CN102017038A - 中压开关装置 - Google Patents

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Abstract

一种中压开关装置，包括中断装置和断路装置，其中，中断装置包括第一及第二中断触点和第一驱动装置，第一驱动装置使所述第一及第二中断触点中的一个在使它们处于电连接的第一位置和使它们处于分隔开的第二位置之间移动。所述断路装置包括第一固定断路触点和第二固定断路触点，第一固定断路触点和第二固定断路触点可与相应的第一活动断路触点和第二活动断路触点连接和断开，第一及第二活动断路触点安装在所述中断装置上并与所述第一中断触点电连接。所述中断装置由第一固定导体机械支撑且所述第二中断触点电连接于所述第一固定导体。所述断路装置包括第二驱动装置，第二驱动装置使所述中断装置相对于所述第一导体在第一隔离开关位置、第二隔离开关位置、和第三隔离开关位置之间移动；在第一隔离开关位置，第一活动断路触点和第一固定断路触点连接，而第二活动断路触点与所述第二固定断路触点隔离；在第二隔离开关位置，所述第一及第二活动断路触点与所述第一及第二固定断路触点隔离；在第三隔离开关位置，第二活动断路触点和第二固定断路触点连接，而第一活动触点与所述第一固定断路触点隔离。

Description

中压开关装置
技术领域
本发明涉及一种中压开关装置，尤其涉及一种以非常紧凑方式将中断功能和断路功能组合的中压开关。本发明所述的中压开关装置方便地用于中压配电板中，尤其方便地用于空气绝缘(AIS)中压配电板中。出于本发明的意图，术语“中压”指的是1-50kV范围下的应用场合。
背景技术
在本领域中，中压配电板是众所周知的，而且它们的一个实例示意地示出在图9中。它们通常包括壳体90，壳体90内分成断路器室92、母线室93、电缆室94和控制柜95。
断路器91通常定位在断路器室92内，所述断路器可在工作位置和试验/断路位置(如图9所示)之间移动；在工作位置，断路器连接于母线系统和电缆系统；在试验/断路位置，断路器与母线系统和电缆系统隔离。为此，对于每相，断路器91设置有一对触头96及97，所述对触头96及97可与相应的静触头98及99接合/脱开，静触头98及99定位在母线室93和电缆室94中且面向断路器室92。
母线室93容纳母线系统(在图9中未示出)，其中，各母线连接于相应静触头98，以用于经由相应触头96而与断路器91连接。类似地，电缆室94容纳电缆连接系统(也未示出)，其中，各电缆连接于相应静触头99，以用于经由相应触头97而与断路器91连接。
依赖于预定应用场合，电缆室一般还容纳许多不同构件和装置，例如可通过人工或电动操作机构来使用的变流器、变压器和接地开关、以及其它额外的或可替代的构件。
由此，所述室的内部容积需设计成允许安装各种构件。同时，制造及安装上均具有标准化的要求，不允许依据容纳在配电板中的构件的数量及需求来调整所述室的尺寸及由此的配电板的尺寸。这与需要最低程度保持配电板的宽度和占有地面来减少安装空间内的开关设备的整体尺寸有点相对立。
应该还注意的是，电缆室内接地开关的存在，除了要求一些专用内部空间外，还要求专门的人工或电动操作致动系统以及一系列机械联锁装置，同时由此增加了配电板的复杂性及其制造及安装成本。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种中压开关装置，其中，避免或至少减少了上述缺陷。
更尤其是，本发明的目的在于提供一种中压开关装置，其中，能非常容易地进行中断及断路操作、并具有数量减少的构件，由此允许将在配电板内占据的空间最小化。
作为另一目的，本发明旨在提供一种中压开关装置，其具有数量减少的机械部件。
本发明的再一目的在于提供一种中压开关装置，其具有减少的制造及安装成本。
由此，本发明涉及一种中压开关装置，包括中断装置和断路装置，其中，中断装置包括第一及第二中断触点和第一驱动装置，第一驱动装置使所述第一及第二中断触点中的至少一个在使它们处于电连接的第一位置和使它们处于分隔开的第二位置之间移动。在依据本发明所述的中压开关装置中，所述断路装置包括第一固定断路触点和第二固定断路触点，所述第一固定断路触点和所述第二固定断路触点可与相应的第一活动断路触点和第二活动断路触点连接和断开，第一活动断路触点和第二活动断路触点安装在所述中断装置上并与所述第一中断触点电连接，所述中断装置由第一固定导体机械支撑且所述第二中断触点电连接于所述第一固定导体；所述断路装置包括第二驱动装置，所述第二驱动装置使所述中断装置相对于所述第一导体在第一隔离开关位置、第二隔离开关位置、和第三隔离开关位置之间移动；在第一隔离开关位置，第一活动断路触点和第一固定断路触点连接，而第二活动断路触点与所述第二固定断路触点隔离；在第二隔离开关位置，所述第一及第二活动断路触点与所述第一及第二固定断路触点隔离；在第三隔离开关位置，第二活动断路触点和第二固定断路触点连接，而第一活动触点与所述第一固定断路触点隔离。
这样，可克服已知技术中配电板的一些不足和缺陷。固定断路触点和活动断路触点的特殊定位、使中断装置在三个不同位置之间移动的可行性、以及中断装置由固定导体机械支撑的事实，在不必在电缆室内安装接地开关和相关操作机构的情况下，可允许进行许多电操作(如下文更好定义的)。结果，降低了电缆室内的空间要求，由此允许将配电板的总容积更合理地分配在不同室中。结果，与现有的类似配电板相比，减少了配电板的宽度和占据的地面。
此外，因为不再必须如断路器那样具有接地开关和相应的电动或人工致动系统及机械联锁机构，所以减少了构件及操作部件的数量，同时由此降低制造、安装和维护成本。
在另一方面，本发明还涉及一种中压配电板，其包括具有上述特征的中压开关装置。
附图说明
从依据本发明的所述配电板的优选但非排他的实施例的说明，本发明的特征和优点将呈现，所述实施例的非限制性实例提供在随附附图中，在附图中：
图1是安装在中压配电板中的依据本发明第一实施例的中压开关装置的侧视图；
图2示出以三个不同操作情形表示的图1的中压开关装置及配电板的侧视图；
图3是安装在中压配电板中的依据本发明第二实施例的中压开关装置的侧视图；
图4示出以三个不同操作情形表示的图3的中压开关装置及配电板的侧视图；
图5是安装在中压配电板中的依据本发明第三实施例的中压开关装置的侧视图；
图6是安装在中压配电板中的依据本发明第四实施例的中压开关装置的侧视图；
图7是供依据本发明中压开关装置使用的断路驱动装置的第一可行实施例的侧视图；
图8是供依据本发明中压开关装置使用的断路驱动装置的第二可行实施例的侧视图；
图9是已知类型的中压开关配电板的实例的侧视图。
具体实施方式
参照图1至图8，针对每相，中压开关装置1包括中断装置10，中断装置10具有第一及第二中断触点(未示出)和第一驱动装置11，第一驱动装置11使所述第一及第二中断触点中的至少一个在使它们处于电连接的第一位置和使它们分隔开的第二位置之间移动。实际上，所述中断装置可为已知类型的断路器(例如真空断路器)或接触器，因此将不详细予以说明。
依据本发明的中压开关装置1的特征之一在于：它还包括断路装置20，断路装置20包括针对每相的第一固定断路触点21和第二固定断路触点22。针对每相，断路装置20还包括安装在所述中断装置10上并与所述第一中断触点电连接的第一及第二活动断路触点23及24。依据本发明的中压开关装置1的另一特征在于：中断装置10由第一固定导体25机械支撑，且所述第二中断触点电连接于所述第一固定导体25。
由此，对于三相应用场合，断路装置20将具有三对固定断路触点21及22。同时，三对活动断路触点23及24将安装在相应的三个中断装置10上，所述中断装置中的每一个中断装置由相应的与该中断装置的第二中断触点电连接的固定导体25机械支撑。
依据本发明的中压开关装置的再一特征在于：中断装置10可在三个位置之间移动。为此，尤其参照图2和图4，断路装置20包括第二驱动装置32，第二驱动装置32使中断装置10相对于所述第一固定导体25在如下三个位置之间移动：
(A)第一隔离开关位置，在该位置，第一活动断路触点23和第一固定断路触点21彼此连接，而第二活动断路触点24与所述第二固定断路触点22隔离；
(B)第二隔离开关位置，在该位置，所述第一及第二活动断路触点23及24与所述第一及第二固定断路触点21及22隔离；
(C)第三隔离开关位置，在该位置，第二活动断路触点24和第二固定断路触点22彼此连接，而第一活动触点23与所述第一固定断路触点21隔离。
中断装置10的所述三个位置以及所述触点21及22与各自触点23及24的对应连接/断路，产生将在后面更好地予以说明的三个不同操作情形。
在依据本发明的中压开关装置1的优选实施例中，第一固定断路触点21接地，第二固定断路触点22电连接于母线系统，而第一固定导体25连接于负载。这样，通过使中断装置在所述第一隔离开关位置、所述第二隔离开关位置和所述第三隔离开关位置之间运动，可实现断路装置的三个不同操作情形：即接地、试验/断路、工作。
作为第一种替代方式，其实施例示出在图1、图2、图5、图6和图8中，中断装置10以可枢转方式安装在所述第一固定导体25上。针对该目的，中断装置10优选在所述第一固定导体25上安装成围绕枢转点251旋转，由此实现所述第一隔离开关位置(A)、所述第二隔离开关位置(B)及所述第三隔离开关位置(C)。
这种情况下的典型操作顺序更详细地示出在图2中。在位置(A)，第一活动断路触点23连接于相应的接地的第一固定断路触点21，而第二活动断路触点24与相应的第二固定断路触点22分隔开。触点22及24的合适定位和相对距离设计成实现它们的隔离，由此实现所述系统的接地情形。
通过旋转中断装置10一角度(例如20-30°)，中断装置10定位于位置(B)，在该位置，第一及第二活动断路触点23及24与相应的第一及第二断路触点21及22的分隔开并隔离，由此实现所述系统的试验/断路情形。
通过使中断装置10进一步旋转一角度(例如20-30°)，则中断装置10定位于位置(C)，在该位置，第二活动断路触点24连接于相应的与母线系统连接的第二固定断路触点22，而第一活动断路触点23与相应的第一固定断路触点23分隔开。触点21及22的合适定位和相对距离设计成实现它们的隔离，由此实现所述系统的工作情形。
在图1、图2和图6的实施例中，中断装置10在所述第一固定导体上安装成：在所述三个位置中的一个位置(A、B或C)中或者在三个位置之间运动的过程中实现水平定位。尤其是，依据上述所参照附图的实施例，中断装置10对应于试验/断路位置(B)而实现水平定位。用于本发明目的的所述“水平”是针对所述中压开关装置安装在处于操作情形下、或者被定位于地面上、或者被安装于墙壁上的配电板中的情形而言。
可替代地，如图5和图8所示，中断装置10可在所述第一固定导体上安装成：在所述三个位置中的一个位置(A、B或C)中或者在三个位置之间运动的过程中实现竖直定位。尤其是，依据图5和图8的实施例，中断装置10对应于试验/断路位置(B)实现竖直定位。用于本发明意图的所述“竖直”是针对所述中压开关装置安装在处于操作情形下、或者被定位于地面上、或者被安装于墙壁上的配电板中的情形而言。
参照图8，依据本发明可行实施例的供所述中压开关装置使用的第二驱动装置32包括操作性地连接于所述中断装置10的第一滑杆321。第一滑杆321可人工或电动操作。
尤其是，第一滑杆321可在第一操作位置、第二操作位置、以及第三操作位置之间移动；在所述第一操作位置中断装置10处于所述第一隔离开关位置(A)，在所述第二操作位置中断装置10处于所述第二隔离开关位置(B)，在所述第三隔离开关位置中断装置10处于所述第三隔离开关位置(C)。第一滑杆321和中断装置10之间的连接使得：滑杆321线性运动将使中断装置10a围绕枢转点251旋转。
作为又一替代方式，其实施例示出在图3、图4和图7中，中断装置10滑动安装在第一固定导体25上。尤其是，依据该实施例，第一固定导体25为竖直条，中断装置10能在电接触情形下在该竖直条上滑动，即利用在第一固定导体25和中断装置10之间的界面处的滑动接触来保持第一固定导体25和所述第二中断触点之间的电连接。
在这种情况下的典型操作顺序更详细地示出在图4中。在位置(A)，第一活动断路触点23连接于相应的接地的第一固定断路触点21，而第二活动断路触点24与相应的第二固定断路触点22分隔开。触点22及24的合适定位和相对距离设计成实现它们的隔离，由此实现所述系统的接地情形。
通过使中断装置10向上移动，它抵达位置(B)，在该位置，第一及第二活动断路触点23及24与相应的第一及第二断路触点21及22分隔开并隔离，由此实现所述系统的试验/断路情形。
通过使中断装置10进一步向上移动，随后使后者定位于位置(C)，在该位置，第二活动断路触点24连接于相应的与母线系统连接的第二固定断路触点22，而第一活动断路触点23与相应的第一固定断路触点23分隔开。触点21及22的合适定位和相对距离设计成实现它们的隔离，由此实现所述系统的工作情形。
在图3、图4和图7的实施例中，第一固定导体25为竖直条且在其上水平定位地安装中断装置10。依据可替代实施例，第一固定导体25可为水平条且在其上竖直定位地安装中断装置10。在这种情况下，通过使中断装置10在第一固定导体25上水平滑动，可实现所述三个位置(A)、(B)、(C)。
参照图7，依据本发明再一可行实施例的供中压开关装置使用的第二驱动装置32包括第二旋转杆322，第二旋转杆322经由齿轮箱325而操作性地连接于第三杆323，第三杆323操作性地连接于中断装置10。
第二旋转杆322和第三杆323之间的连接以及第三杆323和中断装置10之间的连接为这样：即，第二旋转杆322旋转将使中断装置10在第一固定导体25上滑动。便利地，第三杆323可以经由蜗轮而操作性地连接于所述中断装置10。
依据特定优选实施例，中断装置10包括真空断路器。
依据本发明的中压开关装置1在中压配电板中的应用也构成了本发明的一个方面。
尤其是，依据本发明的中压配电板100包括第一室101，第一室101容纳中断装置10、所述第一及第二固定断路触点21及22、以及所述第一固定导体25。由此，容纳了配电板的中断功能部件的同一室还容纳配电板的断路功能部件，从而极大节省了所占据的空间。在室101中，空气可方便地用作绝缘介质。
依据权利要求12的中压配电板100通常包括容纳母线系统的第二室102以及容纳例如电缆系统的第三室103。
从上述内容清楚的是，与具有同样功能的已知类型的类似装置相比，本发明所述的中压开关装置和配电板具有许多优点。尤其是，在无需具有专门接地开关和相关操作机构的情况下，可以非常紧凑且更简单的方式将中断操作和断路操作组合。这允许减少构件数量，从而减少制造、安装和维护成本。它的简化结构和操作构思允许进一步节约成本，尤其于常规配电板中通常需要铜连接件的情况下。此外，与已知类型的配电板相比，所述配电板的整体结构明显更紧凑。
由此设想的所述开关装置及配电板可进行各种修改并获得若干变形，所有这些将落入本发明构思的范围内。此外，在此说明的所有组成部件可由其它技术上等同的元件来替代。实际上，依据技术发展水平和需要，所述装置的构件材料和尺寸可以具有任意性质。

Claims (13)

1.一种中压开关装置(1)，包括中断装置(10)和断路装置(20)，其中，中断装置(10)包括第一及第二中断触点和第一驱动装置(11)，第一驱动装置(11)使所述第一及第二中断触点中的至少一个在使所述第一及第二中断触点处于电连接的第一位置和使所述第一及第二中断触点处于分隔开的第二位置之间移动，其特征在于，所述断路装置(20)包括第一固定断路触点(21)及第二固定断路触点(22)，所述第一固定断路触点(21)及第二固定断路触点(22)能够与相应的第一活动断路触点(23)和第二活动断路触点(24)连接和断开，所述第一活动断路触点(23)和第二活动断路触点(24)安装在所述中断装置(10)上并与所述第一中断触点电连接，所述中断装置(10)由第一固定导体(25)机械支撑且所述第二中断触点电连接于所述第一固定导体(25)，所述断路装置(20)包括第二驱动装置(32)，第二驱动装置(32)使所述中断装置(10)相对于所述第一固定导体(25)在第一隔离开关位置(A)、第二隔离开关位置(B)和第三隔离开关位置(C)之间移动；在第一隔离开关位置(A)，第一活动断路触点(23)和第一固定断路触点(21)连接，而第二活动断路触点(24)与所述第二固定断路触点(22)隔离；在第二隔离开关位置(B)，所述第一及第二活动断路触点(23，24)与所述第一及第二固定断路触点(21，22)隔离；在第三隔离开关位置(C)，第二活动断路触点(24)和第二固定断路触点(22)连接，而第一活动触点(23)与所述第一固定断路触点(21)隔离。
2.根据权利要求1所述的中压开关装置(1)，其特征在于，所述第一固定断路触点(21)接地，所述第二固定断路触点(22)电连接于母线系统，而所述第一固定导体(25)连接于负载。
3.根据权利要求1或2所述的中压开关装置(1)，其特征在于，所述中断装置(10)以可枢转方式安装在所述第一固定导体(25)上。
4.根据权利要求3所述的中压开关装置(1)，其特征在于，所述中断装置(10)能够围绕所述第一固定导体(25)上的枢转点(251)旋转，以实现所述第一隔离开关位置(A)、所述第二隔离开关位置(B)及所述第三隔离开关位置(C)。
5.依据权利要求4所述的中压开关装置(1)，其特征在于，所述中断装置(10)在所述第一隔离开关位置(A)和所述第二隔离开关位置(B)之间以及在所述第二隔离开关位置(B)和所述第三隔离开关位置(C)之间的旋转角度均在20°-30°的范围内。
6.依据权利要求3-5中任一项所述的中压开关装置(1)，其特征在于，所述第二驱动装置(32)包括操作性地连接于所述中断装置(10)的第一滑杆(321)。
7.依据权利要求6所述的中压开关装置(1)，其特征在于，所述第一滑杆(321)能够在第一操作位置、第二操作位置以及第三操作位置之间移动；在所述第一操作位置，所述中断装置(10)处于所述第一隔离开关位置(A)；在所述第二操作位置，所述中断装置(10)处于所述第二隔离开关位置(B)；在所述第三隔离开关位置(C)，所述中断装置(10)处于所述第三隔离开关位置(C)。
8.依据权利要求1或2所述的中压开关装置(1)，其特征在于，所述中断装置(10)滑动安装在所述第一固定导体(25)上。
9.依据权利要求8所述的中压开关装置(1)，其特征在于，所述第二驱动装置(32)包括第二旋转杆(322)，所述第二旋转杆(322)经由齿轮箱(325)连接于第三杆(323)，所述第三杆(323)操作性地连接于所述中断装置(10)。
10.依据权利要求9所述的中压开关装置(1)，其特征在于，所述第三杆(323)经由蜗轮操作性地连接于所述中断装置(10)。
11.一种中压配电板(100)，包括依据权利要求1-10中任一项所述的中压开关装置(1)。
12.依据权利要求11所述的中压配电板(100)，其特征在于，所述中压配电板包括第一室(101)，所述第一室(101)容纳所述中断装置(10)、所述第一固定断路触点(21)及所述第二固定断路触点(22)以及所述第一固定导体(25)。
13.依据权利要求12所述的中压配电板(100)，其特征在于，所述中压配电板包括容纳母线系统的第二室(102)和容纳电缆系统的第三室(103)。
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