专利名称：气体绝缘开闭装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统中变电领域使用的气体绝缘开闭装置，特别是有关变流器的配置。
电力系统的发变电领域中所使用的气体绝缘开闭装置，一直是在充满绝缘性能及消弧性能优越的六氟化硫黄气体(以下称SF6)等消弧气体的金属压力容器中容纳开闭装置、导体、变流器、避雷器并将它们互相连接，以大幅度缩小机器整体的体积。然而，要求其随着今后的技术进步使作为组件的机器更为小型化，可靠性更好，从而使装置整体进一步小型化以降低成本。
图7是现有技术的变流器的剖视图。图中的1和4是中央部设有导体2、内部充满SF6气体的压力容器；3是支承导体2、同时对压力容器1和与之连接的压力容器4进行气体区分的绝缘垫圈；6是变流器的安装筒，隔着绝缘垫圈3安装于压力容器1及4的法兰盘上，由设有环状槽的圆筒部及与压力容器部1和4的法兰盘相对应的安装用法兰部构成；7是沿压力容器1的轴向隔着垫片8排列于变流器安装筒6的环状槽部的多个罗高斯基(ロゴスキ-)线圈；9是将罗高斯基线圈7固定于槽内的固定板。由变流器安装筒6、罗高斯基线圈7、垫片8和固定板9构成对向导体2通电的电流进行检测的变流器部。另外，罗高斯基线圈7是在可挠的、断面为圆形等的高分子构件上均匀缠绕多圈线圈而构成，是能够得到与在罗高斯基线圈7内部流动的电流值成比例的电流信号的电流传感器。
在上述现有的气体绝缘开闭装置中，由于构成变流器的罗高斯基线圈7具有可挠性，向变流器的安装筒6上安装时所受的表面压力会使罗高斯基线圈7的空心部变形，从而影响电流的检测精度。
另外，由于罗高斯基线圈7是安装在变流器安装筒6上，且该变流器安装筒6上沿压力容器1的轴向设有突出部，因此，为了避免例如当在压力容器1上连接内设断路器的断路器容器等时变流器安装筒6的突出部侵入断路容器内，就必须加长压力容器1的长度，从而难以实现开闭装置整体的小型化。
虽然罗高斯基线圈7和导体2之间必须有足够的绝缘距离，但由于变流器安装筒6在压力容器1的径向有突出部，导致压力容器1的直径很大，影响开闭装置整体的小型化。
本发明的目的在于解除上述问题，提供一种能搭载高精度的变流器、同时实现小型化的气体绝缘开闭装置。
本发明的气体绝缘开闭装置包括在内部中央设有导体、在该导体的周围空间内充满绝缘·消弧性气体、且相互连接的一连串压力容器，和通过环状的金属接合件而安装在上述压力容器的法兰部上、由对导体中流通的电流进行检测的罗高斯基线圈构成的变流器，其特征在于，所述变流器收容于向着金属接合件内部形成的槽部内，并将金属接合件作为接地电位利用。
另外，变流器的罗高斯基线圈是将多圈线圈均等地缠绕在非可挠性绝缘构件上而制成。
另外，金属接合件是通过对一连串压力容器之间进行气体区分的绝缘垫圈安装的，并在与此绝缘垫圈接触的一侧内径面上形成能够使得由压力容器内充填的绝缘·消弧气体和绝缘垫圈以及金属接合件形成的三重接合部的电场得以缓和的R部。
另外，压力容器的法兰部兼用作金属接合件。
另外，在金属接合件的外周部设有对由变流器检测的电流进行测定的电流检测装置。
另外，具有通过设在与相邻连接的断路器容器内的断路器连接的导体外周部上的环状金属接合件而安装在一连串压力容器上、由对导体中流通的电流进行检测的罗高斯基线圈构成的变流器，变流器收容于向着金属接合件内部形成的槽部内，并将金属接合件作为接地电位利用。
另外，在金属接合件内，将同一尺寸的多个罗高斯基线圈同轴心地沿压力容器的轴向邻接配置。
另外，在金属接合件内，将线圈截面的轴向宽度相同而线圈的径向尺寸不同的多个罗高斯基线圈以同心圆的方式沿压力容器的径向重叠配置。
另外，罗高斯基线圈在金属接合件的内部用可挠性树脂与之形成一体。
附图的简单说明
图1是本发明实施形态1的气体绝缘开闭装置变流器部的剖视图和放大图。
图2是本发明实施形态2的气体绝缘开闭装置变流器部的剖视图。
图3是本发明实施形态3的气体绝缘开闭装置变流器部的剖视图。
图4是本发明实施形态4的气体绝缘开闭装置变流器部的剖视图。
图5是本发明实施形态5的气体绝缘开闭装置变流器部的剖视图。
图6是本发明实施形态6的气体绝缘开闭装置变流器部的剖视图和放大图。
图7是传统气体绝缘开闭装置变流器部的剖视图。
下面结合附图详细说明本发明的一实施形态。在各图中，相同符号表示与现有技术相同或相当的部分。
实施形态1图1(a)是本发明实施形态1的气体绝缘开闭装置变流器部的剖视图，图1(b)是变流器部的放大图。图中1和4是中央部设有导体2并充满气体的压力容器，3是用于支承导体2、同时对压力容器1和与之连接的压力容器4进行气体区分的绝缘垫圈，5是通过绝缘垫圈3安装于压力容器1和4的法兰上的环状金属接合件，7是设置在金属接合件5上的槽部内的多个罗高斯基线圈，10是对由罗高斯基线圈7构成的变流器所检测的电流进行测定的电流检测装置，11是用于连接罗高斯基线圈7和电流检测装置10的导线，12是使金属接合件5和罗高斯基线圈7成形为一体的可挠性树脂。金属接合件5、罗高斯基线圈7、电流检测装置10和导线11构成了变流器部，对向导体2通电的电流进行检测。
本实施形态与现有技术的不同点在于首先，把现有技术的变流器安装筒变成金属接合件5。本实施形态的金属接合件5在本体内部设有槽部，此槽部中配有罗高斯基线圈7，多个直径相等的罗高斯基线圈7(图中以2个为例)以相同轴心沿压力容器1的轴向邻接配置。
金属接合件5的安装方法与现有技术相同，安装于压力容器1和4的法兰上。这里，在金属接合件5的外周部设电流检测装置10，用导线11与罗高斯基线圈7连接。另外，金属接合件5的与绝缘垫圈3接触的一侧的内径部有圆角(R部)，用于使由压力容器1和4内所充填的绝缘·消弧气体和绝缘垫圈3及金属接合件5形成的三重接合部的电场得以缓和。
本实施形态的第二个不同点在于现有技术的罗高斯基线圈7是在具有可挠性的绝缘构件上均等卷绕多圈线圈而构成，而本实施形态的罗高斯基线圈7则使用非可挠性绝缘构件。用于罗高斯基线圈7的材料可以是玻璃布基材的环氧树脂、纸基材的酚积层树脂、FRP等。
另外，如图1(b)所示，罗高斯基线圈7在金属接合件5的槽部内用可挠性树脂12一体成形，由于成形为一体，使得安装操作更为容易，安装结构也得以简化，还可以降低变流器的成本。作为一体成形的方法，可用耐弧光气体性能优越的硅树脂、或环氧树脂或者异丁树脂等浇注成形，亦可用缠绕绝缘胶带后浸渍于树脂中等现有的制造方法。
如上所述，本实施形态是在没有突出部的金属接合件5的槽部内配置罗高斯基线圈7，故可防止压力容器1在轴向及径向的大型化，能够实现开闭装置整体的小型化。
由于罗高斯基线圈7是将线圈卷绕在非可挠性的绝缘构件上构成，故可防止罗高斯基线圈7的空心部变形，且可高精度地检测电流。
实施形态2图2是本发明实施形态2的气体绝缘开闭装置变流器部的剖视图。与上述实施形态1的不同点在于由于压力容器1和压力容器4的直径相同，故压力容器1的法兰部会覆盖容纳罗高斯基线圈7的槽部的开口部，为此，在压力容器1的法兰部设缺口部15，以不堵住槽部的开口部。由此可使压力容器1的直径与压力容器4相同，以达到小型化的目的。
实施形态3图3是本发明实施形态3的气体绝缘开闭装置的变流器部的剖视图。本实施形态中，金属接合件5的槽部的开口部面向绝缘垫圈3形成。这样就不需要像实施形态2那样在压力容器1的法兰部分上设缺口部15，可以简化压力容器1法兰部的加工，使造价降低。
实施形态4图4是本发明实施形态4的气体绝缘开闭装置的变流器部的剖视图。本实施形态中，压力容器1的法兰部兼作金属接合件5。这种构造无须另设金属接合件5，使得压力容器1的轴向尺寸缩小，可实现开闭装置整体小型化。
实施形态5图5是本发明实施形态5的气体绝缘开闭装置的变流器部的剖视图。本实施形态中，将2个在压力容器1轴向的宽度相同、径向尺寸不同的罗高斯基线圈7呈同心圆状配置在金属接合件5的槽部内。这样的构造可以减少金属接合件5在轴向的宽度，可缩短气体绝缘开闭装置整体的轴向长度，可实现小型化。
上述实施形态5是将在压力容器1轴向的宽度相同、径向尺寸不同的罗高斯基线圈7呈同心圆状配置在金属接合件5的槽部内。这样的构造同样适用于上述的各种实施形态。
实施形态6本实施形态是将上述各种实施形态中在压力容器的连接部设置变流器部的结构用于断路器容器内部。图6(a)是本发明实施形态6的气体绝缘开闭装置的断路器容器的剖视图；图6(b)是断路器内所设变流器部的放大图。图中13是断路器容器，14是断路部，16是与断路部14相连接的内部导体。
如图所示，在内部导体15的外周部设置轴心一致、带有槽部的环状金属接合件5，在金属接合件5的槽部内将2个等径罗高斯基线圈7沿轴向邻接配置。这里，断路器容器内部的金属接合件5附近的结构与图1所示的相同，同样也适用于上述各实施形态。
在上述各实施形态中均使用2个罗高斯基线圈7，但其数量不限于此，3个以上也可以。另外，在图1至图5中，金属接合件5的内径既可与压力容器的内径大致相同，也可小于压力容器1的内径。气体绝缘开闭装置可以是主导体三相一体(三相一括)形，或全三相一体形，或分离形。另外，图6所示的断路器为垂直配置，当然也可以是水平设置。
如上所述，技术方案1的气体绝缘开闭装置包括在内部中央设有导体、在该导体的周围空间内充满绝缘·消弧性气体、且相互连接的一连串压力容器，和通过环状的金属接合件而安装在上述压力容器的法兰部上、由对导体中流通的电流进行检测的罗高斯基线圈构成的变流器，其特征在于，所述变流器收容于向着金属接合件内部形成的槽部内，并将金属接合件作为接地电位利用，因此在压力容器的轴向和径向都能防止大型化，且可实现开闭装置整体的小型化。
技术方案2的变流器的罗高斯基线圈是将多圈线圈均等地缠绕在非可挠性绝缘构件上而制成，故可减少罗高斯基线圈的空心部变形，能够高精度地检测电流。
技术方案3的金属接合件是通过对一连串压力容器之间进行气体区分的绝缘垫圈安装的，并在与此绝缘垫圈接触的一侧内径面上形成能够使得由压力容器内充填的绝缘·消弧气体和绝缘垫圈以及金属接合件形成的三重接合部的电场得以缓和的R部，故能够缓和三重接合部的电场。
技术方案4的压力容器的法兰部兼用作金属接合件，故可缩小压力容器在轴向的尺寸，实现开闭装置主体的小型化。
技术方案5在金属接合件的外周部设有能够测定由变流器检测的电流的电流检测装置，故可减少波动噪声。
技术方案6具有通过设在与相邻连接的断路器容器内的断路器连接的导体外周部上的环状金属接合件而安装在一连串压力容器上、由对导体中流通的电流进行检测的罗高斯基线圈构成的变流器，变流器收容于向着金属接合件内部形成的槽部内，并将金属接合件作为接地电位利用，故可实现开闭装置整体的小型化。
技术方案7是在金属接合件内，将同一尺寸的多个罗高斯基线圈同轴心地沿压力容器的轴向邻接配置，故可实现开闭装置整体的小型化。
技术方案8是在金属接合件内，将线圈截面的轴向宽度相同而线圈的径向尺寸不同的多个罗高斯基线圈以同心圆的方式沿压力容器的径向重叠配置，故可减少金属接合件在轴向的宽度，可缩短压力容器在轴向的长度，缩短气体绝缘开闭装置整体在轴向的长度。
技术方案9的罗高斯基线圈是在金属接合件的内部用可挠性树脂与之形成一体，故可简化安装结构，降低造价。
权利要求
1．一种气体绝缘开闭装置，包括在内部中央设有导体、在该导体的周围空间内充满绝缘·消弧性气体、且相互连接的一连串压力容器，和通过环状的金属接合件而安装在上述压力容器的法兰部上、由对导体中流通的电流进行检测的罗高斯基线圈构成的变流器，其特征在于，所述变流器收容于向着所述金属接合件内部形成的槽部内，并将所述金属接合件作为接地电位利用。
2．根据权利要求1所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，变流器的罗高斯基线圈是将多圈线圈均等地缠绕在非可挠性绝缘构件上而制成。
3．根据权利要求1或2所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，金属接合件是通过对一连串压力容器之间进行气体区分的绝缘垫圈安装的，并在与此绝缘垫圈接触的一侧内径面上形成使由所述压力容器内充填的绝缘·消弧气体和所述绝缘垫圈以及所述金属接合件形成的三重接合部的电场得以缓和用的R部。
4．根据权利要求1或2所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，压力容器的法兰部兼用作金属接合件。
5．根据权利要求1或2所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，在金属接合件的外周部设有对由变流器检测的电流进行测定的电流检测装置。
6．根据权利要求1或2所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，具有通过设在与相邻连接的断路器容器内的断路器连接的导体外周部上的环状金属接合件而安装在一连串压力容器上、由对导体中流通的电流进行检测的罗高斯基线圈构成的变流器，所述变流器收容于向着所述金属接合件内部形成的槽部内，并将所述金属接合件作为接地电位利用。
7．根据权利要求1或2所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，在金属接合件内，将同一尺寸的多个罗高斯基线圈同轴心地沿压力容器的轴向邻接配置。
8．根据权利要求1或2所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，在金属接合件内，将线圈截面的轴向宽度相同而线圈的径向尺寸不同的多个罗高斯基线圈以同心圆的方式沿压力容器的径向重叠配置。
9．根据权利要求1或2所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，罗高斯基线圈在金属接合件的内部用可挠性树脂与之形成一体。
全文摘要
一种气体绝缘开闭装置,包括:在内部中央设有导体、在该导体的周围空间内充满绝缘、消弧性气体、且相互连接的一连串压力容器,和通过环状的金属接合件而安装在上述压力容器的法兰部上、由对导体中流通的电流进行检测的罗高斯基线圈构成的变流器,其特征在于,所述变流器收容于向着所述金属接合件内部形成的槽部内,并将所述金属接合件作为接地电位利用。其优点在于变流器的精度高,可实现绝缘开闭装置整体小型化。
文档编号H02B13/035GK1308398SQ0012419
公开日2001年8月15日 申请日期2000年8月14日 优先权日1999年12月27日
发明者青木宽英, 前田恭宏, 松本光生, 羽马洋之 申请人:三菱电机株式会社