气体绝缘母线制造技术

提供能够减小由因短时间耐电流产生的电磁力引起的螺栓拉拔负荷，使导体直径最小化的气体绝缘母线。该气体绝缘母线具有：筒状的罐（1），充填绝缘气体（G），并在长度方向和与长度方向正交的方向上分别具有罐开口部（1a、1b、1c）；长度方向导体（7），其设置在罐（1）内部的长度方向上；径向导体（5A），设置为与长度方向导体（7）连接，且与该长度方向导体（7）正交；绝缘衬垫（21、22、23），在罐（1）的罐开口部（1a、1b、1c）固定长度方向导体（7）及所述径向导体（5A），其中，在长度方向导体（7）的中心轴（CL1）及径向导体（5A）的中心轴（CL2）的交点（B）上设置有两导体的连接部（9）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及一种用于气体绝缘开关装置等的气体绝缘母线。
技术介绍
近几年，以绝缘性能优良的SF6气体作为主绝缘介质的气体绝缘开关装置(GIS)被使用于变电站、转换站等电站。该GIS为了从主母线连接气体绝缘断路器(GCB)等设备或者分支母线而使用L形气体绝缘母线(例如，参考专利文献I)。图9是为了便于说明专利文献I等中记载的三相总括结构的L形气体绝缘母线而以单相结构表示的L形气体绝缘母线的剖面图。 下面，参照图9至图11，对现有技术进行说明。首先，在图9中，I是L形气体绝缘母线的罐(tank)，形成为圆筒状，在其长度方向的两端形成罐开口部Ia及lb，而且，在与长度方向正交的径向上形成有罐开口部lc。该罐I的内部封入有SF6气体等绝缘气体G，罐开口部Ia及处于与其正交的位置的罐开口部Ic分别由具有埋入电极3p32的绝缘衬垫2p22闭塞，而且，与罐开口部Ia相对的罐开口部Ib由闭塞盖4闭塞。另外，各绝缘衬垫2p22及闭塞盖4通过未图示的螺栓固定在形成于罐开口部Ia Ic的凸缘上。形成在L字形的导体(以下，称为L形导体)5的径向端部的接触部S1通过固定螺栓牢固地固定在设置于与罐I的长度方向正交的径向的绝缘衬垫22的埋入电极32上，由此，埋入电极32与接触部S1电连接。这样，在将形成在L形导体5的一端部上的接触部S1固定于埋入电极32的状态下，其另一端部的圆棒状触头72的位置为与位于罐I的长度方向的绝缘衬垫相对。形成在该L形导体5的另一端部上的圆棒状触头72经由接触片S1与形成于配置在罐I的长度方向中心线CL1上的导体(以下称为长度方向导体)7的一端部的圆形嵌合槽部7h嵌合，由此与圆形嵌合槽部7h电连接。在此，将由圆棒状触头72、圆形嵌合槽部7h及接触片S1构成的连接部分称为连接部9。另一方面，形成于所述长度方向导体7的另一端部(图示的上部)的圆棒状触头72经由接触片S2与被固定于绝缘衬垫的埋入电极S1的连接导体10的圆形嵌合槽部IOh嵌合连接。在此，将由圆棒状触头72、接触片82及圆形嵌合槽部IOh构成的连接部分称为连接部11。另外，连接导体10通过固定螺栓62固定于埋入电极，由此也进行良好的电连接。在图9中，LI是从绝缘衬垫22的凸缘面到长度方向导体7的长度方向中心线CLi的距离(即L形导体5的径向部分的距离)，L2是从L形导体5的径向部分的中心线CL2到棒状端部52的接触片S1的距离，L3是从接触片S1中心到连接导体10的接触片82中心的距离。图10和图11都是表示现有的L形气体绝缘母线的组装过程的图，图10是表示三相总括结构的L形气体绝缘母线的组装过程的图，图11是表示单相结构的L形气体绝缘母线的组装过程的图。将图10 (b)所示的L形导体5插入罐开口部Ic时，为了使L形导体5的X部分不碰到罐开口部Ic而受到损伤，在使X部分顺时针旋转的同时谨慎地插入。然后，当插入到规定的位置时，通过未图示的螺栓螺母固结绝缘衬垫22和罐开口部Ic的凸缘面。该状态如图10 (a)所示。另外，在单相结构的L形气体绝缘母线的情况下，也同样地在使X部分顺时针旋转的同时谨慎地插入，在插入到规定位置的状态下通过未图示的螺栓螺母固结绝缘衬垫22和罐开口部Ic的凸缘面。L形导体5如图10 (a)所示被固定到规定位置之后，如图11所示，经由接触片8:使长度方向导体7的圆形嵌合槽部7h与L形导体5的棒状端部52嵌合，并且，经由接触片S2使固定于绝缘衬垫的埋入电极S1的连接导体10的圆形嵌合槽部IOh与圆棒状触头72嵌合，通过未图示的螺栓螺母固结绝缘衬垫和罐开口部Ia的凸缘面。图11表示的是单相结构的L形气体绝缘母线的情况，但三相总括结构的L形气体绝缘母线的情况也相同。 下面，参照图12的示意图，对L形导体5及长度方向导体7通电中产生的力矩进行说明。在图12中，如果将L形导体5的径向部分的中心线CL2与埋入电极32的凸缘面的交点设为A，将作为L形导体5的弯曲部的L形导体部5的径向部分的中心线CL2与长度方向导体7的中心线CL1的交点设为B，将连接部9的位置(严格地说是接触片S1的位置)设为C，将连接部11的位置(严格地说是接触片S2的位置)设为D，则当在L形导体5及长度方向导体7上通电流i时，点A-B之间作用有图示向下的电磁力FI，并且在点B-C之间和点C-D之间分别作用有图示向左的电磁力F2和F3。气体绝缘母线需要在维持L形气体绝缘母线的性能的状态下降低制造价格，为此，需要使导体、绝缘衬垫及罐小型化并寻求气体绝缘设备整体的缩小化，削减材料费。但是，在图9所示的现有结构的L形气体绝缘母线中，利用固定螺栓G1固定L形导体5的径向部分和埋入电极32，因此，如图12，决定经得住因电磁力FI、F2及F3而产生的力矩的螺栓直径的选定、螺栓螺距尺寸，并决定连接导体直径。因此，在图9所示的现有结构的L形气体绝缘母线中，由于存在减小螺栓螺距尺寸的界限，不能减小连接导体的直径，结果这成为了不能降低成本的原因之一。专利文献I :特开2000 — 312411号公报电流通电性能、耐电压性能及短时间耐电流通电性能这三点被列举为L型气体绝缘母线所要求的性能。其中，使用图13对通过机械应力最严重的短时间通电电流i而产生的电磁力进行说明。在L形导体上5产生的电磁力如图13所示，由分布负荷Fs和分布荷重FL表示。电磁力的大小以短时间通电电流i的大小的平方为比例增加。短时间耐电流通电性能是指在接地事故等短路电流流入导体的情况下，不发生因接点的熔损、导体的变形而导致的破损、耐电压性能不良等的性能，耐受时间虽然为较短的2 3秒，但产生在图13所示方向上的电磁力。使用图12的示意图对图9所示的现有结构的L形气体绝缘母线通过电磁力而受到的力进行说明。电磁力是分布负荷，但如果为了使说明简单化而作为等分布负荷的合力进行表示，则由距离L2和距离L3相对于距离LI产生的电磁力的合力为F1，由距离LI相对于距离L2产生的电磁力的合力为F2，由LI相对于L3产生的电磁力的合力为F3。这些合力产生所有的绕A点旋转的同一方向的力矩。如果考虑A点的力矩，则各合力F1、F2、F3与在距离L1、L2、L3的大致中央部产生的大致相等。在此，用图9、图12及算式对绕A点旋转的力矩再进行稍详细的说明。连接部9是具有弹性的接点连接，因此只传递导体轴直角方向的力，不传递力矩。由此，可以认为图12的C点是自由端。连接部11也同样，因此图12的D点也成为自由端。L形导体5与电极32通过固定螺栓固定，因此A点成为固定端。在固定L形导体5的固定螺栓上产生的拉拔负荷为电磁力Fl、F2、F3与由绕A点旋转的力矩Mp M2、M3产生的力的和。各力矩为M1=LlAX FlM3=L2/2XF2Ms=L2XF3/2 L3的两端在连接部9及11被固定，因此假设在L2侧端受到F3 —半的力。由此，绕A点旋转的全力矩Mt表示为Mt=M1+M2+M3= (L1XF1+L2X (F2+F3)) /2下面，参照图14对由绕A点旋转的力矩Mt产生的固定螺栓的拉拔负荷进行说明。Mt产生由支点E及力矩臂r、并以以下的式子表示的固定螺栓的拉拔负荷FlvFb1=MtA"F2及F3与固定L形导体5和电极32的固定螺栓平行，因此作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰田晓来，矢永博纪，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：
国别省市：