CN101001006A - 气体绝缘电气设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止使用包含作为变暖系数小的绝缘气体的CF₃I的气体绝缘电气设备的绝缘性恶化的有效气体绝缘电气设备。具备：封入绝缘气体的密闭容器；以及以与上述密闭容器电绝缘的状态设置在该密闭容器内的真空断路器及切断器，其特征在于，上述真空断路器是电流断路时的弧光不会泄漏到真空容器外的遮光型，上述绝缘气体是由容积比为40％以上的CF₃I和液化温度比该CF₃I还低且地球变暖系数比SF₆还小的其他绝缘气体构成的混合气体，该混合气体的气压为0.1～0.3MPa·abs，再有在上述密闭容器内设置吸附剂，该吸附剂吸附由CF₃I的分解生成的低分子量物质。

Description

气体绝缘电气设备

技术领域

本发明涉及用于变电站或转换站的使用电绝缘气体绝缘的气体绝缘电气设备，特别涉及适于考虑对地球变暖的影响而抑制变暖的气体绝缘开关装置。

背景技术

对于在变电站或转换站的气体绝缘开闭装置，作为封入其密闭容器内的绝缘气体使用SF₆气体。该绝缘气体在化学上稳定，毒性极低，而且电绝缘性能和消弧性能优良。

然而，虽然SF₆气体是没有与臭氧层的破坏或毒性等有关的问题的优良的气体，但是唯一地球变暖系数较大为CO₂的23900倍的缺点成为环境上的问题，从环境上的问题考虑，近年来，作为代替它的绝缘气体使用包含三氟碘甲烷(CF₃I)的气体(参照例如专利文献1：特开2000-166033号公报)。

上述CF₃I沸点为-22.5℃，在室温下为气体，绝缘强度比SF₆还高，地球变暖系数非常小，所以若将该CF₃I和其他绝缘气体的混合气体(以下称为含CF₃I的混合气体)作为绝缘气体用于气体绝缘电气设备上，则可以提供电绝缘性优良且能够抑制对地球变暖的影响的气体绝缘电气设备。

对于上述气体，已经明确即具有上述优点，另一方面又有如下缺点。即，在具有开关的密闭容器中封入上述气体的场合，由于在开关的开关动作时产生的电弧的光和热，CF₃I分子分解而生成碘气和氟气，或者该碘气和氟气与密闭容器内的微量水分反应而生成碘化氢气体和氟化氢气体。

若该碘气、氟气、碘化氢气体或氟化氢气体存在于具有开关的密闭容器内，则附着在密闭容器的内面及密闭容器内的可动触点和固定触点上。该碘及氟的化学性质与氯、溴相似，具有与它们类似的化学作用。如上所述具有如下缺陷，即特别是附着在密闭容器内的可动触点和固定触点上时，可动触点和固定触点腐蚀，从而降低通电性能。

发明内容

本发明基于上述情况而完成，其目的在于提供一种能够抑制地球环境负荷的增大，而且不会使通电性能恶化的气体绝缘电气设备。

本发明提供一种气体绝缘电气设备，具备：封入绝缘气体的密闭容器；以及以与上述密闭容器电绝缘的状态设置在该密闭容器内的真空断路器和切断器，上述真空断路器是电流断路时的弧光不会泄漏到真空容器外的遮光型，上述绝缘气体是由容积比为40％以上的CF₃I和液化温度比该CF₃I还低且地球变暖系数比SF₆还小的其他绝缘气体构成的混合气体，该混合气体的气压为0.1～0.3MPa·abs。

再有，本发明提供一种气体绝缘电气设备，其特征在于，具备：上述密闭容器，其封入由CF₃I和其他绝缘气体的混合气体而成的绝缘气体；以及吸附装置，其设在上述密闭容器内，并具有选择性地吸附由上述绝缘气体的分解及/或密闭容器内的反应而产生的低分子量气体的吸附剂。

本发明具有以下效果。

根据本发明，可以提供一种防止使用作为变暖系数小的绝缘气体的CF₃I的气体绝缘电气设备的绝缘性恶化的有效装置。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的气体绝缘开关装置的局部剖视图。

图2是本发明的其他实施方式的气体绝缘开关装置的局部剖视图。

图3是表示作为本发明的实施方式的气体绝缘电气设备的组合型气体绝缘开关装置的一实施方式的纵剖侧视图。

图4是用局部剖面表示设置于图3所示的本发明的气体绝缘开关装置的一实施方式上的吸附装置的主视图。

图5是图4所示的吸附装置的俯视图。

图6是表示作为本发明的其他实施方式的气体绝缘电气设备的组合型气体绝缘开关装置的其他实施方式的纵剖侧视图。

图7是表示吸附装置的其他实施例的侧视图。

图8是图7的吸附装置的俯视图。

图中：

1-母线；2-断路器；3-线路侧电缆；4-母线侧切断器；5-线路侧切断器；22-真空断路器；100-吸附装置；101-吸附剂；102-袋体；200-吸湿装置；300-吸附装置。

具体实施方式

以下综合说明本发明的最佳实施方式。

(1)一种气体绝缘电气设备，具备：封入绝缘气体的密闭容器；以及以与上述密闭容器电绝缘的状态设置在该密闭容器内的真空断路器和切断器，上述真空断路器是电流断路时的弧光不会泄漏到真空容器外的遮光型，上述绝缘气体是由容积比40％以上的CF₃I和液化温度比该CF₃I还低且地球变暖系数比SF₆还小的其他绝缘气体构成的混合气体，该混合气体的气压为0.1～0.3MPa·abs。其他绝缘气体最好是沸点比CF₃I还低，且具有电绝缘性，是非凝结性或低凝结性，比CF₃I还不易分解的气体。作为它的例子有空气、氮气、二氧化碳气体，特别优选为氮气。

(2)在上述气体绝缘电气设备中，上述混合气体包含容积比为40～70％的上述CF₃I，剩余部分是其他绝缘气体。若CF₃I不到40％，则绝缘性不充分，若超过70％，则有可能凝结性成为问题。

(3)在上述气体绝缘电气设备中，上述其他绝缘气体是从空气、二氧化碳气体以及氮气中选择的1种以上的气体。最好这些已被高度干燥。

(4)在上述气体绝缘电气设备中，上述其他绝缘气体是氮气，CF₃I的体积比为40～70％，其他绝缘气体为剩余部分。

(5)在上述气体绝缘电气设备中，具备分割上述气体绝缘装置的多个密闭容器，使以构成气体绝缘电气设备的方式进行连接成为可能地配置各密闭容器，各密闭容器内的绝缘气体的CF₃I和其他绝缘气体的混合比不同。由此，可以实现适合于各个开关的使用条件的气体绝缘。

(6)在上述气体绝缘电气设备中，上述各密闭容器的绝缘气体的气压不同，设计为适合于各个开关的气压。由此，可以实现适合于各个开关的使用条件的气体绝缘。

(7)在气体绝缘电气设备中，具备：上述密闭容器，在上述密闭容器内封入CF₃I和其他绝缘气体的混合气体；以及吸附剂，其设在上述密闭容器内，并选择性地吸附由上述绝缘气体的分解而产生的气体及/或在密闭容器内通过反应而产生的低分子量气体。吸附剂最好是选择性地吸附存在于密闭容器内的低分子量物质的吸附剂。

(8)在上述气体绝缘电气设备中，上述分解气体及/或在密闭容器内通过反应而产生的低分子量气体至少包含碘气、氟气、碘化氢气体、氟化氢气体中的一种。

(9)在上述(1)～(6)的气体绝缘电气设备中，上述吸附剂是活性碳。

(10)在上述(1)～(9)的气体绝缘电气设备中，在上述密闭容器内至少设置一种吸附上述密闭容器内的水分的水分吸附剂。

(11)在上述(1)～(9)的气体绝缘电气设备中，上述吸附装置包括：吸附剂；容纳该吸附剂的袋体；以及保持该袋体，且设在上述密闭容器内的容器。

(12)在上述(1)～(9)的气体绝缘电气设备中，上述断路器作为真空断路器配置在封入含CF₃I混合气体而成的绝缘气体的上述密闭容器内，上述切断器及接地装置分别配置在封入含CF₃I混合气体而成的绝缘气体的上述密闭容器内，在上述切断器及接地装置的各密闭容器内设置吸附剂，该吸附剂吸附由CF₃I的分解及/或上述密闭容器内的反应而生成的低分子量气体。

(13)在上述(1)～(9)的气体绝缘电气设备中，在收容上述断路器的密闭容器内设置吸附剂，该吸附剂选择性地吸附由上述混合气体的CF₃I的分解及/或密闭容器内的反应而生成的低分子量气体，在切断器及接地装置的密闭容器内设置吸附装置。

(14)在上述气体绝缘电气设备中，在上述断路器、切断器以及接地装置的各密闭容器内设置吸附密闭容器内的微量水分的吸附剂。

(15)在上述具备吸附剂的气体绝缘电气设备中，上述绝缘气体是由容积比为40％以上的CF₃I和液化温度比该CF₃I还低且地球变暖系数比SF₆还小的其他绝缘气体构成的混合气体，该混合气体的气压为0.1～0.3MPa·abs。

(16)在上述具备吸附剂的气体绝缘电气设备中，上述混合气体包含容积比为40～70％的上述CF₃I，剩余部分是其他绝缘气体。

(17)在上述具备吸附剂的气体绝缘电气设备中，上述其他绝缘气体是从干燥空气、二氧化碳气体以及氮气中选择的1种以上的气体。

(18)在上述具备吸附剂的气体绝缘电气设备中，在至少一个上述密闭容器内具备吸附剂，该吸附剂选择性地吸附由上述绝缘气体的分解而产生的气体及/或在密闭容器内通过反应而产生的低分子量气体。

(19)在上述具备吸附剂的气体绝缘电气设备中，上述分解气体及/或在密闭容器内通过反应而产生的低分子量气体至少包含碘气、氟气、碘化氢气体、氟化氢气体的一种。

(20)在上述具备吸附剂的气体绝缘电气设备中，上述吸附剂是活性碳。

(21)在上述具备吸附剂的气体绝缘电气设备中，在上述密闭容器内设置吸附上述密闭容器内的水分的水分吸附剂。

(22)在上述具备吸附剂的气体绝缘电气设备中，上述吸附剂包括：吸附剂；容纳该吸附剂的袋体；以及保持该袋体，且设在上述密闭容器内的容器。

与CF₃I混合的其他绝缘气体使用变暖系数比SF₆还小，沸点比CF₃I还低，并具有绝缘性，尽量为低凝结性或非凝结性的气体，例如空气、氮气、二氧化碳气体等。这些需经高度干燥或除湿后使用。

根据本发明，提供一种气体绝缘电气设备，通过作为绝缘气体使用含CF₃I混合气体，地球变暖系数变小，消弧性能及电绝缘性能优良，而且选择性地吸附去除由CF₃I气体或含CF₃I气体分解而产生的碘气、氟气、碘化氢气体、氟化氢气体中的至少一种，再有如需要，则吸附去除水分，从而通电性能良好。

以下，使用附图说明本发明的气体绝缘电气设备的实施方式。

图1是表示本发明的一实施方式的气体绝缘开关装置的局部剖视图。

作为面向一般需求者的受电单元而构成的气体绝缘开关装置，在每个气体区域，在填充绝缘气体的密闭容器内利用绝缘支撑物以与密闭容器电绝缘的状态支撑高压导体，例如在第一密闭容器1内配置真空断路器2，将通过切断器3与该真空断路器2的一端部连接的高压导体4利用电缆分线盒5绝缘引出到第一密闭容器1外而与电缆6连接。而且在第一密闭容器1内还设置在检修时将其内部的高压导体接地的接地开关7。构成这些真空断路器2、切断器3以及接地开关7等的第一密闭容器1内的高压导体利用绝缘支撑物8以与第一密闭容器1电绝缘的状态支撑其适当位置。

真空断路器2的另一端部引入到在与第一密闭容器1之间设置绝缘隔离件10而在气体上划分的第二密闭容器9内，并与母线侧切断器11的一端连接，母线侧切断器11的另一端通过导体12与利用绝缘隔离件13而与第二密闭容器9在气体上划分的主母线侧连接。在母线侧切断器11中，第二密闭容器9内的高压导体也利用绝缘支撑物14以与第二密闭容器9电绝缘的状态支撑其适当位置。真空断路器2的可动电极侧、切断器3的可动触头侧、还有接地开关7的可动接地触头侧、再有母线侧切断器11的可动触头侧，通过省略图示的连杆机构分别保持第一密闭容器1及第二密闭容器9的气密并引出，与配置在操作盘15内的各操作器连结。

配置在第一密闭容器1内的真空断路器2用不透明陶瓷做成真空容器，在其内部配置固定电极和可动电极，具有在可动电极的开关动作时保持真空容器的真空度并允许可动电极的动作的波纹管而构成，或者使用即便用透明陶瓷或玻璃制作真空容器也通过屏蔽或覆盖不会使弧光泄漏到真空容器外的遮光型的真空断路器2。上述气体绝缘开关装置是一起配置三相的三相共箱式。

在第一密闭容器1及第二密闭容器9内分别填充有混合绝缘气体，在各气体区域内的混合绝缘气体全部都是混合容积比为65％的CF₃I和地球变暖系数比SF₆还小且液化温度比CF₃I还低的35％的氮气的混合气体，气压为0.17MPa·abs。

如前所述，与SF₆气体相比，CF₃I在气压0.1MPa·abs下的绝缘强度是SF₆气体的大约1.1～1.3倍左右。使用SF₆气体的气体绝缘开关装置的目前的额定气压一般大约是0.2MPa·abs以上，例如相对作为绝缘介质使用0.17MPa·abs的SF₆气体的气体绝缘开关装置，要使用CF₃I做成同等的绝缘强度，若假设CF₃I的绝缘强度为SF₆气体的大约1.1倍，则需要将额定气压设定为0.15MPa·abs以上。

但是，在0.15MPa·abs的压力下，CF₃I的液化温度大约为-10℃左右，所以在气体绝缘开关装置的一般的环境温度的规格参数为-20℃下不能使用，适用范围受到限制。因此，为了解决-20℃的规格参数带来的限制，可以通过混合使用地球变暖系数比SF₆还小且液化温度比CF₃I还低的绝缘气体和CF₃I来对应。例如，研究在与目前的SF₆气压相同程度的额定气压为0.17MPa·abs下不会在环境温度为-20℃下液化的混合比，在CF₃I和氮气的混合气体时，若做成以容积比CF₃I为65％、氮气为35％的混合比，则液化温度大约为-20℃，与使用SF₆气体的目前产品比较绝缘强度提高数个百分点左右。

另外将额定气压设定为0.17MPa·abs，与SF₆气体的气压相同，若要得到相同的绝缘性能，例如也可以使用混合容积比为50％的CF₃I和50％的氮气的混合气体。再有，在将液化温度设为与-30℃对应的寒冷地带特殊规格参数的场合下，可以用以容积比CF₃I为40％、氮气为60％左右的混合气体来对应。从而，若使用至少CF₃I以容积比为40％以上并在其中混合地球变暖系数比SF₆小且液化温度比CF₃I还低的其他绝缘气体的混合气体，则能够充分满足气体绝缘开关装置的目前规格参数。

这样由于作为封入到配置有真空断路器2的密闭容器1内的绝缘气体，使用了CF₃I以容积比为40％以上、并且作为液化温度比该CF₃I还低且地球变暖系数比SF₆还小的绝缘气体混入例如氮气的混合气体，所以与作为绝缘气体使用SF₆的场合比较，可以在维持同等以上的绝缘性能的同时降低液化温度而做成适合JEC规格的设备，而且可以得到一种与现有的不使用混合气体的场合相比，不需较大地提高气体压力，并使用对地球变暖影响小的绝缘气体且可小型化的气体绝缘开关装置。

这样可以不需较大地提高配置断路器的密闭容器1内的气压而满足规定的性能，所以若例如将额定气压设为与目前产品大致一样，则真空断路器2的真空气密性、机械强度也与现有设计品同等即可，因此在已交付品的气体绝缘开关装置中，若代替绝缘气体SF₆并将气压设为0.17M，同时使用CF₃I和氮气的混合气体，则可以容易实现对地球变暖的影响小的气体绝缘开关装置。

另一方面，CF₃I和氮气的混合气体的绝缘强度比现有产品还高数个百分点，所以在作为新的气体绝缘开关装置制作的场合，可以实现与现有产品比较为小型化的产品，且绝缘气体的液化温度为大约为-20℃，能够满足气体绝缘开关装置的一般的规格参数。

如上所述，对于CF₃I，用光容易分解，被称为在大气中寿命为1天以下，万一从第一密闭容器1或第二密闭容器9泄漏到外部，也几乎不会对自然环境带来坏影响。而且，由于在气体绝缘开关装置中，用不透明的金属构成填充绝缘气体的密闭容器，所以在正常情况下，密闭容器内的CF₃I不会受日光而分解，能够保持稳定的绝缘性能。然而，若研究将CF₃I用于气体绝缘开关装置，则可以认为由于真空断路器2断开数十kA的事故电流，所以CF₃I被该电流断路时的弧光分解。因此，用不透明陶瓷做成配置在第一密闭容器1内的真空断路器2的真空容器，在其内部配置固定电极和可动电极。用不透光的材料构成在可动电极的开关动作时保持真空容器内的真空度并允许可动电极的动作的波纹管，且构成为弧光不会泄漏到真空断路器的外部，则即使利用透明陶瓷或玻璃制作真空容器，弧光也不会泄漏到真空容器外。如上构成遮光型的真空断路器。

若这样使用遮光型的真空断路器构成气体绝缘开关装置，则可以做成在电流断路时在遮光型的真空断路器2的真空容器内虽然产生电弧，但该弧光不会分解第一密闭容器1内的CF₃I，从而具有稳定的绝缘性能的气体绝缘开关装置。

在民用的气体绝缘开关装置的场合下，用母线侧切断器11只断开0.2A左右的由残留电荷产生的电流，几乎不需要考虑弧光对CF₃I的分解。然而，在更加高压大容量的电力用气体绝缘开关装置中，例如在用母线侧切断器11断开1200A的回路电流时，需要考虑在断开该回路电流时弧光对CF₃I的分解。

在这种场合下，也可以构成为图2所示的实施方式的气体绝缘开关装置。在与之前的实施方式为同等物上标注同一附图标记并省略详细说明，作为切断器3使用真空切断器3a，作为母线侧切断器11使用真空切断器11a，根据需要作为接地开关7使用真空接地开关7a。作为它们的各真空开关，用不透明陶瓷做成真空容器。而且，在其内部配置固定电极和可动电极，具有在可动电极的开关动作时保持真空容器内的真空度并允许可动电极的动作的波纹管。如果波纹管是不使光透射的材料，则真空容器也可以用透明陶瓷或玻璃制作。作为真空切断器或真空接地开关，可以从已知的真空断路器或真空开关中选择使用与使用电压和断路电流对应的器件。

根据这种结构的气体绝缘开关装置，即使在电流断路时在遮光型的真空断路器2的真空容器内、还有其他切断器3、11的真空容器内发生电弧，作为各遮光型，弧光不会泄漏到第一密闭容器1内，所以不会分解第一密闭容器1内的CF₃I，从而可以做成具有稳定的绝缘性能的气体绝缘开关装置。

图3是表示本发明的其他实施方式的气体绝缘开关装置的局部剖视图。

表示相对之前的实施方式的民用气体绝缘开关装置、电压等级较高的电力用气体绝缘开关装置，在第一密闭容器80内配置有真空断路器22，由适当的绝缘支撑物81以与第一密闭容器80电绝缘的状态支撑该真空断路器22。在第一密闭容器80上形成有上下一对开口部，在其上部的开口部上通过绝缘隔离件41连结第二密闭容器40。在该第二密闭容器40内构成有与比第一密闭容器内的真空断路器22还靠上方的端子侧电连接的母线侧切断器404。再有，在第二密闭容器40上通过绝缘隔离件213连结第三密闭容器210，在该第三密闭容器210内配置有主母线导体211。

在第一密闭容器80的下部的开口部上通过绝缘隔离件50连结有第四密闭容器52，在该第四密闭容器52内配置与比第一密闭容器80内的真空断路器22还靠下方的端子侧电连接的切断器505和将形成主回路的高压导体接地的接地开关56。利用电缆分线盒30绝缘引出到第四密闭容器52外与电缆303连接。真空断路器22的可动电极侧、切断器505的可动触头侧、还有接地开关56的可动接地触头侧、再有母线侧切断器404的可动触头侧，通过省略图示的连杆机构分别保持第一密闭容器80、第二密闭容器44以及第四密闭容器52的气密并引出，与配置在操作盘208内的各操作器连结。

配置在第一密闭容器80内的真空断路器22的真空容器与之前的实施方式的场合同样用不透明陶瓷做成，在其内部配置固定电极和可动电极。另外，在使用在可动电极的开关动作时保持真空容器内的真空度并允许可动电极的动作的不透射光的波纹管的场合，即使利用透明陶瓷或玻璃制作真空容器也可以进行屏蔽或覆盖，使得弧光不会泄漏到真空容器外。通过这些方法构成遮光型的真空断路器22。根据这种结构，在电流断路时在遮光型的真空断路器22的真空容器内产生电弧，但该弧光不会分解第一密闭容器80内的CF₃I，可以做成具有稳定的绝缘性能的气体绝缘开关装置。

在本实施方式的气体绝缘开关装置中，为了在保持液化温度为-20℃的同时，保持各密闭容器内的绝缘性能，对其混合绝缘气体进行研究。即，具有真空断路器22的第一密闭容器80内是以容积比CF₃I为65％、地球变暖系数比SF₆气体还小且液化温度比CF₃I还低的氮气为35％的混合气体，并将其气压设定为0.17MPa·abs，另外具有切断器的第二、第四密闭容器44、52内是以容积比CF₃I为65％、氮气为35％的混合气体，并将其气压设定为0.15MPa·abs，再有第三密闭容器210内是以容积比CF₃I为70％、氮气为30％的混合气体，并将其气压设定为0.15MPa·abs。

这样通过对每个收容各开关器件的密闭容器改变混合气体比及气压，就能够保持液化温度的规格参数为-20℃并且满足各个消弧及绝缘性能，可以最佳设计各密闭容器的容器强度。

在上述各实施方式中，作为在配置有遮光型的真空断路器22的第一密闭容器内填充的绝缘气体，使用以容积比CF₃I为65％、氮气为35％的混合气体。其气压为0.17MPa·abs，但与CF₃I混合的气体不限于氮气，也可以使用具有同等的绝缘性能并且地球变暖系数比SF₆气体还小且液化温度比CF₃I还低的CO₂等其他绝缘气体，或者使用氮气和它们的混合气体。因此，如果用以容积比CF₃I为40％以上的混合气体，将其气压设定为0.1～0.3MPa·abs，则与不使用混合气体的情况相比，可以不需较高地提高气压而达到大致同样的效果。

而且，对于额定气压为0.2MPa·abs左右的较低的额定气压的立即交货品的气体绝缘开关装置，若用以容积比CF₃I为40～65％的混合气体、将其气压设定为0.1～0.3MPa·abs，则只需替换绝缘气体就可以做成具有大致同等性能的气体绝缘开关装置，可以容易得到对地球变暖影响小的气体绝缘开关装置。

在图3中，在气体绝缘开关装置底座201上具备母线301、断路器22、线路侧电缆303、母线侧切断器404、线路侧切断器505、容纳断路器操作器606的断路器操作箱207和气体监视箱208。

在气体绝缘开关装置底座201的前部侧固定有气体监视箱208。在该气体监视箱208上固定有容纳断路器操作器606的断路器操作箱207。在该断路器操作箱207的背面侧的气体绝缘开关装置底座201上，利用台架220设置有断路器22。该断路器22的一方侧(在图3中上侧)通过母线侧切断器404连接有母线301。在断路器22的另一方侧(在图3中下侧)通过线路侧切断器505连接有线路侧电缆303。

上述母线301具备：母线容器210；在该母线容器210内沿图3的纸面上直角方向配置的三相母线导体211；以及从这些母线导体211向图1的纸面上左向分别分支的分支母线212。该母线容器210通过绝缘隔离件213固定在母线侧切断器404的母线侧切断器容器40上。

母线侧切断器404的母线侧切断器容器40通过用于保持气密的绝缘隔离件41固定在断路器22的断路器容器80上。在母线侧切断器容器40内部具备与上述分支母线212连接的固定电极42和与该固定电极42连接分离的可动电极43。固定电极42及可动电极43在母线侧切断器容器40内沿图3的纸面上直角方向并列设置3个。

上述断路器22具备：固定在台架220上的断路器容器80；以及在该断路器容器80内在上下方向沿图3的纸面上直角方向并列设置3个的真空断路器22。该真空断路器22具备：将内部维持为真空状态的真空断路器容器23；设在该真空断路器容器23内的固定电极24；以及与该固定电极24连接分离的可动电极25。在真空断路器容器23内的固定电极24上连接有母线侧切断器404的可动电极43侧。真空断路器容器23内的可动电极25连接在线路侧切断器505上。由收容于断路器操作箱207内的断路器操作器606开关操作该真空断路器22。

线路侧切断器505具备：通过绝缘隔离件50与断路器容器80连结，并固定在台架51上的线路侧切断器52；与真空断路器容器23内的可动电极25连接的可动电极53；以及与该可动电极53连接分离的固定电极54。固定电极54及可动电极53在线路侧切断器容器52内沿图3的纸面上直角方向并列设置3个。各固定电极54通过设在线路侧切断器容器52和线路侧电缆303之间的绝缘物55，连接在线路侧电缆303上。在线路侧切断器容器52内设有接地装置56。

线路侧电缆303连接在与线路侧切断器505的固定电极54连接的电缆分线盒30上，引出到下方。在该电缆303的外周上设有计量用变流器31。

上述母线容器210、断路器容器80、母线侧切断器容器40以及线路侧切断器容器52其内部形成密闭的区域空间，在这些区域空间内作为绝缘气体封入有CF₃I气体或含CF₃I气体。该CF₃I气体或含CF₃I气体电绝缘性优良，且具有抑制地球变暖的功能。另外，为了抑制CF₃I的液化，作为混合气体混合电绝缘性优良且沸点比CF₃I还低的非压缩性的空气或氮气或者低压缩性的二氧化碳气体等。

在上述母线容器210、断路器容器80、母线侧切断器容器40以及线路侧切断器容器52内，特别是母线侧切断器容器40及线路侧切断器容器52内，分别设有由固定电极42和可动电极43构成的开关部、由可动电极53和固定电极54构成的开关部，而且在线路侧切断器容器52内设有接地装置56。这些开关部在各密闭容器内的CF₃I气体和混合气体的气体介质中，在电极的连接分离时产生电弧。在密闭容器中由于含CF₃I气体，该电弧产生CF₃I的分解气体，为了吸附该分解气体(碘气I₂、氟气F₂)及可能在密闭容器内生成的碘化氢气体、氟化氢气体、微量水分，在母线侧切断器容器40及线路侧切断器容器52上分别设有吸附装置100。

在该例中，关于设置空间的关系，设在母线侧切断器容器40内的吸附装置100固定在母线侧切断器容器40的盖体44的内面上。另外，关于设置空间的关系，设在线路侧切断器容器52内的吸附装置100载置在线路侧切断器容器52的底面上。

例如图4及图5所示，上述吸附装置100包括：例如活性碳等吸附剂101；容纳该吸附剂101的透气性的袋体102；以及由保持该袋体102的底座103和用焊接等固定在该底座103上的圆筒体104构成的容器。容纳吸附剂101的透气性的袋体102收容在由底座103和用焊接等固定在该底座103上的圆筒体104形成的空间内。袋体102内的吸附剂101通过设在袋体102及圆筒体104上的透气孔105与各密闭容器内连通。

另外，将用于固定在盖体44的内面的螺栓孔106设置在底座103上，但在上述吸附装置100载置于密闭容器内的场合，可以省略该螺栓孔106。

接着，说明作为上述本发明的气体绝缘电气设备的组合型气体绝缘开关装置的一实施方式的动作。

在线路侧电缆303侧发生过电流的场合，上述气体绝缘开关装置断开真空断路器22，防止过电流传递到母线301上，并且在气体绝缘开关装置的维护检修时，断开断路器容器80内的真空断路器22，开放与该断路器22另外设置的母线侧切断器404、线路侧切断器505，而且使接地装置56接地，从而使电源侧的残留电荷、感应电流接地流过，防止来自电源侧的再施加，保护作业人员的安全。

在上述气体绝缘开关装置的维护检修时，母线侧切断器404的固定电极42和可动电极43、还有线路侧切断器505的固定电极54和可动电极53、再有接地装置56分别进行连接分离动作，在各密闭容器40、52内的含CF₃I气体的气体介质中产生电弧。

对于该电弧的产生，含CF₃I气体发挥消弧性能及电绝缘性能。另一方面，对于含CF₃I气体，由于上述电弧的能量，在含CF₃I气体中的CF₃I作为分解气体生成碘气、氟气。

该分解的碘气、氟气被吸附在吸附装置100的吸附剂101上。其结果，可以将各密闭容器40、52内的含CF₃I气体介质维持为没有腐蚀性的物质或绝缘性不足的物质的纯粹的状态，所以可以维持母线侧切断器404、线路侧切断器505内的消弧性能及电绝缘性能。

另外，能够抑制碘气或氟气附着在母线侧切断器404的固定电极42和可动电极43以及线路侧切断器505的固定电极54和可动电极53上，所以不会降低规定的通电性能而可以维持。再有，能够抑制分解气体(碘气、氟气)向各密闭容器40、52的内面的附着，所以也能够抑制各密闭容器40、52的内面的腐蚀，可以延长设备的寿命。

另外，有可能由分解而生成的碘气、氟气进一步与密闭容器内的微量水分反应而生成碘化氢气体或氟化氢气体。这些气体与碘气或氟气同样也具有强腐蚀性，所以有时腐蚀电极的构成部件。但是利用吸附装置吸附除去它们，就不存在这种问题。

如上所述，根据本发明的一实施方式，通过使用作为绝缘气体的含CF₃I气体，可以提供一种地球变暖系数小、消弧性能及电绝缘性能优良，且通过对含CF₃I混合气体的分解气体的吸附而通电性能也良好的气体绝缘开关装置。另外，可以提供一种与现有的使用SF₆绝缘气体的场合同等或其以下的大小的气体绝缘开关装置。

图6是表示作为本发明的气体绝缘电气设备的组合型气体绝缘开关装置的其他实施方式的纵剖侧视图。在该图6中，与图3～图5相同的附图标记的部件是同一部分，所以省略其详细说明。

该实施方式是还能吸附密闭容器内的水分的装置，在断路器22的断路器容器80内设置具有硅胶、沸石等吸湿剂的吸湿装置200，在母线侧切断器容器40内及线路侧切断器容器52内设置具备硅胶、沸石等吸湿剂和活性碳等吸附剂的吸附装置300。

吸湿装置200与上述吸附装置100同样在袋体内封入吸湿剂，将该袋体容纳在容器内。另外，在图7及图8上表示吸附装置300的结构，在这些图中，与图4及图5的附图标记相同的附图标记表示同一部分。

在图7及图8中，构成吸附装置300的圆筒体304内利用隔壁307分割为两部分，形成2室。在该一方的室内设有封入吸湿剂的袋体301，在另一方的室内设有封入上述图4及图5所示的碘吸附剂101的袋体102。而且，在吸湿剂和碘吸附剂的粒径大不相同的场合，分别容纳在不同的容器内更能扩大吸附面积而提高吸附效果。

根据该实施方式，与上述实施方式同样，通过使用作为绝缘气体的含CF₃I混合气体，可以提供一种地球变暖系数小、消弧性能及电绝缘性能优良，且通过对含CF₃I混合气体的CF₃I的分解气体及水分的吸附而通电性能也良好的气体绝缘开关装置。

另外，由含CF₃I混合气体分解的碘、氟有时与密闭容器中的水分结合而生成碘化氢气体、氟化氢气体，但这些气体可以吸附在吸附装置100的吸附剂101上，所以在这种场合也能够得到与上述实施方式同样的效果。

再有，在上述实施方式中，考虑吸附剂101、吸湿剂的飞溅及回收的便利性，将吸附剂101，吸湿剂容纳在袋体内，但也可以不使用袋体102，而将吸附剂101、吸湿剂直接容纳在由底座303和该底座303上的圆筒体104形成的空间内。另外，也可以不使用由底座303和该底座303上的圆筒体304构成的保持用的容器，而将容纳吸附剂101的袋体102、容纳吸湿剂的袋体102设置在密闭容器内。

另外，在上述实施方式中，在断路器单元的断路器容器80内设置了真空封闭式的真空断路器22，所以产生大电流断路电弧的断路器的电极不会与含CF₃I混合气体接触，所以不会在该密封容器内产生碘气，在产生比断路器的断路电流还小的开关时的小电流断路电弧的切断器单元的密闭容器、具有接地装置的密闭容器内，分别封入了含CF₃I混合气体，所以能够将作为气体绝缘开关装置全体的碘气抑制到最低限度。

其结果，与上述实施方式同样，可以提供一种地球变暖系数小、消弧性能及电绝缘性能优良，且通过对含CF₃I混合气体的CF₃I的分解气体及水分的吸附功能而通电性能也良好的气体绝缘开关装置。

Claims (15)

1.一种气体绝缘电气设备，具备：封入绝缘气体的密闭容器；以及以与上述密闭容器电绝缘的状态设置在该密闭容器内的真空断路器及切断器，其特征在于，

上述真空断路器是电流断路时的弧光不会泄漏到真空容器外的遮光型，上述绝缘气体是由容积比为40％以上的CF₃I和液化温度比该CF₃I还低且地球变暖系数比SF₆气体还小的其他绝缘气体构成的混合气体，该混合气体的气压为0.1～0.3MPa·abs。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述混合气体包含容积比为40～70％的上述CF₃I，剩余部分是其他绝缘气体。

3.根据权利要求1所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述其他绝缘气体是从干燥空气、二氧化碳气体以及氮气中选择的1种以上的气体。

4.根据权利要求1所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述分解气体及/或在密闭容器内通过反应而产生的低分子量气体至少包含碘气、氟气、碘化氢气体、氟化氢气体中的一种。

5.一种气体绝缘电气设备，在密闭容器内具备开关，其特征在于，

在上述密闭容器内封入CF₃I和其他绝缘气体的混合气体，且在上述密闭容器内具备吸附剂，该吸附剂选择性地吸附由上述绝缘气体的分解而产生的气体及/或在密闭容器内通过反应而产生的低分子量气体。

6.根据权利要求5所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述吸附剂是活性碳。

7.根据权利要求5所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述分解气体及/或在密闭容器内通过反应而产生的低分子量气体至少包含碘气、氟气、碘化氢气体、氟化氢气体中的一种。

8.一种气体绝缘电气设备，在密闭容器内容纳断路器、切断器、接地装置，其特征在于，

上述断路器作为真空断路器配置在封入含CF₃I混合气体的上述密闭容器内，上述切断器及接地装置分别配置在封入含CF₃I混合气体的绝缘气体的上述密闭容器内，在上述切断器及接地装置的各密闭容器内设置吸附剂，该吸附剂吸附由CF₃I的分解及/或上述密闭容器内的反应而生成的低分子量气体。

9.根据权利要求8所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述混合气体包含容积比为40～70％的上述CF₃I，剩余部分是其他绝缘气体。

10.根据权利要求8所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述其他绝缘气体是从干燥空气、二氧化碳气体以及氮气中选择的1种以上的气体。

11.根据权利要求8所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

具备分割上述气体绝缘电气设备的多个密闭容器，使以构成气体绝缘电气设备的方式进行连接成为可能地配置各密闭容器，各密闭容器的混合气体的CF₃I和其他绝缘气体的混合比不同。

12.根据权利要求11所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述各密闭容器内的绝缘气体的气压不同。

13.根据权利要求8所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述绝缘气体是由容积比为40％以上的CF₃I和液化温度比该CF₃I还低且地球变暖系数比SF₆还小的其他绝缘气体构成的混合气体，该混合气体的气压为0.1～0.3MPa·abs。

14.根据权利要求8所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述分解气体及/或在密闭容器内通过反应而产生的低分子量气体至少包含碘气、氟气、碘化氢气体、氟化氢气体中的一种。

15.根据权利要求8所述的气体绝缘电气设备，其特征在于，

上述吸附剂是活性碳。

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