CN110754025B

CN110754025B - 电气设备连接装置和开闭装置

Info

Publication number: CN110754025B
Application number: CN201780091741.7A
Authority: CN
Inventors: 山田慎太郎; 吉田忠広; 森藤英二; 黑明慎太郎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2020-12-11
Anticipated expiration: 2037-06-20
Also published as: US11056862B2; US20210151962A1; EP3644466A1; WO2018235162A1; JPWO2018235162A1; EP3644466B1; EP3644466A4; JP6714951B2; CN110754025A

Abstract

电气设备连接装置(100)包括：汇流条(10)，其具有沿轴向延伸的中空部(13)和沿轴正交方向延伸的通孔(14)，并将多个开闭装置(91)互相电连接；终端构件(30、40)，其呈沿轴向延伸的中空圆筒状，并具有供母线插入的母线支承部(31、41)和沿轴正交方向延伸并供绝缘栓插入并固定的电气设备连接部(32、42)；以及双头螺栓(50)，其一端固定于开闭装置并穿过通孔沿轴正交方向延伸，在另一端处将绝缘栓固定，在双头螺栓与汇流条之间形成有将终端构件的内部空间(X)与中空部连通的空隙(81)。

Description

电气设备连接装置和开闭装置

技术领域

本发明涉及一种将在进行电力的交换和分配、截断的开闭装置等中使用的电气设备连接的电气设备连接装置和开闭装置。

背景技术

以往，在包括母线导体的开闭装置中，存在下述结构：为了将两个电气设备电连接，将具有内周壁面的绝缘筒体设置于一方的电气设备，并将绝缘柱体设置于另一方的电气设备，其中，上述绝缘筒体具有将接触端子包围且直径从打开端朝向关闭端依次变小的内周壁面，上述绝缘柱体与绝缘筒体的内周壁面对应地具有直径朝向前端依次变小的外周壁面，并且上述绝缘柱体将接触端子支承于前端(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所公开的技术中，在电气设备的连接部处绝缘构件紧贴而在内部形成封闭空间，因此，在连接时若空气残留在连接部，则因不具有逸散场所的空气而会产生空气积存，从而使绝缘性能降低。因而，存在下述结构：在将两个电气设备连接时，将能对抽吸装置进行装拆的排气工具安装于一方的电气设备的连接部，使用上述排气工具将混入到两个电气设备的连接部的气体排出到外部(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2004-049530号公报

专利文献2：国际公开第2017-022618号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，专利文献2所公开的技术存在下述问题：在由乙烯丙烯橡胶等硬质构件构成连接部的情况下，很难确保用于将排气工具插入、拔出的空间，排气作业自身变得困难。此外，存在如下担忧：在由硅酮橡胶等柔质构件构成连接部的情况下，由于连接部变形而容易形成封闭空间，因此，容易产生空气积存，排气不完全而导致绝缘性能降低。

本发明为解决上述技术问题而作，获得一种电气设备连接装置和开闭装置，能简单且高效地进行从电气设备的连接部的排气。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明包括：母线导体，所述母线导体具有中空部和通孔，并将多个开闭装置互相电连接，其中，所述中空部沿轴向延伸，所述通孔沿与轴向正交的轴正交方向延伸；绝缘栓，所述绝缘栓的一端与连接于母线导体的电气设备连接，并且所述绝缘栓将电气设备与母线导体电绝缘；终端构件，所述终端构件呈沿轴向延伸的中空圆筒状，并具有母线导体支承部和电气设备连接部，其中，所述母线导体支承部供母线导体插入，所述电气设备连接部沿轴正交方向延伸并供绝缘栓插入并固定；以及固定构件，所述固定构件的一端固定于开闭装置并穿过通孔沿轴正交方向延伸，且所述固定构件在另一端处将绝缘栓固定，在固定构件与母线导体之间形成有空隙，所述空隙将终端构件的内部空间与中空部连通。

发明效果

根据本发明，能简单且高效地进行从电气设备的连接部的排气。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的电气设备连接装置的剖视图。

图2是表示图1的A部的放大剖视图。

图3是表示本发明实施方式1的圆弧导体的立体图。

图4是图1的A部的分解剖视图。

图5是表示将绝缘栓插入固定于终端构件的形态的图。

图6是表示经过汇流条的中空部而排气的空气的流动的图。

图7是表示本发明实施方式2的圆弧导体的立体图。

图8是表示本发明实施方式4的电气设备连接装置的剖视图。

具体实施方式

实施方式1

以下，基于图1至图6对本发明实施方式1进行说明。图1是表示本发明实施方式1的电气设备连接装置的剖视图，图2是表示图1的A部的放大剖视图。电气设备连接装置100包括：汇流条10、即母线导体，上述汇流条10沿着分别对断路器等(未图示)进行收纳的多个开闭装置91的排列方向延伸，并将多个开闭装置91互相电连接；以及绝缘栓20、即绝缘筒体，上述绝缘栓20将在与开闭装置91相反一侧连接于汇流条10的仪器用变压器92、即电气设备与汇流条10之间电绝缘，在与开闭装置91对应的位置处设置有终端构件30、40，上述终端构件30、40由硅酮橡胶、乙烯丙烯橡胶等具有挠性的绝缘物构成，并具有：对汇流条10进行支承的汇流条支承部31、41，即母线导体支承部；插入并固定有绝缘栓20的电气设备连接部32、42；以及插入并固定有固定于开闭装置91的套管61的开闭装置连接部33、43。另外，在实施方式1中，使用仪器用变压器92作为电气设备，但并不局限于此，例如也可以是避雷器。

终端构件30与位于端处的开闭装置91对应，呈在汇流条支承部31的一端处设置有电气设备连接部32和开闭装置连接部33的T字形。终端构件40与位于中间部处的开闭装置91对应，呈在汇流条支承部41的中央部处设置有电气设备连接部42和开闭装置连接部43的十字形。

汇流条10是通过环氧树脂等绝缘部11对在内部形成有沿轴向延伸的中空部13的圆筒状的导体部12周围进行覆盖的构件，在与各个开闭装置91对应的位置，更具体为终端构件30、40的汇流条支承部31、41与开闭装置连接部33、43交叉的位置处，为了与开闭装置91电连接而去除至少5mm绝缘部11以使导体部12露出，并且沿与轴向正交的轴正交方向延伸地形成有通孔14，上述通孔14供固定用的双头螺栓50、即固定构件贯穿。此外，在导体部12露出的部位，从上下方向安装有图3所示的圆弧导体631、632。圆弧导体631、632是如图3所示具有厚度的拱形导体，在其外周面突出设置有台座631b、632b，并且设置有截面的形状及大小与汇流条10的通孔14相同的通孔631a、632a。通过使通孔631a、632a的位置与汇流条10的通孔14的位置匹配，使成半圆筒周面的内周面631c、632c与导体部12的外周面抵接，从而将圆弧导体631、632安装于导体部12。另外，在汇流条10的前端(与位于端处的开闭装置91对应)处，以从汇流条10的前端隔开通孔14的直径以上的间隔的方式配置有圆筒状的端部导体64，并通过圆弧导体631、632对端部导体64进行夹持。

汇流条10的通孔14和圆弧导体631、632的通孔631a、632a的直径比双头螺栓50的直径大。因此，在双头螺栓50贯穿的状态下，在双头螺栓50与汇流条10及圆弧导体631、632之间形成有空隙81。上述空隙81将终端构件30、40的内部空间X、更具体为由绝缘栓20、终端构件30或终端构件40、套管61围成的空间与汇流条10的中空部13连通。因此，空气在内部空间X与中空部13之间自由地流通。

套管61由环氧树脂等硬质的绝缘物构成，呈截面积朝向开闭装置91变大的圆锥台形状。套管61的靠开闭装置91一侧的端部组装在开闭装置91内，设置于外周面的突出部与开闭装置91的壳体卡合。对套管61的外周面进行覆盖的开闭装置连接部33、43的内周面以越靠近开闭装置91一侧、中空部分的截面积越大的方式形成为锥状。

此外，套管61将连接导体62覆盖，上述连接导体62呈其轴向与汇流条10的轴正交方向平行的圆筒状或大致正方体状。连接导体62的一端与开闭装置91连接，在另一端形成有孔部62a，上述孔部62a供双头螺栓50螺合。双头螺栓50的一端与孔部62a螺合，并在终端构件30、40内沿轴正交方向延伸且穿过圆弧导体632的通孔632a、汇流条10的通孔14、圆弧导体631的通孔631a，并且双头螺栓50的另一端与设置于绝缘栓20的螺栓连接部21螺合。

套管61及连接导体62通过在汇流条10一侧的端部处与圆弧导体632连接，从而与汇流条10电连接。即，汇流条10经由圆弧导体632及连接导体62而与开闭装置91电连接。

连接导体62、圆弧导体631、632和端部导体64的材质并不特别地受限制，只要是铜或铝等导电性良好的金属即可。

绝缘栓20由环氧树脂等硬质的绝缘物构成，呈越远离汇流条10、则截面的直径越大的梯形圆筒状。对绝缘栓20的外周面进行覆盖的电气设备连接部32、42的内周面以越靠近仪器用变压器92一侧、则中空部分的截面积越大的方式形成为锥形状。在绝缘栓20的外周面与电气设备连接部32、42的内周面的边界部分、即绝缘界面部82处，绝缘栓20的外周面与电气设备连接部32、42的内周面一边互相施加规定的表面压力一边紧贴。此外，绝缘栓20通过与设于汇流条10一侧的端部的螺栓连接部21螺合的双头螺栓50而被固定。

接着，对汇流条10连接时的排气进行说明。图4是图1的A部的分解剖视图，图5是表示将绝缘栓插入并固定于第一终端构件的形态的图。另外，在此对终端构件30中的汇流条10的连接进行说明，但终端构件40中的汇流条10的连接也同样如此。首先，从开闭装置连接部33的下方，将在孔部62a中螺合有双头螺栓50的状态的连接导体62和套管61插入。通过使上述状态的双头螺栓50贯穿通孔632a，从而将圆弧导体632固定，在将端部导体64嵌入内周面632c之后，通过使双头螺栓50贯穿通孔631a，从而将圆弧导体631固定。由此，在圆弧导体631的内周面631c与圆弧导体632的内周面632c之间形成供汇流条10的导体部12嵌合的圆筒状的空间，因此，将汇流条10插入到汇流条支承部31内，并将导体部12的前端部嵌合在形成于圆弧导体631与圆弧导体632之间的圆筒状的空间。此时，在导体部12的前端面与端部导体64之间隔开双头螺栓50的直径以上的距离，以在汇流条10与双头螺栓50之间形成空隙81。

在如上所述将汇流条10连接之后，将绝缘栓20插入并固定在电气设备连接部32内。在绝缘栓20的插入固定中，首先将双头螺栓50的前端螺入螺栓连接部21，并如图5所示通过扭力扳手99等紧固工具将螺栓连接部21紧固于双头螺栓50，从而一边使电气设备连接部32扩径，一边将绝缘栓20推入规定的位置。由此，在绝缘界面部82处施加规定的表面压力，以将绝缘栓20固定在电气设备连接部32内。

在将绝缘栓20插入并固定时，尽管残存于内部空间X的空气因绝缘栓20被推入而被压缩，使得气压上升，但绝缘界面部82处的表面压力上升而使空气不易混入，从而使空气处于从空隙81自由地流向中空部13的状态，因此，在绝缘栓20的插入推进的同时，内部空间X内的空气被朝下方推压，并且如图6所示的空气流动F那样被从内部空间X朝汇流条10的中空部13推出。

根据实施方式1，能简单且高效地进行从电气设备的连接部的排气。更具体而言，通过在将多个开闭装置互相电连接的汇流条的内部设置沿轴向延伸的中空部，并使供双头螺栓贯穿的通孔的直径大于双头螺栓的直径，从而形成将终端构件的内部空间与汇流条的中空部连通的空隙，其中，上述双头螺栓对将连接于汇流条的仪器用变压器与汇流条电绝缘的绝缘栓进行固定。由此，在将绝缘栓插入并固定时，残存于内部空间的空气被朝汇流条的中空部推出，因此，通过进行绝缘栓的插入固定作业也可对残存的空气进行排气，因此，即使不单独进行排气作业也能进行排气，使得从连接部的排气变得简单。此外，由于绝缘界面部处的表面压力伴随着插入固定而上升，因此，空气更可靠地流至汇流条的中空部，从而能高效地进行排气，能更可靠地防止由空气混入绝缘界面部而导致绝缘不良。

实施方式2

以下，基于图7对本发明的实施方式2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。在实施方式2中，供双头螺栓贯穿的通孔的直径不同。图7是表示实施方式2的圆弧导体的立体图。在圆弧导体731、732中，在将台座731b、732b的大小设为与实施方式1的台座631b、632b的大小相同的情况下，将通孔731a、732a的直径设为双头螺栓50的直径的两倍以上，以增大通孔731a、732a的体积所占的比例。关于内周面731c、732c，与实施方式1中的内周面631c、632c相同。尽管省略了图示，但汇流条10的通孔14及圆弧导体731、732的通孔731a、732a在截面的形状及大小相同这点上与实施方式1相同，因此，汇流条10的通孔14的直径也为双头螺栓50的直径的两倍以上。

关于其它，由于与实施方式1相同，因此省略其说明。

根据实施方式2，能获得与实施方式1相同的效果。

此外，由于将设置于汇流条和圆弧导体的通孔的直径设为双头螺栓的直径的两倍以上，因此，通过使形成在汇流条及圆弧导体与双头螺栓之间的空隙变大，并使通气性提高，从而能使残存于终端构件的内部空间的空气更可靠地流向汇流条的中空部。

此外，能进一步减小发生绝缘不良的风险。更具体而言，由于在将圆弧导体的台座的大小设为与实施方式1相同的情况下增大通孔所占的比例，因此，内部空间的体积增加，内部空间内的空间不易被压缩。因此，能进一步减小残存于内部空间的空气的压力上升使空气混入到绝缘界面部而产生绝缘不良的风险。

实施方式3

实施方式3与实施方式1或实施方式2的不同之处在于，由例如氟橡胶、乙烯丙烯橡胶等硬度比硅酮橡胶的硬度大的橡胶构成终端构件30、40。在这种情况下，由于终端构件30、40不易变形，因此，在将绝缘栓20插入到电气设备连接部32、42时扩径所需的力变得更大，在绝缘栓20的插入固定后的绝缘界面部82处表面压力变大。关于其它，由于与实施方式1相同，因此省略其说明。

根据实施方式3，能获得与实施方式1相同的效果。

此外，能进一步减小发生绝缘不良的风险。更具体而言，由于由氟橡胶、乙烯丙烯橡胶等硬度大的橡胶构成终端构件，因此，绝缘界面部处的表面压力更大，残存于内部空间的空气不易混入。因此，即使例如由温度上升等而导致残存于内部空间的空气的压力上升，也能防止空气混入，从而能进一步减小发生绝缘不良的风险。

实施方式4

以下，基于图8，对本发明的实施方式4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8是表示实施方式4的电气设备连接装置的剖视图。在电气设备连接装置400中，终端构件30、40由环氧树脂等硬质的绝缘物构成，在终端构件30、40的汇流条支承部31、41的内周面与汇流条10的绝缘部11的外周面之间、电气设备连接部32、42的内周面与绝缘栓20的外周面之间(绝缘界面部82)、开闭装置连接部33、43的内周面与套管61的外周面之间，分别插设有绝缘片83即层状的绝缘体，上述绝缘片83由硅酮橡胶等柔质且具有挠性的绝缘物构成。

关于其它，由于与实施方式1相同，因此省略其说明。

根据实施方式4，能获得与实施方式1相同的效果。

此外，能进一步减小发生绝缘不良的风险。更具体而言，由于由环氧树脂等硬质的绝缘物构成终端构件，并在终端构件与绝缘栓之间插设有由柔质且具有挠性的绝缘物构成的绝缘片，因此，在维持绝缘界面部处的终端构件与绝缘栓的紧贴性的同时，绝缘界面部处的表面压力也更大。因此，能进一步可靠地防止残存于内部空间的空气混入到绝缘界面部，从而能进一步减小由空气的混入而导致发生绝缘不良。

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

(符号说明)

10汇流条；11绝缘部；12导体部；13中空部；14贯穿孔；20绝缘栓；30、40终端构件；31、41汇流条支承部；32、42电气设备连接部；33、43开闭装置连接部；50双头螺栓；61套管；62连接导体；631、632、731、732圆弧导体；631a、632a、731a、732a通孔；81空隙；82绝缘界面部；83绝缘片；91开闭装置；92仪器用变压器；100、400电气设备连接装置；X内部空间。

Claims

1.一种电气设备连接装置，其特征在于，包括：

母线导体，所述母线导体具有中空部和通孔，并将多个开闭装置互相电连接，其中，所述中空部沿轴向延伸，所述通孔沿与所述轴向正交的轴正交方向延伸；

绝缘栓，所述绝缘栓的一端在与所述开闭装置相反一侧与连接于所述母线导体的电气设备连接，并且所述绝缘栓将所述电气设备与所述母线导体电绝缘；

绝缘的终端构件，所述终端构件呈沿所述轴向延伸的中空圆筒状，并且具有母线导体支承部和电气设备连接部，其中，所述母线导体支承部供所述母线导体插入，所述电气设备连接部沿所述轴正交方向延伸并供所述绝缘栓插入固定；以及

固定构件，所述固定构件的一端固定于开闭装置并穿过所述通孔沿所述轴正交方向延伸，且在另一端处将所述绝缘栓固定，

在所述固定构件与所述母线导体之间形成有空隙，所述空隙将所述终端构件的内部空间与所述中空部连通，

在所述绝缘栓的外周面与所述电气设备连接部的内周面的边界部分、即绝缘界面部处，所述绝缘栓的外周面与所述电气设备连接部的内周面一边互相施加规定的表面压力一边紧贴。

2.如权利要求1所述的电气设备连接装置，其特征在于，

所述通孔的直径为所述固定构件的直径的两倍以上。

3.如权利要求1或2所述的电气设备连接装置，其特征在于，

所述终端构件由硅酮橡胶构成。

4.如权利要求1或2所述的电气设备连接装置，其特征在于，

所述终端构件由氟橡胶或乙烯丙烯橡胶构成。

5.如权利要求1或2所述的电气设备连接装置，其特征在于，

所述终端构件由环氧树脂构成，在所述终端构件与所述绝缘栓之间插设有具有挠性的层状的绝缘体。

6.一种开闭装置，沿着排列方向排列有多个，并且多个开闭装置通过沿着所述排列方向延伸设置的母线导体而互相电连接，其特征在于，

各个开闭装置与权利要求1至5中任一项所述的电气设备连接装置连接。