專利名稱：用于非常高的電壓的變電站的斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在超過1100千伏(kV)的非常高的電壓下 以交流(AC)工作的變電站的斷路器，以及還涉及一種包括這種斷路 器的變電站。
背景技術(shù)：
非常高的電壓的變電站尤其包括電路斷開器和斷路器，其中電路 斷開器置于用于在非常高的電壓下載送交流電的兩個匯流排之間，斷 路器置于電路斷開器與一個匯流排之間。變電站中的斷路器具有安全操作的原因在于，其在電路斷開器已 被打開之后打開，從而，確保了變電站處所發(fā)生的任何活動的安全。在現(xiàn)有技術(shù)中，非常高的電壓低于800kV，從而，要求斷路器打 開5米(m)至6m左右的間距，以便避免任何電弧放電。用于800kV的變電站的斷續(xù)器的類型通常為文獻CH334101中所 述的垂直移位類型。斷路器為伸縮型，其包括兩個細長、鉸接的平行 四邊形，它們折疊起來以打開斷路器。還存在水平移位斷路器，其包括彼此鉸接的兩個臂，且使其中一 個臂樞轉(zhuǎn)地安裝在絕緣支撐件上。當斷路器處于其閉合位置時，兩個 臂彼此對齊。當兩個臂對齊并處于閉合位置時，它們的長度此時為5m 至6m。當電壓在1100kV左右時，所要求的打開距離為10m至12m左右。 因此，現(xiàn)有技術(shù)的斷路器不再合適。
關(guān)于這一點，斷路器的活動元件的尺寸和重量使得不能設(shè)想采用 垂直移位實現(xiàn)打開距離為12m的打開操作，這是因為斷路器在處于閉 合位置時具有壓曲的危險。因此，為了避免出現(xiàn)這種情況，必須增加 伸縮裝置的剛性，這會增大活動元件的重量和尺寸、以及斷路器的結(jié) 構(gòu)尺寸。
此外，絕緣支撐件由陶瓷或復合材料制成，它們具有不適于支撐 這種重量的機械特性。
對于具有在處于閉合位置時對齊的兩個鉸接臂的垂直移位的斷 路器，壓曲的危險性也是非常高的。外部環(huán)境例如風和冰所施加的應 力也必須要考慮到。
可以想象，現(xiàn)有技術(shù)中的兩個垂直移位斷路器可以串連。通過這 種方式可實現(xiàn)10m至12m的間距。然而，該解決方案要求提供尺寸非 常大的中心電極。此時變電站的總尺寸可能要遠大于12m。
而且，電壓分布性能也劣于現(xiàn)有技術(shù)中的斷路器的性能。電壓分 布還取決于電容耦合，該電容耦合依賴于到中心電極的局部電容。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于在1100kV左右的非常高的
電壓下工作的變電站的斷路器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于非常高的電壓(1100kV)的變電站的斷路器，其在處于閉合位置時具有良好的電壓分布性能、有限 的尺寸和穩(wěn)定性。上述目的通過用于非常高的電壓的變電站的斷路器 實現(xiàn)，該斷路器包括兩個鉸接件，它們中的每個均固定到絕緣支撐件、 且適于彼此形成接觸，以閉合斷路器，所述鉸接件使得在處于閉合位 置時構(gòu)成每個鉸接件的兩個臂在它們之間形成非平角。
換言之，斷路器具有被布置成彼此接觸的兩個半伸縮裝置，該兩 個半伸縮裝置彼此抵靠著接合。在閉合斷路器的操作中，半伸縮裝置 未完全展開，從而，樞轉(zhuǎn)地安裝在絕緣支撐件上的半伸縮裝置部分具 增加斷路器的剛性的作用。
因此，避免了壓曲，并提高了抗意外破壞的能力。
此外，由于半伸縮裝置未完全展開，因此，尺寸大、重量大的元 件的移位較為容易。
因此，本發(fā)明主要提供了一種用于在超過1100kV的非常高的電 壓下工作的變電站的水平移位型變電站，其具有可活動地安裝在第一絕 緣支撐件上的第一活動部件、和可活動地安裝在第二絕緣支撐件上的第 二活動部件，所述第一和第二活動部件分別包括彼此鉸接的第一臂和第 二臂，第一臂通過第一縱向端部安裝在相應的絕緣支撐件上，第二臂布 置成通過第二縱向端部彼此形成接觸，其中，在斷路器處于其閉合位置 時，每個活動部件的第一臂和第二臂一起形成非平角，從而它們形成弓 形，兩個第二臂彼此對齊并處于大致水平位置。
術(shù)語"活動部件"和"鉸接件"可互換地使用。
在處于閉合位置時，第一臂優(yōu)選向著彼此向上傾斜，從而，要經(jīng)受壓力。在處于折疊位置時，每個活動部件處于折疊位置，且第一臂和第二 臂可大致彼此平行并處于垂直位置，從而可使得以減小的總尺寸獲得斷 路器所需的打開距離或間距。在實施例的一個示例中，角度(a)可處于135°至150°的范圍內(nèi)。將彼此接觸的活動部件的自由端部之間的打開距離處于10m至12m 的范圍內(nèi)。例如，第一臂的長度處于3.5m至4m的范圍內(nèi)，第二臂的長度處于 3. 8m至4, 2m的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，兩個活動部件相對于垂直平面對稱，這簡化了斷路器的制造。本發(fā)明還提供了一種用于1100kV左右的非常高的電壓的變電站，其包括根據(jù)本發(fā)明的至少一個斷路器。


鑒于以下描述和附圖，本發(fā)明可被更清楚地理解，附圖包括 圖1是根據(jù)本發(fā)明的斷路器處于其閉合位置時的圖解前視圖； 圖2是圖l所示的斷路器的圖，示出了斷路器所要經(jīng)受的力； 圖3是不能正確起作用的對齊型斷路器的圖，其是為了對比目的給 出的；圖4A至4F是根據(jù)本發(fā)明的斷路器的閉合順序的多個視圖；以及 圖5是圖1的圖解形式。
具體實施方式
圖1示出了處于其閉合位置時的根據(jù)本發(fā)明的斷路器。斷路器包括兩個鉸接件或活動件即第一鉸接件2和第二鉸接件4、以及絕緣支 撐件8和10，且鉸接件2和4分別被樞轉(zhuǎn)地安裝在絕緣支撐件8、 10 中的相應的一個上。絕緣支撐件分別包括兩個相應的支撐件8.1、 8.2、 10.1、 10.2。支 撐件8.1和10.1有效地構(gòu)成用于相應的鉸接件2和4的垂直支撐件， 支撐件8.2和10.2除了作為垂直支撐件以外，還構(gòu)成用于控制相應的 鉸接件2和4的展開的連接桿。絕緣支撐件8和IO本身分別設(shè)置在相應的金屬結(jié)構(gòu)11和12上， 從而形成橋塔。橋塔被彼此分開大致等于10m至12m的距離D，該距離與本發(fā)明 的非常高的電壓的斷路器所需的打開距離或間距相對應。下面詳細描述第一鉸接件2，第二鉸接件4與第一鉸接件2相同。 在所示的示例中，第一鉸接件2包括第一臂14和第二臂16，第 一臂14通過第一縱向端部14.1經(jīng)由樞轉(zhuǎn)連接件固定到絕緣支撐件8， 第二臂16在第一縱向端部16.1處通過樞軸固定到第一臂14的第二縱 向端部14.2。第一鉸接件包括第一臂114和第二臂116，第一臂114加裝到絕 緣支撐件10。因此，第一臂14可繞著與圖紙面正交的固定軸線X1轉(zhuǎn)動，第二 臂16可繞著與圖紙面正交的軸線X2轉(zhuǎn)動，軸線X2可在該圖紙面上移動。通過示例，第一臂14的長度可為3.5m至4m，第一臂16的長度 可為3.8m至4.2m。第一和第二鉸接件2和4構(gòu)成半伸縮裝置，其操作和使用對于電 斷路器領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是眾所周知的。例如，F(xiàn)R1204754描 述了一種用于展開這種半伸縮裝置的機構(gòu)的示例。圖5詳細地示出了根據(jù)本發(fā)明的橋塔。在該圖中，可以看到控制 桿8.2，其包括在絕緣支撐件8中，且由設(shè)置在橋塔的下部中的殼體 22中的機構(gòu)致動。在曲柄28與第一臂14之間固定著連接桿30，該連 接桿30借助于鉸接件32和34可在所有平面內(nèi)移動。當控制桿8.2被沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，曲柄28順時針轉(zhuǎn)動指定角 度。然后第一臂14被連接桿30移動，并到達相對于水平面傾斜的位 置。在該移動中，第二臂16繞著軸線X1轉(zhuǎn)動，并到達水平位置。在 該移動結(jié)束時，如圖1所示，斷路器閉合。斷路器的打開例如通過逆時針轉(zhuǎn)動控制桿以與閉合相反的方式 實現(xiàn)。第一和第二鉸接件2和4設(shè)置成通過連接器18經(jīng)由它們的自由 端部電連接在一起。連接器18可與文獻FR2590073中所描述的連接器相同，其包括 由鉸接件2、 4中的一個攜帶的公接觸部和由鉸接件2、 4中的另一個 攜帶的母接觸部。連接器18特別好地適于嚴重的結(jié)冰環(huán)境，這是由于 公接觸部和母接觸部得到了保護。在鉸接件2和4的展開過程中，公接觸部和母接觸部彼此自動對 準，然后公接觸部進入母接觸部中。根據(jù)本發(fā)明，處于展開位置時，鉸接件呈現(xiàn)弓的形式，這增加了 斷路器的剛性。特別地，第二臂16與第一臂14形成角度ci ，這與第一臂和第二臂彼此對齊的現(xiàn)有技術(shù)中的斷路器不同。在此處所示的示例中，此時斷路器在處于其閉合位置時具有等腰梯形的形式，其中，較小底邊包括第一鉸接件2、第二鉸接件4相應 的兩個第二臂16和116。第一、第二鉸接件2和4在連接器18的水 平面處彼此抵靠著接合。角度a優(yōu)選處于135。至150°的范圍內(nèi)。角度a越小，在打開斷路器操作的過程中活動臂14和16的移動就越為便利，從而，可以以 合理的成本獲得功能上的可行性。此外，角度a不能太太，這是因為 當斷路器處于其閉合位置時，優(yōu)選實現(xiàn)自由水平行程，以便應對橋塔 8-11、 10-12的任何可能移位。圖2是斷路器的圖解視圖，其中，示出了重力分布。 由斷路器的重量產(chǎn)生的力F垂直向下作用。通過本發(fā)明，力F被 分為兩個力F1和F2，它們的方向是每個鉸接件的第一臂14和114的 方向，第一臂14和114分別承受指向絕緣支撐件8和IO的壓力，這 確保了斷路器處于穩(wěn)度位置。作為比較，圖3圖解地示出了兩個鉸接件2'和4'在閉合位置彼此 對齊的斷路器。此時，力F僅沿垂直向下的方向作用。絕緣支撐件沒有分擔力。這種結(jié)構(gòu)對外部影響例如風或冰非常敏感。而且，機械穩(wěn) 定性不能得到保證。此外，由于鉸接臂均被張開，因此，它們攜帶公接觸部和母接觸 部的自由端部不能被以任何可靠的方式引導。從而，存在使公接觸部 不能觸及到母接觸部的非常大的危險。相比，通過本發(fā)明，鉸接件2和4中的每個在連接過程中均具有 剛性，從而，使得接觸部能被精確地引導，這確保了每次均能實現(xiàn)連 接。圖1以虛線的形式示出了被折疊在斷路器的打開位置的鉸接件2 和4。鉸接件與相應的絕緣支撐件成一直線而處于垂直位置。該垂直 結(jié)構(gòu)使得能以減小的結(jié)構(gòu)尺寸實現(xiàn)12m的打開距離。關(guān)于此點，如果 鉸接件2和4向著彼此傾斜，則需要將橋塔間隔開12m以上，以便為 斷路器實現(xiàn)12m的有效打開距離。圖4A至4F示出了根據(jù)本發(fā)明的鉸接件的展開順序。 圖4A中，鉸接件2被折疊起來而使得第一臂14和第二臂16彼 此大致平行。在圖4B至4D中，第二臂16繞著軸線X2樞轉(zhuǎn)，且遠離第一臂 14移動，同時，第一臂14繞著軸線X1樞轉(zhuǎn)，直到與絕緣支撐件8大 致成合適的角度為止。然后，在圖4E和4F中，第一臂14繞著軸線X1樞轉(zhuǎn)，且向著第 二鉸接部分傾斜，同時第二臂16繼續(xù)樞轉(zhuǎn)并遠離第一臂14移動，直 到它到達圖4F所示的角度位置，其中，第二臂16處于大致水平位置。當角度a等于135。時，第一臂14繞著軸線XI相對于垂直平面轉(zhuǎn)動 了45° ，同時第二臂16繞著軸線X2相對于垂直平面轉(zhuǎn)動了90。。已在上面對具有兩個臂的鉸接件進行了描述，但具有包括三個臂 或更多個臂的鉸接件的斷路器沒有脫離本發(fā)明的范圍。下面，描述閉合本發(fā)明的斷路器的操作。當需要在電路斷開器處于其打開位置的情況下閉合斷路器時，每 個絕緣支撐件8或10樞轉(zhuǎn)，使得相應的鉸接件2和4以圖4A至4F 所示的順序展開。臂14被使得例如以上述方式動作。展開操作以使公接觸部與母接觸部排成直線且在展開步驟結(jié)束 時進入母接觸部的方式進行，使得兩個鉸接件此時彼此抵靠著接合。斷路器通過以與圖4A至4F所示的閉合順序相反的順序折疊鉸接 件而被打開。在圖l所示的示例中，兩個鉸接件是對稱的，但也可提供非對稱 的鉸接件，其中，第一鉸接件的第二臂比第二鉸接件的第二臂長。因此，本發(fā)明的斷路器在其處于閉合位置時具有高的穩(wěn)定性，尤 其是可準確地引導公接觸部和母接觸部跨過大于10m的距離。
權(quán)利要求
1.一種用于在超過1100kV的非常高的電壓下工作的變電站的水平移位型斷路器，其具有可活動地安裝在第一絕緣支撐件(8)上的第一活動部件(2)、和可活動地安裝在第二絕緣支撐件(10)上的第二活動部件(4)，所述第一和第二活動部件(2，4)分別包括彼此鉸接的第一臂(14，114)和第二臂(16，116)，第一臂(14，114)通過第一縱向端部安裝在相應的絕緣支撐件(8，10)上，第二臂(16，116)設(shè)置成通過第二縱向端部彼此接觸，其中，在斷路器處于其閉合位置時，每個活動部件(2，4)的第一臂(14，114)和第二臂(16，116)一起形成非平角(α)，使得它們形成弓形，兩個第二臂(16，116)彼此對齊并處于大致水平位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，處于閉合位置時，第 一臂(14， 114)向著彼此向上傾斜，從而要承受壓力。
3. 如權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，處于折疊位置時，每 個活動部件(2， 4)處于折疊位置，且第一臂(14)和第二臂(16)大 致彼此平行并處于垂直位置。
4. 如權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，處于閉合位置時，第 一臂(4， 114)向著彼此向上傾斜，從而要經(jīng)受壓力，處于折疊位置時， 斷路器打開，每個活動部件(2， 4)處于折疊位置，且第一臂(14)和第二臂(16)大致彼此平行并處于垂直位置。
5. 如權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，角度(a)處于135° 至150°的范圍內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，將彼此接觸的活動部 件(2， 4)的自由端部之間的打開距離處于10m至12m的范圍內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，第一臂的長度處于3. 5m 至4m的范圍內(nèi)，第二臂的長度處于3.8m至4.2m的范圍內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，兩個活動部件相對于 垂直平面對稱。
9. 一種用于1100kV左右的非常高的電壓的變電站，其特征在于， 包括如權(quán)利要求1所述的至少一個斷路器。
10. 如權(quán)利要求9所述的用于1100kV左右的非常高的電壓的變電站， 其特征在于，將彼此接觸的活動部件(2， 4)的自由端部之間的打開距 離處于10m至12m的范圍內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求10所述的用于1100kV左右的非常高的電壓的變電站，其特征在于，第一臂的長度處于3,5m至4m的范圍內(nèi)，第二臂的長 度處于3. 8m至4. 2m的范圍內(nèi)，且角度處于135°至150°的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及一種用于超過1100kV的非常高的電壓的變電站的水平移位型斷路器，其包括第一活動部件(2)和第二活動部件(4)，所述第一活動部件(2)和第二活動部件(4)分別包括至少兩個鉸接臂(14，16，114，116)，它們布置成通過自由端部彼此形成接觸。處于為斷路器的閉合位置的閉合位置時，每個活動部件(2，4)的第一臂(14，114)和第二臂(16，116)形成非平角(α)，從而它們形成弓形，兩個第二臂(16，116)彼此對齊并處于大致水平位置。
文檔編號H01H71/10GK101246793SQ20071015439
公開日2008年8月20日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者F·迪亞寧, S·塞拉芬, S·德桑蒂 申請人:阿雷瓦T&D共同股份公司