專利名稱：真空斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在例如變電站中的箱式真空斷路器。
導(dǎo)體5a和5b分別形成在陶瓷套管4a和4b中，而且所述導(dǎo)體5a和5b的下端分別與布置在真空閥1兩端上的分支部位1a和1b相連。
一個(gè)絕緣支承7安裝在真空閥1的一端側(cè)，一個(gè)操作桿8被安置得穿過(guò)絕緣支承7，并且可以被一個(gè)操作機(jī)構(gòu)6操作著打開和關(guān)閉。
此外，SF6氣體作為絕緣體填充在箱體2中。在這種傳統(tǒng)箱式真空斷路器中，SF6氣體用作絕緣體。由于難以完全密封SF6氣體，因此通常允許每年泄漏1％的氣體。然而，由于SF6氣體是一種導(dǎo)致全球變暖的氣體，因此從在環(huán)境問(wèn)題的角度上而言，希望盡可能地減少泄漏。
作為減少SF6氣體的方法，盡管可以將絕緣體替換成干燥空氣、氮?dú)?N2)、SF6與干燥空氣或氮?dú)獾幕旌蠚獾鹊龋@些氣體的介電強(qiáng)度低于SF6氣體。因此，如果將SF6氣體替換成任何一種上述氣體而又不作任何附加變化，則斷路器的組成部分必須擴(kuò)大，因而不能實(shí)現(xiàn)上述小型化。另外，所需成本也太高。
通過(guò)下面的描述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以被本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員清楚地看出，或者在實(shí)施本發(fā)明時(shí)體會(huì)到。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種真空斷路器，其包括一個(gè)金屬箱體，其具有第一分支部分和第二分支部分；第一套管，其氣密性地連接著第一分支部分；一個(gè)真空閥，其位于第一套管中；第二套管，其氣密性地連接著第二分支部分；絕緣氣體，其容納在由金屬箱體、第一套管和第二套管形成的一個(gè)內(nèi)部氣密性密封空間內(nèi)；第一導(dǎo)體，其位于第二套管內(nèi)；以及一個(gè)分支導(dǎo)體，其具有一個(gè)位于金屬箱體中的分支點(diǎn)，而且其位于金屬箱體和第一套管內(nèi)，其第一端連接著真空閥，第二端連接著第一導(dǎo)體。


圖14是本發(fā)明第十五個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖；圖15A是本發(fā)明第十六個(gè)實(shí)施例的三相真空斷路器的俯視圖；圖15B是對(duì)應(yīng)于圖15A的側(cè)視圖；圖15C是對(duì)應(yīng)于圖15A的一相部分的局部剖視圖；圖16是本發(fā)明第十七個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的側(cè)視圖；圖17是一種傳統(tǒng)真空斷路器的剖視圖。
本發(fā)明詳細(xì)描述下面參照附圖描述本發(fā)明的真空斷路器的實(shí)施例，其中相同的附圖標(biāo)記在不同的圖中表示相同和相應(yīng)的部件。第一個(gè)實(shí)施例圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。本實(shí)施例中的箱式真空斷路器包含一個(gè)分支金屬箱體9，其在橫斷面圖中以類似于字母V的形式分支。套管4和11可以是例如陶瓷襯管，它們分別直接連接著箱體9的分支部分端部。法蘭19堵塞了套管4、11的末端側(cè)，絕緣空氣容納在這個(gè)封閉空間中。在這種結(jié)構(gòu)中，一個(gè)套管11的直徑小于另一個(gè)套管4，一個(gè)真空閥安置在較小套管11中。
一個(gè)導(dǎo)體10連接著真空閥1并且沿著套管11的軸向中心布置。真空閥1位于套管11中。導(dǎo)體10具有一個(gè)分支部分10a，其在導(dǎo)體10的下端以字母V的形狀分支到箱體9中。以下導(dǎo)體10稱作分支導(dǎo)體10。一個(gè)直導(dǎo)體5連接著分支導(dǎo)體10的分支部分10a，并且安置在未容納真空閥1的套管4中。
膜盒1c，例如真空閥膜盒，安置在真空閥1的位于箱體9一側(cè)的端部中，真空閥1通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿(未示出)和膜盒1c而被一個(gè)安置在箱體9上的操作機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)。
在如上所述構(gòu)造的本實(shí)施例的真空斷路器中，通過(guò)將大直徑的真空閥安裝在作為絕緣體的非磁性材料即非金屬套管11中，不必在這個(gè)套管11和真空閥1之間準(zhǔn)備出大間隙。
由于分支導(dǎo)體10和導(dǎo)體5安裝在箱體9中，由于導(dǎo)體10和5的直徑相對(duì)較小，又由于同真空閥1相比導(dǎo)體10和5的表面是光滑的，因此箱體9可以小型化，即使所需的間隙被建立出來(lái)。
這樣，即使是干燥空氣、N2或SF6與干燥空氣或N2的混合氣等等被用作絕緣體，斷路器也可以象傳統(tǒng)型的那樣小。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)將作為截?cái)嗖糠值拇笾睆酱箝L(zhǎng)度真空閥1安裝在套管11中，安裝箱體可以小型化，而且截?cái)嗖糠值碾妶?chǎng)可以減小。第二個(gè)實(shí)施例圖2是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。盡管第二個(gè)實(shí)施例的真空斷路器類似于第一個(gè)實(shí)施例，但在未容納真空閥1的套管方面有所不同。
如圖2所示，在第二個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)未容納真空閥1的套管12和一個(gè)連接著套管12的直導(dǎo)體5均為模制套管結(jié)構(gòu)。
由于圖2中的其他結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例類似，因此圖2中的相同部分采用與圖1中相同的附圖標(biāo)記，而且相同部分不再解釋。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，除了能夠獲得第一個(gè)實(shí)施例的效果以外，還由于未容納真空閥1的套管12和導(dǎo)體5采用模制套管結(jié)構(gòu)，因此容納絕緣氣體所需的空間可以制作得較小，而且所用絕緣氣體量可以減小。
因此，除了能夠獲得與第一個(gè)實(shí)施例相同的效果以外，如果SF6氣體或SF6與其他氣體的混合氣用作絕緣氣體，則有益之處在于，不但SF6氣體的用量，而且設(shè)備成本均可以降低。第三個(gè)實(shí)施例圖3是本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。由于本實(shí)施例的真空斷路器類似于第一個(gè)實(shí)施例，即真空閥1安裝在套管11中，因此本實(shí)施例中的與第一個(gè)實(shí)施例中相同的元件不再解釋，并在圖3中賦予與圖1中相同的附圖標(biāo)記。
在第三個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，一個(gè)貫通式變流器3安置在箱體9與未容納真空閥1的套管4之間的連接部分的外周上。
根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例，通過(guò)將貫通式變流器3安置在套管4一側(cè)，未容納真空閥1的套管4的直徑可以制作得較小，因此貫通式變流器3可以小型化。除了能夠獲得第一個(gè)實(shí)施例的效果以外，還可以獲得箱式真空斷路器結(jié)構(gòu)最小化這一優(yōu)點(diǎn)。第四個(gè)實(shí)施例圖4是本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。由于本實(shí)施例的真空斷路器類似于第一個(gè)實(shí)施例，即真空閥1安裝在套管11中，因此圖4所示本實(shí)施例中的與圖1所示第一個(gè)實(shí)施例中相同的元件參照相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行解釋。
在第四個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，未容納真空閥1的一側(cè)的套管是一個(gè)復(fù)合套管13，其由含有耐壓材料等的復(fù)合材料構(gòu)成。此外，復(fù)合套管13也可以應(yīng)用在容納著真空閥1的一側(cè)的套管11中。
根據(jù)第四個(gè)實(shí)施例，由于套管是復(fù)合套管13，因此在內(nèi)部容納著高壓絕緣氣體的真空斷路器更加防爆。與只由陶瓷套管構(gòu)成的箱體相比，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，數(shù)量和成本可以降低。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致可以運(yùn)輸充有氣體的斷路器。第五個(gè)實(shí)施例圖5是本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。如圖5所示，在本實(shí)施例的真空斷路器中，一個(gè)羅高夫斯基型變流器14，這是一種公知的非鐵心式變流器，安置在套管11上的與連接著箱體9的一側(cè)相反的一側(cè)末端上，并且位于外部主電路(未示出)的導(dǎo)體之間。一根位于套管11中并且與羅高夫斯基型變流器14相連的光纜15連接到接地控制箱16中的一個(gè)控制裝置(未示出)。一個(gè)放大器(未示出)安置在控制裝置中，用于放大由光信號(hào)轉(zhuǎn)換出來(lái)的電流。
此外，第五個(gè)實(shí)施例中的斷路器是例如基于上述第四個(gè)實(shí)施例中的斷路器而構(gòu)造的，因此與圖4中所示相同的部分不再解釋并且采用相同的附圖標(biāo)記。當(dāng)然，它也可以基于圖1、2或3中所示的任一斷路器構(gòu)造出來(lái)。
在第五個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)將羅高夫斯基型變流器14安置在容納著真空閥1的套管11上的與連接著箱體9的一側(cè)相反的一側(cè)末端上，并將這個(gè)羅高夫斯基型變流器14通過(guò)裝于套管11中的光纜15而與裝于地面上的控制箱16中的控制裝置相連，則即使真空閥1形成在套管11中，也可以將變流器安置在真空閥1的兩側(cè)。
另外，通過(guò)利用裝于套管11中的光纜15輸出信號(hào)，并且安裝了放大器以用作控制裝置，以放大由光信號(hào)轉(zhuǎn)換的電流，從而可以使用一個(gè)已有的保護(hù)繼電器，而且可以獲得這樣的效果，即斷路器可以被安裝，而不會(huì)改變位于控制器一側(cè)的繼電器的負(fù)載。第六個(gè)實(shí)施例圖6是本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。盡管本實(shí)施例的真空斷路器類似于第一個(gè)實(shí)施例，但套管11的軸向中心和箱體9的軸向中心有所不同。
如圖6所示，容納著真空閥1的套管11垂直于支承著箱體9的地面。箱體9的一個(gè)分支部分也在分支導(dǎo)體的分支點(diǎn)下方垂直于地面。
由于其他元件與第一個(gè)實(shí)施例中的相同，因此其他元件不再解釋并且在圖6中采用與圖1所示相同的附圖標(biāo)記。
根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例，通過(guò)將容納著真空閥的套管11的軸向中心對(duì)準(zhǔn)箱體9的軸向中心，從而更容易將箱體9中的分支導(dǎo)體10與真空閥1相連，此外，還具有降低尺寸和成本的效果。第七個(gè)實(shí)施例圖7是本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。由于本實(shí)施例的真空斷路器類似于第一個(gè)實(shí)施例，即真空閥1安裝在套管11中，因此本實(shí)施例中的與第一個(gè)實(shí)施例中相同的元件不再解釋，并在圖7中賦予與圖1中相同的附圖標(biāo)記。
在第七個(gè)實(shí)施例中，如圖7所示，一個(gè)從箱體9的內(nèi)表面伸出的絕緣支承7支承著分支導(dǎo)體10的一側(cè)，因此而將分支導(dǎo)體固定在箱體9上。分支導(dǎo)體10的內(nèi)側(cè)是中空的，一個(gè)操作桿8穿過(guò)中空空間以驅(qū)動(dòng)真空閥1。操作桿8連接著操作機(jī)構(gòu)6。
根據(jù)第七個(gè)實(shí)施例，通過(guò)安裝絕緣支承7而固定分支導(dǎo)體10的一側(cè)和箱體9的內(nèi)表面，并將用于驅(qū)動(dòng)真空閥的操作桿6穿通于分支導(dǎo)體10內(nèi)側(cè)的中空空間中，可以更容易地支承真空斷路器的導(dǎo)體，并且因此而可以小型化。第八個(gè)實(shí)施例圖8是本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。如圖8所示，在第八個(gè)實(shí)施例的真空斷路器中，箱體9的軸向中心方向O1從軸向中心方向O2偏轉(zhuǎn)了15至45度，方向O2垂直于箱體9的安裝平面或地面，并且通常為豎直軸線。
此外，圖8中示出了將圖6所示結(jié)構(gòu)的軸線方向以上述角度傾斜后的實(shí)例。在這種情況下，箱體9被一個(gè)位于地面?zhèn)鹊闹Ъ?d支承著。由于圖8中的其他結(jié)構(gòu)類似于第六個(gè)實(shí)施例，因此圖8中的相同部分被賦予與圖6中相同的附圖標(biāo)記，并且不再對(duì)相同部分作解釋。
根據(jù)第八個(gè)實(shí)施例，通過(guò)將箱體9的軸向中心O1傾斜了一個(gè)位于15至45度之間的角度，套管11的末端高度可以接近套管4的高度。由于在將導(dǎo)體從外側(cè)拉出時(shí)所述套管的高度幾乎相等，因此套管的連接工作變得更容易了，又由于充電部分變得更高并且處于聚集狀態(tài)，因此可以實(shí)現(xiàn)小型化。第九個(gè)實(shí)施例圖9是本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。第九個(gè)實(shí)施例的真空斷路器類似于第一個(gè)實(shí)施例。然而，如圖9所示，在第九個(gè)實(shí)施例中，位于真空閥的兩個(gè)觸頭28a、28b之間的電極中心B安置得比套管11的有效長(zhǎng)度中心A距離箱體9更近。
由于其他元件與第一個(gè)實(shí)施例中的相同，因此其他元件不再解釋并且在圖9中采用與圖1所示相同的附圖標(biāo)記。
根據(jù)第九個(gè)實(shí)施例，通過(guò)真空閥1的電極中心B安置得距離箱體9更近，因此在套管11以絕緣狀態(tài)位于高壓側(cè)時(shí)，來(lái)自充電部分的影響可以被抑制。因此，套管11可以縮短并且實(shí)現(xiàn)整體小型化。第十個(gè)實(shí)施例圖10是本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。第十個(gè)實(shí)施例的真空斷路器類似于第一個(gè)實(shí)施例。然而，如圖10所示，在第十個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)具有氣體密封部分的絕緣環(huán)18安置在容納著真空閥1的套管11與箱體9之間的連接部分上。一個(gè)法蘭1e在套管11一側(cè)安置在箱體9的分支部分末端上。
由于圖10中的其他結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例類似，因此圖10中的相同部分采用與圖1中相同的附圖標(biāo)記，而且相同部分不再解釋。
根據(jù)第十個(gè)實(shí)施例，通過(guò)絕緣環(huán)18安置在箱體9的分支部分上的與套管11相連的法蘭1e上，因此氣體密封部分不是由金屬而是由絕緣體構(gòu)成的，所以，可以通過(guò)例如改進(jìn)密封性能而使法蘭的直徑最小化。因此可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的小型化。第十一個(gè)實(shí)施例圖11是本發(fā)明第十一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。第十一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器類似于第一個(gè)實(shí)施例。一個(gè)法蘭19安裝在容納著真空閥1的套管11的末端上。如圖11所示，在第十一個(gè)實(shí)施例中，用于與外界電源電路相連的法蘭(電源電路法蘭)19被成形為一個(gè)安置在容納著真空閥1的套管11的末端上的整體元件。法蘭19包含一個(gè)用作連接部分的銅制中央部分19a和一個(gè)與套管11相連的鋁制周邊部分20。
此外，由于其他元件與第一個(gè)實(shí)施例中的相同，因此其他元件不再解釋并且在圖11中采用與圖1所示相同的附圖標(biāo)記。
根據(jù)第十一個(gè)實(shí)施例的斷路器，通過(guò)安排一個(gè)由銅質(zhì)中央部分19a和鋁制周邊部分20組成的整體式元件，大電流可以被用作導(dǎo)體的中央部分19a傳導(dǎo)。通過(guò)安排鋁制周邊部分20，可以減小重量。因此可以在減小重量的同時(shí)提高導(dǎo)電率，并且可以實(shí)現(xiàn)小型化。第十二個(gè)實(shí)施例本發(fā)明第十二個(gè)實(shí)施例中的真空閥斷路器涉及絕緣氣體的壓力問(wèn)題。第十二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例中的類似。
在第十二個(gè)實(shí)施例中，一種牽引強(qiáng)度不低于60kg/mm2的非磁性材料例如因康鎳合金用作真空閥1的膜盒1c的材料。
在這種情況下，絕緣氣體的壓力被建立起來(lái)，從而使得施加到真空閥1的膜盒1c上的壓差所產(chǎn)生的負(fù)載不低于真空閥1中的一個(gè)觸頭處所需的電刷彈簧負(fù)載的三分之一，例如為二分之一，所述觸頭在圖9中以附圖標(biāo)記28a、28b表示，而且所產(chǎn)生的負(fù)載不超過(guò)所需的負(fù)載。作為示例，如圖13所示，一個(gè)電刷彈簧29安置在控制桿8和真空閥1的膜盒1c之間。因此，施加到真空閥1的膜盒1c上的壓差所產(chǎn)生的負(fù)載可以用作電刷彈簧強(qiáng)度的補(bǔ)充。
根據(jù)具有這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例，通過(guò)將牽引強(qiáng)度不低于60kg/mm2的非磁性材料用作真空閥1的膜盒1c的材料，因此真空閥1的膜盒1c的強(qiáng)度可以增大，因而施加到膜盒1c上的壓差可以加大，所以，絕緣氣體內(nèi)的壓力可以升高，而且可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的小型化。
另外，通過(guò)設(shè)置絕緣氣體壓力，以使施加到真空閥1的膜盒1c上的壓差所產(chǎn)生的負(fù)載不低于真空閥1的觸頭處所需的電刷彈簧負(fù)載的三分之一并且不超過(guò)所需的負(fù)載，因此施加到真空閥1的膜盒1c上的壓差所產(chǎn)生的負(fù)載可以用作電刷彈簧強(qiáng)度的補(bǔ)充，而且電刷彈簧的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化，從而可以實(shí)現(xiàn)小型化。第十三個(gè)實(shí)施例圖12是本發(fā)明第十三個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。第十三個(gè)實(shí)施例的真空斷路器對(duì)一個(gè)導(dǎo)體作出了改進(jìn)。由于其他元件與第一個(gè)實(shí)施例中的相同，因此其他元件不再解釋。
如圖12所示，分支導(dǎo)體10上的位于真空閥1一側(cè)并且與真空閥1相連的連接部分22由銅制成，分支導(dǎo)體10的另一部分23由鋁制成。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過(guò)將分支導(dǎo)體10上的位于真空閥1一側(cè)的連接部分22由銅制成，而另一部分23由鋁制成，因此分支導(dǎo)體10具有高導(dǎo)電率和低質(zhì)量。所以，根據(jù)本實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，而且可以獲得適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性能，從而可以促進(jìn)小型化。第十四個(gè)實(shí)施例圖13是本發(fā)明第十四個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。本實(shí)施例的真空斷路器包含一個(gè)金屬箱體9，而且套管11和4分別連接著箱體9的分支部分的末端。法蘭19堵塞了套管4、11的末端側(cè)，絕緣空氣容納在這個(gè)封閉空間中。套管11的直徑小于套管4，直徑較小的套管11中容納著真空閥1。
一個(gè)分支導(dǎo)體10沿著容納著真空閥1的套管11的軸向中心連接著真空閥1。在未容納真空閥1的套管4中布置著的一個(gè)直導(dǎo)體5連接著分支導(dǎo)體10分支部分10a。真空閥1的位于箱體9一側(cè)的端部處帶有一個(gè)真空閥膜盒1c。
在本實(shí)施例中，一個(gè)絕緣支承7被固定著并且從箱體9的內(nèi)表面伸入箱體9中，分支導(dǎo)體10通過(guò)一個(gè)支座24而被支承在絕緣支承7的末端上。一個(gè)絕緣薄膜25形成在支座24上的位于絕緣支承7一側(cè)的周邊等等部位上。薄膜25由例如聚四氟乙烯或氟樹脂制成。
根據(jù)本實(shí)施例，由于憑借絕緣支承7支承在箱體9中的分支導(dǎo)體10的支座24旁邊形成了絕緣薄膜25，因此分支導(dǎo)體10的支承部分相對(duì)于箱體9的絕緣效果提高了，因此即使將絕緣效果比SF6氣體差的氣體用作絕緣氣體，也可以實(shí)現(xiàn)小型化。第十五個(gè)實(shí)施例圖14是本發(fā)明第十五個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的剖視圖。本實(shí)施例對(duì)第十四個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了修改。在本實(shí)施例中，如圖14所示，絕緣薄膜25通過(guò)一個(gè)噴鍍了鋁的元件26而形成在分支導(dǎo)體10的支座24的表面周邊等等部位上。其他結(jié)構(gòu)與第十四個(gè)實(shí)施例中的相同。
根據(jù)本實(shí)施例，由于借助于具有微孔結(jié)構(gòu)并且噴鍍了鋁的元件26而在分支導(dǎo)體的表面旁邊例如支座24的表面上形成了由例如聚四氟乙烯或氟樹脂制成的絕緣薄膜25，因此絕緣薄膜25可以良好地粘著，從而獲得更加可靠的薄膜結(jié)構(gòu)。
因此，通過(guò)在絕緣薄膜25和導(dǎo)體表面之間噴鍍上鋁，可以實(shí)現(xiàn)絕緣薄膜的粘著效果和可靠性的提高。第十六個(gè)實(shí)施例本發(fā)明第十六個(gè)實(shí)施例是一種三相結(jié)構(gòu)，其使用了本發(fā)明的任一真空斷路器，包括第一至第十五個(gè)實(shí)施例的斷路器。圖15A是一種三相真空斷路器的俯視圖；圖15B是三相真空斷路器的側(cè)視圖；圖15C是三相真空斷路器中的一相元件的剖視圖。
如圖所示，在本實(shí)施例的真空斷路器中，三個(gè)相位的導(dǎo)體10和5安裝在箱體17中。箱體17在俯視圖中為橢圓形的，在剖視圖中為半圓柱形的，箱體17的上表面沿著中心至短軸測(cè)的方向逐漸向下彎曲。三個(gè)相位的分支部分17a、17b彼此面對(duì)著，并且安置在從短軸側(cè)至箱體17上表面中心之間的面對(duì)位置上。在每對(duì)分支部分17a、17b中，三個(gè)相位的套管11、4以字母V的形式站立和安裝著。
如圖15C所示，在每一相位中，具有軸向中心方向O1的套管11相對(duì)于安裝著箱體9的平面或地面的垂直軸線O2傾斜不小于13度(以θ1表示)，垂直軸線O2通常為豎直軸線。具有軸向中心方向O3的套管4相對(duì)于軸線O2傾斜不小于13度(以θ2表示)。套管11相對(duì)于套管4傾斜不小于30度(以θ3表示)。
此外，每一相位的詳細(xì)結(jié)構(gòu)與例如圖1所示的相同。
在第十六個(gè)實(shí)施例中，箱體17的接地側(cè)被安置為橢圓扇形的，而且三個(gè)第一分支部分被安置得分別在箱體17的上部或側(cè)面連接著套管，而且三個(gè)第二分支部分被安置得相對(duì)于第一分支部分傾斜。每個(gè)第一分支部分分別相對(duì)于相應(yīng)第二分支部分傾斜不小于30度，而且所有第一分支部分和第二分支部分分別相對(duì)于安裝平面或地面的垂直軸線傾斜不小于13度。因此，在本實(shí)施例中，三個(gè)相位的導(dǎo)體組件安置在一個(gè)箱體上；箱式真空斷路器的總體結(jié)構(gòu)可以小型化；而且所需填充的絕緣氣體量可以急劇減少。第十七個(gè)實(shí)施例圖16是本發(fā)明第十七個(gè)實(shí)施例的真空斷路器的側(cè)視圖。第十七個(gè)實(shí)施例對(duì)第十六個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了修改。在本實(shí)施例中，如圖16所示，絕緣板絕緣板27分別安置在位于箱體部分17的不同相位之間的每個(gè)部位中，從而用作容納著三相導(dǎo)體的箱體17的接地極。
根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)將絕緣板27分別安置在箱體17中的三個(gè)相位的充電部分之間，相位間的距離可以縮短。因此，從這一點(diǎn)上看，結(jié)構(gòu)可以小型化，而且所需填充的絕緣氣體量可以減少。第十八個(gè)實(shí)施例本發(fā)明的第十八個(gè)實(shí)施例涉及可以用在任一前述實(shí)施例中的絕緣氣體。在本實(shí)施例中，絕緣氣體選自下面一組干燥空氣、氮?dú)?N2)、干燥空氣與N2的混合氣、濃度在50％重量以內(nèi)的SF6氣體與干燥空氣和氮?dú)庵兄辽僖环N的混合氣，該絕緣氣體可以用在前面所述第一至第十七個(gè)實(shí)施例中的任何一個(gè)中。通過(guò)如此選擇絕緣氣體，作為導(dǎo)致全球氣候變暖的氣體的SF6氣體可以急劇減少。另外，如果采用干燥空氣與SF6氣體的混合氣，則不必排空就可以充入N2，因此可以獲得系統(tǒng)制造成本降低的效果。此外，N2與1％以內(nèi)的極小量SF6氣體的混合氣也可以用作絕緣氣體。
在這種情況下，如果N2氣體獨(dú)立用作真空斷路器的絕緣體，則無(wú)法利用傳統(tǒng)方法發(fā)現(xiàn)氣體泄漏。然而，通過(guò)添加少量的SF6氣體，就能夠容易地發(fā)現(xiàn)氣體泄漏，因?yàn)檫@種氣體可以利用鹵族氣體泄漏探測(cè)器探測(cè)出來(lái)。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器，通過(guò)將真空閥安置在套管中，并將導(dǎo)體安置在箱體中，真空斷路器的空間可以縮小，而且總體結(jié)構(gòu)可以小型化。
真空斷路器可以使用干燥空氣、N2、少量SF6氣體與N2或干燥空氣的混合氣等等，因此可以同時(shí)滿足防止全球氣候變暖和結(jié)構(gòu)小型化這兩個(gè)要求。
前面所作討論僅僅公開和描述了本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的精神或基本特征的前提下，本發(fā)明可以以其他具體方式實(shí)施。因此，本發(fā)明的公開內(nèi)容只是解釋性的，而非用于限定如附屬中提出的本發(fā)明范圍。因此，在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，本發(fā)明可以以各式各樣的方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種真空斷路器，包括一個(gè)金屬箱體，其具有第一分支部分和第二分支部分；第一套管，其氣密性地連接著第一分支部分；一個(gè)真空閥，其位于第一套管中；第二套管，其氣密性地連接著第二分支部分；絕緣氣體，其容納在由金屬箱體、第一套管和第二套管形成的一個(gè)內(nèi)部氣密性密封空間內(nèi)；第一導(dǎo)體，其位于第二套管內(nèi)；以及一個(gè)分支導(dǎo)體，其具有一個(gè)位于金屬箱體中的分支點(diǎn)，而且其位于金屬箱體和第一套管內(nèi)，其第一端連接著真空閥，第二端連接著第一導(dǎo)體。
2.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，其特征在于第一套管和第二套管中的至少一個(gè)包括一種復(fù)合材料。
3.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，還包括一個(gè)羅高夫斯基型變流器，其用于探測(cè)流經(jīng)布置在與箱體側(cè)相反的一個(gè)第一套管端部上的分支導(dǎo)體中的電流；一個(gè)控制裝置，其安置在第一套管的外側(cè)，用于輸出控制信號(hào)；以及一根光纜，其被安置得穿通于第一套管內(nèi)側(cè)，并且連接在變流器和控制裝置之間，以傳輸控制信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，其特征在于第二套管和第一套管具有模制結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，還包括一個(gè)貫通式變流器，其用于探測(cè)流經(jīng)安置在第二套管與金屬箱體的第二分支部分之間的連接部分上的第一導(dǎo)體中的電流。
6.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，其特征在于第一套管的軸線方向與位于分支導(dǎo)體分支點(diǎn)下方的金屬箱體下部的軸線方向?qū)φ?br> 7.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，其特征在于位于分支點(diǎn)下方的金屬箱體下部的軸線方向與一條垂直于金屬箱體安裝板的直線之間的角度差在15至45度的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，其特征在于真空閥被這樣安置著，即真空閥電極之間的中心點(diǎn)比第一套管有效長(zhǎng)度的中心點(diǎn)距離箱體更近。
9.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，還包括一個(gè)法蘭，其連接著第一套管和第二套管中至少一個(gè)上的與箱體側(cè)相反的端部，其中央部分由銅制成，而環(huán)繞著中央部分的周邊部分由鋁制成。
10.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，其特征在于真空閥包含一個(gè)膜盒部分，封閉在金屬箱體中的絕緣氣體的壓力被這樣設(shè)置，即施加到膜盒部分上的壓差所產(chǎn)生的負(fù)載不低于真空閥觸頭所需的電刷彈簧負(fù)載的三分之一，并且不超過(guò)真空閥觸頭所需的電刷彈簧負(fù)載。
11.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，其特征在于真空電路包含一個(gè)膜盒部分，其由位于箱體中的強(qiáng)度不低于60kg/mm2的非磁性材料構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，其特征在于分支導(dǎo)體由與真空閥相連的銅制第一部分和與第一導(dǎo)體相連的鋁制第二部分構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，還包括一個(gè)絕緣支承部分，其從金屬箱體的內(nèi)表面伸出，用于支承和固定分支導(dǎo)體。
14.如權(quán)利要求13所述的真空斷路器，還包括一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)真空閥的操作桿，其中分支導(dǎo)體是中空的，操作桿延伸穿過(guò)分支導(dǎo)體。
15.如權(quán)利要求13所述的真空斷路器，其特征在于絕緣支承部分上設(shè)有一個(gè)支座，其位于絕緣支承部分支承著分支導(dǎo)體的位置上，位于絕緣支承部分上的支座表面上覆蓋著一個(gè)絕緣薄膜。
16.如權(quán)利要求15所述的真空斷路器，其特征在于絕緣支承部分上設(shè)有一種噴鍍了鋁的材料，其設(shè)置在支座和絕緣薄膜之間。
17.如權(quán)利要求1所述的真空斷路器，其特征在于絕緣氣體選自下面一組干燥空氣、氮?dú)?、干燥空氣與氮?dú)獾幕旌蠚狻舛仍?0％重量以內(nèi)的SF6氣體與干燥空氣和氮?dú)庵兄辽僖环N的混合氣。
18.如權(quán)利要求17所述的真空斷路器，其特征在于金屬箱體中容納著三個(gè)導(dǎo)體組件，每個(gè)導(dǎo)體組件分別由第一套管、第二套管、容納在第一套管中的真空閥、容納在第二套管中的第一導(dǎo)體以及連接著真空閥和第一套管的分支導(dǎo)體構(gòu)成。
19.一種真空斷路器，包括一個(gè)金屬箱體，其具有三個(gè)分別由第一分支部分和第二分支部分構(gòu)成的套組；三個(gè)第一套管，它們每個(gè)分別氣密性地連接著一個(gè)所述第一分支部分；三個(gè)第二套管，它們每個(gè)分別氣密性地連接著一個(gè)所述第二分支部分；絕緣氣體，其容納在由金屬箱體、三個(gè)第一套管和三個(gè)第二套管形成的一個(gè)內(nèi)部氣密性密封空間內(nèi)；三個(gè)真空閥，它們每個(gè)分別位于一個(gè)所述第一套管中；三個(gè)第一導(dǎo)體，它們每個(gè)分別位于一個(gè)所述第二套管內(nèi)；以及三個(gè)分支導(dǎo)體，它們每個(gè)分別具有一個(gè)位于金屬箱體中的分支點(diǎn)，并且分別位于金屬箱體和一個(gè)所述第一套管內(nèi)，它們每個(gè)分別以第一端連接著一個(gè)所述真空閥，以第二端連接著一個(gè)所述第一導(dǎo)體。
20.如權(quán)利要求19所述的真空斷路器，其特征在于每個(gè)第一套管軸線方向分別被安置得與一個(gè)所述第二套管軸線方向分開不小于30度；以及每個(gè)第一套管和第二套管軸線方向分別被安置得與金屬箱體的安裝地面的垂直軸線方向分開不小于13度。
21.如權(quán)利要求19所述的真空斷路器，還包括一個(gè)絕緣板，其安裝在導(dǎo)體組件之間，用于將三個(gè)相位的導(dǎo)體組件的充電部分彼此分隔。
全文摘要
一種真空斷路器包含一個(gè)容納著絕緣氣體的金屬箱體,它的一個(gè)分支部分與容納著真空閥的第一套管連接著,它的另一分支部分與容納著第一導(dǎo)體的第二套管連接著,金屬箱體中的一個(gè)分支導(dǎo)體連接著真空閥和第一導(dǎo)體。
文檔編號(hào)H02B13/055GK1377109SQ0210754
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月22日
發(fā)明者西住茂紀(jì), 豐田健夫, 上川路徹, 日置功 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝