专利名称：气体绝缘开关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体绝缘开关装置，该气体绝缘开关装置在封闭容器内容纳有高 压导体、开关装置、以及变流器等构成设备，并在封闭容器内填充有绝缘气体，将包含高压 导体的构成设备与封闭容器进行绝缘。
背景技术：
气体绝缘开关装置的主流是在圆筒形的接地箱体的内部同轴状配设圆筒形的高 压导体，使用六氟化硫气体作为主绝缘介质。由于绝缘介质的六氟化硫气体具有约空气的 3倍的绝缘强度，因此可以缩小高压部与接地电极间的距离，可以减小设备体积。但是，由于若金属异物混入接地箱体内部，则金属异物会带电并沿接地箱体内的 径向往返运动，有可能使设备的绝缘耐压性下降，因此需要去除金属异物或者抑制其动作。 特别是，变流器部位多位于开关装置的开关、断路器的附近，从滑动部有可能产生异物。变流器具有检测流过高压导体的电流、即与其同轴状配置的线圈中所感应的电流 的功能。以往的变流器(例如参照专利文献1)的结构为，在封闭容器的内部配设金属制的 管道部件，使高压导体插通该管道部件，在管道部件的外周卷绕安装线圈。因此，绝缘距离 成为高压导体与管道部件间的距离，必然需要将封闭容器的径向尺寸增大。为了使箱体减 小，需要缩小绝缘距离，但若绝缘距离变短，则由于内部电场会升高，因此存在增强高压导 体部、以及接地的管道部件的绝缘的问题。另外，对于金属异物，由于位于管道部件以外的部分的箱体底面部为低电场部， 因此由于电场作用而进动作作的可能性较低，但变流器多位于开关装置的附近，金属异物 因开关时的振动而移动，有可能进入与箱体底面部相比处于高电场部的变流器的管道部件 中。因此具有的问题是由于进入管道部件内的金属异物，会影响绝缘性能。在专利文献1中，披露了一种使管道部件的端部的曲率增大、使电场缓解以实现 增强绝缘的方法。由于管道部件的两端部是电场易于集中的形状，因此增大端部的曲率的 目的在于抑制从该部位产生放电。另外，在专利文献2中，披露了一种在箱体底面设置波形的异物捕获装置、金属异 物落在成为低电场部的凹部从而实现无害化的方法。现有技术文献专利文献1 日本实用新型实公平3-47323号公报专利文献2 日本实用新型实开昭62-57511号公报
发明内容
本发明要解决的问题然而，在上述专利文献1这样的变流器中，由于管道部件全部都为接地电极，因此 低电场部较少，难以抑制金属异物的动作，金属异物有可能在管道部件中动作，而使绝缘性 能下降。
另外，变流器部比母线部的电场要均勻，但若将专利文献2这样的构造物设置在 变流器的管道部件内的底面，则波形的凸部的电场有可能提高，有可能从该部位产生放电。本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于得到一种可以抑制金属 异物的动作而防止绝缘性能下降的气体绝缘开关装置。用于解决问题的方法为了解决上述问题、达到目的，本发明所涉及的气体绝缘开关装置包括通电导 体，该通电导体收纳在封闭并填充有绝缘气体的容器内；变流器，该变流器收纳在上述容器 内，并且具有配置在上述通电导体的周围的线圈；电场缓解用屏蔽件，该电场缓解用屏蔽件 配置在上述线圈的内表面侧；以及电介质绝缘部件，该电介质绝缘部件配置在该电场缓解 用屏蔽件的端部。发明的效果根据本发明，通过在电场缓解屏蔽件的端部配置电介质绝缘部件，由于开关装置 等的机械振动而飞起的金属异物可以落到与电场缓解用屏蔽件相比处于低电场部的电介 质绝缘部件上，据此，可以抑制金属异物的动作，可以防止金属异物导致的绝缘性能下降。
图1是表示实施方式1所涉及的气体绝缘开关装置的结构的纵向剖视图。图2是表示一般的变流器部的金属异物的动作的图。图3是表示实施方式1的变流器部的金属异物的动作的图。图4是表示一般的变流器部的电场分布的图。图5是表示实施方式1的变流器部的电场分布的图。图6是表示实施方式2所涉及的气体绝缘开关装置的结构的纵向剖视图。图7是实施方式3的绝缘罩盖的构造图。图8是表示实施方式4所涉及的气体绝缘开关装置的结构的纵向剖视图。标号说明1接地箱体2高压导体3间隔件4六氟化硫气体5 线圈6电场缓解用屏蔽件7支承台8线圈止动夹具9a 9g绝缘罩盖10金属异物12变流器
具体实施例方式下面，基于附图详细说明本发明所涉及的气体绝缘开关装置的实施方式。另外，本
4发明不限于本实施方式。实施方式1.图1是表示本实施方式所涉及的气体绝缘开关装置的结构的纵向剖视图，特别是 表示变流器的结构的图。如图1所示，本实施方式的气体绝缘开关装置包括封入有绝缘性气体的压力容 器的圆筒形的接地箱体1 ；在该接地箱体1的中心轴线上延伸设置的与开关(未图示)、断 路器(未图示)等构成设备电连接的通电导体的高压导体2 ；设置在接地箱体1内的变流 器12 ；以及支承高压导体2并且将接地箱体1的气体分开的间隔件3。在接地箱体1内填充有例如六氟化硫气体4的绝缘气体，在接地箱体1与开关、断 路器等构成设备及高压导体2之间确保绝缘。变流器12的结构包括2次线圈(电流检测用线圈)的环状的线圈5。另外，在该 线圈5的内表面侧，配置用于缓解线圈5的形状所引起的电场紊乱的金属制的电场缓解用 屏蔽件6。电场缓解用屏蔽件6沿着线圈5的内周面设置，例如是圆筒形的屏蔽件。而且， 该电场缓解用屏蔽件6的一端部被固定在接地箱体1的支承台7支承，据此保持电场缓解 用屏蔽件6的圆筒部分。另外，线圈5的结构为夹在安装于电场缓解用屏蔽件6的另一端 部的线圈止动夹具8与支承台7之间。并且，在本实施方式中，在电场缓解用屏蔽件6的两端配置例如作为具有圆筒形 部的电介质绝缘部件的绝缘罩盖9a、9b。该绝缘罩盖9a、9b例如由环氧树脂、聚缩醛、尼龙 等塑料树脂、氟树脂、或者绝缘橡胶等绝缘材料形成。绝缘罩盖9a、9b的圆筒形部的内径与 电场缓解用屏蔽件6的内径大致相等，连接两者使轴线一致来进行配置。接下来，参照图2至图5说明在接地箱体1内存在金属异物10时该金属异物10 的动作。图2是表示一般的变流器部的金属异物10的动作的图，图3是表示本实施方式的 变流器部的金属异物10的动作的图。另外，图4是表示与图2对应的一般的变流器部的电 位分布的图，主要是表示电场缓解用屏蔽件6的端部周边的等位线的分布。另外，图5是表 示本实施方式的变流器部的电位分布的图。图2、4是用于与本实施方式对比的比较例，图 2相当于未设置图1的绝缘罩盖9a、9b的情况。在变流器12的部分，由于箱体直径比母线箱体大，因此箱体底面的电场较低，即 使在接地箱体1的底面存在金属异物10，但由于箱体的径向电场作用而动作的可能性也极 低。但是，由于变流器12多配置在开关、断路器等开关装置部的附近，因此开关装置动作时 的机械振动较大，如图2所示，金属异物10有可能飞移到在电场缓解用屏蔽件6上。特别 是，如图4所示，在电场缓解用屏蔽件6的端部的等位线较密、电场较高的部分，若金属异物 10飞移到电场缓解用屏蔽件6，则会立即沿箱体的径向开始动作，这会成为引起绝缘被破 坏的原因。另外，在图4中，只表示了作为构成要素的电场缓解用屏蔽件6的一部分，表示 的是电场缓解用屏蔽件6内及其端部的电位分布。另一方面，如图1的本结构所示，若在电场缓解用屏蔽件6的两端部配置绝缘罩盖 9a、9b，则如图3所示，例如即使金属异物10受到机械振动而飞移，落到绝缘罩盖9a、9b上 的可能性也较高。但是，如图5所示，由于使绝缘罩盖部的周边的等位线因介质效应与图4 相比电场较稀，电场降低，因此可以抑制金属异物10的动作。另外，在图5中，只表示作为 构成要素的电场缓解用屏蔽件6及绝缘罩盖9a的各一部分。
根据本实施方式，因开关装置等的机械振动等而飘起的金属异物10落到电场较 低的绝缘罩盖9a、9b上，可以抑制金属异物10的动作，可以防止绝缘强度的下降。因此，根 据本实施方式，可以提供绝缘可靠性较高的气体绝缘开关装置。另外，在专利文献2中，在变流器的管道部件内的底面设置金属异物捕获用的构 造物，但在本实施方式中，由于未在电场缓解用屏蔽件6的内侧设置构造物等或进行加工， 因此在电场缓解用屏蔽件6上不使电场集中，也可以防止产生放电。实施方式2.图6是表示本实施方式所涉及的气体绝缘开关装置的结构的纵向剖视图，特别是 表示变流器的结构的图。如图6所示，在本实施方式中，绝缘罩盖9c、9d分别包括圆锥台筒状部。另外，各 圆锥台筒的最小内径与电场缓解用屏蔽件6的内径大致相等。并且，绝缘罩盖9c、9d使各 圆锥台筒的最小内径侧的端部与电场缓解用屏蔽件6的一端部一致，且使两者的轴线一致 而配置。即，绝缘罩盖9c、9d的内径都随着离开电场缓解用屏蔽件6而增加。通过绝缘罩 盖9c、9d的这样的形状，绝缘罩盖9c、9d上的电场与实施方式1相比会进一步下降。另外， 本实施方式的其他结构与实施方式1相同。因此，在图6中，对与图1同一构成要素标注同 一标号，省略其详细的说明。根据本实施方式，绝缘罩盖9c、9d上的电场与实施方式1相比进一步下降，通过使 机械振动而飘起的金属异物10落到该绝缘罩盖9c、9d上，可以更可靠抑制金属异物10的 动作。另外，由于绝缘罩盖9c、9d是倾斜的，因此落到绝缘罩盖9c、9d上的金属异物10会 沿着其表面上，落到低电场部的接地箱体1的底面部，可以更确实抑制金属异物10的动作。 因此，可以防止以金属异物10为起因而导致绝缘被破坏，力图提高绝缘耐压。实施方式3.图7是本实施方式的绝缘罩盖的构造图。图7在实施方式2的结构(图6)的基 础上，对绝缘罩盖9e的内表面进行镜面精加工，减小摩擦阻力。此处，绝缘罩盖9e相当于 图6的绝缘罩盖9c。另外，绝缘罩盖9e的结构为，相对于箱体底面部的角度为45度以上的 倾斜角。在金属异物10落到绝缘罩盖9e上时，由于其表面形成为镜面状态，以及具有陡峭 的倾斜角度，金属异物10会沿表面掉落，到达接地箱体1的底面部。另外，虽然未图示，但 在电场缓解用屏蔽件6的另一端部也配置进行了镜面精加工的同样的绝缘罩盖。根据本实施方式，因机械振动而飘起的金属异物10会落到电场较低的绝缘罩盖 9e上，金属异物10会进一步沿该绝缘罩盖9e的表面掉落至低电场部即接地箱体1的底面 部。据此，可以防止以金属异物10为起因而导致绝缘被破坏，力图提高绝缘耐压。实施方式4.图8是表示本实施方式所涉及的气体绝缘开关装置的结构的纵向剖视图，特别是 表示变流器的结构的图。如图8所示，在本实施方式中，绝缘罩盖9f、9g分别包括圆锥台筒状部。另外，各 圆锥台筒的最大内径与电场缓解用屏蔽件6的内径大致相等。而且，绝缘罩盖9f、9g使各 圆锥台筒的最大内径侧的端部与电场缓解用屏蔽件6的一端部一致，且使两者的轴线一致 而配置。即，绝缘罩盖9f、9g的内径都随着离开电场缓解用屏蔽件6而减少。在本实施方式中，与实施方式1相比，其结构为绝缘罩盖9f、9g上的电场升高。但是，由于开口部的直径减小，因此受到机械振动而飘起的金属异物10飞移到绝缘罩盖9f、 9g的可能性与实施方式1相比要低。因此，金属异物10进入成为高电场部的电场缓解用 屏蔽件6的可能性较小。根据本实施方式，可以防止以金属异物10为起因而导致绝缘被破 坏，力图提高绝缘耐压。工业上的实用性如上所述，本发明所涉及的气体绝缘开关装置对于降低变流器的端部的电场、排 除金属异物的影响、提高绝缘可靠性是有用的。
权利要求
一种气体绝缘开关装置，其特征在于，包括通电导体，所述通电导体收纳在封闭并填充有绝缘气体的容器内；变流器，所述变流器收纳在所述容器内，并且具有配置在所述通电导体的周围的线圈；电场缓解用屏蔽件，所述电场缓解用屏蔽件配置在所述线圈的内表面侧；以及电介质绝缘部件，所述电介质绝缘部件配置在所述电场缓解用屏蔽件的端部。
2.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于， 所述电场缓解用屏蔽件是圆筒状，所述电介质绝缘部件具有与所述电场缓解用屏蔽件同一内径的圆筒形部， 所述电介质绝缘部件与所述电场缓解用屏蔽件的轴线配置得一致。
3.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于， 所述电场缓解用屏蔽件是圆筒状，所述电介质绝缘部件具有圆锥台筒状部，并且所述圆锥台筒状部的最小内径与所述电 场缓解用屏蔽件的内径相等，所述电介质绝缘部件与所述电场缓解用屏蔽件的轴线一致，且将所述圆锥台筒状部的 最小内径侧的端部与所述电场缓解用屏蔽件的端部连接而配置。
4.如权利要求3所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，所述电介质绝缘部件的内表 面为镜面状态。
5.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于， 所述电场缓解用屏蔽件是圆筒状，所述电介质绝缘部件具有圆锥台筒状部，并且所述圆锥台的最大内径与所述电场缓解 用屏蔽件的内径相等，所述电介质绝缘部件与所述电场缓解用屏蔽件的轴线一致，且将所述圆锥台筒状部的 最大内径侧的端部与所述电场缓解用屏蔽件的端部连接而配置。
全文摘要
本发明得到可以抑制金属异物的动作、防止绝缘性能下降的气体绝缘开关装置。提供一种气体绝缘开关装置，其特征包括收纳在封闭并填充有绝缘气体的接地箱体(1)内的高压导体(2)；收纳在接地箱体(1)内、包括在高压导体(2)的周围配置为环状的线圈(5)的变流器(12)；配置在线圈(5)的内表面侧的电场缓解用屏蔽件(6)；以及作为配置在所述电场缓解用屏蔽件(6)的端部的电介质绝缘部件的绝缘罩盖(9a)、(9b)。
文档编号H02B13/035GK101867161SQ20091025853
公开日2010年10月20日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年4月20日
发明者吉村学, 木佐贯治, 清水芳则, 钓本崇夫 申请人:三菱电机株式会社