CN101356704B - 开关设备的设备组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于开关设备、尤其气体绝缘开关设备的设备组件。按照本发明的设备组件包括外壳(10)、用于外部连接电缆的设计为外壳贯穿件的电缆端密封件、以及具有一个或多个环形磁芯(5)的环形互感器(13)，其中，电缆端密封件具有至少局部区域为圆锥形外表面的绝缘体(1)和被该绝缘体(1)包容的电缆导体出口(2)，以及，所述互感器(13)具有围绕所述环形磁芯(5)的外套(6)，而互感器(13)装在绝缘体的圆锥形外表面上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于开关设备、尤其气体绝缘开关设备的设备组件。
背景技术
气体绝缘的开关设备原则上是已知的。如文献DE19957392A1公开了一种气体绝缘封闭的三相开关设备，它包括一些设备组件，如电缆端密封件、断路器、隔离-接地开关、汇流排和尤其电流和/或电压互感器。这些设备组件装在一个金属的密封外壳内。密封外壳本身为了造成绝缘可充填或已充填绝缘气体。
按照DE19957392A1，电缆端密封件包含一个圆锥形绝缘体和一个电缆导体出口，后者设在圆锥形绝缘体的顶部。绝缘体的底部与密封外壳连接，密封外壳在这一位置开口，以便允许电缆穿过。按一种优选的实施方式，互感器设在绝缘体底部，绝缘体当然不设计为圆锥形而是圆柱形的。互感器的这种布局其特点在于，只需要占用较小的空间。
发明内容
现在本发明要解决的技术问题是，创造一种尤其用于开关设备的设备组件，其中互感器的布局鉴于尽可能紧凑的结构形式进一步得以优化。
上述技术问题按照本发明通过按独立权利要求所述的设备组件得以解决。
通过令互感器有一个围绕一个或多个环形磁芯的外套，以及通过将互感器装在绝缘体的圆锥形外表面上，可以使用直径或横截面较小的环形磁心，由此减少互感器所需要的空间位置。采用环形磁芯的外套保证互感器可靠地安置在绝缘体上。尤其是，通过所述的外套可以保证环形磁心与绝缘体之间的空间几乎是没有间隙的。
尽管对于互感器的机械稳定性而言环形磁芯完整的外套是有利的，但这并不是绝对必要的：例如将外套限制在互感器通过它靠放在绝缘体圆锥形外表面上的那个区域已经足够了。
提供一种弹性外套，尤其用硅酮或丙烯制的外套作为所述的外套。通过这种特性一方面可以使互感器在绝缘体上达到准确的配合，另一方面以此方式可以提供一种使互感器保持其位置的“吸附作用”。
尤其是，按照本发明的设备组件可以是一个用于气体绝缘式开关设备的设备组件，或甚至本身就是一个气体绝缘的开关设备。就此而言，设备组件的外壳是一个密封外壳，其中装设一些设备组件以及它可以充填绝缘气体，尤其绝缘气体SF6。
若电缆端密封件垂直定向，则它们向上方渐缩，在本发明设备组件的这种实施方式中，可以取消那些互感器借助它们固定就位的装置。在这种情况下互感器通过重力和必要时外套的吸附作用固定就位。
在从属权利要求中说明一些有利的扩展设计。
本发明一项有利的扩展设计规定，互感器具有设在所述环形磁芯与绝缘体之间并优选地完全被外套包围的金属屏蔽装置。
采用这种金属屏蔽装置，可以在机械方面使互感器以及尤其使环形磁芯的位置稳定。尤其是，所述金属屏蔽装置通过恰当地选择壁厚可以用作环形磁芯和外套的铸模。
按照本发明优选，将金属屏蔽装置设计为扁平的以及在轴向优选地完全环绕绝缘体。轴向边缘区优选地沿径向向外弯曲，由此保证得到一种容纳环形磁芯的形状。
本发明一项有利的扩展设计规定，金属屏蔽装置是电容器的第一电极，而电容器的第二电极可由插入到电缆端密封件内的电缆构成。
由金属屏蔽装置和电缆构成一个电容器，可以将其用作电压互感器。与可以用作电流互感器的环形磁芯一起，由这些互感器构成一个所谓“组合式互感器”，用它不仅可以检验或测量电压而且可以检验或测量电流。
若金属屏蔽装置设计为轴向环绕绝缘体的扁平元件，则尤其由金属屏蔽装置和插入到电缆端密封件内的电缆构成一个环形电容器。
优选地，在金属屏蔽装置与绝缘体之间的区域是无间隙的，亦即完全被外套填塞。通过外套的介电性增大电容器的电容量，由此改善电容器的灵敏度并因而改善电压互感器的灵敏度。
本发明的金属屏蔽装置尤其可以使用于双重功能：首先金属屏蔽装置可以作为铸模用于制造互感器，然后可以用作电容器的组成部分。
本发明一项有利的扩展设计规定，互感器的内表面是圆锥形，以及，互感器内表面的圆锥角与绝缘体外表面的圆锥角基本相等。
采用互感器内表面的所述设计，几乎完全排除互感器与绝缘体之间有间隙的可能性。
本发明另一项有利的扩展设计规定，所述部件包含一个支架，互感器通过它固定就位。
尤其在电缆端密封件非垂直定向的情况下提供这种支架。
互感器稳定的支架例如可以通过一种传力的连接装置构成，例如借助一个将互感器至少部分夹紧在其中的夹紧装置。
本发明另一项有利的扩展设计规定，所述组件有多个互感器和多个优选地对称布置的电缆端密封件，以及，各自电缆端密封件的互感器通过单独的公共的支架固定就位。
例如在三相的设备组件中提供这种公共的支架，因此它有三个电缆端密封件，它们至少相对于其对称轴线平行排列在电缆端密封件区域内。在这种情况下有利的是，可以将所有的互感器在一个公共平面内设置在各自绝缘体上。相应地，用于支架的各自互感器的固定装置布置在一个公共平面内，由此，尤其在支架处于电缆端密封件之间的中心内的情况下，获得互感器与支架的一种特别紧凑或节省位置的配置。
附图说明
下面借助分别在附图中表示的两种实施例详细说明本发明。其中：
图1表示第一种按本发明的设备组件的局部横截面图；以及
图2表示第二种按本发明的设备组件的局部横截面图。
具体实施方式
图1表示按照本发明的设备组件的第一种实施方式的局部横截面图。
这种实施方式涉及气体绝缘的单相开关设备，包括金属的接地外壳10、用于连接电缆导体处于外壳上的电缆端密封件以及具有三个环形磁芯5的环形互感器13。
电缆端密封件有一个具有圆锥形外表面的绝缘体1。绝缘体1在扩张端朝底部3增厚，以及在此区域内借助螺钉固定在底板4上。在收缩端，绝缘体1在顶部区围绕圆柱形的电缆导体出口2，后者同时是与配电板的设备元件的连接件。
底板4是密封外壳10的组或部分。它定向为，使电缆端密封件处于外壳10内部。此外，在底板4内绝缘体1底部3的区域内存在一个口，它允许电缆与电缆端密封件连接。
互感器13有一个硅酮外套6，它全面地包围线圈体5。此外，互感器安置在绝缘体1的圆锥形外表面上。
此外，互感器13还有一个金属屏蔽装置14，它设在环形磁芯5与绝缘体1的圆锥形外表面之间。金属屏蔽装置14设计为扁平的环形元件，它沿轴向完全围绕绝缘体。金属屏蔽装置14被硅酮外套6完全包围。
此外，金属屏蔽装置14的轴向端沿轴向向外弯曲。环形磁芯5沿轴向彼此叠置地设在以此方式构成的承接模内。
金属屏蔽装置14构成环形电容器的电极。对应电极由插入电缆端密封件中的电缆构成。因此这种环形电容器可以用作电压互感器。在本实施例中介绍的互感器因而是一种组合式互感器，借助它既可以检验或测量电流，也可以检验或测量电压。
互感器的内表面7是圆锥形的，其中，互感器13的内表面7的圆锥角与绝缘体1的外表面的圆锥角相适配。此外，绝缘体1有一个非常光滑的表面，它与互感器13内壁的硅酮外套6的表面有相同的品质，由此互感器13与绝缘体1形成一种几乎没有任何气体的接触面。
绝缘体1垂直地以收缩端向上定向。基于互感器13的自重，硅酮外套6压紧在互感器13内壁的区域内，由此互感器13吸附地安置在绝缘体1上。
图2表示按照本发明的设备组件的第二种实施方式的局部横截面图。
与第一种实施方式不同，这一设备组件是气体绝缘的三相开关设备。因此，取代一个电缆端密封件，此设备组件包括三个电缆端密封件，它们各有一个绝缘体1和一个电缆导体出口2。当然基于此横截面图，在图2中只能看到两个电缆端密封件。
三个电缆端密封件在一个公共平面内以互相平行的对称轴线按等边三角形的形状排列。电缆端密封件通过它们的底部3与外壳10的端面连接，以及可以通过在外壳10端面内的口够到。
电缆端密封件与第一种实施方式的电缆端密封件相同。尤其是，基于各个电缆端密封件相同的结构设计以及电缆端密封件向相同的布置，使设在各自绝缘体1上的互感器13处于一个公共平面内。
此外，设备组件有单个支架11，各自电缆端密封件的互感器13借助它共同固定就位。支架11具有螺旋夹紧装置(klemmverschraubung)8作为固定装置，它可以借助支架在电缆端密封件的楔形空间内在互感器上施加一个持久有效的压紧力。螺旋夹紧装置8含有两个夹钳，其中第一和第二夹钳设计为圆盘9和12。支架11连同螺旋夹紧装置8安排在三个电缆端密封件的中心，从而通过螺旋夹紧装置8可以固定所有三个互感器13。
通过螺旋夹紧装置可以减小在两个圆盘9和12构成的夹钳之间的距离，由此可以在互感器13上施加夹紧作用。此外，圆盘9设计为可相对于圆盘12运动，所以它保证均匀地支承所有三个互感器。
Claims (5)
1.一种用于开关设备的设备组件，其包括外壳(10)、用于外部连接电缆的设计为外壳贯穿件的电缆端密封件以及具有一个或多个环形磁芯(5)的、环形的互感器(13)，其中，电缆端密封件具有至少局部区域为圆锥形外表面的绝缘体(1)和被该绝缘体(1)包容的电缆导体出口(2)，其特征为：所述互感器(13)具有围绕所述环形磁芯(5)的外套(6)，以及所述互感器(13)装在绝缘体的圆锥形外表面上，其中，所述互感器具有一设在所述环形磁芯(5)与绝缘体(1)之间并完全被外套(6)包围的金属屏蔽装置(14)，并且所述金属屏蔽装置(14)是电容器的第一电极，而电容器的第二电极能由插入到电缆端密封件内的电缆构成。
2.按照权利要求1所述的组件，其特征为，所述互感器(13)的内表面(7)是圆锥形，其中，互感器(13)的内表面(7)的圆锥角基本与绝缘体(1)的外表面的圆锥角相等。
3.按照权利要求1或2所述的组件，其特征为，所述组件包含支架(11)，所述互感器(13)通过它固定就位。
4.按照权利要求3所述的组件，其特征为，所述组件有多个互感器(13)和多个对称布置的电缆端密封件，以及，各自电缆端密封件的互感器(13)通过单个的公共的支架(11)固定就位。
5.按照权利要求1所述的组件，其特征为，所述开关设备是气体绝缘开关设备。
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