CN1354538A - 气体绝缘开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种以空气绝缘的气体绝缘开关装置。而且是提供比已有的这种装置能够更加小型化的气体绝缘开关装置。本发明的解决手段是,在容纳母线断路器22、遮断器31、受电断路器32、接地开关33等开关的密闭容器2、3中封入压强为0.11～0.3MPa,而且含水量为3000ppm(将水蒸气分压换算101325Pa的情况下的水蒸气体积的体积比)以下的干燥加压空气,作为绝缘气体的气体绝缘开关装置,开关的带电部分与接地部分之间以及上述带电部分之间设置绝缘屏(barriers)。

Description

气体绝缘开关装置
发明领域
本发明涉及使用于电力系统和配电系统等的气体绝缘开关装置，特别是涉及密闭型的气体绝缘开关装置。
背景技术
人们知道，气体绝缘开关装置中的断路电极之间、接地电极之间、相电极之间、或带电部分之间等的绝缘用的绝缘气体，使用的是空气或六氟化硫，六氟化硫由于其耐电压强度和消弧能力等性能优异，成了绝缘气体的主流。但是六氟化硫存在着导致地球变暖的地球温暖化系数非常高的问题，在保护环境意识不断提高的近年来，使用逐步受到规则的限制。
另一方面，针对气体绝缘开关装置中最需要检查的部分为遮断器，在使用六氟化硫的情况下，每一次检查都需要把装置内的六氟化硫放出和再充气，在放出和再充气时为了补充六氟化硫的损失部分和再充气，就需要装六氟化硫的耐压气体钢瓶的问题，在特开昭60-141105号公报中，公开了使用干燥空气代替六氟化硫作为绝缘气体的技术。在该技术中，干燥空气利用加压泵压缩贮存于耐压气体钢瓶中，在需要时由这种钢瓶提供给绝缘气体开关装置，在气体绝缘开关装置内以非加压状态使用。
但是近来气体绝缘开关装置由于市场需要趋向小型化，由于这样的小型化趋向，使用于气体绝缘开关装置的空气要求比以往更高的耐压强度，以往使用的非加压干燥空气不能够适应上述要求。特别是密闭型的气体绝缘开关装置，由于相间和对地的绝缘距离能够比其他型号大幅度缩小，所以能够更加小型化，但是反之，也要求密闭容器内的绝缘气体是耐电压强度特别优异的气体。
本发明的课题是，提供能够适应对于上述已有技术的现状以及近来对气体绝缘开关装置提出的要求的，以具有优异的耐电压强度的空气绝缘的气体绝缘开关装置。又，本发明的课题是提供能够比以往更加小型化的气体绝缘开关装置。
发明内容
本发明的气体绝缘开关装置是(1)在容纳开关的密闭容器中封入作为绝缘气体的干燥加压空气。
(2)上述(1)的气体绝缘开关装置中，干燥加压空气的压力为0.11～0.3MPa。
(3)上述(1)或(2)中，干燥加压空气的含水量为3000ppm(对于上述干燥加压空气中含有的水蒸气分压换算为101325Pa的情况下的水蒸气体积的体积比)以下。
(4)在上述(1)或(2)或(3)所述的气体绝缘开关装置中，在开关的带电部分与接地部分之间以及上述带电部分之间设置绝缘屏(barriers)。
(5)在上述(1)或(2)或(3)所述的气体绝缘开关装置中，在开关开闭时，开关的起弧的触点部分是真空阀。
附图说明
图1为本发明的气体绝缘开关装置的实施动态1的说明图。
图2是干燥加压空气的压强～击穿电压关系曲线。
图3为本发明的气体绝缘开关装置的实施动态2的说明图。
具体实施例
下面以适用于三相交流电路用的气体绝缘开关装置的实施形态为例进一步作详细说明。
实施形态1
图1～图2是本发明的气体绝缘开关装置的实施动态1的说明图。图1是实施形态1的结构说明图，图2是干燥加压空气的压强～击穿电压关系曲线。
在图1中，1是气体绝缘开关装置，2是第1密闭容器，21是绝缘母线，22是母线断路器，3是密闭容器，31是遮断器，32是受电断路器，33是接地开关，4是断路器操作机构，5是接地开关操作机构，6是断路器操作机构，7是受电电缆。母线断路器22、遮断器31、受电断路器32及接地开关33分别对应于三相绝缘母线21的各相设置，在第一密闭容器2内容纳母线21和母线断路器22，而在第二密闭容器3内分别容纳遮断器31、受电断路器32及接地开关33，在第一密闭容器2内和第二密闭容器3内的空间中封入干燥加压空气。上述干燥加压空气的压强(包含水蒸气分压的全部压强，下同)以及含水量(对于上述干燥加压空气中含有的水蒸气分压换算为101325Pa的情况下的水蒸气体积的体积比，下同)分别为0.2MPa、1500ppm。断路器操作机构4、接地开关操作机构5、遮断器操作机构6以及受电电缆7设置于上述密闭容器2、3外。
母线断路器22通过绝缘衬套(bushing)81连接于遮断器31的固定电极，遮断器31的可动电极通过绝缘衬套82连接于受电断路器32，受电断路器32通过一部分设置于第二密闭容器3内的绝缘衬套83和变压器CT连接于受电电缆7。
图2是发表于CH1583-4/80/0000-0034$00.75、1980IEEE的干燥空气(含水量3000ppm以下)的，干燥加压空气的压强与击穿电压的关系曲线，
横轴表示空气压强(MPa)，纵轴表示击穿电压(以大气压下的击穿电压为1)。在对封入密闭容器内部的干燥空气的气体压力与绝缘距离的关系进行评价时，上述绝缘性能的测定方法采用严格的棒—平板正极性雷电脉冲试验方法。由图2可见，击穿电压随着干燥空气压强的上升而上升，在干燥空气压强为0.30MPa左右达到饱和状态。另一方面，干燥空气的压强如果偏低，则存在外部潮湿空气侵入第一、第二密闭容器2、3的问题，因此必须具有能够防止这样的侵入并且具有良好的击穿电压特性，所以在本发明中干燥空气使用压强范围为0.11～0.30MPa的空气。又，在本发明中，干燥空气的含水量最好是在3000ppm以下，更理想的是2000ppm以下。实施形态1使用的干燥加压空气是本发明采用的干燥加压空气的理想的例子之一。
实施形态2
图3为本发明的气体绝缘开关装置的实施动态2的结构说明图，在图3中，
1是气体绝缘开关装置，2是第1密闭容器，21是绝缘母线，22是母线断路器，23是绝缘屏(barriers)，3是第二密闭容器，31是遮断器(真空遮断器)，32是受电断路器，34是绝缘屏，41是母线断路器操作机构，42是受电断路器操作机构，6是遮断器操作机构，7是受电电缆。母线断路器22、绝缘屏23、遮断器31、受电断路器32及绝缘屏34分别对应于三相绝缘母线21的各相设置，在第一密闭容器2内容纳母线21和母线断路器22以及绝缘屏23，而在第二密闭容器3内容纳遮断器31、受电断路器32及绝缘屏34，在第一密闭容器2内和第二密闭容器3内的空间中封入干燥加压空气。上述干燥加压空气的压强及含水量分别为0.25MPa、1000ppm。母线断路器操作机构41、受电断路器操作机构42、遮断器操作机构6、以及受电电缆7等设置于上述密闭容器2、3外。
通过绝缘衬套85，母线断路器22连接于遮断器31的固定电极上，遮断器31的可动电极连接于受电断路器32上，受电断路器32通过绝缘衬套86连接于受电电缆7。
遮断器31在其开闭时发生电弧的接点部分形成真空阀(valve)(未图示)，利用使该可动电极相对于其固定电极前后移动的方法连接或切断电路。
绝缘屏23具有作为第一密闭容器内的三相的各导体带电部之间的绝缘屏的功能，绝缘屏34具有作为存在于第二密闭容器3内的多个带电部之间，以及这些带电部与接地部之间的绝缘屏的功能。绝缘屏23和绝缘屏34使用电气绝缘材料构成，例如采用环氧树脂板、玻纤环氧树脂叠层板、玻璃基体不饱和聚酯树脂成型材料等。
在本发明中，作为开关，可以是图1、图3所示的母线断路器、遮断器、真空遮断器、受电断路器、接地开关或其他开关，例如负载开关等。
本发明的气体绝缘开关装置，如上所述，(1)在容纳开关的密闭容器中封入作为绝缘气体的干燥加压空气。干燥加压空气不同于向来使用的六氟化硫，是完全无害的，不会使地球环境恶化。而且干燥加压空气利用例如上述特开昭60-141105号公报中公开的方法，干燥空气利用加压泵压缩后贮存于气罐中，在需要时由这种气罐提供给绝缘气体开关装置，容易得到而且价格便宜。
又，(2)所述的装置，即在上述(1)的气体绝缘开关装置中，干燥加压空气的压力为0.11～0.3MPa，而且(3)所述的装置，即上述(1)或(2)的装置中，干燥加压空气的含水量为3000ppm以下，就具有极其优异的耐电压击穿特性。还有，利用使干燥加压空气的压强大于0.11MPa的方法，可以解决外部潮湿空气进入容纳开关的密闭容器内部的问题，长期维持该密闭容器内的气体绝缘性能的稳定。
又，(4)所述的装置，即上述(1)或(2)或(3)所述的气体绝缘开关装置中，在开关的带电部分与接地部分之间以及上述带电部分之间设置绝缘屏，就能够在干燥加压空气产生的所述气体绝缘性能上再增加绝缘屏的绝缘功能，利用这种复合绝缘方式，可以使密闭容器，进而还使气体绝缘开关装置比已有的装置进一步小型化。
又，(5)所述的装置，即在上述(1)或(2)或(3)所述的气体绝缘开关装置中，在开关开闭时，开关的起弧的触点部分是真空阀，于是提高了遮断性能，在开关时不会发生电弧引起的分解成分，干燥加压空气的气体绝缘性能能够保持稳定。

Claims (5)

1.一种气体绝缘开关装置，其特征在于，在容纳开关的密闭容器中封入作为绝缘气体的干燥加压空气。
2.根据权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，干燥加压空气的压力为0.11～0.3MPa。
3.根据权利要求1或2所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，干燥加压空气的含水量为，3000ppm以下，这是对于上述干燥加压空气中含有的水蒸气分压换算为101325Pa的情况下的水蒸气体积的体积比。
4.根据权利要求1或2或3所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，开关的带电部分与接地部分之间以及上述带电部分之间设置绝缘屏(barriers)。
5.根据权利要求1或2或3所述的气体绝缘开关装置，其特征在于，在开关开闭时，开关的起弧的触点部分是真空阀。
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