CN1204669C - 气体绝缘开关装置 - Google Patents

Abstract

气体绝缘开关装置，其有多组单元，1组单元中，第1、第2和第3断路器的各相的两侧上连接隔离开关，各断路器的各相间，经隔离开关及连接母线进行电串联，各断路器各相的一端连在主母线上，从第1和第2断路器之间及第2与第3断路器间，每相引出分支母线，分支母线的顶端连接各相的绝缘套管，各相的断路器是连接其主轴轴线在同一直线上；主母线轴线及连结各相的绝缘套管中心线，相对断路器的轴线平行并设于断路器组的两外侧位置。

Description

气体绝缘开关装置

技术领域

本发明涉及一种在充有绝缘气体的容器内装有高压充电部件的气体绝缘开关装置，特别是关于通过在主母线上连接3台断路器所构成的气体绝缘开关装置。

背景技术

一般来说，气体绝缘开关装置是由具有大地电位的金属容器内充满SF6气体等，内部装有断路器、隔离开关、母线等的高电压充电部件而构成的。为此，由于其安全性、可靠性高，安装面积可大幅度减少，近年来在各种场所都利用了该气体绝缘开关装置。

但是，在重要***中，则采用图1的电路图中所示的3/2CB方式的开关装置。该开关装置的1回路(回路I)的构成中，在主母线BUS1和BUS2之间，将3台断路器CB1、CB2、CB3进行电串联连接。在各断路器的两侧分别连接有隔离开关DS11、DS12，隔离开关DS21、DS22，隔离开关DS31、DS32。从隔离开关DS12和隔离开关DS21之间及隔离开关DS22和隔离开关DS31之间引出分支母线14、24。而且，在各分支母线14、24的顶端安装有绝缘套管Bg。图1中回路II的构成也与回路I相同。

下面参照图3说明根据这种电路图构成的现有气体绝缘开关装置的一例。图3为平面图，在电压等级的高等级中经常采用的相分离形表示。

如图3所示，主母线BUS1、BUS2大体平行配置，在二者之间在与主母线的轴线方向相垂直的直线上串联配置3台断路器CB1、CB2、CB3。该图3中回路I的断面图如图4所示。首先，在卧式断路器CB1的上面，通过变流器CT1、CT2安装有隔离开关DS11、DS12。另外，隔离开关DS11、DS12内通常安装有图中未示的接地开关。断路器CB2、CB3也与断路器CB1大体相同，具有安装隔离开关DS21、DS22和隔离开关DS31、DS32的构成。

而且，隔离开关DS11、DS32分别连接在主母线BUS1、BUS2上。隔离开关DS12、DS31经过连接母线13、23与断路器CB2上安装的隔离开关DS21、DS22相连接。从连接母线13、23之间引出分支母线14、24，在其顶端连接绝缘套管(ブツシング)Bg1、Bg2。

但是，在上述的气体绝缘开关装置的配置构成中，当回路数增加时，图3中所示线路方向的尺寸A就要增大。而且，即使回路数少，也需要正方形的很大的安装面积。特别是在建筑物内设置时，将需要像体育馆那样大的空间，从建筑物成本、土地的有效利用的观点看是一个问题。

其原因是由于原来的3/2CB方式是3台断路器串联排列的，母线间的尺寸B必然很长。另外，也是因为确保绝缘套管Bg1～Bg4在气体绝缘距离，线路方向的尺寸A也需要很长。例如，对电压等级为500KV级的气体绝缘开关装置来说，B的尺寸一般为20～30m，而绝缘套管线路间距的C尺寸一般也需要25～30m。由于C尺寸是A尺寸的很大构成因素，因此即使2～3条回路，A尺寸和B尺寸就会大体相同了。如上所述，就需要接近正方形的很大安装面积。

当有这样的安装面积的限制时，在细长的空间，例如在水坝的堰堤等的上面设置大规模的气体绝缘开关装置就很困难。假如进一步缩小线路方向的尺寸A，分支母线34、44等位于断路器CB1～CB3上时，则检修时会对断路器CB1～CB3的吊起造成防碍，并且如上所述，由于套管的线路间距C尺寸需要由上述气体绝缘距离决定的一定的尺寸，所以A尺寸的缩小是有限的。

为了解决这一问题，曾设计了各种配置构成。例如包括在日本的公开专利公报：特开昭59-106808号、特开昭61-92106号中提出的方案。这些提案都是将重点放在气体绝缘开关装置的缩小、检修性方面，但是当有多个绝缘套管时，为了确保气体绝缘距离，必须将分支母线加到相当长。即，通过采用高绝缘气体，使气体绝缘开关装置实现了大幅度缩小，但是却存在着有气体绝缘套管的分支母线相对地更加变长的问题。

另外，还应该缩小3台断路器串联连接的母线间尺寸B，提出了不是简单将3台断路器进行直线排列，而是锯齿形配置的配置构成方案。例如在上述的特开昭61-92106号中所提案的配置构成，就是将第1相的断路器CB1、CB2、CB3分别相结邻，并且与母线成直角方向配置，同样将第2相、第3相依次在母线轴方向配置，在整体上与直线配置相比将B尺寸缩小了。但是，一般来说隔离开关、接地开关中大多是用一个操作装置对3相进行机械连结、开关的，而上述的配置构成中由于相间距离相距很远，机械连结很困难。因此，在每一相上都需要加有昂贵的操作装置，存在经济性的问题。

另外，作为图1所示以外的电路构成的一例，有图2所示电路图的开关装置。这是一种为使变电站的功率通量稳定而采用的装置，是交替引出分支的例子。该电路图所采用的气体绝缘开关装置的一例如图5及图6所示。其中图5为平面图，图6是表示图5的回路II的回路断面图。根据这样的配置构成，从图5可明显看出，分支母线34、44比分支母线14、24还要长。另外，最大线路宽度A1也比图3的A尺寸要长，需要更大的安装面积。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种气体绝缘开关装置，不改变基本单元，可根据各种设置空间可以随机应变地设置。

本发明的另一个目的是：提供一种气体绝缘开关装置，维持绝缘套管等的气体绝缘距离不变，能使母线长度以最短距离构成。

本发明的又一个目的是：提供一种气体绝缘开关装置，在维修、检查时具有优良的操作性。

为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种气体绝缘开关装置，其具有多组单元I、II......，每1组单元的构成，是在第1、第2和第3断路器CB1～CB3上各相的两侧连接隔离开关DS11、DS12～DS31、DS32，在上述第1、第2和第3断路器的各相之间，通过隔离开关和连接母线13、23进行电气串联连接，上述第1和第3断路器的各相的一端连接在主母线BUS1、BUS2上，从第1断路器和第2断路器之间及第2断路器和第3断路器之间每相引出分支母线14、24，在上述分支母线的顶端上连接各相的绝缘套管Bg1、Bg2，其特征在于：

各相的上述第1、第2和第3断路器CB1～CB3被设置成，连接其主轴的轴线成为实质上在同一条直线上；

上述主母线BUS1、BUS2的轴线及连结各相的上述绝缘套管Bg1、Bg2中心的线，相对上述第1、第2和第3断路器的轴线平行，并且配置在上述第1、第2和第3断路器组的两外侧位置，

在两外侧位置分别设置的绝缘套管通过上述第1、第2和第3断路器组的宽度尺寸而相互被气体绝缘。

所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：各单元上的第1、第2和第3断路器CB1～CB3等间隔配置，在相邻接的单元之间相对应的绝缘套管Bg1～Bg2的空气绝缘距离形成为，实质上等于上述各断路器间隔的3倍。

所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：上述分支母线14、24，从连结上述第1和第2断路器之间、上述第2和第3断路器之间的连接母线，与上述断路器的轴成直角地被引出。

所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：上述主母线BUS1、BUS2由相互平行的第1主母线BUS1和第2主母线BUS2构成，在上述第1主母线和上述第2主母线之间平行设置上述第1、第2和第3断路器组，从上述第1、第2和第3断路器上的中相中心，到上述第1主母线和上述第2主母线的距离中的一个比另一个要宽。

所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：在作为上述宽距离的主母线BUS2一侧，设置断路器、隔离开关的至少一方的操作装置110。

所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：上述主母线BUS1、BUS2由相互平行的第1主母线BUS1和第2主母线BUS2构成，在上述第1主母线和上述第2主母线之间，平行配置上述第1、第2和第3断路器组，于奇数号的单元，第1断路器的一端连接在第1主母线上，第3断路器的一端连接在第2主母线上；在偶数号的单元上，第1断路器的一端连接在第2主母线上，第3断路器的一端连接在第1主母线上。

所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：上述单元为2组I、II，第1单元I上的第1断路器的一端连接在主母线上，第1单元上的第3断路器的一端连接在第2单元II上的第1断路器的一端上，第2单元上的第3断路器的一端连接在主母线上。

所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：至少2组单元I、II在相互邻接的位置上平行配置。

根据本发明的这一观点所提供的气体绝缘开关装置具有多组单元，每1组单元的构成中，在第1、第2、和第3断路器上各相的两侧连接隔离开关，在上述第1、第2和第3断路器的各相之间，通过隔离开关和连接母线进行电串联连接，上述第1和第3断路器各相的一端连接在主母线上，从第1断路器和第2断路器之间及第2断路器和第3断路器之间每相引出分支母线，上述分支母线的顶端上连接各相的绝缘套管。在该气体绝缘开关装置中，各相的上述第1、第2和第3断路器配置在实质上是连结其主轴的轴线的同一直线上，主母线的轴线及连结各相的上述绝缘套管的中心线，与上述第1、第2和第3断路器的轴线相平行，而且配置在上述第1、第2和第3断路器组的两外侧位置。

根据该构成，由于可使与主母线的轴相垂直方向的尺寸等于1台断路器的宽度，因此与需要3台断路器宽度的现有技术相比缩小至约1/3左右。

在上述气体绝缘开关装置中，各单元上的第1、第2和第3断路器等距离配置，相邻接的单元间所对应的绝缘套管的气体绝缘距离，也可以由实质上等于上述各断路器间隔的3倍来构成。

根据这种构成，只要每3台断路器就从断路器轴引出分支母线，就可以以短的分支母线连接在绝缘套管上。

在上述气体绝缘开关装置中，上述分支母线也可以从连接上述第1和第2断路器之间，和上述第2和第3断路器之间的连接母线，与上述断路器的轴垂直地引出。

根据该构成，各分支母线为相同形状，可以实现母线的通用性、基础工程的通用性，并能合理地配置。

在上述气体绝缘开关装置中，上述主母线由相互平行的第1主母线和第2主母线构成。在上述第1主母线和上述第2主母线之间平行配置上述第1、第2和第3断路器组，从上述第1、第2和第3断路器上的中相的中心到上述第1主母线和上述第2主母线的距离中，可以一个比另一个宽。

根据这一构成，由于第1主母线和第2主母线与断路器间的距离中的一个较宽，所以在断路器、隔离开关维修、检查时，主母线不会有防碍。

在上述气体绝缘开关装置中，也可以在上述宽距离的主母线一侧、至少配置断路器及隔离开关的操作装置中的一个。

根据这一构成，由于在广阔空间配置了操作装置，所以可提高断路器、隔离开关在维修、检查时的操作性。

在上述气体绝缘开关装置中，上述主母线由相互平行的第1主母线和第2主母线构成，在上述第1主母线和第2主母线之间，平行配置上述第1、第2和第3断路器组。也可以在奇数单元中，第1断路器的一端连接在第1主母线上，第3断路器的一端连接在第2主母线上；在偶数单元中，第1断路器的一端连接在第2主母线上，第3断路器的一端连接在第1主母线上。

根据这一构成，即使在交替引出分支电路时，也可缩小与主母线的轴相垂直方向上的尺寸。

在上述气体绝缘开关装置中，上述单元为2组，也可以使第1单元的第1断路器的一端连接到主母线上，第1单元上的第3断路器的一端连接到第2单元上第1断路器的一端上，第2单元上的第3断路器的一端连接到主母线上。

根据这一构成，可以省去第2主母线，这样不仅非常经济，也可以进一步缩小设置空间。

在上述气体绝缘开关装置中，也可以至少有2组单元在相互邻接的位置上平行配置。

根据这一构成，当主母线的轴方向设置空间有限、而与主母线的轴相垂直的方向上尺寸有宽裕时，通过对任意单元进行平行配置，可提高配置的自由度。由于可根据设置空间进行适当配置构成，从而可以有效利用空间。

附图说明

图1是3/2CB方式的开关装置正方向引出分支的电路图。

图2是3/2CB方式的开关装置交替引出分支的电路图。

图3是表示现有气体绝缘开关装置一例的平面图。

图4是表示图3的回路I的回路断面图。

图5是表示现有气体绝缘开关装置另一例的平面图。

图6是表示图5的回路II的回路断面图。

图7是表示本发明第1实施例的气体绝缘开关装置的平面图。

图8是图7的气体绝缘开关装置的正面图。

图9是表示本发明的第2实施例的图8的Y方向侧视图。

图10是表示本发明的第3实施例的图7的X部详细图。

图11是表示本发明第4实施例的气体绝缘开关装置的平面图。

图12是表示本发明第5实施例的气体绝缘开关装置的平面图。

图13是表示本发明第6实施例的气体绝缘开关装置的平面图。

本发明的具体实施方式

第1实施例

首先参照图7和图8说明第1实施例。图7为本实施例的平面图，图8为图7的回路断面图。对与图1相同的构成部件加有相同的符号。

如图7所示，回路I在同一轴线上配置有电串联连接的3台断路器CB1、CB2、CB3。如图8所示，在断路器CB1、CB2、CB3的两侧通过变流器CT1、CT2分别设置隔离开关DS11、DS12，隔离开关DS21、DS22，隔离开关DS31、DS32。隔离开关DS11通过连接母线12连接在主母线BUS1上，隔离开关DS12经过连接母线13连接在隔离开关DS21上，隔离开关DS32通过连接母线25连接在主母线BUS2上，隔离开关DS22通过连接母线23连接在隔离开关DS31上。

从连接母线13的大体中央位置，分支母线14在与断路器CB1、CB2、CB3的轴相垂直的方向上，将主母线BUS1上部交叉连接在绝缘套管Bg1上。从连接母线23的大体中央位置，分支母线24在与断路器CB1、CB2、CB3的轴相垂直的方向上，从主母线BUS2一侧引出，与绝缘套管Bg2相连接。分支母线14、24以断路器CB1～CB3组为中心形成对称。

主母线BUS1、BUS2夹着断路器CB1～CB3，而且与该组平行配置。另外，在主母线BUS1、BUS2的外侧，绝缘套管Bg1、Bg2组与断路器CB1～CB3组平行配置。因此，线路宽B1变为1台断路器的宽度加上主母线宽度的尺寸；线路长D在2条回路时，是图3所示的现有例中B尺寸的约2倍。

另外，在回路上I的断路器组、主母线轴、绝缘套管组的各延长线方向上，与回路I一样，配置有回路II的3/2CB单元。图7和图8表示了有2条回路的情况，但是3条回路以上时也在分别的延长线方向上加以增设。如图7所示，回路I的绝缘套管Bg1和回路II的绝缘套管Bg3，回路I的绝缘套管Bg2和回路II的绝缘套管Bg4均分别以由气体绝缘距离决定的线路间距C的尺寸进行配置。如图8所示，断路器CB1～CB3分别以相等的间距P尺寸配置。该P尺寸约为绝缘套管线路间距C的1/3。

上述的实施例的作用效果如下：

可使主母线间的距离B1做到图3所示的现有技术的B尺寸的约1/3，所以可以缩小设置空间，特别是对细长空间，例如在水坝的堰堤上等很容易地设置大规模的气体绝缘开关装置。

另外，由于连接在绝缘套管Bg1、Bg2、Bg3、Bg4上的分支母线14、24、34、44的位置是每隔3台断路器引出的，所以绝缘套管的各线路间距C是一致的。从而可使分支母线14、24、34、44的长度做到最短。并且，由于分支母线14、24、34、44的形状能够统一，所以可以做到母线的统一、支持母线的基础工程的统一。

第2实施例

下面参照图9说明第2实施例。本实施例的基本构成与图7和图8所示的第1实施例相同，图9是图8从Y方向看的侧视图。

如图9所示，主母线BUS1、BUS2相互对置，上下方向呈三角配置。主母线BUS1、BUS2的高度与各相的断路器CB1a～CB1c顶部的高度H大体一致。另外，从断路器CB1a～CB1c的中心到主母线BUS2的距离L2的尺寸，只比到主母线BUS1的距离L1宽出人能通过的宽度。在该主母线BUS2一侧，断路器操作机构(图中未画出)的正面、隔离开关的操作箱110端是统一配置的。

具有以上构成的本实施例的作用效果如下：

在宽出人能通过宽度尺寸的主母线BUS2一侧，由于断路器操作机构、隔离开关的操作箱110端是统一配置的，所以具有对断路器、隔离开关维修、检查时的优良的操作性。

另外，由于主母线BUS1、BUS2在上下方向上呈三角配置，所以容易进行图7所示的连结母线12、25和主母线BUS1、BUS2之间的接合。

第3实施例

下面参考图10说明第3实施例。本实施例的基本构成与图7和图8所示的第1实施例相同，图10是对图7的X部分放大的隔离开关平面图。

如图10所示，隔离开关的第1相DS31a、第2相DS31b、第3相DS31c分别比邻配置，为了能用一个操作装置开关，通过机械连杆机构311将3相连接起来。同样，相比邻配置的隔离开关的第1相DS32a、第2相DS32b、第3相DS32c为了能用一个操作装置开关，通过机械连杆机构321将3相连接起来。

根据上述的本实施例，可以得到与第1实施例相同的作用效果，同时由于可用一个操作装置操作3相隔离开关，所以可以构成操作性、经济性优良、可靠性高的装置。

第4实施例

下面参考图11说明第4实施例。本实施例的基本构成与图7和图8所示的第1实施例相同，不过采用图2所示的交替引出分支电路所对应的气体绝缘开关装置这一点有所不同。图11为平面图，与图2相同的构成部件加有相同的符号。

如图11所示，安装在回路II的断路器CB1上的隔离开关DS11，通过连接母线25连接在主母线BUS2上；安装在回路II的断路器CB3上的隔离开关DS32(参考图2)，通过连接母线35连接在主母线BUS1上。

上述本实施例的作用效果如下：

在本实施例中，既是交替分支引出方式，又可以与正方向引出分支方式的配置构成作到大体相同，可使图5所示的线路尺寸A1不必增加，就可使分支母线做到很短。

第5实施例

下面参照图12说明第5实施例。本实施例中回路数只有2条，安装在回路I的断路器CB3上的隔离开关DS32及安装在回路II的断路器CB1上的隔离开关DS11，通过母线26直接连接。而且省去了主母线BUS2。本实施例的其他构成与图11所示的第4实施例相同。

根据上述的本实施例，由于可省去主母线BUS2，所以非常经济，同时又可以使设置空间进一步缩小。

第6实施例

下面参照图13说明第6实施例。

本实施例的回路I、回路II，与图7所示的第1实施例的构成相同。而且，回路III与回路I平行且比邻配置，将安装在回路I的断路器CB1上的隔离开关DS11和主母线BUS1连接起来的连接母线12，延长到回路III端，与回路II的断路器CB1上安装的隔离开关DS11连接。另外，将安装在回路I的断路器CB3的隔离开关DS32和主母线BUS2连接起来的连接母线25，延长到回路III端，与回路III的断路器CB3上安装的隔离开关DS32连接。图13表示了3条回路的情况，但如果是4条回路时，只要在回路III延长线上，且在回路II的相邻处设置即可。

上述的本实施例的作用效果如下：

通过适当地对回路的串联、并联进行组合，可以适应多种设置空间进行配置构成。例如，只要有图13中的D尺寸和B3尺寸，就可以设置到4条回路。另外，主母线BUS1、BUS2的总延长长度也可以比图7的构成缩短约D尺寸的量，是比较经济的。

其他实施例

本发明不只是限于上述的实施例，也可以构成以下的实施例。即，在第3实施例中，在图10中未画出的隔离开关中通常内部装有设置开关，也可以与隔离开关一样进行机械连杆连结进行开关操作。

另外，在第4实施中，图11只表示了2条回路，当有第3条回路、第4条回路时，第3条回路与回路I相同，第4条回路与回路II相同，连接在主母线BUS1、BUS2上。

在第6实施例中，在分支母线的顶端装有电缆头CH，与电力电缆相连接。也可以如图7所示与绝缘套管连接。

如上面详细所述，根据本发明可以在不必改变基本单元的情况下，依据各种设置空间而随机应变地提供相应的气体绝缘开关装置。

Claims (9)

1、一种气体绝缘开关装置，其具有多组单元(I、II......)，每1组单元的构成，是在第1、第2和第3断路器(CB1～CB3)的各相的两侧连接隔离开关(DS11、DS12～DS31、DS32)，在上述第1、第2和第3断路器的各相之间，通过隔离开关和连接母线(13、23)进行电气串联连接，上述第1和第3断路器的各相的一端连接在主母线(BUS1、BUS2)上，从第1断路器和第2断路器之间及第2断路器和第3断路器之间每相引出分支母线(14、24)，在上述分支母线的顶端上连接各相的绝缘套管(Bg1、Bg2)，其特征在于：

各相的上述第1、第2和第3断路器(CB1～CB3)被设置成，连接其主轴的轴线实质上是在同一条直线上；

上述主母线(BUS1、BUS2)的轴线及连结各相的上述绝缘套管(Bg1、Bg2)中心的线，相对上述第1、第2和第3断路器的轴线平行，并且配置在上述第1、第2和第3断路器组的两外侧位置，在两外侧位置分别设置的绝缘套管通过上述第1、第2和第3断路器组的宽度尺寸而相互被气体绝缘。

2、如权利要求1所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：各单元上的第1、第2和第3断路器(CB1～CB3)等间隔配置，在相邻接的单元之间相对应的绝缘套管(Bg1～Bg2)的空气绝缘距离形成为，实质上等于上述各断路器间隔的3倍。

3、如权利要求1所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：上述分支母线(14、24)，从连结上述第1和第2断路器之间、上述第2和第3断路器之间的连接母线，与上述断路器的轴成直角地被引出。

4、如权利要求1所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：上述主母线(BUS1、BUS2)由相互平行的第1主母线(BUS1)和第2主母线(BUS2)构成，在上述第1主母线和上述第2主母线之间平行设置上述第1、第2和第3断路器组，从上述第1、第2和第3断路器上的中相中心，到上述第1主母线和上述第2主母线的距离中的一个比另一个要宽。

5、如权利要求4所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：在作为上述宽距离的主母线(BUS2)一侧，设置断路器、隔离开关的至少一方的操作装置(110)。

6、如权利要求1～3中任一项所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：上述主母线(BUS1、BUS2)由相互平行的第1主母线(BUS1)和第2主母线(BUS2)构成，在上述第1主母线和上述第2主母线之间，平行配置上述第1、第2和第3断路器组，于奇数号的单元，第1断路器的一端连接在第1主母线上，第3断路器的一端连接在第2主母线上；在偶数号的单元上，第1断路器的一端连接在第2主母线上，第3断路器的一端连接在第1主母线上。

7、如权利要求4或5所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：于奇数号的单元，第1断路器的一端连接在第1主母线上，第3断路器的一端连接在第2主母线上；在偶数号的单元上，第1断路器的一端连接在第2主母线上，第3断路器的一端连接在第1主母线上。

8、如权利要求1～5中的任一项所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：上述单元为2组(I、II)，第1单元(I)上的第1断路器的一端连接在主母线上，第1单元上的第3断路器的一端连接在第2单元(II)上的第1断路器的一端上，第2单元上的第3断路器的一端连接在主母线上。

9、如权利要求1～5中的任一项所记载的气体绝缘开关装置，其特征在于：至少2组单元(I、II)在相互邻接的位置上平行配置。

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