叶片形断路器.pdf

本发明涉及一种谋求固定侧电极与可动叶片的极间的电场缓和、能够提高绝缘性能、能够小型化的叶片形断路器。本发明的叶片形断路器在金属容器(1)内相对配置了一对输电导体(10)、(10A)。在一方的输电导体(10)上安装将具有电接表面(13)的接触片(12)紧固的固定侧电极(11)，在另一方的输电导体(10A)上可回转地安装可动叶片(15)。在金属容器(1)内的固定侧电极(11)的附近，设置可动叶片(15)连接和切离的接地侧电极(16)。固定侧电极(11)的电接表面13是非对称地形成的，使与可动叶片(15)连接和切离的电接表面的极间侧的曲率半径R1比与金属容器(1)的内部相对的电接表面的对地侧的曲率半径R2大，解决了上述问题。

1.  一种叶片形断路器，在金属容器内有相对配置的一对输电导体，包括：在一方的所述输电导体上安装的固定侧电极、可回转地安装在另一方的所述输电导体上并与所述固定侧电极的电接表面连接和切离的可动叶片和设置在所述固定侧电极的附近并与所述可动叶片连接和切离的接地侧电极，其特征在于，所述固定侧电极的电接表面是非对称地形成的，使电接表面的极间侧的曲率半径比电接表面的对地侧的曲率半径大。

2.  如权利要求1所述的叶片形断路器，其特征在于，所述固定侧电极的电接表面的极间侧的曲率半径与所述固定侧电极的输电导体的直径的比值范围为0.75～1.1。

叶片形断路器
技术领域
本发明涉及叶片形断路器，特别涉及利用可动叶片来切换固定侧电极和接地侧电极的被称为三位方式的叶片形断路器。
背景技术
通常，气体绝缘开关装置(下面简称为“GIS”)由遮断器、断路器和接地开关等器件构成。在GIS中使用的带有接地开关的断路器，在金属容器内采用的是接地开关和断路器的一体化结构。
如日本特许公开公报2006-216448号(特许文献1)所记载的那样，作为带有接地开关的断路器，使用成为可动侧电极的可动叶片。该可动叶片可回转地安装在一方的输电导体上成为可动侧电极，再在与可动侧相对配置的另一方的输电导体上安装固定侧电极，使其与可动叶片连接和切离。
而且，在金属容器内的固定侧电极的附近包括接地侧电极，从固定侧电极切离的可动叶片使用被称为三位方式的结构，该可动叶片与接地侧电极间连接和切离来进行与成为主电路的输电导体间的开关或接地。
这种三位方式的叶片形断路器如图4所示，将具有平坦电接表面13的接触片12用螺丝14等紧固到输电导体10的端面上，构成固定侧电极11。并且，可动叶片(未图示)的顶端与固定侧电极11的电接表面13相连接和切离。
一般来说，为避开电场集中，设置在固定侧电极11的接触片12上的电接表面13形成为使曲率半径R1和曲率半径R2两者有相同的曲率半径，其中曲率半径R1是与可动叶片连接和切离的电接表面的极间侧的曲率半径，曲率半径R2是与金属容器的内壁面相对的电接表面的接地侧的曲率半径。
在上述的叶片形断路器中，是将固定侧电极、接地侧电极双方以及与这些电极切换进行连接和切离的可动叶片相邻近配置在金属容器内的结构。而且，如果讨论接触片12的电接表面13中的极间侧的曲率半径R1和输电导体10的直径ФD的比(R1/ФD)的话，以前是使用如图5所示的0.33左右的比值。因此，在固定侧电极和可动叶片的极间产生的电场值变得大了。
这样，在固定侧电极与可动叶片的极间的电场值变高、不能充分缓和电场的情况下，由于绝缘性能显著下降、有可能导致叶片形断路器的耐电压性能变坏。
要防止叶片形断路器的耐电压性能变坏，存在着金属容器和包括固定侧电极与可动叶片的极间尺寸的整体尺寸必须做的很大、很难小型化的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供谋求固定侧电极与可动叶片的极间电场缓和、能够提高绝缘性能、能够小型化的叶片形断路器。
本发明的叶片形断路器在金属容器内有相对配置的一对输电导体，包括在一方的上述输电导体上安装的固定侧电极、可回转地安装在另一方的上述输电导体上并与上述固定侧电极的电接表面连接和切离的可动叶片和设置在上述固定侧电极的附近并与上述可动叶片连接和切离的接地侧电极，上述固定侧电极的电接表面是非对称地形成的，使电接表面的极间侧的曲率半径比电接表面的对地侧的曲率半径大。
优选的，上述固定侧电极的电接表面的极间侧的曲率半径与上述固定侧电极的输电导体的直径的比值范围为0.75到1.1。
根据本发明的结构，由于叶片形断路器的固定侧电极是改变电接表面的极间侧及对地侧的曲率半径而非对称地形成，能够更加缓和固定侧电极和可动叶片的极间的电场，所以，能够制造小型化的、提高了绝缘性能的叶片形断路器。
还有，由于固定侧电极成为向对地侧伸展电极的形状，所以，能够谋求绝缘协调，使与断路器的极间相对的对地侧的绝缘降低，因为与现有技术相比能够增大固定侧电极的电接表面，所以也具有提高通电性能的优点。
附图说明
图1是本发明的一实施例的叶片形断路器的纵剖示意图。
图2是图1的叶片形断路器的固定侧电极的侧面放大图。
图3(a)至图3(c)是本发明的叶片形断路器的操作过程的纵剖示意图。
图4是现有技术的叶片形断路器的固定侧电极的侧面放大图。
图5是曲率半径与输电导体直径的比值和电场值的关系的特性图，其中的曲率半径是固定侧电极的电接表面13的极间侧的曲率半径。
16接地侧电极，1金属容器，15可动叶片，10A输电导体，10输电导体，11固定侧电极，13电接表面。
具体实施方式
本发明的叶片形断路器在金属容器内有相对配置的一对输电导体，包括在一方的输电导体上安装的固定侧电极、可回转地安装在另一方的输电导体上并与固定侧电极的电接表面连接和切离的可动叶片和设置在固定侧电极的附近并可动叶片连接和切离的接地侧电极。并且，固定侧电极的电接表面是非对称地形成的，使电接表面的极间侧的曲率半径比电接表面的对地侧的曲率半径大。
下面，使用图1至图3说明适用本发明的叶片形断路器的实施例，图中，用相同符号表示与现有技术相同的部分。
实施例1
图1所示的叶片形断路器配置为在封入绝缘气体或在大气中的金属容器1中，相对配置一对输电导体10、10A。在该一方的输电导体10的端面，设有固定侧电极11，该固定侧电极11通过如图2所示的螺丝14等将具有平坦电接表面13的接触片12紧固构成。并且，在另一方的输电导体10A的端面，可折回地设置可动叶片15。
可动叶片15通过固定在从外部操作的回转轴17上的回转杠杆18和操作竿19连结，随着回转轴17的顺时针方向及逆时针方向的回转而与固定侧电极11连接和切离。
还有，在金属容器1的内部，在固定侧电极11附近设置接地侧电极16使其伸出来，通过将从固定侧电极11切离的可动叶片15与接地侧电极16连接使输电导体10A接地。
在该叶片形断路器中，从固定侧电极11切离可动叶片15时，使可动叶片15从图3(a)所示向固定侧电极11投入连接的位置到图3(b)所示的切换位置到图3(c)所示的与接地侧电极16连接的接地位置回转移动。并且，在将可动叶片15连接到固定侧电极11时，反过来如从图3(c)到图3(a)所示那样使可动叶片15回转移动。
与接地侧电极16连接和切离的固定侧电极11对根据本发明的在接触片12上设置的电接表面13施行特别的手段。如图2所示在接触片12上形成的电接表面13的R1和R2互不相同，其中R1是与可动叶片15回转进行连接和切离的电接表面的极间侧的曲率半径，R2是与金属容器1的内面相对的电接表面的对地侧的曲率半径。
电接表面13的极间侧的曲率半径R1比对地侧的曲率半径R2大，与可动叶片15接触的电接表面13形成为图2所示上下不对称。更具体地说，设置电接表面13的极间侧的曲率半径R1和固定侧电极11的输电导体10的直径ФD的比值(R1/ФD)，范围在0.75到1.1。如上所述，如果如图5所示在从0.75到1.1的范围内形成使用(R1/ФD)比值(R1是在电接表面13的极间侧的曲率半径，ФD是固定侧电极11的输电导体10的直径)，那么，在固定侧电极11与可动叶片15的极间产生的电场值逐渐降低。因此，与现有技术使用(R1/ФD)比约为0.33的断路器相比，在如本发明的在从0.75到1.1的范围内形成使用(R1/ФD)的情况下，最大情形下两者之间的差仅为B，能够降低在极间产生的电场值。因此，能够提高叶片形断路器的绝缘性能，因而能够进行小型化但无损绝缘性能的制造。
本发明的叶片形断路器能够容易适用于包含装入了绝缘气体构成的气体绝缘开关装置的各种形式的气体绝缘电机电器，所以，对提高绝缘性能或对小型化有效。