CN109314373A - 开关装置 - Google Patents

Abstract

目的在于得到一种开关装置，能够通过简单的结构确保内部事故发生时的释压性能。在开关装置(100)中，该开关装置(100)的框体(1)的内部被分隔成多个区段，该开关装置(100)包括：释压区段(81)，释压区段(81)设置有与框体(1)的外部连通的释压开口部(1b)；背面侧区段(2Ab)，背面侧区段(2Ab)与释压区段(81)相邻；通气口部(12a～12e)，通气口部(12a～12e)设置于背面侧区段(2Ab)并且与释压区段(81)连通；以及通气口部(11a、11b)，通气口部(11a、11b)设置于背面侧区段(2Ab)，通气口部(11a、11b)的流路阻力大于通气口部(12a～12e)的流路阻力。

Description

开关装置

技术领域

本发明涉及一种开关装置，该开关装置的框体内部被分隔成多个隔室。

背景技术

近来，开关装置的框体内部被分隔成断路器隔室、母线隔室、线缆隔室等多个隔室。上述这样的开关装置具有操作或维修检查员能够接近高压充电部并且能够防止异物混入的优点，但也存在下述问题：当未设置有释压口的隔室内伴随着高温高压气体的产生而发生电弧事故时，无法立刻释放高温高压气体。

因此，如专利文献1所公开的配电盘装置那样，在侧面设置辅助盘以确保直到释压口为止的路径。此外，如专利文献2所公开的开关装置那样，在与框体的顶部连通的各隔室分别设置作为高温高压气体的释放部件的开口部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭62-217811号公报(图1)

专利文献2：日本专利特开2011-223721号公报(图1)。

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在如专利文献1所述那样设置辅助盘的情况下，开关装置的厚度增大与辅助盘的尺寸相应的大小，接地面积变大，因此，存在装置整体大型化且结构变得复杂这样的问题。虽然在大多数情况下，多个开关装置并排地设置，但在上述情况下，由辅助盘引起的接地面积增加的影响会进一步变大。

此外，如专利文献2所述那样在各隔室分别设置释压部件存在结构变复杂这一问题。

本发明是为了解决上述问题而作的，即得到一种能够通过简单的结构确保内部事故发生时的释压性能的开关装置。

解决技术问题所采用的技术方案

在本发明的开关装置中，该开关装置的框体的内部被分隔成多个区段，该开关装置包括：第一区段，该第一区段设置有与框体的外部连通的开口部；第二区段，该第二区段与第一区段相邻；第一通气口部，该第一通气口部设置于第二区段并且与第一区段连通；以及第二通气口部，该第二通气口部设置于第二区段，该第二通气口部的流路阻力大于第一通气口部的流路阻力。

发明效果

根据本发明的开关装置，即使在不具有与框体的外部连通的开口部的第二区段中发生内部事故的情况下，也能够使由于内部事故所产生的高温高压气体通过第一通气口部流入第一区段，并且从开口部释放。因此，能够通过简单的结构确保内部事故发生时的释压性能。

附图说明

图1是本发明实施方式一的开关装置的侧面剖视图。

图2是本发明实施方式一的开关装置的断路器隔室的侧面剖视图。

图3是图2的P-P向视图。

图4是图2的Q-Q向视图。

图5是表示当在本发明实施方式一的开关装置中发生内部事故时电弧的转移以及高温高压气体的流动的图。

图6是表示当在本发明实施方式一的开关装置的另一例中发生内部事故时电弧的转移以及高温高压气体的流动的图。

图7是本发明实施方式二的开关装置的断路器隔室的侧面剖视图。

图8是图7的R-R向视图。

具体实施方式

实施方式一

以下，基于图1至图6对本发明实施方式一进行说明。图1是本发明实施方式一的开关装置的侧面剖视图，将左侧设为正面侧，将右侧设为背面侧。开关装置100是沿垂直于纸面的方向配置的多个开关装置中的一个开关装置，在顶部1a形成有释压开口部1b，在形成为上下两段结构的框体1的内部构成有多个隔室，上述多个隔室通过分隔板12～16在各个边界处分隔而成，在上段从正面侧依次配置有：断路器隔室2A，该断路器隔室2A收容真空断路器、气体断路器和空气断路器等断路器5；母线隔室3A，该母线隔室3A配置于断路器隔室2A的背面侧上方；以及线缆隔室4A，该线缆隔室4A配置于断路器隔室2A的背面侧下方，并且在该线缆隔室4A的上部包括释压开口部1b。此外，断路器隔室2A的内部通过分隔板11分隔成正面侧区段2Aa和背面侧区段2Ab。断路器隔室2A、母线隔室3A以及线缆隔室4A通过设置有通气口部12a～12e的分隔板12分隔。母线隔室3A与线缆隔室4A通过分隔板13分隔，其中，该分隔板13设置有连通母线隔室3A与线缆隔室4A的通气口部13a。

另外，此处，将母线隔室3A与线缆隔室4A结合并视为一个区段，并且将该区段设为释压区段81。此外，在所有的隔室中，线缆隔室4A中流体能够自由流通的空间最大且流路阻力最小。

框体1的下段与上段相同，从正面侧起配置有断路器隔室2B、母线隔室3B以及线缆隔室4B，断路器隔室2B的内部通过分隔板11分隔成正面侧区段2Ba和背面侧区段2Bb。断路器隔室2B、线缆隔室4A、母缆隔室3B以及线缆隔室4B通过设置有通气口部12a～12e的分隔板12分隔。母线隔室3B与线缆隔室4B通过设置有通气口部13a的分隔板13分隔。

此外，关于上段与下段的边界，断路器隔室2A与断路器隔室2B通过分隔板14分隔。母线隔室3B与线缆隔室4A通过分隔板15分隔。线缆隔室4A与线缆隔室4B通过分隔板16分隔，其中，上述分隔板16设置有连通线缆隔室4A与线缆隔室4B的通气口部16a和线缆孔16b。

在框体1的顶部1a自由摆动地安装有打开或关闭释压开口部1b的释压板1c。在框体1的正面处，通过例如铰链打开或关闭的正面门1d分别安装于上段和下段。另外，释压开口部1b在通常情况下封闭，以使来自上方的落下物和灰尘不会侵入框体1的内部。

接着，对各隔室进行详细说明。图2是断路器隔室2A的侧面剖视图，图3是图2的P-P向视图，图4是Q-Q向视图。

将断路器5收容于断路器隔室2A的背面侧区段2Ab。断路器5能够通过拆下分隔板11而引出至正面侧区段2Aa。在断路器5的背面侧，分别连接于断路部7a、7b的两个主回路设备(未图示)沿上下空开规定间隔地配置。此外，在断路器5与分隔板12之间设置有固定框93，通过将断路器5的一端侧的端子以及另一端侧的端子(未图示)分别连接至固定框93，从而形成用于从母线隔室3A的母线6向线缆隔室4A的负载侧导体8传递电力的电路。

由于分隔板11的周围被横框架91以及纵框架92围住，因此，连通正面侧区段2Aa与背面侧区段2Ab的通气口部仅为图3所示那样的通气口部11a和11b。通气口部11a形成在横框架91与分隔板11之间，并且形成为沿左右延伸的细长的长方形形状。通气口部11b形成于单侧或两侧的纵框架92的上下方向中央部，并且形成为长方形形状。

设置于分隔板12的上部的通气口部12a形成如图4所示的长方形形状并与母线隔室3A连通。沿上下空开规定间隔地设置于分隔板12的中央部的通气口部12b和通气口部12c分别形成为正方形形状并且与母线隔室3A和线缆隔室4A连通。分别设置于分隔板12的左右两端部的通气口部12d形成为沿上下方向细长地延伸的长方形形状，并且与母线隔室3A和线缆隔室4A连通。设置于分隔板12的下部的通气口部12e形成为沿左右方向细长地延伸的长方形形状并与线缆隔室4A连通。另外，各通气口部的形状为例示，不限定于此，也可以是圆形、椭圆形、四边形以外的多边形。此外，通气口部的个数也没有特别限定。此外，也可构成为具有不同的通气口部的形状和个数的两块以上的分隔板重叠。

在本实施方式中，通气口部12a～12e的截面积的总和大于通气口部11a、11b的截面积的总和。因此，在背面侧区段2Ab中，与母线隔室3A和线缆隔室4A连通的通气口部12a～12e的流路阻力小于与正面侧区段2Aa连通的通气口部11a、11b的流路阻力。

因此，背面侧区段2Ab内的气体不容易流动至正面侧区段2Aa，而容易流动至母线隔室3A和线缆隔室4A。另外，此处虽然对上段的断路器隔室2A进行了说明，但下段的断路器隔室2B也同样如此。

母线隔室3A收容有三相的母线6和分支导体，其中，上述三相的母线6传递来自系统上级侧的电力，上述分支导体通过断路部7a将母线6连接至断路器5的一端侧的端子(未图示)。线缆隔室4A收容有负载侧导体8和连接于该负载侧导体8的线缆9以及测量设备10，其中，上述负载侧导体8通过断路部7b连接于断路器5的另一端侧的端子(未图示)。

在母线隔室3A中，通气口部13a的截面积大于通气口部12a、12b的截面积的总和，并且通气口部13a的流路阻力小于通气口部12a、12b的流路阻力。因此，母线隔室3A内的气体不容易流动至断路器隔室2A，而容易流动至线缆隔室4A。

因此，对于母线隔室3B也同样如此，母线隔室3B内的气体不容易流动至断路器隔室2B，而容易流动至线缆隔室4B。

在线缆线隔室4B中，与线缆隔室4A连通的通气口部16a的截面积大于通气口部12c、12e、13a的截面积的总和，通气口部16a的流路阻力小于通气口部12c、12e、13a的流路阻力。因此，线缆隔室4B内的气体不容易流动至断路器隔室2B和母线隔室3B，而容易流动至线缆隔室4A。

接着，对动作进行说明。图5是表示当在断路器隔室2A的背面侧区段2Ab中发生内部事故时电弧的转移以及高温高压气体的流动的图。在图5中，实线的箭头表示电弧的转移路径，虚线的箭头表示高温高压气体的流通路径。若由于短路等发生内部事故而在电弧发生点F1处产生电弧，则在背面侧区段2Ab中，导体和金属板等导电体由于电弧的热量而汽化，从而产生高温高压气体。虽然高温高压气体一边穿过背面侧区段2Ab内部的设备彼此的间隙一边向周围扩散，但如上所述，由于背面侧区段2Ab内的气体不容易流动至正面侧区段2Aa而容易流动至母线隔室3A，因此，高温高压气体在刚产生之后就被引导至背面侧，并且穿过通气口部12a～12e流入母线隔室3A和线缆隔室4A。此外，由于母线隔室3B内的气体不容易流动至断路器隔室2A而容易流动至线缆隔室4A，因此，流入母线隔室3A的高温高压气体穿过通气口部13a流入线缆隔室4A。若高温高压气体流入而使线缆隔室4A内的压力增大，则释压板1c朝上方抬升以打开释压开口部1b，高温高压气体从释压开口部1b释放。

电弧发生点F1的电弧藉由作用于短路部(未图示)的电磁力被朝测量设备10侧驱动。通常，电弧不容易跨越隔室地转移，但在本实施方式中，由于高温高压气体流入线缆隔室4A，因此，电弧也通过上述高温高压气体转移至线缆隔室4A内。转移至线缆隔室4A内的电弧穿过负载侧导体8移动至与线缆9的连接点。负载侧导体8与线缆9的连接点形成电弧再发生点F2。

另外，此处，对在断路器隔室2A中发生内部事故的情况进行了说明，但在其它的隔室中发生内部事故的情况也同样如此。例如，在下段的断路器隔室2B中发生内部事故的情况下，高温高压气体被引导至背面侧，一部分的高温高压气体穿过通气口部12a直接流入线缆隔室4A，并且从释压开口部1b释放。剩余的高温高压气体流入线缆隔室4B后，穿过通气口部16a流入线缆隔室4A，并且从释压开口部1b释放。电弧通过流入线缆隔室4B的高温高压气体转移至线缆隔室4B。

在母线隔室3A、3B中发生内部事故的情况下，高温高压气体也被引导至背面侧并流入线缆隔室4A、4B。电弧也通过上述高温高压气体转移至线缆隔室4A、4B。

根据实施方式一，在与设置有释压开口部的线缆隔室和母线隔室结合而成的释压区段即第一区段相邻的断路器隔室的背面侧区段即第二区段中，将与释压区段连通的通气口部即第一通气口部的流路阻力设定为小于与正面侧区段连通的通气口部即第二通气口部的流路阻力，因此，当在背面侧区段中发生内部事故时，能够将高温高压气体引导至背面侧，使高温高压气体流入线缆隔室和母线隔室并且使高温高压气体从释压开口部释放。因此，不需要在各隔室设置释压开口部，能够以简单的结构确保发生内部事故时的释压性能。

此外，由于仅对设置于框体内部的分隔板的通气口部的流路阻力进行调节，因此，不需要在外部设置作为释压部件的辅助盘，能够防止装置整体的大型化。

此外，在断路器隔室中，由于高温高压气体在刚产生之后就被引导至背面侧，因此，通过防止高温高压气体流入正面侧区段，能够抑制正面侧的压力上升。因此，能够简化正面门的结构。

此外，由于将设置有释压开口部的线缆隔室的流路阻力设定得最小，因此，能够更可靠地使高温高压气体流入线缆隔室并释放至外部。

另外，释压开口部也可设置于线缆隔室以外的隔室。在如图6所示的开关装置101中，在母线隔室3A的上部包括释压开口部1b。在上述情况下，将设置于分隔板121的通气口部中的、与母线隔室3A连通的通气口部121a、121b的截面积设定为大于与线缆隔室4A连通的通气口部121c、121e的通气口部的截面积，从而使背面侧区段2Ab内部的气体容易流动至母线区段3A。此外，将设置于分隔板131的通气口部131a的截面积设定为大于设置于分隔板161的通气口部161a的通气口部的截面积，从而使线缆隔室4A内部的气体容易流动至母线隔室3A。此外，虽然省略图示，但若通过增大母线隔室3A的体积或者将配置于母线隔室3A的设备替换成小型的设备等方法，以增大母线隔室3A内流体能够自由流通的空间的体积，减小母线隔室3A的流路阻力，则线缆隔室4A内部的气体更容易流动至母线隔室3A。

开关装置101这样的结构在下述情况下是有用的：与实施方式一的开关装置100相反，在通过线缆隔室4A接受来自系统上级侧的电力，并且将电力从母线隔室3A传递至系统下级侧的情况下，需要使电弧转移至母线隔室3A。

此外，本发明的开关装置不限定于图1所示的配置结构，例如也可包括隔离开关和接地开关。通常，上述开关装置由上述各隔室和控制设备隔室构成，但也存在不具有线缆隔室的情况。如上所述，由于可将释压开口部设置于任意的隔室，因此，本发明也能够应用于不具有线缆隔室的情况。

实施方式二

以下，根据图7对本发明的实施方式二进行说明。另外，对于与图1至图6相同或相当的部分标注相同符号并省略其说明。图7是本发明实施方式二的开关装置的断路器隔室的侧面剖视图，图8是图7的R-R向视图。在本实施方式中，如图所示那样将在左右两侧包括手柄21a且具备密封性的内部盖21配置在正面侧区段2Aa与背面侧区段2Ab之间，以封闭实施方式一的通气口部11a和11b。由此，由于构成为背面侧区段2Ab内的气体仅流动至母线隔室3A，因此，当在背面侧区段2Ab中发生内部事故时，能够更可靠地将高温高压气体引导至背面侧。另外，断路器隔室2B可以同样地设置内部盖21，断路器隔室2B也可与实施方式一相同。此外，由于其它的结构与实施方式一的结构相同，因此，省略其说明。

根据实施方式二，能够取得与实施方式一相同的效果。

此外，通过在正面侧区段与背面侧区段之间配置具有密封性的内部盖，能够更可靠地防止发生内部事故时高温高压气体流入正面侧区段。

另外，本发明在其发明的范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。

符号说明

1框体；

1a顶部；

1b释压开口部；

2A、2B断路器隔室；

2Aa、2Ba正面侧区段；

2Ab、2Bb背面侧区段；

3A、3B母线隔室；

4A、4B线缆隔室；

5断路器；

11～16、121分隔板；

11a、11b、12a～12e、13a、16a通气口部；

21内部盖；

81释压区段；

91横框架；

92纵框架；

93固定框；

100、101开关装置。

Claims (3)

1.一种开关装置，所述开关装置的框体的内部被分隔成多个区段，所述开关装置的特征在于，包括：

第一区段，所述第一区段设置有与所述框体的外部连通的开口部；

第二区段，所述第二区段与所述第一区段相邻；

第一通气口部，所述第一通气口部设置于所述第二区段并且与所述第一区段连通；以及

第二通气口部，所述第二通气口部设置于所述第二区段，所述第二通气口部的流路阻力大于所述第一通气口部的流路阻力。

2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，

所述第一通气口部的截面积大于所述第二通气口部的截面积。

3.如权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，

所述开关装置包括内部盖，所述内部盖封闭所述第二通气口部。