CN101084564B - 高压开关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气体绝缘的高压开关设备，该高压开关设备包括至少一个具有三个相导体(L1，L2，L3)的汇流排，其中每个相导体(L1，L2，L3)都与被分配给它的汇流排隔离开关(11，21，31)的输入端相连接，并且其中相导体(L1，L2，L3)和汇流排隔离开关(11，21，31)被布置在三相汇流排模块(40，41)中，并且该高压开关设备包括三个单相功率开关(12，22，32)，这三个单相功率开关分别被布置在分离的功率开关壳体(13，23，33)中，并且其中每个汇流排隔离开关(11，21，31)在输出侧与各一个被分配给它的功率开关(12，22，32)相连接。

Description

高压开关设备
本发明涉及一种气体绝缘的高压开关设备。此外，本发明涉及用于根据本发明的气体绝缘的高压开关设备的模块。
一般已知的是，具有超过200kV的额定电压的气体绝缘的高压开关设备通常被设计为单相封装的系统。在此，诸如功率开关、隔离开关和接地开关的开关设备以及诸如架空线连接的另外的部件被单相地实施并且被布置在分离的壳体中。
汇流排的三个相导体也被布置在分离的、通常为管状的壳体中。然而基于这种结构形式产生比较高的空间需求。
本发明所基于的任务在于，说明一种具有降低的空间需求的高压开关设备。
根据本发明，该任务通过具有在权利要求1中所提及的特征的高压开关设备来解决。
根据本发明的气体绝缘的高压开关设备包括至少一个具有三个相导体的汇流排，其中每个相导体都与被分配给它的汇流排隔离开关的输入端相连接。在此，相导体和汇流排隔离开关被布置在共同的三相汇流排模块中。根据本发明的高压开关设备此外包括三个单相功率开关，这三个单相功率开关分别被布置在分离的功率开关壳体中。在此，每个汇流排隔离开关在输出侧与各一个被分配给它的功率开关相连接。
通过汇流排的三个相导体和所属的汇流排隔离开关被布置在共同的壳体中的这种布置，该高压开关设备的空间需求相对于传统的高压开关设备被有利地降低。
该任务也通过具有在权利要求7中所提及的特征的汇流排模块来解决。
据此，根据本发明的汇流排模块具有三个单相接口，这三个单相接口分别被分配给一个汇流排隔离开关，其中在所述汇流排模块中布置有汇流排的三个相导体和三个汇流排隔离开关，并且其中每个相导体都与被分配给它的汇流排隔离开关的输入端相连接。
这种汇流排模块允许三个单极功率开关的直接的并且因此比较简单的连接。附加的模块的插入不是必要的。高压开关设备的构造被简化，并且该实施方案是特别节省空间的。
该任务也通过具有在权利要求9中所提及的特征的分配模块(Aufteilmodu1)来解决。
根据本发明的分配模块具有至少一个三相接口和三个单相接口。在该分配模块内，三个相导体从三相接口分别被引向单相接口。
这种分配模块允许具有三相接口的汇流排模块连接到三个单相功率开关上。具有三相接口的汇流排模块对于具有低的、特别是从100kV至200kV的额定电压的开关设备来说是已知的。有利的是，已知的汇流排模块可以借助分配模块被用于根据本发明的高压开关设备中。
另外，这种分配模块允许将三个单相功率开关连接到一个三相输出单元上。
本发明的另外的有利的扩展方案可以由从属权利要求获悉。
借助示出了本发明的实施例的附图，进一步阐述和描述本发明、本发明的有利的扩展方案和改进方案以及另外的优点。
图1示出根据本发明的开关设备的第一输出馈电板(Abgangsfeld)的电路图，
图2示出根据本发明的开关设备的第二输出馈电板的电路图，
图3示出用于连接到两个汇流排上的分配模块，
图4示出用于连接到输出单元上的分配模块，以及
图5示出根据本发明的开关设备的第三输出馈电板的电路图。
图1示出根据本发明的三相开关设备的第一三相输出馈电板60的电路图。该开关设备是针对大约200kV至250kV的额定电压来设计的.然而，在更低的、例如100kV至200kV的额定电压时或者在更高的、例如250kV至400kV的额定电压时使用也在本发明思想的范围内。
所示出的开关设备被实施为金属封装的、气体绝缘的高压开关设备。六氟化硫(SF6)被用作绝缘气体。替代地，氮(N2)或者二氧化碳(C02)也可被用作绝缘气体。
开关设备包括具有三个相导体L1、L2、L3的汇流排。这三个相导体L1、L2、L3在第一输出馈电板60的范围内在第一汇流排模块40内被引导，并且进一步被引向这里未被示出的相邻馈电板的汇流排模块。
第一汇流排模块40的壳体被构造为圆柱形，其中汇流排的相导体L1、L2、L3与第一汇流排模块40的壳体的中轴平行地被引导。
第一汇流排模块40具有三个凸缘连接器(Flanschstutzen)118、128、138，用于功率开关壳体或者其它模块的连接。这些凸缘连接器径向突出地并且沿着外体线(Mantellinie)毗邻地被布置在第一汇流排模块40的圆柱形壳体的外侧上。
此外，第一汇流排模块40在其圆柱形壳体的每个端面都各具有一个在此未被示出的凸缘连接器，用于分别连接另外的汇流排模块或者其它的元件、诸如盖罩。
第一汇流排隔离开关11被分配给第一相导体L1，该第一汇流排隔离开关在输入侧与第一相导体L1相连接。在此，汇流排隔离开关11同样被布置在第一汇流排模块40内。相应地，第二相导体L2与第二汇流排隔离开关21相连接，并且第三相导体L3与第三汇流排隔离开关31相连接。
此外，每个汇流排隔离开关11、21、31各被分配一个在此未被示出的接地开关，该接地开关与所涉及的汇流排隔离开关11、21、31的输出端相连接。汇流排隔离开关11、21、31和被分配的接地开关在此可以被实施为分离的开关设备或者被实施为组合的隔离/接地开关。在此情况下，汇流排隔离开关11、21、31尤其是作为闸刀移动式隔离开关来实施，但是作为旋转隔离开关的构造也是可设想的。
第一汇流排隔离开关11被分配第一功率开关12，该第一汇流排隔离开关在输出侧与该第一功率开关相连接。第一功率开关12在此被布置在分离的第一功率开关壳体13中，该第一功率开关壳体被固定在第一汇流排模块40的第一凸缘连接器118上。
相应地，第二汇流排隔离开关21被分配第二功率开关22。在此，第二功率开关22被布置在分离的第二功率开关壳体23中，该第二功率开关壳体被固定在第一汇流排模块40的第二凸缘连接器128上。第三汇流排隔离开关31被分配第三功率开关32。该第三功率开关32被布置在分离的第三功率开关壳体33中，该第三功率开关壳体被固定在第一汇流排模块40的第三凸缘连接器138上。
汇流排隔离开关11、21、31和功率开关12、22、32之间的连接导体在此分别分开地被引导通过第一汇流排模块40的三个凸缘连接器中的各一个。
此外，在功率开关壳体13、23、33和第一汇流排模块40的三个凸缘连接器118、128、138之间可以各插入一个中间块。这种中间块例如被构造为分支块并且因此允许连接两个或者更多个汇流排。以这种方式，功率开关可以比较简单地与多个汇流排相连接。
第一输出壳体14连接到第一功率开关壳体13上，该第一输出壳体被划分为多个在此未被示出的串联的段。在此，在第一输出壳体14的这些段中布置有另外的在此未被示出的部件、诸如输出隔离开关和输出接地开关。第一输出壳体14具有第一电缆连接点15，高压电缆可以连接到该第一电缆连接点上。
相应地，第二功率开关壳体23与第二输出壳体24相连接，该第二输出壳体具有第二电缆连接点25，并且第三功率开关壳体33与具有第三电缆连接点35的第三输出壳体34相连接。
在输出壳体14、24、34上布置有这里未被示出的变压器，这些变压器与相应的相导体L1、L2、L3相连接，并且测量它们相对于地的电压。
代替电缆连接点15、25、35，也可以毫无困难地设置用于连接到架空线绞线上的户外管线。用于连接变压器的连接元件也是可设想的，并且位于本发明思想的范围内。
在图2中示出了根据本发明的三相开关设备的第二三相输出馈电板70的电路图。对于同样的组件，在下文中使用与在图1中相同的附图标记。与在图1中类似，被构造为圆柱形的第二汇流排模块41内的汇流排的三个相导体L1、L2、L3与该第二汇流排模块的中轴平行地延伸，并且被分配给相导体L1、L2、L3的汇流排隔离开关11、21、31被布置在第二汇流排模块41的壳体内。
第二汇流排模块41具有被布置在其壳体的外侧的、径向突出的凸缘连接器，第一分配模块42被固定在该凸缘连接器上。
此外，第二汇流排模块41在其圆柱形壳体的每个端面上都各具有一个在此未被示出的凸缘连接器，用于分别连接另外的汇流排模块或者其它的元件、诸如盖罩。
第一分配模块42具有第一三相接口51，借助该第一三相接口，该第一分配模块连接到汇流排隔离开关11、21、31的输出端上。第一分配模块42的该第一三相接口51也包括凸缘连接器，借助该凸缘连接器，第一分配模块42与第二汇流排模块41的凸缘连接器相连接、例如被拧紧。
此外，第一分配模块42具有三个单相接口16、26、36，各有一个单相功率开关12、22、32被连接到这三个单相接口上。第一分配模块42的壳体和功率开关壳体13、23、33之间的连接也借助凸缘连接器来建立。
所有的开关设备、诸如功率开关12、22、32、汇流排隔离开关11、21、31或者接地开关都被布置在第一分配模块42的壳体之外。在分配模块42的内部空间中，仅仅刚性的电导体分别从单相接口16、26、36被引向第一三相接口51。
在输出侧，第三分配模块44被连接到功率开关壳体13、23、33上。第三分配模块44为此具有三个单相接口18、28、38，借助这三个单相接口，该第三分配模块与功率开关壳体13、23、33中的各一个相连接。此外，第三分配模块44具有第二三相接口52，三相输出单元46被连接到该第二三相接口上。
输出单元46被划分为多个在此未被示出的串联的段，在这些段中布置有另外的在此未被示出的部件、诸如三个输出隔离开关、三个输出接地开关和三个快速接地开关。在输出单元46上固定有在此未被示出的三相变压器，该三相变压器测量导体相对于彼此的电压和/或导体相对于地的电压。
此外，输出单元46在输出侧包括在此未被示出的三相连接点，该三相连接点具有三个用于连接高压电缆的电缆连接点.同样，用于连接到架空线绞线上的三相户外管线或者用于连接变压器的三相连接元件也是可设想的。
代替在输出侧所设置的三相连接点，也可实现三个单相连接点，例如用于连接高压电缆。
开关设备、诸如功率开关12、22、32、输出隔离开关或者输出接地开关被布置在第三分配模块44的壳体之外。在第三分配模块44的内部空间中，仅仅刚性的电导体分别从单相接口18、28、38被引向第二三相接口52。
在图3中示出了具有第三三相接口53和第四三相接口54的第二分配模块43。三相接口53、54用于连接到各一个汇流排上。第二分配模块43在此具有圆柱形壳体，该壳体的中轴垂直于像面延伸。
在该圆柱形壳体的指向外部的一侧上安装有第三三相接口53。除了三个电相导体L1、L2、L3之外，第三三相接口53包括用于固定在这里未被示出的第二汇流排模块41上的凸缘连接器。三个电相导体L1、L2、L3通过第三三相接口53的凸缘连接器并且可以与汇流排模块的汇流排隔离开关相连接。
此外，在第二分配模块43的圆柱形壳体的指向外部的一侧上安装有第四三相接口54，该第四三相接口同样具有三个电相导体L1、L2、L3以及用于固定在这里未被示出的汇流排模块上的凸缘连接器。三个电相导体L1、L2、L3通过第四三相接口54的凸缘连接器并且可以与汇流排模块的汇流排隔离开关相连接。
此外，第七单相接口116、第八单相接口和第九单相接口在该实例中与第三三相接口53在直径上相对地位于第二分配模块43的圆柱形壳体的指向外部的一侧上。这三个单相接口分别具有用于固定各一个在此未被示出的功率开关壳体的凸缘连接器。在所示出的图示中，仅仅第七单相接口116是可见的，第八单相接口和第九单相接口被第七单相接口116遮盖。
第一电相导体L1通过第七单相接口116的凸缘连接器，并且可以与一个单相功率开关相连接。
相应地，第二电相导体L2通过在此不可见的第八单相接口的凸缘连接器并且可以与一个单相功率开关相连接，并且第三电相导体L3通过在此不可见的第九单相接口的凸缘连接器并且同样可以与一个单相功率开关相连接。
第七单相接口116被分配第七变流器117，该第七变流器被布置在第七单相接口116的近区中且在第二分配模块43的壳体内，并且包围第一相导体L1。
相应地，第八单相接口被分配第八变流器，该第八变流器被布置在第八单相接口的近区中且在第二分配模块43的壳体内，并且包围相导体L2。第九单相接口被分配第九变流器，该第九变流器被布置在第九单相接口的近区中且在第二分配模块43的壳体内，并且包围相导体L3。
在所示出的图示中，延伸通过第八单相接口的相导体L2的部分和延伸通过第九单相接口的相导体L3的部分是不可见的，因为它们被第一相导体L1遮盖。同样，第八变流器和第九变流器也被第七变流器117遮盖。
在该实例中，第二分配模块43具有两个三相接口53、54。然而也可设想的是，分配模块具有仅仅一个或多于两个的、例如三个三相接口。
在图4中示出了用于连接到输出单元上的第三分配模块44。该第三分配模块44具有第二三相接口52，该第二三相接口除了三个电相导体L1、L2、L3之外还具有用于固定在此未被示出的输出单元的凸缘连接器。
此外，第三分配模块44具有第四单相接口18、第五单相接口28和第六单相接口38。这三个单相接口18、28、38分别包括用于固定各一个在此未被示出的功率开关壳体的凸缘连接器。
第一相导体L1的导体部分通过第二三相接口52的凸缘连接器，并且被引导通过第三分配模块44的壳体的内部空间而通向第四单相接口18，该导体部分同样通过该第四单相接口。
第二相导体L2的导体部分通过第二三相接口52的凸缘连接器，并且被引导通过第三分配模块44的壳体的内部空间而通向第五单相接口28，该导体部分同样通过该第五单相接口。相应地，第三相导体L 3的导体部分通过第二三相接口52的凸缘连接器，并且被引导通过第三分配模块44的壳体的内部空间而通向第六单相接口38，该导体部分同样通过该第六单相接口。
被分配给第四单相接口18的第四变流器19被布置在第四单相接口18的近区中且在第三分配模块44内，并且包围第一相导体L1。相应地，包围相导体L2的第五变流器29被分配给第五单相接口28，并且包围相导体L3的第六变流器39被分配给第六单相接口38。
在所示出的实例中，第二三相接口52被布置在第三分配模块44的壳体的与单相接口18、28、38在直径上相对的一侧上。其它的布置也是可设想的。例如，三相接口52可以这样来布置，使得其中轴与单相接口18、28、38的中轴构成直角。
在图5中示出了根据本发明的三相开关设备的第三三相输出馈电板80的电路图。在此，该第三输出馈电板80具有第二汇流排模块41。在第二汇流排模块41的圆柱形壳体的外侧上安装有径向突出的凸缘连接器，第一分配模块42借助其第一三相接口51的凸缘连接器连接在该径向突出的凸缘连接器上。
各有一个单相功率开关12、22、32连接到第一分配模块42的单相接口16、26、36上。在此，各一个单相输出壳体14、24、25连接到单相功率开关12、22、32的功率开关壳体13、23、33上。
附图标记列表
L1：  第一相导体
L2：  第二相导体
L3：  第三相导体
11：  第一汇流排隔离开关
12：  第一功率开关
13：  第一功率开关壳体
14：  第一输出壳体
15：  第一电缆连接点
16：  笫一单相接口
17：  第一变流器
18：  第四单相接口
19：  第四变流器
116： 第七单相接口
117： 第七变流器
118： 第一凸缘连接器
21：  第二汇流排隔离开关
22：  第二功率开关
23：  第二功率开关壳体
24：  第二输出壳体
25：  第二电缆连接点
26：  第二单相接口
27：  第二变流器
28：  第五单相接口
29：  第五变流器
128： 第二凸缘连接器
31：  第三汇流排隔离开关
32：  第三功率开关
33：  第三功率开关壳体
34：  第三输出壳体
35：  第三电缆连接点
36：  第三单相接口
37：  第三变流器
38：  第六单相接口
39：  第六变流器
138： 第三凸缘连接器
40：  第一汇流排模块
41：  第二汇流排模块
42：  第一分配模块
43：  第二分配模块
44：  第三分配模块
46：  输出单元
51：  第一三相接口
52：  第二三相接口
53：  第三三相接口
54：  第四三相接口
60：  第一输出馈电板
70：  第二输出馈电板
80：  第三输出馈电板

Claims (7)

1.气体绝缘的高压开关设备，该高压开关设备包括至少一个具有三个相导体(L1，L2，L3)的汇流排，其中每个相导体(L1，L2，L3)都与被分配给它的汇流排隔离开关(11，21，31)的输入端相连接，其中所述相导体(L1，L2，L3)和所述汇流排隔离开关(11，21，31)被布置在三相汇流排模块(40，41)中，并且该高压开关设备包括三个单相断路器(12，22，32)，这三个单相断路器分别被布置在分离的断路器壳体(13，23，33)中，其中每个汇流排隔离开关(11，21，31)在输出侧与各一个被分配给它的断路器(12，22，32)相连接，
其中，所述高压开关设备具有至少一个分配模块，该分配模块具有至少一个三相接口(51，52，53，54)和三个单相接口(16，26，36，18，28，38)以及所述三个相导体(L1，L2，L3)，其中所述相导体(L1，L2，L3)之一分别从所述至少一个三相接口(51，52，53，54)被引向所述单相接口(16，26，36，18，28，38)中的各一个。
2.根据权利要求1的高压开关设备，其特征在于，所述汇流排模块(40，41)中的所述汇流排隔离开关(11，21，31)以及所述断路器(12，22，32)被分配给汇流排分支。
3.根据权利要求1的高压开关设备，其特征在于，被实施为分配模块(42，43，44)的第一分配模块被中间连接在所述汇流排模块(41)和所述断路器(12，22，32)之间。
4.根据权利要求1的高压开关设备，其特征在于，被实施为分配模块(42，43，44)的第二分配模块被中间连接在三相输出单元(46)和所述断路器(12，22，32)之间。
5.根据权利要求1或2之一的高压开关设备，其特征在于，每个断路器(12，22，32)被分配至少两个变流器，其中至少一个变流器(17，27，37)被布置在相应的断路器(12，22，32)的输入侧并且至少一个变流器(19，29，39)被布置在相应的断路器(12，22，32)的输出侧。
6.用于气体绝缘的高压开关设备的汇流排模块(40)，具有三个相导体(L1，L2，L3)并且具有三个汇流排隔离开关(11，21，31)，这三个相导体和这三个汇流排隔离开关被布置在共同的壳体中，其中每个相导体(L1，L2，L3)都与被分配给它的汇流排隔离开关(11，21，31)的输入端相连接，其特征在于，每个汇流排隔离开关(11，21，31)在输出侧被分配一个单相接口，用于连接被分配给该汇流排隔离开关的断路器。
7.根据权利要求6的汇流排模块(40)，其特征在于，所述相导体(L1，L2，L3)能够与两个另外的汇流排模块(40，41)的相导体(L1，L2，L3)相连接。
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