專利名稱：壓縮氣體絕緣的隔離開關組件以及絕緣套管裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓縮氣體絕緣的隔離開關組件，其具有一個導電的殼體和一個主軸線，沿著該主軸線分別延伸著與隔離開關間隔相連接的第一導電相線和第二導電相線。
一種此類壓縮氣體絕緣的隔離開關組件例如已由美國專利說明書US6,538,224 B2公開。在這種已知結構中，將一個斷路器的斷續(xù)器單元布置在一個接地的封閉殼體內(nèi)。在該封閉殼體上設置了一些法蘭，用于那些以觸點接通方式連接到該斷續(xù)器單元的電導線穿過。在這些法蘭上分別法蘭連接一個隔離開關組件。借助于這些隔離開關組件可以將引入的電導線與所述斷續(xù)器單元斷電分開。所述隔離開關組件借助于一些屏形絕緣子與斷路器封閉殼體的相鄰被壓縮氣體絕緣區(qū)域或者與鄰接的露天絕緣套管分隔開。因為露天絕緣套管不再直接法蘭連接在所述封閉殼體上，因此露天接頭的位置可以圍繞著所述隔離開關組件的長度變化。
一個裝備有此類隔離開關組件的斷路器例如可以不再裝入標準的配電裝置中。
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種如本說明書開始部分所提到的那一類壓縮氣體絕緣的隔離開關組件，其具有一個較小的結構長度。
按照本發(fā)明，上述技術問題在本說明書開始部分所提到的那一類壓縮氣體絕緣的隔離開關組件中是這樣解決的所述第一相線穿過所述隔離開關殼體的第一法蘭，所述第二相線穿過所述隔離開關殼體的第二法蘭；一個管形電極與所述隔離開關組件的殼體相連，該管形電極同軸地圍繞第一相線，且設置在第一法蘭的徑向內(nèi)側面上，并伸出該法蘭。
第一法蘭的法蘭面被管形電極絕緣屏蔽。由此可以達到將所述隔離開關組件的殼體小體積地直接圍繞所述隔離開關的隔離開關間隔布置。因而決定結構尺寸的絕緣距離就被縮短了。
可以采用另一種優(yōu)選的結構與第一法蘭同軸地設置在該殼體另一相對置端部上的第二法蘭在其外側面上具有一個接納裝置，可將一個環(huán)形互感器安裝到該接納裝置上。
通過同軸設置第一法蘭和第二法蘭使所述隔離開關組件形成一種縱向拉長的形狀。所有用于構成隔離開關組件所需的配件均可以沿主軸線延伸。第二法蘭除了其法蘭功能外還可以在其外側面上具有一個用于安裝環(huán)形互感器的接納裝置。從而就有可能將所述隔離開關組件裝配成分組裝件。
在此，還可以優(yōu)選將第二法蘭設置在一個至少部分支承所述互感器的管形接頭的端部。
通過將所述第二法蘭與一個管形接頭組合可以減小隔離開關組件的結構高度?？梢赃x擇加裝在中間殼體或一個對接法蘭上的互感器現(xiàn)在配置給該隔離開關組件。由此，可以減少所需要的法蘭連接的數(shù)量。這種法蘭連接數(shù)量的減少可以實現(xiàn)減小隔離開關組件的整體結構長度。
另外，還可以優(yōu)選成第一法蘭和第二法蘭是環(huán)形的，且第一法蘭具有比第二法蘭大的周長。
在與第一法蘭相比減小第二法蘭的周長時，就可以順利地將一個環(huán)形互感器套裝到第二法蘭上?；ジ衅鞯耐廨喞蠹s相當于第一法蘭的外輪廓。由此，在所述隔離開關組件的整體結構上就形成了一個從外部看近似圓柱形的外形。這樣就避免采用個別外突部件。同時在第一法蘭的區(qū)域內(nèi)提供一個充足的空間，以便以合適的方式構成所述管形電極。
還可以采用另一種優(yōu)選結構所述電極由所述殼體支承，尤其是鑄成一體。
為了使殼體具有足夠的抗壓強度，該殼體必須由一種機械性能穩(wěn)定的材料、例如鋁制成。該殼體似乎成為一種供所有固定或安裝在其上的部件、例如隔離開關間隔件和互感器使用的支架。通過第一法蘭或第二法蘭將機械力導入到所述殼體結構中。將所述電極鑄到所述殼體上允許采用對制造該殼體來說特別有效的生產(chǎn)工藝。這樣的話，例如可以將其作為整體鑄件來制造。這樣一來，還可以制造所述殼體細微部分(feingliedrig)的結構。
可以采用另一種優(yōu)選結構兩導電相線之一可借助于一個位于該殼體內(nèi)的接地開關來接地。
向所述由殼體圍成的內(nèi)腔提供壓縮氣體。因此，在機械學上此內(nèi)腔從外部是不能接近的。在誤操作接地開關時會產(chǎn)生可能損害操作人員健康的故障電弧。從該殼體內(nèi)部幾乎不可能出現(xiàn)故障電弧。尤其是用手操作接地開關時幾乎排除了對操作人員的這種傷害。但是也可以采用多個接地開關，以便例如將第一相線和第二相線接地。
在本說明書開始部分所描述的現(xiàn)有技術中，為了將電子線連接到所述斷路器的斷續(xù)器單元上而采用了露天絕緣套管，這種已知的隔離開關組件的傳統(tǒng)結構迫使要將隔離開關組件安裝到一個露天絕緣套管和斷路器封閉殼體的連接法蘭之間。
本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是提供一種絕緣套管裝置，該絕緣套管裝置具有一個帶有緊湊結構形式隔離開關間隔的隔離開關。
按照本發(fā)明，對于具有一個帶有隔離開關間隔(其以壓縮氣體絕緣的方式設置在一個導電的殼體內(nèi))的隔離開關的絕緣套管裝置，上述技術問題是這樣解決的以法蘭連接方式連接到殼體上的露天絕緣套管形式的電絕緣外罩被一根穿過該外罩的第一相線通過，該第一相線在其一端與隔離開關間隔的一個開關觸頭相連，其中，該殼體和該外罩環(huán)繞一個共同的氣腔。
該共同的氣腔可以實現(xiàn)取消采用屏形絕緣子。這類屏形絕緣子將一個帶有隔離開關的絕緣套管的結構體積分別增大了所需要的法蘭或絕緣隔板的結構高度。隔離開關間隔的開關觸頭與第一相線的連接可以使隔離開關間隔與第一相線彼此之間具有足夠的機械穩(wěn)定性。例如第一相線可以在其穿過所述外罩的罩壁的區(qū)域內(nèi)固定在該絕緣外罩上。另外，通過所述共同的氣腔可以讓結構部件共同利用導電殼體的一些部段。如果將所述氣腔嚴格地分隔和劃分成各個氣腔，將難以如此靈活地利用該殼體的內(nèi)部空間。
另外，可以優(yōu)選，第一相線借助一個柱狀支座絕緣子支撐在所述殼體上。
根據(jù)對所述隔離開關和所述第一相線的結構設計情況，可以極為靈活地將柱狀支座絕緣子設置在殼體的內(nèi)部。在此，可以規(guī)定，直接將柱狀支座絕緣子設置在第一相線處，或者也可以優(yōu)選規(guī)定，將第一相線通過所述隔離開關的開關觸頭支撐。
通過在所述殼體的內(nèi)部共同利用柱狀支座絕緣子可以減少柱狀支座絕緣子本身的數(shù)量。由此，在該殼體內(nèi)又產(chǎn)生一些可以用于安放其他組件，例如導線組、開關觸頭或者還有接地觸頭的備用空間，。
另外，還可以優(yōu)選使所述氣腔一直延伸到該殼體的一個管形接頭中，圍繞該管形接頭安裝環(huán)形互感器。
用氣腔的壓縮氣體填充管形接頭也可以提高該區(qū)域的介電強度。填充壓縮氣體可以實現(xiàn)減小管形接頭的周長。由此產(chǎn)生了將傳統(tǒng)的帶有標準開孔的環(huán)形互感器套裝到該殼體的管形接頭上的可能性。
另外，還可以優(yōu)選使一個電極與第一相線同軸地延伸，且該電極屏蔽該絕緣外罩與該殼體的連接區(qū)域。
該電極的應用允許減小從接地殼體到絕緣外罩的過渡區(qū)域。在此，該電極這樣影響電場，即該電絕緣外罩與第一法蘭的殼體之間的連接區(qū)域不再承受不允許的電負荷。
下面借助于在附圖中示出的一種實施方式簡略地表示本發(fā)明并且對其進行詳細闡述。附圖中

圖1表示一個包括隔離開關組件在內(nèi)的絕緣套管裝置的第一種實施方式；圖2表示一個包括隔離開關組件在內(nèi)的絕緣套管裝置的第二種實施方式；圖3表示一個包括隔離開關組件在內(nèi)的絕緣套管裝置的第三種實施方式；圖4表示一個包括隔離開關組件在內(nèi)的絕緣套管裝置的第四種實施方式；圖5表示一個包括隔離開關組件在內(nèi)的絕緣套管裝置的第五種實施方式；圖6表示一個包括隔離開關組件在內(nèi)的絕緣套管裝置的第六種實施方式。
圖1表示出一個絕緣套管裝置1的第一種實施方式。該絕緣套管裝置1具有一個壓縮氣體絕緣的隔離開關殼體2。該隔離開關殼體2基本上圍繞著一主軸線3旋轉對稱地布置。在該隔離開關殼體2上與該主軸線3同軸地設置一個第一法蘭4。在該隔離開關殼體2背離所述第一法蘭4的方向上同樣地設置一個與該主軸線3同軸的第二法蘭5。該第二法蘭5布置在所述隔離開關殼體2的一個管形接頭6的端部。另外沿著主軸線3設置一根第一導電相線7和一根第二導電相線8。該第一導電相線7穿過所述第一法蘭4通入到隔離開關殼體2的內(nèi)部。第二導電相線8穿過所述第二法蘭5通入到所述隔離開關殼體2的內(nèi)部。兩根導電相線7、8彼此同軸布置。
沿著第一法蘭4徑向內(nèi)側在所述隔離開關殼體2上設置一個管形電極9。管形電極9環(huán)繞第一導電相線7。一個電絕緣外罩10以法蘭連接方式連接到第一法蘭4上。該電絕緣外罩10以公知的方式按照一個露天絕緣套管的形式設計。外罩10例如可以用陶瓷或塑料制成。電絕緣外罩10是一個旋轉對稱的、與主軸線3同軸布置的空心體。所述第一導電相線7貫穿該電絕緣外罩10的自由端。第一相線7在該電絕緣外罩10之外形成一個第一連接點11。在該第一連接點上例如可以導電連接一根明線。
管形電極9成一體地與所述隔離開關殼體2相連接，且在制造該隔離開關殼體2的鑄造工藝中一體鑄成。
在隔離開關殼體2的內(nèi)部布置一個隔離開關間隔12。該隔離開關間隔12具有一個第一開關觸頭13，其借助于一個支座絕緣子14位置固定地支撐在所述隔離開關殼體2上。另外，隔離開關間隔12具有一個可運動的開關觸頭15。該可運動的開關觸頭15設計成柱銷狀。通過一根電絕緣軸16可以將一種旋轉運動從所述隔離開關殼體2外部傳輸?shù)皆摳綦x開關殼體2內(nèi)部。在所述電絕緣軸16上安裝一個小齒輪，該小齒輪與設置在所述可運動隔離開關觸頭15上的嚙合齒處于有效嚙合連接。在所述電絕緣軸16相應地進行旋轉運動時，可運動的隔離開關觸頭15將進行移動。在隔離開關間隔12處于斷開狀態(tài)時，可運動的隔離開關觸頭15進入到所述第二導電相線8的一個凹槽內(nèi)。該可運動的隔離開關觸頭15位于所述第二導電相線8上。對該第二導電相線8和可運動的隔離開關觸頭15的支承是通過另一個支座絕緣子14a實現(xiàn)的。
為了監(jiān)控流過所述第一和第二導電相線7、8的電流，第二法蘭5設有一接納裝置，可將一個電流互感器17推移到該接納裝置上。為此第二法蘭5的外周面設計為圓柱形。此時所述環(huán)形互感器至少可以局部地安裝在這樣形成的圓柱形外表面上。另外，在所述管形接頭6上也成形有另一個圓柱形環(huán)繞的外表面18。該環(huán)形互感器17輔助地支承在該圓柱形環(huán)繞的外表面18上。該圓柱形環(huán)繞的外表面18直接連接在所述壓縮氣體絕緣的隔離開關殼體2的一個突出部段上，因此形成了一個限制將所述環(huán)形電流互感器推移到所述管接頭6上的止擋。在所述圓柱形環(huán)繞的外表面18與第二法蘭5之間的管形接頭6的壁厚減小，因此形成了一個環(huán)形的凹槽。通過該凹槽更易于推移所述環(huán)形電流互感器17。另外，這個空間可用于循環(huán)冷卻介質。借助于第二接頭5可以將絕緣套管裝置連接到一個第二封閉殼體、例如一個高壓斷路器的封閉殼體上。
此外，隔離開關殼體2具有光學透明的、但氣密封的觀察孔19。這些觀察孔19允許從該壓縮氣體絕緣的隔離開關殼體2的外部觀察所述隔離開關間隔12。
由壓縮氣體絕緣的隔離開關殼體2和電絕緣外罩10以及管形接頭6構成的空間體積形成一個共同的氣腔。該氣腔充有一種處于加壓下的絕緣氣體、例如六氟化硫?？梢允菇^緣氣體基于對流例如從管形接頭6通過隔離開關殼體2一直循環(huán)到所述電絕緣外罩10的自由端區(qū)域內(nèi)。
在圖2中示出了一個絕緣套管裝置實施方式的變化形式。該實施方式基本上相當于圖1中所示的實施方式。因此現(xiàn)在只需要指出獨特的設計之處。與圖1中相同作用的部件采用相同的附圖標記。壓縮氣體絕緣的隔離開關殼體2附加地設有一個接地開關20。該接地開關20具有一個接地觸頭20a，該接地觸頭20a持續(xù)地與所述導電的、具有地電位的隔離開關殼體2相接通。該接地觸頭20a可相對于主軸線3的徑向移動。在所述位置固定的開關觸頭13(在本實施例中該開關觸頭固定在第二導電相線8上)上為該接地觸頭20a對應配設一個靜止觸頭。通過該靜止觸頭和所述位置固定的開關觸頭13可以將所述第二導電相線8接地。與圖1所示實施方式相比，對于所述隔離開關間隔12而言，將位置固定的開關觸頭13和可運動的開關觸頭15的安裝位置進行了對換。
圖3所示絕緣套管裝置第三種實施方式示出了隔離開關間隔12的可運動開關觸頭15的驅動裝置的另一種不同的設計。該可運動的開關觸頭15可借助一個可擺動支撐的搖臂21來移動。另外，在該剖面圖中示出了一個可手動操作的、安裝在所述壓縮氣體絕緣的隔離開關殼體2上的接地開關22。一個接地觸頭22a借助一個波紋管23相對于所述壓縮氣體絕緣的隔離開關殼體2被密封。該接地觸頭22a在該波紋管23變形的情況下可移入到一個與所述可運動開關觸頭15以及所述第二導電相線8導電連接的靜止觸頭中。
另外，從圖3中可以獲知所述管形電極9的不同的設計結構。由主軸線3來劃分，一半示出了一種所述管形電極9為薄板體(Blechkrper)的設計結構，該薄板體借助螺栓連接件可擰緊到隔離開關殼體2上。作為替換方式，另一半示出了一種所述管形電極9為鑄造件的設計結構。另外，在該剖面圖中可以看到，借助于一個配件體24將第一導電相線7穿過電絕緣外罩10。通過采用配件體24可以簡便地在該第一導電相線的通過區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)對所述電絕緣外罩10的密封，因為該第一導電相線7插入到了配件體24中。這樣的話，避免在所述第一導電相線7通過電絕緣外罩10的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)另外需要密封的接縫位置。
圖4、5和6分別示出了對圖1所示的絕緣套管裝置實施方式作出進一步改進的實施方式。在圖4、5和6中示出的絕緣套管裝置的基本結構分別相當于圖1所示的第一種實施方式。僅僅隔離開關的隔離開關間隔以及對應配設的接地裝置各自設計成不同的結構。因此下文只涉及到各自的隔離開關間隔和接地裝置的設計。
在圖4中所示的隔離開關間隔25具有一個固定的開關觸頭13和一個可運動的開關觸頭15。所述可運動的開關觸頭15可通過一個搖臂26來移動。另外，通過該搖臂26可移動一個接地觸頭27。在所述隔離開關間隔作斷開運動以及所述可運動的開關觸頭15進行與之相關的運動時，在該可運動的開關觸頭15到達斷開位置后，搖臂26繼續(xù)運動，由此可以使一個接地觸頭27進入到一個設置在隔離開關殼體2上的靜止觸頭28中。通過使搖臂26超過行程，可以將第二導電相線8接地。此時，接地觸頭27沿著與所述主軸線3傾斜的方向運動。
圖5示出所述隔離開關殼體2內(nèi)的隔離開關間隔的另一種變化方式。所述可運動的觸頭30設計成一個可沿其縱軸線相對于主軸線3傾斜移動的柱銷的形式。為此，采用一個可擺動支撐的搖臂31。其中，所述可運動的觸頭30在斷開運動的過程中運動離開其斷開位置，且背離所述隔離開關間隔的端部行進到一個位于所述隔離開關殼體2內(nèi)的靜止觸頭中。通過行進到靜止觸頭中可以使第二導電相線8接地。
圖6表示隔離開關間隔的另一種實施方式。在所述第二導電相線8上安裝一個可運動的隔離開關觸頭40。該可運動的隔離開關觸頭40設計為可偏轉的刀形，該刀形觸頭在其中間位置時被與第二導電相線8相連接的屏蔽罩遮蓋。在接通所述隔離開關間隔時，可運動的隔離開關觸頭40進入到一個與第二導電相線相連接的槽縫形靜止觸頭41中。在所述可運動的隔離開關觸頭40的斷開過程中，該可運動的隔離開關觸頭40從所述靜止觸頭41中偏轉出來，并可以經(jīng)過其中間位置進入到一個與所述隔離開關殼體2導電連接的靜止觸頭中。通過該靜止觸頭可以對第二導電相線8施以地電位。
可以將所述各種實施方式的細節(jié)特征相互組合，由此能夠形成各種在圖1至6中未示出的可變化的實施方式。
權利要求
1.一種壓縮氣體絕緣的隔離開關組件，其具有一個導電的殼體(2)和一個主軸線(3)，沿著該主軸線(3)分別延伸著與隔離開關間隔(12)相連接的第一導電相線和第二導電相線(7，8)，其特征在于-所述第一相線(7)穿過所述隔離開關殼體(2)的第一法蘭(4)，-所述第二相線(8)穿過所述隔離開關殼體(2)的第二法蘭(5)，-一個管形電極(9)與所述殼體(2)相連，該管形電極(9)同軸地圍繞所述第一相線(7)，且設置在所述第一法蘭(4)的徑向內(nèi)側，并伸出該法蘭(4)。
2.按照權利要求1所述的壓縮氣體絕緣的隔離開關組件，其特征在于所述與第一法蘭(4)同軸地設置在所述殼體(2)另一相對置端部上的第二法蘭(5)在其外側面上具有一個接納裝置，可將一個環(huán)形互感器(17)安裝到該接納裝置上。
3.按照權利要求1或2所述的壓縮氣體絕緣的隔離開關組件，其特征在于所述第二法蘭(5)設置在一個至少部分支承所述互感器(17)的管形接頭(6)的端部。
4.按照權利要求1至3中任一項所述的壓縮氣體絕緣的隔離開關組件，其特征在于所述第一法蘭和第二法蘭(4，5)是環(huán)形的，且第一法蘭(4)具有比第二法蘭(5)大的周長。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的壓縮氣體絕緣的隔離開關組件，其特征在于所述電極(9)由所述殼體(2)支承，尤其是鑄成一體。
6.按照權利要求1至5中任一項所述的壓縮氣體絕緣的隔離開關組件，其特征在于所述導電相線(7，8)之一可借助于一個位于所述殼體(2)內(nèi)的接地開關(20)接地。
7.一種帶有隔離開關的絕緣套管裝置(1)，該隔離開關包括一個以壓縮氣體絕緣的方式設置在一個導電殼體(2)內(nèi)的隔離開關間隔(12)和一個以法蘭連接方式連接到所述殼體(2)上的露天絕緣套管形式的電絕緣外罩(10)以及一根穿過所述外罩(10)的第一相線(7)，該第一相線(7)在其一端與所述隔離開關間隔(12)的一個開關觸頭(13)相連，其中，所述殼體(2)和所述外罩(10)環(huán)繞一個共同的氣腔。
8.按照權利要求7所述的絕緣套管裝置(1)，其特征在于所述第一相線(7)借助于一個柱狀支座(14)支撐在所述殼體(2)上。
9.按照權利要求8所述的絕緣套管裝置(1)，其特征在于所述第一相線(7)通過所述隔離開關的開關觸頭(13)支撐。
10.按照權利要求7至10中任一項所述的絕緣套管裝置(1)，其特征在于所述氣腔一直延伸到所述殼體(2)的管形接頭(6)中，圍繞該管形接頭安裝環(huán)形互感器(17)。
11.按照權利要求7至10中任一項所述的絕緣套管裝置(1)，其特征在于一個電極(9)與所述第一相線(7)同軸地延伸，且該電極(9)屏蔽所述絕緣外罩(10)與所述殼體(2)的連接區(qū)域。
全文摘要
一種高壓露天絕緣套管裝置(1)具有一個隔離開關組件，該隔離開關組件與一個露天絕緣套管形式的電絕緣外罩(10)相連。在該電絕緣外罩(6)和該隔離開關組件的法蘭區(qū)域內(nèi)設置一個伸出法蘭(4)的管形電極(9)。由該電絕緣外罩(10)和該開關組件的殼體(2)構成一個共同的氣腔。
文檔編號H01H33/24GK1926734SQ200580006421
公開日2007年3月7日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權日2004年1月30日
發(fā)明者曼弗雷德·邁恩赫茲 申請人:西門子公司