專利名稱：氣體絕緣開閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體絕緣開閉裝置，對于密閉容器內(nèi)的氣體配管的構(gòu)成實施了改
良O
背景技術(shù)：
一直以來已知一種氣體絕緣開閉裝置，在金屬制的接地密閉容器內(nèi)配置高壓導體 及其斷路部等設(shè)備，并通過SF6氣體等進行這些高壓設(shè)備與密閉容器之間的絕緣。在該氣 體絕緣開閉裝置中，為了對密閉容器內(nèi)進行絕緣氣體的吸排氣而設(shè)置有氣體配管。這種氣 體配管為，如日本公開專利公報、特開2004-40963號公報(以下稱為專利文獻1)的圖1所 示，對被氣體劃分的鄰接的密閉容器之間進行連接，或者如圖2所示，將各密閉容器與氣體 供給裝置之間進行連接。并且，日本公開專利公報、特開2000-134734號公報(以下稱為專 利文獻2)也是同樣的與氣體配管相關(guān)的技術(shù)，尤其是使用了用于防止在氣體配管上流動 外皮電流(sheath current)的絕緣部件的技術(shù)。以往，在專利文獻1、2所記載那樣的具備氣體配管的氣體絕緣開閉裝置中，作為 氣體配管一般使用銅制的配管。并且，如專利文獻2所示，還已知，為了防止在氣體配管上 流動外皮電流，在氣體配管上配置絕緣接頭等絕緣部件。但是，當配置絕緣部件時，存在的 缺點為，不但氣體配管的設(shè)施施工花費時間勞力，而且從該部分產(chǎn)生氣體泄漏的可能性變
尚ο尤其是，在對氣體配管設(shè)置絕緣部件時，需要考慮到部件數(shù)量增加的情況以及不 對絕緣部件施加過大的負荷，并且需要絕緣部件露出到外部大氣中的部分的防水對策。并 且，由于氣體絕緣開閉裝置是多個設(shè)備的集合體，因此有時以分割的形式輸送到最終發(fā)貨 地，并在當?shù)匮b配時進行組裝調(diào)整，但在該情況下，對于配管施工也需要對應于裝配狀態(tài)而 在當?shù)貙︺~配管的釬焊和彎曲施工進行調(diào)整，需要小心細心以便不發(fā)生不良情況。并且，以往的銅制的配管，適合于配管的直線部分，但是銅管本身難以折曲，因此 在將其用于管路的折曲部分的情況下，需要特殊的夾具或者工具，在配管的設(shè)置現(xiàn)場的施 工困難。對此，還考慮到使用能夠折曲的銅制的波紋管(具有撓性的皺褶狀的管)，但是由 于氣體配管長期暴露在風雨中，因此在折曲并配管之后需要防銹用的涂裝，施工較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述那樣的現(xiàn)有技術(shù)的問題而進行的，其他目的在于提供一種 氣體絕緣開閉裝置，不使用絕緣部件就能夠防止在配管上流動外皮電流，并且容易進行氣 體配管的施工。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下的構(gòu)成。即，一種氣體絕緣開閉裝置，將導電體或者電連接了的設(shè)備收納在密閉容器內(nèi)，并在 密閉容器內(nèi)封入絕緣性氣體，其中，作為與上述密閉容器連接的氣體配管，使用了非磁性的 奧氏體(austenitic)系不銹鋼制金屬波紋管制的柔性配管。
并且，本發(fā)明還具有如下方式在柔性配管的端部設(shè)置凸緣，并將該凸緣構(gòu)成為能 夠相對于上述金屬波紋管部分進行拆裝；在上述柔性配管的金屬波紋管部上涂敷或者電沉 積涂覆使用了高柔軟性固化劑的涂料。根據(jù)本發(fā)明，使氣體配管的管部為由不銹鋼制波紋管構(gòu)成的柔性配管(Flexible tube)，使其為高電阻，由此能夠抑制外皮電流的流入，而不需要絕緣部件。并且，通過使用 自由度較高的柔性配管，不需要對應于設(shè)備的組裝調(diào)整結(jié)果而在當?shù)剡M行釬焊作業(yè)，僅通 過彎曲作業(yè)就能夠設(shè)置氣體配管。


圖1是表示本發(fā)明第一實施例的構(gòu)成的立體圖。圖2A以及圖2B是表示第一實施例中的柔性配管的一例的截面圖。圖3A、圖3B、圖3C以及圖3D是表示第二實施例中的氣體配管設(shè)置例的圖，圖3A 是主視圖、圖3B是側(cè)視圖、圖3C是俯視圖、圖3D是氣體壓力計部分的放大圖。
具體實施例方式第一實施例[第一實施例的構(gòu)成]以下，根據(jù)圖1、圖2A以及圖2B來具體地說明本發(fā)明的第一實施例。圖1是表示在鄰接的密閉容器之間配置的氣體配管的位置例的立體圖。在圖中， 符號la、lb、2a、2b、3a、3b是分別在其內(nèi)部收納了導電體或者電連接了的設(shè)備的三相的密 閉容器。在密閉容器la、lb、2a、2b、3a、3b內(nèi)封入有SF6氣體等絕緣氣體。各相密閉容器Ia 和lb、2a和2b、3a和3b通過凸緣部4被連接。各相的密閉容器在作為其邊界部的凸緣部 4上被氣體劃分，鄰接的同相的密閉容器之間不進行直接的氣體移動。在密閉容器的外周，以將各相密閉容器Ia與2a與3a或者Ib與2b與3b連結(jié)的 方式，固定有在與密閉容器的軸向正交的方向上延伸的導電性部件5、5。該導電性部件5、5 將各相密閉容器之間連接為能夠通電，因此被稱為相間分流器。在鄰接的密閉容器之間設(shè)置有氣體配管6a、6b。其中氣體配管6a對同相的鄰接的 密閉容器la、lb之間進行連接，氣體配管6b對不同相的鄰接的密閉容器lb、2b、3b進行連 接。另外，雖然未圖示，但是也存在對同相的鄰接的密閉容器2a、2b之間和3a、3b之間進行 連接的氣體配管。由此，對于所有密閉容器連接有氣體配管，能夠進行氣體的供給、排出。在本實施例中，連接各密閉容器的氣體配管6a、6b，由具有圖2A以及圖2B所示那 種結(jié)構(gòu)的柔性配管7構(gòu)成。S卩，該柔性配管7為，在其外周涂敷了高柔性涂料的奧氏體系不 銹鋼制的金屬波紋管7a的兩端，自由旋轉(zhuǎn)地安裝了連接用凸緣7b。通過將該連接用凸緣 7b相對于設(shè)置在各密閉容器側(cè)的氣體配管連接用的氣體口 8，經(jīng)由未圖示的氣密墊圈進行 緊密接觸固定，由此由柔性配管7構(gòu)成的氣體配管6a、6b與密閉容器連接。 另外，在將該連接用凸緣7b安裝到金屬波紋管7a的兩端時，基于預先將金屬波紋 管7a插入到在連接用凸緣7b的中心部設(shè)置的插入孔內(nèi)，并通過焊接、壓入、螺入將管頭7c 固定到金屬波紋管7a的端部，或者通過沖壓對金屬波紋管7a的端部進行擴張等手段。但 是，不限定于這些手段。另外，7d是設(shè)置在凸緣7b上的氣體口連接用螺栓孔。
除了上述那樣的涂敷以外，還可以通過電沉積涂覆對柔性配管7的外周施以高柔 性涂料。并且，作為高柔性涂料，能夠使用固化后具有柔軟性的單液反應固化型水性氨基甲 酸乙酯涂料、單液型特殊變性聚酯樹脂、或使用了柔軟性固化劑的二液反應型氨基甲酸乙 酯涂料。上述氣體配管6a、6b的支持間隔被設(shè)定為Im以上。S卩，在如圖1的氣體配管6b 那樣直接由密閉容器支持的情況下、密閉容器的氣體口 8之間的間隔，在如圖1的氣體配管 6a那樣由另外設(shè)置了管路的一部分的支持部件9支持的情況下、氣體口 8與支持部件之間 的間隔或者支持部件9彼此之間的間隔，被設(shè)定為Im以上。[第一實施例的作用](1)外皮電流的降低如圖1的粗線所示，在由各相密閉容器Ia 3b以及作為相間分流器(shunt)的導 電部件5、5形成的電路中，環(huán)狀地流動外皮電流10。在如第一實施例那樣氣體配管6a、6b 與密閉容器Ia 3b同時設(shè)置的情況下，以各自的電阻量和電感量的比率來決定流動的外 皮電流10。在密閉容器Ia 3b的循環(huán)長度較大的情況下，具有在氣體配管6a、6b的循環(huán) 中也流動外皮電流10的可能性。根據(jù)本實施例，作為氣體配管使用不銹鋼制金屬波紋管， 因此與銅配管相比成為高電阻，因此從主電路感應的外皮電流10變小，不會如利用銅配管 進行連接時那樣、由流動較大的電流引起發(fā)熱。對于這一點，以下述(A) (B)所示的銅制管和不銹鋼制波紋管為例，具體地進行說明。(A)外徑為2cm、厚度為Imm的銅制管(B)外徑為2cm、厚度為0. 3mm的不銹鋼制波紋管銅的固有電阻在常溫下為1.78 μ Ω cm，不銹鋼的固有電阻在常溫下為72 μ Ω cm 程度。并且，電阻值與面積成反比例，因此(A)和(B)的電阻值RA、RB的比例如以下那樣，RB/RA = 72/1. 78*0. 60/0. 19 ^ 128以2位數(shù)的級(order)變大。當配管的電阻值以2位數(shù)的級變大時，向配管分流的外皮電流與相間分流器相比 也以2位數(shù)的級變小，因此，在主電路電流為2000A時，在配管中流動的電流為20A程度。另 一方面，當設(shè)配管的允許溫度上升為30K時，通過以下的計算能夠大概算出在無風狀態(tài)的 20°C的大氣中水平設(shè)置的外徑2cm程度的不銹鋼圓導體的散熱量Q(實際上為柔性波紋管 形狀，因此散熱面積比單純圓管大，因此成為下述散熱量以上。)公式1散熱量Q =輻射散熱+自然對流散熱=配管周長X 配管長度 X (5. 677 ε ((T/lOO)4-(Τ2/100)4)+2. 51 X形狀系數(shù)Χ(1/代表長度)°_25Χ溫度差125)= 11. 2+15. 3 = 26. 5 [W]配管周長0.02X π = 0. 063[m]；配管長度:l[m]；ε輻射率0· 9(涂裝面)J1配管溫度323k (50°C )；T2周圍溫度293k (20°C )；形狀系數(shù)0. 52 (水平圓筒)；代表長度0· 02 [m](直徑)
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并且，當上述配管的電阻值R使用不銹鋼的電阻值溫度系數(shù)0. 0057時，為如下那樣。公式2固有電阻/截面積X (1+溫度系數(shù)X 20°C時的溫度)X配管長度= 72 X 1(Γ8/0· 186 X 1(Γ4 X (1+0. 0057 X (50-20)) X 1 = 0. 045 Ω當設(shè)允許電流值為I時，在發(fā)熱量與散熱量相等時，Q = I2R，因此當代入上述的計 算值進行計算時，I=V^J = λ/(26.5/0.045) =24Α。該值由于與外皮電流值相等，因此在 配管部不需要設(shè)置絕緣部。(2)使支持部的間隔為Im以上當考慮到通常氣體的供排氣的作業(yè)性和彎曲施工性時，氣體配管6a、6b、36的粗 細一般選擇Icm到2cm程度的外徑尺寸。一樣截面的直的棒狀配管的一次固有振動頻率一 般能夠通過以下公式計算。公式3f =(Hz)
2π I2 ]j γΑ其中，1=管長度(cm)E =管材料的楊氏模量(kg/cm2)I =對于與振動方向成直角的軸的截面二次力矩(cm4)A =管的截面積(cm2)γ =單位體積的重量(kg/cm3)g = 981cm/s2λ =振動頻率系數(shù)(一次的情況下為4. 73 ； λ是Ι-cosh λ · cos λ = 0的根)假設(shè)銅制、外徑為2cm、厚度為Imm的管(A)時，通過上述計算，固有振動頻率如下 面的表1所示那樣得到大約84Hz的值。另一方面，當為2cm的直徑、0. 3mm的厚度的不銹鋼 制波紋管(B)時，如下面的表2所示那樣，得到大約121Hz的值。一般，商用交流電力的頻 率為50/60HZ，為了避免共振而優(yōu)選為其2倍周期的120Hz以下。表1(A)銅配管
1:管長100cmE 縱彈性系數(shù)1100000kgf/cm2D 外徑2. 00cmd 內(nèi)徑1. 80cmI 截面二次力矩0. 274 cm
6f 頻率83. 4Hz表2(B)不銹鋼柔性配管
管長100cm縱彈性系數(shù)1960000kgf/cm2外徑2. 00cm內(nèi)徑1. 94cm截面二次力矩0. 094 cm面積0. 192 cm比重0. 013 cm重力加速度981cm3/s 2振動頻率系數(shù)4. 73頻率121. 75Hz 由此，為了使固有振動頻率為120Hz以下，需要使支持間隔比Im大。S卩，當在上述 計算例中為IOlcm以上時成為120Hz以下。另外，在上述例中以2cm的管徑進行了計算，但 是如果直徑變大則固有振動頻率相對地變大，因此只要以至少Im以上的間隔進行支持則
7能夠避免共振。(3)柔軟性在本實施例中，通過不銹鋼制的柔性配管7的使用，能夠靈活運用波紋管的撓性 而對應于配管路來自由地彎曲管并進行施工。尤其是，作為金屬波紋管的材料使用了耐腐 蝕性良好的不銹鋼，并且在本實施例中在柔性配管7的表面實施了高柔軟性的涂裝，防止 了外部大氣的直接接觸，因此即使在海濱附近地區(qū)等腐蝕環(huán)境下，也沒有應力腐蝕裂開的 危險性，耐氣候性優(yōu)秀。第二實施例根據(jù)圖3A、圖3B、圖3C以及圖3D來說明本發(fā)明的第二實施例。該第二實施例的 氣體絕緣開閉裝置30為，經(jīng)由斷路器31將2根主母線與1根供電線路用的母線連接。艮口， 氣體絕緣開閉裝置30具備三相的斷路器31、與各相斷路器31的一端連接的供電線路用的 母線32、與斷路器31的另一端垂直地連接的T型連接母線33、設(shè)置在T型連接母線33上 部一端的第一主母線用斷路器34a、設(shè)置在T型連接母線33上部另一端的第二主母線用斷 路器34b。構(gòu)成氣體絕緣開閉裝置30的這些設(shè)備與上述第一實施例相同，由密閉容器和配 設(shè)在其內(nèi)部的高壓設(shè)備構(gòu)成，通過封入在密閉容器內(nèi)部的絕緣氣體來確保其絕緣。在第二實施例中，三相的各設(shè)備，如圖3C的俯視圖所示，通過作為相間分流器的 導電部件35連結(jié)。并且，為了向各構(gòu)成設(shè)備進行絕緣氣體的吸排氣，以連接被設(shè)置在各密 閉容器上的氣體口 8的方式設(shè)置有氣體配管36。在該氣體配管36的一部分上設(shè)置有壓力 監(jiān)視用的氣體壓力計37。該氣體壓力計37在氣體絕緣開閉裝置30的維護或者運轉(zhuǎn)時需要 目視確認，因此設(shè)置在維護或者運轉(zhuǎn)時人能夠接近的位置上。上述氣體配管36以及氣體壓力計37的安裝用配管，與上述第一實施例相同，使用 在涂敷了高柔性涂料的奧氏體系不銹鋼制的金屬波紋管的兩端設(shè)置了連接用凸緣的柔性 配管。并且，配管的長方形的部分通過支持部件38支持在密閉容器上，但是在該情況下，與 第一實施例相同的一點是，配管部以至少Im以上的間隔支持在設(shè)備主體上。在具有這種構(gòu)成的第二實施例中，也與上述第一實施例相同，作為氣體配管36使 用了不銹鋼制的柔性配管，因此能夠防止在氣體配管上環(huán)狀地流動外皮電流。并且，以Im 以上的間隔來支持配管部，由此能夠防止與商用電力系統(tǒng)(市電系統(tǒng))的頻率的共振引起 的振動。并且，通過在柔性配管的外周上涂敷高柔性涂料，由此不需要配管折曲后的涂裝的 施工，并且能夠提高配管的耐氣候性。[其他實施例]本發(fā)明不限定于上述實施例，也包含如下的其他實施例。(1)通過用金屬纖維編織層(braid)來保護柔性配管7，實現(xiàn)防止來自外部的沖擊 導致的破損。(2)通過并用銅或者黃銅制的直線狀的配管和不銹鋼制的柔性配管7，配管路較 長的直線部那樣的單純形狀部由直的管狀配管進行施工，并在途中組入高電阻、施工自由 度較高的不銹鋼制的柔性配管7，由此不需要全部由柔性配管7構(gòu)成，能夠提高施工性并省 略絕緣部件。此時，計測設(shè)備集中在氣體壓力計37的連接周邊部，因此通過使用撓性較高 的配管，能夠提高施工性。
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權(quán)利要求
一種氣體絕緣開閉裝置，將導電體或者電連接了的設(shè)備收納在密閉容器內(nèi)，并在密閉容器內(nèi)封入絕緣性氣體，其特征在于，通過非磁性的奧氏體系不銹鋼制金屬波紋管制的柔性配管，對上述密閉容器之間或者密閉容器與氣體壓力計之間進行連接。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開閉裝置，其特征在于，在所述柔性配管的端部設(shè)置凸緣，并將該凸緣構(gòu)成為能夠相對于上述金屬波紋管部分 進行拆裝，通過該凸緣將柔性配管連接在密閉容器上。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的氣體絕緣開閉裝置，其特征在于， 柔性配管的支持部件的間隔為Im以上。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的氣體絕緣開閉裝置，其特征在于， 在上述柔性配管的金屬波紋管部，涂敷或者電沉積涂覆高柔性涂料。
5.如權(quán)利要求3所述的氣體絕緣開閉裝置，其特征在于，在上述柔性配管的金屬波紋管部，涂敷或者電沉積涂覆高柔性涂料。
全文摘要
一種氣體絕緣開閉裝置，作為與密閉容器(1a～3b)連接的氣體配管(6a、6b)，使用由涂敷了高柔性涂料的奧氏體系不銹鋼制的金屬波紋管形成的柔性配管(7)。柔性配管(7)的兩端自由轉(zhuǎn)動地設(shè)置了凸緣(7b)。使用該凸緣(7b)將氣體配管與密閉容器的氣體口(8)連接。不銹鋼制的柔性配管與銅制的配管相比較電阻值較高，能夠降低外皮電流。在柔性配管的外周涂敷高柔性涂料。即使涂裝后也能夠進行柔性配管的彎曲加工，還能夠提供耐氣候性。使氣體配管的支持間隔為1m以上。氣體配管不會由于商用電力系統(tǒng)的頻率而共振。
文檔編號H02B13/045GK101944708SQ201010221299
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者岡成信明, 小卷安曇, 福永雅之 申請人:株式會社東芝