冲击电压发生装置的制作方法

本发明涉及冲击电压发生装置。

背景技术：

作为公开了冲击电压发生装置的结构的现有文献，存在有日本专利特开昭58-139678号公报(专利文献1)。在专利文献1所记载的冲击电压发生装置中，通过在与直流电源依次并联连接的电容器的各级间设置放电间隙，将各放电间隙的放电球收纳于密封的内侧容器内，并且将内侧容器收纳于密封的外侧容器内，在两容器间形成用于调整温度的空气的流通路径，从而防止因湿气而导致的起动放电特性的下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭58-139678号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

在专利文献1所记载的冲击电压发生装置中，伴随所发生的冲击电压的高电压化，需要增长与电容器的绝缘距离，在该情况下，导致内侧容器大型化，由此，也导致外侧容器大型化。其结果使得冲击电压发生装置整体大型化。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种能实现小型化，并能抑制因湿气而导致的起动放电特性的下降的冲击电压发生装置。

解决技术问题的技术方案

基于本发明的冲击电压发生装置包括：绝缘筒；直流电源，该直流电源位于绝缘筒的外侧；电容器，该电容器依次与直流电源并联连接，分别设置于多个级并收容在位于绝缘筒的外侧的金属容器的内部；放电间隙开关，该放电间隙开关位于绝缘筒的内侧，并设置于各级间；送风机构，该送风机构使绝缘气体流动至绝缘筒的内侧；电容器的衬套，该衬套位于绝缘筒的外侧；以及气体喷射机构，该气体喷射机构位于绝缘筒的外侧，将绝缘气体喷射至所述衬套。

发明效果

根据本发明，在冲击电压发生装置中，能实现小型化并能抑制因湿气而导致的起动放电特性的下降。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的冲击电压发生装置的结构的电路图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的冲击电压发生装置中的气体喷射机构的结构的局部剖视图。

图3是从箭头III方向观察图2的气体喷射机构的图。

图4是表示冲击电压发生装置中，在电容器的衬套(bushing)的外表面发生了结露的状态的图。

图5是表示本发明的实施方式2所涉及的冲击电压发生装置中的气体喷射机构的结构的局部剖视图。

图6是表示本发明的实施方式2所涉及的冲击电压发生装置中的气体喷射机构的结构的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的各实施方式所涉及的冲击电压发生装置进行说明。在以下实施方式的说明中，对图中相同或者相当的部分标注相同标号，且不重复其说明。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的冲击电压发生装置的结构的电路图。图1中，示出第1级～第n级的结构。

如图1所示，本发明的实施方式1所涉及的冲击电压发生装置100包括：绝缘筒180；位于绝缘筒180的外侧的直流电源111；依次与直流电源111并联连接，分别设置于多个级并收容在位于绝缘筒180的外侧的金属容器150的内部的电容器151；位于绝缘筒180的内侧，且设置于各级间的放电间隙开关160；使绝缘气体流动至绝缘筒180的内侧的送风机构181；位于绝缘筒180的外侧的电容器151的衬套152；以及位于绝缘筒180的外侧，对衬套152喷射绝缘气体的气体喷射机构170。

各级中，与电容器151串联电连接的串联电阻130、与电容器151并联电连接的并联电阻140、及电容器151的衬套152通过连接导体141相互连接。

第1级的串联电阻130与直流电源111、及起动间隙开关120的放电球122电连接。起动间隙开关120的起动球121与棒状的触发电极110相连接。起动间隙开关120位于绝缘筒180的内侧。

放电间隙开关160由设置在下级侧的并联电阻140与上级侧的串联电阻130之间的放电球161，以及与下级侧的电容器151的衬套152电连接的放电球162构成。与第n级的串联电阻130电连接的放电球161在放电间隙开关160变为导通时，与供试物190电连接。

绝缘筒180是由具有电绝缘性的材料构成的筒。本实施方式中，绝缘筒180是由包含环氧树脂的FRP(Fiber Reinforced Plastics:纤维增强型塑料)制成的筒，但绝缘筒180的材料并不限于此，只要是具有电绝缘性及耐候性的材料即可。

本实施方式中，金属容器150是钢铁制的容器，但金属容器150的材料并不限于此，例如可以是铜制或铝制的容器。

本实施方式中，绝缘气体是干燥空气，但绝缘气体并不限于此，例如可以是氮气等。

本实施方式中，送风机构181包含风扇、对空气进行除湿的除湿部、及对空气进行加热的加热部。利用除湿部及加热部将干燥空气的湿度及温度设为一定，然后送风机构181使该干燥空气流动至绝缘筒180内。

电容器151的衬套152包含圆筒形的绝缘体以及位于绝缘体的中心轴上的内部导体。内部导体与连接导体141相连接。

本实施方式中，绝缘体由瓷绝缘子构成，但绝缘体的材料并不限于此，只要是具有绝缘性及耐候性的材料即可。内部导体由铜构成，但内部导体的材料并不限于此，例如也可以是铝等。连接导体141由铜构成，但连接导体141的材料并不限于此，例如也可以是铝等。

下面，对本实施方式所涉及的冲击电压发生装置100中的气体喷射机构170进行详细说明。另外，以下的说明中，对安装于电容器151的两个衬套152中的一个衬套152侧的气体喷射机构170进行说明，安装于另一个衬套152侧的气体喷射机构170的结构也相同。

图2是表示本实施方式所涉及的冲击电压发生装置中的气体喷射机构的结构的局部剖视图。图3是从箭头III方向观察图2的气体喷射机构的图。图2中，仅以剖视的方式示出后述的气体喷射部171。

如图2所示，本实施方式所涉及的冲击电压发生装置100中，在衬套152的前端部安装有电场缓和屏蔽体153。气体喷射机构170包含环状的气体喷射部171。气体喷射部171位于包围衬套152的前端部周围的位置。

具体而言，金属制的气体喷射部171由固定于连接导体141且具有导电性的支承部172所支承。气体喷射部171被支承为使得：在衬套152的径向上，衬套152的外形与气体喷射部171的内形之间的间隔在衬套152的整个周围是均匀的。

用于供给绝缘气体的绝缘配管173连接至气体喷射部171。绝缘气体的供给流量由连接到绝缘配管173的未图示的质量流量控制器所控制。本实施方式中，在绝缘配管173的中途设有对绝缘气体进行加热的加热部174。然而，也未必一定要设置加热部174。

如图2、图3所示，气体喷射部171具有遍布气体喷射部171的整个内周设置的多个气体喷射口。具体而言，气体喷射部171具有向与衬套152的外周正交的方向喷射绝缘气体的多个第1气体喷射口171a和向相对于衬套152的外周倾斜的方向喷射绝缘气体的多个第2气体喷射口171b。

本实施方式中，第1气体喷射口171a为圆形，第2气体喷射口171b为矩形。然而，第1及第2气体喷射口171a、171b的形状并不限于此，只要是能从第1气体喷射口171a及第2气体喷射口171b向衬套152的整个外周喷射绝缘气体的形状即可。

本实施方式所涉及的冲击电压发生装置100中，通过具备气体喷射机构170，从而能抑制因湿气而导致的起动放电特性的下降。下面说明其理由。

图4是表示冲击电压发生装置中，在电容器的衬套(bushing)的外表面发生了结露的状态的图。在冲击电压发生装置的周围是高温多湿的状态的情况下，如图4所示，有时会在衬套152的外表面发生结露。假设在该状态下利用冲击电压发生装置进行了充电的情况下，在达到所希望的起动放电电压之前，例如有时会在图4所示的衬套152的沿面部A产生因结露而引起的不正当外部放电。该情况下，由于衬套152短路，使冲击电压发生装置开始放电，因此冲击电压发生装置的起动放电特性下降。

本实施方式所涉及的冲击电压发生装置100中，在冲击电压发生装置100开始充电之前，使气体喷射机构170进行工作。具体而言，通过加热部174而被加热的干燥空气从气体喷射部171的第1及第2气体喷射口171a、171b喷射至衬套152的整个外周。由此，使衬套152的外表面的结露蒸发。

在使衬套152的外表面的结露蒸发了之后，在使气体喷射机构170持续工作的状态下，开始冲击电压发生装置100的充电。气体喷射机构170持续工作，直至冲击电压发生装置100发生所希望的冲击电压为止。通过使气体喷射机构170如上所述地进行工作，能防止因衬套152的外表面的结露而产生不正当外部放电。

同样，在冲击电压发生装置100中，从开始充电之前到发生所希望的冲击电压为止，持续使送风机构181工作。通过使送风机构181进行工作，使湿度及温度为一定的干燥空气流动至绝缘筒180内，从而使绝缘筒180内的结露蒸发。通过使送风机构181如上所述地进行工作，能防止因绝缘筒180内的结露所引起的不正当放电而导致起动间隙开关120及放电间隙开关160意外地成为导通的情况。

本实施方式所涉及的冲击电压发生装置100中，如上所述，通过使送风机构181及气体喷射机构170进行工作，从而能抑制因冲击电压发生装置100的湿气而导致的起动放电特性的下降。

另外，即使收容电容器151的金属容器150的外表面发生了结露，由于金属容器150的导电性，金属容器150的外表面内几乎不会产生电位差，因此在金属容器150的外表面不会发生不正当外部放电。

本实施方式所涉及的冲击电压发生装置100中，通过利用绝缘筒180、送风机构181及气体喷射机构170，能对有可能因结露而产生不正当放电的部分有效地喷射绝缘气体。其结果使得，无需将有可能因结露而产生不正当放电的部分双重收容于容器中来确保流过绝缘气体的流路，因此能使冲击电压发生装置100小型化。

本实施方式所涉及的冲击电压发生装置100中，将经由加热部174加热后的绝缘气体喷射至衬套152的外表面，因此与将未加热的绝缘气体喷射至衬套152的外表面的情况相比，能减少使衬套152的外表面的结露蒸发所需的时间及绝缘气体的量。

下面，对本发明的实施方式2所涉及的冲击电压发生装置进行说明。另外，本实施方式所涉及的冲击电压发生装置200仅在还包括进气机构270这一点上与实施方式1所涉及的冲击电压发生装置100不同，因此不重复说明其他的结构。

(实施方式2)

图5是表示本发明的实施方式2所涉及的冲击电压发生装置中的气体喷射机构的结构的局部剖视图。图6是表示本实施方式所涉及的冲击电压发生装置中的气体喷射机构的结构的立体图。图5中，仅以剖视的方式示出气体喷射部171及后述的进气部271。

如图5、图6所示，本发明的实施方式2所涉及的冲击电压发生装置200还包括进气机构270，该进气机构270配置成使得衬套152位于该进气机构270与气体喷射机构170之间，对由气体喷射机构170喷射的绝缘气体进行引导，以使其如箭头10所示那样沿着衬套152的外表面流动。

进气机构270包含环状的进气部271。进气部271位于包围衬套152的根部周围的位置。具体而言，金属制的进气部271固定于金属容器150的侧面。

进气部271具有多个进气口271a，该多个进气口271a遍布与气体喷射机构170相对一侧的进气部271的整个面而设置。并且，用于从进气口271a进气的绝缘配管273连接至进气部271。进气部271的进气流量由连接到绝缘配管273的未图示的压缩机所控制。

本实施方式所涉及的冲击电压发生装置200中，通过使进气机构270进行工作，能对由气体喷射机构170喷射的绝缘气体进行引导，以使其如箭头10所示那样沿着衬套152的外表面流动。因此，绝缘气体有效地喷射至衬套152的外表面，与实施方式1所涉及的冲击电压发生装置100相比，能减少使衬套152的外表面的结露蒸发所需的时间及绝缘气体的量。

本实施方式所涉及的冲击电压发生装置200中，能利用进气机构270吸入衬套152的外表面的结露蒸发而产生的水蒸气并将该水蒸气排出至冲击电压发生装置200外，因此与实施方式1所涉及的冲击电压发生装置100相比，能更可靠地防止因衬套152的外表面的结露而产生不正当外部放电。

另外，此次公开的上述实施方式在所有的方面均是例示，而并非是限定性解释的根据。因此，本发明的技术范围并不仅仅由上述实施方式来解释，而是基于权利要求书的记载来划定。此外，包含与权利要求均等的含义及范围内的所有变更。

标号说明

100、200冲击电压发生装置、110触发电极、111直流电源、120起动间隙开关、121起动球、122、161、162放电球、130串联电阻、140并联电阻、141连接导体、150金属容器、151电容器、152衬套、153电场缓和屏蔽体、160放电间隙开关、170气体喷射机构、171气体喷射部、171a、171b气体喷射口、172支承部、173、273绝缘配管、174加热部、180绝缘筒、181送风机构、190供试物、270进气机构、271进气部、271a进气口、A沿面部。