CN1393048A - 套管和气体绝缘开关装置 - Google Patents

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八田万幸树
八冢裕彦
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Abstract

本发明涉及套管和气体绝缘开关装置，在与充气套管(1)一起提供并位于充气套管(1)下的套管下部箱体(2)中安装至少四个分支箱体(2、4、6)，这些分支箱体沿与充气套管(1)中轴基本成直角的方向上延伸。可省略套管下屏蔽、能抑制地面电场并且同时降低套管连接位置。

Description

套管和气体绝缘开关装置
技术领域
本发明涉及套管和气体绝缘开关装置
背景技术
通常，气体绝缘开关装置通过在密封有绝缘气体的金属壳体内容纳各种器件如开关并使此箱体接地而构造。充气套管每一个都用在从架空线路到各种器件如开关装置之间的途中，然而，充气套管都安装在较低位置。当充气套管接近于地面时，在地面附近电场分布较强，从而可认为这对靠近充气套管的人和物有坏的影响。因此，在常规方法中使用的器件采取如下措施：在套管更低位置的外围设置用于控制电场的接地屏蔽；充气套管的位置制作得更高；等等。
发明内容
然而，接地屏蔽的设置是使气体绝缘开关装置的成本增加的因素，这并不是优选的。而且，使充气套管的安装位置更高导致充气套管的高度变高，并且与使气体绝缘开关装置在外型上变小和在高度上变低的趋势是相悖的，这是一个问题。
本发明的典型目的是提供一种气体绝缘开关装置，其中，不需设置任何用于控制电场的接地屏蔽等即可降低充气套管周围地面处的电场强度，同时鉴于上述问题使充气套管的高度变低。
进一步地，本发明的另一典型目的是有可能减少对工作人员的影响。
为了实现上述目的，本发明致力于安装至少3个分支箱体(优选至少4个分支箱体)，在位于充气套管下的套管下部箱体上沿着与充气套管中轴近似正交的方向上设置这些箱体。
而且，上述分支箱体近似等角度地分支。另外，上述分支箱体的每一个都在比地面高出预定高度或更高的位置上安装并且基本上都布置在相同平面内。进一步地，有：用于箱型避雷器、变压器、气体绝缘母线、外罩以及输电线接地开关的各种分支箱体，并且对于这些分支箱体的组合，可采取如下组合，即：用于箱型避雷器(arrester)、变压器、气体绝缘母线和外罩的各箱体的组合；或用于箱型避雷器、变压器、气体绝缘母线和输电线接地开关的各箱体的组合；或者用于箱型避雷器、变压器、气体绝缘母线以及从上述气体绝缘母线向不同方向分支的气体绝缘母线的各箱体的组合。
附图说明
图1为示出本发明第一实施例的气体绝缘开关装置的构造的前视图；
图2为示出图1中气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的平面视图；
图3为示出图1中气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的侧视图；
图4为示出本发明第二实施例的气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的前视图；
图5为示出图4中气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的平面视图；
图6为示出图4中气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的侧视图；
图7为示出本发明第三实施例的气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的前视图；
图8为示出图7中气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的平面视图；
图9为示出图7中气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的侧视图；
图10为示出本发明第四实施例的气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的前视图；以及
图11为示出本发明第五实施例的气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的侧视图。
具体实施方式
首先，参照图1-3解释本发明的第一实施例。
图1为示出与第一实施例有关的气体绝缘开关装置的构造的前视图，图2为示出图1中充气套管周围构造的平面视图，并且图3为示出图1中充气套管周围构造的侧视图。
如图1所示，此气体绝缘开关装置由以下部件构成：充气套管1、套管下部箱体2、箱型避雷器3、绕组型或光转换型变压器4、气体绝缘母线5、外罩6、隔离开关7、电流互感器8、断路器9以及主线10等。充气套管1由在外侧的绝缘体和在其中轴部分的导体制成。架空线路的电力从套管1上部的引入线部分经位于绝缘体中轴部分的导体输送到套管下部箱体2。套管下部箱体2、箱型避雷器3、绕组型或光转换型变压器4、气体绝缘母线5、外罩6、隔离开关7、电流互感器8、断路器9以及主母线10每个都由金属壳体(以下简称为箱体)构成，在此金属壳体内密封有绝缘气体并容纳各种器件如开关等，而且每个箱体都接地。
进而，如图1-3所示，在充气套管1下部的下部箱体2在与充气套管1中轴近似正交或成直角的四个方向上具有分支部分。
如图2所示，在各个分支部分，各个支路每隔90°设置，并且用于箱型避雷器3、绕组型或光转换型变压器4、气体绝缘母线5和外罩6的每个箱体都连接到各个分支部分。
输入到套管下部箱体2的电力经气体绝缘母线5输送到隔离开关7、电流互感器8、…、主母线10。而且，架空线路的电力从套管下部箱体2输送到箱型避雷器3。通常，箱型避雷器3的电阻高，然而在紧急情况下如当在架空线路上发生雷电保护时其电阻变低，并且箱型避雷器3担当雷电保护的任务。而且，为了测量架空线路的电压，安装绕组型或光转换型变压器4。安装外罩6不是为了特殊用途如雷电保护或测量，而是为了在充气套管1周围降低电场分布。
以这样的方式，在本实施例的气体绝缘开关装置中，用于箱型避雷器3、变压器4、气体绝缘母线5和外罩6的每个箱体都从套管下部箱体2分支，变为地电势，从而在如图3所示的用于箱型避雷器3、变压器4、气体绝缘母线5和外罩6的每个箱体之上有电场分布，充气套管周围地面附近的电势可降低，并且可消除对人11和物的不良影响。
而且，因为在制造套管下部箱体2时的限制，箱型避雷器3和绕组型或光转换型变压器4的分支部分到套管下部箱体2的高度与气体绝缘母线5和外罩6的分支部分的高度相互之间有细微的差别，然而，当它们在相同高度分支时，地面附近的电场分布形成得均匀并且或获得更佳的效果。进而，为了获得本发明的效果，连接到各个分支部分的各个箱体必须在至少比人高的位置上安装。从而，在充气套管周围有可能不影响人和物。
另外，对于箱型避雷器3、绕组型或光转换型变压器4、气体绝缘母线5和外罩6的各个箱体的安装，希望它们的安装位置使得距地面1米处的电场强度不超过100V/cm。而且，当额定电压为550kV或更大时希望外罩6的安装位置为2.5m或更高，当额定电压为小于等于550kV且大于等于300kV时希望为1.5m或更高，并且当额定电压为小于等于300kV且大于等于160kV时希望为1.0m或更高。
其次，参照图4-6解释本发明的第二实施例。
图4为示出与本实施例有关的气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的前视图，图5为示出图4中充气套管周围构造的平面视图，并且图6为示出图4中充气套管周围构造的侧视图。
在这些图中，12表示用于输电线的接地开关，此开关连接到套管下部的分支部分，由与图1-3中相同的参考号表示的其它结构对应于图1-3中所示的结构。
在本实施例的气体绝缘开关装置中，连接输电线接地开关12以取代第一实施例中的外罩6。以与第一实施例相同的方式，用于箱型避雷器3、变压器4、气体绝缘母线5和输电线接地开关12的每个箱体都从套管下部箱体2分支，变为地电势，从而在箱型避雷器3、变压器4、气体绝缘母线5和输电线接地开关12的各个箱体之上有电场分布，并且可降低充气套管周围地面附近的电势。
接着，参照图7-9解释本发明的第三实施例。
图7为示出与本实施例有关的气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的前视图，图8为示出图7中充气套管周围构造的平面视图，并且图9为示出图7中充气套管周围构造的侧视图。
在这些图中，13表示连接到套管下部的分支部分的气体绝缘母线，由与图1-3中相同的参考号表示的其它结构对应于图1-3中所示的结构。
在本实施例的气体绝缘开关装置中，连接气体绝缘母线13以取代第一实施例中的外罩6。以与第一实施例相同的方式，箱型避雷器3、变压器4、气体绝缘母线5与气体绝缘母线5和13的每个箱体都从套管下部箱体2分支，变为地电势，从而在箱型避雷器3、变压器4、气体绝缘母线5和13的各个箱体之上有电场分布，并且可降低充气套管周围地面附近的电势。
然后，参照图10解释本发明的第四实施例。
图10为示出与本发明有关的气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的前视图。在图10中，箱型避雷器3、绕组型或光转换型变压器4和气体绝缘母线5相互之间每隔120°等距设置。其它结构对应于图1-3中相同参考号所示的结构。
第一实施例由用于箱型避雷器3、绕组型或光转换型变压器4、气体绝缘母线5和外罩6的四个箱体组成，然而，本发明的气体绝缘开关装置也能由用于箱型避雷器3、绕组型或光转换型变压器4和气体绝缘母线5的三个箱体组成，并且有可能用简单的构造来降低充气套管周围安装表面附近的电场。箱体与箱体之间的间隔并不局限于120°，并且，只要箱体与箱体之间的间隔为90°或更大，就有可能降低充气套管周围安装表面附近的电场。
最后，参照图11解释本发明的第五实施例。
图11为示出与本发明有关的气体绝缘开关装置的充气套管周围构造的侧视图。在图11中，用于控制电场的接地屏蔽20取代外罩6从套管下部箱体2分支。其它结构对应于图1-3中相同参考号所示的结构。
在第一实施例中，除了箱型避雷器3、绕组型或光转换型变压器4和气体绝缘母线5之外，外罩6也从套管下部箱体2分支，然而，在本实施例的气体绝缘开关装置中，借助用于控制电场的接地屏蔽以大致相同的方式，有可能降低充气套管周围安装表面附近的电场，并以可以用更简单的结构来实现。
工业适用性
根据本发明，由于在从套管下部箱体分支的每个箱体处的电势变为地电势，因此，可降低充气套管周围地面附近的电势，并且可消除对人和物的不良影响。进而，可省略到目前为止还需要的在套管下的屏蔽，并且充气套管的安装位置可降低。

Claims (12)

1.一种在电力引入部分或在电力引线部分设置的具有充气套管的气体绝缘开关装置，其特征在于：
在所述充气套管下设置的充气下部箱体上，沿与所述充气套管中轴近似正交的方向上布置至少四个分支箱体。
2.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于所述分支箱体大致等角度地分支。
3.如权利要求2所述的气体绝缘开关装置，其特征在于所述分支箱体的每一个基本上都布置在相同平面内。
4.如权利要求3所述的气体绝缘开关装置，其特征在于所述分支箱体的每一个都布置在比地面高出预定高度或更高的位置上。
5.如权利要求3所述的气体绝缘开关装置，其特征在于所述分支箱体分别是用于箱型避雷器、变压器、气体绝缘母线和外罩的箱体。
6.如权利要求3所述的气体绝缘开关装置，其特征在于所述分支箱体分别是用于箱型避雷器、变压器、气体绝缘母线和输电线接地开关的箱体。
7.如权利要求4所述的气体绝缘开关装置，其特征在于所述分支箱体分别是用于箱型避雷器、变压器、气体绝缘母线以及从所述气体绝缘母线向不同方向分支的气体绝缘母线的箱体。
8.一种在电力引入部分或在电力引线部分设置的具有充气套管的气体绝缘开关装置，其特征在于：
在所述充气套管下设置的充气下部箱体上，沿与所述充气套管中轴近似正交的方向上布置至少3个分支箱体，并且，有至少两对所述分支箱体，每对以90°或更大的角度布置。
9.如权利要求8所述的气体绝缘开关装置，其特征在于至少有三对所述分支箱体，每对以120°角布置。
10.一种在电力引入部分或在电力引线部分设置的具有充气套管的气体绝缘开关装置，其特征在于：
在所述充气套管下设置的充气下部箱体上，沿与所述充气套管中轴近似正交的方向上布置至少3个分支箱体，并且用于控制电场的接地屏蔽在与每个所述分支箱体下部相同的高度上从所述充气套管伸出。
11.如权利要求1所述的气体绝缘开关装置，其特征在于所述分支箱体每个都如此布置，使得距地面1米高度处的电场不超过100V/cm。
12.一种套管，其特征在于：
所述套管具有连接部分，沿与所述套管中轴近似正交的方向上能连接至少4个分支箱体，并且所述套管在低于所述分支箱体连接部分的位置上具有下部箱体。
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