专利名称：气体绝缘开闭装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及进行电力的开闭控制的气体绝缘开闭装置，尤其涉及用于额定电压在60kV以上的较高电压的气体绝缘开闭装置。
背景技术：
图7～图9表示传统的气体绝缘开闭装置。图7是电气设备学会杂志(日本平成13年10月号)刊登的额定电压为72kV或84kV级别的气体绝缘开闭装置的侧剖视图。图中，1是气体绝缘开闭装置，2是封入作为绝缘介质的SF6气体的本体容器，3是母线室、收纳有穿过并置的多个装置之间配置的3相母线4。5是进行从母线4分支的分支主回路的断接的断路器，6是上端子通过连接导体5a与断路器5连接的真空断路器，7是利用连接导体7a与断路器6的下端子连接、与后述的连接导体8接触分离以进行回路断接的断路器，8是在本体容器2内的后部上下方向配设的3相连接导体，9是安装在连接导体8的顶部的电缆头连接部，10是贯通本体容器2的壁面与电缆头连接部9连接的电缆头，11是一端插入电缆头10内进行连接的电缆。通常，从母线4至电缆11的回路称为主回路。12是安装在电缆11的外周的CT，13是与连接导体8接触分离以进行主回路接地的接地开闭器，14是避雷器。
由此，气体绝缘开闭装置的断路器5、真空断路器6、断路器7及电缆头10等主要设备都通过连接导体5a、7a及8与其他设备连接。
图8是图7的装置中使用的真空断路器6的侧视图，图中，15是基板，16是真空阀，17是安装在真空阀16的可动电极侧的端部的可动电极侧端子，18是安装在真空阀16的固定电极侧的端部的固定电极侧端子，19是支承可动电极侧端子17及固定电极侧端子18的绝缘支承体，20、21是用于与主回路连接的连接用触头，22是驱动真空阀16的可动电极(未图示)的接压连杆机构，23是安装在基板15上的操作机构，24是连接接压连杆机构22和操作机构23的驱动棒，25是覆盖接压连杆机构的外周的电场缓和屏蔽罩。
图9是表示传统的其他气体绝缘开闭装置的结构的侧剖视图，与图7～图8所示的符号相同的符号表示相同或对应的构件。
上述传统的气体绝缘开闭装置中，由于收纳在本体容器2内的断路器6、断路器7、接地开闭器13、电缆头连接部9的相互间的连接使用了连接导体5a、7a及8，出于确保设备和构件相互间的空间绝缘距离的需要，需要增大本体容器2。另外，即使仅看一下断路器6，由于驱动棒24在本体容器2内露出，故对该部分也需确保空间绝缘距离，这成为增大本体容器2的原因。另外，在图9那样的绝缘耐力的安全率取得大的场合，本体容器2进一步增大。其结果，因为需要增大本体容器2，故气体绝缘开闭装置本身大型化，故存在运输费上升、设置空间增加导致的电气室建设成本的增大、本体容器2的大型化引起绝缘介质、即SF6气体的使用量的增加这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而作成的，其目的在于，提供一种小型化的气体绝缘开闭装置。另外，本发明的另一目的在于，提供一种结构简单、组装·维护容易的气体绝缘开闭装置。而且，本发明的又一目的在于，提供一种维护时也是安全的气体绝缘开闭装置。
(1)本发明的气体绝缘开闭装置，包括封入绝缘气体的本体容器；贯通本体容器的上部容器壁地延伸、外端能与母线连接的贯通导体；与贯通导体的下端连接并将贯通导体与本体容器接地的接地开闭器；与接地开闭器的下端连接并在大致垂直方向配置的真空断路器；以下端与真空断路器的下端连接并在大致垂直方向配置、包含断路器及接地开闭器的开闭器单元；贯通本体容器的后部容器壁的上部地延伸、以内端可与开闭器单元连接、以外端可与电缆连接的电缆头；以及与开闭器单元的上部连接的避雷器，构成从贯通导体至电缆头的主回路的设备被配置成大致U字形。
(2)另外，本发明的气体绝缘开闭装置，其特征在于，包括封入绝缘气体的本体容器；贯通本体容器的上部容器壁地延伸、外端能与母线连接的贯通导体；与贯通导体的下端连接并将贯通导体与本体容器接地的接地开闭器；与接地开闭器连接并在大致垂直方向配置的真空断路器；以下端与真空断路器的下端连接并在大致垂直方向配置的开闭器单元；贯通本体容器的后部容器壁地延伸、以内端可与开闭器单元连接、以外端可与电缆连接的电缆头，开闭器单元包括与真空断路器的下端连接并将真空断路器与本体容器接地的接地开闭器；与真空断路器的下端连接并设置在接地开闭器的上部、在大致垂直方向配置、安装在本体容器的后部容器壁上的断路器；与断路器的上部连接并将断路器与本体容器接地的接地开闭器。
图1是表示本发明的实施形态1的气体绝缘开闭装置的侧剖视图。
图2是表示将图1中断路器拉出状态的图。
图3是表示将图2中开闭器单元拉出状态的图。
图4是表示图1的断路器的图，图4(a)是侧视图，图4(b)是后视图。
图5是表示图1的开闭器单元的图，图5(a)是主视图，图5(b)是侧视图。
图6是表示从图1的VI-VI方向看到的图。
图7是表示传统的气体绝缘开闭装置的剖视图。
图8是表示图7的断路器的侧视图。
图9是表示传统的其他气体绝缘开闭装置的剖视图。
具体实施例方式
以下，图1～图6表示本发明的实施形态1的气体绝缘开闭装置。图1是表示本发明的实施形态1的气体绝缘开闭装置的剖视图。图2是表示将图1中断路器拉出状态的图。图3是表示将图2中开闭器单元拉出状态的图。图4是表示图1的断路器的图，图4(a)是侧视图，图4(b)是后视图。图5是表示图1的开闭器单元的图，图5(a)是主视图，图5(b)是侧视图。图6是表示从图1的VI-VI方向看到的图。
在这些图中，50是内部封入作为绝缘介质的SF6气体的本体容器，51a是载放在本体容器50的上部的第1母线室，51b是与第1母线室51a相邻配置的第2母线室，52a、52b是连通并置的多个气体绝缘开闭装置并连接配置的母线。在母线室51内，断路器53利用螺栓等与来自母线52a的分支线52b连接。断路器53将可动接触部53a在图1中朝左右进行动作，通过与固定接触部53b之间的接触分离，使分支回路断接。固定接触部53b通过螺栓等安装在贯通导体54a的前端，该贯通导体54a在贯通本体容器50和母线室51a之间的隔壁并得到支承的套筒54内延伸。
在本体容器50内，设有由套筒54的贯通导体54a的下端支承的第1接地开闭器55，该套筒54由母线室51a和本体容器50之间的隔壁支承。接地开闭器55，包括设置在本体容器50上的固定触头55b；与固定触头55b接触分离的可动触头55a；驱动可动触头55a的操作机构55d；覆盖操作机构55d的大致中空的电场缓和用的导电性外壳55c。接地开闭器55的导电性外壳55c与贯通导体54a直接机械、电气连接。如此的直接连接，是比如通过将从内侧贯通导电性外壳55c延伸的螺栓(未图示)与设置在贯通导体54a的下端的螺栓孔螺合，将导电性外壳55c保持在贯通导体54a的下端与螺栓头之间来实现的。可动触头55a在图1中朝左右方向(气体绝缘开闭装置的前后方向)进行动作，与固定触头55b接触分离，将主回路接地。从侧面看形成为L字形的连接导体56由螺栓等固接在接地开闭器55的导电性外壳55c的下部，在其下端设有朝向本体容器的前面侧的连接部57，该连接部57与在后面图4详细说明的真空断路器58的端子部71a上设置的连接端子82(参照图4a)连接。
借助连接部57与接地开闭器55连接的真空断路器58的详细情况利用图4进行说明，真空断路器58包括覆盖本体容器50的前面开口50a地安装的基板74；设置在基板74的外面的操作机构77；安装在基板74内面的绝缘支承体75、76；利用绝缘支承体75、76、由固定电极侧的端子部70a及可动电极侧的端子部70b支承、具有固定电极及可动电极的真空阀70。分别支承真空阀70的各端子部70a、70b的绝缘支承体75、76的各端子部，外周为了实现电场缓和而由呈曲面形状的外壳71、72覆盖。外壳71、72分别由螺栓等适当的固接装置安装在绝缘支承体75、76上。
真空断路器58的下侧的可动电极侧的端子部70b，借助设置在利用螺栓等安装于绝缘支承体76上的导电性外壳72上的接线柱，与接地开闭器59的接线柱59d连接。接地开闭器59具有通过操作轴59c的转动、在图1中朝本体容器50的前后方向(图中左右)进行动作的可动触头59a，该可动触头59a与固定触头59b接触分离，使主回路接地。接地开闭器59的可动触头侧朝着本体容器50的前面侧，由电场缓和用的导电外壳59e覆盖，接线柱59d安装在该导电外壳59e的前面，与真空断路器58的端子结合。
在本体容器50的后壁设有断路器60。断路器60包括可动接触部60a；固定接触部60b；在可动接触部60a及固定接触部60b之间由操作轴60f的转动在图1中朝上下进行动作、与可动接触部60a接触分离以对主回路进行断接的可动触头60c；安装在基座60e上、分别对可动接触部60a及固定接触部60b进行支承的绝缘支承体60d。可动接触部60a和固定接触部60b由安装在绝缘支承体60d上的电场缓和用的导电外壳60g覆盖。断路器60通过将基座60e固定在本体容器50的后壁上而安装在本体容器50内。另外，断路器60的导电外壳60g与接地开闭器59的导电外壳59e之间通过螺栓(未图示)结合并电气连接。
在本体容器50的后壁设有配置在断路器60的上方、借助本体容器50使主回路接地的接地开闭器61。通过操作轴61c的转动，在图1中面对本体容器50的后方朝左右进行动作的可动触头61a与固定触头61b接触分离，使主回路接地。该接地开闭器61的操作部分的外周也与断路器60相同，由电场缓和用的导电外壳61d覆盖，该导电外壳61d与断路器60的导电外壳60g直接抵接，由螺栓等结合。
在断路器61的上方进一步设有电缆头连接构件62。电缆头连接构件62包括与贯通本体容器50的后壁插入的电缆头63的前端连接部连接的触头62a；操作轴62c；通过操作轴62c的转动、与安装在本体容器50上的避雷器65的下端进行接触分离的接触棒62b；覆盖电缆头连接构件62的外周的电场缓和用的导电外壳62d。电缆64从电缆头63开始延伸。
覆盖接地开闭器59、断路器60、接地开闭器61、电缆头连接构件62的外周的导电性外壳59e、60g、61d及62d，如图所示，可分别独立地覆盖各构件的外周，各构件的外周部也可以是经过电场缓和用的形状处理后的框架。
如图1所示，接地开闭器59以将各个导电外壳进行结合的形态利用螺栓等牢固地结合在断路器60的固定接触部60b的下部。另外，接地开闭器61以将各个导电外壳进行结合的形态利用螺栓等牢固地结合在断路器60的可动接触部60a的上部。而且，电缆头连接构件62以将各个导电外壳进行结合的形态利用螺栓等牢固地结合在接地开闭器61的上部。
由此，通过将接地开闭器59、断路器60、接地开闭器61、电缆头连接构件62的导电外壳相互直接牢固地进行连接，不需要另外准备连接导体就可构成主回路的一部分，能使各设备小型化。而且，通过将基座60e配置在断路器60的下部，仅用1个基座，将接地开闭器59、断路器60、接地开闭器61结合成1个，形成开闭器单元66。另外，也可如图1、2所示，将开闭器单元66中进一步追加电缆头连接构件62的结构作为开闭器单元66进行使用。开闭器单元66，如解除本体容器50与基座60e的结合，作为1个组装体，能容易地从本体容器50上卸下。
图2是表示从图1的状态拆下真空断路器58后的状态。图中，50a是本体容器前面的断路器安装用开口。朝着断路器58的插入方向配置有第1接线柱57和第2接线柱59d，将断路器58插入本体容器50内的场合也能容易地安装。
另外，拆卸了断路器58的位置的下部没有配置任何东西，人能容易地进入，因而检修作业容易。
另外，因为将开闭器单元66的断路器的可动触头60c的动作方向做成上下，且将下部接地开闭器59及上部接地开闭器61的可动触头59a、61a的动作方向做成朝本体容器50的后方进行动作，因此能使开闭器单元66的高度降低(其结果可减小本体容器50)，且开闭器单元的拆卸、插入作业容易。
图3是从图2进一步取下开闭器单元66后的状态。
图4表示断路器，(a)是侧视图，(b)是从本体容器50的后面看到的后视图。图中，70是内部具有可动、固定电极的真空阀，71是真空阀70的固定电极侧端子，其外周为了实现电场缓和做成曲面形状，内部具有支承部，该支承部桥状地横跨固定电极侧端子71的左右壁间、与真空阀70的固定侧端部的固定电极棒70a抵接进行支承。72是真空阀70的可动电极侧端子，其外周为了实现电场缓和做成曲面形状，内部具有可挠导体连接部，该可挠导体连接部桥状地横跨可动电极侧端子71的左右壁间，真空阀70的可动电极部与该可挠导体连接部72a由可挠导体73连接。
74是兼作本体容器50的侧壁的一部分的板状的基板，75是立设在基板的一面上并对可动电极侧端子71进行支承的绝缘支承体，76是内部具有通孔76a、与绝缘支承体75同样立设在基板74的一面上、对可动电极侧端子71进行支承的绝缘支承体，77是夹有基板74地安装在真空阀70的相反侧的断路器的操作机构，78是将箱状体推至基板74的操作机构77安装侧的面而气密地形成的操作杆室，其通过在基板上形成的孔74a与通孔76a连通。
79是将操作机构77的驱动力通过各相对应的杆79a向真空阀70的可动电极进行分配的杆轴，由安装在操作杆室78的两侧壁的轴承可旋转地支承，且一端贯通杆室78的一侧壁而向外部导出，借助杆79b与操作机构77连接。80是与真空阀70的可动电极棒70b连接、以由可动电极端子72支承的轴80a为支点进行转动的接压连杆机构，81是将杆79a和接压连杆机构80连接并进行驱动的驱动构件，82是连接端子，其朝断路器77的插入方向凸出地设置在从侧面看大致形成L字形的固定电极侧端子71的朝上方的竖起部上，并与第1接线柱57连接。83是从可动电极侧端子的下部向断路器77的插入方向凸出地设置的连接端子，与第2接线柱59d连接。84是筒状地覆盖真空阀70的中间部的外周的屏蔽罩。
另外，可动电极侧端子72，包住接压连杆机构80的上下、左右，并且两侧壁比可挠导体73或接压连杆80更向断路器58的插入方向延长，因而该部分的电场缓和效果增大，可减小与接近该可动电极侧端子72周围的其他构件之间的空间绝缘距离。
通过如此结构，能得到以下的效果。通过将驱动构件81穿过绝缘支承体76的通孔76a，不再需要像图8的传统例那样在上部的绝缘支承体19的上方配置驱动棒24，从而使断路器的高度与图8的结构相比得到大幅度的降低。
图5是表示开闭器单元的图，图5(a)是从本体容器50的前面侧看到的主视图，图5(b)是侧视图。对该结构已在前面作了说明，现将概要归纳如下绝缘支承体60d垂直地设在基座60e上，将断路器60的可动接触部60a和固定接触部60b分别安装在该各绝缘支承体60d的头部上，将接地开闭器59与固定接触部60b连接，将接地开闭器61与可动接触部60a连接，并且，该连接是将断路器60、接地开闭器59、61的外周的不同的平面间利用曲面进行连接，使具有电场缓和功能的导电性外壳之间一体地进行结合。
通过如此的结构，不再需要用于各设备(断路器60、接地开闭器59、61)之间连接的导体，能使装置小型化。另外，通过将基座60e配置在断路器60部分，能将分离的可动接触部60a与固定接触部60b用1个基座60e进行保持，而且其他接地开闭器59、61牢固地与断路器60结合，因而开闭器单元66的基座60e使用1个即可。
另外，如图5所示，通过使断路器60的可动触头60c的动作方向朝上下，使接地开闭器59、61的可动触头59a、61a的动作方向为本体容器50的进深方向，能进一步降低开闭器单元66的高度。
将接地开闭器59、断路器60、接地开闭器61的组合称为开闭器单元66，但也可如图5所示，将电缆头连接部62牢固地结合在接地开闭器61的上部，将其包括在内称为开闭器单元66。如此结构，接地开闭器61与电缆头连接部62之间不需要连接导体，能进一步使本体容器50内的设备结构小型化。
而且，如图1所示，将开闭器单元66配置在真空断路器58的后部，在下部相互结合，将设备配置作为整体大致构成U字形，故能使本体容器50内的收纳设备紧凑地构成，其结果，与图7所示的传统例相比，本体容器50可小型化。
另外，图6是朝图1的VI-VI方向所看到的图，85是具有密封功能的轴承，86是一端插入操作轴60f、61c、62c的端部内进行结合的驱动轴，87由安装在驱动轴86上的未图示的外部的操作机构驱动。
本发明，由于具有以上说明的结构，故能使本体容器内的收纳设备(断路器、开闭器单元)紧凑地构成，能实现装置的小型化、SF6的使用量的削减，各设备的连接容易、紧凑，断路器的取出也容易。另外，可使开闭器单元紧凑地构成，且利用基座一体化，使组装、分解容易。另外，使本体容器内的收纳设备的电场缓和变得容易，因而能使本体容器内的收纳设备紧凑地构成。
产业上利用的可能性本发明的气体绝缘开闭装置，尤其是作为在额定电压为60kV以上的比较高的电压下进行电力的开闭控制的气体绝缘开闭装置来说是有用的。
权利要求
1.一种气体绝缘开闭装置，其特征在于，包括封入有绝缘气体的本体容器；贯通所述本体容器的上部容器壁而延伸、外端能与母线连接的贯通导体；与所述贯通导体的下端连接并使所述贯通导体与所述本体容器接地的接地开闭器；与所述接地开闭器的下端连接并在大致垂直方向配置的真空断路器；在下端与所述真空断路器的下端连接并在大致垂直方向配置、包含断路器及接地开闭器的开闭器单元；贯通所述本体容器的后部容器壁的上部而延伸、在内端可与所述开闭器单元连接、在外端可与电缆连接的电缆头；以及与所述开闭器单元的上部连接的避雷器，构成从所述贯通导体至所述电缆头的主回路的设备被配置成大致U字形。
2.一种气体绝缘开闭装置，其特征在于，包括封入绝缘气体的本体容器；贯通所述本体容器的上部容器壁而延伸、外端能与母线连接的贯通导体；与所述贯通导体连接并使所述贯通导体与所述本体容器接地的接地开闭器；与所述接地开闭器连接并在大致垂直方向配置的真空断路器；在下端与所述真空断路器的下端连接并在大致垂直方向配置的开闭器单元；贯通所述本体容器的后部容器壁而延伸、在内端可与所述开闭器单元连接、在外端可与电缆连接的电缆头，所述开闭器单元包括与所述真空断路器的下端连接并使所述真空断路器与所述本体容器接地的接地开闭器；与所述真空断路器的下端连接并设置在所述接地开闭器的上部、在大致垂直方向配置、安装在所述本体容器的后部容器壁上的断路器；以及与所述断路器的上部连接并使所述断路器与所述本体容器接地的接地开闭器。
3.如权利要求2所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，所述开闭器单元的所述断路器，可动接触部及固定接触部具有电场缓和用导电性外壳，所述电场缓和用导电性外壳与所述接地开闭器直接结合。
4.如权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，所述开闭器单元仅由所述断路器机械式支承于所述本体容器的后方壁上，通过接线柱可接触分离自如地连接，可向前方拉出。
5.如权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，所述开闭器单元，是将所述断路器安装在基座上、将接地开闭器与该断路器的两侧结合而构成。
6.如权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，所述开闭器单元，将断路器的上侧和下侧的各接地开闭器的可动触头的动作方向朝着本体容器的后方进行配置。
7.如权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，所述开闭器单元，在下侧的接地开闭器上朝着本体容器的前方侧形成有与断路器的下部端子的连接部。
8.如权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，所述真空断路器，机械式支承于所述本体容器的前方壁上，通过接线柱可接触分离自如地与所述接地开闭器连接，可向前方拉出。
全文摘要
本发明的气体绝缘开闭装置，接地开闭器(55)及真空断路器(58)在垂直方向与设置在本体容器(50)的上部的贯通导体(54a)的下方连接配置，在真空断路器(58)的下端，开闭器单元(66)及电缆头(63)在垂直方向连接配置至本体容器(50)的上部后方，构成从贯通导体(54a)至电缆头(63)的主回路的设备被配置成大致U字形，成为紧凑的结构。各组成设备之间由各个设备的可动接触部的电场缓和用导电性外壳(55c、59e、60g、61d及62d)直接固定并电气连接。
文档编号H02B13/035GK1592995SQ0282334
公开日2005年3月9日 申请日期2002年9月30日 优先权日2002年9月30日
发明者西崎雅芳, 金原直广, 小山和昭 申请人:三菱电机株式会社