用于电力的气体绝缘装置及其操作方法制造方法及图纸

公开了一种用于电力的气体绝缘装置，包括：固定接触单元和可移动接触单元，它们在气密容器中被布置为面向彼此，该气密容器被填充了用作灭弧气体的二氧化碳气体或包括二氧化碳气体的气体混合物。所述固定接触单元包括：固定电弧触点；固定传导触点，其被布置在固定电弧触点之外；以及，传导支撑构件，用于在所述固定电弧触点和所述固定传导触点之间电连接，并且支撑这些触点。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于电力的气体绝缘装置及其操作方法。
技术介绍
电力传输/分布和变换系统已经采用了使用六氟化硫（SF6）作为绝缘介质的各种装置，诸如气体绝缘开关设备、气体断路器、气体隔离开关、气体绝缘变压器、气体绝缘电力线等。SF6气体作为：冷却介质，用于通过对流来冷却在电传导中产生的热量；以及，用于这些装置的高压绝缘介质；或者，灭弧介质，用于熄灭在涉及电流开关的装置的开关操作中产生的弧光放电，该装置例如是气体断路器和气体隔离开关等。SF6气体是很稳定的、无害的和不可燃烧的惰性气体，其具有很高的电绝缘能力和放电熄灭能力（灭弧能力），并且对于电力传输/分布和变换装置的高性能和紧凑性有很大的贡献。然而，已知SF6气体参与了严重的全球变暖，并且近来对于SF6的使用的减少有越来越多的需要。全球变暖的水平一般用全球变暖因子表示，该全球变暖因子用相对于被假定为“1”的二氧化碳（CO2）气体的相对值表达。已知，SF6的全球变暖因子数量达到23,900。在上面的背景下，已经提出了将SF6气体替换为CO2气体来作为用于电力传输/分布和变换装置的绝缘气体（例如参见，UCHII,KAWANO,NAKAMOTO,MIZOGUCHI,“Fundamental Properties of CO2Gas as an Arc Quenching Medium and Thermal Interruption Performance of Full-Scale GCB Model（二氧化碳气体作为电弧熄灭媒质的基本性质以及全尺度GCB模型的热中断性能）”,The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan（日本电气工程师协会学报）.B,124(3),pp.469-475,2004）。因为CO2气体的全球变暖作用小到SF6气体的1/23,900，所以有可能通过将SF6气体替换为CO2气体来用于电力传输/分布和变换装置来控制对于全球变暖的影响。另外，虽然CO2气体在绝缘能力和灭弧能力上次于SF6气体，但是已知CO2气体具有优越的灭弧能力，与在SF6气体被用于用于电力的气体绝缘装置之前主要被用作绝缘和灭弧介质的空气相比，具有相同或更高的绝缘能力。即，当用CO2气体替换SF6气体时，有可能提供具有高性能和对于全球变暖的受控效果的环境友好的电力传输/分布和变换装置。然而，诸如气体断路器或气体隔离开关等的、涉及电流开关的装置基本上会随着其操作在气密容器中产生电弧放电。当在气密容器中产生电弧放电时，用于填充气密容器的气体在放电的过程中被等离子化，以引起气体的分子的还原和重新组合。因为用于传统电力变换装置的SF6气体具有很稳定的分子结构，所以甚至当SF6气体的分子被放电还原一次时，已知该等分子大多数时候在正常环境下被组合为最初的SF6分子。另一方面，被电弧放电还原的CO2难以组合为最初的CO2，并且被还原为一氧化碳（CO）气体和氧气。虽然氧气被与在气密容器中的诸如铜或铁的金属的氧化反应消耗，但是有可能剩下有毒的CO气体。在用户打开填充气体以进行诸如气体断路器的、执行电流开关的CO2气体绝缘装置的内部检查时，剩余的CO气体可能被用户吸入。因此，在当前的情况下，CO气体必须在其排放位置或方向上被限制或必须被收集，这引起了与SF6气体断路器作比较的气体交换、检查和维护的不良的工作效率的问题。虽然已经将合成沸石用作吸附剂来在电流开关后吸收和分离在填充气体中浮动的SF6分解气体，但是如果用CO2气体替换SF6气体，则存在当沸石吸收绝缘CO2气体时沸石不能充分地去除CO的问题。
技术实现思路
因此，在本公开的一个方面中的目的是提供了一种环境友好的用于电力的气体绝缘装置，其以CO2气体用作灭弧气体，所述气体绝缘装置能够去除通过CO2气体的还原而产生的CO气体，并且安全地执行内部检查和维护。根据本公开的一个方面，提供了一种用于电力的气体绝缘装置，包括：固定接触单元和可移动接触单元，它们在气密容器中被布置为面向彼此，该气密容器被填充了用作灭弧气体的二氧化碳气体或包括二氧化碳气体的气体混合物。所述固定接触单元包括：固定电弧触点；固定传导触点，其被布置在固定电弧触点之外；以及，传导支撑构件，用于在所述固定电弧触点和所述固定传导触点之间电连接，并且支撑这些触点。所述可移动接触单元包括：可移动电弧触点，其被布置为能够相对于所述固定电弧触点滑动；可移动传导触点，其被布置为经由在所述可移动电弧触点之外的绝缘喷嘴相对于所述固定电弧触点可滑动；中空操作杆，其被布置为与所述可移动电弧触点的后边缘相结合，并且具有在其后边缘处形成的开口；气缸，其被布置为支撑在所述操作杆外部的所述绝缘喷嘴和所述可移动传导触点，并且在与所述固定接触单元相对的一侧具有一个开口端；以及，活塞，其从所述气缸的所述开口端可滑动地被插入在所述气缸与所述操作杆之间形成的间隙中，并且被布置为与所述气缸和所述操作杆一起分隔出热压缩室。在与由所述固定接触单元和所述可移动接触单元的电弧放电产生的热流接触的部分处布置了金属氧化物。附图说明图1是示出根据一个实施例的气体断路器的一般配置的截面图。具体实施方式图1是根据一个实施例的、作为用于电力的气体绝缘装置的一个示例的、用于断开在高压系统中的突发电流的压气型气体断路器的截面结构视图。在图1中所示的各种部分具有同轴圆柱体形状，并且图1示出在电流断开操作下的状态。在图1中所示的压气型气体断路器1具有由接地的金属、绝缘体或类似物构成的气密容器2。气密容器2被填充作为电绝缘介质和灭弧（arc extinguishing）介质的CO2气体或包括作为主要成分的CO2气体的气体混合物1a。与CO2气体混合的气体的示例可以包括非反应气体，诸如氮气或惰性气体等。在气密容器2中设置了固定接触单元3，固定接触单元3经由支撑绝缘材料7以绝缘的方式被固定，并且包括：固定电弧触点3a；固定传导触点3b，其被布置在固定电弧触点3a外部；以及，传导支撑构件3c，用于在固定电弧触点3a和固定传导触点3b之间电连接，并且支撑这些触点3a和3b。另外，设置了可移动接触单元4以面向固定接触单元3。可移动接触单元4包括：绝缘喷嘴4a；可移动电弧触点4b，其被布置为能够相对于固定电弧触点3a滑动；可移动传导触点4c，其被布置为经由在可移动电弧触点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力的气体绝缘装置，包括：固定接触单元和可移动接触单元，它们在主要包含二氧化碳气体的容器中被布置为面向彼此，其中，在与通过所述固定接触单元和所述可移动接触单元的电弧放电产生的热流接触的部分处布置金属氧化物。

【技术特征摘要】
2013.03.15 JP 2013-0542411.一种用于电力的气体绝缘装置，包括：
固定接触单元和可移动接触单元，它们在主要包含二氧化碳气体的容器
中被布置为面向彼此，
其中，在与通过所述固定接触单元和所述可移动接触单元的电弧放电产
生的热流接触的部分处布置金属氧化物。
2.根据权利要求1所述的用于电力的气体绝缘装置，其中，所述金属氧
化物减少由所述电弧放电产生的一氧化碳的量。
3.根据权利要求1或2所述的用于电力的气体绝缘装置，其中，所述金
属氧化物是选自由下述物质构成的组的至少一种氧化物：锰氧化物、钴氧化
物、铜氧化物、五氧化二钒、镍氧化物、铁氧化物、铑氧化物、钌氧化物、
锡氧化物和钼氧化物。
4.根据权利要求1或2所述的用于电力的气体绝缘装置，其中，所述固
定接触单元或所述可移动接触单元的至少一部分包括金属氧化物。
5.根据权利要求1或2所述的用于电力的气体绝缘装置，进一步包括传
导支撑构件，所述传导支撑构件的至少一部分包括金属氧化物。
6.根据权利要求1或2所述的用于电力的气体绝缘装置，其中，与由所
述固定接触单元和所述可移动接触单元的电弧放电产生的热流接触的所述金
属氧化物包括与所述热流充分的接触，使得所述金属氧化物用于将由所述电
弧放电产生的任何CO气体的至少一部分转换为CO2气体。
7.一种操作用于电力的气体绝缘装置的方法，所述装置包括：
固定接触单元和可移动接触单元，它们在气密容器中被布置为面向彼此，
该气密容器被填充了用作灭弧气体的二氧化碳气体或包括C...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田昂，大村恒雄，冈部宽史，川崎圭，真岛周也，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP