专利名称:真空开关装置的制造方法
技术领域:
本发明涉及真空开关装置的制造方法,尤其涉及具有装在真空容器内的多个开关,适用于电力系统的配电设备的真空开关装置的制造方法。
作为真空绝缘方式的开关装置,例如,如特开2000-268685号公报中所述,在真空容器内装有多对固定电极和活动电极相对配置的主电路开关,其结构是活动电极与母线的导体连接,固定电极与负载的导体连接,各主电路开关用灭弧罩覆盖,各母线的导体通过挠性导体连接。由于这种开关装置采用真空绝缘方式,与气体绝缘方式相比可缩短绝缘距离,可使开关装置更紧凑。
在上述现有技术中,由于主电路开关用灭弧罩装置覆盖,在短路事故等时,跳闸动作发生,活动电极和固定电极分离时,即使从各电极产生金属蒸汽,该蒸汽也可用灭弧罩屏敝。
但是,真空容器接地时,当金属蒸汽的一部分从灭弧罩的间隙飞散而附着于真空容器上时,从电极产生的金属蒸汽使电流通过真空容器流到接地点而产生对地的短路。
另外,在现有技术中,负载的导体与负载的电极棒连接,负载的电极棒的一部分从真空容器突出,所突出的部位用筒状绝缘物覆盖,筒状绝缘物的一端固定在真空容器的壁面上,另一端用密封部件密封,在筒状绝缘物和负载的电极棒之间形成真空间隙。即,在筒状绝缘物和负载的电极棒之间设置真空间隙以便缓和由于金属和绝缘物的介电常数的不同而产生的电场集中。
但是,为了在筒状绝缘物和负载的电极棒之间形成真空间隙,为了缓和电场集中,则有必要加大真空间隙,这样,包含负载的电极棒和筒状绝缘物的电缆接头和总直径变粗,其占有的空间增大的同时作业性也降低。而且,当开关运行时,活动电极接触固定电极时所产生的冲击经负载的电极棒密封部件,使相互反向的拉力作用在密封部件和筒状绝缘物上,具有使筒状绝缘物和密封部件的结合面的强度降低的危险。
为了实现上述发明目的,本发明采用的真空开关装置的制造方法是在制造将多个开关装在由上部板材、下部板材和侧部板材构成的真空容器内,在上述各开关的一端分别连接操作杆,在另一端分别连接负载杆,在上述各负载杆的周围分别被绝缘性的套筒覆盖的真空开关装置中,其特征是将上述真空开关装置的各构成要素分割成部件单位的同时,划分为将所分割的各部件配置在上述上部板材上的上部部件组和配置在上述下部板材上的下部部件组,进而将各部件组划分为具有绝缘性的部件和其它部件,在除具有绝缘性的部件以外的其它部件间插入钎料,以指定的温度加热这些部件组使各部件相互焊接,随后,在具有绝缘性的部件和将那些部件作为钎焊对象的部件之间插入钎料,以比上述指定的温度低的温度加热这些部件组以钎焊各部件,随后,通过在惰性气体中焊接将固定了上述部件组的上部板材和固定了下部部件组的下部板材与侧部板材的周围固定连接,以密封真空容器。
另外,本发明采用的真空开关装置的制造方法是在制造包含下述部件构成的真空开关装置时,这些部件有由上部板材、下部板材和侧部板材构成的真空容器,使由活动电极杆支撑的活动电极和由固定电杆杆支撑的固定电极相对设置并装在上述真空容器内的开关,与上述各开关的活动电极杆或固定电极杆连接的一条或二条以上的母线导体,与上述各开关的活动电极杆连接,且其一部分与上述真空容器外的操作器连接的多个操作杆,与上述各开关的固定电极杆连接,且其一部分突出在上述真空容器外的多个负载侧杆,沿上述真空容器的内外配置、覆盖上述各负载侧杆的周围的多个绝缘性套筒,上述各开关包含配置在上述活动电极和上述固定电极的周围、用来阻止由上述活动电极和上述固定电极产生的金属蒸汽的飞散的筒状电极护套和覆盖上述电极护套周围的筒状的绝缘性护套,其特征是将上述真空开关装置的各构成要素分割为部件单位的同时,将被分割的各部件划分为配置在上述上部板材上的上部部件组和配置在上述下部板材上的下部部件组,在上述部件中除具有绝缘性的部件以外的部件中插入钎料并加热,上述钎料熔融后冷却,使各部件互相焊接的同时,将上述上部部件组固定在上述上部板材上,而将上述下部部件组固定在上述下部板材上,随后,在将上述具有绝缘性的部件和作为上述具有绝缘性的部件的钎焊对象的部件之间分别插入钎料并加热,上述钎料熔融后冷却,从而将上述具有绝缘性的部件和作为上述具有绝缘性的部件的钎焊对象的部件进行焊接,其后,将固定了上述上部部件组的上部板材和固定了下部部件组的下部板材相对配置的同时,再配置上述侧部板材使其与上述上部板材和上述下部板材相邻接,在焊接上述上部板材和上述侧部板材的同时,焊接上述下部板材和上述侧部板材,对上述真空容器内抽真空排气后,密闭上述真空容器。采用上述真空开关装置的制造方法时,作为真空开关装置可以由具有以下要素的部件构成。
①具有由上部板材、下部板材和侧部板材构成的真空容器,支撑在活动电极点杆上的活动电极和支撑在固定电极杆上的固定电极相对设置、装在真空容器内的多个开关机构,与上述各开关机构的活动电极杆或固定电极杆连接的一个或二个以上的母线导体,与上述各开关机构的活动电极杆连接、且其一部分与上述真空容器外的各操作器连接的多个操作杆,与上述各开关机构的固定电极杆连接、且其一部分突出在上述真空容器外的多个负载侧杆,沿着上述真空容器的内外配置、覆盖上述各负载侧杆的周围的多个绝缘性套管,上述各开关机构由含有配置在上述活动电极和上述固定电极的周围、并用于阻止从上述活动电极和上述固定电极产生的金属蒸汽的飞散的筒状的电极护套和覆盖上述电极护套的周围的筒状的绝缘性护套构成,上述母线导体固定在上述真空容器上,上述各开关机构的活动电极杆通过挠性导体与上述母线导体相连接。
②具有由上部板材和下部板材和侧部板材构成的真空容器,支撑在活动电极杆上的活动电极和支撑在固定电极杆上的固定电极相对设置并装在上述真空容器内的多个开关机构,与上述多个开关机构的活动电极杆或固定电极杆连接的一个或二个以上的母线导体,与上述各开关机构的活动电极杆连接、且其一部分与上述真空容器外的操作器连接的多个操作杆,与上述各开关机构的固定电极杆连接、且其一部分突出在上述真空容器外的多个负载侧杆,沿着上述真空容器的内外配置、覆盖上述各负载侧杆的周围的多个绝缘性套管,上述各绝缘性套管的一部分在上述真空容器内支撑在上述真空容器的壁面上。
采用上述各真空开关装置的制造方法时,可以附加以下要素①在与上述多个绝缘性套管的上述各负载侧杆相对的面上形成导电性覆膜。
根据上述措施,在钎焊各部件组时,由于划分为具有绝缘性的部件和除此以外的部件,是在二个工序中进行并且是在不同的温度下进行各工序的钎焊,因此,可以分别可靠地钎焊具有绝缘性的部件和除此以外的部件,可提高其可靠性。
图2是图1所示的真空开关装置的平面图。
图3是图1所示的真空开关装置的主要部分的侧视剖面图。
图4是图1所示的真空开关装置的电路结构图。
图5是用于说明真空开关装置的制造方法的图,图5(a)是配置上部部件组的上部板材的结构图,图5(b)是固定了上部部件组的上部板材12的侧视图。
图6是用于说明本发明的真空开关装置的制造方法的图,图6(a)是固定了下部部件组的下部板材的平面图,图6(b)是固定了下部部件组的下部板材的侧视图。
图7是用于说明本发明的真空开关装置的制造方法的图,是用于说明在惰性气体中焊接上部板材、下部板材和侧部板材时的作业方法图。
图8是表示组装本发明的真空开关装置后的状态的主要部分的正视剖面图。
图9是用于说明本发明的另一实施例的模式图。
图10是在具有三台断路器和三台接地用开关的真空开关装置中,使用本发明时的主要部分的正视剖面图。
图11是在具有二台断路器和二台接地用开关的真空开关装置中,使用本发明时的主要部分的正视剖面图。
图12是在具有一台断路器和一台接地用开关的真空开关装置中,使用本发明时的主要部分的正视剖面图。
图13(a)是在真空开关装置中装有三相开关时的主要部分的正视图,图13(b)是在真空开关装置中装有三相开关时的主要部分的侧视图。
在上述板材12上,固定着排气管18、真空测定用端子10的同时,还开有通孔22、24、26、28、30。在通孔22中插入可自由往复移动(上下移动)的接地用操作杆32,在通孔24、26中插入可自由往复移动(上下移动)的开关用操作杆34、36,在通孔28中插入可自由往复移动(上下移动)的折返用操作杆38,在通孔30中插入可自由往复移动(上下移动)的开关用操作杆40。另一方面,在下部板材14上开有通孔42、44、46,在通孔42中插入1号电缆接头48,在通孔44中插入2号电缆接头50,在通孔46中插入3号电缆接头52。
而且,真空容器10通过排气管18抽真空排出内部气体,在该真空容器10的内部,作为开关机构,装有接地用开关54、56,断路器58、60,断路开关62的同时,还装有铜制的接地用母线导体(接地母线)64、66,铜制的通电电路用母线导体68、70、72。进而,在真空容器10内还装有支撑部件74、76、78,82、84、86。支撑部件74、76、78的一端固定在上部板材12上,另一端固定在母线导体68上使其支撑母线导体68。支撑部件80的一端固定在下部板材14上,另一端固定在母线导体66上,使其支撑母线导体66。支撑部件82、84、86的一端分别固定在下部板材14上,另一端固定母线导体70上,使其支撑母线导体70。
用于操作接地用开关54的开和关的接地用操作杆32由具有圆柱状的接地端子88、圆筒状的陶瓷活动杆90、真空膜盒92、大体呈圆板状的底板94、挠性导体96、98、不锈钢制的连接棒100、铜制的连接杆102、铜制的活动电极104构成。在接地端子88上形成有螺纹部106,接地用的操作器(图示省略)拧在螺纹部106上,从而使接地端子88接地。另外,真空膜盒92固定在上部板材12上,在真空膜盒92的开口侧端部连接着活动杆90,在活动杆90的轴向一端部上固定着底板94。即,接地端子88的周围通过底板94、活动杆90、真空膜盒92密闭。进而,活动杆90与底板94一起与挠性导体96连接,底板94与接地用母线导体64连接。另外,挠性导体98与接地用母线导体64连接的同时,与连接杆102连接。在连接杆102的轴心上插入连接棒100,该连接棒100可自由滑动地插入贯通挠性导体98、母线导体64、挠性导体96的杆插入孔108a-d内,且其轴向端部与接地端子88连接。即、接地端子88往复移动(上下移动)时,连接棒100在杆插入孔108a-d内,且其轴向端部与接地端子88连接。即,接地端子88往复移动(上下移动)时,连接棒100在杆插入孔108a-d内滑动,活动电极104与连接在母线导体66上的固定电极110接触,或者使活动电极104与固定电极远离。这时,随着接地端子88的往复移动,使挠性导体96、98弯曲。而且,用于操作接地用开关56的操作杆(只图示了一部分)与操作杆32具有大致相同的结构,使活动电极104与同母线导体70连接的固定电极110接触。
支撑部件80、82、84、86由具有铜制的支撑底板112、114,形成圆柱状的陶瓷制的绝缘杆116构成,支撑底板112、114分别与绝缘杆116的两端连接。而且,支撑部件80的支撑底板112与母线导体70连接,各支撑部件80、82、84、86的支撑底板114分别与下部板材14连接。
而且,在母线导体66的一端通过大致呈圆板状的支撑底板118与1号电缆接头48连接,支撑底板118的电缆接头48一侧形成多个同心圆状的圆弧状的沟槽118a。1号电缆接头48的结构是具有做成圆柱状的铜制的负载侧杆120和大致做成圆筒状的陶瓷制的绝缘性套筒122。在负载侧杆120的轴向端部上形成螺纹部124。将构成配电系统的电缆拧在该螺纹部124上,再在绝缘性套筒122的外周侧装上电缆的绝缘部。负载侧杆120和绝缘性套筒122的轴向端部分别与支撑底板118连接,在绝缘性套筒122上形成台阶126的同时,形成直径比台阶126小的台阶128。负载侧杆120和绝缘性套筒122的、与支撑底板118的连接部装在真空容器10内,其另一部分突出在真空容器之外。而且,在台阶部128的外周配置与台阶126和下部板材14接触的支撑环130,台阶126的底部由支撑环130支撑。进而,在支撑环130和台阶126的外周配置做成圆筒状的不锈钢制的护套132。
母线导体66的另一端与铜制的连接杆134和支撑环136连接、连接杆134与连接杆138连接。连接138的另一端与母线导体68连接。
与母线导体68连接的支撑部件74、76、78由具有圆柱状的支撑杆140、铜制的支撑底板142、陶瓷制的绝缘杆144、铜制的支撑底板146构成,绝缘杆144的轴向两端分别与支撑底板142、146连接,支撑底板142与支撑杆140连接,支撑杆140的轴向端部与上部板材12连接。而支撑底板146与母线导体68连接。即、支撑部件74、76、78做成使绝缘杆位于中间而将母线导体连接并支撑在上部板材12上。
分别用于对断路器58、60,断路开关62进行开关操作的操作杆34、36、40由具有圆柱状的活动杆148、真空膜盒150、支撑底板152、陶瓷制的绝缘杆154、铜制的支撑底板156、大致做成圆柱状的不锈钢制的连接棒158构成。在活动杆148的轴向端部形成螺纹部160,使其将操作器拧在该螺纹部160上。而且,活动杆148的轴向的另一端与大致做成圆板状的铜制的支撑底板152连接,在支撑底板152的外周连接真空膜盒150。真空膜盒150的轴向的一端固定在上部板材12上,活动杆148、支撑底板152可自由往复移动(上下移动)地支撑在真空膜盒150上。支撑底板152与陶瓷制的绝缘杆154连接,绝缘杆154的轴向的一端与铜制的支撑底板152连接。连接棒158可自由往复移动(上下移动)地分别插入形成在母线导体68上的杆插入孔160或形成在母线导体72上的杆插入孔162以及形成在断路器58、60,断路开关62的挠性导体164上的杆插入孔166内,其轴向的另一端与断路器58、60,断路开关62的固定电极杆168、170连接。
断路器58、60的结构是具有挠性导体164、做成圆筒状的不锈钢制的防止电弧扩散用的灭弧套172、使用不锈钢制的、做成大致碟状的环形护套174、铜制的活动电极杆168、铜制的活动电极176、铜制的固定电极178、铜制的固定电极180、做成大致圆筒状的不锈钢制的电极护套182、用来覆盖电极护套182的周围、做成圆筒状的陶瓷制的绝缘护套184、186、做成大致圆筒状的不锈钢制的护套188,断路器58的护套188与固定电极180和圆板状的连接底板190连接,断路器60的护套188与固定电极180一起与母线导体70连接。
灭弧套172的上部侧与母线导体68连接,其底部侧镶嵌进绝缘性护套184的内周一侧。挠性导体164的一端与母线导体68连接,其另一端与活动电极杆168连接。护套174配置在电极护套182和挠性导体164之间,其结构可阻止由活动电极176、固定电极178产生的金属蒸汽的飞散。
活动电极176以连接在活动电极杆168的轴向的一端的状态被支撑,固定电极178连接并支撑在固定电极杆180的轴向的一端上。而且,在活动电极176、固定电极178的周围配置用于阻止由各电极产生的金属蒸汽的飞散的电极护套182。在电极护套182的轴向中心部外周形成法兰192,将该法兰192置于中间,将绝缘性护套184和绝缘性护套186分上下配置在电极护套182的周围。绝缘性护套184、186以活动电极176、固定电极178为基准,沿其轴向分成活动电极一边和固定电极一边两部分。该绝缘性护套184、186与护套172、188一起配置得使其覆盖各电极176、178的外周的区域,使其即使金属蒸汽由各电极176、178飞散、且其一部分从电极护套182的间隙飞散出来的情况下,也能阻止该金属蒸汽的飞散。进而,在执行断路操动等时,绝缘性护套184、186的结构也能在活动电极176和固定电极178相互分离、在各电极之间产生电位差时,防止电流通过绝缘性护套184、186流过,从而保证断开动作可靠地进行。
另一方面,断路开关62具有活动电极194,及与活动电极相对配置的固定电极196,活动电极194连接并支撑在活动电极杆170的轴向的一端上,固定电极196连接并支撑在固定电极杆198的轴向的一端上。在活动电极杆170上与活动电极194邻接、连接着不锈钢的护套200,在固定电极杆198上与固定电极196邻接、连接着不锈钢制的护套202。在活动电极194和固定电极196的表面上,形成为把电弧封在其中的螺旋槽。断路开关62的其它结构与断路器58相同。即、灭弧套172与母线导体72连接,护套188与固定电极杆198一起连接到连结底板190上。而且,2号电缆接头50和3号电缆接头52与1号电缆接头48采用同样的结构。
另外,在断路开关62中,在电极护套182的外周配置绝缘性护套184、186,活动电极194和固定电极196在跳闸时互相离开,即使在各电极之间产生电位差,由于可防止电流通过绝缘性护套184、186流过,所以可确保跳闸动作可靠地进行。
另一方面,折返用支撑杆38为串连连接断路器60和断路开关62而设置,该支撑杆38的结构是具有活动杆204、真空膜盒206、铜制的支撑底板208,陶瓷制的绝缘杆210、铜制的支撑底板212、不锈钢制的连接棒214。支撑底板208与活动杆204的轴向的一端连接,在支撑底板208的外周连接真空膜盒206。真空膜盒206的轴向的一端固定在上部板材12上。绝缘杆210的轴向的一端与支撑底板208连接,绝缘杆210的轴向的另一端与支撑底板212连接。支撑底板212与连接棒214连接。连接棒214可自由往复移动(上下移动)地插入形成在母线导体72上的杆插入孔162、形成在挠性导体164上的杆插入孔166内,其前端与铜制的连接杆216连接。连接杆216的轴向一端与支撑底板218连接,支撑底板218与母线导体70连接。
即,母线导体70和母线导体72通过支撑底板218、连接杆216,挠性导体164连接。这时,支撑底板218、连接杆216作为折返用连接导体发挥作用,挠性导体164作为折返用挠性导体发挥作用,支撑杆38作为将支撑杆216和支撑底板218紧靠母线导体70一边的折返用支撑杆发挥作用。
另外,各挠性导体164(96、98)由一对固定部164a、164b和一对弯曲部164c、164d构成,在固定部164a上形成通孔状的杆穿过孔166。而且,固定部164a与母线导体68或72连接,固定部164b与活动电极杆168或170连接。各弯曲部164c、164d使用相互不同的材料例如铜和不锈钢的板材相互叠合构成,各弯曲部164c、164d以活动电极杆168或170的轴心为基准分开在其两侧配置,其一端连接在固定部164a,另一端连接在固定部164b。这时,来自母线导体68或72的电流通过固定部164a分支流到弯曲部164c和弯曲部164d,分支流过的电流164b流到活动电极168或170。这时,各弯曲部164c和弯曲部164d的两端部的电流的方向相互相反。因此,由流过各弯曲部164c、164d的电流所产生的电磁力作用在使弯曲部164c、164d的两端部分别相互远离的方向上。其结果,由于该电磁力的作用,使固定部164a和母线导体68或72的接合变得牢固的同时,使固定部164b和活动电极168或170的接合也变得牢固,进而,可增强活动电极176与固定电极178的接触力的同时,还可增强活动电极194和固定电极196的接触力。
另外,在与本实施例的电缆接头48、50、52的绝缘性套筒122的内周侧,即与负载侧杆120相对的面上形成导电性覆膜,使绝缘性套筒122的内周侧的电位与负载侧杆120的电位相等。因此,可将负载侧杆120与绝缘性套筒122之间的间隙作得最小。即,为了使绝缘性套筒122的内周侧和负载侧杆120维持等电位,仅能将构成绝缘性套筒122的陶瓷和构成负载侧杆120的金属的热膨胀之差值,具体的就是在组装时用焊接加热到800℃时所产生的热膨胀的差值设置为其间隙从而可减小电缆接头48、50、52所占有的空间,同时提高作业性能。进而,在本实施例的电缆接头48、50、52中,由于将电缆接头48、50、52的一部分插入真空容器10中,台阶126用环130支撑,装入时,活动电极176或194推压到固定电极178或196侧所产生的冲击力即使作用到各电缆接头48、50、52上,该冲击力也可由环130和下部板材14承受,可防止电缆接头48、50、52因冲击力而劣化。
另外,由于将电磁操作器(与操作杆34、40连接的电磁式操作器)和开关装置(断路器58、断路开关62)及电缆接头50、52(负载侧杆120和绝缘性套筒122)沿轴向(铅直方向)配置成直线状,可将各开关装置间的空间抑制到最小限度,可使开关装置实现小型化。
具有上述结构的真空开关装置可用作具有例如,额定电压为24KV,额定电流为630A/1250A,额定短时间电流为25A/3秒(4秒)的功能的开关装置。
下面,参照
本发明的真空开关装置的制造方法。在制造真空开关装置时,首先,将构成真空开关装置的各构成要素分割为部件单位。例如,对于真空容器10,分割为上部板材12、下部板材14、侧部板材16,对于支撑部件74-78,分割为支撑杆140、支撑底板142、绝缘杆144、支撑底板146,对于断路器58,分割为固定部164a、164b、弯曲部164c、164d、护套172、174、活动电极杆168、活动电极176、固定电极178、固定电极杆180、电极护套182、绝缘性护套184、186、护套188、连接底板190。
其次,将被分割的部件划分为配置在上部板材12上的上部部件组,例如分为构成支撑部件74-78的部件组,构成操作杆34、36、40的部件组等的同时,分成配置在下部板材14上的下部部件组,例如,分成构成支撑部件80、82、84、86的部件组,构成电缆接头48、50、52的部件组等。进而,在部件组中,将具有绝缘性的部件分成例如,绝缘杆114、116、154,绝缘性护套184、186、绝缘性套筒122及除此以外的部件。其后,通过将钎焊材料,例如,银和铜的板材(厚度0.1mm)插入具有绝缘性的部件以外的其它部件间,将这些部件组在真空条件下于960℃加热10分钟左右,然后自然冷却,从而将各部件相互焊接的同时,将上部部件组固定在上部板材12上,将下部部件组固定在下部板材14上。
接着,将固定在上部板材12上的上部部件组和固定在下部板材14上的下部部件组,转移到对具有绝缘性的部件进行钎焊处理。即、如图5(a)、(b)所示,为了将作为具有绝缘性的部件,将绝缘杆144、154固定到上部板材12上,如图6(a)、(b)所示,为了将作为具有绝缘性的部件,将绝缘杆116、绝缘性护套184、186,绝缘性套筒122固定在下部板材14上,对这些具有绝缘性的部件,通过以下步骤进行将钎焊材料插入具有绝缘性的部件和作为具有绝缘性的部件的钎焊对象的部件、例如法兰192、支撑底板118之间,在真空条件下于约835℃加热10分钟左右,然后自然冷却,从而将具有绝缘性的部件组和其它的上部部件组固定到上部板材12上,将具有绝缘性的部件组和其它的下部部件组固定到下部板材14上。这时,由于铜制的支撑底板118和绝缘性套筒122的热膨胀系数相互不同,支撑底板118和绝缘性套筒122在钎焊过程中,随着温度的变化,在支撑底板118和绝缘性套筒122之间产生残余应力,维持原样不动两者都变形。但是,由于在支撑底板118上形成多个圆弧状的沟槽118a,随着温度的变化,即使在支撑底板118和绝缘性套筒122之间产生残余应力,该残余应力可被刚性比绝缘套筒122低的各沟槽118a吸收,从而能可靠地焊接支撑底板118和绝缘套筒122。
随后,如图7所示,将固定了上部部件组的上部板材12和固定了下部部件组的下部板材14在惰性气体中相对配置的同时,将侧部板材与上部板材12和下部板材14邻接配置,通过TIG焊接将上部板材12、下部板材14和侧部板材16的周边固定而形成密闭的真空容器10。
接着,如图8所示,将真空泵220与排气管18连接,用真空泵220对真空容器10抽真空排气。这时,将真空容器10内于430℃加热12小时左右,对真空容器10内进一步真空排气。在对真空容器10内进行真空排之后,将真空度测定仪与真空测定端子20连接,检测真空容器10内是否已达到规定的真空度。
在本实施例中,由于将固定在真空容器10上的部件组分为上部部件组和下部部件组,将上部部件组固定在上部板材12上,将下部部件组固定在下部板材14上,可以使组装作业很容易地进行。
另外,在钎焊各部件组时,由于划分为具有绝缘性的部件和除此以外的其它部件,可以在两个工序中进行的同时,可以使各工序的钎焊在不同的温度下进行,从而能够分别可靠地钎焊具有绝缘性的部件和除此以外的其它部件。
再有,在本实施例中,在操作操作杆34、36、40时,伴随着连接棒158的往复移动,由于仅使挠性导体164弯曲就能使母线导体68、72成为固定状态,因此,即便操作操作杆,也可防止母线导体58、72产生变形。
在本实施例中,作为断路器58、60,对设置了绝缘性护套184、186的情况进行了说明,但对于断路器58、60,这些护套也可以省略。
另外,在本实施例中,对于固定母线导体68、72的情况进行了说明,但如图9所示的模式,也可以采用如下结构,即使用叠层薄板构成的母线导体222,在母线导体222的中段形成弯曲部224,将各操作杆34、36、40分别与母线导体222连接,与操作杆34、36、40的操作相应,使母线导体222的弯曲部224弯曲。
而且,在本实施例中,作为3回路的真空开关装置,对具有接地用开关54、56,断路器58、60,断路开关62的情况进行了说明,但根据电路的构成,可以任意设定接地用开关54、56,断路器58、60和断路开关62的组合及个数。
例如,用3台断路器58和3台接地用开关54构成真空开关装置时,可采用如图10所示的结构。
而且,用2台断路器58和2台接地用开关54构成真空开关装置时,可采用如图11所示的结构。
再有,用一台断路开关62和一台接地用开关54构成真空开关装置时,可采用如图12所示的结构。
作为电路形式,可采用2回路、3回路、4回路、5回路或者将3回路和4回路组合等各种电路形式。
另外,考虑到将多个真空开关装置进行串并联,为了将多个真空开关装置运用到开环方式中,以断路开关为中心在两侧配置断路器,或者为了将多个真空开关装置运用于闭环方式中,除了接地用开关以外,也可以采用全部用断路开关的结构。
在本实施例中,由于使配置在真空开关装置10中的各种开关机构实现了真空绝缘,可使主回路实现免维护的同时,通过采用电磁操作器作为操作器,也可实现操作器的免维护。再有,通过使真空容器10内的各相分离,可防止短路事故。而且,通过经常监视真空容器10内的真空度,可提高可靠性。
在本实施例中,作为各相分离的容器,仅对将一相的构成要素装入真空容器10中的情况进行了说明,但如图13(a)、(b)所示,也可将三相(U相、V相、W相)的断路器58U、……、60U、……、三相的断路开关62U、62V、62W等装入真空容器10中。这时,在真空容器10的外周面、即、在上部板材12的表面上,与开关机构用的各操作杆34U、……、36U、……、40U、40V、40W等相对应,固定着电磁操作器(电磁式操作器)230U、……、232U、……、234U、234V、234W,并将各操作杆34U、……、36U、……、40U、40V、40W和各电磁操作器230U、……、232U、234U、234V、234W相互连接。各电磁操作器230U、……、232U、234U、234V、234W的结构使其分别响应各开关操作信号而对各操作杆34U、……、36U、……、40U、40V、40W进行开关操作。用由控制器(未图示)输出的开关操作信号可使各开关机构自动地进行开关操作。
而且,由于沿轴方向(铅直方向)呈直线状配置各相的电磁操作器230U、……、232U、234U、234V、234W和各相的开关机构(断路器58U、……、60U、……、断路开关62U、62V、62W)和各相的电缆接头(负载侧杆120U、120V、120W、……和覆盖各负载侧杆的绝缘性套筒),可将各开关机构间的空间抑制到最小限度,可使开关装置实现小型化。
如上所述,使用本发明,在钎焊各部件组时,由于分为具有绝缘性的部件和除此以外的其它部件,可在二个工序中进行,同时,使各工序的钎焊在不同的温度下进行,可以对具有绝缘性的部件和除此以外的其它部件分别进行可靠的钎焊,从而可实现可靠性的提高。
权利要求
1.一种真空开关装置的制造方法,在由上部板材和下部板材及侧部板材构成的真空容器内装有多个开关机构,上述各开关机构的一端分别与操作杆连接,另一端分别与负载侧杆连接,上述各负载侧杆的周围分别以绝缘性套筒覆盖,在制造这样的真空开关装置时,其特征在于将上述真空开关装置的各构成要素分割为部件单位的同时,将被分割的各部件分为配置在上述上部板材上的上部部件组和配置在上述下部板材上的下部部件组,进而再将各部件组分为具有绝缘性的部件和除此以外的部件,将钎焊材料插入具有绝缘性的部件以外的部件间,将这些部件组加热到指定的温度而使各部件相互焊接,随后,将钎焊材料插入具有绝缘性的部件和作为该部件的钎焊对象的部件之间,将这些部件组在比上述指定的温度低的温度加热从而使各部件焊接,接着,通过在惰性气体中焊接将固定了上部部件组的上部板材和固定了下部部件组的下部板材与侧部板材的周围固定连接,从而形成密闭的真空容器。
2.一种真空开关装置的制造方法,该真空开关装置具有由上部板材和下部板材及侧部板材构成的真空容器,被活动电极杆支撑的活动电极和被固定电极杆支撑的固定电极相对配置并装在上述真空容器内的多个开关机构,与上述各开关机构的活动电极杆或固定电极杆连接的1个或2个以上的母线导体,与上述各开关机构的活动电极杆连接、而且其一部分与上述真空容器外的操作器连接的多个操作杆,与上述各开关机构的固定电极杆连接、而且其一部分突出在上述真空容器外的多个负载侧杆,沿着上述真空容器的内外配置并覆盖上述负载侧杆的周围的多个绝缘性套筒,上述各开关机构由含有配置在上述活动电极和上述固定电极的周围、用于阻止由上述活动电极和上述固定电极产生的金属蒸汽的飞散的筒状的电极护套和覆盖上述电极护套的周围的筒状绝缘性护套构成,当制造这样的真空开关装置时,其特征在于将上述真空开关装置的各构成要素分割为部件单位的同时,将被分割的各部件分为配置在上述上部板材上的上部部件组和配置在上述下部板材上的下部部件组,将钎焊材料插入上述部件组中具有绝缘性的部件以外的部件间并加热到指定的温度,熔融上述钎焊材料后冷却使各部件相互焊接的同时,将上述上部部件组固定在上述上部板材上,并将上述下部部件组固定在上述下部板材上,随后,将钎焊材料分别插入上述具有绝缘性的部件和上述作为具有绝缘性的部件的钎焊对象的部件之间,在比上述指定温度低的温度加热,熔融上述钎焊材料后冷却、从而将上述具有绝缘的部件和上述作为具有绝缘性的部件的钎焊对象的部件焊接,然后,将固定了上述上部部件组的上部板材和固定了上述下部部件组的下部板材相对配置的同时,将上述侧部板材与上述上部板材和上述下部板材邻接配置,焊接上述上部板材和上述侧部板材的同时,焊接上述下部板材和上述侧部板材,对上述真空容器内进行真空排气后,制成密闭的上述真空容器。
3.一种真空开关装置的制造方法,该真空开关装置具有由上部板材和下部板材及侧部板材构成的真空容器,被活动电极杆支撑的活动电极和被固定电极杆支撑的固定电极相对配置并装在上述真空容器内的多个开关机构,与上述各开关机构的活动电极杆或固定电极杆连接的1个或2个以上的母线导体,与上述各开关机构的活动电极杆连接、而且其一部分与上述真空容器外的操作器连接的多个操作杆,与上述各开关机构的固定电极杆连接、而且其一部分突出在上述真空容器外的多个负载侧杆,沿着上述真空容器的内外配置并覆盖上述负载侧杆的周围的多个绝缘性套筒,上述各开关机构由含有配置在上述活动电极和上述固定电极的周围、用于阻止由上述活动电极和上述固定电极产生的金属蒸汽的飞散的筒状的电极护套和覆盖上述电极护套的周围的筒状绝缘性护套构成,上述母线导体固定在上述真空容器内,在制造上述各开关机构的活动电极杆通过挠性导体与上述母线导体连结而成的真空开关装置时,其特征在于将上述真空开关装置的各构成要素分割为部件单位的同时,将被分割的各部件分为配置在上述上部板材上的上部部件组和配置在上述下部板材上的下部部件组,将钎焊材料插入上述部件组中具有绝缘性的部件以外的部件间并加热到指定的温度,熔融上述钎焊材料后冷却使各部件相互焊接的同时,将上述上部部件组固定在上述上部板材上,并将上述下部部件组固定在上述下部板材上,随后,将钎焊材料分别插入上述具有绝缘性的部件和上述作为具有绝缘性的部件的钎焊对象的部件之间,在比上述指定温度低的温度加热,熔融上述钎焊材料后冷却、从而将上述具有绝缘的部件和作为上述绝缘性的部件的钎焊对象的部件焊接,然后,将固定了上述上部部件组的上部板材和固定了上述下部部件组的下部板材相对配置的同时,将上述侧部板材与上述上部板材和上述下部板材邻接配置,焊接上述上部板材和上述侧部板材的同时,焊接上述下部板材和上述侧部板材,对上述真空容器内进行真空排气后,制成密闭的上述真空容器。
4.一种真空开关装置的制造方法,该真空开关装置具有由上部板材和下部板材及侧部板材构成的真空容器,被活动电极杆支撑的活动电极和被固定电极杆支撑的固定电极相对配置并装在上述真空容器内的多个开关机构,与上述各开关机构的活动电极杆或固定电极杆连接的1个或2个以上的母线导体,与上述各开关机构的活动电极杆连接、而且其一部分与上述真空容器外的操作器连接的多个操作杆,与上述各开关机构的固定电极杆连接、而且其一部分突出在上述真空容器外的多个负载侧杆,沿着上述真空容器的内外配置并覆盖上述负载侧杆的周围的多个绝缘性套筒,在制造上述各绝缘性套筒的一部分在上述真空容器内支撑在上述真空容器的壁面而成的真空开关装置时,其特征在于将上述真空开关装置的各构成要素分割为部件单位的同时,将被分割的各部件分为配置在上述上部板材上的上部部件组和配置在上述下部板材上的下部部件组,将钎焊材料插入上述部件组中具有绝缘性的部件以外的部件间并加热到指定的温度,熔融上述钎焊材料后冷却使各部件相互焊接,然后,将固定了上述上部部件组的上部板材和固定了上述下部部件组的下部板材相对配置的同时,将上述侧部板材与上述上部板材和上述下部板材邻接配置,焊接上述上部板材和上述侧部板材的同时,焊接上述下部板材和上述侧部板材,对上述真空容器内进行真空排气后,制成密闭的上述真空容器。
5.根据权利要求1、2、3或4中任一项所述的真空开关装置的制造方法,其特征在于在上述各绝缘性套筒与上述各负载侧杆的相对面上形成导电性覆膜。
全文摘要
本发明涉及真空开关装置的制造方法,提供了一种可靠性高的真空开关装置。将各构成要素分割为部件单位的同时,将被分割的各部件分为配置在上部板材12的上部部件组和配置在下部板材14上的下部部件组,进而再分为具有绝缘性的部件和除此以外的部件,将钎焊材料插入具有绝缘性的部件以外的部件之间,在960℃加热这些部件组,从而使各部件相互焊接,随后,将钎焊材料插入具有绝缘性的部件和作为该部件的钎焊对象的部件之间,在835℃加热这些部件组,焊接各部件,接着,通过在惰性气体中进行TIG焊接将固定了上部部件组的上部板材12和固定了下部部件组的下部板材14与侧部板材16的周围固定连接,从而形成密闭的真空容器10。
文档编号H01H33/662GK1469404SQ03120829
公开日2004年1月21日 申请日期2003年3月20日 优先权日2002年7月16日
发明者坂本芳树, 土屋贤治, 梶原悟, 小林将人, 喜久川修一, 清野拓也, 菅井大介, 也, 人, 介, 修一, 治 申请人:株式会社日立制作所