[发明专利]气体绝缘开关装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体绝缘开关装置，尤其是涉及一种金属外壳容器之间带有绝缘结构的气体绝缘装置，它适于抑制在金属外壳容器之间感应出的电涌电压。

现有技术

在气体绝缘开关装置中通常设置有一个充有绝缘气体，例如SF6气体，的气密金属外壳容器，在其中绝缘安装高电压导体，在这种气体绝缘开关装置中，如果其中包含切断开关和断路器，必须降低在诸如接地系统和控制系统上所感应的开关电涌电平，以防止开关电涌对各系统中控制设备、保护和监测设备产生不良影响。

在这样一种气体绝缘开关装置中，要求各金属外壳容器之间的绝缘结构能防止用于连接各金属外壳容器的螺栓由于流过其中的电流而发热，这通常是因为流经高电压导体的工频电流在金属外壳容器上感应出大约几伏特至几十伏特的感应电压所致。

另一方面，在诸如切断开关和断路器进行切换的时候，在绝缘结构部中可以感应出大约几千伏特至几十千伏特的电涌电压，因此，绝缘结构部需要能够承受住如此高的电涌电压。为了满足这一要求，必须使用大规格尺寸的绝缘结构部，并且到现在为止，为了上述需要设计和提出了如下的各种结构。

例如，这样的绝缘结构的一种已由日本专利申请JP-A-56-139013(1981)公开。图6示出这一结构的示意图，其中导体1安装在一个金属容器中，例如，一个内部充有气体2的密封金属铠装外壳3中，并且导体1由隔离棒4支撑，隔离棒夹在金属外壳3的连接部之间并绝缘。

当安装金属铠装外壳3和隔离棒4各部时，在每一个金属铠装外壳3上整体制作一个法兰5，隔离棒4夹在两个法兰5之间，并且将一个螺栓，例如一个双头螺栓6，穿过隔离棒4和两个法兰5，然后用一个螺母7固定住。

将一绝缘管8装进两个法兰5之一的通孔中，以便使双头螺栓6与相连的法兰5绝缘。在装有绝缘管8的法兰5的外表面配置一个绝缘垫圈9，并进一步在绝缘垫圈9的外表面和螺母7之间配置一个金属垫圈10和一个弹簧垫圈11。

在双头螺栓6的相对一端，在另一个法兰5外表面和另一个螺母7之间配置另一个金属垫圈10和另一个弹簧垫圈11。这样，金属外壳3的连接部就完成了。

在用这种方式将金属外壳3的连接部绝缘之后，在法兰5之一和绝缘垫圈9之间以及在另一个法兰5和另一个金属垫圈10之间，分别插入连杆12，并且在连杆12的各端连接一个电容型的电涌吸收体13，从而形成一个阻抗元件。

另外，在日本专利申请JP-A-60-249808(1985)中公开了另一种金属外壳容器之间的绝缘结构。它的详细构造也在图7中示出。图中在两个法兰5之一上制作的凹槽5a内埋入一个电涌吸收体13，并且此电涌吸收体13的一端同法兰5上的凹槽5a的底部电联接，而电涌吸收体13的另一端同在另一个法兰5上制作的凸起5b接触，此凸起穿过通孔4b，而通孔4b则穿透隔离棒4的间隔法兰4a。

再有，在日本专利申请JP-A-62-144511(1987)中公开了另一种金属外壳容器之间的绝缘构造，其中的绝缘垫圈是采用非线性电阻体制作以抑制在金属外壳容器上感应出的电涌电压。

然而，当在金属外壳上感应出陡升的电涌电压(如切断开关的切换电涌电压)时，如采用图6所示的传统技术的构造，则除了由于提供外部吸收体13而使部件数目增加之外，因为其中存在连杆12，外部吸收体13的总阻抗加大，这就造成发热问题和不能充分抑制电涌电压的结果。

另外，在采用图7所示的传统技术的构造时，因为法兰5上必须有一个特殊件，这就不能确保对金属外壳3的支撑的可靠性，而且，因为电涌电压抑制元件13是埋入法兰5的内部，埋入的电涌电压抑制元件就无法获得所期望的充分的电涌电压抑制作用。

除此之外还有，在采用利用非线性阻抗体制作的绝缘体垫圈的构造时，并没有公开绝缘垫圈的具体结构，也在没有考虑在紧固螺母的时候阻抗体绝缘垫圈的破裂以及介质击穿，更没有考虑暴露在外部空气的情况下非线性阻抗体绝缘垫圈的可靠性。

也就是说，通常对金属外壳之间的绝缘结构要求如下：

对工频电压的绝缘性能。

对于高频电涌电压的导电性能。

可靠性高、构造紧凑。

通过对上述传统技术的描述可知，上述三项要求都不能充分满足。本发明概述

气体绝缘开关装置要解决的一个问题是改进电涌电压的抑制方法。

本发明的目的是提供一种带有紧凑的电涌电压抑制手段的气体绝缘开关装置，该抑制手段可以有效地抑制在设备中感应出的电涌电压。