CN104040812B

CN104040812B - 气体绝缘开关装置

Info

Publication number: CN104040812B
Application number: CN201280064323.6A
Authority: CN
Inventors: 吉田忠广; 有冈正博; 中西徹; 佐藤哲也
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2017-08-01
Anticipated expiration: 2032-08-02
Also published as: EP2833494A4; EP2833494B1; CN104040812A; US9270094B2; JP5674995B2; US20140307366A1; WO2013145358A1; JPWO2013145358A1; EP2833494A1; DK2833494T3

Abstract

本发明的气体绝缘开关装置在开关装置内主电路与外部主电路之间的接入侧及送出侧的连接均使用电缆，将开关装置的断路器(1)以及连接导体(29、31)与绝缘气体一起收纳于箱体状的压力箱体(2)内，在该压力箱体的一个面上安装有对断路器(1)进行开关操作的操作机构(3)、以及与连接导体(29、31)相连的第1电缆连接部(13)，并在与连结操作机构(3)和断路器(1)的连结方向平行的压力箱体(2)的另一个面上安装有与连接导体(29、31)相连接的第2电缆连接部(14)。

Description

气体绝缘开关装置

技术领域

本发明涉及气体绝缘开关装置的结构。

背景技术

对于10kV级以上的功率设备所使用的气体绝缘开关装置，以往在利用电缆来进行与变压器等外部设备的主电路连接的情况下，从确保对应耐电压性能所需的绝缘距离、并同时避免装置大型化的观点来看，采用仅在开关装置的前方侧、或后方侧设置用于连接至开关装置的主电路的引入或送出的电缆连接部位的结构。因此，当需要在一台开关装置中通过电缆同时进行主电路的引入及送出的情况下，需要在开关装置的高度方向上将多个电缆的连接部配置成层叠状态，通过使开关装置的高度变高来进行应对(例如参照专利文献1)。

另外，主电路的引入或送出用的电缆连接部位设置在开关装置前方侧及后方侧这两侧，但由于要在开关装置前方侧及后方侧均确保电缆连接用的空间，开关装置深度方向的尺寸将变大(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-236036号公报(第4-5页，第7-8页，图1，图2)

专利文献2：日本实用新型实开平2-037506号公报(图1，图2)

发明内容

发明所要解决的技术问题

由于现有的气体绝缘开关装置采用上述结构，因此在将10kV以上的功率设备设置于小型隧道内等设施内的情况下，由于上述结构无法实现设施的小型化，所以利用与小型设施不匹配的较大的电室来应对，但这将造成建造成本上升，从而存在如何使气体绝缘开关装置小型化以能应对小型设备的问题。

本发明为了解决上述问题而得以完成，其目的在于，获得一种能减小设置面积，降低设置高度的气体绝缘开关装置。

解决技术问题的技术方案

本发明所涉及的气体绝缘开关装置具备：压力箱体，该压力箱体将开关装置的断路器以及连接导体与绝缘气体一起收纳于其内部；操作机构，该操作机构安装于所述压力箱体的一个表面，对所述断路器进行开关操作；第1电缆连接部，该第1电缆连接部安装于所述压力箱体的所述一个面，与所述连接导体相连且连接至引入侧或送出侧；以及第2电缆连接部，该第2电缆连接部安装于所述压力箱体的另一个面，并连接至引入侧或送出侧中的与所述第1电缆连接部不同的一侧且与所述连接导体相连接，所述压力箱体的另一个面平行于将所述操作机构与所述断路器相连结的方向。

另外，本发明所涉及的气体绝缘开关装置在所述第1侧面配置第1电缆连接室，在所述第2侧面配置第2电缆连接室，在所述第1电缆连接室的一侧部与所述第2电缆连接室的一侧部的彼此间配置控制室。

发明效果

根据本发明，能减小气体绝缘开关装置的深度及宽度尺寸，因此即使在深度及宽度尺寸有限的位置处也能设置本发明的气体绝缘开关装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的气体绝缘开关装置的立体图。

图2是表示本发明的实施方式1的气体绝缘开关装置的主视图。

图3是图2的气体绝缘开关装置的右视图。

图4是在图2的气体绝缘开关装置的IV-IV方向观察到的平面剖视图。

图5是在图3的气体绝缘开关装置的V-V方向观察到的侧面剖视图。

图6是将图5的一部分结构变更后的侧面剖视图。

图7是将图5的一部分结构进一步变更后的侧面剖视图。

图8是表示本发明的实施方式2的气体绝缘开关装置的主视图。

图9是图8的气体绝缘开关装置的右视图。

图10是在图8的气体绝缘开关装置的X-X方向观察到的平面剖视图。

图11是表示本发明的实施方式3的气体绝缘开关装置的右视图。

图12是在图11的气体绝缘开关装置的A-A方向观察到的后面剖视图。

图13示出本发明的实施方式4的气体绝缘开关装置，是与图4相当的平面剖视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是用于实施本发明的实施方式1的气体绝缘开关装置的立体图，图2、图3、图4分别是主视图、右视图、图2的IV-IV剖面俯视图。另外，图5是从图3的V-V方向观察到的断路器部分的侧面剖视图。

以下，基于附图对用于实施本发明的实施方式1进行说明。

气体绝缘开关装置101包括：压力箱体2，该压力箱体2在内部封入有绝缘气体，用于收纳对主电路进行断开/导通的断路器1；操作机构室5，该操作机构室5收纳有对所述断路器1进行开关操作的操作机构3以及与所述断路器1的一个端子相连的第一电缆4；电缆室7，该电缆室7收纳有第2电缆6，该第2电缆6与所述断路器1的另一个端子相连；以及控制室8，该控制室8收纳对该气体绝缘开关装置101进行控制的控制装置(未图示)，并配置于所述操作机构室5与所述电缆室7之间。在控制室8的一个面具备门9，通过转盘10的旋转来解除锁紧部(未图示)的锁紧状态，以铰链部(未图示)为中心旋转门9，从而能对控制室8内部进行维修、对断路器1进行开关操作。操作机构室5的侧面安装有可装卸的盖部5a，另外，电缆室7的侧面安装有可装卸的盖部7a，通过螺钉11来紧固。另外，12是设置于压力箱体2下部的对所述压力箱体进行支承的台架。

另外，图2～图5中，13是第1电缆4的端部的插入部与连接于压力箱体2内的主电路导体的连接套管15构成为一体的电缆终端。另外，14是第2电缆6的端部的插入部与连接于压力箱体2内的主电路导体的连接套管(未图示)构成为一体的电缆终端。此处，电缆终端13、14的电缆插入方向与主电路连接方向正交。

另外，图4中，16是电室的壁面，气体绝缘开关装置101通常与壁面相邻配置。该情况下，若相对于压力箱体将操作机构室5一侧作为绝缘开关装置101的正面侧来进行操作、监视，则将门9作为第1位置的门9a，并安装为可通过铰链(未图示)来进行开关。另外，若相对于压力箱体将电缆室7一侧作为绝缘开关装置101的正面侧来进行操作、监视，则将门9作为第2位置的门9b，并安装为可通过铰链(未图示)来进行开关。其中，如上所述，可以有选择地设置门9a或门9b，除此以外，也可以同时设置门9a及门9b。

此外，图4中，在将图下方作为气体绝缘开关装置101的正面侧，将图上方作为内面侧的情况下，控制室8配置于由操作机构室5的右外侧的壁面的延长线、与电缆室7的正面侧壁面的延长线所包围的空间部。也就是说，在操作机构室5的前侧以及电缆室7的右侧角落部配置控制室8，并将该控制室8配置为使得控制室8的背面部与操作机构室5相抵接，控制室8的左侧面部与电缆室7相抵接。

通过如上那样配置，能够统一设置在控制室8与操作机构室5之间、以及控制室8与电缆室7彼此间的用于测量及控制的电线，而不用考虑上述气体绝缘开关装置的配置。另外，根据上述结构，将由操作机构室5的右外侧的壁面的延长线与电缆室7的正面侧壁面的延长线包围的空间部(即较小空间中产生的浪费空间)作为控制室8来使用，从而能将气体绝缘开关装置101构成得较小。若不将控制室8设置于上述空间内，则需要将控制室8配置于气体绝缘开关装置101的上部或另外设置控制室8，这将导致装置的高度变大，设置面积变大等问题。

另外，在上述说明中，示出使控制室8的背面部与操作机构室5相抵接，使控制室8的左侧面部与电缆室7相抵接的示例，但控制室8不一定要与操作机构室5及电缆室7均抵接，在控制室8与操作机构室5及电缆室7中的某一个相抵接的情况下，或者并非抵接而是具有一定程度的距离的情况下也是一样。

接下来，在图5中，压力箱体2的内部封入有绝缘气体，并收纳有断路器1、三位置开关18等开关。此外，三位置开关18是兼具断路器以及接地开关功能的开关，具备连接、断路、接地的各功能。另外，图5的左侧是操作机构室5，操作机构室5的上半部收纳断路器1的操作机构3以及三位置开关18的操作机构19，操作机构室5的下半部一并收纳有从底面17引入的第1电缆4、以及插入第1电缆4前端的电缆终端13。压力箱体2的下部配置有台架12，从下方支承压力箱体2。

图5的右上部示出了气体绝缘开关装置101的压力箱体2的内部结构。作为断路器1的断路部，公开了在真空容器中具有可动接点以及固定接点并对主电路进行开关的真空阀20的示例。真空阀20由安装于底板40的绝缘框21支承，该底板40安装有操作机构3及操作机构19，利用安装于压力箱体2的左侧壁面外侧的操作机构3经由绝缘杆22在图中的左右方向对真空阀20的可动接点进行开关驱动。另外，断路器1的上部配置有具备连接、断路、接地的各功能的三位置开关18。三位置开关18与断路器1相同，由安装于底板40的绝缘框23支承。

绝缘框23在前端部保持有筒状的固定接点24、在中间部保持有对棒状的可动接点25进行支承的筒状的中间电极26、在基部保持有接地接点27。利用安装于底板40的操作机构19经由绝缘杆28在图中的左右方向上对可动接点25进行开关驱动，该可动接点25在向右移动时与固定接点相连而成为主电路连接状态，在中间位置时成为主电路的断路状态，在向左移动时与接地接点27相接触而使断路器1一侧成为接地状态。从三位置开关的固定接点24向上方引出有三个相的引出导体29，并向与附图的纸面相交的方向(附图的深度方向)引出。三个相的各个引出导体29分别与图3的电缆终端14相连。

另外，断路器1的可动侧端子以及三位置开关18的中间电极26通过连接导体30相连，此外，断路器1的固定侧端子与设置为贯通压力箱体2的左侧壁面的连接套管15的一端之间通过连接导体31相连。由此，电缆终端13与电缆终端14之间的主电路经由断路器1以及三位置开关18电连接。

另外，在压力箱体的右上方，在断路器1的固定侧端子与压力箱体2之间配置有避雷器32。此外，在操作机构室5内，将变流器33配置于第1电缆4处。

此外，图5中，示出了单相的主电路结构，但该装置通常在三相中使用，在附图的深度方向上配置有三个相的电路。

另外，在例如将气体绝缘开关装置101用于风力发电装置的发电机与外部的送电线之间的连接部的情况下，将第1电缆4称作从发电机引入的“引入侧”，将第2电缆6称作向送电线送出的“送出侧”。根据该描述，本发明所涉及的气体绝缘开关装置中，电缆的引入与送出的各连接部的位置按下述方式设置，即：将一个连接部设置在气体绝缘开关装置的开关操作装置的安装面侧(第1侧面)，将另一个连接部设置在与所述开关操作装置的安装面正交的方向上，且位于气体绝缘开关装置的侧部(第2侧面)。

图6示出了实施方式1中从图5的结构除去避雷器32以后的状态。在无需避雷器32的情况下采用这种结构。三位置开关18的固定接点24由引出导体29连接，三位置开关18的中间电极26与断路器1的可动侧端子之间由连接导体30连接，此外，断路器1的固定侧端子与连接套管15之间由连接导体31连接。

图7示出了从图6的结构进一步变更后的结构，即示出了改变引出导体29与三位置开关18与断路器1之间的连接后的状态。三位置开关18的中间电极26由引出导体29连接，三位置开关18的固定接点24与断路器1的固定侧端子之间由连接导体30连接，此外，断路器1的可动侧端子与连接套管15之间由连接导体31连接。

在上述结构中，若通过操作机构19的接地操作，使可动接点25从图7的状态进一步向左方移动，则可动接点25与接地接点27相接触，从而成为接地状态。该情况下，能使引出导体29一侧接地。

通过如上那样构成，即使在为了在高压用开关装置中确保耐压性能而需要确保一定程度的绝缘距离的情况下，由于将一个电缆连接部配置于操作机构3、19下方的空间部，从操作机构3开始在与断路器1的轴线方向正交的方向上的侧部配置另一个电缆连接部，因此能将气体绝缘开关装置的整体尺寸构成得较小，从而能获得在狭小的电室内也能设置的气体绝缘开关装置。

另外，由于在覆盖以正交状态配置的2处的电缆连接部的两个空间之间配置有控制部，从而实现了配置空间的有效利用，因此能减小气体绝缘开关装置的整体尺寸，能获得即使在狭小的电室内也能设置的气体绝缘开关装置。

另外，可以有选择地使用气体绝缘开关装置101的两个面，或者也可以同时使用两个面，来进行维修或操作，因此，即使在使气体绝缘开关装置的后表面以及未连接电缆一侧的侧面与建筑物壁面或相邻的结构物相接触的状态下，也能进行设置。

实施方式2

图8至图10是表示本发明的实施方式2中的气体绝缘开关装置102的图，图8是主视图，图9是图8的右侧面图，图10是从图8的X-X方向观察到的平面剖视图。图中，与图2至图4相同，在电缆室7内，三个电缆终端14a经由压力箱体2的侧壁分别与三个相的引出导体29(图5)相连。

两个电缆终端14a及14b互相连接。电缆终端14b与电缆终端14a的背面连接部(连接部未详细图示)相连。

通过串联连接多个电缆终端，能够连接多个电缆。本实施方式中，示出了增加操作机构室5内的电缆根数的示例，而对于压力箱体2右侧面的电缆终端13也相同。

另外，根据安装有该气体绝缘开关装置102的电室的状态来有选择地设置控制室8的门9a、9b中的某个，也可以同时设置门9a、9b。

通过如上那样构成，即使将连接电缆设为三相二线，如图9所示那样，深度尺寸增加了一条线的电缆终端14b，但是，作为整个气体绝缘开关装置102而言，尺寸仅稍有增加，从而也能够获得即使在狭小的电室内也能设置的气体绝缘开关装置。

实施方式3

图11及图12是表示本发明的实施方式3中的气体绝缘开关装置103的侧视图以及从A-A方式观察到的侧面剖视图。在采用电缆插入方向与主电路连接方向为相同方向的电缆终端的情况下，配置与压力箱体2的气体分割相同的压力箱体36。

图11中，未特别标注标号的部位与图3相同。图11中，第1电缆4侧的电缆终端34设置于压力箱体2的底板，插入从底面17(图5)向上方直立的第1电缆4的前端。

另外，图11中，在压力箱体2的左侧上部配置第2压力箱体36，使其与压力箱体2相接触，经由绝缘隔片37引入压力箱体2内的引出导体29，并与设置于第2压力箱体36的底板的电缆终端35的端子导体相接触。按照各相的每一相排列两个的方式并排设置电缆终端35，并利用连接导体38并联连接。第2电缆6从底面17(图5)向上方直立，并与电缆终端35相连。

图12是从图11的A-A方向观察到的后面剖视图，以设置有贯通压力箱体2的底板的用于与外部相连的开口的状态，在压力箱体2内安装电缆终端34，利用连接导体39将断路器1的前端的固定侧端子与电缆终端34的端子导体相连。电缆终端34需要安装于压力箱体2的有限的宽度内，因此从上方观察时各相导体的轴心配置成三角形状，即、将R相、S相、T相中的两侧R相、T相的电缆终端34a以及34c配置于图12的左侧，将中央相的S相的电缆终端34b配置于图12中的右侧，由此，能将电缆终端34安装至压力箱体2的有限的宽度内。

第1电缆4从底面向上方直立，并与电缆终端34相连。在图12右侧具有壁面或相邻设备的情况下，从图12的左侧的操作机构室5直接进入台架12内进行该连接操作。

通过本实施方式3，即使电缆终端的连接方向与电缆的直立方向相同，也能使用。

实施方式4

图13是从气体绝缘开关装置的正面观察时，对于图4的结构，将操作机构室的安装方向左右颠倒后得到的图。通过采用上述结构，即使电室的壁面相对于图4的情况上下颠倒配置，也能容易地应对。

另外，本发明可以在其发明范围内对各实施方式进行自由组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

工业上的实用性

本发明适用于能减小设置面积以及设置高度的气体绝缘开关装置的实现。

Claims

1.一种气体绝缘开关装置，其特征在于，包括：

压力箱体，该压力箱体将用于气体绝缘开关装置的开关与绝缘气体一起收纳于其内部；

操作机构，该操作机构安装于所述压力箱体的一个面，对所述开关进行开关操作；

第1电缆连接部，该第1电缆连接部安装于所述压力箱体的一个面；

操作机构室，该操作机构室覆盖所述操作机构与所述第1电缆连接部的外周；

第2电缆连接部，该第2电缆连接部安装于与连结所述操作机构和所述开关的连结方向平行的所述压力箱体的另一个面；

电缆室，该电缆室覆盖所述第2电缆连接部的外周；以及

控制室，该控制室配置于所述操作机构室的侧部与所述电缆室的侧部这两者之间。

2.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

所述控制室通过连接所述操作机构室的侧部与所述电缆室的侧部，从而配置于两者之间。

3.如权利要求1或2所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

将所述第1电缆连接部与所述第2电缆连接部中的某一个电缆连接部的面作为开关装置的操作面，或者将所述第1电缆连接部与所述第2电缆连接部的面同时作为开关装置的操作面。

4.如权利要求1或2所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

所述控制室具备开口部，该开口部朝向所述气体绝缘开关装置的所述第1电缆连接部侧或所述第2电缆连接部侧中的某一个的方向，利用门以可开关的方式覆盖所述开口部。

5.如权利要求3所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

6.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

在所述第1电缆连接部或所述第2电缆连接部中，串联连接多个电缆终端，从而能连接多根电缆。

7.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

在所述第1电缆连接部或所述第2电缆连接部中，将电缆终端的连接方向设为电缆引入方向。