应用了带有传感器的ic标签的绝缘间隔的制作方法

专利名称：应用了带有传感器的ic标签的绝缘间隔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用了 icf礎的绝缘间隔，尤其涉及一种应用了带有传感器的ic标签的绝缘间隔，其中通,用带有传感器的IC标签来检测局部放电量、^^等物理量而提高了检测的准确度、可靠性和安全性。
技术背景近几年来，气体绝缘开关和压縮气体绝缘功率划寸机频繁用作构成变 电站的高压电路的开关和功率^l寸机，在气体绝缘开关和压縮气体绝缘功 率发射机中，在具有地电位的金属容器中安装有高压导体，并且在该金属容器中压縮并填充有气体绝缘体。在这样的气体绝缘开关(GIS)和压缩气 体绝缘功率发射机中，应用绝缘间隔来支撑高压导体，以使其在接地的金 属容器内绝缘。公开号为No. 54-44106的日本已审专利申请和公开号为NO. 55-155512 的日本未审专利申请中公开了几种在气体绝缘开关和压缩气体绝缘功率发 射机的接地金属容器中用于高压导体的绝缘支撑的绝缘间隔的例子。例如，在以上的专利文件中公开的传统的绝缘间隔是由合成树脂例如 环氧树脂形成的，并且绝缘间隔主体支撑高压导体。绝缘间隔的凸缘部分 设有用于将绝缘间隔安装到接地金属容器的孔。通过直接在绝缘间隔的凸 缘部分形成绝缘间隔螺栓安装孔或者通过安装经过孔处理(用于将螺栓固 定到绝缘间隔的凸缘部分)的金属凸缘部分来形成绝缘间隔安装孔。例如，如果待i真充在接地金属容器内的如SF6 (六氟化硫)的绝缘气体 具有不均匀的电场，贝i跑缘鹏維于降低。考虑到这种问题，在许多情况 下为了防止绝缘性能的降低，在高压导体的周边整体地嵌入接地屏蔽，由 金属凸缘部分来保证其电势。附图16示出一种传统的普通的圆锥形绝缘间隔(绝缘间隔100)的例 子的安装状态的前视图。如附图16所示，圆锥形绝缘间隔100支撑高压导体101，以使 填 充有例如SF6的绝缘气体102的接地鍋容器103内绝缘。另外，接地金属 容器103设有耦合凸缘105，其用于与临近的接i娃属容器103相互耦合。 在附图16中，用于与接地金属容器103相互耦合的安装螺栓107 (其被标 注在附图17中，将在后面的部分描述)被省略。附图17是在沿附图16戶际的绝缘间隔100的I-1线的方向J^见察的 垂直截面图。如附图17所示，圆锥形绝缘间隔100支撑着充满例如SF6气体的绝缘 气体102的接地金属容器103中的高压导体101a和101b。用于连接临近的 高压导体101a和101b的导,元104同乡色纟彖间隔100 —体铸造成型。金属凸缘106同绝缘间隔100的外部边界部f体铸造成型。当金属 凸缘106被接地金属容器103上形成的耦合凸缘105夹在中间并且被安装 螺栓107固定时，绝缘间隔100被固定到接地金属容器103。另外，相当于具有上面提到的接地屏蔽的导斷108也同绝缘间隔100 一体铸造成型。因为导体环108稳定地保雜地，在接地金属容器鹿和 绝缘间隔100之间的耦合部分的电场被释放，因1^色缘性能提高。应当注 意图17中示出的0形环109被设置为插在绝缘间隔100和接iM属容器103 之间，从而保持容器的气密性。另一方面，由于在某些情况下存在各种缺陷，装有传统绝缘间隔100 的气体绝缘开关可能伴随有局部放电。产生局部放电的主要原因被认为是 在高压导体表面上的缺陷，例如冲击痕、在组装或运输过程中混入的外界 金属物质、由于组装的失误所导致的高压导体的不良接触，以及绝缘间隔 100中的例如空隙的缺陷。如果由于上述的原因在气体绝缘开关中形成不均匀的电场，在操作过 程中就会产生局部放电，在严重瞎况下最终可以弓l起气体绝缘开关中的全 部路径被破坏。因此，在全部路径毁坏前肯定地检测局部放电，湖防止 发生全部路径的毁坏是必要的。鉴于上述的相关内容和现有技术，已开发了许多在气体绝缘开关中检 测局部放电的多种方法。其中的一种方法是提取特定频率(portionicular frequency)的信号的局部放电检测方法，该特定频率包括在局部放电产生的电磁波中，且几乎不包含噪声，从而检测部分放电。图18是示出气体绝缘开关和局部放电检测器的例子的构造图，提取特 定频率的信号的局部放电检测方法应用到该局部放电检测器。图18中所示的气体绝缘开关设有多个管状的高压导体101a和101b以 湖于将於接地金属容器103电分离的绝缘间隔100。 ^h接地金属容器 103通过免缘间隔100耦合。皿一步地，在接地金属容器103的内部高压 导体101a和101b作为高压充电单元而电连接到传输线(图示之外)，它们 在中心轴线上排列并且由绝缘间隔100支撑。接i峻属容器薦M31i也线 接地，在图18中地线被省略了。另夕卜，绝缘间隔100设有用于检测电压的导电环108。在导电环108和 接地金属容器103之间有浮动电容C2。此时局部放电检测器117连接至蜉 动电容C2的两端，换句话说，M信号分支线116连接到导將108和接 地金属容器103。局部放电检测器117包括用于提取特定频率信号的搶波器118，用于 放大所提取的信号的放大电路119，用于检测信号的峰值的峰值检测器和集 成电路120，以及用于驱动这些电路的电源121 。下面将描述以上提到的传统的局部放电检测器117的功能。当向高压导体皿施加高电压的时候，在高压导体101和导电环108 之间存在浮动电容Cl，存在于导体环108和接地金属容器103之间的浮动 电容C2构成了分压器，并且在浮动电容C2的两端产生被隔离的电压。那 么，当在接地鍋容器103内产顿部放电脉冲(电晕放电脉冲)时，由 于局部放电，浮动电容C2的分压与高频组分(即信号)相叠加并且3131信 号分支线116输入到局部放电检测器117。在局部放电检测器117内，首先, 等同于局部放电脉冲的特定频率信号由媳波器118从包括上面提到的高频 组分的信号中提取，然后由放大电路119放大，之后，Mil峰值检测器和 积分电路120输出到检测器117的外部。更具体而言，可以依据这样的输 出信号检测到气体绝缘开关中产生的局部放电。然而，当采用附图18所示的传统的局部放电的检测方法时，为了测量 基于稳态的局部放电，需要将局部放电检测器117的检测端(测量端)中 的一个端接地(电连接至赎i條属容器103),而另一端安装到绝缘间隔100中的导电环108上。因此，传统的局部放电检测器117具有许多部分和很 长的内部导线。结果，长期f顿的可靠粗艮低，与GIS相比较输出觀信 号的机斜目对较高，并且还需要附加的电源。另外，伴随气体绝缘开关的操作的高频^>人局部放电检测器117的电 源121侵入，信号被噪声覆盖，因此降低了观懂的准确性。魏一步，从 顿来看高频波的侵入增加了局部放电检测器117體本身出现故障的可 能性。，一步，为了定期测量局部放电，测量员需要在GIS运行时接近GIS 并将局部放电检测器117的测量i,接到绝缘间隔100内部的导电环。这 种情况下的测量可能引起测量员被电击^^似的事故。应该注意，作为传统的绝缘间隔的例子B^t绝缘间隔100进行了描述， 如图17戶g，绝缘间隔100设有金属凸缘106以及静电环(导电环)108。 然而，战情况也适用于与附图17中所示的绝缘间隔100不同的类型的绝 缘间隔，例如，如图19所示的设有金属凸缘106 f妹设Sf争电环108的类 型的绝缘间隔，如图20所示的未设置金属凸缘106但设有静电环108的衬 套型绝缘间隔，以及如图21所示的其中駄设置金属凸缘106也未设置静 电环108的衬套型绝缘间隔。图17、 19、 20、 21示出了在沿图16所示的间隔的前视图的上部和下 部上的安装孔处的I-1线的方向上的纵音腼，但为了便于描述，图18示出 了在沿II-II线的方向上的纵剖面。发明内容本发明是针对上述现有技术中的情况所构思出来的，本发明的目的是 衛共一种应用了带有传繊的I"礎的绝缘间隔，与传统的绝缘间隔相比 较，该绝缘间隔对局部放电观糧的测量准确性、可靠性和安全性都被提高。为了解决上面提到的问题，根据本发明的一个方面，提供一种应用了 带有传繊的IC l碟的绝缘间隔，用于娥元件以使雜电气驢的容器 中绝缘，该绝缘间隔鹏绝缘部分，具有0形环安装槽；0形环，安装到戶腿0形环安装槽中以j妙脱容^密；以及带有传繊的ic紘其中，将戶脱o形环和戶脱带有传繊的ic t絡安装到戶脱0形环安装槽。在本发明的另一方面中，樹共一种应用了带有传繊的I"礎的绝缘间隔，用于支撑元件以使其在电气體的容器中绝缘，该绝缘间隔包括 绝缘部分；以及 带有传,的IC #^，其中，将所述带有传感器的IC标签安装到戶腿绝缘部分的外部周缘部分。在本发明的另一方面中，iH共一种应用了带有传感器的IC #^的绝缘间隔，用于支撑元件以使其在电气装置的容器中绝缘，该绝缘间隔包括 绝缘部分；带有传,的IC标签；以及IC标签鹏勾件，其中，将戶腿带有传繊的ic标签安装到戶脱绝缘部分的外部周缘部分，同时用戶舰I"雜i^户构4帽^j3舰带有传麟的IC+礎。在这方面，可肖溯望ic 1^^跟构件是导电弹性体，M;它傲俞用于同带有传 的IC标签通信的电磁波。IC标签保护构件也可以是这样的导 电弹性体，3!31它传输用于同带有传感器的IC标签通信的电磁波并且许多的导电弹性体的反向时间常数在一定的范围内选取，在这个范围内电场不Ml频交流电的干扰。在本发明的另一方面中，樹共一种应用了带有传/^的ic纟^的绝缘间隔，用于支撑元件以使雜电气體的容器中绝缘，该绝缘间隔包括具有孔的绝缘部分；带有传感器的IC标签；以及导电弹性体，M:其传输用于戶;M带有传自的ic禾^的通信的电磁波，其中戶腿带有传繊的i"礎容纳在戶脱孔中，同时用戶腐导电弹性 体,腐带有传繊的ic紘在本发明的另一方面中，樹共一种应用了带有传感器的1"*的绝缘间隔，用于支撑元件以使賊电气驢的容器中绝缘，该绝缘间隔包括 具有孔部分的绝缘部分，耦合凸缘固定到该孔部分；以及 带有传自的ic ，^，其中所述带有传感器的IC标签安装到所述 L部分。在本发明的另一方面中，掛共一种应用了带有传,的icl^的绝缘间隔，用于支撑元件以使雜电气體的容器中绝缘，该绝缘间隔包括-绝缘部分；用于控制电势的导电环；以及 带有传繊的IC縫，其中所述导电环设置在戶，绝缘间隔的内部，所述带有传感器的K标 签安装到所述导电环。在本发明的另一方面中，^f共一种应用了带有传自的icfe^的绝缘间隔，用于支撑元件以使其在电气體的容器中绝缘，该绝缘间隔包括绝缘部分，具有0形环安^^曹；0形环，安装到戶腿0形环安装槽中以4妙腿容器气密；以及 带有传感器的IC标签；以及具有孔的金属凸缘，电磁波在固定耦合凸缘的部分^M:该 L传输， 其中所述带有传感器的ic标签安装到所述o形环安装槽，戶，金属凸缘在外部周缘方向上安装。在本发明的另一方面中，劍共一种应用了带有传，的icli^的绝缘间隔，用于支撑元件以使皿电气，的容器中绝缘，该绝缘间隔包括绝缘部分； 导电层；带有传感器的IC标签；以及具有孔的金属凸缘，电磁波在固定耦合凸缘的部分^3M;该孔传输，其中，所述金属凸缘在外部周缘方向上安装，所述导电层设置在所述 金属凸缘和戶;ft^色缘部分之间，并J/脱带有传繊的ic i礎安装在戶腿 导电层和戶;M^色缘部分之间。在，这些方面中，可能期望带有传感器的ic i^既可以是带有局部 放电传感器的ic标签或带有，传感器的ic标签中的一种。电器，可以是气体绝缘开关#缩气体绝缘功率對材几。根据以上提到的本发明的方面，在应用了带有局部放电传感器的ic标签的绝缘间隔(作为应用了带有传S^的ic标签的绝缘间隔的例子)被安 装到气体绝缘开关(GIS)中的情况下，即使Gis^:作状态下，测量者也可以在不接触GIS盼瞎况下测量局部放电。另夕卜，在应用了带有驗传感器的ic ^^的绝缘间隔(作为应用了带有传感器的ic标签的绝缘间隔的例子)被安装到GIS中的情况下，可以连续地测量温度。因此，即使GIS 在工作状态下，测量者也可以在不撤虫GIS的情况下测量温变。也就是说，禾,根据本发明的应用了带有传感器的IC纟^的绝缘间隔， 测量者不可肖,电击，测K1程中的安全性提高了 。另外，带有传離的IC纟礎未设歡卜部电源供应线。因此，不用担心 来自电源线的噪声并且元件数量很少。可以实现并保证长期的可靠性，并 且即使长期应用错误操作的可能性也极小。因此，与传统装置相比，当应 用本发明时，可以提供监观備确度和可靠性更高的用于开关的电源开关和 操作监测装置。本发明的基本技术特征和附加技术特征在下面参考附图所进行的描述 中将更加清楚。


附图中图1是示出根据本发明的应用了带有传感器的ic标签的绝缘间隔安装到气体绝缘开关时的状态的前视图；图2影色缘间隔的放大的垂直截面图，根据本发明的第一实施例的带 有传感器的IC^^应用到该绝缘间隔；图3是用于说明根据本发明的应用了带有传自的ic ti^的绝缘间隔的带有传麟的IC t礎、IC fg^读写器和上位装置的结构和絲的说明图;图4是用于说明根据本发明的应用了带有传自的IC ^^的绝缘间隔 中的带有局部放电传感器的ic 1f^的存储器中所存储的信息结构的例子的 说明图；图5 是应用了根据本发明的第二实施例的带有传繊的IC纟礎的绝缘间隔的垂直截面图；图6是应用了根据本发明的第三实施例的带有传感器的IC i^的绝缘 间隔的垂直截面图；图7是应用了根据本发明的第四实施例的带有传,的IC^^的绝缘 间隔的垂直截面图；图8 ^Z用了根据本发明的第五实施例的带有传,的IC标签的绝缘 间隔的垂直截面图；图9题用了根据本发明的第六实施例的带有传繊的IC t礎的绝缘 间隔的垂直截面图；图10 ，用了根据本发明的第七实施例的带有传感器的IC f^的绝 缘间隔的垂直截面图；图11是应用了根据本发明的第八实施例的带有传繊的IC *礎的绝 缘间隔的垂直截面图(金属凸缘孔的整体被导电保护构件阻塞)；图12 ^Z用了根据本发明的第八实施例的带有传，的IC #^的绝 缘间隔的垂直截面图(金属凸缘孔的部分被导电保护构件阻塞)；图13 ^用了根据本发明的带有传自的IC纟，的绝缘间隔(，型为其中设有金属凸缘和静电环并且金属凸缘孔的整体被导电保护构件阻 塞)的垂直截面图；图14 ^Z用了根据本发明的带有传感器的IC S^的绝缘间隔(，型为其中设有金属凸缘和静电环并且金属凸缘孔的部分被导电保护构件阻 塞)的垂直截面图；图15 ，用了根据本发明的带有传感器的IC #^的绝缘间隔(， 型为其中设有金属凸缘和静电环并且金属凸缘孔未被导电保护构件阻塞) 的垂M^面图；图16是传统的且普通的圆锥形的绝缘间隔的例子的安装状态的前视图；图17是图16中所示的绝缘间隔(，型为其中设有金属凸缘和静电 环)在沿1-I线的方向上观察的垂直剖面图；图18是示出气体绝缘开关和局部放电检测器的例子的结构图，在鍋 部放电检测器中应用了提取部分频率信号的局部放电检测方法；图19是传统的绝缘间隔(其类型为其中设有金属凸缘而未设置静电环) 的垂直截面图；图20是传统的绝缘间隔(其类型为其中未设置金属凸缘而设有静电环) 的垂直截面图；以及图21是传统的绝缘间隔(其类型为其中未设置金属凸缘和静电环)的 垂直截面图。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明的应用了带有传感器的ic i^的绝缘间隔的最佳类型和ite实施例进行描述。图i是示出根据本发明的应用了带有传感器的ici^的绝缘间隔(以 后简称为绝缘间隔)i的安装状态的前视图。如图1所示，绝缘间隔1支撑高压导体2以使雜充有例如SF6 (六氟 化硫)气体的绝缘气体的接ii^属容器4中绝缘。该接地金属容器4设有 耦合凸缘，用于临近的接地容器4的相互耦合。另外，在图1中，用于临 近的接地金属容器4的相互耦合的固定构件7 (例如螺栓)被省略，该构件 将在之后的图2中示出。另外，应当注意，在各个实施例中由于绝缘间隔1的安装状态相同， 因此这里将在於的实施例的说明中省略对于绝缘间隔1的安装状态的描 述。将fflil在沿图1中的绝缘间隔1的I-I线方向或II-II线方向上截取 的垂直截面图进行描述。第一实施例图2是绝缘间隔1A的垂直截面图，根据本发明的第一实施例的带有传 感器的I"礎l^用到该绝缘间隔1A (以后简称为第一绝缘间隔)，并且 图2是示出了第一绝缘间隔1A的安装状态的说明图。图2的截面图由沿图1中所示的II-II线所取的垂直截面的上半部分 和沿H线所取的垂直截面的下半部分组成。另外，图2中所示的第一绝 缘间隔1A是一个衬套类型的例子，其中金属凸缘和静电环均未设置。第一绝缘间隔1A支撑高压导体2a和2b以使其在充有例如SR气体的绝缘气体3的接地金属容器4内绝缘。用于连接临近的高压导体2a和2b 的导电元件6同第一绝缘间隔1A—体铸造成型。另外，向接地金属容器4 樹共用于耦合临近的接地金属容器4的耦合凸缘5。在第一绝缘间隔1A中，为了固定到耦合凸缘5上并且使接地金属容器 4气密，将0形环9安装到0形环安装槽8，以便气体密封，该0形环设置 在第一绝缘间隔1A的绝缘部分并由固定构件7 (例如螺栓)固定。另外， 处理0形环安装槽8的一部分以避免影响气密性，并通过可拆卸地将带有 局部放电传感器的IC *礎10 (传^的一个例子)附着到被处理部分来固 定0形环安装槽8的一部分。带有局部放电传感器的IC标签10中的局部 放电传感器被配置用于检测由局部放电产生的电磁场(至少为电场或磁场 中的一种)。图3是用于描述根据本发明的应用了带有传感器的IC^^的绝缘间隔 的带有传麟的IC t礎10、 IC *碟读写器11、上位装置12的结构和关系 的说明图。应当注意，在图3中，带有传感器的IC标签10中和IC标签读 写器ll中所示的实线代表信息流，虚线代表能量流。如图3中所示，带有传,的IC 10设有，16，用于发送和 接收含有信号15以及信息(此后简称为通信信号)的电磁波，其中信号15 用于同IC^^读写器11进行通信；调制解调单元17，用于对M天线16 接收到的电磁波进fiH雕脾口解调；传繊18，用于检测并获得物理量；存 储器19，用于存储由传麟18获得的信息；时钟20，具有内置计时器； 电源单元21，用于掛共工作电能；电池22，给电源单元21衛共电能；控 制单元23 ，用于控制带有传繊的IC *礎10 。调制解调单元17具有执行例如对腿和接收信号15分别进行记录和 传输(调制功能和解调功能)的适当转换的功能以^M信信号15的滄波 功能。因此，调制解调单元17育鹏移除由于局部放电^^似情况弓胞的通 信信号15中的噪声成分。存储器19 ，于存储有关由传自18检测到的 物理量的信息的存储介质。例如，存储器19可以由非易失性存储器构成。 控制单元23具有控制与存储器19的信息存《微程相关的信息所必需的信 息。然后，控制单元执行计穀號。带有传感器的IC标签10采用例如具有内置电池22 (有源型)的标签。因此，在电池22蹄之前，带有传繊的ICf碟lO自身应当周斯性:t細 新的替换。另外，仅当在正常瞎况下带有传麟的IC |蔬10从IC |礎读 写器11收到读入信号15时，带有传麟的IC t礎10才被配置用于传输 例如测量结果的信息。然而，IC标签读写器11执行同带有传感器的IC标签10的通信。IC 才礎读写器11作为IC t蔬阅麟具有信息读取功能，用于从i^共给带有 传感器的IC标签10的存储器中读出信息，并且作为IC标签写入器11具 有信息写入功能，用于将信息写入至瞎储器19。 I"礎ll设有纖26， 用于同带有传感器的IC 10之间，和接收通信信号15;调制解调单 元27，用于对M織26接收到的电磁波进W周制和解调，电源单元28， 用于提供工作电能，控制单元29，用于控制IC^^读写器11。另外，带有传繊的IC |礎10和IC l絲读写器11对电磁波进行频 率调制或数字调制，以发送禾啦收例如数据读出指令信号和观懂结果等不 同信号。采用这种配置便于区分由于局部放电或类似情况弓l起的噪生和所 需信号或信息。另外，I"碟读写器ll的織26、调制解调单元27、电源单元28、 以及控制单元29是分别与带有传感器的IC标签10的天线16、调制解调单 元17、电源单元21、控制单元23执行基本上相同的工作的元件。IC禾g^读写器11将读出信号15发送到带有传繊的IC禾礎10，所 以IC标签读写器11同带有传感器的IC标签10之间执行无线通信。这样， 可以M无线通信从带有传感器的IC标签10读出信息。将由IC标签读写 器11从带有传繊的IC禾礎10接收歪啲观糧 舰电缆或便携式存储 器输入到例如计飾的上位體12。图4是用于描述存储在带有局部放电传感器的IC标签10的存储器19中的信息结构的例子的说明图。如图4所示，存储在存储器19中的信息的例子包括繊最大存储容量、 保持的数据的条数、在先数据删除的日期和时间、序列号(Na )、数据存 储区域的数量(例如，1024区域)、以及ICf蔬的识别信息(ICl礎的ID 号)。对于带有局部放电传感器的IC 10的存储器19，存储按照以下的方式执行局部放电传感器同一个序列号相关联，而对应于该唯一的序列 号的一个 存储区域处的局部放电产生的电磁波的电磁场的量值(例如，
最大值)同测量时间相关联。对于图4中列举的存储器19，由于1024个测
量结果能够存储到一个数据区域，如果所有的数据存储区域都利用，贝何
以存储的数据条数为1024区域X 1024条。 下面，纟繊述第一绝缘间隔1A的功能。
当在应用了第一绝缘间隔1A的气体绝缘开关中产 部放电时，由于 局部放电产生的电磁波扩散到周围区域。该电磁波在GIS的接地金属容器4 内部穿过并穿过第一间隔1A传输，并且由于局部放电产生的电磁波泄漏到 气体绝缘开关的外部。该泄漏电磁波由附着到0形环安装槽8的带有局部 放电传感器的IC柄遂10的局部放电传感器18检测。由局部放电传感器18 检测的局部放电的量值存储在存储器19中。
在带有局部放电传感器的IC标签10的识别信息(IC标签的ID号)存 储在存储器19中的情况下，当带有传繊的IC丰礎10的i朋赔息和IC 标签读写器ll的^H只信息中的至少一个f矛合时，则对关于以这种方式记录 的局部放电的量it的信息的存储器读取和存储器写入可以由对应于带有局 部放电传感器的IC标签10的IC标签读写器11执行。特别是，当IC标签 读写器11将高频信号以电磁波的形式,A^卜部皿给带有局部放电传感器的 IC禾礎10时，带有局部放电传繊的IC禾蔬10育^够以电磁波的形式执行 到外部的信息传输。用这种方式，通过利用电磁波读取远端的信息，无需 改变，的状态就可以对其进行测量和监测。
另外，在读取过程中从IC l蔬读写器11到带有局部放电传麟的IC 丰^ 10的开始指令信号、以J^人带有局部方iC电传自的IC 10传输到 IC标签读写器11的数据， >频率调制皿字调制电磁 执行。
根据第一绝缘间隔1A，局部放电产生的趋势可以M如下方式记录在
带有局部放电传感器的ic标签10的存储器中，即M记录气体绝缘开关
中由于局部放电而产生的电磁波的电磁场(领懂结果)的量值，其中第一
绝缘间隔1A应用至IBM气体绝缘开关。另外，因为由局部放电产生的电磁 、棚作触发器以激活带有局部放电传繊的I"碟10，所以不必微用于 持续检测的特殊电源。另外，第一绝缘间隔1A存在于IC fg^读写器11和卿了第一绝缘间 隔1A的气体绝缘开关的外侧上设置的带有局部放电传感器的IC标签10之 间。然而，由于用于通信的电磁波肖,穿过第一绝缘间隔1AJ销俞，所以第 一绝缘间隔1A干衫爐信，并且可以与外部的IC标签读写器11进行通信。
另外，如果通过在电磁波上叠加时间信息获得的用于数据通信的数据 是带有传感器的IC标签10 3131天线接收的，其中所述i^通信从IC标签 读写器11发射到带有局部放电传感器的IC标签10，则控制单元23通过天 线16和调制解调单元17获f驻电磁波上叠加的时间信息，在这样获得的 时间信息的基础上，可以iM产生时钟20的修正信号来修正时间。结果， 可以ilil IC标签读写器11在每次读写信息时的电磁波^lf校正时钟20的 时间。
另外，在读取过程中从IC *終读写器11到带有局部放电传驗的IC 标签10的开始指令信号、以及从带有局部放电传感器的IC标签10传输到 IC禾礎读写器11的数据被频率调制繊字调制。因此，由于局部放电或类 似瞎况产生的噪声離多容易地从通信信号15 (例如关于IC标签读写器11 的读写开始指令信号)中辨另咄。
第二实施例
图5是应用了根据本发明的第二实施例的带有传,的IC标签的绝缘 间隔1B (此后称为第二绝缘间隔)的垂直截面图，用于说明第二绝缘间隔 1B的安装状态。
应当注意，图5中所示的垂直截面图是由沿图1中所示的II-II线所 截取的垂直截面的上半部分和沿i-i线所截取的垂直截面的下半部分纟M。 另外，图5中戶标的第二绝缘间隔1B是衬套类型的例子，其中未设體属 凸缘和静电环。
第二绝缘间隔1B与第一绝缘间隔1A的不同之处在于带有局部放电传
感器的ic io的安ma和安^^式，但在其他方面与第一绝缘间隔
1A基本上不存在差异。出于，原因，第二绝缘间隔1B同第一绝缘间隔 1A中基本上相同的元件采用相同的参考标己，并且将省略对它们的描述。 鄉二绝缘间隔1B中，带有局部放电传繊的IC *礎10设置在耦合凸缘5之间的绝缘间隔的夕刚上(外径侧)，并且设置有作为IC 构件的绝缘傲户构件31，用于覆盖带有局部放电传麟的I"礎10，以 掛共保护。也就是说，带有局部放电传感器的IC标签10固定到耦合凸缘5 之间的绝缘间隔的夕Hi，并且嵌入到绝缘f^^户构件31中。在这里，例如， 绝缘《緣构件31可以由例如环氧柳旨的绝缘材料构成。 第二绝缘间隔1B的功能如下所述。
当在应用了第二绝缘间隔1B的气体绝缘开关(GIS)内部产 部放 电的时候，由局部放电弓胞的电磁波扩散到周围。该电磁波在GIS的接地 金属容器4 (由金属制成)内部穿过并M;第二绝缘间隔1B传输。由局部 放电产生的电磁波泄漏到GIS的外部。从GIS泄漏的电磁波由安装在第二 绝缘间隔1B夕刚的带有局部放电传繊的IC *礎10检测。在检测到由局 部放电引起的电磁波的泄漏之后的操作与第一绝缘间隔1A盼廣况下的操作 相同。
根据应用了有第二绝缘间隔1B的气体绝缘开关，与应用了第一绝缘间 隔1A的气体绝缘开关具有相同的操作和效果。
第三实施例
图6题用了根据本发明的第三实施例的带有传繊的IC *礎的绝缘 间隔1C (此后称为第三绝缘间隔)的垂直截面图，其示出第三绝缘间隔1C 的安装状态。 图6中所示的垂直截面图包括沿图1中的II-II线所截取的垂直截面 的上半部分和沿I-1线所截取的垂直截面的下半部分。另外，图6中所示 的第三绝缘间隔1C是衬套类型的例子，其中未设置金属凸缘和静电环。
第三绝缘间隔1C同第二绝缘间隔1B的不同之处在于掛共导电保护构 件33来代替绝缘微构件31作为IC t^f跟构件，而其他方面与第二绝 缘间隔1B基本上不存在不同。因此，考虑到战原因，第H^色缘间隔1C 与第二绝缘间隔1B中相对应的元件添加类似的参考+斜己，并Eit匕处将省略 对它们的描述。
在第H^色缘间隔1C中，带有局部放电传麟的IC丰礎10设置在耦合 凸缘5之间的绝缘间隔的夕卜侧上(外径侧)，并且设置有导电保护构件33，用于覆盖带有局部放电传感器的IC标签IO，以^i共保护。也就是说，带有 局部放电传感器的IC ，礎10固定到耦合凸缘5之间的绝缘间隔的夕卜侧， 并且^A到导电傲户构件33中。
导电i尉户构件33例如可以由导电齊性体形成。在此，弹性体是合鹏 胶和弹性塑料的总称，导电弹性体是导电合j^^和导电弹性塑料的总称。
充分大于用于检测局部放电的天线的步员率的倒数(inverse number) 的{調于导电{跌构件33的时间常数(由电阻率[Q.J和介电常数[F/m] 的乘积表示)。
下面，将对第H^色缘间隔1C的功育激行描述。
当在应用了第三绝缘间隔1C的气体绝缘开关(GIS)中产生局部放电时， 由局部放电弓胞的电磁波扩散到周围。该电磁波在GIS的接地金属容器4 (由金属帝喊)内部穿过并舰第H^色缘间隔1C传输。由局部放电产生的 电磁波泄漏到GIS的外部。从GIS泄漏的电磁波由安M第三绝缘间隔1C 外侧的带有局部放电传感器的IC *礎10检测。
由于导电保护构件33由时间常数充分大于用于检测局部放电的天线的 频率的倒数的导电材料构成，因此从GIS泄漏的电磁波穿过导电保护构件 33。因此，安驗第三绝缘间隔1C夕卜侧上的带有局部放电传離的IC标 签10能够检测到从GIS泄漏的电磁波。在检观倒由局部放电弓跑的电磁波 的泄漏之后，其他的操作与第二绝缘间隔1B的情况下的操作相同。
根据应用了第三绝缘间隔1C的气体绝缘开关，导电保护构件33的时
间常数充分大于用于检测局部放电的天线的频率的倒数。也就是说，采用 这样一种导电材料，其时间常数的倒数充分小于工频交流电的频率，因此，
由工频交流电产生的电场不会受到存在带有传感器的IC标签的干扰，因此
带有传感器的IC 10本身不会引起局部放电。应当注意，应用了第三绝缘
间隔1C的气体绝缘开关的其他的功能和效果与鹏了第二绝缘间隔1B的
气体绝缘开关的功能和效果类似。
第四实施例
图7是根据本发明的第四实施例的带有传繊的IC l礎的绝缘间隔1D (此后称为第四绝缘间隔)的垂直截面图，其示出第四绝缘间隔1D的安装状态。
应当注意，图7中戶^的垂直截面图包括沿图i中的ii-ii线所截取
的垂直截面的上半部分和沿I-I线所截取的垂直截面的下半部分。图7中 所示的第四绝缘间隔1D是衬套类型的例子，其中未设置金属凸缘和静电环。
第四绝缘间隔1D与第三绝缘间隔1C的不同之处在于导电{，构件33 嵌在绝缘间隔的夕卜侧，但是在其他方面与第三绝缘间隔1C基本上不存在不 同。因此，考虑到战原因，第四绝缘间隔1D与第三绝缘间隔1C中相对 应的元件添加类似的参考^H己并Jjt匕处将省略对它们的描述。
在第四绝缘间隔1D中，顶端被处理成从耦合凸缘5之间的绝缘间隔的 外侧(外径侧)切削和整圆，当带有局部放电传,的IC 10被导电 《尉户构件33覆盖时带有局部放电传繊的IC纟礎10駄到戶/ft刀肖U部分之 中。充分大于用于检测局部放电的天线的频率的倒数的值用于导电保护构 件33的时间常数。
依照应用了第四绝缘间隔的气体绝缘开关，可以获得与应用了第三绝 缘间隔1c的气体绝缘开关的功能和效果类似的功能和效果。
第五实施例
图8是根据本发明第五实施例的应用了带有传繊的IC f碟的绝缘间 隔1E (此后称为第五绝缘间隔)的垂直截面图，并且是示出第五绝缘间隔 1E的安装状态的说明图。
应当注意，图8中所示的垂直截面图由沿图1中的II-II线所截取的 垂直截面的上半部分和沿I-I线所截取的垂直截面的下半部分构成。图8 中所示的第五绝缘间隔1E是衬套类型的例子，其中未设置金属凸缘和静电 环。
第五绝缘间隔1E与第H^色缘间隔1C的不同之处在于，M 凃覆导电 、凃层介质所形成的层34 (此后称为导电层)代替导电保护构件33用作, 带有局部放电传繊的IC t礎10的元件以J^共^J户，但是在其他方面与 第三绝缘间隔1C基本上不存在不同。考虑到战原因，第五绝缘间隔1E
与第四绝缘间隔1D中相对应的元件分配相同的参考*射己，并且将省略对它
们的描述。在第五绝缘间隔IE中，带有传繊的IC f碟10通过耦合凸缘5之间 的用于安装绝缘间隔的孔的固定构件7 (固定构件7可以M该孔来固定绝 缘间隔IE)在撤虫面上安装到用作IC ^^f呆护构j牛的导电层34上。导电 层34的时间常数(由电阻率[Q.w]和介电常数[F/m]的乘积表示)设置为 充分大于用于检测局部放电的天线的频率的倒数。
依照应用了第五绝缘间隔IE的气体绝缘开关，可以获得与应用了第三 绝缘间隔1C的气体绝缘开关的功能和效果类似的功能和效果。
第六实施例
图9是根据本发明第六实施例的应用了带有传繊的IC纟礎的绝缘间 隔IF (此后称为第六绝缘间隔)的垂直截面图，并且是示出第六绝缘间隔 IF的安装状态的说明图。
应当注意，图9所示的垂直截面图由沿图1中的II-II线所截取的垂 直截面的上半部分和沿I-1线所截取的垂直截面的下半部分构成。
第六绝缘间隔IF与第一绝缘间隔1A的不同之处在于采用了具有用于 控制电势的导电环的衬套型的绝缘间隔(导电环)38，但是在其他方面与 第一绝缘间隔1A基本上不存在不同。考虑到战原因，第六绝缘间隔IF 与第一绝缘间隔1A中基本上相同的元件釆用相同的参考标己，并且这里将 省略对它们的描述。
以这种方式构，六绝缘间隔1F，即将导电环38设置到第一绝缘间隔 1A的绝缘间隔部分，带有局部放电传,的IC标签10安装到导电环38的 内部。将导电环38的导体的时间常数(电阻率和介电常数的乘积)设置为 充分大于用于检测局部放电的天线的频率的倒数。
下風将对第六绝缘间隔IF的功育继行描述。
当应用了第六绝缘间隔IF的气体绝缘开关(GIS)中产4M部放电时， 由局部放电弓胞的电磁波扩散到周围。该电磁波在GIS的接i她属容器4 (由金属制成)内部穿过并S31第六绝缘间隔1F传输，并且由局部放电产 生的电磁波泄漏到GIS的外部。从GIS泄漏的电磁波由安驗第六绝缘间 隔IF夕卜侧的带有局部放电传繊的IC禾絡10检测。
由于导电环38由时间常数充分大于用于检测局部放电的天线的频率的倒数的导电材料构成，所以从GIS泄漏的电磁波可以通过导电环38传输。 因此，安装到第六绝缘间隔1F的夕卜侦啲带有局部放电传繊的IC丰礎10 (被导电环38覆盖)检测由GIS泄漏的电磁波。在检测到由局部放电弓胞 的电磁波的泄漏之后的操作与应用第一绝缘间隔1A盼瞎况下的操作相同。根据应用了第六绝缘间隔1F的气体绝缘开关，导电环38的时间常数 充分大于用于检测局部放电的天线的频率的倒数。也就是说，采用这样一 种导电材料，其时间常数的侄擞充分小于工频交流电的频率。由于带有局 部放电传麟的IC *碟10的存在，由工频交流电产生的电场不会受至扦 扰，从而带有传繊的IC 10本身不会引起局部放电。应当注意，应用了 第六绝缘间隔1F的气体绝缘开关的其他的功育g和效果与应用了第一绝缘间 隔1A的气体绝缘开关的功能和效果對以。第七实施例图10是根据本发明第七实施例的应用了带有传感器的IC标签的绝缘 间隔1G (此后称为第七绝缘间隔)的垂直截面图，并且是示出第七绝缘间 隔1G的安装状态的说明图。应当注意，图10所示的垂直截面图由沿图1中的II-II线所截取的垂 直截面的上半部分和沿I-1线所截取的垂直截面的下半部分构成。。第七绝缘间隔1G与第一绝缘间隔1A的不同之处在于采用了设有金属 凸缘39 fM^设置导电环38的金属凸缘型绝^彖间隔，但是在其他方面与第 一绝缘间隔1A基本上不存在不同。考虑到，原因，第^^色缘间隔1G与 第一绝缘间隔1A中基本上相同的元件采用相同的参考^H己，并且在这里将省略对它们的描述。在第^^色缘间隔1G中，为了实现耦合到耦合凸缘5以实现气密，O形 环9设置在0形环安装槽8部分，用于气体密封，0形环安装槽8设置在第 七绝缘间隔1G的绝缘部分，并且4顿固定构件7。带有局部放电传繊的 I"礎10固定地安装到0形环安装槽8的部分中。另外，鍋凸缘39设 有孔40，使得用于在带有局部放电传繊的IC |礎10和IC +礎读写器 11之间通信的电磁波可以从其中M。下面，将对第H^色缘间隔1G的功倉继行描述。当应用了第七绝缘间隔1G的气体绝缘开关(GIS)中产生局部放电时， 由局部放电弓胞的电磁波扩散到周围。该电磁波在GIS的接i脸属容器4 (由金属制成)内部穿过，M31第杉色缘间隔1G传输，并且也传输到设置 在0形环安装槽8的部分中的带有局部放电传麟的IC *礎10，该安装槽 8设置于第七绝缘间隔1G的绝缘部分上用T^体密封。在第七绝缘间隔1G中，金属凸缘39位于GIS的外部，并且位于IC标 签读写器11和带有局部放电传繊的IC t碟10之间，由于金属凸缘39 设有孔40，所以用于通信的电磁波15 (通信信号)通过孔40传输并与位 于GIS夕卜部的I"礎读写器11通信。应当注意，在检测到由局部放电引 起的电磁波的泄漏之后的操作与应用第一绝缘间隔1A的情况下的操作相 同。根据应用了第七绝缘间隔1G的气体绝缘开关，由于金属凸缘39设有 孔40，所以用于通信的电磁波15 (通信信号)ffia孔40传输并与位于GIS 外部的IC标签读写器11通信。所以，应用了第七绝缘间隔1G的气体绝缘 开关获得与与应用了第一绝缘间隔1A的气体绝缘开关的功能和效果类似的 功能和效果。第八实施例图11和图12是根据本发明的第八实施例的应用了带有传繊的IC标 签的绝缘间隔1H (此后称为第yVI色缘间隔)的垂直截面图，并且是示出第 八绝缘间隔1H的安装状态的说明图。应当注意，图11和图12所示的垂直截面图都是由沿图1中的II-II 线所截取的垂直截面的上半部分和沿I-1线所截取的垂直截面的下半部分 构成。第八绝缘间隔1H是将第四绝缘间隔1D的发明构思应用至瞎H^色缘间 隔1G上而得到的。更具体地，第乂《色缘间隔1H被构造成如下方式，即第 七绝缘间隔1G的孔40的全部或部分被导电保护构件33所覆盖并且带有局部放电传,的IC *碟10也被a^。根据应用了第M色缘间隔1H的气体绝缘开关，其功能和效果与应用了 第四绝缘间隔1D的气体绝缘开关的功能和效果类似。也就是说，构成导电保护构件33的导体材料的时间常数的倒数充分小于工频交流电的频率，因 此，由工频交流电产生的电场不会受到带有传麟的IC t礎的存在的干扰， 因此，带有传離的IC *碟10本身不会引起局部放电。如上戶腿，禾,根据本发明的鹏了设有传繊的I"礎的绝缘间隔， 即使在气体绝缘开关工作期间，测量者也能够在不接触气体绝缘开关的情 况下测量局部放电。因此，观糧者不可能遭到电击，并且测量过程中的安 全性能也被提高了。另外，带有传繊的IC f礎10未设置外部电源供应线。因此，不用 担心来自电源线的噪声并且元件数量减少，使得即使长期使用也能获得长 期的可靠性并且错，作的可能性也大幅度减少。因此，与传统装置相比， 当应用本发明时，可以提供监测精确度和可靠性更高的用于开关的电源开 关和操作监测^g。应当注意，在以上描述的实施例中，己经描述了有源型的带有放电传 麟的IC纟絡10中设有电池22的情况。然而，即^^ffl未设置电池22 的无源型，也可以获得与在有源型的情况下相同的功能和效果。在无源型 的情况下，用于通信的电磁波周期性地从IC标签读写器11传输到带有放 电传繊的I"礎IO，从而可以执行充电。因此，可以不中断地驱动带有 放电传,的ICI^10。另外，在以上描述的实施例中，已经描述了带有传麟的I"礎是带 有局部放电传麟的IC禾礎10盼瞎况。然而，局部放电传離18也可以 是，传自。当，带有^Jt传自的IC丰^时就育辦连鄉懂，。 即使在气体绝缘开关工作期间，测量者也可以在不接触气体绝缘开关的情 况下测量温度。结果，可以获得绝缘间隔的温度随时间的变化，并且可以 实M应用了带有传感器的IC ^^的绝缘间隔1和撤 用了带有传自 的IC fe^的绝缘间隔1的0形环9的^i平估。另外，在以上描述的实施例中，己经描述了带有传繊的IC *碟10 是IC ，^^读写器11的情况。然而，当不对带有传繊的IC |蔬10的存 储器19执行写请求时，可应用只读IC标签阅，来代替IC标签读写器11 。另外，应当注意，本发明不局限于上述实施例，在不偏离所附权利要 求的范围的情况下，可以作出许多的其它改变和^a。例如，如图13和图14所示，结合第六绝缘间隔1F和第八绝缘间隔1H， 通过在设有金属凸缘39和导电环38的绝缘间隔上应用带有局部放电传感 器的IC纟礎10可以构成绝缘间隔II和绝缘间隔1J。另外，如图15所示， 结合第六绝缘间隔1F和第七绝缘间隔1G，通过在设有金属凸缘39和导电 环38的绝缘间隔上应用带有局部方文电传感器的IC标签10可以构成绝缘间 隔1K。
权利要求
1、一种应用了带有传感器的IC标签的绝缘间隔，用于支撑元件以使其在电气装置的容器中绝缘，该绝缘间隔包括绝缘部分，具有O形环安装槽；O形环，安装到所述O形环安装槽中以使所述容器气密；以及带有传感器的IC标签，其中，将所述O形环和所述带有传感器的IC标签安装到所述O形环安装槽。
2、 一种应用了带有传繊的IC t礎的绝缘间隔，用于支撑元件以使其在电气装置的容器中绝缘，该绝缘间隔包括 绝缘部分；以及带有传麟的ic磁，其中，将所述带有传感器的ic标签安装到戶;M绝缘部分的外部周缘部分。
3、 一种应用了带有传感器的IC标签的绝缘间隔，用于支撑元件以使 駭电气體的容器中绝缘，该绝缘间隔包括-绝缘部分；带有传感器的ICi^;以及IC标签保护构件，其中，将戶微带有传離的IC标签安驟U戶腐绝缘部分的外部周缘部 分，同时用戶腿IC ^^W构4權M^M带有传繊的IC丰礎。
4、 根据权利要求3戶腿的应用了带有传繊的IC t礎的绝缘间隔， 其中，所述IC标劉默构件是导电弹性体，用于所述带有传感器的IC标 签的通信的电磁波m该导电弹性体传输。
5、 根据权利要求3所述的，了带有传感器的IC S^的绝缘间隔，其中，戶腿ic l礎《尉户构件是导电弹性体，用于戶腿带有传麟的IC标签的通信的电磁波通过该导电弹性体传输，并且该导电弹性体的时间常数的倒数在电场不s:频交流电干扰的范围内选择。
6、 一种应用了带有传繊的ic标签的绝缘间隔，用于支撑元件以使 其在电气装置的容器中绝缘，该绝缘间隔包括具有孔的绝缘部分； 带有传感器的ICH;以及导电弹性体，通过其传输用于戶诚带有传感器的ic标签的通信的电磁波，其中戶诚带有传麟的I"礎容纳在戶脱孔中，同时用戶服导电弹性体覆盖0M带有传，的ic标签。
7、 一种应用了带有传繊的IC纟礎的绝缘间隔，用于支撑元件以使其在电气装置的容器中绝缘，该绝缘间隔包括具有 L部分的绝缘部分，耦合凸缘固定至l膝孔部分；以及 带有传自的I"^，其中戶，带有传自的ic ^^安装到戶;M L部分。
8、 一种应用了带有传麟的IC纟碟的绝缘间隔，用于支撑元件以使其在电气^S的容器中绝会彖，该绝缘间隔包括 绝缘部分；用于控制电势的导电环；以及 带有传繊的ic紘其中所述导电环设置在所述绝缘间隔的内部，戶腿带有传感器的IC标签安装到爿;M导电环。
9、 一种应用了带有传麟的IC t碟的绝缘间隔，用于支撑元件以使 其在电气，的容器中绝缘，该绝缘间隔包括绝缘部分，具有0形环安装槽；O形环，安装至1」戶脱0形环安装槽中以{妙服容器气密；以及 带有传感器的IC标签；以及具有孔的金属凸缘，电磁波在固定f^凸缘的部分处通过该 L传输， 其中戶腿带有传 的ic丰礎安装到戶诚o形环安装槽，戶腿金属凸 缘在外部周缘方向上安装。
10、 一种应用了带有传繊的i"碟的绝缘间隔，用于支撑元件以使，电气装置的容器中绝缘，该绝缘间隔包括 绝缘部分； 导电层；带有传自的IC标签；以及具有孔的金属凸缘，电磁波在固定耦合凸缘的部分M31该孔传输， 其中，所述金属凸缘在外部周缘方向上安装，所述导电层设置在所述 金属凸缘和戶脱绝缘部分之间，并_@^脱带有传繊的ic l礎安驗f腿导电层和卩;M绝缘部分之间。
11、 根据权利要求i到io中任一项所述的应用了带有传感器的ic标 签的绝缘间隔，其中，戶脱带有传繊的ic标签或者是带有局部放电传感 器的ic ;f蔬或者是带有^^传，的ic * 。
12、 根据权利要求l、 2、 3和权利要求6到10中任一项阮逸的应用了 带有传繊的ICt礎的绝缘间隔，其中，戶腿电气體为气体绝缘开关或 压縮气体绝缘功率細几。
全文摘要
本发明涉及一种应用了带有传感器的IC标签的绝缘间隔，其通过将O形环和例如用于检测局部放电等的物理量的带有传感器的IC标签安装到O形环安装槽内构造而成，所述O形环安装槽设置在绝缘间隔的绝缘部分上。
文档编号H01B17/36GK101221841SQ200710300798
公开日2008年7月16日 申请日期2007年10月12日 优先权日2006年10月12日
发明者和田治寿, 矶田隆生, 花井正广 申请人:株式会社东芝