CN112514187A - 气体绝缘开关装置 - Google Patents

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吉田忠广
田中直树
武部雅之
黑明慎太郎
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Abstract

本发明提供一种无须拆卸/组装时的气体处理且作业性优异的气体绝缘开关装置(100)。气体绝缘开关装置(100)的主体部(10)侧的气密部、以及具有与主体部(10)连接的聚合物套管(11)的套管箱(1)的气密部单独地构成，并在开放部中进行主体部(10)侧与套管箱(1)的电连接。在收纳开关装置的主体部(10)的后方设有中间箱(7)，从主体部(10)水平地引出的导体部(6)被引入中间箱(7)，导体部(6)向上弯曲并与中间箱(7)的上表面的套管(22)相连接。电缆(3)从配置在中间箱(7)上的套管箱(1)的下表面经由支承面板(5)向下延伸，在开放部中，电缆(3)与套管(22)相连接。

Description

气体绝缘开关装置
技术领域
本申请涉及气体绝缘开关装置。
背景技术
在传统的气体绝缘开关装置中，当运输具有绝缘管从壳体突出的构造的产品时，为了避免超过运输限制高度，有时会在壳体倾斜的状态下装载于车辆来进行运输。或者，在产品出货时从封入有绝缘性气体的密封箱取下绝缘管的情况下，使各个结构部小型化来运输，之后在现场安装时进行伴随气体处理的重新组装。
此外，公开了如下技术：在气体绝缘开关装置包含多个密封箱的情况下，对配置在密封箱内的导体部的端部设置套管，并将绝缘母线或连接电缆连接到该套管来进行密封箱间的电连接(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-97332号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
对于现有的气体绝缘开关装置，在运输时从密封箱取下绝缘管时、以及在现场进行重新组装时，需要对绝缘性气体进行回收或封入的气体处理，出货准备以及现场安装的作业时间变长。
此外，现有的气体绝缘开关装置为导体部从收纳有开关装置的主体部的背面侧沿水平方向延伸出的结构，在指向不需要气体处理而将从成为连接对象的结构部延伸出的电缆连结到该导体部的情况下，导体部与电缆的端部彼此在水平方向上相连结。其结果是存在如下问题：电缆在深度方向上延伸，气体绝缘开关装置整体的深度尺寸增大。
并且，现有的气体绝缘开关装置为主体部与连接对象的结构部设置为一体的结构，因此，需要根据连接对象的结构部的种类而采用不同的构造。
本申请是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，无需出货时的分解和安装时的组装中的气体处理，实现运输时的结构部的尺寸的小型化，提高从绝缘气体开关装置的主体部水平地延伸的导体部的引出方向的设定自由度，并且使通用的主体部侧的结构部平台化，而不依赖于电缆连接至主体部侧的连接对象的结构的种类。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请所涉及的气体绝缘开关装置的特征在于，包括：主体部，该主体部收纳有开关装置；以及中间箱，该中间箱设置在所述主体部的后方，从所述主体部延伸出的导体部被引入封入有绝缘性气体的容器内，并具有连接所述导体部的端部的套管，从连接对象的结构部延伸出的电缆连接到所述套管。
发明效果
根据本申请的气体绝缘开关装置，在主体部的后方设置具有套管的中间箱，并构成为在组装时将成为连接对象的结构部的电缆连接至中间箱的套管，而在拆卸时从套管取下电缆，能在维持密封有绝缘性气体的中间箱和成为连接对象的结构部的密封状态的状态下进行装置的拆卸和组装，无需出货时以及安装时的气体处理。
此外，构成为从主体部引入中间箱的导体部与在中间箱的容器表面露出的套管相连结，能将套管的位置设为导体部的引出位置。由此，导体部的引出方向并不仅限于水平方向，能提高导体部的引出方向的设定自由度。
此外，能将由主体部和中间箱所构成的结构部作为共通的单元来使用，而不依赖于与套管相连接的连接对象的结构部的种类。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的气体绝缘开关装置的侧剖视图。
图2是图1的主体部及其连接结构部的侧剖视图。
图3是图1的绝缘管及其连接结构部的侧剖视图。
图4是实施方式1所涉及的气体绝缘开关装置的俯视图。
图5是实施方式1所涉及的气体绝缘开关装置的俯视图。
图6是实施方式2所涉及的气体绝缘开关装置的侧剖视图。
图7是图6的变压器结构部及其连接结构部的侧剖视图。
图8是示出实施方式1的说明所需的比较例的图。
图9是示出实施方式1的说明所需的比较例的图。
具体实施方式
实施方式1.
对于本申请的实施方式1所涉及的气体绝缘开关装置100，使用图1至图5来进行说明。此外，在图9和图10中示出成为比较例的结构图。
图1是实施方式1的气体绝缘开关装置100的侧剖视图，例示出收纳有气体绝缘开关装置(开关装置)的主体部10、以及作为与该主体部10相连接的连接对象的结构部并被提供外部电力的套管箱1。
气体绝缘开关装置100(C-GIS)是与电力的送配电及受电有关的设备，例如是作为变电站的设备来使用的架空线受电构造物，将收纳于壳体12的主体部10(开关装置)设为主结构部，并采用在主体部10的盘内汇集有断路器、接地开关器、隔离器、避雷器、验电装置等的结构。
在图1中，成为如下结构：纸面左侧成为主体部10的前面，主体部10的后方(纸面右侧)一体地设有中间箱7，并经由电缆3在中间箱7的上方配置有套管箱1。
在上述连接构造中，在主体部10-中间箱7之间，在水平方向上从主体部10向里侧引出的导体部6经由三相间隔件9(间隔件)与中间箱7内的导体部6(连接导体)相连接，在中间箱7内将导体部6的延伸方向从深度方向变更为其它方向，例如变更为垂直方向、上下方向或高度方向向上。
中间箱7为如下结构：在封入有绝缘性气体的容器7a的上表面设有使连接部露出的套管22，在中间箱7内导体部6的端部向着套管22弯曲并与其相连接。图1的示例中，套管22位于中间箱7的上表面，因此，从成为连接对象的结构部的套管箱1延伸出的电缆3从中间箱7的上方向下方连接。
此外，从主体部10引出的导体部6为3根，在中间箱7的容器7a内，该3根导体部6分别与在中间箱7的容器7a的表面露出而设置的3个套管22相连接。这里，为了实现后述图4的3个聚合物套管11的配置，从主体部10水平地被引入的3根导体部6设为到达各聚合物套管11的正下方的长度，并从水平部分的终端向上延伸。
并且，成为如下结构：与这3个套管22单独相连接的合计3根电缆3从套管22向上方直线延伸，并与成为连接对象的套管箱1的容器1a的下表面部相连结。
套管箱1成为如下结构：设有对绝缘性气体进行密封的容器1a、从容器1a的上表面部向上方突出的3根聚合物套管11、以及在容器1a的下表面侧露出而设置并连结电缆3的上端部的套管21，套管箱1在中间箱7的上方经由支承面板5(间隔件或支承结构部)被支承。如图1所示，聚合物套管11设置得比壳体12的上表面更突出。
在支承面板5内，电缆3构成在上下方向上延伸的直线状的导线部，以连结配置在上下方向上的套管21与套管22，如图1和图3所例示的那样，在电缆3的长度的中间位置配置有变流器4(CT：Current transformer)。
由此，在主体部10的后方成为在支架8上依次堆积中间箱7、由支承面板5所支承的电缆3以及套管箱1而得的结构。
此外，图2是图1的主体部10及其连接结构部的侧剖视图，示出了一体形成有气体绝缘开关装置100的主体部10与中间箱7的主体部侧连接结构部110。
图3是图1的聚合物套管11及其连接结构部的侧剖视图，示出了与主体部侧连接结构部110相连结并成为连接对象的结构部的套管侧连接结构部120。
如图1所示，气体绝缘开关装置100成为如下结构：在主体部10的后方经由在高度方向上延伸的直线状的电缆3在中间箱7的上部配置有套管箱1，中间箱7的套管22与电缆3通过开放的空间(开放部)相连接。
这里，如图2所示，在主体部侧连接结构部110中，主体部10-中间箱7之间成为使用了绝缘性气体、例如SF6气体的绝缘构造，从而成为气密部。
另外，如图1所示，中间箱7-套管箱1之间成为使用了电缆3的连接构造，从而成为开放部。
由此，即使对套管22进行电缆3的安装拆卸的作业，由于是开放空间中的作业，因此并不涉及气体处理。
这里，作为比较例，在图8中示出现有构造的气体绝缘开关装置的侧剖视图。图8中示出了如下示例：绝缘管200与箱体220一体化而成的直模套管和主体部10设为一体，绝缘管200配置为从壳体12的上方突出。成为主体部10与绝缘管200通过导体210相连接的结构，若将绝缘管200从箱体220拆卸，则箱体220丧失气密性，因此是在拆卸/组装时需要气体处理的构造。
与此相对，本构造中，将电缆3从套管22拆卸或将电缆3安装到套管22即可，在拆卸/组装时，套管箱1与中间箱7的气密部并不开放，可以省去安装时产生的气体处理作业，能使安装时间缩短。
另外，图1中，中间箱7和套管箱1被支架8和支承面板5所支承。此外，图1和图2中，例示出了主体部10与支架8彼此分离的分离构造的情况，然而，当然也能将支架8与主体部10设为一体。
在运输气体绝缘开关装置100的情况下，如图2和图3所示，将一个产品分离为主体部侧连接结构部110与连接对象的结构部(例如，套管侧连接结构部120)的形式，并使各个构造体小型化，从而能够调整装置结构部的外形尺寸和重量等使其收敛在运输限制的范围内。
另外，在拆卸装置时，电缆3连结到套管箱1一侧，并作为图3的套管侧连接结构部120一体地设置。然而，在需要将该套管侧连接结构部120拆卸为更小的尺寸的情况下，当然也可以解除套管21与电缆3的上端部之间的连结，将套管箱1与支承面板5分离以减小各自的尺寸来进行运输。
接着，图4中示出本实施方式1的气体绝缘开关装置100的俯视图。图4中，套管箱1经由电缆3配置在中间箱7的上方。设置于套管箱1的3个聚合物套管11在容器1a的上表面部配置在沿着深度方向的一条直线上，以例如3个聚合物套管11等间隔并且中央部的聚合物套管11从容器1a的上表面向正上方延伸而两端的聚合物套管11的前端部以对称的方式向外侧倾斜的方式进行设置。
另外，在图4的结构的情况下，配置在最里侧的聚合物套管11设置成向里侧倾斜，虽然无法将装置的深度方向的尺寸设为最小，但至少在未图示的部分中，能经由电缆3在开放部沿上下方向将套管箱1与中间箱7相连接，因此，无需伴随着产品的拆卸/组装进行气体处理，能保持各箱体的密闭质量，能得到运输作业性较好的气体绝缘开关装置100。
此外，如图5所示，也可以采用将3个聚合物套管11直立在与深度方向交叉的一条直线上(例如，宽度方向)的配置，在图5的示例中，3个聚合物套管11的配置的方向与装置的深度方向垂直地相交，能使深度方向的尺寸小型化。
此外，也可以调整配置，以使得3个聚合物套管11在图4、图5所示的变形例以外的方向上在一直线上排列，由此，也能经由电缆3在开放部沿上下方向将套管箱1与中间箱7相连接，因此，能省去伴随着拆卸/组装的气体处理。
另外，当然也能将主体部侧连接结构部110设为共通的结构来使用，而与聚合物套管11的配置无关。
这里，在图9中示出对现有构造的气体绝缘开关装置应用了聚合物套管的示例的侧剖视图。该比较例的套管成为使电缆211与主体部10直接连结的结构。为了使从聚合物套管201向下延伸的电缆211在水平方向上连接到主体部10的背面侧，电缆211的端部水平地延伸。即，在使电缆211直接连结到主体部10的构造的情况下，在主体部10的深度方向上需要用于使电缆211弯曲的空间。由此，在主体部10的深度方向上需要配置电缆211和对该电缆211进行支承的支承部212，且作为深度方向的尺寸需要与电缆211的弯曲部R相对应的空间。
然而，本结构中，如图1和图2所示，成为如下结构：在中间箱7的容器7a内将导体部6弯曲，变更其延伸方向，使其向着中间箱7的容器7a的上表面延伸来连接到套管22，能在高度方向上将电缆3布线为直线状，能削减电缆3所占的深度方向的尺寸。
通过设为上述那样的气体绝缘开关装置100，从而在从出货到现场安装为止的期间，避免了需要进行拆卸的部位的气密构造，不产生伴随着拆卸/组装的气体处理，此外，不产生将气密部位开放的作业，因此，能维持与箱体内的绝缘性相关的质量。在此基础上，能省略出货时和安装时的气体处理作业，能减少作业设备并缩短作业时间。
此外，由于构成为从主体部10引出的导体部6在中间箱7内与套管22相连结，因此，导体部6的引出方向并不仅限于水平方向，能在中间箱7的表面的任意位置配置套管22，因而导体部6的引出方向的设定自由度变高，例如，能通过将导体部6在高度方向上引出从而将装置的深度方向的尺寸抑制得较小。
此外，当然套管22能配置在中间箱7的容器7a表面的任意部分，能采用与产品的特征相对应的恰当的配置。
实施方式2.
上述实施方式1中对以下情况进行了说明：气体绝缘开关装置100的主体部侧连接结构部110的连接对象的结构部是架空线受电结构的套管侧连接结构部120。即使连接对象的结构部发生各种变化，主体部侧连接结构部110也能作为共通的单元而平台化来使用。
本实施方式2中，使用图6和图7，对主体部侧连接结构部110的连接对象的结构部是具备变压器初级单元13的变压器侧连接结构部130的气体绝缘开关装置101进行说明。
气体绝缘开关装置101(C-GIS)例如在房屋内设置特高压变电设备的情况下连结到被称为特高变压器初级侧的变压器初级单元13(相当于变压器结构部)，用于保护电路以避免电气事故。
图6是本实施方式2的气体绝缘开关装置101的侧剖视图，成为将图7所示的变压器侧连接结构部130(后述)连结到上述图2所示的主体部侧连接结构部110而得的结构，在主体部10的后方，经由中间箱7而配置的变压器初级单元13配置为在其与中间箱7之间与导体部6相连的电缆31插通到电缆管道32内而被支承的状态。
图6所示的气体绝缘开关装置101中，纸面左侧成为装置的前面，关于其结构内容，在主体部10的后方配置有中间箱7，在中间箱7的上部，经由对连接至中间箱7的套管22的电缆31进行支承的支承面板5配置有电缆管道32。然后，在该电缆管道32的内部对电缆31进行布线，通过电缆31，中间箱7内的导体部6电连接至变压器初级单元13。
这里，支承面板5当然可以与电缆管道32一体构成。
在图6所示的结构中，主体部10-中间箱7之间成为气密部，形成了使用绝缘性气体(例如，SF6气体)的气体绝缘构造。
此外，图7是变压器结构部以及成为其连接结构部的变压器侧连接结构部130的侧剖视图。
中间箱7-变压器初级单元13之间成为开放部，成为使用了电缆31的连接构造。
本结构中，采用在气体绝缘开关装置101的主体部10与变压器初级单元13之间配置中间箱7、并对该中间箱7进行电缆31的安装拆卸的结构，因此，在运输时能将气体绝缘开关装置101分解为主体部侧连接结构部110和变压器侧连接结构部130来分开运输，从而能提高运输性。
此外，能在开放部中对主体部侧连接结构部110的中间箱7的套管22进行变压器侧连接结构部130的电缆31的安装拆卸，无需拆卸/安装时的分解/组装作业中的气体处理作业。
如本实施方式2的气体绝缘开关装置101那样，在将变压器初级单元13连接至主体部10的结构中，也与实施方式1中所示的架空线受电结构同样地，在从出货时到现场安装为止的期间，不会用到需要拆卸的部位的气密构造，从而能省去将气密部位开放的作业，不会使密封了绝缘性气体的各箱体内的密闭性变差，能将绝缘特性保持在良好的状态。此外，也能减少伴随着出货时和安装时的气体处理作业的作业设备，能削减这些设备的搬运费用，并能缩短气体处理作业时间。
另外，通过将用于变压器直连以及架空线受电的各个结构部(连接对象的结构部)统一为电缆连接方式，从而能不依赖于连接对象的结构部的种类而使主体部侧连接结构部110平台化，能作为气体绝缘开关装置100和101的共通的单元来使用，因此，当然也能得到成本削减以及质量稳定性提高的效果。
虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。
由此，可以认为未示例的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，假设包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
标号说明
1 套管箱
1a、7a 容器
3、31 电缆
4 变流器
5 支承面板
6 导体部
7 中间箱
8 支架
9 三相间隔件
10 主体部
11 聚合物套管
12 壳体
13 变压器初级单元
21、22 套管
32 电缆管道
100、101 气体绝缘开关装置
110 主体部侧连接结构部
120 套管侧连接结构部
130 变压器侧连接结构部。

Claims (9)

1.一种气体绝缘开关装置，其特征在于，包括：
主体部，该主体部收纳有开关装置；以及
中间箱，该中间箱设置在所述主体部的后方，从所述主体部延伸出的导体部被引入封入有绝缘性气体的容器内，并具有连接所述导体部的端部的套管，
从连接对象的结构部延伸出的电缆连接到所述套管。
2.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述套管与所述电缆在开放的空间中相连接。
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，
在所述中间箱的内部，从所述主体部引出的3根所述导体部分别连接至设于所述中间箱的3个所述套管。
4.如权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述套管配置在所述中间箱的上表面侧，所述电缆具有从所述套管向上方直线延伸的部分。
5.如权利要求1至4中任一项所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述导体部从所述主体部的背面部沿水平方向引出，并被引入所述中间箱的侧面部，所述导体部在所述中间箱的内部向高度方向弯曲并与所述套管相连接。
6.如权利要求1至5中任一项所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述连接对象的结构部是被提供外部电力的套管箱，所述套管箱配置在所述中间箱的上方。
7.如权利要求6所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述套管箱具有从封入有绝缘性气体的容器的上表面部突出的3个聚合物套管，在所述容器的上表面部，3个所述聚合物套管配置在一直线上。
8.如权利要求1至5中任一项所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述连接对象的结构部是经由所述中间箱配置在所述主体部的后方的变压器结构部，在所述中间箱与所述变压器结构部之间，所述电缆插通到电缆管道内。
9.如权利要求1至8中任一项所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，
所述中间箱与所述主体部设为一体。
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