气体绝缘母线及气体绝缘开关装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种紧凑的气体绝缘母线及备有该母线的气体绝缘开关装置，即使在所述母线中有相配置变换部也能够提高绝缘性能及运行的可靠性。本发明专利技术的气体绝缘母线备有施加三相交流高压的３条三相导体３，和封入三相导体３及绝缘性气体并被接地的容器１，并具有变换３条三相导体３的圆周方向的位置的相配置变换部；其中３条高压导体３之中距容器１的底部最近的１条导体３１在变换部中的形状被形成为大致直线状，余下的２条导体３２在变换部中的形状被形成为向半径方向的外侧的凸状。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体绝缘开关装置，特别涉及具有三相高压的相配置变换部的气体绝缘母线。气体绝缘开关装置(以下、简略为GIS)，在变电所内设置于三相高压电源和空气中输电线之间，用于当检测到雷电冲击等过电压时切断电流。GIS由从三相高压电源受电的绝缘套管，从绝缘套管给气体绝缘断路器(以下，简略为GCB)配电的气体绝缘母线(以下、简略为GIB)，和切断电流的GCB等所构成。近年来，器械的小型化及布局面积的缩小化正在进展，在从绝缘套管至GIB对导体进行配线时或从GIB至GCB对导体进行配线时，需要对GIB内的三相导体进行配置变换，并将各相向一个方向进行配线。GIB的容器内充满作为绝缘气体的六氟化硫(SF6)等，根据气体的种类而气体绝缘破坏电场强度不同。三相导体的导体间及导体与容器间被配置得使导体表面及容器表面的电场强度低于气体绝缘破坏电场强度。近年来，混入容器内的金属夹杂物作为使绝缘强度恶化的原因而成为问题。金属夹杂物因重力的影响倾向于聚集在容器底部，因容器底部的电场而带电，又因作用于带电电荷上的电场力而悬浮。若容器底部的电场强度变高，则金属夹杂物的带电量增加，悬浮高度变高，有时还与导体接触。一旦金属夹杂物接触到导体，则因导体与金属夹杂物之间发生的放电，金属夹杂物熔敷在导体上导致绝缘强度的显著降低。因此，需要使容器底部的电场强度低于金属夹杂物未接触到导体的电场强度(金属夹杂物的容许悬浮电场强度)。如上所述，在决定容器内的导体配置时，必须使导体间的表面电场强度、导体与容器间的表面电场强度低于气体绝缘破坏电场强度，以及容器底部的电场强度则需低于金属夹杂物的容许悬浮电场强度。此外，由于金属夹杂物的容许悬浮电场强度低于气体绝缘破坏电场强度，容器底部成为在绝缘强度方面的薄弱部分。用图6至附图说明图10来说明在容器内进行相配置变换的现有方法。图6示出了容器1的侧面图，图7示出了图6的相配置变换前的B-B箭头方向视图，图8示出了图6的相配置变换后的C-C箭头方向视图。由于容器1的底部是在绝缘强度方面薄弱的部分，如图7所示容器1内的三相导体3的配置，采取这样配置，即连结三相导体3各自的导体中心的三角形的顶点之一位于垂直方向的上侧。如果容器1的内径大，且在进行相配置变换的空间中容器1的底部和成为最短距离的导体之间的距离足够大的话，则能够使容器1底部的电场强度低于金属夹杂物的容许悬浮电场强度。因此，在中心轴O的周围，使三相导体3的位置在同一方向上仅移动锐角θ，并用直线状导体连结移动前和移动后的导体，以使得三相导体3之间的表面电场强度低于气体绝缘破坏电场强度；反复进行上述过程就实施了相配置变换。但是，采用上述这种方法，当器械的小型化提高因而容器的内径变小时，容器底部的电场强度增大，超过金属夹杂物的容许悬浮电场强度。此外，用于相配置变换部的构件多，自相配置变换的开始位置至相配置变换的结束位置的容器长度(轴)方向的距离变长，因而存在有器械尺寸变大的缺点。本专利技术的目的在于提供一种紧凑的气体绝缘母线及备有该母线的气体绝缘开关装置，即使在所述母线中有相配置变换部也能够提高绝缘性能及运行的可靠性。为了实现上述目的，本专利技术的气体绝缘母线备有施加有三相交流高压的3条高压导体，和封入该高压导体及绝缘性气体并被接地的容器，并具有变换上述3条高压导体在圆周方向的位置的相配置变换部；其特征在于上述3条高压导体之中距上述容器的底部最近的1条在上述变换部中的形状被做成大致直线状，余下的2条在上述变换部中的形状被形成为向半径方向外侧的凸状。若采用本专利技术，由于能够在基本上不使高压导体之间的距离缩短的情况下而使距容器的底部最近的高压导体和容器底部的距离较以往变长，所以能使在绝缘强度方面薄弱的容器底部的电场强度低于金属夹杂物的容许悬浮电场强度。因此，能够提高绝缘性能及运行的可靠性。此外，由于用于相配置变换的构件变得少于以往，所以相应地能够使气体绝缘母线变得紧凑。图面的简单说明图1是本专利技术的GIB的第1实施例的侧面图，图2是图1的B-B箭头方向视图，图3是图1的C-C箭头方向视图。图4是表示本专利技术的GIS的第1实施例的概要结构侧面图，图5是图4的俯视图。图6是现有容器的侧面图，图7是图6的B-B箭头方向视图，图8是图6的C-C箭头方向视图。图9是比较例的侧面图，图10是图9的B-B箭头方向视图，图11是图9的C-C箭头方向视图。图12表示容器底部的电场强度分布的解析例。图13是本专利技术的GIB第2实施例的侧面图，图14是图13的B-B箭头方向视图，图15是图13的C-C箭头方向视图。图16是本专利技术的GIB第3实施例的侧面图，图17是图16的B-B箭头方向视图，图18是图16的C-C箭头方向视图。图19是本专利技术的GIB第4实施例的侧面图，图20是图19的B-B箭头方向视图，图21是图19的C-C箭头方向视图。利用图1至图5说明本专利技术的GIS的第1实施例。图4表示GIS的第1实施例的概要结构的侧面图，图5为图4的俯视图。图1是GIB的第1实施例的侧面图，图2是图1的相配置变换前的B-B箭头方向视图，图3是图1的相配置变换后的C-C箭头方向视图。本GIS备有从三相高压电源受电的绝缘套管100，从绝缘套管100给GCB102配电的GIB101，和分别对各相切断电流的GCB102。GIB101备有被接地的容器1，把容器1相互结合起来的容器凸缘2，三相导体3，和在容器1内支承三相导体3的绝缘隔件4。在相配置变换的空间(区域)中，三相导体3中与容器底部距离最短的导体为31，导体31以外的二条导体为32。在本实施例中，三相导体3被配置成以中心轴O为中心每次旋转120°的位置上，又如图2所示，采用连结三相导体3各自的导体中心的三角形的顶点之一位于垂直方向(上下方向)的上侧的配置。在图1所示的相配置变换部中的相配置变换，以中心轴O为中心在圆周方向上仅进行角度小于120°的变换。在相配置变换的空间中，三条导体3中的二条导体32在从相配置变换的开始位置至相配置变换的结束位置之间，在保持着相对距离的状态下以中心轴O为中心作螺旋状旋转来进行相配置变换，而导体31是把相配置变换的开始位置和相配置变换的结束位置连结成大致直线状来进行相配置变换的。通过具有这样的相配置变换的结构，能够在基本上不使导体31和导体32之间的距离缩短的情况下而使导体31和容器底部的距离较以往变长。因此，由于能够使导体间的表面电场强度及导体与容器间的表面电场强度低于气体绝缘破坏电场强度，并由于能够使在绝缘强度方面薄弱的容器底部电场强度低于金属夹杂物的容许悬浮电场强度，所以与以往相比能够提高绝缘性能及运行的可靠性。此外，由于用在相配置变换的构件变得比以往少，所以能相应地使GIB变得小型化。为了确认本实施例的效果，解析地求出了比较例和本实施例的容器底部的电场强度分布，而该比较例是在相配置变换的开始位置至相配置变换的结束位置之间，在保持相对距离不变的状态下使导体3以中心轴O为中心作螺旋状旋转而进行相配置变换的(参照图9～图11)。解析结果示于图12中。在图12中，纵轴为容器底部的电场强度分布的相对值，用1E[％/mm]表示金属夹杂物的容许悬浮电场强度。横轴表示容器凸缘间的轴向距离。另外，图9为比较例的侧面图，图10为图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体绝缘母线，备有施加三相交流高压的３条高压导体，和封入该高压导体及绝缘性气体并被接地的容器，并具有变换所述３条高压导体在圆周方向位置的相配置变换部；其特征在于：所述３条高压导体之中距所述容器的底部最近的１条在所述变换部中的形状形成 为大致直线状，余下的２条在所述变换部中的形状被形成为向半径方向的外侧的凸状。

【技术特征摘要】
JP 1997-8-7 212910/971.一种气体绝缘母线，备有施加三相交流高压的3条高压导体，和封入该高压导体及绝缘性气体并被接地的容器，并具有变换所述3条高压导体在圆周方向位置的相配置变换部；其特征在于所述3条高压导体之中距所述容器的底部最近的1条在所述变换部中的形状形成为大致直线状，余下的2条在所述变换部中的形状被形成为向半径方向的外侧的凸状。2.权利要求1所述的气体绝缘母线，其特征在于所述余下的2条在所述变换部中的形状被形成为以所述容器的中心轴为中心的螺旋状。3.权利要求1或2所述的气体绝缘母线，其特征在于所述3条高压导体在圆周方向的变换角度为小于120度的角度。4.权利要求1或2所述的气体绝缘母线，其特征在于所述3...

【专利技术属性】
技术研发人员：上园昌一郎，小泉真，八田万幸树，高本学，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]