充气开关装置 本发明涉及一种充气开关装置，它包括中断多相交流电路中的电力系统的遮断器和断路器。
图7是示出了传统技术中铠装配电盘设备中的一种开关装置的结构的纵剖侧视图。在该图中，40表示其中容纳有配电盘设备的配电箱。在该配电箱40中设有第一断路器41和第二断路器42、抽屉型遮断器43、电流互感器44及保护继电器45等。用金属薄板将配电箱40构成为一种封闭型结构。馈电电缆46的一端部从配电箱40一侧的下部伸入到由绝缘壁40a所分隔出的箱体空间内。该端部由位于支承座40b上的绝缘件47所支承，并与第一断路器41的一连接端41a相连接。该第一断路器41具有：分别固定在绝缘台上的连接端41a和41b；接地端41c；以及用作为转换导体的刀形开关41d，该刀形开关的基部与连接端41b枢轴相连。该刀形开关41d可由操纵装置(未图示)有选择地设置到接通位置A和断开位置B的其中之一上，其中在接通位置A上时连接端41a和41b彼此相连，在断开位置B上时则连接端41b与接地端41c相连接。
连接端41a如上所述与馈电电缆46的一端相连接，而连接端41b则经由连接导体49与第二断路器42的连接端42a相连接。该第二断路器42包括连接端42a和42b。连接端42a如上所述与第一断路器41地连接端41b相连接，而连接端42b则经由其中插设着电流互感器44的连接导体50与负载相连接。该连接端42a和42b由抽屉型遮断器43彼此接通和断开。
在该抽屉型遮断器43中，真空开关43c由位于支架43e上的支承件43d所支承。该遮断器包括连接导体43a和43b，其基部分别与真空开关的固定和可动触头相连接，并且其顶端部伸向第二断路器42。当支架43e前移时，第二断路器42的连接端42a和42b与连接导体43a和43b相连接，而当支架43后移时，则连接端42a和42b彼此断开。
保护继电器45被构成为可输出诸如那些用于设定电流互感器44的电压之类的命令。
图8是示出了传统技术中的一种充气开关装置的结构的纵剖侧视图。在该图中，60表示配电箱。在该配电箱60中垂直叠设着充满着用作为绝缘气体的六氟化硫气体的密闭箱61和62。第一断路器63和遮断器64设置在密闭箱61之中，而第二断路器65则设置在密闭箱62之中。
该第一断路器63具有连接端63a和63b以及接地端63c，它是通过设置由连接端63b枢轴支承在基部内的刀形开关63d来构成的。从外部伸入到配电箱60内后再经由绝缘套管66进入到密闭箱61内的馈电电缆67的一端部与连接端63a相连接。连接端63b经由连接导体68与遮断器64的一连接端64a相连接。操纵刀形开关63d即可将该刀形开关有选择地设置到以下三个位置的其中之一上：位置A，当处于该位置上时，连接端63a和63b彼此相连；中间位置B，当处于该位置上时，刀形开关不与连接端63b和63c相连；以及位置C，当处于该位置上时，刀形开关与接地端63c相连接，由此来设置接通、断路及接地中的任一种状态。
遮断器64是通过将固定和可动触头彼此相对地放置在高度真空的容器中来构成的。与固定触头相连接的连接端64a经由连接导体68与第一断路器63的连接端63b相连接。与可动触头相连接的连接端64b经由连接导体69与位于密闭箱62中的第二断路器65的连接端65a相连接。操纵可动触头即可使其与固定触头接触或分离，从而进行接通或断开。
该第二断路器65具有连接端65a和65b以及接地端65c，它是通过设置由连接端65a枢轴支承在基部内的刀形开关65d来构成的。连接端65a经由穿过介于密闭箱61与62之间的分隔壁的绝缘套管70与连接导体69相连接。连接端65b与绝缘总线71相连接。用操纵单元(未图示)来操纵刀形开关65d即可将该刀形开关有选择地设置到以下三个位置的其中之一上：位置A，当处于该位置上时，连接端65a和65b彼此相连；中间位置B，当处于该位置上时，刀形开关不与连接端65b和65c相连；以及位置C，当处于该位置上时，刀形开关与接地端65c相连接，由此来设置接通、断路及接地中的任一种状态。
在这些图中，仅仅示出了用于一相的电力系统及主电路设备。实际上，多组电力系统及主电路设备可分别对应于多相交流电路的诸相。
在图7中所示的铠装配电盘设备的开关装置中，配电箱40缺乏足够的气密性。因此，此种开关装置存在着这样一个问题，即外部空气中的盐分、灰尘、水分等极易进入到该开关装置内，并会沉积在主电路设备上，从而削弱其绝缘特性，由此极易引起介质击穿。在图8中所示的充气开关装置中，由于用作为绝缘气体的六氟化硫气体的温室效应是二氧化碳的20,000倍，因而就存在这样一个问题，即气体会大大地影响全球环境，这就须要调整气体的散发。
鉴于此类情况，提出了本发明，因此，本发明的目的在于提供一种充气开关装置，其中，其尺寸可被减小，其绝缘特性极少会被外部空气削弱，并可减小对全球环境的影响。
根据本发明的第一个方面，一种充气开关装置包括：设置在充满着绝缘气体的密闭箱内的断路器和遮断器，其连接端通过转换导体彼此接通或断开；第一连接导体，其一端与断路器相连接，而另一端则与设置在密闭箱内的馈电电缆相连接；以及第二连接导体，其一端与置于密闭箱外部的总线相连接，而另一端则经由绝缘套管伸入到密闭箱内后与遮断器的一端相连接。
根据本发明的第一个方面，遮断器和断路器被设置在充满着绝缘气体的密闭箱内，馈电电缆的端部经由绝缘套管与位于密闭箱内的断路器的一端相连接，并且遮断器的一端经由绝缘套管与外部绝缘总线相连接。因此，可易于实现一种封闭型结构，并可简化结构，从而可降低生产成本。
根据本发明的第二个方面，一种充气开关装置包括：充满着绝缘气体的第一和第二密闭箱；设置在第一密闭箱内的第一断路器和遮断器，其连接端通过转换导体彼此接通或断开；设置在第二密闭箱内的、与遮断器相连接的第二断路器；设置在第一密闭箱内的第一连接导体，其上端部与第一断路器相连接，而另一端部则经由绝缘套管与外部馈电电缆相连接；设置在第一和第二密闭箱内的第二连接导体，其一端部与遮断器相连接，而另一端部则与第二断路器相连接；以及设置在第二密闭箱内的第三连接导体，其一端部与第二断路器相连接，而另一端部则经由绝缘套管与置于第二密闭箱外部的总线相连接。
根据本发明的第二个方面，遮断器和第一断路器被设置在充满着绝缘气体的第一密闭箱内，并且第二断路器被设置在充满着绝缘气体的第二密闭箱内。因此，可防止削弱主电路设备的绝缘特性，并可防止由于动物等的进入而引起的电震事故或断路事故的发生。
根据本发明的第三个方面，各由遮断器、断路器(一个或多个)、馈电电缆以及总线所组成的组的组数与多相交流电路的相组数相等。在本发明第四个方面的充气开关装置中，密闭箱、或者第一和第二密闭箱充满着干燥空气。
根据本发明的第三个方面，可用干燥空气来取代在传统技术中用作为绝缘气体的六氟化硫气体。因此，该开关装置不会对环境有任何影响。即使干燥空气泄漏到外部，也不会污染环境。
图1是示出了实施例1的结构的纵剖侧视图。
图2是沿着图1中的线II-II剖切的纵剖前视图。
图3是示出了实施例2的结构的纵剖侧视图。
图4是沿着图3中的线IV-IV剖切的纵剖前视图。
图5是示出了实施例3的结构的纵剖前视图。
图6是沿着图5中的线VI-VI剖切的俯视图。
图7是示出了传统技术中的一种铠装开关装置的结构的纵剖侧视图。
图8是示出了一种充气开关装置的结构的纵剖侧视图。
以下将参照附图来详细描述本发明，其中这些附图示出了将本发明应用于一种用于三相交流电路的充气开关装置的诸实施例。
(实施例1)
图1是示出了本发明实施例1的结构的纵剖侧视图，图2则是沿着图1中的线II-II剖切的纵剖前视图。在这两幅图中，1表示一种用于三相交流电路的充气开关装置的配电箱。在该配电箱1中，充满着干燥空气的密闭箱2被设置在高于配电箱的垂直中心的位置上。在该密闭箱2中设有与诸相分别对应的断路器(在图1中只示出了一个断路器)4和遮断器5。
每一个断路器4具有位于穿过密闭箱2的底壁的绝缘套管6中的一连接端4a、与其中一个对应的遮断器5的固定触头相连接的一连接端4b、以及一接地端4c。该断路器是通过设置经由连接端4a枢轴地支承在基部内的刀形开关4d、以及用于操纵该刀形开关4d且由绝缘材料所制成的杆7来构成的。
在该杆7中，其一个端部经由转轴8由密闭箱2中的安装板2a可转动地支承，而在其顶端部内则形成有引导槽7a，设置在刀形开关4d的顶端内的销4p与该槽相接合。由绝缘材料所制成的联接件9的一端与纵向方向内的杆的中部相连接，而其另一端则与操纵杆10的一端相连接。该操纵杆10的另一端由配电箱1的安装壁1a可转动地支承。馈电电缆12的顶端与断路器4的连接端4a相连接。当通过操作操纵杆10而使杆7绕转轴8转动时，可将刀形开关4d有选择地设置到以下三个位置的其中之一上：由点划线来表示的位置A，刀形开关4d处在该位置上时与遮断器5的固定触头相连接；中间位置B，刀形开关4d处在该位置上时不与连接端4b和4c相连；位置C，刀形开关处在该位置上时与接地端4c相连接，由此通过有选择地将刀形开关设置在不同的位置来分别设置供电、断路及接地状态。
遮断器5中的其中两个设置在密闭箱2的下部中，还有一个遮断器则跨设在这两个遮断器的上方。在每一个遮断器中，固定触头和可动触头(未图示)彼此相对地设置在高度真空的容器内，该可动触头可相对于固定触头前后移动，从而使电通路接通或断开。
遮断器5的固定触头如上所述与断路器4的连接端4b相连接，可动触头与连接导体13的一端相连接，而该连接导体13的另一端则与设置在穿过密闭箱2的顶壁的绝缘套管14中的连接导体15的一端部相连接。该连接导体15的另一端与设置在密闭箱2上的、与与诸相分别对应的绝缘总线16中的其中一根相应总线相连接。
每一根绝缘总线16均是通过用绝缘管等套住构成总线的导体来构成的。
在上述实施例1中，将通过馈电电缆12所供给的电力经由相应的刀形开关4d供至遮断器5的固定触头上。当遮断器5响应闭合命令而闭合(称之为接通)时，固定触头经由连接导体13和绝缘管套14内的导体与绝缘总线16相连接，从而将电力供至负载。
相反，当给予遮断器5断开命令时，固定触头与可动触头彼此分离以中断供电。当通过操作操纵杆10而将刀形开关4d设置在中间位置B上时，电通路被断开。于是，便可进行检查、检修、更换负载设备等工作。
开关装置被构成为：断路器4和遮断器5被设置在充满着干燥空气的密闭箱2之中，并且相对于遮断器5的接通和断开是通过在断路器4中操纵与馈电电缆12的顶端相连接的刀形开关4d来进行的。因此，可大大地简化结构，并实现小型化。此外，由于干燥空气被用作为绝缘气体，因而可以低成本来减小对环境的影响。
(实施例2)
图3是示出了实施例2的结构的纵剖侧视图，图4则是沿着图3中的线IV-IV剖切的纵剖前视图。
在实施例2中，在配电箱1中垂直并置着两个密闭箱2和3。在下置密闭箱2中，以与实施例1相同的方式设置着与诸相分别对应的断路器(称之为为第一断路器)4和遮断器5。在上置密闭箱3内则设置着第二断路器20。设置在下置密闭箱2中的第一断路器4和遮断器5的构成方式与实施例1相同。
即，每一个第一断路器4具有位于穿过密闭箱2的底壁的绝缘套管6中的一连接端4a、与其中一个对应的遮断器5的固定触头相连接的一连接端4b、以及一接地端4c。该断路器是通过设置经由连接端4a枢轴地支承在基部内的刀形开关4d、以及用于操纵该刀形开关4d且由绝缘材料所制成的杆7来构成的。
在该杆7中，其一个端部经由转轴8由密闭箱2中的安装板2a可转动地支承，而在其顶端部内则形成有引导槽7a，设置在刀形开关4d的顶端内的销4p与该槽相接合。由绝缘材料所制成的联接件9的一端与纵向方向内的杆的中部相连接，而其另一端则与操纵杆10的一端相连接。该操纵杆10的另一端由配电箱1的安装壁1a可转动地支承。馈电电缆12的顶端与断路器4的连接端4a相连接。当通过操作操纵杆10而使杆7绕转轴8转动时，可将刀形开关4d有选择地设置到以下三个位置的其中之一上：由点划线来表示的位置A，刀形开关4d处在该位置上时与遮断器5的固定触头相连接；中间位置B，刀形开关4d处在该位置上时不与连接端4b和4c相连；位置C，刀形开关处在该位置上时与接地端4C相连接，由此通过有选择地将刀形开关设置在不同的位置来分别设置供电、断路及接地状态。
遮断器5中的其中两个设置在密闭箱2的下部中，还有一个遮断器则跨设在这两个遮断器的上方。在每一个遮断器中，固定触头和可动触头(未图示)彼此相对地设置在高度真空的容器内，该可动触头可相对于固定触头前后移动，从而使电通路接通或断开。
每一个第二断路器20具有：设置在位于穿过介于第一密闭箱2与第二密闭箱3之间的分隔壁的绝缘套管21内的连接导体21a上的一连接端20a；与连接至其中一根对应的绝缘总线16的连接导体26相连接的一连接端20b；以及一接地端20c。该断路器还包括经由连接端20a枢轴地支承在基部内的刀形开关20d、以及用于操纵该刀形开关20d且由绝缘材料所制成的杆22。
在该杆22中，基部经由轴23由密闭箱3中的安装板3a可转动地支承，而在其顶端部内则形成有引导槽22a，设置在刀形开关20d的顶端内的销20p与该槽相接合。由绝缘材料所制成的联接件24的一端与纵向方向内的杆的中部相连接，而其另一端则与操纵杆25的一端枢轴相连。该操纵杆25的基部由安装板1d可转动地支承。
当通过操作操纵杆25而使杆22绕轴23转动时，可将刀形开关20d有选择地设置到以下两个位置的其中之一上：位置A，其中连接端20a和20b经由刀形开关20d彼此相连；以及位置B，其中连接端20a经由刀形开关20d与接地端20c相连，由此可有选择地设定当刀形开关处于接通位置时与绝缘总线16相连接，以及当其处于断开位置时则与接地端20c相连接。
上述实施例2被构成为：第一遮断器4和由第一遮断器4的刀形开关4d接通或断开的断路器5被设置在充满着干燥空气的密闭箱2之中，第二断路器20则被设置在另一密闭箱3之中，并且遮断器5与绝缘总线16之间的接通与断开是由第二断路器的刀形开关20d所进行的。因此，与传统技术中的开关装置相比，可大大地简化结构，并可降低生产成本。此外，可用干燥空气来取代六氟化硫气体。这样即使干燥空气泄漏到外部，也不会污染环境。
(实施例3)
图5是示出了实施例3的结构的纵剖前视图，图6则是沿着图5中的线VI-VI剖切的俯视图。
在实施例3中，平行地设置着多组(在图中为两组)用于多相交流电路的充气开关装置。其结构与通过将两组实施例2中的结构平行设置所得到的结构大致相同。相应的构件由相同的标号来表示，这里就不再对它们进行描述了。
根据本发明的第一个方面，遮断器和断路器被设置在充满着绝缘气体的密闭箱内，馈电电缆的端部经由绝缘套管与位于密闭箱内的断路器的一端相连接，并且遮断器的一端经由绝缘套管与外部绝缘总线相连接。因此，可易于实现一种封闭型结构，并可简化结构，从而可降低生产成本。
根据本发明的第二个方面，遮断器和第一断路器被设置在充满着绝缘气体的第一密闭箱内，并且第二断路器被设置在第二密闭箱内。因此，可防止削弱主电路设备的绝缘特性，并可防止由于动物等的进入而引起的电震事故或断路事故的发生。
根据本发明的第三和第四个方面，可用干燥空气来取代在传统技术中用作为绝缘气体的六氟化硫气体。因此，该开关装置基本上不会对环境有任何影响。即使干燥空气泄漏到外部，也不会污染环境。