄膜的厚度在1mm以下。
此外，由于發(fā)現(xiàn)圖5所示的電極擊穿電場(chǎng)在最大電場(chǎng)的90％的范圍的電極面積(有效電極面積S 90％)上存在大的依賴性，因此施加厚電介質(zhì)覆蓋膜8的位置是，如圖1所示的各個(gè)屏蔽電極的全面，或者如圖6所示的最大電場(chǎng)的90％以上的范圍，以外的部分最好施加薄電介質(zhì)覆蓋膜9。在同樣的屏蔽電極6上同時(shí)使用厚電介質(zhì)覆蓋膜8和薄電介質(zhì)覆蓋膜9的情況下，如圖6所示，兩者的邊界部不是連續(xù)地構(gòu)成，而是厚度呈階梯性變化，并平滑地連接，因此邊界部的電場(chǎng)分布可以是均勻的。
前面將SF6氣體作為各構(gòu)成設(shè)備內(nèi)封入的絕緣氣體的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但是，干燥空氣、N2、CO2、O2、C-C4F8、CF3I等單體，或者上述氣體的兩種或兩種以上的混合氣體也是優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，在通過(guò)絕緣氣體使容納在由接地金屬容器1構(gòu)成的導(dǎo)電容器的內(nèi)部、并由設(shè)有通過(guò)施加預(yù)定電壓而形成電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6和形成高電壓部CN的高電壓側(cè)導(dǎo)體2構(gòu)成的電壓施加區(qū)域進(jìn)行電絕緣的氣體絕緣設(shè)備中，在由設(shè)有在所述電壓施加區(qū)域中形成包含最大電場(chǎng)的比較高的電場(chǎng)的電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6構(gòu)成的第一電壓施加部分上施加比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜8，在由設(shè)有形成所述電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6構(gòu)成的第一電壓施加部分以外的所述電壓施加區(qū)域的至少一部分上，在由形成比所述第一電壓施加部分低的電場(chǎng)的高電壓部CN的高電壓側(cè)導(dǎo)體2構(gòu)成的第二電壓施加部分上施加薄電介質(zhì)覆蓋膜9，并且，在由設(shè)有形成所述電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6構(gòu)成的第一電壓施加部分上施加的所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜8的厚度為1mm以上，在由形成所述高電壓部CN的高電壓側(cè)導(dǎo)體2構(gòu)成的第二電壓施加部分上施加的所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜9的厚度為1mm以下，在考慮氣體絕緣設(shè)備中電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度的分布的預(yù)定厚的厚膜和薄膜的電介質(zhì)覆蓋膜中，實(shí)現(xiàn)了絕緣協(xié)調(diào)，同時(shí)有效地提高了電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而可以獲得實(shí)現(xiàn)了設(shè)備整體的縮小化的氣體絕緣設(shè)備。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，在通過(guò)絕緣氣體使容納在由接地金屬容器1構(gòu)成的導(dǎo)電容器的內(nèi)部、并由設(shè)有通過(guò)施加預(yù)定電壓而形成電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6和形成高電壓部CN的高電壓側(cè)導(dǎo)體2構(gòu)成的電壓施加區(qū)域進(jìn)行電絕緣的氣體絕緣設(shè)備中，在由設(shè)有形成包含在所述電壓施加區(qū)域中的最大電場(chǎng)的比較高的電場(chǎng)的電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6構(gòu)成的第一電壓施加部分上施加比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜8，在由設(shè)有形成所述電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6構(gòu)成的第一電壓施加部分以外的所述電壓施加區(qū)域的至少一部分上，在由形成比所述第一電壓施加部分低的電場(chǎng)的高電壓部CN的高電壓側(cè)導(dǎo)體2構(gòu)成的第二電壓施加部分上施加薄電介質(zhì)覆蓋膜9，并且，施加所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜8的部位，是由設(shè)有形成所述最大電場(chǎng)的電場(chǎng)屏蔽SH的屏蔽外殼6a的屏蔽電極6構(gòu)成的電壓施加部分的全面，或者是最大電場(chǎng)的90％以上的范圍，以外的部分施加薄膜電介質(zhì)覆蓋膜9，因此考慮氣體絕緣設(shè)備中電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布而規(guī)定了施加厚膜的電介質(zhì)覆蓋膜的位置，可以進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，同時(shí)有效地提高了電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體的縮小化，由此獲得氣體絕緣設(shè)備。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，根據(jù)前項(xiàng)或者前面各項(xiàng)的構(gòu)成，由于在所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜8和所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜9的邊界部，電介質(zhì)覆蓋膜的厚度呈階梯性變化，并平滑地連接，因此考慮氣體絕緣設(shè)備中電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，同時(shí)有效地提高了電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的縮小化，由此可以獲得在電介質(zhì)覆蓋膜的厚度的邊界部，電場(chǎng)分布是均勻的氣體絕緣設(shè)備。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，根據(jù)前項(xiàng)構(gòu)成，在所述第一電壓施加部分上施加的所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜的材料可以采用環(huán)氧樹(shù)脂或氟樹(shù)脂，在所述第二電壓施加部分上施加的所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜的材料采用環(huán)氧樹(shù)脂或氟樹(shù)脂，或者通過(guò)鋁合金的電解氧化處理得到的氧化鋁(Al2O3)，考慮了氣體絕緣設(shè)備中電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，可以一邊進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，一邊有效地提高了電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體的縮小化，由此可以獲得適當(dāng)?shù)貥?gòu)成電介質(zhì)覆蓋膜的氣體絕緣設(shè)備。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，根據(jù)前項(xiàng)構(gòu)成，由于對(duì)所述電壓施加區(qū)域進(jìn)行電絕緣的所述絕緣氣體是SF6氣體、干燥空氣、N2、CO2、O2、C-C4F8、CF3I等單體，或者上述氣體的兩種或兩種以上的混合氣體，考慮氣體絕緣設(shè)備中電壓施加區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，因此可以進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，同時(shí)有效地提高了電壓施加區(qū)域整體的耐電壓性能，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體的縮小化，由此可以獲得適當(dāng)?shù)卮_保氣體絕緣的氣體絕緣設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，提供下面第(1)項(xiàng)到第(10)項(xiàng)的構(gòu)成。
(1)一種氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，在接地金屬容器內(nèi)部封入絕緣氣體，在絕緣襯墊上支持高電壓側(cè)導(dǎo)體，具有使進(jìn)行設(shè)備間電連接的通電接觸端子和絕緣襯墊部的通電用掩埋電極進(jìn)行隔離的電極，其特征在于在形成最大電場(chǎng)的電極部上施加厚電介質(zhì)覆蓋膜，在形成其以外的高電場(chǎng)的電極以及高電壓側(cè)導(dǎo)體部上施加薄電介質(zhì)覆蓋膜。
(2)根據(jù)前述(1)項(xiàng)記載的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述厚電介質(zhì)覆蓋膜的材料是環(huán)氧樹(shù)脂或氟樹(shù)脂，所述薄電介質(zhì)覆蓋膜的材料是環(huán)氧樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、通過(guò)鋁合金的電解氧化處理得到的氧化鋁(Al2O3)。
(3)根據(jù)前述(1)項(xiàng)記載的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述電介質(zhì)覆蓋膜的厚度，厚膜的厚度為1mm以上，薄膜的厚度為1mm以下。
(4)根據(jù)前述(2)項(xiàng)記載的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述電介質(zhì)覆蓋膜的厚度，厚膜的厚度為1mm以上，薄膜的厚度為1mm以下。
(5)根據(jù)前述(1)項(xiàng)記載的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于施加所述厚電介質(zhì)覆蓋膜的位置是形成所述最大電場(chǎng)的電極的全面，或者是最大電場(chǎng)的90％以上的范圍，而其余部分施加所述薄電介質(zhì)覆蓋膜。
(6)根據(jù)前述(4)項(xiàng)記載的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于施加所述厚電介質(zhì)覆蓋膜的位置是形成所述最大電場(chǎng)的電極的所有部分，或者是最大電場(chǎng)的90％以上的范圍，而其余部分施加所述薄電介質(zhì)覆蓋膜。
(7)根據(jù)前述(1)項(xiàng)記載的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于在同一電極上，所述厚電介質(zhì)覆蓋膜和所述薄電介質(zhì)覆蓋膜的邊界部，其膜厚呈階梯性變化，并平滑地連接。
(8)根據(jù)前述(6)項(xiàng)記載的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于在同一電極上，所述厚電介質(zhì)覆蓋膜和所述薄電介質(zhì)覆蓋膜的邊界部，其膜厚呈階梯性變化，并平滑地連接。
(9)根據(jù)前述(1)項(xiàng)記載的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述絕緣氣體是SF6氣體、干燥空氣、N2、CO2、O2、C-C4F8、CF3I等單體，或者上述氣體的兩種或兩種以上的混合氣體。
(10)根據(jù)前述(8)項(xiàng)記載的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述絕緣氣體是SF6氣體、干燥空氣、N2、CO2、O2、C-C4F8、CF3I等單體，或者上述氣體的兩種或兩種以上的混合氣體。
本發(fā)明，由于在最大電場(chǎng)部周邊上施加厚電介質(zhì)覆蓋膜，在以外的電場(chǎng)高的高電壓側(cè)導(dǎo)體表面上施加薄電介質(zhì)覆蓋膜，因此考慮了氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的屏蔽電極和導(dǎo)體各部分的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，可以進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，同時(shí)可以有效地提高了電極整體的耐電壓性能。因此可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體的縮小化。
作為本發(fā)明的活用例，對(duì)于電力用氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的大幅度地小型化做出貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種氣體絕緣設(shè)備，其特征在于，在通過(guò)絕緣氣體使容納在導(dǎo)電容器內(nèi)、施加預(yù)定電壓的電壓施加區(qū)域電絕緣，在所述電壓施加區(qū)域中形成含有最大電場(chǎng)的比較高的電場(chǎng)的第一電壓施加部分上施加比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜，同時(shí)在所述第一電壓施加部分以外的所述電壓施加區(qū)域的至少一部分的、形成比所述第一電壓施加部分比較低的電場(chǎng)的第二電壓施加部分上施加比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體絕緣設(shè)備，其特征在于，在所述第一電壓施加部分上施加的所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜的厚度為1mm以上，在所述第二電壓施加部分施加的所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜的厚度為1mm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體絕緣設(shè)備，其特征在于，施加所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜的部位，是形成所述最大電場(chǎng)的電壓施加部分的所有部分、或者是最大電場(chǎng)的90％以上的范圍部分，以外的部分是所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的氣體絕緣設(shè)備，其特征在于，施加所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜的部位，是形成所述最大電場(chǎng)的電壓施加部分的所有部分、或者是最大電場(chǎng)的90％以上的范圍部分，以外的部分是所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體絕緣設(shè)備，其特征在于，在所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜與所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜的邊界部分上，電介質(zhì)覆蓋膜的膜厚呈階梯性變化，并平滑地連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的氣體絕緣設(shè)備，其特征在于，在所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜與所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜的邊界部分上，電介質(zhì)覆蓋膜的膜厚呈階梯性變化，并平滑地連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體絕緣設(shè)備，其特征在于，在所述第一電壓施加部分施加的所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜的材料是環(huán)氧樹(shù)脂或者氟樹(shù)脂，在所述第二電壓施加部分施加的所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜的材料是環(huán)氧樹(shù)脂或者氟樹(shù)脂，或者通過(guò)對(duì)鋁合金電解氧化處理得到的氧化鋁。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的氣體絕緣設(shè)備，其特征在于，在所述第一電壓施加部分施加的所述比較厚的電介質(zhì)覆蓋膜的材料是環(huán)氧樹(shù)脂或者氟樹(shù)脂，在所述第二電壓施加部分施加的所述比較薄的電介質(zhì)覆蓋膜的材料是環(huán)氧樹(shù)脂或者氟樹(shù)脂，或者通過(guò)對(duì)鋁合金電解氧化處理得到的氧化鋁。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體絕緣設(shè)備，其特征在于，使所述電壓施加區(qū)域電絕緣的所述絕緣氣體是SF6氣體、干燥空氣、N2、CO2、O2、C-C4F8、CF3I等單體，或者上述氣體的兩種或兩種以上的混合氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的氣體絕緣設(shè)備，其特征在于使所述電壓施加區(qū)域電絕緣的所述絕緣氣體是SF6氣體、干燥空氣、N2、CO2、O2、C-C4F8、CF3I等單體，或者上述氣體的兩種或兩種以上的混合氣體。
全文摘要
考慮到氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的電極和導(dǎo)體各部分的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，試圖進(jìn)行絕緣協(xié)調(diào)，同時(shí)有效地提高電極整體的耐電壓性能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體的縮小化。在接地金屬容器(1)內(nèi)封入絕緣氣體(7)，以絕緣襯墊(3)絕緣支持高電壓部，在這種氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置中，如下構(gòu)成在直徑比高電壓側(cè)導(dǎo)體(2)要大的屏蔽電極(6)的表面上施加厚電介質(zhì)覆蓋膜(8)，在高電壓側(cè)導(dǎo)體(2)的表面上施加薄電介質(zhì)覆蓋膜(9)。
文檔編號(hào)H02B13/045GK1897377SQ20061009985
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月16日
發(fā)明者羽馬洋之, 貞國(guó)仁志, 大塚卓彌, 井波潔, 永尾榮一 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社