CN104937793B - 气体绝缘开关装置 - Google Patents

Abstract

遮断器(1)以使触点的接触分离方向朝向垂直方向的方式收纳于遮断器容器(2)，经由第一断路器(5)连接于遮断器(1)的一个端子(1a)的第一电缆(6)的电缆头(11)以使中心导体朝向垂直方向的方式收纳于第一连接容器(12)，以使触点的接触分离方向朝向垂直方向的方式对第一断路器(5)进行收纳的断路器容器(8)夹设并连结于遮断器容器(2)和第一连接容器(12)之间。另外，连接于遮断器(1)的另一个端子(1b)的第二电缆(7)的电缆头(13)以使中心导体朝向垂直方向的方式收纳于第二连接容器(14)，该容器与遮断器容器(2)连结，遮断器操作装置(4)配置于遮断器(1)的触点的接触分离方向上的遮断器容器(2)的外部。

Description

气体绝缘开关装置

技术领域

本发明涉及在电力的输配电和受电设备等中使用的气体绝缘开关装置。

背景技术

现有的气体绝缘开关装置中，遮断器、断路器等开闭设备大多将其轴线朝向水平方向并在进深方向上配置得较长，且在其后方配置电缆的引入或送出用的电缆连接部，在这种情况下，开关装置的进深尺寸由开闭设备的大小决定，从而难以使装配面积缩小。

对此，作为使遮断器朝向垂直方向配置的结构，披露了例如如下结构的气体绝缘开闭装置(例如，参照专利文献1)：在绝缘性气体气氛的第一容器内收纳与母线连接的母线侧断路器，在与第一容器分隔开的绝缘性气体气氛的第二容器内配置使轴线朝向垂直方向的遮断器，遮断器的一个端子与上述母线侧断路器相连接，另一个端子与配置于第二容器内的遮断器后方的电缆侧断路器相连接，并通过电缆引出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平8-205338号公报(第3页、图1)

发明内容

发明所要解决的技术问题

气体绝缘开关装置中，使遮断器等开闭设备的轴线水平地朝向进深方向配置的结构难以使开关装置的进深尺寸缩小。另外，如专利文献1所示，使开闭设备朝向垂直方向配置的结构相比于水平配置的情况，虽然能够使进深尺寸缩小，但在专利文献1的情况下，遮断器的一端侧是母线连接，若将该结构直接应用于使遮断器的引入侧和引出侧双方采用电缆连接的结构，则由于电缆的导入方向的限制、收纳电缆的容器的配置等，制造上的处理、加工等会受到限制，设置开关装置时的配置自由度较小，在使设置面积缩小方面也存在问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种对收纳设备的配置方向和收纳的容器进行改进、与电缆的连接自由度优异、且能使设置面积缩小的气体绝缘开关装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的气体绝缘开关装置中，遮断器以其触点的接触分离方向朝向垂直方向的方式收纳于遮断器容器，经由第一断路器连接于遮断器的一个端子的第一电缆的电缆头以其中心导体朝向垂直方向的方式收纳于第一连接容器，直接或者经由第二断路器连接于遮断器的另一个端子的第二电缆的电缆头以其中心导体朝向垂直方向的方式收纳于第二连接容器，各容器中密封着绝缘性气体，第一连接容器和第二连接容器分别在相对于遮断器容器水平的一个方向或相反方向上排列连结，对遮断器进行开闭操作的遮断器操作装置配置于触点的接触分离方向上遮断器容器的外部。

发明效果

根据本发明的气体绝缘开关装置，对于使遮断器的触点的接触分离方向朝向垂直方向来收纳遮断器的遮断器容器，分别连结使第一电缆的电缆头的中心导体朝向垂直方向来收纳第一电缆的电缆头的第一连接容器、以及使第二电缆的电缆头的中心导体朝向垂直方向来收纳第二电缆的电缆头的第二连接容器，并将遮断器操作装置配置于触点的接触分离方向上遮断器容器的外部，因此相对于遮断器容器，各连接容器的组合的自由度增加，因而能够得到与电缆的连接自由度优异的气体绝缘开关装置。

另外，通过以遮断器、电缆头等设备为单位收纳于单独的容器，从而产品制造时的处理变得容易，不易受到部件加工、组装上的限制。

而且，由于构成气体绝缘开关装置的容器整体的外周面侧没有操作装置等较大的突出部，因此能够靠近设置部位的壁面、相邻的设备来进行配置。

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简要外形图。

图2是朝图1(c)的箭头A-A方向观察时的侧面剖视图。

图3是本发明的实施方式2的气体绝缘开关装置的侧面剖视图。

图4是表示本发明的实施方式2的气体绝缘开关装置的其他示例的侧面剖视图。

图5是本发明的实施方式3的气体绝缘开关装置的侧面剖视图。

图6是表示本发明的实施方式3的气体绝缘开关装置的其他示例的侧面剖视图。

图7是本发明的实施方式4的气体绝缘开关装置的俯视图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是表示实施方式1的气体绝缘开关装置的简要外形图，(a)是正视图，(b)是侧视图，(c)是俯视图。另外，图2是朝图1(c)的箭头A-A方向观察时的侧面剖视图。其中，图2中省略了基座部分。下面，基于附图进行说明。此外，为了方便说明，将朝图1(a)的方向观察到的一侧设为前面侧。

图1和图2中，构成气体绝缘开关装置的遮断器1使其触点的接触分离方向朝向大致垂直方向，即，使遮断器1的长边方向成为大致垂直方向进行配置，并收纳于密封着绝缘性气体的遮断器容器2。

遮断器1在灭弧室内收纳有固定触点和可动触点，在图2的情况下，上部侧是固定触点，下部侧是可动触点。固定触点与一个端子1a相连接，经由绝缘构件固定于遮断器容器2一侧。另一方面，可动触点与另一个端子1b相连接，并且与配置在触点的接触分离方向的轴线上的驱动轴3连结，而且驱动轴3与配置在触点的接触分离方向上的遮断器容器2的外部侧、图中遮断器容器2的下部侧的遮断器操作装置4连结。

遮断器1的一个端子1a经由第一断路器5与第一电缆6电连接，遮断器1的另一个端子1b与第二电缆7电连接。

第一断路器5使其触点的接触分离方向朝向大致垂直方向，收纳并安装于密封着绝缘性气体的断路器容器8。断路器操作装置9配置于断路器触点的接触分离方向上的断路器容器8的外部侧，图中为断路器容器8的上部侧，通过驱动轴10进行连结。

此外，第一断路器5除了通常的具有断路功能的断路器以外，也可为具有断路功能和接地开闭器的接地功能的、即可切换成开、关、接地这三种状态的三位置断路器。这一点在以下实施方式所说明的第二断路器中也相同。

第一电缆6的电缆头11使其中心导体朝向大致垂直方向，收纳并安装于密封着绝缘性气体的第一连接容器12。

而且，在遮断器容器2的背面侧连结断路器容器8，在断路器容器8的背面侧连结第一连接容器12并成为一体。换言之，第一连接容器12经由断路器容器8与遮断器容器2连结。

遮断器1的一个端子1a和断路器5的一个端子、以及断路器5的另一个端子和电缆头11的中心导体通过连接导体进行连接。

另一方面，与遮断器1的另一个端子1b电连接的第二电缆7的电缆头13使其中心轴朝向大致垂直方向，收纳并安装于密封着绝缘性气体的第二连接容器14。而且，该第二连接容器14与遮断器容器2的背面侧连结。遮断器1的另一个端子1b和电缆头13的中心导体通过连接导体进行连接。

采用如下方式：第一电缆6从上方引入，第二电缆7朝下方送出。即，本实施方式中，采用如下结构：第一电缆6和第二电缆7的电缆引出方向为垂直方向且彼此成为相反方向。

此外，在图1、图2的情况下，示出了第二电缆7以两个线路送出的情况，因此，第二连接容器14在进深方向上连结有两个，电缆头13收纳于各个第二连接容器14且通过连接导体相连。

由此，第一电缆6和第二电缆7在遮断器1的上部侧端子1a和下部侧端子1b分别至少连接有一个线路以上，随着线路的增加而能够在进深方向上连结。这一点在以下实施方式中也相同。

各容器2、8、12、14如图1所示由基座15支承。

收纳于各个容器的设备的三相在左右方向上排列且收纳于一个容器。因此，从容器的上表面观察到的形状如图1(c)的俯视图所示，成为从前面观察时的左右方向上较长的矩形，且成为相对的左右边鼓起的形状。但是，并不局限于此，也可采用单纯的矩形、椭圆形。

接着，对这样构成的气体绝缘开关装置的作用进行说明。

通常，在排成一列配置的开关装置中，排成一列的各开关装置的遮断器的一个端子与公共母线相连接，但本申请发明特别适用于下述结构的气体绝缘开关装置，即：不需要排成一列，而将遮断器的引入侧和送出侧都通过电缆构成的比较简单的电路结构的气体绝缘开关装置，如下面所说明的那样，能够使设置面积缩小，且设置地点的适用范围较广。

作为简单的电路结构的一个示例，例如有设置于风力发电设备等的开闭装置，在这种情况下，通过使将涡轮彼此联接的电缆和提供涡轮自身发电能量的电缆进行汇集，并使用本实施方式那样的气体绝缘开关装置来配置遮断器·断路器，从而能起到充分的作用。

对于遮断器1和第一断路器5，使触点的接触分离方向朝向垂直方向地进行纵列配置，将遮断器操作装置4和断路器操作装置9配置于触点接触分离方向上各容器的外部，对于电缆头11、13使中心轴朝向垂直方向地进行配置，而且，利用单独的容器来构成收纳遮断器1的遮断器容器2、收纳第一断路器5的断路器容器8、以及收纳电缆头11、13的第一及第二连接容器12、14并连结成一体，从而相对于遮断器容器2，第一连接容器12、第二连接容器14的配置自由度增加。在进行图1、图2那样的容器配置的情况下，可在断路器容器8和第一连接容器12的下部侧配置对应于两个电缆线路的第二连接容器14，在使第一及第二电缆6、7朝垂直方向的相反方向引出的情况下，整体紧凑集中，从而能使设置面积缩小。

另外，由于成为一体的气体绝缘开关装置整体的容器的前面侧、背面侧或者左右的侧面侧都没有大的突出部，因此能够使所有的面都靠近设置部位的壁面、相邻的设备来进行配置。

另外，通过为遮断器1、断路器5、电缆头11、13等每一收纳设备分割容器，从而产品制造时的处理变得容易，不易受到部件加工的限制。

而且，万一发生故障时，能够以各容器为单位进行分解及修复，因此适合于例如风力发电设备那样在设置地点、搬运中存在限制且只能确保较短停电时间的地点的电气设备。另外，电缆头11、13根据适用的线路数在进深方向上也可容易地增加。

此外，图1及图2中，第一断路器5收纳于断路器容器8，但也可使第一连接容器12增大，在其内部收纳第一断路器5和电缆头11。

另外，图1及图2中，示出了将连结在遮断器容器2的上部侧的断路器容器8及第一连接容器12、和连结在下部侧的第二连接容器14一起连结到遮断器容器2的背面侧的情况，但也可采用将某一方连结到遮断器容器2的前面侧的结构。在这种情况下，也可使电缆引出方向成为相同方向。

而且，也可采用使图1、图2的上下颠倒的结构。

如上所述，根据实施方式1的气体绝缘开关装置，遮断器以其触点的接触分离方向朝向垂直方向的方式收纳于遮断器容器，经由第一断路器连接于遮断器的一个端子的第一电缆的电缆头以其中心导体朝向垂直方向的方式收纳于第一连接容器，直接或者经由第二断路器连接于遮断器的另一个端子的第二电缆的电缆头以其中心导体朝向垂直方向的方式收纳于第二连接容器，各容器中密封着绝缘性气体，第一连接容器和第二连接容器分别相对于遮断器容器在水平的一个方向或相反方向上排列连结，对遮断器进行开闭操作的遮断器操作装置配置于触点的接触分离方向上的遮断器容器的外部，因此相对于遮断器容器，各连接容器的组合的自由度增加，从而能够得到与电缆的连接自由度优异的气体绝缘开关装置。

另外，通过以遮断器、电缆头等设备为单位收纳于单独的容器，从而产品制造时的处理变得容易，不易受到部件加工、组装上的限制。

而且，由于构成气体绝缘开关装置的容器整体的外周面侧没有操作装置等较大的突出部，因此能够使前后左右所有的面靠近设置部位的壁面、相邻的设备来进行配置。

另外，第一断路器使其触点的接触分离方向朝向垂直方向地收纳于断路器容器，断路器容器中密封着绝缘气体，夹设并连结于遮断器容器和第一连接容器之间，因此除了上述效果以外，在从垂直方向且相反方向引出第一电缆和第二电缆的情况下，能够将整体紧凑地收纳，能够使设置面积缩小。

实施方式2.

图3是表示实施方式2的气体绝缘开关装置的简要侧面剖视图。该图3是与实施方式1的图2相对应的图，与图2相同的部分用相同标号来表示并省略说明，以区别点为中心进行说明。主要的区别点是第一断路器5和第一电缆6的电缆头11的配置。

在遮断器1的一个端子1a和第一电缆6的电缆头11的中心导体之间连接有第一断路器5，这一点与实施方式1相同，但在本实施方式中，如图3所示，第一断路器5使其触点的接触分离方向朝向大致垂直方向，与第一电缆6的电缆头11配置于同一条线上，且与电缆头11共同收纳并安装于密封着绝缘性气体的第一连接容器16中。断路器操作装置9配置于断路器触点的接触分离方向上的第一连接容器16的外部侧，图中为上部侧，并通过驱动轴10进行连结。

而且，该第一连接容器16与遮断器容器2的前面侧连结。即，相对于遮断器容器2，第一连接容器16与连结第二连接容器14的一侧的相反侧连结。

另一方面，与遮断器1的另一个端子1b侧相连接的第二连接容器14与实施方式1的情况相同，因此省略说明。

第一电缆6和第二电缆7的引出方向是垂直方向且彼此为相同方向，在附图的情况下都朝下方引出。若使第一连接容器16和第二连接容器14的安装上下颠倒，则能够使两个电缆都朝上引出。另外，也可使其中的某一方上下颠倒。即，若采用本实施方式，则能够应对各种电缆配置。

接着，通过图4对图3的结构的变形例进行说明。与图3相同的部分附加相同标号并省略说明，仅对区别点进行说明。与图3的区别点是在遮断器1的另一个端子1b和第二电缆7的电缆头13之间设有第二断路器17这一点。

第二断路器17使其触点的接触分离方向朝向大致垂直方向地与第二电缆7的电缆头13的中心导体配置于同一条线上，共同收纳并安装于第二连接容器18。断路器操作装置19配置于断路器触点的接触分离方向上的第二连接容器18的外部侧，图中为上部侧，并通过驱动轴20进行连结。

而且，该第二连接容器18与遮断器容器2的背面侧连结。

此外，也可使第一连接容器16和第二连接容器18双方或者其中一方上下颠倒来与遮断器容器2连结。

如上所述，根据实施方式2的气体绝缘开关装置，第一断路器以使其触点的接触分离方向朝向垂直方向的方式与第一电缆的电缆头配置于同一条线上并收纳于第一连接容器，第一连接容器与遮断器容器的连结第二连接容器的一侧的相反侧连结，因此除了与实施方式1相同的效果以外，还能够容易地应对送出电缆和引入电缆为垂直方向且相同方向的情况、以及为垂直方向且相反方向的情况。

另外，遮断器的另一个端子和第二电缆的电缆头经由第二断路器进行连接，第二断路器以使其触点的接触分离方向朝向垂直方向的方式与第二电缆的电缆头配置于同一条线上并收纳于第二连接容器，因此通过在遮断器和电缆之间配置断路器，从而能够在检查电缆或者发生事故时切断电缆线路，提高安全性。

实施方式3.

图5是表示实施方式3的气体绝缘开关装置的简要侧面剖视图。该图5是与实施方式2的图3相对应的图，与图3相同的部分用相同标号来表示并省略说明，以区别点为中心进行说明。

区别点是在遮断器1的下部侧端子1b和第二电缆7的电缆头13的连接部设有仪用变压器21这一点。具体而言，如图5所示，在第二连接容器14的上部侧设置安装仪用变压器21。图5中第二电缆7以两线路送出，因此安装在靠近遮断器容器2的一侧的第二连接容器14的电缆引出侧的相反侧，图中为上部侧，并与电路的导电部电连接。

通过在气体绝缘开关装置的连接电缆的电路部设置仪用变压器21，从而能够监控主电路的电压，根据需要进行系统保护。另外，通过向遮断器1和断路器5提供仪用变压器21的二次侧的一部分电压，从而例如能够作为控制电压进行供给以使其进行动作而与涡轮是否工作无关。

另外，通过将仪用变压器21配置在第二连接容器14的电缆引出侧的相反侧，从而可有效利用空余的空间，即使在有仪用变压器21的情况下，也无需增加气体绝缘开关装置的设置空间。

接着，对图5的变形例进行说明。图6是表示图5的变形例的气体绝缘开关装置的简要侧面剖视图。整体结构与图5类似，因此相同部分用相同标号来表示并省略说明。

如图6所示，在大致相同位置设置有避雷器22，以取代图5的仪用变压器21。

通过采用这种结构，利用第二连接容器14的上部侧的空余空间来设置避雷器22，从而可在不增加气体绝缘开关装置的设置面积的情况下安装避雷器22，能够保护系统不受到事故时产生的浪涌电流的影响。

如上所述，根据实施方式3的气体绝缘开关装置，与遮断器的另一个端子电连接的仪用变压器设置在第二连接容器的电缆引出侧的相反侧，因此可在不增大开关装置整体的设置空间的情况下设置仪用变压器，能够监控主电路的电压来进行系统保护。

另外，与遮断器的另一个端子电连接的避雷器设置在第二连接容器的电缆导出侧的相反侧，因此可在不增大开关装置整体的设置空间的情况下保护系统不受到事故时产生的浪涌电流的影响。

实施方式4.

图7是表示实施方式4的气体绝缘开关装置的俯视图，是与实施方式1的图1(c)相对应的图。侧面剖视图与图2相同。

在图1(c)的情况下，对于收纳于遮断器容器、断路器容器、第一及第二连接容器等容器内的设备，对应于三个相的设备被汇集到一起收纳于各个容器。

与此不同的是，本实施方式中，如图7所示，对于遮断器容器、断路器容器、第一及第二连接容器，按每一相分开进行收纳的设备，并将其收纳于按每一相分割的分割容器。遮断器容器2由遮断器分割容器2a～2c构成，断路器容器8由断路器分割容器8a～8c构成，第一连接容器12由第一分割连接容器12a～12c构成。各相的分割容器从前面侧观察时在左右方向上排列配置。此外，图中仅示出了俯视能看到的部分，但在下部侧同样地配置有第二连接容器14的分割容器。

另外，图7是与实施方式1的各容器的结构相对应的图，但也可按每一相对实施方式2的图3及图4、实施方式3的图5及图6那样的配置结构的各容器进行分离，以作为相同的分割容器。另外，分割容器的平面形状除了图7那样的圆形以外，例如也可为矩形。

通过利用这种结构，按每一相对各容器进行分离，从而能实现小型化，能容易地进行制造、组装及搬运。

如上所述，根据实施方式4的气体绝缘开关装置，各容器由按每一相分割后的分割容器构成，收纳于各容器的设备按每一相被分开并收纳于分割容器，因此除了与实施方式2相同的效果以外，制造、组装、搬运变得容易。

此外，本申请发明在本发明的范围内能将各实施方式自由地组合，或是将各实施方式适当地改变、省略。

标号说明

1 遮断器，1a 一个端子，1b 另一个端子，

2 遮断器容器，2a～2c 遮断器分割容器，

3 驱动轴，4 遮断器操作装置，5 第一断路器，

6 第一电缆，7 第二电缆，

8 断路器容器，8a～8c 断路器分割容器，

9 断路器操作装置，10 驱动轴，

11 电缆头，12 第一连接容器，

12a～12c 第一分割连接容器，

13 电缆头，14 第二连接容器，

15 基座，16 第一连接容器，

17 第二断路器，18 第二连接容器，

19 断路器操作装置，20 驱动轴，

21 仪用变压器，22 避雷器。

Claims (9)

1.一种气体绝缘开关装置，其特征在于，

遮断器以使其触点的接触分离方向朝向竖直方向的方式收纳于遮断器容器，

经由第一断路器连接于所述遮断器的一个端子的第一电缆的电缆头以使其中心导体朝向竖直方向的方式收纳于第一连接容器，

直接或经由第二断路器连接于所述遮断器的另一个端子的第二电缆的电缆头以使其中心导体朝向竖直方向的方式收纳于第二连接容器，

所述各容器中密封入绝缘性气体，

所述第一连接容器和所述第二连接容器分别相对于所述遮断器容器在水平的一个方向或相反方向上排列连结，

对所述遮断器进行开闭操作的遮断器操作装置配置于所述触点的接触分离方向上的所述遮断器容器的外部。

2.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

所述第一电缆的电缆头和所述第二电缆的电缆头彼此朝向相反方向进行配置。

3.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

所述第一电缆的电缆头和所述第二电缆的电缆头朝向相同方向进行配置。

4.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

所述第一断路器以使其触点的接触分离方向朝向竖直方向的方式收纳于断路器容器，所述断路器容器中密封入绝缘性气体，且夹设并连结于所述遮断器容器和所述第一连接容器之间。

5.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

所述第一断路器以使其触点的接触分离方向朝向竖直方向的方式与所述第一电缆的电缆头配置于同一条线上，并收纳于所述第一连接容器，

所述第一连接容器与所述遮断器容器的连结所述第二连接容器的一侧的相反侧连结。

6.如权利要求5所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

所述遮断器的所述另一个端子和所述第二电缆的电缆头经由所述第二断路器进行连接，所述第二断路器以使其触点的接触分离方向朝向竖直方向的方式与所述第二电缆的电缆头配置于同一条线上，并收纳于所述第二连接容器。

7.如权利要求5所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

与所述遮断器的所述另一个端子电连接的仪用变压器设置于所述第二连接容器的与所述第二电缆的引出侧相反的一侧。

8.如权利要求5所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

与所述遮断器的所述另一个端子电连接的避雷器设置于所述第二连接容器的与所述第二电缆的引出侧相反的一侧。

9.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，

所述各容器由按每一相分割而得到的分割容器构成，收纳于所述各容器的设备按每一相分开地收纳于所述分割容器。