專利名稱:三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置的制作方法
本發(fā)明涉及三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置，特別是與高壓導(dǎo)體由單柱式絕緣支架支承著的三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置有關(guān)。
在三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置中，支承高壓導(dǎo)體的柱式絕緣支架，一般有單柱式、雙柱式及三柱式等。若從縮小設(shè)備的體積，減輕重量及經(jīng)濟(jì)性等方面來考慮，采用單柱式支架較有利。
圖6及圖7所示為實(shí)開昭 55-98117號(hào)公報(bào)中介紹的現(xiàn)有的三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置。圖中，在金屬容器(1)中裝有三根高壓導(dǎo)體(2)，同時(shí)封入絕緣氣體(3)。高壓導(dǎo)體(2)由單柱式絕緣支架(4)支承著。
由圖7可知，高壓導(dǎo)體(2)通過直角等腰三角形的各個(gè)頂點(diǎn)平行設(shè)置，單柱式絕緣支架(4)對(duì)高壓導(dǎo)體(2)的支承方向，位于金屬容器(1)的互相垂直的直徑上，并指向金屬容器(1)的中心。
一般說來，象上述這種三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置中的單柱式絕緣支架(4)，其最佳安裝方向應(yīng)根據(jù)對(duì)下述的機(jī)械性能及電性能方面的研究來決定。在機(jī)械性能方面必須考慮到發(fā)生短路事故的短路電磁力，選擇適當(dāng)?shù)闹С蟹较颍员闶棺饔迷趩沃浇^緣支架(4)上的彎曲力矩為最小。另外，從電性能方面來考慮，必須確定適當(dāng)?shù)闹С蟹较?，盡可能地延長(zhǎng)單柱式絕緣支架(4)的表面長(zhǎng)度，以提高耐壓性能。
根據(jù)本發(fā)明人對(duì)三相共箱式氣體絕緣母線所進(jìn)行的短路電磁力的有關(guān)實(shí)驗(yàn)及其分別結(jié)果可知，如果金屬容器(1)的材質(zhì)不同，則最大電磁力的大小及方向也有明顯的差異。因此，在機(jī)械性能方面有所要求的單柱式絕緣支架(4)的最佳支承方向是隨金屬容器(1)材質(zhì)的不同而變化的。
以上所述的現(xiàn)有的三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置存在這樣的問題，例如如圖7所示，通常不管金屬容器的材質(zhì)如何，單柱式絕緣支架都是按一定的方向安裝的，因此，不能根據(jù)各不同材質(zhì)的金屬容器來選擇最佳的安裝方案。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，目的是要獲得其單柱式絕緣支架具有對(duì)應(yīng)于金屬容器材質(zhì)的最佳支承方向的三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置。
本發(fā)明所提供的三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置，其單柱式絕緣支架的支承角是相對(duì)于容器中心與各高壓導(dǎo)體中心的連線而定的。例如，在使用普通鋼和不銹鋼制成的容器時(shí)，支承角在約20°～55°的范圍內(nèi);在使用鋁合金制成的容器時(shí)，支承角約為90°。
在本發(fā)明的情況下，由于單柱式絕緣支架是以相對(duì)于金屬容器所規(guī)定的支承角度安裝的，因此單柱式絕緣支架的機(jī)械性能及電性能都可以達(dá)到最佳狀態(tài)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的橫剖面圖;圖2為另一個(gè)實(shí)施例的橫剖面圖;圖3及圖4為分析本發(fā)明的單柱式絕緣支架的最佳支承方向時(shí)用的模型圖，其中，圖3為橫剖面圖，圖4為局部側(cè)視圖;圖5為根據(jù)上述的分析得出的作用于單柱式絕緣支架上的彎曲力矩及軸向長(zhǎng)度(表面長(zhǎng)度)同支承角之間關(guān)系的特性曲線;圖6為現(xiàn)有的三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置的局部縱剖面圖;圖7為在沿圖6中的Ⅶ-Ⅶ線所作平面上的橫剖面圖。
圖3～圖5給出了本發(fā)明人對(duì)單柱式絕緣支架所作的最佳支承方向的分析結(jié)果。圖3、圖4為表示分析模型的圖。對(duì)應(yīng)于普通鋼、不銹鋼及鋁合金等各種金屬容器(1)，求出作用于圖示的(U)、(V)及(W)各相高壓導(dǎo)體(2)上的最大電磁力的大小及方向，并對(duì)應(yīng)于圖中所示的支承方向(θ)，算出作用于單柱式絕緣支架(4)在金屬容器(1)內(nèi)表面上的固定端(5)上的彎曲力矩(M)。
另外，對(duì)應(yīng)于支承方向(θ)，求出了單柱式絕緣支架(4)的軸向長(zhǎng)度(表面長(zhǎng)度)(L)。
再者，在進(jìn)行分析時(shí)，認(rèn)為高壓導(dǎo)體(2)的兩端(6)是用單柱式絕緣支架(4)固定著的。圖5是表示以上分析結(jié)果的曲線圖。該曲線圖表示對(duì)于普通鋼、不銹鋼及鋁合金等制成的各種金屬容器(1)，作用于單柱式絕緣支架(4)上的彎曲力矩(M)及軸向長(zhǎng)度(表面長(zhǎng)度)(L)同支承方向(θ)之間的關(guān)系。其中，彎曲力矩(M)及軸向長(zhǎng)度(表面長(zhǎng)度)(L)分別用各自的最小值(Mmin)及(Lmin)加以歸一化。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)及分析結(jié)果可知，使用普通鋼容器時(shí)的彎曲力矩(M)比使用不銹鋼容器時(shí)的彎曲力矩(M)約大25%;而使用鋁合金容器時(shí)的彎曲力矩(M)的大小約為使用普通鋼容器時(shí)的彎曲力矩(M)的35%。另外，在計(jì)算彎曲力矩(M)時(shí)，考慮了成為實(shí)際系統(tǒng)中的最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)條件的三相短路問題。
由圖5可明顯地看出，在使用普通鋼容器和不銹鋼容器的情況下，當(dāng)支承角(θ)約20°時(shí);作用在單柱式絕緣支架(4)上的彎曲力矩(M)為最小，但若把軸向長(zhǎng)度(表面長(zhǎng)度)(L)也考慮進(jìn)去的話，最佳支承角(θ)約在20°～55°的范圍內(nèi)。另一方面，在使用鋁合金容器的情況下，當(dāng)支承角(θ)約為±90°時(shí)，彎曲力矩(M)為最小，而且還能延長(zhǎng)軸向長(zhǎng)度(表面長(zhǎng)度)，因此最佳支承角(θ)約為±90°。
下面就圖1來說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖1所示是使用普通鋼或不銹鋼容器(1a)的情況，利用單柱式絕緣支架(4)，以如圖所示的最佳支承角(θ1)來支承高壓導(dǎo)體(2)。如前所述，這時(shí)的支承角(θ1)約在20°～55°的范圍內(nèi)。
圖2是另一個(gè)實(shí)施例，是使用鋁合金容器(1b)的情況。如前所述，這時(shí)單柱式絕緣支架(4)的最佳支承角(θ2)約為90°。
如果按照上述那樣實(shí)施本發(fā)明的話，就能根據(jù)金屬容器的材質(zhì)，使單柱式絕緣支架的機(jī)械性能和電性能都達(dá)到最佳狀態(tài)，因此可縮小三相共箱式設(shè)備的體積，增大可靠性，提高經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置，其金屬容器內(nèi)的高壓導(dǎo)體大致通過直角等腰三角形的各頂點(diǎn)平行設(shè)置，且上述高壓導(dǎo)體分別用單柱式絕緣支架支承；其特征在于具有以相對(duì)于上述金屬容器中心和上述各高壓導(dǎo)體中心的連線所定的支承角度安裝在上述金屬容器中的上述單柱式絕緣支架。
2.如權(quán)利要求
1所述的三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置，其金屬容器的材質(zhì)為普通鋼及不銹鋼中的任意一種;單柱式絕緣支架的支承角約在20°～55°的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求
1所述的三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置，其金屬容器的材質(zhì)為鋁合金;單柱式絕緣支架的支承角約為90°。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種三相共箱式氣體絕緣開關(guān)裝置，其金屬容器內(nèi)的高壓導(dǎo)體太致通過直條等腰三角形的各頂點(diǎn)平行設(shè)置，且上述高壓導(dǎo)體分別用單柱式絕緣支架支承，其特征在于具有以相對(duì)于上述金屬容器中心和上述各高壓導(dǎo)體中心的連線所定的支承角度安裝在上述金屬容器中的上述單柱式絕緣支架。
文檔編號(hào)H02B13/02GK87107750SQ87107750
公開日1988年5月25日 申請(qǐng)日期1987年11月10日
發(fā)明者羽馬詳之, 高, 桂三 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan