开关设备 本发明涉及一种金属盒封装的气体绝缘的开关设备,尤其是中压开关设备,它具有一些共同装在充气容器内的三位式开关,和一些功率开关,尤其是真空功率开关,其中,容器具有用于三位式开关与安排在容器外部的总线连接的穿墙绝缘套管和用于功率开关与安排在容器外部的开关设备电缆接头连接的穿墙绝缘套管。
上述类型的开关设备已由DE 4445061 A1所公开。在其充气容器内共同地安装有三位式开关和设计为真空接触器的功率开关。
在容器内的三位式开关与完全布置在容器之外的总线的连接,通过所谓的穿墙绝缘套管来实现,后者气密地贯穿容器上部。对于同样在外部提供的电缆接头,在容器的下部存在另一些穿墙绝缘套管,而电缆插接头可通过正面气密的穿墙绝缘套管够到。在这种情况下每一个容器通常至少带有六个气密熔焊的穿墙绝缘套管,电缆插接头可例如通过外锥形系统直接插在它们上面。然后在这些电缆插接头上根据需要还能连接过电压放电器或电缆测试仪。
可见这些开关设备地容器是气密焊接的,并因而在没有密封装置的情况下金属地封闭。在此类焊接的开关设备中,对结构和对伴随着加工过程的质量控制提出了很高的要求,因为无论在最终检验阶段还是以后在不断运行中出现的故障,都需要进行非常昂贵的维修工作,在严重的情况下可能导致全套替换开关设备的一个或多个配电盘。
本发明的目的在于,对这种金属盒封装气体绝缘的开关设备在结构设计方面明显地加以改进,并除此之外在出现故障时还能便于处理,但与此同时不会在此开关设备的使用寿命及其高度运行可靠性方面限制它们非常有利的特性。
本发明的目的是这样来实现的,即采用一种金属盒封装的气体绝缘的开关设备,尤其是中压开关设备,它具有一些共同装在充气容器内的三位式开关,和一些功率开关,尤其是真空功率开关,其中,容器具有用于三位式开关与安排在容器外部的总线连接的穿墙绝缘套管和用于功率开关与安排在容器外部的开关设备电缆接头连接的穿墙绝缘套管,其中,
1.1开关设备通过模块结构的配电盘实现;
1.2模块结构的配电盘各有一个共同容纳三位式开关和总线且气密封闭的第一开关室和一个容纳功率开关且气密封闭的第二开关室;
1.3在配电盘内并列地安置借助于推杆操纵的三位式开关和前后串联排列功率开关;
1.4配电盘的第一开关室对外以一减压的和抗干扰电弧并带有向上自由的空气出口的配电盘盖板为界;
1.5穿墙绝缘套管通过气密的模块连接装置或通过气密的电缆穿墙绝缘套管实现,其中,第一和第二开关室分别与其数量和三位式开关数量相等的模块连接装置连接,以及第二开关室总是配备有其数量与功率开关数量相等的电缆穿墙绝缘套管。
借助于这种新型的模块化结构配电盘,其中,三位式开关和总线在它们的电连接区内总是被安置在一个气密封闭的第一开关室中,而与这些部件分开的功率开关则被安置在一个气密封闭的第二开关室中,因此这些开关设备按功能单元加工和维护,从而在总体上降低了它们的复杂性。
在本文中气密封闭的开关室优先理解为是电熔焊的无密封装置的容器。
这些开关室按特别有利的方式设有穿墙绝缘套管,它们作为气密的模块连接装置,有可能使这些开关设备实际上不会在绝缘气体方面有附加耗费的情况下装配和拆卸。这一点还特别符合在故障情况下更换开关设备的各个部件,例如三位式开关或功率开关,在这种情况下与已知的开关设备相比仅仅只是更换掉损坏的部分。使用统一的模块连接装置作为不同开关室之间的气密连接元件,有可能使配电盘按模块式设计的结构特别简单。通过在第一开关室内并列安置三位式开关,使它们的触点旋转平面平行于配电盘正面布置并因而只需要比较小的安装容积,从而可以使这些三位式开关共同地通过比较简单的操纵机构借助于一根推杆来操纵。功率开关在第二开关室内前后串联排列也是为了达到同样的目的。
通过采用作为第一开关室向上的边界的配电盘盖和配设配电盘减压通道,尽管这些开关设备是紧凑的结构形式,但仍可满足有关人员保护的安全性要求。
略加改变的金属盒封装气体绝缘的开关设备具有下列特征:
2.1开关设备通过模块结构的配电盘实现;
2.2模块结构的配电盘分别具有一个共同容纳三位式开关和总线且气密封闭的第一开关室和一个容纳电源开关且气密封闭的第二开关室;
2.3在配电盘内并列地安置借助于推杆操纵的三位式开关和前后串联排列功率开关;
2.4配电盘的第一开关室对外以一减压的和抗干扰电弧并有向上自由的空气出口的配电盘盖为界;
2.5穿墙绝缘套管通过气密的模块连接装置或通过气密的电缆穿墙绝缘套管实现,其中,第一和第二开关室分别与其数量和三位式开关数量相等的模块连接装置连接,以及第二开关室总是配备有其数量与功率开关数量相等的模块连接装置;
2.6第二开关室的模块连接装置与第三开关室连接,后者配备有其数量与电缆接头数量相等的气密的电缆穿墙绝缘套管。
这些开关设备与所述的第一种开关设备的区别主要在于附加设置第三开关室,在此开关室中安置与功率开关分开的电缆接头。如在第一类开关设备中那样,在这里这些开关室,在这种情况下是指第二和第三开关室,同样也是借助于模块连接装置气密地连接,所以使得前言提及的优点在这些开关设备中更加突出。为了测量的目的,模块连接装置可在开关室外面便于够到地配备相应的转换器。
按照本发明有利的设计,电缆穿墙绝缘套管不仅可以按权利要求3含有内锥形接头,而可以按权利要求4含有外锥形接头。
按本发明另一项特别有利的设计,在金属盒封装气体绝缘的开关设备中,它们的配电盘在功能上联接成所谓的纵向耦合器(Laengskupplungen),其特征在于:
5.1开关设备的配电盘与其数量和总线数量相等的气密的配电盘连接装置连接;
5.2这些配电盘连接装置与模块连接装置结构相同。
这些相同结构型式的模块连接装置可用简单的方式轻松地将如此按模块结构设计的配电盘组合成类型完全不同的开关设备。
下面借助于在两个附图中图解表示并大为简化了的实施例详细说明本发明,其中:
图1在右部的正面图中表示了一种有两个分开的开关室的开关设备的一种可能的设计,由图左部所表示的侧视图可以看出,此开关设备设计为有纵向耦合器的开关设备;
图2表示经改变的有三个彼此独立开关室的开关设备。
图1表示金属盒封装气体绝缘的开关设备的正面图和侧视图,它包含配电盘SF和另一个配电盘SFn,用于构成一种具有纵向耦合器的开关设备变型。在配电盘SF中,在其上部区设有第一个气密封闭的开关室R1,它具有位于其中可借助于推杆SG操纵的三位式开关DS…以及与它们相应的总线SS…;在其下部区设有第二个气密封闭的开关室R2,它具有位于其中的功率开关LS、电缆穿墙绝缘套管KD和插座SB。此外还可看出,第一开关室R1上部以抗干扰电弧的配电盘盖SA为界,在故障情况下,配电盘盖结合贯穿配电盘SF的减压通道DK,将热气体有针对性地沿箭头方向向上从配电盘SF引出。借助在配电盘盖SA内部的板网嵌件SM,意味着与之相结合还可实现相应的热减少,所以在故障情况下对人员的安全性起着十分有效的作用。此外可见多个模块连接装置,为了看得更清楚起见,其中只有一个模块连接装置用MK标示,它们将第一和第二开关室R1、R2这样互相连接起来,即在气密封闭的开关室R1、R2之间,无论在配电盘SF的装配状态还是在拆卸状态,都可以有效地使这些开关室R1、R2之间不发生气体交换。因此,借助于这些模块连接装置MK,保证在维修的情况下不仅在装配时而且在拆卸时都不再需要有任何因气体引起的附加费用支出。
模块连接装置MK设计成使它们在需要时可容纳设计为环形磁心测试变换器的电流互感器,如图所示。
在配电盘SF正视图的左旁,可见配电盘SF和另一个附加的配电盘SFn的侧视图,它们被用于实现一种带有一纵向耦合器的开关设备。除了借助于模块连接装置连接这两个开关室R1、R2之外(为了看得更清楚起见,这些模块连接装置中只有一个模块连接装置用MK标示)可以看出,配电盘SF与另一个配电盘SFn通过配电盘连接装置(这里只画出了唯一的一个并用FK表示)连接。这些配电盘连接装置FK具有与模块连接装置MK相同的特性并与它们结构相同,为了测量的目的按相同的方式配备电流互感器SW,如图所示。
图2表示另一种金属盒封装气体绝缘的开关设备,其中,在配电盘SF内与图1所示的开关设备相比,电缆穿墙绝缘套管KD安置在一单独的第三开关室R3中。由图可见,第二开关室R2既与第一开关室R1又与第三开关室R3通过模块连接装置MK连接。由此,在需要的情况下电缆穿墙绝缘套管KD也可以不受影响地置入第一和第二充气开关室R1、R2。