TWI307905B - - Google Patents

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1307905 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種使用切換饋電於負荷 真空閥的多電路選擇開關裝置者。 【先前技術】 一般，在電力電線系統中，欲切換饋電 系統使用著多電路選擇開關裝置。作爲該多 裝置眾知有氣體絕緣型的多電路選擇開關裝 體絕緣型是絕緣氣體劣化等的保養較繁雜， 是比固體絕緣物的耐電壓特性還差，而須將 關距離設成比固定絕緣型還大。尤其是，老 電路，負荷系統1電路的多電路成爲3電路以 成小型。 所以，使用真空閥來構成多電路選擇開 閥是分別以遮蔽端板來密閉絕緣筒的開口端 器，在真空容器內面對面配置被連設於貫通 板的固定導體的固定電極，及被連設於貫通 端板的可動導體的可動電極，而包圍兩電極 弧屏所形成。 又，在真空容器的外側將可動側母線連 ，而將固定側端（固定導體側）至可動側端 爲止軸方向全領域藉由固體絕緣物覆蓋的方 器的外面。接地外箱是由真空容器的可動側 的電源系統的 於負荷的電力 電路選擇開關 置。但是，氣 又，絕緣氣體 三相導體的相 ^如電力系統2 上，則很難做 關裝置。真空 來構成真空容 一方的遮蔽端 另一方的遮蔽 的方式配置電 接於可動導體 (可動導體側 式模製真空容 嵌帽包括可動 -5- (2) 1307905 側母線而被密接固定於固體絕緣物，而將絕緣氣體封入在 接地外箱內。 往常，在欲以固體絕緣物模製絕緣真空容器的情形， 從固定側端至可動側端止的軸方向全領域藉由固體絕緣物 覆蓋真空容器的外面的方式予以模製。此爲例如被記載於 下述的專利文獻1。 專利文獻1:日本特開2002- 1 5645號公報 【發明內容】 在先前技術中，從固定側端至可動側端爲止的軸方向 全領域藉由固體絕緣物覆蓋真空容器的外面的方式予以模 製之故，因而當將可動電極打開於固定電極，則在真空容 器與接地外箱之間的固體絕緣物端面，成爲有電源系統電 壓相當的大電場施加於沿面方向。爲了防止此，須增大固 體絕緣物的厚度，而具有多電路選擇開關裝置成爲大型化 φ 且成本變高的問題點。 本發明的目的是在於提供一種減低施加於模製絕緣真 空容器的固體絕緣物的電場並可謀求小型化的多電路選擇 開關裝置。 本發明的特徵，將分別以遮蔽端板密閉絕緣筒的開口 端所構成的真空容器從固定側朝軸方向覆蓋絕緣筒一部分 的方式以固體絕緣物作成模製絕緣。 換言之，本發明是藉由固體絕緣物軸方向地覆蓋絕緣 筒的位置，是接點電極（固定電極或可動電極）與電弧屏 -6 - (3) (3)1307905 之間的靜電容量，作成比電弧屏與接地外箱之間的靜電容 量還小者。 又，在本案說明書中，將真空容器（真空閥）的固定 電極（固定導體）側稱爲固定側，而將可動電極（可動導 體）側稱爲可動側。 本發明是電弧屏與接地外箱之間的靜電容量作成比接 點電極與電弧屏之間的靜電容量還大地覆蓋絕緣筒的一部 分的方式施以模製絕緣之故，因而可減小電弧屏與接地外 箱的電壓分擔。因此，可減低施以多電路選擇開關裝置的 沿面方向的電場之故，因而可減少真空容器的厚度，而可 小型化多電路選擇開關裝置。 【實施方式】 真空容器是分別以遮蔽端板密閉絕緣筒的開口端所構 成。固定電極是被連設於貫通一方的遮蔽端板的固定導體 ，而可動電極是被連設於貫通另一方的遮蔽端板的可動導 體，與固定電極面對面被配置。在真空容器內包圍接點電 極（固定電極與可動電極）的方式配置有電弧屏。可動側 母線是在真空容器外側被連接於可動導體。固體絕緣物是 從真空容器的固定側端朝軸方向覆蓋絕緣筒的一部分的方 式施以模製絕緣。接地外箱是從可動側端嵌帽真空容器而 密接固定於固體絕緣物，被封入有絕緣氣體。藉由固體絕 緣物朝軸方向覆蓋絕緣筒的位置，是接點電極與電弧屏之 間的靜電容量作成比電弧屏與接地外箱之間的靜電容量還 (4) (4)1307905 實施例1 在第1圖至第4圖表示本發明的一實施例。第丨圖是表 示前視觀看的縱斷面圖；第2圖是表示第丨圖的A_A的斷面 圖；第3圖是表示第2圖的俯視圖；第*圖是表示主要部分 的擴大斷面圖。又，表示於第1圖至第4圖的實施例是表示 在二電路分別設置接地開關器用的真空閥的例子，收納本 發明的多電路選擇開關裝置是筐體是省略圖示。又，在第 4圖表示以粗線一點鏈線所包圍的範圍，爲用以說明下述 的本發明的效果。 在第1圖至第4圖中’ 1相別地設有三個真空閥13、lb 、1C。構成真空閥1的真空容器2是分別以遮蔽端板4、5密 閉絕緣筒3的開口端所構成。構成真空閥！的固定電極（固 定接點）6是被連設於貝通圖7^下方的一方的遮蔽端板5的 固定導體7前端。可動導體9是在與固定導體7同一軸線上 設於貫通另一方的遮蔽端板4而位於固定導體7的上方。在 面對面於固定電極6的可動導體9前端連設有可動電極（可 動接點）8而被固定。可動電極8與固定電極6是面對面被 配置。 固定電極6與可動電極8的接點電極是藉由電弧屏10包 圍著周圍。可動導體9是從真空容器2突出而經由操作桿11 被連結於操作器12。操作器12是被連結於與固定電極6接 觸隔開可動電極8的驅動機構部（未圖示）。 -8- (5) 1307905 對於可動導體9的上下移動而爲了保持多電路選擇開 關裝置2的真空設有不銹鋼製風箱13。在可動導體9有可動 側母線1 4連接在真空容器2的外側。可動側母線〗4是具備 滑動觸點’而藉由滑動觸點而與可動導體9電性地被連接 。如第1圖所示地’可動側母線1 4是被連接於同一相的三 個真空閥la、lb、lc的各該可動導體9。 從多電路選擇開關裝置2的固定側端朝軸方向（垂直 方向）覆蓋絕緣筒3的一部分的方式藉由固體絕緣物15被 模製絕緣。藉由真空谷器15朝軸方向覆蓋絕緣筒3的位置 (上端位置）l5a’是固定電極6或是可動電極8與電弧屏 10之間的靜電容量作成比電弧屏10與接地外箱16之間的靜 電容量還小。第1圖、第2圖及第4圖是表示固體絕緣物15 的上端位置1 5 a設於電弧屏1 0的垂直方向的下端附件的例 子。 覆蓋頂部的接地外箱1 6是從真空容器2的可動側包括 可動側母線1 4嵌帽三個真空閥1 a、1 b、1 c，而將下側開口 部密接固定於固體絕緣物1 5。在接地外箱1 6內封入有絕緣 氣體。被保持在固體絕緣物15的三個真空閥la、lb、1(^是 被收納於塡充有絕緣氣體的接地外箱1 6內。真空閥1 a、i b 、1 c的操作桿1 1是在接地外箱1 6內被連接於可動導體9， 而貫通接地外箱1 6被連結於操作器1 2。 如第2圖所示地，各相（U、V、W)的真空閥ia〜:u與 接地外箱I6等所構成的開關器單元26 ( 26U、26V、26W ) 是排列配置3相分量。固體絕緣物1 5的下部是隨著變成下 -9- (6) 1307905 方形成直徑變小的推拔狀，而被連結於電纜頭 體7是被連接於固定側母線24，而經由電纜頭 電纜18。在固體絕緣物15的周圍形成有接地層 如第2圖及第4圖所示地，在真空閥1是排 器用的真空閥20。真空閥20是與真空閥1同樣 絕緣物15被保持著。真空閥20的固定側是藉由 被連接於真空閥1的固定導體7，可動側是經由 連結於操作器23。 如此地所構成的多電路選擇開關裝置的動 故，因而省略詳細說明，惟1相單線連接圖是β 所示者。例如，在真空閥1 c的固定側連接有参 又，在真空閥1 a、1 b的固定側作成被連接有不 系統A、B。藉由操作器12 (12a、12b、12c) 閥1 (la、 lb、 lc)。真空閥1 (la、 lb、 lc) 由所增加之字（a、b、c)相同的操作器12( 12c)所進行。 欲饋電於負荷系統L，打開各相（u、V、 閥lc之後，打開真空閥la。在被連接於真空閥 的負荷系統L，由被連接於真空閥1 a的固定側纪 所饋電。又，由電源系統B饋電於負荷L時，則 U、V、W)的真空閥la’而打開真空閥lb。如 多電路的選擇切換。又，真空閥1的開關檢修 閥2〇所進行。驅動真空閥20是利用操作器23 ( 23〇所進行。 17。固定導 1 7被連接於 19 ° 有接地開關 地藉由固體 連接導體21 操作桿22被 作是眾知之 交爲如第5圖 ί荷系統L。 相同的電源 來驅動真空 的驅動是藉 12a 、 12b 、 W )的真空 lc的固定側 ]電源系統A 開放各相（ 此地，進行 是打開真空 23a ' 23b 、 •10- (7) (7)1307905 又’在本發明中，從構成真空閥1的多電路選擇開關 裝置2的固定側朝軸方向覆蓋絕緣筒3的一部分的方式藉由 固體絕緣物1 5施以模製絕緣。將真空閥i作成打開狀態， 模擬電源系統電壓被施加於固定導體7與可動導體9時的等 電位面分布，並將所解析的結果表示於第6圖至第8圖。 解析等電位面分布是在第4圖以粗線一點鏈線所包圍 的範圍，固體絕緣物1 5以模製真空閥1的固定側的位置（ 高度）作爲參數。將接點電極（固定電極6與可動電極8) 亦即固定導體7 (可動導體9)的電位作爲1〇〇%，而將接地 外箱1 6的電位作爲0%，而電弧屏1 0的電位是計算作爲浮游 電位。 第6圖是表示固體絕緣物15模製包括真空容器2的遮蔽 端板5與絕緣筒3的一部分的位置（高度）爲止的情形的等 電位面分布。等電位面分布是表示分布寬小則電場變大的 情形。又，在第6的圖示左邊，爲了比較構成與解析結果 表示以第4圖的一點鏈線所包圍的構成。 在該情形下，成爲在電弧屏與接地外箱I6之間’有 固體絕緣物15進入一部分的形態之故，因而會增加電弧屏 10與接地外箱16之間的靜電容量。電弧屏1〇的電位是成爲 接點電極（固定電極6與可動電極8)亦即固定導體7 (可 動導體9)與電弧屏10之間的靜電容量的反比例。若靜電 容量大則電壓分擔變小。在該情形下’電弧屏1 〇的電丨·^朝 接地外箱16的電位被拉下成爲56%。又’固體絕緣物15與 絕緣筒3的接合點50的電位是成爲43%。 -11 - (8) (8)1307905 第7圖是表示固體絕緣物15模製至真空容器2的遮蔽端 板5下部爲止的情形的等電位面分布。在該情形下，固體 絕緣物15未進入電弧屏10與接地外箱16之間之故，因而電 弧屏10的電位是成爲比第6圖的情形稍高的65%。又，固體 絕緣物15的中心軸側是接觸於固定導體7之故，因而接合 點50的電位是成爲100%。 第8圖是表示固體絕緣物15模製至真空容器2的絕緣筒 3上端爲止的情形的等電位面分布。在該情形下，成爲固 體絕緣物1 5完全進入到電弧屏1 0與接地外箱1 6之間的形態 之故，因而電弧屏1〇的電位是比第6圖的情形還大幅地被 拉下成爲35%。又，固體絕緣物15是接觸於遮蔽端板4之故 ，因而接合點5 0的電位是成爲1 0 0 %。 第9圖是表示針對於圖示於第6圖至第8圖的三種情形 ，以固體絕緣物1 5與絕緣筒3的接合點5 0作爲原點來比較 對於固體絕緣物15與接地外箱16的接合點51的路徑的電場 強度分布的特性圖。第9圖的橫軸右方向是對應於接地外 箱16。縱軸是電場強度的相對値，以對數顯示。 特性a是以固體絕緣物1 5包括絕緣筒3的一部分的方式 施以模製的第6圖的情形的電場強度分布；特性b是以固體 絕緣物15模製至固定側遮蔽端板5下部爲止的第7圖的情形 的電場強度分布；特性c是以固體絕緣物1 5包括絕緣筒3上 端爲止全體的方式施以模製的第8圖的情形的電場強度分 布。 比較此些’則以固體絕緣物1 5包括絕緣筒3的一部分 -12- (9) (9)1307905 的方式施以模製的情形的電場値，是由特性a可知，比特 性b之以固體絕緣物15模製至遮蔽端板5的下部爲止的情形 ，或是特性c的固體絕緣物15包括絕緣筒3全體的方式施以 模製的情形還被大幅度減低。因此，可減低施加於固體絕 緣物15的沿面方向的電場之故，因而可減少固體絕緣物15 的厚度，又可小型化多電路選擇開關裝置。 又，除了固定真空閥1的功能之外，也可發揮提高固 體絕緣物I5的接合部50的絕緣可靠性的效果。 實施例2 在第10圖表示本發明的實施例2。在第10圖中與實施 例1不同處爲以可撓性導體構成可動側母線2 5之處。 在實施例2中也可減低施加於固體絕緣物1 5的沿面方 向的電場，又，在可動側母線25不必設置滑動觸點之故， 因而具有減低零件數的效果。 在第11圖至第13圖表示本發明的實施例3。第11圖是 表示前視觀看的縱斷面圖：第12圖是表示第11圖的B-B斷 面圖；第13圖是表示第12圖的俯視圖。 實施例3是將各相的真空閥la使用作爲斷路器，將真 空閥lb使用作爲接地開關器，將真空閥lc使用作爲隔絕開 關者。由各相（U、V、W)的真空閥la〜lc與接地外箱16 等所構成的開關器單元26 ( 26U、26V、26W)是如第12圖 所示地排列配置成3相分量。又，如第1 3圖所示地，斷路 器用的真空閥la是藉由操作器12a，接地開關器用的真空 -13- (10) 1307905 閥1藉由操作器23b，隔絕開關用的真空閥lc是藉由操 作器23 c以3相一倂地被開關操作。實施例3的1相單線連接 ®是以真空閥la~lc表示則成爲第14圖所示。 在實施例3中，也可減低施加於固體絕緣物1 5的沿面 $向的電場，又可小型化多電路選擇開關裝置。 實施例4

在第15圖及第16圖表示本發明的實施例4。實施例4是 在實施例3中將接地外箱1 6予以三相一倂形式地構成者。 在接地外箱1 6的內部，配置有各相（U、V、W )的全部真 空閥1 a〜1 c。 在實施例4中，也可減低施加於兩個相的固體絕緣物 15的電場，又’因絕緣氣體區劃成爲—個，因此發揮構造 成爲簡單的效果。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示本發明的實施例1的前視觀看的縱斷面圖 第2圖是表示第1圖的A-A斷面圖。 第3圖是表示第2圖的俯視圖。 第4圖是表示實施例1的主要部分的擴大斷面圖。 第5圖是表示本發明的實施例1的1相的單線連接圖。 第6圖是表示用以說明本發明的等電位面分布圖。 第7圖是表不用以說明本發明的等電位面分布圖。 -14 - (11) (11)1307905 第8圖是表示用以說明本發明的等電位面分布圖。 第9圖是表示用以說明本發明的特性圖。 第10圖是表示本發明的實施例2的構成圖。 第11圖是表示本發明的實施例3的前視觀看的縱斷面 圖。 第12圖是表示第11圖的B-B斷面圖。 第1 3圖是表示第1 2圖的俯視圖。 第14圖是表示本發明的實施例3的1相的單線連接圖。 第15圖是表示本發明的實施例4的前視觀看的縱斷面 圖。 第16圖是表示第15圖的俯視圖。 【主要元件符號說明】 1 :真空閥 2 :真空容器 3 :絕緣面 4 :可動側遮蔽端板 5 :固定側遮蔽端板 6 :固定電極 7 :固定導體 8 :可動電極 9 :可動導體 1 〇 :電弧屏 1 1 :操作桿 -15- (12) 1307905

12 : 13: 14 : 15 : 16 : 17: 18 ·· 20 : 21 : 22 : 23 : 24 : 25 : 26 : 操作器 風箱 可動側母線 固體絕緣物 接地外箱 電纜頭 電纜 接地層 真空閥 連接導體 操作桿 操作器 固定側母線 可撓性可動側母線 開關器單元

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Claims (1)

1307905 ⑴ 十、申請專利範面 1 - 一種多電路選擇開關裝置，屬於具備：分別以遮 蔽端板密閉絕緣筒的開口端所形成的真空閥，及配置於該 真空閥內，且被連設於貫通上述遮蔽端板的一方的固定導 體的固定電極，及配置於上述真空閥內，且被連設於貫通 上述遮蔽端板的另一方的可動導體，而且與上述固定電極 面對面所配置的可動電極，及包圍上述固定電極與可動電 極的方式被配置於上述真空閥內的電弧屏，及從上述可動 導體側覆蓋上述真空閥而被密閉，於內部封入有絕緣氣體 的接地外箱，其特徵爲： 上述真空閥.的外側一部分是從固定側朝可動側以固體 絕緣物被模製絕緣，而上述接地外箱被密接固定於上述固 體絕緣物。 j 2. 如申請專利範圍第1項所述的多電路選擇開關裝置 ’其中，利用上述固體絕緣物從固定側朝可動側模製絕緣 上述真空閥的外側一部分的位置，是上述固定電極或可動 電極與上述電弧屏之間的靜電容量，比上述電弧屏與上述 接地外箱之間的靜電容量還小。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的多電路選擇 開關裝置，其中，上述真空閥是各相別地具有，各相的真 空閥分別地以上述固體絕緣物被模製絕緣，而且上述接地 外箱是各相別地密接固定於上述固體絕緣物。 • 4 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述的多電路選擇 開關裝置，其中，上述真空閥是各相別地有三台，各相的 -17- (2) (2)1307905 三台真空閥別地以各相的固體絕緣物被模製絕緣，而且各 相別的上述接地外箱是各相別地密接固定於各相別的上述 固體絕緣物。 5.如申請專利範圍第4項所述的多電路選擇開關裝置 ’其中，各相的三台上述真空閥是相別地使用作爲斷路器 ’接地開關器及隔絕開關。 6 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述的多電路選擇 開關裝置，其中，在上述真空閥的上方外側具備被連接於 上述可動導體的可動側母線。 7.如申請專利範圔第6項所述的多電路選擇開關裝置 ，其中，上述可動側母線是以可撓性導體所構成。

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