[发明专利]用于气体绝缘电器的接地容器的激光焊接装置

说明书

本发明涉及一长尺寸管的、通常是接地的容器单元，该容器单元用于一气体绝缘电器装置，比如一气体绝缘母线和一气绝缘开关装置，另外，本发明也涉及用来制造该容器单元的激光焊接装置。

正如人们所知的像气体绝缘母线和气体绝缘开关装置这样的气体绝缘电器在装置通常包括一接地容器，该容器充满绝缘气体(比如SF₆(六氟化硫)气体)，同时也包括一导体，该导体上加有一预加电压，并且在电绝缘的条件下置于所说的接地容器中。

用于气体绝缘电器装置的传统的接地容器的例子公开在JP-A-59-189092(1984)中，其中，接地容器由一组管筒单元组成，每一管筒在其轴向两端均有一法兰，管筒单元之间通过对应的法兰分别用螺栓和螺母连接以形成一连体接地容器。后来，JP-A-59-189092(1984)进而又公开了通过激光焊接来连接各管筒单元的管筒部分和法兰部分，由此管筒单元便有了良好的尺寸准确度，同时在短时间内通过简单的对焊在很小的热变形条件下后可加工而成。

另一传统的接地容器是通过用电弧焊连接一组其端部没有法兰的管筒单元而形成的。

管筒单元各自的轴向尺寸定得稍短一些，因为受运输的限制，因此，通常需要许多的管筒单元才能形成一完整的符合所需要的轴向尺寸的接地容器。

此外，前面提到的接地容器，由于各管筒单元的两端带有法兰，同时这些法兰之间为了在连接时保持气密性不得不在法兰端提供用来安装O形密封圈的环槽，因此该种容器的制造成本较高。

后来提出的接地容器在制造成本上低于前者，但是，当一意外事故发生时，比如接地发生在所说的接地容器中，该接地容器作为气体绝缘电器装置的一部分，为了调换零部件，必须切断或拆卸事故发生区域的接地容器部分，因而，当使用后面提出的焊接式接地容器时，为了应付和解决事故就得花很长的时间。

JP-A-59-189092(1984)公开了激光焊接和相应的焊接装置，它是通过在相应的焊接装置上旋转管筒单元部分和法兰部分来实现焊接的。因此，该激光焊接装置不能用于一固定容器或不能被旋转的容器，比如，当一个加长尺寸的管状容器要通过激光焊接连接到一预先安装好的容器上时。

JP-A-3-128183(1991)公开了一激光焊接装置，其中，一个插入到一外圆柱形管中的内圆柱管通过激光焊接到所说的外圆柱管中，焊接时，激光束作为热源并沿相应的内圆周移动。

JP-A=59-191584(1984)公开了一种管状本体的焊接装置，该装置通过使用激光束来实现焊接，其中，激光束通过调节是沿管状本体的外圆周方向移动的。

JP-A-3-128183(1991)公开的激光焊接装置使用一光纤来传输激光束，它适合于焊接直径较小、厚度较薄的管状本体，因此，如果将其用于长尺寸、大直径的管状容器时，要重新设计支撑构件的刚度，该支持构件用来支撑焊接头，焊接头包括一聚光镜和一反射镜，同时，在焊接工作前后，为了安装焊接工作头就需花费大量的人力工作时数和空间。

当使用JP-A-59-191584(1984)公开的激光束管状本体焊接装置时，其中，激光束从容器的外圆周发射到容器，并且在所有高度位置上实施，但必需控制激光束的聚焦位置，因为激光振荡器和工作头之间的距离在焊接工作期间是变化的，这就使得这种装置的机械结构很复杂。

再例如，在JP-A-3-9834(1991)中公开的一种激光焊接装置，它使用了一种光纤，这人们已经知道。但是，这种传统的装置不能马上就用来焊接那种需要在短时间内使用大输出激光能量的容器，因为这种装置在设计时没有考虑在光纤中能量的损失，实际上当激光束在通过一个弯曲的光纤时是要产生能量损失的。

用于气体绝缘电器装置的接地管状容器，其经激光焊接的连接部分必须承受一定的预压力，因此，该焊接部分必须进行压力测试和气密性测试，但是，没有提供特定的测试装置用于传统的长尺寸的管状容器。

本发明的目的之一就是提供一用于气体绝缘电器装置的长尺寸管状容器单元，并且，该容器单元生产成本低，制造周期短，还容易在意外事故发生时(比如当接地发生在一接地管状容器中时，而该管状容器又是由一组长尺寸管状容器单元组合而成时)可以很方便地拆卸。

本发明的另一目的是提供一用于气体绝缘电器装置的长尺寸管状容器单元，该单元使气密性测试的实现更加方便。

本发明的又一目的是提供一激光焊接装置，该装置在结构上适合于用于气体绝缘电器装置的长尺寸管状容器单元。