CN102460870A - 气体绝缘设备 - Google Patents

气体绝缘设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102460870A
CN102460870A CN2010800267582A CN201080026758A CN102460870A CN 102460870 A CN102460870 A CN 102460870A CN 2010800267582 A CN2010800267582 A CN 2010800267582A CN 201080026758 A CN201080026758 A CN 201080026758A CN 102460870 A CN102460870 A CN 102460870A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
mentioned
zeolite
insulating
closed container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800267582A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102460870B (zh
Inventor
内井敏之
真岛周也
中野俊之
平野嘉彦
岛村旭
保科好一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=43356162&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN102460870(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN102460870A publication Critical patent/CN102460870A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102460870B publication Critical patent/CN102460870B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035Gas-insulated switchgear
    • H02B13/055Features relating to the gas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/321Insulating of coils, windings, or parts thereof using a fluid for insulating purposes only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/22Selection of fluids for arc-extinguishing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/905Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the compression volume being formed by a movable cylinder and a semi-mobile piston
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/53Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56Gas reservoirs
    • H01H2033/566Avoiding the use of SF6
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/53Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56Gas reservoirs
    • H01H2033/567Detection of decomposition products of the gas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/76Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts; Selection of material therefor
    • H01H33/765Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein arc-extinguishing gas is evolved from stationary parts; Selection of material therefor the gas-evolving material being incorporated in the contact material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)

Abstract

一种气体绝缘设备(例如气体绝缘切断器),在密闭容器(10)内具备高电压部、沸石(20)以及绝缘气体。绝缘气体是CO2气体或以CO2气体为主要成分的气体。沸石(20)收纳于沸石盒(21),配置在绝缘气体的气体环境下。沸石(20)在气体绝缘设备的使用前吸附有CO2

Description

气体绝缘设备
技术领域
本发明涉及利用了含有CO2的绝缘气体的气体绝缘设备。
背景技术
输电变电系统具备气体绝缘切断器及气体绝缘断路器等开关装置、气体绝缘变压器、以及气体绝缘输电管等气体绝缘输电变电设备(以下,称为“气体绝缘设备”)。在气体绝缘设备的容器内填充有绝缘气体。绝缘气体作为防止在气体绝缘设备的容器与容器内的电路之间产生放电的电绝缘介质以及抑制因通电引起的温度上升的冷却介质而发挥作用。并且,绝缘气体在开关装置中起到使进行开关动作时发生的电弧(arc)放电消失的消弧介质的作用。作为在高电压用·大容量用的气体绝缘设备中填充的绝缘气体,当前多采用六氟化硫气体(以下,称为“SF6气体”)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-294358号公报
非专利文献
非专利文献1:内井敏之他6名著,电气学会论文B,2004年发行,124卷,3号,p.476~484
发明内容
发明要解决的课题
上述SF6气体是稳定性非常高的非活性气体,具有无毒、不可燃的特征。此外,在上述的绝缘性能及消弧性能方面极其优异。因此,SF6气体适合于高电压用的气体绝缘设备,对气体绝缘设备的小型化做出了很大贡献。然而,SF6气体具有CO2气体的23900倍的高地球温室效果,因此提议采用CO2气体作为绝缘气体。
另外,如上所述,当使用气体绝缘设备时,有时在容器与电路之间会发生事故放电。此外,在开关装置中,在开关动作时发生电弧放电。公知有以下情况:若发生这些放电,则绝缘气体等离子化,绝缘气体的分子离解。
在采用SF6气作为绝缘气体的情况下,由于SF6分子具有高稳定性,因此大部分SF6分子即使因放电而离解也会再结合。另外,存在如下情况:因SF6分子的离解而产生的硫(S)离子及氟(F)离子的极少数与容器内存在的微量的水分发生反应,从而产生极微量的HF、SOF2等分解气体。但是,不会带来使气体绝缘设备的绝缘性能、消弧性能以及通电性能降低的程度的影响。
另一方面,在采用CO2气体作为绝缘气体的情况下,因CO2分子的离解而产生的一部分氧(O)离子会与构成大部分的气体绝缘设备的金属发生反应,不进行再结合而作为分解气体成为CO分子。因此,容器内填充的CO2气体缓慢减少,取而代之,分解气体的CO气体增加。CO2气体与SF6气体相比,因放电而离解后的再结合的比率低。因此,在采用CO2气体作为绝缘气体的情况下,与采用SF6气体的情况相比,随着气体绝缘设备的使用,气体绝缘设备的绝缘性能或消弧性能容易降低,容易需要进行气体绝缘设备的维修、绝缘气体的补充。
因此,本发明是为了解决上述课题而提出的,目的在于,在利用了含有CO2的绝缘气体的气体绝缘设备中,抑制绝缘性能或消弧性能的降低。
解决课题的手段
本发明实施方式的气体绝缘设备,其特征在于,具备:密闭容器;在上述密闭容器内设置的高电压部;填充于上述密闭容器的包含CO2的绝缘气体;以及在上述绝缘气体的气体环境下配置的沸石。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘切断器)的局部概略剖视图,示出了气体绝缘切断器的闭极状态。
图2是本发明第一实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘切断器)的局部概略剖视图,示出了气体绝缘切断器的开极动作中的状态。
图3是用于说明本发明第一实施方式的气体绝缘设备的沸石的吸附的示意图,示出了沸石吸附着CO2的状态。
图4是用于说明本发明第一实施方式的气体绝缘设备的沸石的吸附的示意图,示出了沸石吸附着分解气体的状态。
图5是本发明第二实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘变压器)的局部概略剖视图。
具体实施方式
[第一实施方式]
关于本发明的气体绝缘设备的第一实施方式,利用图1~图4进行说明。本实施方式的气体绝缘设备是压气式(puffer type)气体绝缘切断器。
首先,关于本实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘切断器)的构造,利用图1及图2进行说明。图1是本实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘切断器)的局部概略剖视图,示出了气体绝缘切断器的闭极状态。图2是本实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘切断器)的局部概略剖视图,示出了气体绝缘切断器的开极动作中的状态。
气体绝缘切断器在密闭容器10内具备高电压部、沸石20以及绝缘气体。
密闭容器10形成为大致圆筒形状。密闭容器10由金属或绝缘子等构成。密闭容器10接地。
本实施方式的气体绝缘设备是气体绝缘切断器,高电压部具有通过大电流并将该大电流切断的功能。为了抑制从高电压部向密闭容器10放电,高电压部在密闭容器10内与密闭容器10隔开间隔11而配置。密闭容器10内填充有绝缘气体。
高电压部具有固定部30、可动部40以及导电部61、62。
固定部30与可动部40互相对置,沿密闭容器10的轴而配置。固定部30及可动部40分别通过由绝缘体构成的支撑体71、72而固定于密闭容器10。
导电部61、62分别通过由绝缘体构成的间隔件(spacer)73、74而固定于密闭容器10。间隔件73、74还起到防止密闭容器10内填充的绝缘气体泄露到外部的作用。
气体绝缘切断器的闭极状态(图1)下,大电流经由套管(bushing)(未图示)流入气体绝缘切断器。大电流流过导电部61、固定部30、可动部40以及导电部62。然后,大电流经由套管(未图示)从气体绝缘切断器流出。
固定部30具有固定电弧触头31、固定通电触头32以及固定通电板33。
固定电弧触头31形成为棒状,沿密闭容器10的轴延伸。固定通电触头32形成为圆筒状,以包围固定电弧触头31的方式沿密闭容器10的轴延伸。此外,固定通电板33形成为板状,在固定通电触头32的内部以垂直于密闭容器10的轴的方式配置。固定通电板33使固定电弧触头31与固定通电触头32导通。
可动部40具有可动电弧触头41、可动通电触头42、驱动杆43、压气缸(puffer cylinder)44、连结板45、绝缘喷嘴46以及活塞47等。
驱动杆43形成为圆筒状,沿密闭容器10的轴延伸。驱动杆43的与固定部30相反的一侧的端部与驱动装置75连接,驱动杆43利用驱动装置75沿密闭容器10的轴向(图1及图2的左右方向)移动。
可动电弧触头41形成为环状,从驱动杆43的固定部30侧的端部向固定部30突出。在闭极状态(图1)下,可动电弧触头41的内周面与固定电弧触头31的外周面接触。
压气缸44形成为圆筒状,沿密闭容器10的轴延伸。压气缸44与驱动杆43隔开间隔地配置在驱动杆43的外周。连结板45形成为板状,与密闭容器10的轴垂直地从压气缸44的固定部30侧的端部延展到驱动杆43的外周面。连结板45将驱动杆43与压气缸44连接。
可动通电触头42形成为环状,从连结板45的固定部30侧的面朝向固定部30突出。可动通电触头42与可动电弧触头41隔开间隔地配置在可动电弧触头41的外周。在闭极状态(图1)下,可动通电触头42的外周面与固定通电触头32的内周面接触。
绝缘喷嘴46形成为环状,从连结板45的固定部30侧的面朝向固定部30突出。绝缘喷嘴46配置在可动电弧触头41与可动通电触头42之间。绝缘喷嘴46与可动电弧触头41隔开间隔而配置,并包围着可动电弧触头41的外周及前端。绝缘喷嘴46例如是由聚四氟乙烯等氟类树脂构成的绝缘体。
上述可动电弧触头41、可动通电触头42、驱动杆43、压气缸44、连结板45以及绝缘喷嘴46构成为一体,利用驱动装置75一体地沿密闭容器10的轴向(图1及图2的左右方向)移动。
活塞47具有由内管48及外管49构成的二重管结构。内管48及外管49沿密闭容器10的轴延伸,相互隔开间隔而配置。在内管48与外管49之间,可滑动地配置有压气缸44。在内管48的固定部30侧的端部,形成有向密闭容器10的轴中心延展的凸缘(flange)50。凸缘50形成有与驱动杆43的外径对应的贯通孔51。驱动杆43插入并通过贯通孔51,在内管48的内侧与内管48隔开间隔而配置。驱动杆43被设计得能够相对于活塞47滑动。
另外,内管48及外管49分别形成有第1连通孔52及第2连通孔53。绝缘气体经由第1连通孔52及第2连通孔53,被填充到由驱动杆43、内管48以及凸缘50所围成的空间(以下,称为“活塞室”)54。
此外,凸缘50形成有第3连通孔55,第3连通孔55设有逆止(反向阻止)阀56。因此,由驱动杆43、压气缸44、凸缘50以及连结板45围成的空间(以下,称为“缸室”)57经由第3连通孔55及止回阀56与活塞室54连通。绝缘气体由于止回阀56而不会从缸室57向活塞室54流动,在缸室57的内压比活塞室54的内压低的情况下,绝缘气体从活塞室54流向缸室57。
本实施方式中,绝缘气体是CO2气体或以CO2气体为主要成分的混合气体(CO2气体的质量混合比在50%以上的混合气体)。
在绝缘气体是以CO2气体为主要成分的混合气体的情况下,CO2气体以外的气体优选是例如N2气体、O2气体、He气体等具有非极性分子结构的气体。或者,CO2气体以外的气体优选是例如CF4气体等、分子直径比CO2大的气体。
本实施方式的气体绝缘切断器在密闭容器10内具备在沸石盒21中收纳着的沸石20。沸石盒21中收纳有例如几mm左右的泡(beads)状或球状的沸石。沸石盒21形成有多个通气孔22,填充在密闭容器10内的CO2气体通过通气孔22而与沸石盒21内的沸石接触。
沸石盒21设置在高电压部的上方。此外,沸石盒21设置在被喷射到后述电弧放电81后的绝缘气体的流路(例如,第6连通孔35的附近)中。
沸石20例如是合成沸石,特别优选的是,细孔直径是0.2nm以上0.5nm以下的沸石(例如,A型沸石)。
此外,优选为,在开始使用气体绝缘切断器前,预先使沸石20吸附CO2分子。例如,本实施方式的气体绝缘切断器按如下方法制造。首先,在密闭容器10内的规定位置设置高电压部以及沸石盒21,并将密闭容器10内抽为真空。接着,在高压下向密闭容器10内封入CO2气体,使沸石20吸附CO2气体。然后,向密闭容器10内填充规定的绝缘气体。
接着,关于本实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘切断器)的开极动作,利用图1及图2进行说明。
在闭极状态(图1)下,固定电弧触头31与可动电弧触头41接触,并且,固定通电触头32与可动通电触头42接触,固定部30与可动部40被通电。
这里,在切断电流的情况下,利用驱动装置75,使驱动杆43向远离固定部30的方向(图1的左方向)移动。这样,固定电弧触头31与可动电弧触头41、以及固定通电触头32与可动通电触头42相互离开。这样,如图2所示,在固定电弧触头31与可动电弧触头41之间发生电弧放电81。
随着该开极动作,由于压气缸44收纳在活塞46内,因此缸室57的容积变小。这样,填充在缸室57内的绝缘气体通过形成于连通板45的第4连通孔58、以及可动电弧触头41与绝缘喷嘴47之间的间隙59,被喷射于电弧放电81。这样,电弧放电7失去其导电性,电流被切断。一般,为了得到高消弧性能,需要高喷射压力以及丰富的绝缘气体的流量。
喷射后的绝缘气体通过形成于固定通电板33的第5连通孔34、以及形成于固定通电触头32的第6连通孔35,在密闭容器10内进行对流。
接着,关于本实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘切断器)的作用,利用图3及图4进行说明。图3是说明本发明第一实施方式的气体绝缘设备的沸石的吸附的示意图,示出了沸石吸附着CO2的状态。图4是说明本发明第一实施方式的气体绝缘设备的沸石的吸附的示意图,示出了沸石吸附着分解气体的状态。
在绝缘性能以及消弧性能方面,CO2气体比SF6气体差但远比空气优异。并且,CO2气体在地球温室作用方面远比SF6气体优异。因此,根据本实施方式,能够提供具有高绝缘性能、消弧性能且对于地球温室效应的影响小的气体绝缘切断器。
这里,若绝缘气体被向电弧放电81喷射,则如上所述,CO2气体离解,产生CO气体。并且,若密闭容器10内的CO气体的浓度升高,则气体绝缘切断器的绝缘性能、消弧性能降低。但是,根据本实施方式,由于沸石20吸附CO分子,因此能够抑制密闭容器10内的CO气体的浓度的上升。因此,能够抑制气体绝缘切断器的绝缘性能、消弧性能的降低。
此外,如上所述,随着CO2气体的离解,在密闭容器10内产生CO气体,密闭容器10内的CO2气体减少。这样,气体绝缘切断器的绝缘性能、消弧性能降低。但是,若如本实施方式那样,在开始使用气体绝缘切断器前,预先使沸石20吸附CO2分子,则沸石20吸附产生的CO分子,并放出预先吸附于沸石20的CO2分子。因此,能够抑制密闭容器10内的CO气体的增加并抑制CO2气体的减少。因此,能够抑制气体绝缘切断器的绝缘性能、消弧性能的降低。
另外,如图3示意性地所示,吸附于沸石20的CO2分子84,被物理性地或电气性地束缚在沸石20的细孔23内。这里,CO2分子84具有非极性分子结构,因此电束缚小。另一方面,CO分子85具有极性分子结构,因此比CO2分子84易于受到电束缚,易于被吸附于沸石20。此外,CO分子85是比CO2分子84小的分子,因此比CO2分子84易于被物理性地吸附于沸石20。由此,如图4示意性地所示,CO分子85将细孔23内的CO2分子84赶出而收容在细孔23内。因此,根据本实施方式,沸石20有效地进行吸附CO分子85而放出预先吸附着的CO2分子84的“分子交换”,能够抑制密闭容器10内的CO气体的增加并抑制CO2气体的减少。
这里,上述“分子交换”,为了将密闭容器10内的气体填充压力保持为固定,优选1对1地进行。因此,优选将沸石20的细孔直径的大小设计为,在细孔23内收容CO2分子(分子直径:约0.35nm)84或CO分子(分子直径:约0.28nm)85中的任一个。因此,如本实施方式那样,沸石20的平均细孔直径优选为0.2nm以上0.5nm以下。另外,由于沸石20、CO2分子84以及CO分子85的热运动等,还能吸附分子直径比平均细孔直径小的分子。
此外,在本实施方式的气体绝缘切断器中,具备由氟类树脂构成的绝缘喷嘴46。因此,由于电弧放电81,绝缘喷嘴46升华,产生氟类(F)离子,有时该F离子会与密闭容器10内的水分反应而产生氟化氢(HF)气体。这里,根据本实施方式,如图4示意性地所示,该HF分子86也能够吸附于沸石20。另外,HF分子86具有极性分子结构且分子直径比CO2分子小,因此比CO2分子易于被沸石20吸附。
另外,如本实施方式那样,若沸石20的平均细孔直径为0.2nm以上0.5nm以下,则如图4所示,还存在1个细孔23内同时吸附1个CO分子85和1个HF分子86的情况。
此外,在绝缘气体是以CO2气体为主要成分的混合气体的情况下,优选CO2气体以外的气体是具有非极性分子结构的气体,优选该CO2气体以外的气体是分子直径比CO2大的气体。这是因为,若CO2气体以外的气体是具有极性分子结构的气体,则易于将预先吸附于沸石20的CO2分子赶出而被沸石20吸附。此外,若CO2气体以外的气体是分子直径比CO2小的气体,则易于将预先吸附于沸石20的CO2分子赶出而被吸附于沸石20。
并且,因电弧放电81而产生的CO气体以及HF气体比构成绝缘气体的CO2气体轻,因此聚集在密闭容器10内的上方。因此,若将沸石盒21设置在高电压部的上方,则有效地进行“分子交换”。若将沸石盒21设置在喷射于电弧放电81后的绝缘气体的流路中,则CO气体以及HF气体产生后易于立刻被吸附于沸石20,能够维持气体绝缘切断器的绝缘性能、消弧性能。
另外,上述中,作为密闭容器10内的放电,以电弧放电81为例进行了说明,但在发生图1所示的事故放电82的情况下,也产生CO气体、HF气体。即使在该情况下,根据本实施方式,也能够抑制气体绝缘切断器的绝缘性能、消弧性能的降低。
[第二实施方式]
关于本发明的气体绝缘设备的第二实施方式,利用图5进行说明。本实施方式的气体绝缘设备是气体绝缘变压器。
首先,关于本实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘切断器)的结构,利用图5进行说明。图5是本发明第二实施方式的气体绝缘设备(气体绝缘变压器)的局部概略剖视图。另外,本实施方式是第一实施方式的变形例因而省略重复说明。
气体绝缘变压器在密闭容器10内收纳高电压部、沸石20以及绝缘气体,并具备配管94、鼓风机97、冷却器98等。
高电压部具有铁心91以及将其外周卷绕的线圈92、93。
鼓风机97及冷却器98设置在密闭容器10的外部。密闭容器10内的绝缘气体利用鼓风机97而被从吸气口95吸入,通过配管94流入冷却器98而被冷却。冷却后的绝缘气体通过配管94从排气口96返回到密闭容器10内。这样,绝缘气体在气体绝缘变压器内循环。
气体绝缘变压器是不伴随有电流的开关的静止器,但与负载相应地并设有用于切换线圈92、93的抽头切换装置(未图示)。该抽头切换时,密闭容器10内发生放电。此外,由于绝缘不良等的问题,在线圈92、93与密闭容器10之间有时会发生事故放电82。
与第一实施方式所说明的同样,由于这些放电,导致绝缘气体离解而产生CO气体等分解气体,CO2气体减少,结果,气体绝缘变压器的绝缘性能降低。
因此,在本实施方式中,在密闭容器10内也设置有收纳沸石20的沸石盒21。如图5所示,若将沸石盒21设置在作为绝缘气体的循环流路的排气口96附近,则能够有效吸附分解气体。另外,基于同样的理由,沸石盒21也可以设置在吸气口95附近。此外,也可以在配管94的途中设置收纳有沸石20的吸附室。
[其他实施方式]
第一及第二实施方式是单纯的例示,本发明不限于此。
作为本发明的气体绝缘设备,在第一实施方式中举出了气体绝缘切断器的例子,在第二实施方式中举出了气体绝缘变压器的例子,但本发明还能够适用于例如气体绝缘断路器等气体绝缘开关器、气体绝缘避雷器以及气体绝缘输电管等。
此外,关于沸石20,不必将粉体收纳于沸石盒21来使用,例如也可以使用合成沸石膜。
符号说明
10…密闭容器
11…气体充填空间
20…沸石
21…沸石盒
22…通气孔
23…沸石的细孔
30…固定部
31…固定电弧触头
32…固定通电触头
33…固定通电板
34…第5连通孔
35…第6连通孔
40…可动部
41…可动电弧触头
42…可动通电触头
43…驱动杆
44…压气缸
45…连结板
46…绝缘喷嘴
47…活塞
48…活塞的内管
49…活塞的外管
50…活塞的凸缘
51…贯通孔
52…第1连通孔
53…第2连通孔
54…活塞室
55…第3连通孔
56…止回阀
57…缸室
58…第4连通孔
59…喷射流路
61、62…导电部
71、72…支撑体
73、74…间隔件
75…驱动装置
81…电弧放电
82…事故放电
83…绝缘气体的流动
84…CO2分子
85…CO分子
86…HF分子
91…铁心
92、93…线圈
94…配管
95…吸气口
96…排气口
97…气体鼓风机
98…清洁单元
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种气体绝缘设备,其特征在于,具备:
密闭容器;
设置在上述密闭容器内的高电压部;
填充于上述密闭容器的含有CO2的绝缘气体;以及
配置在上述绝缘气体的气体环境下的沸石,
上述沸石的平均细孔直径为0.2nm以上且0.5nm以下。
2.(修改后)一种气体绝缘设备,其特征在于,具备:
密闭容器;
设置在上述密闭容器内的高电压部;
填充于上述密闭容器的含有CO2的绝缘气体;以及
配置在上述绝缘气体的气体环境下的沸石,
从上述气体绝缘设备的使用前开始,在上述沸石中吸附有CO2
3.(修改后)一种气体绝缘设备,其特征在于,具备:
密闭容器;
设置在上述密闭容器内的高电压部;
填充于上述密闭容器的含有CO2的绝缘气体;以及
配置在上述绝缘气体的气体环境下的沸石,
上述绝缘气体是以CO2和CO2以外的具有非极性分子结构的气体为主要成分的混合气体。
4.(修改后)一种气体绝缘设备,其特征在于,具备:
密闭容器;
设置在上述密闭容器内的高电压部;
填充于上述密闭容器的含有CO2的绝缘气体;
配置在上述绝缘气体的气体环境下的沸石;以及
配置在上述绝缘气体的气体环境下用于将CO氧化为CO2的氧化催化剂。
5.(修改后)如权利要求1~4的任一项所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述绝缘气体是以CO2和分子直径大于CO2的气体为主要成分的混合气体。
6.(修改后)如权利要求1~4的任一项所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述沸石配置在上述高电压部的上方。
7.(修改后)如权利要求1~4的任一项所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述气体绝缘设备是开关装置,
上述高电压部具备:
固定触头;
可动触头,与上述固定触头在同轴上对置配置,设置为能够相对于上述固定触头接触离开,当与上述固定触头接触时,在与上述固定触头之间通电,当从上述固定触头离开时,在与上述固定触头之间产生电弧放电;以及
绝缘喷嘴,以包围上述电弧放电的方式配置,向上述电弧放电喷射上述绝缘气体。
8.(修改后)如权利要求7所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述绝缘喷嘴含有氟类树脂。
9.(修改后)如权利要求7所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述沸石被配置在向上述电弧放电喷射了上述绝缘气体后该绝缘气体流过的位置。
10.(删除)

Claims (10)

1.一种气体绝缘设备,其特征在于,具备:
密闭容器;
设置在上述密闭容器内的高电压部;
填充于上述密闭容器的含有CO2的绝缘气体;以及
配置在上述绝缘气体的气体环境下的沸石。
2.如权利要求1所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述沸石的平均细孔直径为0.2nm以上且0.5nm以下。
3.如权利要求1或2所述的气体绝缘设备,其特征在于,
从上述气体绝缘设备的使用前开始,在上述沸石中吸附有CO2
4.如权利要求1~3的任一项所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述绝缘气体是以CO2和CO2以外的具有非极性分子结构的气体为主要成分的混合气体。
5.如权利要求1~4的任一项所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述绝缘气体是以CO2和分子直径大于CO2的气体为主要成分的混合气体。
6.如权利要求1~5的任一项所述的气体绝缘设备,其特征在于,
在上述绝缘气体的气体环境下配置有将CO氧化为CO2的氧化催化剂。
7.如权利要求1~6的任一项所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述沸石配置在上述高电压部的上方。
8.如权利要求1~7的任一项所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述气体绝缘设备是开关装置,
上述高电压部具备:
固定触头;
可动触头,与上述固定触头在同轴上对置配置,设置为能够相对于上述固定触头接触离开,当与上述固定触头接触时,在与上述固定触头之间通电,当从上述固定触头离开时,在与上述固定触头之间产生电弧放电;以及
绝缘喷嘴,以包围上述电弧放电的方式配置,向上述电弧放电喷射上述绝缘气体。
9.如权利要求8所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述绝缘喷嘴含有氟类树脂。
10.如权利要求8或9所述的气体绝缘设备,其特征在于,
上述沸石被配置在向上述电弧放电喷射了上述绝缘气体后该绝缘气体流过的位置。
CN201080026758.2A 2009-06-17 2010-06-15 气体绝缘设备 Active CN102460870B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-144383 2009-06-17
JP2009144383A JP5238622B2 (ja) 2009-06-17 2009-06-17 ガス絶縁機器、および、その製造方法
PCT/JP2010/003954 WO2010146829A1 (ja) 2009-06-17 2010-06-15 ガス絶縁機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102460870A true CN102460870A (zh) 2012-05-16
CN102460870B CN102460870B (zh) 2014-12-10

Family

ID=43356162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080026758.2A Active CN102460870B (zh) 2009-06-17 2010-06-15 气体绝缘设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8674253B2 (zh)
EP (1) EP2445068B1 (zh)
JP (1) JP5238622B2 (zh)
KR (1) KR101329503B1 (zh)
CN (1) CN102460870B (zh)
BR (1) BRPI1016223B1 (zh)
WO (1) WO2010146829A1 (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102723230A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 四川电器集团股份有限公司 六氟化硫断路器的灭弧室
CN104335315A (zh) * 2012-05-22 2015-02-04 三菱电机株式会社 气体断路器
CN105745732A (zh) * 2013-11-20 2016-07-06 西门子公司 开关装置以及用于安装开关装置的方法
CN105874665A (zh) * 2013-11-12 2016-08-17 Abb 技术有限公司 用于产生、传输、分配和/或使用电能的co2绝缘电装置的水和污染物吸收剂
CN106328430A (zh) * 2016-08-25 2017-01-11 中国西电电气股份有限公司 一种串联压气室的灭弧室
CN110637351A (zh) * 2017-05-18 2019-12-31 通用电器技术有限公司 包括用于co吸附的金属有机框架材料的电路断路器
CN110770868A (zh) * 2017-06-29 2020-02-07 Abb瑞士股份有限公司 气体绝缘负载断路开关和包括气体绝缘负载断路开关的开关设备
CN111406350A (zh) * 2017-12-01 2020-07-10 株式会社东芝 气体断路器
CN114365361A (zh) * 2019-11-22 2022-04-15 株式会社东芝 气体绝缘设备
CN115832920A (zh) * 2023-01-09 2023-03-21 江苏安靠智能输电工程科技股份有限公司 一种全封闭绝缘变电站

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2764874C (en) 2009-06-12 2018-12-18 Abb Technology Ag Dielectric insulation medium
DE202009009305U1 (de) 2009-06-17 2009-11-05 Ormazabal Gmbh Schalteinrichtung für Mittel-, Hoch- oder Höchstspannung mit einem Füllmedium
JP2011134904A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Toshiba Corp 炭酸ガス絶縁電力機器
BR112013014849A2 (pt) 2010-12-14 2016-10-18 Abb Research Ltd "meio de isolamento dielétrico, uso de um monoéter fluorídrico, uso do meio de isolamento dielétrico e aparelho para a geração, distribuição e uso de energia elétrica".
CA2821156A1 (en) 2010-12-14 2012-06-21 Abb Technology Ag Dielectric insulation medium
CA2821158A1 (en) 2010-12-16 2012-06-21 Abb Technology Ag Dielectric insulation medium
JP5683986B2 (ja) * 2011-02-07 2015-03-11 株式会社東芝 ガス遮断器
WO2013087700A1 (en) 2011-12-13 2013-06-20 Abb Technology Ag Sealed and gas insulated high voltage converter environment for offshore platforms
JP5516568B2 (ja) * 2011-12-28 2014-06-11 株式会社日立製作所 パッファ形ガス遮断器
JP2014124053A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Toshiba Corp 電力用ガス絶縁機器
JP2014146515A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Toshiba Corp 電力用ガス絶縁機器
JP2014179301A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Toshiba Corp 電力用ガス絶縁機器及びその運転方法
JP2014200155A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 株式会社東芝 ガス絶縁開閉器
WO2014173776A1 (en) * 2013-04-22 2014-10-30 Abb Technology Ag Process for providing a contamination-reducing component to an electrical apparatus
WO2014187940A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 Abb Technology Ag Electrical apparatus comprising a contamination-reducing component
EP3069421B1 (en) 2013-11-12 2017-09-20 ABB Schweiz AG Water and contamination adsorber for co2 insulated electrical apparatus for the generation, transmission, distribution and/or usage of electrical energy
HUE050332T2 (hu) * 2014-12-12 2020-11-30 Abb Schweiz Ag Gáz-szigetelt elektromos készülék, különösen gáz-szigetelt transzformátor vagy reaktor
CN105990793B (zh) 2015-02-16 2018-03-27 西门子公司 包含吸附剂的电气装置
DE102015213604A1 (de) * 2015-07-20 2017-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Gasisolierte Schaltanlage
EP3440689B1 (en) * 2016-04-06 2022-03-16 Hitachi Energy Switzerland AG Apparatus for the generation, transmission, distribution and/or the usage of electrical energy, in particular electrical switching device
JP6667370B2 (ja) * 2016-05-31 2020-03-18 株式会社日立製作所 ガス遮断器
JP6794327B2 (ja) * 2017-09-15 2020-12-02 株式会社東芝 ガス遮断器
JP6996525B2 (ja) * 2019-03-13 2022-01-17 三菱電機株式会社 ガス絶縁開閉機器
DE102019118267A1 (de) * 2019-07-05 2021-01-07 Fritz Driescher KG Spezialfabrik für Elektrizitätswerksbedarf GmbH & Co. Gekapselte Löschkammer
EP4199279A1 (en) * 2021-12-17 2023-06-21 Hitachi Energy Switzerland AG Power device comprising an insulation gas for use in an electric energy power arrangement
US20240072522A1 (en) * 2022-08-23 2024-02-29 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Compressed gas switch

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5750834U (zh) * 1980-09-08 1982-03-24
JPH11290638A (ja) * 1998-04-14 1999-10-26 Meidensha Corp 吸着手段
CN1926059A (zh) * 2004-03-04 2007-03-07 苏威氟有限公司 硫酰氟的净化
JP2007300716A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Toshiba Corp ガス絶縁機器
JP2008084768A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Toshiba Corp ガス絶縁開閉器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2140284A1 (de) * 1971-08-06 1973-02-15 Siemens Ag Elektrischer druckgasschalter
US3857006A (en) * 1973-10-30 1974-12-24 Hitachi Ltd Gas insulated switching apparatus
AT355661B (de) * 1973-12-14 1980-03-10 Siemens Ag Kurzschliess- und erdungsvorrichtung fuer gekapselte stromschienen
US4069166A (en) * 1975-06-20 1978-01-17 Nippon Oil Company, Ltd. Electrical insulating oils
JPS5438572A (en) * 1977-09-02 1979-03-23 Hitachi Ltd Buffer type gas circuit breaker
FR2447090A1 (fr) * 1979-01-16 1980-08-14 Hitachi Ltd Disposition et commande d'un disjoncteur haute tension blinde a gaz isolant
JPS5857226A (ja) * 1981-09-30 1983-04-05 株式会社日立製作所 接地開閉器
JPH081773B2 (ja) * 1985-03-26 1996-01-10 三菱電機株式会社 ガス絶縁開閉装置
JPH076673A (ja) * 1993-06-21 1995-01-10 Toshiba Corp パッファ形ガス遮断器
US6888116B2 (en) * 1997-04-04 2005-05-03 Robert C. Dalton Field concentrators for artificial dielectric systems and devices
JP4218216B2 (ja) * 2001-02-22 2009-02-04 株式会社日立製作所 ガス遮断器
US6621030B2 (en) 2001-11-19 2003-09-16 Hitachi, Ltd. Gas-insulated switchgear
JP2003286012A (ja) 2002-03-28 2003-10-07 Toshiba Corp ガスリサイクルシステムおよび方法、ガス絶縁機器、六弗化硫黄供給システム並びに電力事業システム
JP2004040970A (ja) * 2002-07-05 2004-02-05 Toshiba Corp ガス絶縁機器
JP2004164994A (ja) * 2002-11-13 2004-06-10 Toshiba Corp 開閉器
JP4660407B2 (ja) 2006-03-27 2011-03-30 株式会社東芝 ガス絶縁開閉器
JP4855825B2 (ja) * 2006-04-27 2012-01-18 株式会社東芝 パッファ形ガス遮断器
JP5051911B2 (ja) * 2008-04-25 2012-10-17 学校法人東京電機大学 ガス開閉器
JP5127569B2 (ja) 2008-05-29 2013-01-23 株式会社東芝 ガス絶縁開閉器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5750834U (zh) * 1980-09-08 1982-03-24
JPH11290638A (ja) * 1998-04-14 1999-10-26 Meidensha Corp 吸着手段
CN1926059A (zh) * 2004-03-04 2007-03-07 苏威氟有限公司 硫酰氟的净化
JP2007300716A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Toshiba Corp ガス絶縁機器
JP2008084768A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Toshiba Corp ガス絶縁開閉器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
查尔斯•赫希: "《分子筛》", 30 June 1965, article "引言", pages: 1-8 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104335315B (zh) * 2012-05-22 2017-04-05 三菱电机株式会社 气体断路器
CN104335315A (zh) * 2012-05-22 2015-02-04 三菱电机株式会社 气体断路器
CN102723230B (zh) * 2012-06-28 2015-05-27 四川电器集团股份有限公司 六氟化硫断路器的灭弧室
CN102723230A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 四川电器集团股份有限公司 六氟化硫断路器的灭弧室
CN105874665B (zh) * 2013-11-12 2019-06-21 Abb瑞士股份有限公司 用于产生、传输、分配和/或使用电能的co2绝缘电装置的水和污染物吸收剂
CN105874665A (zh) * 2013-11-12 2016-08-17 Abb 技术有限公司 用于产生、传输、分配和/或使用电能的co2绝缘电装置的水和污染物吸收剂
CN105745732B (zh) * 2013-11-20 2018-06-01 西门子公司 开关装置以及用于安装开关装置的方法
US9899155B2 (en) 2013-11-20 2018-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Switching arrangement and method for mounting a switching arrangement
CN105745732A (zh) * 2013-11-20 2016-07-06 西门子公司 开关装置以及用于安装开关装置的方法
CN106328430A (zh) * 2016-08-25 2017-01-11 中国西电电气股份有限公司 一种串联压气室的灭弧室
CN106328430B (zh) * 2016-08-25 2018-08-07 中国西电电气股份有限公司 一种串联压气室的灭弧室
CN110637351A (zh) * 2017-05-18 2019-12-31 通用电器技术有限公司 包括用于co吸附的金属有机框架材料的电路断路器
CN110770868A (zh) * 2017-06-29 2020-02-07 Abb瑞士股份有限公司 气体绝缘负载断路开关和包括气体绝缘负载断路开关的开关设备
CN110770868B (zh) * 2017-06-29 2022-04-12 Abb瑞士股份有限公司 气体绝缘负载断路开关和包括气体绝缘负载断路开关的开关设备
CN111406350A (zh) * 2017-12-01 2020-07-10 株式会社东芝 气体断路器
CN111406350B (zh) * 2017-12-01 2021-10-29 株式会社东芝 气体断路器
CN114365361A (zh) * 2019-11-22 2022-04-15 株式会社东芝 气体绝缘设备
CN115832920A (zh) * 2023-01-09 2023-03-21 江苏安靠智能输电工程科技股份有限公司 一种全封闭绝缘变电站
CN115832920B (zh) * 2023-01-09 2023-06-09 江苏安靠智能输电工程科技股份有限公司 一种全封闭绝缘变电站

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010146829A1 (ja) 2010-12-23
KR101329503B1 (ko) 2013-11-13
US8674253B2 (en) 2014-03-18
JP5238622B2 (ja) 2013-07-17
JP2011004494A (ja) 2011-01-06
BRPI1016223A2 (pt) 2016-04-26
BRPI1016223B1 (pt) 2020-02-04
EP2445068B1 (en) 2017-02-08
EP2445068A4 (en) 2014-11-12
EP2445068A1 (en) 2012-04-25
KR20120023766A (ko) 2012-03-13
CN102460870B (zh) 2014-12-10
US20120085735A1 (en) 2012-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102460870A (zh) 气体绝缘设备
CN105874665B (zh) 用于产生、传输、分配和/或使用电能的co2绝缘电装置的水和污染物吸收剂
US9590397B2 (en) Apparatus containing a dielectric insulation gas comprising an organofluorine compound
US9147543B2 (en) Gas circuit breaker
KR20150143853A (ko) 전기 장치에 오염 감소 요소를 제공하기 위한 프로세스
EP2904617B1 (en) Apparatus containing a dielectric insulation gas comprising an organofluorine compound
WO2014187940A1 (en) Electrical apparatus comprising a contamination-reducing component
AU2015378898A1 (en) Electrical insulation system for medium- and high-voltage electrical switchgear
JP2015073348A (ja) 電力用ガス絶縁機器
JP2007300716A (ja) ガス絶縁機器
EP3069421B1 (en) Water and contamination adsorber for co2 insulated electrical apparatus for the generation, transmission, distribution and/or usage of electrical energy
CN110957663B (zh) 一种具有嗅觉感知功能的三元混合气体绝缘开关设备
EP4064481A1 (en) Gas insulation apparatus
JP2019068010A (ja) 負荷時タップ切換装置
JP2015060682A (ja) ガス絶縁開閉器
JP2022131876A (ja) ガス絶縁電力機器
WO2000007202A2 (en) Medium- and/or high-voltage circuit breaker
KR20220002611A (ko) 절연 가스 흡착제, 가스 절연 전력 기기 및 절연 가스용 흡착제의 제조 방법
JPH03192707A (ja) 不燃負荷時タップ切換器
EP2989702A1 (en) Process for providing a contamination-reducing component to an electrical apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant