母線容器、和其裝配方法以及利用該母線容器的氣體絕緣開關的製作方法
2023-04-30 11:07:06 1
專利名稱：母線容器、和其裝配方法以及利用該母線容器的氣體絕緣開關的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種母線容器以及該母線容器的裝配方法，特別的，涉及一種適用於在絕緣氣體被封裝入母線容器的條件下進行安裝的母線容器以及該母線容器的裝配方法。
背景技術：
在JP A 5-30711中公開了一種傳統的裝配氣體絕緣開關裝置的方法。
在該在先技術方案中，一種絕緣氣體被封裝入形成氣體絕緣開關裝置主母線的第一管線中，具有向第二管線側凸起的形狀的第一絕緣隔板與第一管線的一端相連，從第一管線側看上去呈凹陷狀的凹陷形狀的第二絕緣隔板與第二管線的一端相連，該第二管線中絕緣氣體以相同方式被封裝。在第一絕緣隔板的凸起部分與第二絕緣隔板的凹陷部分相裝配的條件下，第一管線和第二管線彼此端部相對地連接，這樣，形成了主母線。
在該在先技術方案中，氣體絕緣開關裝置的主母線僅需在工廠中在各管線中充入絕緣氣體，然後在現場將管線互相裝配即可。
但是，在該方法中，當兩個管線裝配在一起時，它們的裝配是在空氣存在於裝配部分的條件下進行的，這樣，由於裝配部分存在的空氣，就不可能確保管線和導體之間的絕緣，因此很難實現一裝配部分保持絕緣的主母線。
發明內容
本發明的一個目的就是提供一母線容器和母線容器的裝配方法，通過本發明甚至在利用預先充滿絕緣氣體的母線氣體容器、並將其在現場裝配而構成的氣體絕緣開關中，連接部分的絕緣性能可被提高，且在現場的工作時間可被縮短。
為了實現上述目的，本發明的母線容器包括至少兩個母線氣體容器，它們每一個都具有一開口端，並在其中密封有絕緣氣體，母線導體裝於各母線氣體容器中，隔板將母線導體支撐到母線氣體容器上，從而封閉母線容器的開口端，母線容器的特徵在於母線氣體容器彼此端部相對著連接，一個氣體容器中的多個所述母線導體和另一母線氣體容器中的多個母線導體端部彼此端部相對分別相連，母線導體的每個連接部分均包括位於母線導體端部的中心導體，和連接端部相對布置的母線導體的連接導體，連接導體的周圍充滿絕緣氣體。
另外，為實現上述目的，本發明的裝配方法通過將多個內部包含有母線導體和絕緣氣體的母線氣體容器和母線導體相連接，對母線容器進行裝配，本方法的特徵在於在當將母線氣體容器中的絕緣氣體引入連接部分時，絕緣氣體被封裝在母線氣體容器中的條件下，母線導體被連接，當連接結束時，氣體充入連接部分。
另外，為實現上述目的，本發明的裝配方法通過將多個內部包含有母線導體和絕緣氣體的母線氣體容器和母線導體相連接，對母線容器進行裝配，本方法的特徵在於在絕緣氣體被封裝在母線氣體容器中的狀態條件下，母線氣體容器彼此端部相對連接，且包含在一個母線氣體容器中的母線導體和包含在另一母線氣體容器中的母線導體彼此端部相對連接，連接後，存在於母線導體的連接部分和母線氣體容器中的連接部分的空氣被從這些地方抽出，然後將絕緣氣體注入連接部分並密封。
圖1示出本發明第一實施例的氣體絕緣開關裝置的整個連接部分的結構剖面圖；圖2示出本發明實施例中氣體絕緣開關裝置的電路圖；圖3示出圖2中氣體絕緣開關裝置沿A-A線的剖面圖；圖4為圖1的局部的放大剖面圖，示出氣體絕緣開關裝置連接前的部分結構；圖5為圖1的局部的放大剖面圖，示出氣體絕緣開關裝置連接後的結構；圖6示出本發明第二實施例的氣體絕緣開關裝置的整個連接部分的結構剖面圖；圖7為圖6的局部的放大剖面圖，示出氣體絕緣開關裝置連接後的結構；圖8為本發明另一實施例的氣體絕緣開關裝置的連接部分的結構剖面圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖1-5描述本發明的一個實施例。
圖2為一民用超高接收變壓器設備的單線連接圖，其中，一個位於雙通接收器的氣體絕緣開關裝置的組合變流變壓器的次級一側的母線、兩個計量裝置和四個存儲裝置被置於雙母線中。在本實施例中的氣體絕緣開關裝置中，具有兩個接收單元LU1、LU2以及組合的變流變壓器單元PU1、PU2和四個變壓器側單元TU1、TU2、TU3、TU4。該接收單元LU1和接收單元LU2、組合的變流變壓器(combined voltage currenttransformer)單元PU1和組合的變流變壓器單元PU2、變壓器側單元TU1和變壓器側單元TU4、以及變壓器側單元TU2和變壓器側單元TU3均相對於一直線對稱裝配，因此，只需對其一側進行說明。
對於接收單元LU2，只示出了電纜引入箱，通過變流器引入到一電纜接頭的主電路導體被連接到布置於操作櫃(0peratlon cubicle)240的背側上的電路斷路器(circuit breaker)219的一端。電路斷路器219的另一端被連接到斷開電路(disconnecting circuit)。電纜接頭和斷開電路之間，接地開關的一端連接到避雷器的一端，該接地開關另一端接地，該避雷器的另一端通過避雷器分離裝置接地。另外，接地開關分別與電路斷路器219的兩端都相連。
組合的變流變壓器單元PU2具有組合的變流變壓器PCT，該變流變壓器在其兩側都與接地開關的一端連接，而該接地開關的另一端與斷開電路連接。該變壓器側單元TU4是這樣構造成的將電路斷路器的一端與斷開電路250、252的一端連接，將斷開電路另一端與接地開關260、262的一端連接，接地開關另一端接地，並將電路斷路器的另一端與接地開關220的一端連接、該接地開關的另一端接地，然後將變壓器側單元TU4通過電纜接頭221連接到變壓器TR4上。
該接收單元LU2的變壓器側端通過一具有斷開電路和一個一端接地的接地開關的連接導體與組合變流變壓器單元PU2連接。變壓器側單元TU3的電力接收側端通過一具有斷開電路和一端接地的接地開關的連接導體與組合變流變壓器單元PU2連接。
圖3為沿圖2中A-A線的截面圖，示出了變壓器側單元TU1至TU4的側視圖。兩個、上部和下部引入部分241、242被設置於布置在操作櫃240的後側，即操作櫃240的相反側上的開關裝置219上。設置於上部的引入部分241通過接地開關220與電纜接頭221連接，設置在下部的引入部分242在向組合變流變壓器次級母線方向分支的分支部分234處分支，該分支的引入部分通過具有接地開關260、262的斷路開關250、252與分別組合電壓電流次級母線母線2、母線3連接。
圖1為一截面圖，示出了連接部分，與引入部分241和電纜接頭221連接的母線氣體容器101和母線氣體容器102在該連接部分結合。圖4為連接前，圖1中的母線氣體容器的部分的放大截面圖，圖5為連接後，圖1中的母線氣體容器的部分的放大截面圖。
在圖1中，母線氣體容器101、102分別為圓筒形金屬容器，高壓絕緣氣體被封裝在各母線氣體容器中。當運輸氣體絕緣開關裝置時，該氣體絕緣開關裝置在母線氣體容器101、102的邊界表面處被分開。尺寸小於各母線氣體容器101、102的法蘭101a、102a的直徑的絕緣隔板101b、102b通過螺栓101c、102c連接到法蘭101a、102a上。O形密封圈101d、102d分別置於法蘭101a和絕緣隔板101b以及法蘭102a和絕緣隔板102b之間，從而密封母線氣體容器101、102中的氣體。具有一端開口的凹陷形狀的中心導體101e、102e被布置在絕緣隔板101b、102b的內側，且在三個相位上相互平行，可膨脹接觸物101f、102f設置於各中心導體101e、102e的凹陷形部分中。中心導體101e、102e通過螺栓101h、102h分別與母線氣體容器101、102中的母線導體101g、102g結合為一體。當母線氣體容器101、102端部相對彼此相連時，形成連接導體、並可以自動連接(插入式)且具有球狀外形的導體103被插入中心導體的凹陷部分，以保持其與接觸物102f固定接觸，然後使母線氣體容器101向母線氣體容器102接近，導體103被壓在中心導體的凹陷部分中，並與接觸物101f相貼合。球形導體103被製成這樣一種結構，即在一定程度上其可自由移動，且接觸物101f、102f與球形導體103相貼合，從而導體的連接，即電流通路可以被保證。
另外，在中心導體102e中形成有連通孔152，且該連通孔152由止回閥108封閉。該止回閥108上連接有一條狀部件150，該部件可在連通孔152中運動。該止回閥108上設有一O形密封圈110。該具有O形密封圈110的止回閥108通過彈簧109的壓力被壓在中心導體102e上，從而在母線氣體容器101和母線氣體容器102接合之前，堵住連通孔152，這樣就保持了連通孔152和母線氣體容器102之間的氣密封。
另外，母線氣體容器101和母線氣體容器102通過利用螺栓104和螺母105緊固其上的法蘭101a和102a而彼此相連，在連接後，將母線氣體容器101、102結合而形成的連接部分的氣體密封通過氣密封部件的O形密封圈106而實現。
下面，將參照附圖4和5說明當母線氣體容器101、102連接時，將停留在連接部分107中的空氣排到容器外側的方法。
如圖4所示，在母線氣體容器101和102連接之前，通過彈簧109的彈力，止回閥108與中心導體102e緊密接觸，母線氣體容器102中的氣體密封通過上述的O形密封圈102d和與止回閥108結合的O形密封圈110的作用而實現。當母線氣體容器101和母線氣體容器102互相靠近時，與止回閥108相連的條形部件150的頂端被帶動與中心導體101e接觸，彈簧109被壓縮，止回閥108與中心導體102e分離。此時，母線氣體容器102e中的高壓絕緣氣體通過設在中心導體102e上的連通孔152流入到連接部分107中，因而存在於連接部分107中的空氣從法蘭101a和102a之間被壓出容器。此時，連接部分107與絕緣氣體接觸。然後，如圖3所示，母線氣體容器101和母線氣體容器102通過利用螺栓104和螺母105緊固它們的法蘭101a和102a而彼此相連。
這樣，絕緣氣體被封裝圍繞在接觸物101f和102f以及球形導體103周圍，另外，絕緣氣體還被封裝在絕緣隔板101b和102b之間形成的間隙中，從而實現不存在空氣，與傳統的裝置不同，並且保持絕緣隔板101b、102b、接觸物101f、102f和導體103構成的連接導體之間的絕緣，即使當施加使用電壓時電流也不會流過。另外，由於絕緣氣體也存在於絕緣隔板101a和102a之間，因此它們之間也可保持絕緣狀態。
這樣，到目前為止，在製造氣體絕緣開關裝置的整個主母線時，分離的母線氣體容器被裝配，然後對裝配的整個主母線進行抽真空處理，並將絕緣氣體封入其中，從而建立母線的絕緣狀態。但是，當上述第一實施例被應用於氣體絕緣開關裝置時，通過在各母線氣體容器中預先封入幾個氣壓的絕緣氣體，並利用母線氣體容器中的高壓絕緣氣體將存留在連接部分中的空氣排出容器，在裝配了主母線後要進行的傳統的抽真空工作和絕緣氣體的封裝工作則可省略，裝配步驟可大大減低。
圖6為一截面圖，示出了本發明第二實施例的氣體絕緣開關裝置的連接部分的全部。圖7為連接後圖6的部分的放大圖。具有與前述實施例中相同附圖標記的部分或部件具有相同的結構，對它們的說明將被省略。
在本實施例中，溝通大氣和連接部分107的連通孔154被置於較O形密封圈106更靠內部的位置。具有O形密封圈112的止回閥111作為一密封元件，被設置用於封閉連通孔154。該止回閥111在母線氣體容器101和母線氣體容器102連接後被打開，存留在連接部分中的空氣被排出成真空，然後絕緣氣體如SF6被封裝，止回閥111關閉，這樣，當連接時，存留在連接部分107中的空氣就被絕緣氣體替換。因此，連接後連接部分的絕緣效果就可被顯著提高。
這樣，通過將上述第二實施例應用於氣體絕緣開關裝置的分離表面，母線氣體容器101內的絕緣氣體和母線氣體容器102內的絕緣氣體就通過O形密封圈101d和O形密封圈102d被分彆氣密密封，從而使工廠檢測完成後的氣體收集工作以及用於運輸的乾燥劑的密封工作都可被省略，且通過在母線氣體容器連接後打開止回閥111，排出存留在連接部分中的空氣然後封裝絕緣氣體，使連接時存留在連接部分107中的空氣可被絕緣氣體替換，從而不需進行傳統的結合的母線氣體容器的整個主母線的抽真空工作和絕緣氣體的封裝工作，而僅僅需要對連接部分進行抽真空工作和絕緣氣體的封裝工作就足夠了，從而使工作縮短。
通過這種方式，根據本實施例，由於絕緣氣體以與前述實施例相同的方式被封裝在連接導體的周圍，因此可以保持連接導體和絕緣隔板之間的絕緣條件，另外，由於絕緣氣體也存在於隔板101a和102a之間，因此它們之間也可保持絕緣狀態。
圖8示出一實施例，對前述的第一實施例進行了改進。在該實施例中，母線氣體容器101和母線氣體容器102的連接部分處的圓筒形密封壁210形成了一密封空間。密封壁210通過在它與母線氣體容器101和102之間使用用於保持密封狀態的部件，如O形密封圈212、214，形成了相對於外界的密封狀態。在前述的各實施例中，當在連接部分封裝入絕緣氣體時，該密封壁已預先被裝配，因此從連接部分洩漏的絕緣氣體就可被抽氣泵收集，而不會洩漏到大氣中。
另外，下面的工作也可能進行，即，連接部分被密封壁覆蓋之後，其內部通過抽氣泵達到一定程度的真空，然後上述實施例被實施，從而使在封裝絕緣氣體時存留在連接部分中的空氣被減少，連接部分的絕緣效果被改善。
另外，在第二實施例中，同樣的，也可應用上述實施例。此時，即使當如隔板上出現了損壞這樣的事故發生，且當空氣被抽真空時，裝在氣體容器中的絕緣氣體通過法蘭上的連通孔被漏出容器時，或當絕緣空氣通過連通孔被封裝時，絕緣氣體由於失誤被洩漏到容器這樣的事故發生時，都可以通過密封室210收集將要洩漏入大氣的絕緣氣體。
另外，在上述各實施例中，氣體絕緣開關裝置的例子是其中容器中的導體為三相一組型(three phase block type)且被布置成相互平行排列，但是，各實施例也可被應用於導體為三相一組型且被布置成為三角形排列的氣體絕緣開關裝置或分相型(phase separation type)的氣體絕緣開關裝置中。
在上述各實施例中，示出了應用於運輸的分開的表面部分的例子，但是，各實施例也可應用於將會被增大或擴展的一個部分或一個以上部分。
在將要增大的氣體絕緣開關中，通過預先將第一或第二實施例應用於末端部分，當前述形成的結構增大時，形成增大的裝置的末端表面，並利用連接導體或導體，當裝置增大時抽真空工作可被省略，絕緣氣體的充氣操作也可被最小化，從而要在現場進行的工序也被縮短，對增大裝置時的電力中斷的時間也被最小化。
在本發明的氣體絕緣開關中，即使當預先封裝有絕緣氣體的母線氣體容器被組合以形成一個母線容器時，連接部分的絕緣性能也可被提高，這樣，當在現場連接時，抽真空和絕緣氣體的封裝工作就可被省略或縮短，從而可簡化工廠中和現場的氣體處理的操作，現場上進行的工序被縮短。
工業實用性本發明可用於母線容器和多種氣體絕緣開關裝置等的連接。
權利要求
1.通過將多個內部包含有母線導體和絕緣氣體的母線氣體容器和所述母線導體相連接而進行母線容器裝配的方法，其特徵在於在絕緣氣體被封裝在所述母線氣體容器中的條件下，在將所述母線氣體容器中的絕緣氣體引入所述氣體母線導體的連接部分時，母線導體的端部被彼此連接，當連接結束時，氣體充入連接部分。
2.通過將多個內部包含有母線導體和絕緣氣體的母線氣體容器和所述母線導體相連接而進行母線容器裝配的方法，其特徵在於在絕緣氣體被封裝在母線氣體容器中的條件下，母線氣體容器端部彼此連接，所述母線導體端部彼此相連，連接後，存在於母線導體的連接部分和母線氣體容器的連接部分的空氣被從中抽出，然後將絕緣氣體注入連接部分並氣密封。
3.根據權利要求2所述的母線容器裝配方法，其特徵在於從所述連接部分中抽空空氣和絕緣氣體的封裝都是通過設在一個所述母線氣體容器的一端上的法蘭上的連通孔而實現的。
全文摘要
一種為了減少工廠內和現場的氣體處理操作、簡化操作、縮短工序而設計的母線容器，一種裝配該容器的方法，和一種利用該母線容器的氣體絕緣開關。當容器(101、102)要相連時，通過如下方式實現這種連接使可自動(插入式)連接的球形導體(103)與接觸物(102f)連接，並將導體固定就位，使容器(101)靠近容器(102)，並使導體(103)與接觸物(101f)接合。在進行連接前，止回閥(108)通過彈簧(109)的彈力與中心導體(102e)緊密接觸。但是，當容器(101、102)彼此靠近時，止回閥(108)的前端與中心導體(101e)接觸，從而壓縮彈簧(109)，使止回閥(108)和中心導體(102e)分離，於是，容器(102)中的高壓絕緣氣體將接合處(107)中的空氣從法蘭(101a、102a)連接前在中心導體(102e)處形成的開口推出容器，使接合處(107)充滿絕緣氣體。
文檔編號H02G5/00GK1540822SQ200410002910
公開日2004年10月27日 申請日期2001年1月19日 優先權日2000年2月24日
發明者青柳健二, 大森荘司, 田中豐一, 一, 司 申請人:株式會社日立製作所