CN103138199A - 气体绝缘的开关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气体绝缘的开关设备，尤其是气体绝缘的中压开关设备，其在绝缘气体区的外壳内部具有至少一个断路器。为了对于气体绝缘的开关设备中的双位置和三位置断路器也能符合安全性要求，在外壳(10)中这样设置观察窗口(9)，使得从该外壳外部可以直接或通过光学装置间接看见开关触点元件的位置。

Description

气体绝缘的开关设备
本分案申请是基于申请号为200580018770.8(PCT/EP2005/006079)，申请日为2005年6月7日，发明名称为“具有用于光学采集开关触点的开关位置的观察窗口的气体绝缘的开关设备”的中国专利申请提出的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种气体绝缘的开关设备。
背景技术
在电开关设备中，尤其是在中压开关设备中，除了通常固定设置的功率开关之外，还有例如设置在功率开关和母线电流传导路径之间的断路器。该断路器可以采取两个或三个位置：接通位置、断开位置和可能的接地位置。因此，该断路器构成为双位置或三位置断路器。
在接通位置，例如建立与带电压的母线的连接，在接地位置，建立与地的连接。在断开位置，断路器的可移动触头位于接通位置和接地位置之间的中间位置上。
传统的三位置断路器被称为附接触推杆的开关或闸刀开关。
总的来说，断路器在与功率开关同一气体空间中或者在单独的气体空间被用作为独立设备，尤其是对于双母线设置来说。该设备的电部件总是气体空间的组成部分，并且借助于气密的引线与驱动装置连接，其中驱动装置通常位于气体空间之外并且通常在中压应用中被实施为机械式的驱动装置。
在公知的双母线设置中，在两个单独的母线区之一中具有三位置断路器，在另一个母线区中具有双位置断路器(没有接地位置)。
例如在维护或安装工作时，通过三位置断路器的接地位置和接通的功率开关的接地位置将抽头接地，以保障操作人员的安全。然后，在必要时，可以设置没有通断能力的其它接地开关，以便随后断开功率开关。相应的电闭锁装置和/或机械闭锁装置既防止无意地使三位置断路器处于接地位置上，也防止将功率开关断开(只要没有接通并联的接地连接)，并因此保证抽头的可靠接地。
开关位置通过与驱动装置机械耦合的元件传送到位置显示器，并通过辅助开关或接近传感器(Naeherungssensor)报告。此外，可以无接触地通过舌簧触点(Reed-Kontakte)报告其它位置(例如接地位置)，这导致具有相应提高了的可靠度的冗余位置报告。
根据不同的构造、位置和结构，无法通过与气体绝缘的开关设备内的开关设备直接视线接触(Blickkontakt)而实现在一些应用领域中规定的可视地控制开关位置，或者无法唯一地识别这些位置。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，对于气体绝缘的开关设备中的双位置和三位置断路器也符合附加的安全性要求。
该技术问题对于按类型的气体绝缘的开关设备来说是通过权利要求1的特征部分的特征来解决的。
其它优选结构在从属权利要求中给出。
本发明的核心是，在开关设备的外壳中这样设置/安装观察窗口，使得从外壳外部可以直接或通过光学装置间接看见开关触点元件的位置。通过检查，可以确定所达到的或期望的开关状态。这例如是检查断路器实际上是否也在接地位置上。由此，释放的线路是可核实地工作可靠的。
在另一优选实施方式中，至少相应的可移动开关触点元件具有彩色标记或形貌标记，其根据不同的开关位置而位置变化(lageveraendern)为固定标记或参考结构。通过这种方式，可以很容易检查当前达到的开关位置。
仅在通过本发明的实施方式，观察窗口被这样设置在外壳中，使得由此保持保证外壳密封闭合时，所述优点才是有意义的。在此，重要的是，在引入观察窗口时也功能性地保持气体绝缘的开关设备的条件。因此，以相应的方式，观察窗口被密封地置入外壳中。
为了使观察窗口在压力过载的情况下不成为破裂元件(Berstelement)，在本发明的实施方式中，在外壳内设置明确在观察窗口的破裂极限之前启动的压力过载释放装置。
为了在对断路器的开关触点元件进行结构上不能自由看见的接触时也可以对开关状态进行观察检验，根据本发明，光学装置由至少一个镜子组成，其中通过镜子可以看见标记。
在另一优选实施方式中，为了在多相设置中检查开关位置，这样选择观察窗口和标记的相对位置，使得可以可靠地看见标记。
此外，对于多相设置，在优选实施方式中，为了检查开关位置，设置多个观察窗口。
最后，在外壳外部设置照明装置，其中照明装置照明标记以检查该标记，从而在照明条件差的情况下也能清楚识别开关状态。
附图说明
本发明在附图的实施例中被示出并且在下面被详细解释。
图1示出断路器接通位置时的开关位置判断；
图2示出地线接通位置时的开关位置判断。
具体实施方式
参见图1，可视的开关位置判断使得可以很容易地通过在此仅部分示出的外壳10的封装壁上的观察窗口9控制位于气体绝缘的开关设备内部的开关装置的开关状态。借助于在例如圆柱形的触头4上的标记5来判断开关位置、即可移动触点4相对于固定触点1、2和3的位置。其中，各个开关位置唯一地对应于标记5的位置或可移动触点相对于固定触点的其它标记区域。
通过与驱动装置8连接的螺杆6进行操作。这里示出的开关位置是断路器接通位置EIN。
当然，存在很多途径来感测地采集终止位置。对于用于中压区域的开关设备，电压最大达40kV。由于这样的开关设备也用于释放线路区域(Leitungsbereich)以进行维护和扩展工作，所以可靠的断开无疑是对于保障人员生命安全的极其重要的要求。
为了确定终止位置和断开位置，也可以并且将要使用传感器。但是，在此要考虑到它们也不能保证100％的安全。出于这个原因，应当冗余地设置用于明确评估开关位置的安全系统，以保证通过附加的可视检查途径而给出的最大安全性。
图2示出在地线位置EIN时的开关位置。该位置以及其它任何位置都可以以所示方式被看到。其中，该开关位置以及其按照本发明的可视检查途径具有与安全性相关的重要意义。
可视的开关位置判断的特征在于，
.开关设备的可移动触点上的循环的或空间受限的、彩色的或以加工为特征的标记，
.其中，在一个开关位置(断路器EIN或地线EIN)中，在相对于固定触点或其它位置不改变的参考点的事先确定的位置上，可以直接地或者通过镜子或通过摄像机间接地通过观察窗口观察和判断标记。
.标记不可不能辨认并被设置在触点的固定位置上，使得
.对开关位置的参考是绝对明确的。
.标记的位置保证在容许的容差范围内达到开关位置的终止位置。
.在三相系统中通过一个共同的或多个气密地闭合封装的观察窗口进行观察。
·经由分开设置的观察窗口通过固定设置的发光元件或借助于可移动的光源穿过观察窗口或附加窗口来实现照明。
通过该作用，使得存在直接检查开关元件的位置的可能，即使开关设备在多数情况下被密封地封装起来该途径仍然可行。

Claims (17)

1.一种气体绝缘的开关设备，包括：
a)外壳，所述外壳具有一个包含绝缘气体的内部，所述外壳包括壁，
b)断路器，所述断路器设置在外壳的内部，并且包括：
第一、第二和第三固定触点，所述第一、第二和第三固定触点是间隔开的，并且在垂直于所述壁的方向上沿直线地设置，
可移动的开关触点元件，所述可移动的开关触点元件具有彩色标记或者形貌标记，所述可移动的开关触点元件能够在一个第一位置和一个第二位置之间直线地移动，在第一位置上可移动的开关触点元件接触第一和第二固定触点，但是不接触第三固定触点；并且在第二位置上可移动的开关触点元件接触第二固定触点和第三固定触点，但是不接触第一固定触点，
c)观察窗口，操作人员通过该观察窗口可以观察断路器，所述观察窗口位于外壳的壁中并且定位成：i)当开关触点元件在第一位置时，允许操作人员看到相对于第一固定触点的彩色标记或形貌标记，从而允许操作人员确定开关触点元件位于第一位置；ii)当开关触点元件在第二位置时，允许操作人员看到相对于第二固定触点的彩色标记或形貌标记，从而允许操作人员确定开关触点元件位于第二位置。
2.根据权利要求1所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，还包括驱动装置，该驱动装置通过螺杆连接到开关触点元件，所述驱动装置能被操作，以便移动开关触点元件。
3.根据权利要求2所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述驱动装置位于外壳的外面。
4.根据权利要求1所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述开关触点元件是圆柱形的。
5.根据权利要求4所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述形貌标记环绕开关触点元件的圆周延伸。
6.根据权利要求5所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述形貌标记是槽。
7.根据权利要求4所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，当开关触点元件在第一位置时，开关触点元件的第一端部被置于第一固定触点的内部；当开关触点元件在第二位置时，所述第一端部被置于第二固定触点的内部。
8.根据权利要求7所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，当开关触点元件在第一位置时，所述彩色标记或形貌标记设置成大致与第一固定触点的开口平齐；当开关触点元件在第二位置时，所述彩色标记或形貌标记设置成大致与第二固定触点的开口平齐。
9.根据权利要求1所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，第一位置是接通位置并且第二位置是接地位置。
10.根据权利要求9所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述开关触点元件还能够移动到一个位于接通位置和接地位置之间的断开位置。
11.根据权利要求1所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，具有观察窗口的外壳是被密封封装的。
12.根据权利要求1所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述开关设备还包括另一个观察窗口。
13.根据权利要求1所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述开关设备还包括设置在外壳内部的过载释放装置，并且该过载释放装置明确在所述观察窗口的破裂极限之前能够被操作，以便触发。
14.根据权利要求1所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述开关设备还包括设置在外壳外面的照明装置，以便照明彩色标记或形貌标记。
15.根据权利要求1所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述气体绝缘的开关设备用于三相电源，并且所述至少一个断路器包括三个断路器，并且用于所有三相的断路器能够通过一个共同的窗口观察，所述共同的窗口是观察窗口。
16.根据权利要求15所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，气体绝缘的开关设备用于在中压范围内的电压。
17.根据权利要求1所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，所述开关设备还包括用于测定断开器位置的传感器。
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