复合型气体绝缘开关装置

申请号 CN01120342.0 申请日 2001-08-01 公开(公告)号 CN1218455C 公开(公告)日 2005-09-07
申请人 东芝株式会社; 发明人 古田宏; 松下耕三; 村濑洋;
摘要 本 发明 提供小型、低价、构造简单的复合型气体绝缘 开关 装置。本发明的开关装置具有断路部(20)、 隔离开关 (30)、 套管 (1)和接地开关(4)。将断路部(20)收容在套管用的瓷管(23)内,兼作为套管的功能。将套管(1)的瓷管(12)通过绝缘隔撑(60a)安装在接地容器(3a)的上部。在接地容器(3a)内,收容着隔离开关(30)和接地开关(4)。在接地容器(3a)的下部,通过绝缘隔撑(60b)安装着接地容器(2b)。在接地容器2b的侧面,设有朝斜上方分支的分支部,在其端部,通过绝缘隔撑(60)c安装着瓷管(23)。在接地容器(2b)的下部,设有断路部(20)的操作机构(28)。
权利要求

1.一种复合型气体绝缘开关装置,具有封入了绝缘性气体的接 地容器、断路部、隔离开关、接地开关和变流器,其特征在于,
在上述接地容器的至少2个开口端部分别被安装着作为空气绝缘部 的套管
上述断路部是在上述套管的至少一方内被构成的;
在上述接地容器内,收容着上述断路部的驱动部的至少一部分、上 述隔离开关及接地开关;
上述断路部的驱动部与上述断路部及上述隔离开关之间,各气体空 间分别被分隔开。
2.如权利要求1所述的复合型气体绝缘开关装置,其特征在于, 上述断路部的驱动部,其操作机构配置在上述断路部的电极的轴线上。
3.一种复合型气体绝缘开关装置,具有封入了绝缘性气体的接 地容器、断路部、隔离开关、接地开关和变流器,其特征在于,
在上述接地容器的3个开口端部分别被安装着作为空气绝缘部的套 管;
上述断路部是在上述套管中的一个的内部被构成的;
上述接地容器内的、安装着其它2个套管的开口端部侧,分别收容 着上述隔离开关及上述接地开关;
在上述接地容器内,收容着上述断路部的驱动部的至少一部分;
上述断路部的驱动部与上述断路部及上述隔离开关之间,各气体空 间分别被分隔开。
4.一种复合型气体绝缘开关装置,具有封入了绝缘性气体的接 地容器、断路部、隔离开关、接地开关和变流器,其特征在于,
在上述接地容器的2个开口端部分别被安装着作为空气绝缘部的套 管;
上述断路部及其驱动部的至少一部分,收容在上述接地容器内;
在上述接地容器内的开口端部侧,分别收容着上述隔离开关及接地 开关;
在上述断路部的两极,上述隔离开关电串联连接;
上述断路部与上述隔离开关之间,气体空间被分隔开。
5.如权利要求4所述的复合型气体绝缘开关装置,其特征在于,
上述接地容器中收容着上述断路部和一方的隔离开关的部分,设置 为铅直方向;
上述接地容器中收容另一方的隔离开关的部分,朝斜上方分支。
6.如权利要求4所述的复合型气体绝缘开关装置,其特征在于,
上述接地容器中收容着上述断路部的部分,设置为铅直方向;
上述接地容器中收容2个隔离开关的部分,在不同的高度位置相互 分离地朝斜上方分支。
7.如权利要求1至6中任一项所述的复合型气体绝缘开关装置, 其特征在于,上述套管的导体和接地开关的一方的电极,借助大体为 圆柱形的绝缘物支承在上述接地容器内。
8.如权利要求1至6中任一项所述的复合型气体绝缘开关装置, 其特征在于,上述套管的导体和隔离开关的一方的电极,借助大体为 圆柱形的绝缘物支承在上述接地容器内。
9.如权利要求1至6中任一项所述的复合型气体绝缘开关装置, 其特征在于,上述接地开关,设在上述断路部与上述隔离开关之间。
10.如权利要求1至6中任一项所述的复合型气体绝缘开关装 置,其特征在于,上述变流器是光变换型变流器。
11.如权利要求1至6中任一项所述的复合型气体绝缘开关装 置,其特征在于,上述套管的至少一个的容器,由非磁器材料形成。

说明书全文

技术领域

发明涉及电用的开关装置,特别涉及对断路部等各机器的配 置进行改进的复合型气体绝缘开关装置。

背景技术

通常,在空气变电站中,母线塔的寿命长,所以在更换开关 装置时,不更换母线和铁塔。因此,在现有的设备中,多数是有效地 使用空气绝缘母线等,把开关装置更换为高性能、高可靠性的装置。 为了适应该需求,提出了复合型开关装置。
作为该复合型开关装置的一例,是一般的复合型气体绝缘开关装 置,下面参照图20和图21说明该复合型气体绝缘开关装置。图2 0是单线结线图,图21是表示与图20对应的机器的构造图。即, 现有的复合型气体绝缘开关装置,由若干根套管(bushing)1、断路 部2、隔离开关3、接地开关4和变流器5、6构成。套管1分别独 立地连接在收容着断路部2及隔离开关3的接地容器2a、3a上。收 容隔离开关3的接地容器3a由构架支承着。
作为变电站的布置,图22表示1·1/2母线的单线结线图。 图22中,相当于虚线包围部分的开关装置,分别是同样的构造,采 用具有断路部20和在其两端各串联一个隔离开关30的复合型开关 装置。    
作为该1·1/2方式的复合型开关装置,参照图23的构造图, 说明现有技术中的复合型气体绝缘开关装置之一例。该复合型气体绝 缘开关装置,也适用于双重母线的母线连络。即,该复合型气体绝缘 开关装置中的断路部20,备有收容在接地容器2a内的固定侧电极 部21和可动侧电极部22,由操作机构28进行开关驱动。
在该断路部20的两侧,设有收容在接地容器3a、3b内的隔离 开关30a、30b。该隔离开关30a、30b由操作机构34a、3 4b进行开关驱动。接地容器3a、3b由构架支承着。断路部20与 隔离开关30a、30b之间,通过收容在容器内的适配器导体X连 接。
在收容着隔离开关30a、30b的接地容器3a、3b上,分别通 过绝缘隔撑60a、60b安装着套管1a、1b,内部的导体11a、 11b与隔离开关30a、30b连接。在适配器导体X与隔离开关3 0a、30b之间,分别设有由操作机构43a43b进行开关驱动的接 地开关4a、4b。70a、70b是变流器。
上述现有的复合型气体绝缘开关装置,从断路部20到套管1a、 1b的距离长,需要有支承套管1a、1b及接地容器3a、3b的构架。 因此,整体尺寸大,重量也重,产品价格高。另外,机器的构造复杂, 要采用多种类的接地容器,检修时或故障时的作业性不好。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的在于提供一种小型、低 价、构造简单的复合型气体绝缘开关装置。
为了实现上述目的,本发明的复合型气体绝缘开关装置,具有封 入了绝缘性气体的接地容器、断路部、隔离开关、接地开关和变流器, 其特征在于,
在上述接地容器的至少2个开口端部,分别被安装着作为空气绝缘 部的套管;
上述断路部是在上述套管的至少一方内被构成;
在上述接地容器内,收容着上述断路部的驱动部的至少一部分、和 上述隔离开关及接地开关;
上述断路部的驱动部与上述断路部及上述隔离开关之间,各气体空 间分别被分割开。
在本发明中,由于断路部在套管内构成,所以,可减小接地容器, 并且可避免断路部的接地故障。所以,不需要用于判断接地故障的变 流器。另外,由于断路部的驱动部和隔离开关与断路部被气体分割开, 所以,不会暴露在电流断路时产生的热气体和分解气体中,检修时能 够只断开最小范围的区域,提高检修的作业性和安全性。
本发明的复合型气体绝缘开关装置中,其特征在于,上述断路部 的驱动部,其操作机构配置在上述断路部的电极的轴线上。
可用直线状部件,进行操作机构对断路部的驱动,所以驱动部的 构造简单化。
本发明还提供一种复合型气体绝缘开关装置,具有封入了绝缘性 气体的接地容器、断路部、隔离开关、接地开关和变流器,其特征在 于,
在上述接地容器的3个开口端部,分别被安装着作为空气绝缘部 的套管;
上述断路部是被构成在一个套管中的一个的内部;
上述接地容器内的、安装着其它2个套管的开口端部侧,分别收 容着上述隔离开关及上述接地开关;
在上述接地容器内,收容着上述断路部的驱动部的至少一部分;
上述断路部的驱动部与上述断路部及上述隔离开关之间,各气体 空间分别被分割开。
在本发明中,由于断路部和2个隔离开关的气体空间分开,所以, 即使一方隔离开关侧发生故障时,只停止单母线,可避免全停电。因 此,适用于复母线方式的变电站。
本发明提供另一种复合型气体绝缘开关装置,具有封入了绝缘性 气体的接地容器、断路部、隔离开关、接地开关和变流器,
在上述接地容器的2个开口端部,分别被安装着作为空气绝缘部 的套管;
上述断路部及其驱动部的至少一部分,收容在上述接地容器内;
在上述接地容器内的开口端部侧,分别收容着上述隔离开关及接 地开关;
在上述断路部的两极,上述隔离开关电气地串联连接;
上述断路部与上述隔离开关之间,气体空间被分割开。
在本发明中,隔离开关不直接暴露于大电流断路时产生的热气体 中,所以可提高安全性。另外,由于在断路部的两侧连接隔离开关, 所以,不仅适用于1·1/2CB方式的变电站,也适用于单母线方 式的变电站。
在本发明的复合型气体绝缘开关装置中,
上述接地容器中的、收容着上述断路部和一方隔离开关的部分, 设置为铅直方向;    
上述接地容器中的、收容另一方隔离开关的部分,朝斜上方分支。
在本发明中,可大幅度减小装置整体的平方向设置面积,并且 可容易地确保套管所需的高度,可保持安全性。
在本发明的复合型气体绝缘开关装置中,
上述接地容器中的、收容着上述断路部的部分,设置为铅直方向;
上述接地容器中的、收容2个隔离开关的部分,在不同的高度位 置相互分离地朝斜上方分支。
在本发明中,隔离开关不暴露于大电流断路时产生的热气体中, 容易得到套管的对地绝缘距离,所以更加提高安全性。
在本发明的复合型气体绝缘开关装置中,上述套管的导体和接地 开关的一方电极,借助略圆柱形的绝缘物支承在上述接地容器内。
在本发明的复合型气体绝缘开关装置中,上述套管的导体和隔离 开关的一方电极,借助略圆柱形的绝缘物支承在上述接地容器内。
在本发明中,套管的导体及接地开关或隔离开关的电极的支承物, 是采用略圆柱形的绝缘物,所以构造更加简单。
在本发明的复合型气体绝缘开关装置中,上述接地开关,设在上 述断路部与上述隔离开关之间。
在本发明中,由于在断路部与隔离开关之间设置接地开关,所以, 检修时可容易地将该部的电位形成为接地电位,提高安全性。
在本发明的复合型气体绝缘开关装置中,上述变流器是光变换型 变流器。
在本发明中,由于采用光变换型的变流器,所以更加轻量化、简 单化。
在本发明的复合型气体绝缘开关装置中,上述套管的至少一个的 容器,由非磁器材料形成。
在本发明中,由于采用非磁器材料,所以可大幅度轻量化。
附图说明
图1是本发明第1实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面图。
图2是图1的复合型气体绝缘开关装置的单线结线图。
图3是本发明第2实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面图。
图4是本发明第3实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面图。
图5是图4的复合型气体绝缘开关装置的单线结线图。
图6是本发明第4实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面图。
图7是图6的复合型气体绝缘开关装置的单线结线图。
图8是本发明第5实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面图。
图9是本发明第6实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面图。
图10是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图11是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图12是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图13是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图14是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图15是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图16是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图17是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图18是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图19是本发明其它实施例之复合型气体绝缘开关装置的断面 图。
图20是表示现有的复合型开关装置的单线结线图。
图21是表示现有的复合型气体绝缘开关装置的断面图。
图22是1·1/2方式的单线结线图。
图23是现有的1·1/2方式的复合型气体绝缘开关装置的断 面图。

具体实施方式

下面,参照附图说明本发明复合型气体绝缘开关装置的实施例。 与图20~23所示现有技术各部件对应的部件,注以相同标记。
1.第1实施例
1-1.构造
参照图1和图2,说明本发明的实施例。图1是本实施例的构造 图,图2是单线结线图。即,本实施例具有断路部20、隔离开关(断 路开关)30、套管1和接地开关4。断路部20由固定侧电极部2 1和可动侧电极部22构成,收容在套管用的瓷管23内,也兼作为 套管的功能。隔离开关30由收容在接地容器3a内的可动侧电极3 2和固定侧电极33构成。隔离开关30的可动侧电极32,由设在 接地容器3a上的操作机构34通过操作杆35操作驱动。
套管1由磁器的瓷管12和导体11构成。瓷管12通过绝缘隔 撑60a安装在接地容器3a的上部。导体11通过设在绝缘隔撑60 a上的电极61,与隔离开关30的固定侧电极33连接。在固定侧 电极33上,设有接地开关4的主极侧电极41。接地开关4的可动 侧电极42,由设在接地容器3a上的操作机构43操作驱动。
在接地容器3a的下部,通过绝缘隔撑60b安装着接地容器2b。 在该接地容器2b的侧面,设有朝向斜上方的分支部,在其端部,通 过绝缘隔撑60c安装着瓷管23。隔离开关30和断路部20,通 过设在接地容器3a内的导体电气连接。
在接地容器2b的下部,设有操作机构28。该操作机构28通 过驱动部27可驱动断路部20的可动侧电极部22。上述驱动部2 7由收容在接地容器2b内部的操作杆25、变换杆24、收容在接 地容器2b及分支部内部的可动侧杆26构成。另外,在接地容器2b 中的断路部20侧,安装着变流器70。瓷管23和接地容器2b内 的气体被绝缘隔撑60c分开,接地容器3a和接地容器3b内的气体 被绝缘隔撑60b分开。
1-2.作用效果
具有以上构造的本实施例的作用效果如下。即,由于断路部20 和套管复合化,起到2个套管中的一个的作用,所以,可减小接地容 器2b、3a。从收容着断路部20的驱动部27的接地容器2b,断路 部20、隔离开关30配置在直线上,所以,整体构造简单,可实现 小型化、轻量化及低成本化。
另外,除了小型轻量外,由于断路部20在瓷管23内构成,所 以断路部20无接地故障,不需要第2变流器。另外,由于断路部2 0与其驱动部27、断路部20与隔离开关30由绝缘隔撑60b、6 0c分开气体,所以,检修时、复原时能够只断开最小限区域,可用 最低限的区域进行检修、复原作业。另外,由于气体分开,可防止断 路部20的驱动部27和隔离开关30暴露在大电流断路时的热气体 和分解气体中,提高作业性和安全性。
2.第2实施例
2-1.构造
下面参照图3的构造图,说明本发明的另一个实施例。本实施例 与上述第1实施例的构造基本相同。但是本实施例中,接地容器2b 的下部,沿着断路部20中的电极的轴方向伸长。另外,操作机构2 8配置在断路部20的电极的轴线上,操作机构28和断路部20由 直线状的操作杆29连接着。
2-2.作用效果
根据上述构造的本实施例,除了具有与第1实施例同样的作用效 果,还具有以下作用效果。即,省略了变换杆24等,只要使直线上 的操作杆29滑动,就可以操作断路部20。所以驱动部的连接构造 简单化。
3.第3实施例
3-1.构造
下面,参照图4和图5,说明本发明的第3实施例。图4是本实 施例的构造图,图5是单线结线图。即,本实施例中,断路部20和 操作它的驱动部构造,与上述第2实施例相同。但是本实施例中,在 接地容器2b上设有2个分支部,在各分支端,通过绝缘隔撑60b 安装着接地容器31a、31b。2个接地容器31a、31b和接地 容器2b的气体空间被绝缘隔撑60b分开。
在接地容器31a、31b内,分别收容着隔离开关30a、30b。 该隔离开关30a、30b相互并联连接,分别与断路部20串联连 接。在接地容器31a、31b中的与接地容器2b相反侧,通过绝缘 隔撑60a(该绝缘隔撑60a连接支承着套管1a、1b的导体11a、 11b和隔离开关30a、30b)安装着套管1a、1b的瓷管12a、 12b。在接地容器2b上,设有变流器70和接地开关4。
3-2.作用效果
根据上述构造的本实施例,具有与上述第1及第2实施例同样的 作用效果,并且,在使用复合型气体绝缘开关装置的变电站中,可适 用于复母线方式。即,本实施例中,由于断路部20和2个隔离开关 30a、30b的气体被分开,所以,  即使隔离开关30a、30b中 的任一个产生故障,也只要停止单母线,可避免全停电。
4.第4实施例
4-1.构造
下面,参照图6和图7,说明本发明的第4实施例。图6是本实 施例的构造图,图7是单线结线图。即,本实施例中,断路部20和 隔离开关30的电极构造及驱动方法,与上述第1实施例相同,但是 各机器的配置不同。即,本实施例中,断路部20是水平方向设置, 收容在横置形的接地容器2a内。在接地容器2a的上侧侧面,设有 倒八字形的2个分支部,该2个分支部相对于接地容器2a轴线的 度互不相同。在该分支部端部,分别通过绝缘隔撑60b安装着接地 容器3a、3b。2个接地容器3a、3b和接地容器2b,由绝缘隔撑 60b将气体空间分隔开。
在接地容器3a、3b内,分别收容着隔离开关30a、30b和接 地开关4a、4b,连接在断路部20的两侧。隔离开关30a、30 b中的断路部20侧的固定侧电极33a、33b、和接地开关4a、4 b中的主极侧电极41a、41b,由绝缘隔撑60b支承固定。
在接地容器3a、3b中的与接地容器2b的相反端,通过绝缘隔 撑60a安装着套管1a、1b的瓷管12a、12b。接地容器3a、3 b和接地容器2b,由绝缘隔撑60b分开气体空间。与隔离开关30 a、30b中的断路部20相反侧的电极连接着的套管1a、1b的导 体11a、11b,由绝缘隔撑60a支承着。
4-2.作用效果
根据上述本实施例,具有与上述第3实施例同样的作用效果。另 外,本实施例中,由于在断路部20的两侧配置隔离开关30a、30 b,所以,在使用复合型气体绝缘开关装置的变电站中,不仅适用于 1·1/2CB方式,也适用于单母线方式。
5.第5实施例
5-1.构造
下面,参照图8的构造图,说明本发明的第5实施例。即,本实 施例的构造与上述第4实施例基本相同。但是本实施例中,断路部2 0及收容它的接地容器2a,配置成铅直方向。设在接地容器2a上的 分支部只有一个,朝斜上方倾斜。在该分支部端和接地容器2a的上 端,与上述第4实施例同样地,  分别安装着收容隔离开关30a、3 0b的接地容器3a、3b。
5-2.作用效果
根据上述本实施例,具有与上述第4实施例同样的作用效果,并 且,由于减少了接地容器2a的分支部,所以构造更简单。另外,可 大幅度减小装置整体的水平方向设置面积。另外,在使用该复合型气 体绝缘开关装置时,从安全性方面考虑,其高度必须要达到套管1a、 1b的充电部,但是,由于将断路部20配置成垂直方向,这样可有 效地利用其高度,可确保套管1a、1b所需的高度。
6.第6实施例
6-1.构造
下面,参照图9的构造图,说明本发明的第6实施例。即,本实 施例中的构造与上述第5实施例基本相同。但是,本实施例中,在收 容断路部20的接地容器2a的侧面,形成2个分支部,该2个分支 部设在相互分离方向,高度不同。在这些分支部上,分别安装着收容 隔离开关30a、30b、接地开关4a、4b的接地容器3a、3b。
6-2.作用效果
根据上述本实施例,具有与上述第5实施例同样的作用效果,并 且,借助将断路部20与隔离开关30a、30b气体分开的绝缘隔撑 60b,隔离开关30a、30b不直接暴露在大电流断路时产生的热 气体中,更加提高安全性。
7.其它实施例
本发明不限于上述各实施例。即,本实施例是,上述各实施例中 的套管的导体及接地开关或隔离开关的电极支承,不是用绝缘隔撑支 承,而是采用略圆柱形的绝缘物来支承,这样,构造更加简单。
例如,图10和图11,是在第1及第2实施例中,隔离开关3 0的一个电极和接地开关4的主极侧电极41的支承固定物,是采用 略圆柱形的绝缘物62。另外,图12、13、14、15,是在第 3、4、5、6的实施例中,隔离开关30a、30b的固定侧电极 33a、33b的支承固定物,是采用略圆柱形的绝缘物62a、62 b。
本发明的另一个实施例,如图16和图17所示,在上述第1及 第2实施例中的断路部20与隔离开关30之间,设置第2接地开关 80,这样,检修时可容易地将该部的电位形成为接地电位,提高安 全性。
另外,本发明的另一个实施例,如图18所示,在上述各实施例 中,采用光变换型的变流器71,这样,更加轻量化、简单化。另外, 本发明的另一个实施例,如图19所示,在上述各实施例中,瓷管1 5、16是采用非磁器的材质,这样,可大幅度轻量化。该非磁器的 材质,可采用FRP(Fiberglass Reinforced Plastics:纤维增强 塑料)和橡胶等。
如上所述,根据本发明,可提供小型、低价、构造简单的复合型 气体绝缘开关装置。
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