專利名稱：氣體絕緣開關裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體絕緣開關裝置，更具體地說涉及這樣一種氣體絕緣開關裝置，其中在一裝有斷路器部分的柱形容器中設置一個將所述氣體斷路器部分與一主母線導體連在一起的母線連接導體。
日本公開專利申請50-9044和美國專利4，241，379公開了所述類型的傳統的氣體絕緣開關裝置。
上述日本專利申請公開的開關裝置示于圖7中。在一柱形容器110中并行排列著多個斷路器部分120，容器中密封有電絕緣氣體，如SF6。各斷路器部分120的下端121由絕緣支撐件180通過沿斷路器部分120的Z軸方向延伸的可移動側導體170支撐。雖然圖中未示出，但在柱形容器110的側面每相連接有兩個主母線。各斷路器部分120通過母線連接導體150和160與相應主母線的主母線連接導體電連接，母線連接導體150和160沿柱形容器110的徑向延伸，其一端151和161分別與主母線相連，而另一端152和162與可移動側導體170相連。墊片130和140將主母線連接導體150和160與容器110絕緣開，并分別密封開口111和112以將容器110中的氣體與鄰部分或腔室中的氣體隔開。在圖示實例中，構成一個三相結構的三個斷路器部分120裝于一個單獨的容器110中，因而就提供了三套同樣的結構(其中一套未示出)。
圖8到

圖10示出了所述美國專利4，241，379中所公開的開關裝置的結構。圖8是結合了一電路的框圖。在一封裝有電絕緣氣體的柱形容器210中裝有三個斷路器部分220。一變流器290和一個接地開關310連接到斷路器部分220的一端221。一個沿柱形容器210徑向延伸的母線連接導體250以及一個沿容器210軸向延伸的母線連接導體260連接到斷路器部分220的另一端。主母線311和312通過絕緣墊片230和240與柱形容器210的外側相連。一主母線導體313通過一個隔離開關315與母線連接導體250相連，一主母線導體314通過隔離開關316與母線連接導體260相連。絕緣引線裝置或電纜端頭318之類的部件和電壓互感器319通過隔離開關317與斷路器部分220的一端221之一側相連，與圖7所示器件相應的氣體絕緣開關裝置200的部分201被放大地示于圖9。
從圖9中可看出斷路器部分220的一端222如圖7中的結構一樣，由絕緣支撐件280通過沿斷路器部分220軸向延伸的可移動側導體270支撐。通過絕緣墊片230連接的主母線311的主母線導體313(雙母線之一)利用沿柱形容器210徑向延伸的母線連接導體250與斷路器部分220電連接，母線連接導體250的一端251與主母線導體313相連，另一端252與可移動側導體270相連。通過絕緣墊片240連接的主母線312的主母線導體314(雙母線中的另一個)利用沿柱形容器210基本徑向延伸的母線連接導體260與斷路器部分220相連，母線連接導體260的另一端261與主母線導體314相連，另一端262與母線連接導體250相連。圖10是沿圖9X-X線的平面圖，圖中示出柱形容器210中容納著構成-三相結構的三套組合。
在圖7所示的傳統的氣體絕緣開關裝置100中，從與各斷路器部分120的一端121相連的可移動側導體170的兩個軸向分開的部分向外水平徑向延伸的母線連接導體150和160分別與各相的兩個主母線相連，主母線與柱形容器121的外側相連。因此，可移動側導體170需要使軸向長度大于兩套主母線所需的Z軸方向長度，結果，柱形容器110的長度趨于增加，從而導致了氣體絕緣開關裝置尺寸的增加。
另一方面，在圖9所示的開關裝置200中，母線連接導體260被彎曲成其一端261被置于斷路器部分220的一端221一側(其另一端262與斷路器部分220的另一端222的一側電氣相連)。因此，柱形容器210的軸向長度被減小，氣體絕緣開關裝置200可以是緊湊型的。然而，在斷路器部分220的開路狀態，在母線連接導體260和斷路器部分220的一端221間加有一外電極電壓，因此，為絕緣的目的，導體260和端部221間要隔開一預定距離。此外，為絕緣目的，也必須考慮母線連接導體260和柱形容器210間有一定的距離。因此，在開關裝置200中，必須增加柱形容器210的直徑。
本發明的目的是提供一種氣體絕緣開關裝置，其中可在軸向和徑向減小柱形容器的尺寸。
根據本發明，上述目的通過這樣一個氣體絕緣開關裝置實現，它包括一在柱形容器中的母線連接導體，它將置于容器中的斷路器部分的一端，與裝在容器外側上的一主母線相連，母線連接導體對于容器的軸線以這樣一種方式傾斜，即其與主母線相連的一端更靠近斷路器部分的另一端，并且徑向地比其與斷路器部分的一端相連的另一端更向外。由于母線連接導體的這種傾斜，該裝置尺寸可以很小而不會由于斷路器部分的開路狀態時加在母線連接導體和斷路器另一端間的電壓影響它們之間的絕緣。
圖1是根據本發明的最佳實施例的氣體絕緣開關裝置主要部分沿圖2中Ⅰ-Ⅰ線的垂直正剖視圖;
圖2是沿圖1Ⅱ-Ⅱ線的水平剖視圖;
圖3是沿圖1Ⅲ-Ⅲ線的垂直側剖圖;
圖4是圖1開關裝置一部分的放大剖視圖;
圖5和圖6分別是根據本發明的其它實施例的氣體絕緣開關裝置的正剖圖;
圖7是一傳統的氣體絕緣開關裝置的垂直正剖視圖;
圖8是另一傳統的氣體絕緣開關裝置的正剖視圖;
圖9是圖8開關裝置的一個主要部分的放大剖視圖;
圖10是圖9開關裝置的平面剖視圖。
首先參照圖1-4說明根據本發明的一個最佳實施例的氣體絕緣開關裝置90。
如圖1和2所示，三個基本上柱形的斷路器部分2以這樣的方式置于一柱形容器1中，即各斷路器部分2的軸線平行于沿Z方向沿伸的容器1的軸線。三個斷路器部分2分別相應于三條相線。斷路器部分2是一個利用氣體的所謂大功率斷路器(例如吹氣式斷路器)。各斷路器部分2由一相對短的可移動側導體7和一與導體7同軸放置的絕緣或介電支撐件8支撐。如圖4所示，一(可沿Z方向移動的)吹氣缸31與和可移動導體7形成整體的吹氣活塞33滑動接觸，因此一個可移動的電極或觸頭30與導體7形成電接觸。一個用于三相交流電的雙母線系統的兩組母線34和35與柱形容器1的外側在連接部分36和37處相連(圖1中看不到三相成中另一線的母線)，連接部分36和37分別有沿徑向(Y方向)從柱形容器1向外延伸的各自的柱形延伸部38和39，以及各自的絕緣墊片3和4。絕緣墊片3裝在延伸部38和容納有主母線34的容器部分40之間，而絕緣墊片4裝在延伸部39和容納主母線35的容器部分41之間。絕緣墊片3和4將容器1，40和41與母線34和35等電氣絕緣，并將雙母線系統中的三相母線34或35相互電氣絕緣，同時將容器1中的氣態空氣與各容器40和41中的氣態空氣隔開。更詳細地說，靠近下主母線34的絕緣墊片3與可移動側導體7大致上為徑向相對安置，靠近上主母線35的絕緣墊片4置于絕緣墊片3之上。因此，柱形容器1軸向(Z方向)尺寸小于圖7所示的氣體絕緣開關裝置的柱形容器110。
分別將置于斷路器部分2的一端42之下的可移動側導體7與主母線導體34(通過絕緣墊片3)相連的母線連接導體5基本上沿柱形容器1的徑向Y放置。構成三相線的三個斷路器部分2置于容器1中，因此，三個相線的三個母線連接導體5a，5b和5c中的二個(5a和5c)被稍微彎曲(如圖3所示)，以便兩個導體5a和5c可與另一導體5b為電絕緣目的而分隔開，三個導體5a，5b和5c的空間布置相應于嵌入墊片3的嵌入式導體(未示出，但相似于嵌入絕緣墊片4的嵌入式導體44)的布置。另一方面，分別將置于斷路器部分2之下的可移動側導體7和主母線導體35通過絕緣墊片4連接起來的母線連接導體6相對于柱形容器1的Z軸方向傾斜。更具體地說，各母線連接導體6以這樣一種方式傾斜其下部朝向趨向于相應斷路器部分2或相應可移動側導體7，而其上部徑向地離開相應斷路器部分2的另一端，換句話說，母線連接導體6的一端47與置于斷路器部分2低端42之下的可移動側導體7相連，同時其另一端48(被置于47端之上)通過嵌在墊片4中的嵌入式導體44與主母線導體35相連，母線導體6以這樣一種方式傾斜;其另一端48徑向向外地置于端47之上。
從電絕緣的觀點看，這樣傾斜排列的母線連接導體6是合乎要求的。即，如圖4所示，主母線導體35和母線連接導體6間的連接建立在柱形容器1的延伸部或分支部39上形成的連接部分37上。由于這一分支部39的存在，在柱形容器1上形成了一個直角拐角A。在圖8-10的傳統裝置的情況下，形成了一個由虛線或點劃成所示的相應拐角B，在拐角B和母線連接導體260(虛線所示)之間必須有一絕緣距離L2，因為在具有拐角B的傳統柱形容器210和母線連接導體260之間形成一個大致上直角的彎曲空間(如圖4所示)。
另一方面，在本實施例中，如圖4中實線所示，由于母線連接導體6以這樣一種方式傾斜以便當導體6向下延伸時，相對于相應的斷路器部分2更徑向地向內靠近可移動側導體7，拐角A和母線連接導體6之間的距離大于圖8-10所示傳統裝置中的情況，在具有拐角A的柱形容器1和母線導體6間形成的空間49以相應于傾斜的母線連接導體6的角度E的鈍角彎曲。結果，空間49中的電場被削弱。因此，可以減小柱形容器的拐角A和母線連接導體6間的距離L1，柱形容器1的直徑D1可以比傳統柱形容器210的直徑D2小。如圖1虛線所示，容器1的拐角A可做成園角。
圖4示出了一個斷路器部分2的開路狀態，其中觸頭30與固定觸頭或電極20空間上分開。當斷路器部分2處于合閘狀態，即動觸頭30與固定觸頭20接觸時，由于柱形容器1的直徑D減小，斷路器部分2的上端46(當有固定觸頭20時)與母線連接導體6間的距離被減小;然而，在這種合閘狀態，母線連接導體6和固定觸頭20處于同一電位，從而不存在絕緣問題。另一方面，在圖4所示的開路狀態，電極20和30間的電壓也被加到端46(當有固定觸頭20時)和母線連接導體6之間;然而，這種電極間的電壓對這種開關裝置90不會產生任何問題。其原因如下。在開路狀態，固定觸頭20的端部電場基本上由固定觸頭端部的位置和用于防止發生局部電場過強或增加的電場釋放或削弱罩21決定，罩21置于固定觸頭20的背后并具有與觸頭20相同的電位。如果忽略母線連接導體6，與電場垂直的高電位線或面將會向下凹地彎曲，如虛線50所示。如上所述，母線連接導體6以這樣一種方式傾斜以便徑向地向外離開其上端，這導致母線連接導體6基本上沿曲線50彎曲。因此，母線連接導體6不會干擾固定觸頭20端部形成的電場，但可多少以這樣一種方式將電場校正成所需的狀態以防止電場的集中，特別是電力線的集中。
因此，雖然母線連接導體6和電場削弱罩21間的距離減小了，電位分布得到了改善，因此，不會出現電絕緣的問題。
在以上實施例中，雖然用于三相交流三線的斷路器部分2a，2b和2c都裝在單個容器中，它們也可分別裝在幾個容器中。此外，一個單相交流電而不是三相交流電的兩個斷路器部分可裝在一個單個的容器中或分別裝在各自的容器中(從圖1-4可很容易理解，因此圖中未示出)。
在上述實施例中，參考號51，52和53表示為改變雙母線的連接以及在維護等時刻接地而提供的隔離開關。
在圖1-4所示的開關裝置中，各母線連接導體還專門有一與可移動側導體7連接的內水平延伸部54，一與絕緣墊片4中相應的嵌入式導體44連接的外水平延伸部55，以及一延伸到兩水平延伸部54和55之間的直的傾斜延伸部56。根據鄰接件的排列，直的傾斜延伸部56可以是彎曲的。
下面將參照圖5和圖6分別說明本發明的另外兩個實施例。圖5和圖6中相應于圖1-4的部件分別相同的參考號表示。
圖5是根據本發明的另一實施例的氣體絕緣開關裝置60的局部正剖視圖，它示出了一個相關的電路結構(為圖示簡單起見，只示出了三相和雙母線系統中的一個相線)。在此實施例中，傾斜的母線連接導體6的下端部61被伸直并與一可移動側導體7相連，側導體7支撐與其共軸線的斷路器部分2。即，在圖5所示裝置60中，沒有提供內水平延伸部54(圖1)，而是將傾斜部分56直接延伸到可移動側導體7。水平延伸的將下主母線34與斷路器部分2的下端42相連的母線連接導體5與可移動側導體7的連接位置和母線連接導體6的下端61與可移動側導體7的連接位置大致相同。顯然，此裝置具有與圖1-4所示裝置90同樣的優點。同時，如圖5虛線62所示，傾斜的母線連接導體6的下端63可直接與母線連接導體5相連而不是與可移動側導體7相連。
圖6是本發明又一實施例的氣體絕緣開關裝置的正剖視圖，示出了一個與圖5相似的電路結構。
在此實施例中，將靠近斷路器部分2的上主母線35與斷路器部分2的下端42相連的母線連接導體6以下述方式相對于柱形容器1的軸向Z傾斜母線連接導體6朝向斷路器部分2彎曲，其與上主母線35相連的一端48在徑向上比其另一端或低端更遠離斷路器部分2，如圖1-4中的裝置90。另一方面，將斷路器部分2與在柱形容器1的外側處并行排列的雙主母線34和35的低端(34)相連的母線連接導體5相對于柱形容器1的Z軸方向以這樣一種方式傾斜它與向上延伸的導體6相反，而沿斷路器部分2向下延伸，其與主母線34相連的一端71在徑向上比其另一端或高端更遠離斷路器2。
在此實施例的裝置70中，柱形容器的軸向長度略長于圖1所示裝置90者;然而，它可獲得和裝置90同樣的優點。此外，與柱形容器1的分支部分39的拐角A和母線連接導體6間的區域處的相同的改進電位分布效應也可在分支部分38的拐角C和母線連接導體5間獲得。
在上述所有實施例中，都應用了雙母線系統，并且對每條傳輸線提供了兩組主母線34和35。然而，在傳輸線只用主母線35的單母線系統中，例如，當由于其它設備存在而沒有主母線34的空間時，也可同樣獲得裝置90，60和70中利用傾斜的母線連接導體6所獲得的有利的電位分配效果。
本發明并不局限于上述實施例。
如上所述，在本發明中，由于將斷路器部分之一端與主母線相連的母線連接導體以這樣一種方式傾斜，即它朝斷路器部分的另一端彎曲，并且從斷路器部分的另一端向外，裝有斷路器部分的柱形容器的軸向長度和直徑被減小而不影響電位的分布。
權利要求
1.一種氣體絕緣開關裝置包括一柱形容器，其中封有絕緣氣體；至少一個斷路器部分，以這樣一種方式安裝在所述容器中所述斷路器部分的軸線與所述容器的軸線大致平行；至少一個主母線，與所述容器的一側相連；以及至少一個母線連接導體，裝在所述容器中，并將所述主母線與所述斷路器之一端連接，所述母線連接導體相對于所述容器的軸線以這樣一種方式傾斜與所述主母線相連似所述母線連接導體的一端位于比所述斷路器的一端更靠近所述斷路器部分的另一端并且比與所述遮斷部分的所述一端相連的母線連接導體的另一端徑向上更向外離開所述斷路器部分。
2.根據權利要求1的裝置，其中所述容器有一個從周壁向外徑向延伸的分支部分，所述母線連接導體和所述主母線在所述分支部分建立連接關系。
3.根據權利要求2的裝置，其中所述斷路器部分在其另一端有一固定觸頭。
4.一種氣體絕緣開關裝置包括一柱形容器，其中封有絕緣氣體;至少一個斷路器部分，以這樣一種方式置于所述容器中其軸線基本上與所述容器的軸線平行;至少一對母線，構成一個與所述容器的一側相連的雙母線系統，并在所述容器的軸向上相互分開;至少一對置于所述容器中的母線連接導體，分別將所述一對主母線的相應母線與所述斷路器部分的一端相連，所述一對主母線連接導氣之一將位于靠近所述斷路器部分的所述一對主母線中的一個與所述斷路器部分的一端相連，所述母線連接導體相對于所述容器以這樣一種方式傾斜其與所述主母線相連的所述一個母線連接導體的一端比所述斷路器部分的所述一端更靠近所述斷路器部分的另一端，并且比與所述斷路器的所述一端相連的母線連接導體的另一端徑向地更向外離開所述斷路器。
5.根據權利要求4的裝置，其中所述容器有一個從其周壁徑向向外延伸的分支部分，所述一個母線連接導體和所述一主母線之間的連接建立在所述分支部分。
6.根據權利要求5的裝置，其中，所述母線連接導體有一部分，靠近與所述斷路器部分的所述一端相連的其另一端，所述部分沿與所述容器的軸線基本上垂直的方向延伸。
7.根據權利要求5的裝置，其中，所述的一個母線連接導體從與所述斷路器部分的所述一端相連的其另一端與所述容器軸線傾斜地延伸。
8.根據權利要求5的裝置，其中，所述一對母線連接導體中的另一個將靠近所述斷路器的所述一端的所述一對主母線中的另一個與所述斷路器部分的所述一端相連，所述母線連接導體中的另一個相對于所述容器的軸線以這樣一種方式傾斜其與所述另一主母線相連的一端相對于所述斷路器部分的所述一端在所述容器之軸向上位于與所述斷路器部分之另一端相對之處，并且在所述斷路器部分的徑向向外離開所述斷路器部分的一端。
全文摘要
一種氣體絕緣開關裝置包括母線連接導體在一柱形容器中。該導體容器中斷路器部分的一端與容器外側的主母線相連。連接導體傾斜于容器的母線，其與主母線相連的一端更靠近斷路器部分的另一端，并且比與斷路器部分的一端相連的其另一端徑向地更離開斷路器部分。這種構造使裝置尺寸壓縮而不會在斷路器部分開路或斷開時，由于母線連接導體和斷路器另端間的電壓而影響其間的絕緣。
文檔編號H02B13/02GK1057737SQ9110431
公開日1992年1月8日 申請日期1991年6月26日 優先權日1990年6月27日
發明者天野植樹, 椿徹, 小泉陽一郎 申請人:株式會社日立制作所