CN102893166A - 气体绝缘设备用光变流器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种通过简单的结构不用排出密封容器内的绝缘气体就能够进行光纤的配置作业，并且容易增减光纤的气体绝缘设备用光变流器。在填充绝缘气体的密封容器(10)内至少配置一个通电导体，在密封容器(10)的一部分设置开口部(11)并利用封闭板(12)封闭，且配置包围密封容器(10)内的通电导体(13)而形成闭环的光纤(14)。光纤(14)从封闭板(12)向密封容器(10)外气密地引出，并且在引出端侧至少设置光源部和光信号处理部。在密封容器(10)内的通电导体(13)上设置与其隔开规定距离而环绕配置的气密性中空管(30)，其端部通过密封结合机构(31)气密地固接于封闭板(12)，在该气密性中空管(30)的内部能够穿过光纤(14)。

Description

气体绝缘设备用光变流器
技术领域
本发明涉及气体绝缘设备用光变流器，尤其涉及能够容易进行包围通电导体而形成闭环的光纤的配置作业的气体绝缘设备用光变流器。
背景技术
在气体绝缘式开闭装置或气体绝缘主母线等气体绝缘设备中，在密封容器内至少配置一个通电导体，并填充绝缘特性良好的绝缘气体而进行使用。并且，为了计测在密封容器内的通电导体中流过的电流，而使用绕线式变流器或光变流器。
例如，在日本专利公开公报平成10-142265号(专利文献1)中记载的气体绝缘设备用光变流器中，在密封容器内配置的三根通电导体的周围分别将作为电流传感器而使用的光纤卷绕成环状，并将各光纤的两端从密封容器导出。并且，上述气体绝缘设备用光变流器为如下这样的气体绝缘设备用光变流器：利用计测部检测从发光部入射到光纤内的直线偏振光因光纤的法拉第效应而发生偏振后的出射光的偏振角，来对通电电流进行计测。
在这样的气体绝缘设备用光变流器中，在将光纤向密封容器外导出时，需要确保导出部分的气密性，来防止绝缘气体的泄漏。因此，提供出一种使光纤向密封容器外引出的部分形成为例如日本专利公开公报平成8-211232号(专利文献2)所记载的那样的气密性接合部的方案。
专利文献2所记载的称为气密性适配器的气密性接合部为如下这样的结构：在密封容器的外表面突出而形成中空圆筒状的凸缘，并将盖板装拆自如地固定于该凸缘时，在盖板的中心穿设的贯通孔由形成有光纤的插通孔的圆板状凸缘部封闭，并且光纤在一部分形成有金属覆膜并穿过插通孔，金属覆膜与插通孔之间通过焊料等密封固接。
在使用上述的专利文献2的气密性接合部来构成气体绝缘设备用光变流器的情况下，当因时效劣化等而需要更换光纤时，从密封容器的中空圆筒状的凸缘取下盖板而进行更换作业。这种情况下，存在必须首先进行密封容器内的绝缘气体的气体处理作业，然后进行光纤的更换作业这样的问题。
另外，在使用专利文献2的气密性适配器作为气密性接合部的情况下，仅能够固定一根光纤，因此在将使用了光变流器的保护系统从单系统向双系统更换的情况、或为了增加光变流器而使光纤的数目变化时，需要对照气密性适配器的数目而进行变更。并且，因形成有插通孔的圆板状凸缘部的大小不同，在密封容器的外表面突出而形成的中空圆筒状凸缘及盖板的尺寸改变，因此极端时存在为了更换密封容器，必须拆卸气体绝缘设备的主回路的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过简单的结构不用排出密封容器内的绝缘气体就能够进行光纤的配置作业，并且容易增减光纤的气体绝缘设备用光变流器。
本发明的气体绝缘设备用光变流器的特征在于，在填充绝缘气体的密封容器内至少配置一个通电导体，在所述密封容器的一部分设置开口部并利用封闭板封闭，且配置包围所述密封容器内的通电导体而形成闭环的光纤，所述光纤从对所述开口部进行封闭的封闭板向所述密封容器外气密地引出，并且在引出端侧至少设有光源部和光信号处理部，此时，在所述密封容器内的通电导体上设置与其隔开规定距离而环绕配置的气密性中空管，所述气密性中空管的端部通过密封结合机构气密地固接于所述封闭板，在所述气密性中空管的内部能够穿过所述光纤。
优选所述气体绝缘设备用光变流器的特征在于，所述气密性中空管的内径形成为所述光纤的外径的2倍以上，在所述气密性中空管内至少穿过两根所述光纤。
优选所述气体绝缘设备用光变流器的特征在于，所述气密性中空管使用金属中空管，所述金属中空管的两端利用密封结合机构安装而构成，该密封结合机构由具有插通孔的安装板和将所述安装板与金属中空管气密地固接的固接构件构成。
更优选所述气体绝缘设备用光变流器的特征在于，所述气密性中空管使用绝缘中空管，所述绝缘中空管的两端利用密封结合机构安装而构成，该密封结合机构由具有插通孔的安装板、气密地固接于所述安装板的接头部、将所述绝缘中空管端装拆自如地气密地固定于所述接头部的结合构件构成。
更优选所述气体绝缘设备用光变流器的特征在于，各相的所述气密性中空管分别独立地埋入树脂成型体内。
另外，本发明的气体绝缘设备用光变流器的特征在于，在填充绝缘气体的密封容器内配置三相量的通电导体，在所述密封容器的一部分设置开口部并利用封闭板封闭，且配置包围所述密封容器内的通电导体而形成闭环的光纤，所述光纤从对所述开口部进行封闭的封闭板向所述密封容器外气密地引出，并且在引出端侧至少设有光源部和光信号处理部，此时，所述开口部仅形成在密封容器的外周面的一个部位，在所述密封容器内的各通电导体上设置与其隔开规定距离而环绕配置的气密性中空管，并且所述各气密性中空管的端部向所述开口部侧拉回并通过密封结合机构气密地固接于所述封闭板，在所述气密性中空管的内部能够穿过所述光纤。
优选所述气体绝缘设备用光变流器的特征在于，各相的所述气密性中空管一体地埋入树脂成型体内。
发明效果
若如本发明那样构成气体绝缘设备用光变流器，则在密封容器内的通电导体上设置与其隔开规定距离而环绕配置的气密性中空管，气密性中空管的端部通过密封结合机构气密地固接于所述封闭板，且光纤能够穿过气密性中空管的内部，因此能够通过使用了气密性中空管和密封结合机构的简单的结构气密地构成。因此，能够不用排出密封容器内的绝缘气体而容易进行穿过气密性中空管内的光纤的更换作业或光纤的增减作业。
另外，若预先仅在密封容器的外周面的一个部位形成开口部，且在密封容器内的各通电导体上设置与其隔开规定距离而环绕配置的气密性中空管，并且使各气密性中空管的端部向一个部位的开口部侧拉回集中，并分别通过密封结合机构气密地固接于封闭板，则能够通过一个部位将各气密性中空管配置而固定在密封容器内，并且，光纤向各气密性中空管的穿过作业也能够容易进行，且光变流器的维修检查也变得极其容易。并且，若将气密性中空管一体埋入树脂成型体内，则能够气密地固接于封闭板并容易地固定于密封容器内，因此具有能够更加简单地进行气密性中空管的安装的优点。
附图说明
图1是表示作为本发明的一实施例的气体绝缘设备用光变流器的简要纵向剖面图。
图2是表示图1中使用的气密性中空管和密封结合机构的主要部分的例子的放大简要纵向剖面图。
图3是表示图1中使用的气密性中空管和密封结合机构的主要部分的另一例的放大简要纵向剖面图。
图4是表示图1的气体绝缘设备用光变流器的变形例的简要纵向剖面图。
图5是表示作为本发明的另一实施例的气体绝缘设备用光变流器的简要纵向剖面图。
图6是表示图5的气体绝缘设备用光变流器的变形例的简要纵向剖面图。
具体实施方式
本发明的气体绝缘设备用光变流器中，在填充绝缘气体的密封容器内至少配置一个通电导体，在该密封容器的一部分设置开口部并利用封闭板进行封闭，且配置包围密封容器内的通电导体而形成闭环的光纤。光纤从在开口部设置的封闭板向密封容器外气密地引出，并且在引出端侧至少设置光源部和光信号处理部。并且，在密封容器内的通电导体上设置与其隔开规定距离而环绕配置的气密性中空管，该气密性中空管的端部通过密封结合机构气密地固接于封闭板，在气密性中空管的内部能够穿过光纤。
实施例1
以下，利用图1至图4，对本发明的气体绝缘设备用光变流器进行详细地说明。在适用于气体绝缘式开闭装置或气体绝缘主母线等气体绝缘设备的密封容器10的内部配置三相量的通电导体13而形成为三相一体(三相一括)型，在密封容器10内填充绝缘气体来保持所需的压力。密封容器10在图1的例子中，在外周面的三个部位设置开口部11，这些各开口部11由通过螺栓等固定机构安装的封闭板12来封闭。
在各通电导体13上配置有将其包围而形成闭环的成为光变流器的电流传感器的光纤14。光纤14的端部从开口部11向外部引出，在图1中为反射型的光变流器的例子，因此在光纤14的一端设有反射部15，并且在另一端设有光学部16，公知的电子电路部18经由光传送纤维17与光学部16相连，从而对在各相的通电导体13中流过的电流分别进行计测。
另外，在将光纤14使用于透过型的光变流器的情况下，众所周知光纤14的一方的端部到达光源侧，另一方的端部到达电子电路部18。
作为电子电路部18，如完全公知的那样使用光变流器用的通常的电子电路，例如由两个受光元件19、光源20和与受光元件19电连接的信号处理电路21构成，其中，所述受光元件19由光电二极管构成，所述光源20由半导体激光和/或高亮度发光二极管等构成。
为了在维持密封容器10的气密的状态下使光纤14穿过，配置相对于通电导体13分别隔开规定距离而环绕的气密性中空管30。气密性中空管30的两端部以向开口部11侧延伸的方式设置，通过图2或图3中示出并如后所述的密封结合机构31将封闭板12气密地固接，并使光纤14能够从外部穿过。
因此，在维持密封容器10的气密的状态下需要维修或更换时，可以进行光纤14的穿过作业，并且不需要将由封闭板12封闭的开口部11开放时的绝缘气体的处理作业，因此能够简单且效率良好地进行。
上述的气密性中空管30中，构成中空部的内径形成为光纤的外径的2倍以上。在该气密性中空管30内至少能够穿过两根光纤而进行使用。即使在将保护系统从单系统向双系统转换的情况、或为了增减光变流器而改变光纤的个数的情况下，也能够在不改变开口部11等的尺寸的情况下而简单地应对。例如，在穿过两根光纤的情况下，能够将一方的光纤用于各相的光变流器，并将另一方的光纤串联连接而使用于测定零相电流的零相变流器。
作为气密性中空管30，考虑减小在密封容器10内配置的通电导体13周边的电场的影响，并使通电导体13间的尺寸或密封容器10的尺寸不变大，可以使用由容易加工的金属材料形成的金属中空管30A或绝缘中空管30B，如后所述，气密性中空管30能够固定于封闭板12部分。在气密性中空管30使用金属中空管30A的情况下，当然形成为如下结构：例如将绝缘物夹在金属中空管30A与通电导体13之间而配置，从而能够充分地确保两者间的绝缘。
在气密性中空管30为金属中空管30A时，使用图2所示的结构的密封结合机构31来将封闭板12气密地固接。即，该密封结合机构31由形成有插通孔33的安装板32和焊接等的固接部构成，其中，该固接部将金属中空管30A的端部分别气密地固接于该安装板32的插通孔33部分。经由O形圈等密封圈并通过安装螺栓等固接构件以能够装拆地维持气密的方式，将安装板32安装于形成有开口12A的封闭板12。
并且，在图2的密封结合机构31中，使光纤14穿过金属中空管30A的内部的作业如下这样进行。以从安装板32的一方的插通孔33向金属中空管30A内穿过，并通过金属中空管30A来包围通电导体13而形成闭环，然后从另一方的插通孔33向外部出来的方式，配置光纤14。
在气密性中空管30为绝缘中空管30B时，使用图3所示的结构的密封结合机构31来将封闭板12气密地固接。即，在形成有插通孔33的安装板32的内侧面预先通过焊接等固接接头部34的下端，在接头部34的自由端安装绝缘中空管30B，并螺接盖形螺母(袋ナツト)那样的结合构件35而进行固定。
此时，在绝缘中空管30B与结合构件35之间夹有钢体的密封构件36，从而使绝缘中空管30B与接头部34之间的面压提高，以免绝缘气体从绝缘中空管30B的固定部分泄漏。在该绝缘中空管30B中使用的图3的密封结合机构31的情况下，使光纤14穿过绝缘中空管30B内的作业也能够与上述同样地进行。
在本发明的气体绝缘设备用光变流器中，作为气密性中空管30，使用金属中空管30A、绝缘中空管30B，它们的端部利用密封结合机构31气密地固接于在开口部11安装的封闭板12上，因此能够将光纤14在维持密封容器10的气密的状态下，极其简单且短时间地完成配置作业，其中，该光纤14在密封容器10内以包围通电导体13的方式配置在周围。
在配置有三相量的通电导体13的三相一体型的密封容器10的情况下，如图4所示，能够将各相的气密性中空管30分别独立地埋入利用环氧树脂等模制的树脂成型体31内，从而形成为一体进行使用。
当然，可以根据气密性中空管30的使用材料，利用图2、图3或其它结构的密封结合机构31将各相的气密性中空管30气密地固接于封闭板12而进行使用。各相的气密性中空管30可以相对于通电导体13分别隔开规定距离而环绕。可以在各光纤14上与图1的例子同样地组合光学部16或电子电路部18等构成备件来形成为光变流器。
各相的树脂成型体31与密封容器10内的各通电导体13组合而配置在内部，且气密地固接于封闭板12而能够容易固定，并且，在各气密性中空管30内能够如上述那样简单地穿过光纤14。因此，埋入到树脂成型体31内的气密性中空管30的材料无论为金属中空管30A或绝缘中空管30B中的哪一个，都能够形成为确保了与通电导体13之间的绝缘距离的状态的结构。
实施例2
作为本发明的另一实施例的图5的气体绝缘设备用光变流器为如下结构：仅在密封容器10的外周面的一个部位设置一个开口部11，并通过封闭板12封闭该开口部11。并且，相对于各相的通电导体13分别隔开规定距离而环绕的气密性中空管30以它们的两端部向在一个部位设置的开口部11侧延伸的方式拉回，并与上述同样地气密地固接于共用的封闭板12，且分别供光纤14穿过。
若形成为这样的结构，则在密封容器10的外周面设置的开口部11为一个即可，因此各相的气密性中空管30的配置可以在一处集中进行，因此能够效率良好地进行气密性中空管30的配置作业，且由于密封容器10的开口部11少，因此也能够更可靠地进行基于封闭板12的密封。
在图5的例子中，由于向密封容器10内的配置及向封闭板12的固定容易，因此虽然将位于图中的左侧及中央的气密性中空管30的两端部向下侧或上侧分散配置，并适当地形成整体的端部的拉回配置，但也能够将例如气密性中空管30的两端部向同一侧拉回。
另外，如图6所示，各相量的气密性中空管30也可以将三相量一体模制而埋入到树脂成型体31内来形成，将其从一个开口部11配置在密封容器10内，并将各相的通电导体13组合。这样，当为三相量成为一体的树脂成型体31时，在气密地固接于封闭板12而使用的结构中，能够更加容易进行将树脂成型体31配置在密封容器10内的配置作业。
在一体模制而一体成型的树脂成型体31中，对密封容器10内的自由端侧的支撑下工夫，例如可以使其与在密封容器10的内表面设置的绝缘上没有问题的结构的支撑座卡合而进行使用，这种情况下，能够使封闭板12侧的树脂成型体31的机械的固定更加牢固。
另外，上述的本发明的气体绝缘设备用光变流器的各实施例以适用于三相一体型的气体绝缘设备的例子进行了说明，但可知即使适用于单相型的气体绝缘设备，也能够实现同样的效果，且密封结合机构31的结构也能够进行各种变更。另外，在图2及图3的例子中，使用了形成有插通孔33的安装板32，但也可以在封闭板12上形成插通孔33而进行使用。
另外，在图4及图6所示的例子中，以仅将各相的气密性中空管30埋入树脂成型体31内的例子进行了说明，但也可以将成为通电导体13的一部分的导体分割形成，并包括通电导体13和气密性中空管30在内而模制成型，且将它们配置在密封容器10内后，进行埋入到树脂成型体31中的导体与通电导体13的电连接而进行使用。
工业实用性
本发明的气体绝缘设备用光变流器不局限于三相一体型的气体绝缘设备，也能够使用于相分离的单相型的气体绝缘设备，因此向气体绝缘设备的适用范围广，由此优选。

Claims (7)

1.一种气体绝缘设备用光变流器，其特征在于，
在填充有绝缘气体的密封容器内至少配置一个通电导体，在所述密封容器的一部分设置开口部并利用封闭板封闭，且配置包围所述密封容器内的通电导体而形成闭环的光纤，所述光纤从对所述开口部进行封闭的封闭板向所述密封容器外气密地引出，并且在引出端侧至少设有光源部和光信号处理部，
在所述密封容器内的通电导体上设置与其隔开规定距离而环绕配置的气密性中空管，所述气密性中空管的端部通过密封结合机构气密地固接于所述封闭板，在所述气密性中空管的内部能够穿过所述光纤。
2.根据权利要求1所述的气体绝缘设备用光变流器，其特征在于，
所述气密性中空管的内径形成为所述光纤的外径的2倍以上，在所述气密性中空管内至少穿过两根所述光纤。
3.根据权利要求1或2所述的气体绝缘设备用光变流器，其特征在于，
所述气密性中空管使用金属中空管，所述金属中空管的两端利用密封结合机构安装而构成，所述密封结合机构由具有插通孔的安装板和将所述安装板与金属中空管气密地固接的固接构件构成。
4.根据权利要求1或2所述的气体绝缘设备用光变流器，其特征在于，
所述气密性中空管使用绝缘中空管，所述绝缘中空管的两端利用密封结合机构安装而构成，所述密封结合机构由具有插通孔的安装板、气密地固接于所述安装板的接头部、和将所述绝缘中空管端装拆自如地气密地固定于所述接头部的结合构件构成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘设备用光变流器，其特征在于，
各相的所述气密性中空管分别独立地埋入树脂成型体内。
6.一种气体绝缘设备用光变流器，其特征在于，
在填充有绝缘气体的密封容器内配置三相量的通电导体，在所述密封容器的一部分设置开口部并利用封闭板封闭，且配置包围所述密封容器内的通电导体而形成闭环的光纤，所述光纤从对所述开口部进行封闭的封闭板向所述密封容器外气密地引出，并且在引出端侧至少设有光源部和光信号处理部，
所述开口部仅形成在密封容器的外周面的一个部位，在所述密封容器内的各通电导体上设置与其隔开规定距离而环绕配置的气密性中空管，并且所述各气密性中空管的端部向所述开口部侧拉回并通过密封结合机构气密地固接于所述封闭板，在所述气密性中空管的内部能够穿过所述光纤。
7.根据权利要求6所述的气体绝缘设备用光变流器，其特征在于，
各相的所述气密性中空管一体地埋入树脂成型体内。
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