CN1032454C - 六氟化硫隔离断路器 - Google Patents

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Abstract

一种六氟化硫(SF6)隔离断路器包括用于每个室的并装有定触头和灭弧触头的充以六氟化硫的密封外壳，电极固定到共用的接地金属条(4)上，该金属条能够在适于装入电极的抽屉(45)的两个端壁之间绕轴转动，所述条(4)掩护控制轴(5)，控制轴用于电极并连接到控制箱，该控制箱本身也连接到所述条(4)，该条的转动执行分断开关隔离功能，所述轴(5)的转动或移动执行断路功能。

Description

本发明涉及一种中压和高压六氟化硫(SF6)隔离断路器，以及用于特别是预制电站、变电站和配电架这类设备中的各种用途。本发明适用于所有各类六氟化硫断路器(缓冲型、热吹型、旋弧型或这些不同类型的组合型)。本发明适用于3KV至72KV范围内用于各种电压的设备。
术语“隔离断路器”是用于一种电气设备，该电气设备具有象一个断路器那样的开断功率，并且当其处于隔离位置该电气设备能够具有在其输入和输出端之间等于或大于多个分断开关的所需的电介质强度。
因此，这样的一个设备就能代替三个设备，即：断路器以及与其相连的上流分断开关和下流分断开关。因为可以节省投资(较低的成本和较少的所需占地面积)和在该设备运行时节省维护工作，所以对操作人员来说该设备是特别有利的。
在法国1533266号专利中已经对这种设备的原理进行了说明，然而没有详细说明工业上的实施方式。
现在由于使用六氟化硫(SF6)在断电技术领域中取得的进展使得设想在工业上实施这种设备成为可能，从而能够减小该设备的体积，减少其控制箱所需的能量以及降低其成本价格。
本发明的第一个目的是限定上述类型的六氟化硫隔离断路器，该隔离断路器结构紧凑、并且能易于用在安装到预制变电站中。
本发明的第二个目的是提供一种适用于遥控其分断开关功能和其断路器功能的隔离断路器。
本发明的第三个目的是提供一种包括无需使用辅助能源的保护装置的隔离断路器。
德国1870065号小专利也说明了本发明的现有技术，其中公开了一种将其电极配置在一个水平撑条上的断路器，该水平撑条能够围绕其轴转动，并且对断路器提供分段隔离功能。当该断路器处于其隔离位置时，其电极都是倾斜的，因此减小了其隔离距离，这样就必须把该设备做成超尺寸的，以便得到所需的电介质强度。
该断路器的第二个缺点是处于其隔离位置时，其电极都处于不确定的电位(浮动电位)。
上述文件中说明的断路器的第三个缺点是当断路器被抽出时需要使用一块绝缘该设备前面的绝缘板。
第四个缺点是在一组汇流条和电缆之间有过电压的情况下，所述部件之间的间隙可能被电弧跨接。
第五个缺点是该断路器的电极必须通过转动装置进行控制，而不能通过推拉操作进行控制。
第六个缺点是电极必须装有连接器，用于与汇流条或与电缆形成连接，这样就排除了任何直接连接的可能性。
本发明的目的就是提供一种克服了上述缺点的隔离断路器。
本发明提供一种适用于任何技术类型的多极六氟化硫隔离断路器，在该断路器中每个电极包括一个充满六氟化硫并装有第一和第二金属端板的绝缘外壳，该外壳内装有一组定触头和一组动触头，该组定触头连接到外壳外面的第一夹片端，并且机械上和电气上连接到第一端板，该组动触头电气上连接到外壳外面的第二夹片端，固定在第二端板上，并且机械上连接到一个传动机构，该断路器的特征在于：对于每个电极，动触头都是通过滑动触头电气上连接到一个在外壳内延伸并与其同轴的固定金属管，该管向外开口进入一个密封罩，所述第二夹片端被固定在该罩上，所述动触头被连接到一个传动杆，该传动杆配置在所述管内并在罩内铰接到机械传动装置的第一端，该机械传动装置以密封的方式穿过该罩，并具有在该罩外铰接到一个绝缘杆第一端的第二端，该绝缘杆的另一端通过一个曲柄铰接到对该隔离断路器各电极共用的一个控制轴，该控制轴与一个金属条平行配置，接到地电位，该金属条具有固定在其上的该隔离断路器的电极，电极被基本上固定在其相应外壳的中部，各个外壳以平行方式被垂直地配置到所述条上，所述条的两端以可绕轴旋转的方式被安装到基本上呈长方形的抽屉的两个相对面上，通过旋转所述条直到相对于抽屉90来执行隔离断路器的分断开关功能，该抽屉大到足以容纳电极组，该控制轴与一个控制箱相联，该控制箱包括用于存贮传动能量的机构和用于以转动或移动方式传动所述控制轴的装置，以便能使所有的电极同时执行其断路功能。
用一个绕线磁性环形铁芯方便地围绕该外壳，构成电流互感器，该环形铁芯被配置在所述角铁的上方。
参照附图中给出的所有实施例，结合下面对本发明隔离断路器的说明以及包含这种隔离断路器的各种变电站实施例的说明，将会更好地理解本发明。附图的图面说明如下：
图1是本发明六氟化硫隔离断路器的透视图，图中未示出抽屉；
图2是本发明六氟化硫隔离断路器通过其一个电极沿轴向剖面的正视图；
图3是图2所示电极通过其断路腔部分沿轴向剖面正视的放大图；
图4是特别以剖面图形式表示装在一个柜子里的本发明六氟化硫隔离断路器的正视图，其中还示出了其与一组汇流条和一组电缆输出端的连接装置，图中所示断路器和分断开关处于闭合位置；
图5是特别以通过相同的隔离断路器的剖面图方式的正视图，但是所示断路器处于断开位置，并达到了分断开关隔离；
图6是包含一个本发明隔离断路器的配电架的透视图，图中所示的配电架其抽屉是打开的；
图7示出了用于本发明隔离断路器的分断开关功能的传动机构；
图8示出了用于本发明隔离断路器的断路功能的传动机构；
图8A是用于滑动保护抽屉的传动机构的侧视图；
图8B是相同机构的平面图；
图8C是用于本发明隔离断路器电极的移动传动机构的透视图；
图8D是用于隔离一个配电架的两个部分的挡板不同实施例的透视图；
图8E是图8D中所示挡板的侧视图；
图9是以变电站剖面形式表示的前视图，该变电站包括四个入口或出口，以及使用一组汇流条的配电装置；
图10是以通过相同的变电站的剖面图形式表示的侧视图；
图11是以通过包括一组汇流条和一组地下电缆出口的变电站的剖面图形式表示的正视图；
图12是另一种具有架空出口和电缆出口的变电站的正视图；
图13是现有技术H结构电站的电路图；
图14是使用本发明隔离断路器构成的H结构电站的电路图；
图15示出了一个配电架，该配电架被构造成能使电缆整体地接地；
图16示出了图15配电架中用于整体接地的附件；
图17是以装有本发明隔离断路器的电站的剖面方式表示的前视图；
图18是以相同电站的剖面形式表示的侧视图。
图1中标号1、2和3标示出本发明六氯化硫三相隔离断路器的三个电极。
从该图中可以看出，三个电极由金属撑条4支承，该金属撑条最好是角铁，有一个固定在其上的控制轴5，用于传动该设备的断路功能。控制轴连接到包含在控制箱6中的一个传动机构。下面将详细说明，通过围绕其一边旋转该条4直到90°来达到该设备的分断开关功能。可以把一个角形截面的塑料条(图中未示出)固定到该金属条上，例如用可折固定方式，从而形成一个中空的梁，用于保护轴5免受尘土和污染的影响。
通过可以用转动或移动(推拉)传动的轴5控制电极实现其断路功能。当用转动传动轴5时，控制箱6最好固定到条4上。当用移动传动轴5时，控制箱6或者固定到条4上，或者最好它是固定式的。
从图2和图3中可以看出，本发明隔离断路器的一个电极包括一个用绝缘材料制成的外壳10，例如陶瓷、环氧树脂或任何其它适合于使用六氟化硫的合成材料。外壳上有凸棱11，它们或者是与外壳一起整体模制的(用环氧树脂、硅树脂或合成橡胶)，或者是添加到外壳上的。通过支承第一金属夹片端13的第一金属端板12在外壳的第一端部封闭外壳。通过具有支承第二夹片端16的密封罩15的第二金属端板14在外壳上第二端部封闭的外壳。
外壳的中间部分没有凸棱，首先是为了能让电极固定到角铁4上，其次是为了能安装绕线的环形磁路17，以便构成馈电给保护继电器的电流互感器，这样该继电器无须辅助电流就能操作。当外壳上的凸棱是添加型式时，环形铁芯就是封闭的，并且在安装凸棱之前通过沿图柱形外壳滑动安装到外壳上，另外当凸棱与外壳一起整体模制或形成时，就使用开口式环形铁芯。
环形铁芯被固定成与角铁相齐，并且不能运动。
外壳的内部充入具有良好电介质特性的气体，并且优选使用分子式为SF6的六氟化硫，或者以纯六氟化硫的方式或者以其与氮气混合气体的方式，充入压力为几百帕斯卡。
外壳的一半装有该设备的断路腔。图3示出了一个气吹断路腔，但本发明实际上适用于任何类型的断路腔，并特别适用于气吹型断路腔，电弧在腔中被产生的热能气吹，以及利用旋弧的断路腔。
在图3中，标号21标示固定到环22的定灭弧触头，环22通过金属支架23被固定到端板12。环22还支承在该设备中构成定触头的接触指24。
接触指24与构成该设备的动触头的金属管25协同动作。该管被固定到支承吹气缸27的板26上。金属板26还支承接触指28的环，接触指28构成该设备的动灭弧触头，并与定灭弧触头21协同动作。
吹气缸27内装有固定到金属管31的第一端上的定吹气柱塞30，金属管31沿外壳延伸，并具有焊接到第二端板14的第二端。
管25支承由绝缘材料制成的吹气喷嘴。
有一个金属管34固定到板26上，金属管34构成用于该设备断路器部分的传动杆。管34被配置在管31内，并与其同轴。管34穿过板14并贯穿到罩15内，在那里铰接到绕销钉36转动的第一曲柄35，销钉36以密封方式穿过罩15并延伸到罩外。
管27装有滑动触头27A，这些触头能让电流在管27和管31之间流过。
第二曲柄38也绕销钉36轴转动，但在罩15之外。该曲柄再铰接到绝缘杆39的第一端，绝缘杆39的另一端铰接到固定在该设备控制轴5上的曲柄40。
下面说明该设备断路器部分的操作。
当断路器处于闭合位置时，其每个电极都处于图3所示的相对位置。电流依次流过夹片端13、第一端板12、支架23、触头24、管25、缸27、接触指27A、管31、第二端板14、罩15和第二夹片端16。
为了断开该断路器，轴5沿箭头F1的方向转动。曲柄40转动，从而传动绝缘杆39，引起绕销钉36沿箭头F2方向的转动。曲柄35的转动导致传动管34在图中向下运动。推动动触头，使其移动离开定触头。通过被压缩在缸34中并从吹气喷嘴32逸出的气体吹弧。
可以看出，板22和26、柱塞30和端板14上都有洞或小孔，使得气体能自身流动，并在每次断开操作之后使气体迅速地返回。
金属屏18被配置在外壳10的里面，与环形线圈17和角铁4相齐，提供了良好的电位分配。
这个特征有助于电介质强度，通过在上述水平压力的情况下六氟化硫气体层的厚度，通过外壳内部位梯度的电容分配，以及通过外壳外面的金属层也提供了电介质强度。利用众所周知的数学模型能够方便地建立和设计上述电位分配。
根据本发明的一个非常重要的特征，条4的两端是可绕轴转动地安装在一个抽屉的两个相对面上。可以参看附图4，图中示出了安装在配电架中的本发明隔离断路器。
因为该图是端头向前的正视图，所以在图中仅能看见该设备多个电极中的一个电极，但是不应忘记一个三相设备还包括另外两个电极，它们也被固定到条4上。
在图4中，配电架包括其上固定有柜43的金属结构或框架42。抽屉45被安装成能相对柜43垂直于图面滑动，支承电极的条4能绕轴转动地安装到抽屉的平行于图面的两个相对面之间，图中所示设备其断路器和分断开关都是闭合的。在下面的说明中，提到的零件涉及一个单个的电极，但是实际上应该理解，说明的大多数零件存在于三相隔离断路器三个电极中的每个电极。电极1用其夹片端13电气上连接到三相汇流条组中的一个汇流条48。通过绝缘子49把汇流条48保持在一个合适的位置，绝缘子49通过固定到柜43的托架50保持在一个固定的位置。该设备的另一个夹片端16连接到通过托架52固定到柜43的绝缘子51上。在图4的实施例中，选定的绝缘子是电流互感器，它能传导通过隔离断路器在端53和端54之间流过的电流。在不同的实施例中，装置51也可以是避雷器或仅仅是没有其它电气功能的绝缘子。端54构成电缆输出端55，该电缆输出端通过沟56离开配电架。配电架还有接地分断开关57和顶58。
本发明的隔离断路器按照如下说明执行其分断开关功能。
通过如上所述控制轴5上的动作起动该断路器，接着在手动控制或电机驱动下整个设备沿箭头F3的方向倾斜。然后就得到图5中所示的相对位置，在这种位置时隔离断路器的所有电极都位于抽屉45中。在说明的实施例中可以看出，控制箱6是与角铁4一起绕轴转动的。这种配置确保分断开关操作可以看见，从而对操作人员来说提高了安全性。控制箱6带有的指示器6A，例如色条能进一步提高上述的安全性。在不同的实施例中，控制箱是固定的，当电极在推拉式控制下进行操作，这是特别容易实施的。
一种公知的装置(图中未示出)能防止把抽屉全部拉出来，从而防止接触配电架的汇流条分隔间中的部件。下面说明的装置彻底防止了当抽屉处于其打开位置时接触汇流条。
图6示出了一个已知被拉开的抽屉，使得电极能够被检查或被更换。可以看出，电极的这种配置确保了只有在分断开关处于断开位置，抽屉才能被重新关上，最后应当看出，当抽屉打开时，可以通过转动角铁4把隔离断路器的电极置于垂直位置，例如执行接合和偏差测试，或取下电极。
柜43包括一个固定的第一挡板62，在正常运行时，该挡板把汇流条分隔间的左侧部分与电缆分隔间的左侧部分隔开。
该柜还装有两个滑槽61A，在滑槽中一个活动的第二挡板61B能够滑动。在隔离断路器的正常运行位置，挡板61B位于挡板61的上方(图4)。当隔离断路器处于其隔离位置时，挡板61B占据了图中右侧的位置，这样就防止了从配电架前面对汇流条分隔间的所有接触。
抽屉装有一个绕轴转动的自动遮板62，通过返回弹簧63把遮板62推动到合适位置。当隔离断路器处于正常运行时，该遮板把汇流条分隔间的右侧部分与电缆分隔间隔开。当正在执行分断开断操作时，通过进入与夹片端13接触和保持与其接触的状态，起到把该设备接到地电位的作用(图5)。
可以看出与控制箱6相连的金属条4处于地电位。因为隔离断路器的所有电极都安装在这根条上，所以实际上不存在相间飞弧的危险。
电极上的电流传感器17起检测流过电极的异常过载电流或短路电流的作用，从而导致断开断路器。直接作用式最大电流继电器(该继电器不需要辅助电源)可以装在控制箱6中。即使电极的外壳下降到与金属条相齐，电流检测器就将检测接地故障，并将起动断开。
图7示出了本发明隔离断路器的分断开关功能是怎样通过电动执行的。
在图中可以看出，金属条4，用于电极的控制轴5以及一个曲柄40。图中未示出相应的电极，以便使图面更简洁。
通过两个分别固定到抽屉45的壁45A和45B上的滚珠轴承75和76支撑条4。通过焊接等方法把控制箱6固定到角铁4上。电动机78被固定到抽屉的壁45A上，该电动机通过螺杆79驱动固定到条4的大齿轮77，从而形成减速，这种驱动使条4和箱6转动而不受控制轴5的转动的控制，如上所述电动地进行分断开关操作说明了，该设备适用于遥控，因此它可以适用于通常没有操作人员和维修人员的变电站。
除了上述的最大电流继电器之外，箱6中还包括用于转动控制轴5以及适合于执行本发明隔离断路器的断路器部分中断开和闭合操作过程的整个机构。图8是表示该机构的原理图，该机构可以方便地直接连接到隔离断路器的控制轴5。该图足以解释这个机构的原理，本领域技术人员所具有的能力就可以实施，参看Eugene Maury撰写的文章可以有助于他们实施该机构，该文章发表于《Tech-niques d′Ingenieur))D657-4第49页，名称是“Appareillage electrique d′interruption a haute ten-sion”。
在图8中可以看出，轴5沿角铁4延伸，在这个实施例中角铁4被固定到控制箱6。
该机构包括一个装有弹簧的圆筒80，构成驱动能量的存储器。电动机和减速齿轮箱部件81起驱动圆筒的作用，以便把能量存储在弹簧中。当弹簧释放时，圆筒使轴82转动，而轴82总是沿着相同的方向转动。轴82与电动或手动控制下的耦合装置83相联，使得通常的断开和闭合操作过程能够执行(例如一个操作过程：断开、0.1秒、闭合、断开)。偏心装置84起把轴82的单向转动变换成来回圆周运动的作用，该运动被传递到隔离断路器的控制轴5。从图1和图6中可以看出，在众所周知的方式中该机构还包括含有手柄85的手动复位机构。
图8A和图8B示出了一种实施方式，在这里作为用于传动挡板61B机构的非限定的实施例。
柜47的后面装有一个有中孔61D的动盘61C，中孔的形状适于安放条4，条4从抽屉中伸到面45B之外(图7)，因此当分断开关操作期间，电极支承条绕其本身的轴转动时，使得该动盘也被转动。当该条是如上所述的角铁时，孔的形状最好是方形或长方形的。用两个与轴61E协同动作的连动装置，通过动盘的转动以移动方式传动挡板，轴61E平行于挡板平面和条4。用轴承(图中未示出)把轴61E装到柜47上。通过连杆61F使该轴转动，连杆61F第一端铰接到盘61C，第二端铰接到固定在轴61E上的曲柄61G。该轴的转动被变换成移动，并通过两个连动装置传递到挡板。这里仅详细说明了一个连动装置(在抽屉后部的那个连动装置)、因为另一个连动装置与其完全相同。第一连动装置包括连杆61H，其一端固定到轴61E，另一端铰接到曲柄61I，曲柄61I再铰接到挡板。在分断开关操作期间，嵌入盘61C的孔中的支承条4沿箭头F的方向转动。盘61C的转动使轴61E也转动，该曲柄和连杆组件61H-61I导致挡板61B移动，从而防止接触汇流条分隔间的右侧部分。在分断开关操作之后，如果抽屉被拉出来，一个锁键嵌入盘61C的缺口61K，从而把挡板保持在合适的位置。锁键带有弹簧，当抽屉被推回到里面时，锁键就脱开。
在以上的附图中可以看出，断路器的电极是通过转动控制轴5来传动的。图8C示出了一个不同的实施例，在该实施例中轴5是用推拉移动来传动的。这个运动以惯用方式传递到杠杆32，例如通过连杆32A和曲柄32B。这种配置有特殊的优点，那就是同样能够使用固定的控制箱6而不会有任何需要解决的技术问题。
下面将说明用于防止接触汇流条分隔间的挡板的不同实施例。
图8D和gE示出了两个叠置的平行挡板，对这两个挡板分别给出了总的标号61L和61R。挡板61L包括具有三个长方形片61L1、61L2和61L3的第一部分，每片上都有一个缺口，通过具有长椭圆形槽孔61N的细长片61M把三片连接在一起。挡板61L进一步包括具有三片61L′1、61L′2和61L′3的第二部分，每片上都有一个缺口，通过细长片61M′把它们连接在一起，该片的每一侧都有柱销61P，并嵌入槽孔61N中。通过如610那样的弹簧把片61L和61M彼此推近。缺口限定了开口，当电极处于其接合的位置，这些开口合适地围绕电极的圆周，从而把配电架分隔成两个部分。
挡板61R包括具有三个长方形片61R1、61R2和61R3的第一部分，通过一个细长片(没有附图标号)把它们连接在一起，细长片上有长椭圆形槽孔；挡板61R还包括具有三个长方形片61R′1、61R′2和61′R3的第二部分，通过一个细长片(没有附图标号)把它们连接在一起，细长片上有其中嵌入柱销61P的槽孔。通过如61S那样的弹簧把两部分彼此推近。
当断路器处于其断开和分断隔离位置时，挡板61R防止接触配电架的汇流条分隔间。
通过电极本身带有的突出部，例如突出部61T，或者通过参照图8A和8B说明的那种机构，传动挡板61L和61R。
本发明的隔离断路器可以用于建造造价低的变电站，这种变电站占地面积小，但却包括了所有用于操作必需的部件。
图9和10示出了一种变电站，具有四个通过架空连接装置连接到线路入口或变压器出口的入口或出口，以及使用一组汇流条的配电装置。
图9是一个正视图，为了显示电站的内部，在该图中把前面去除了。
在这个实施例中，变电站包括四个分隔间91至94，它们分别由壁91A和91B、92A和92B、93A和93B以及94A和94B定界。分隔间并排地安放，它们分别装有顶91C、92C、93C和94C，以及后面91D、92D、93D和94D。
壁和顶最好由选自混凝土、玻璃纤维加强水泥(GRC)、铝或铁材料制成相同的板。这种粗制的单元构件价格非常便利。它能用于高达72KV的变电站。无需外部公司提供服务，本发明隔离断路器的制造商就能在这种变电站中安装设备。电站的这种新设计能够成为一种出口政策的基础，按照这种出口政策，制造板材和顶可以选定由当地的合作者提供。
在配电架91中可以看出，绝缘馈通装置101、102和103通过端子111、112、和113连接到架空线路，端子111、112和113与本发明安装在角铁4上的隔离断路器电极121、122和123协同操作，角铁4配置在抽屉45中，并被固定到控制箱6。端子111、112和113被例如91E、92E、93E和94E绝缘子保持在合适位置，这些绝缘子分虽固定到壁91A、92A、93A和94A。隔离断路器的电极与一组汇流条121、122和123协同操作，该组汇流条延伸到电站的整个宽度，但仅穿过以下的壁91B、92A、92B、93A、93B和94A。这组汇流条被例如91F、92F、93F和94F绝缘子保持在合适位置，这些绝缘子分别固定到壁91B、92B、93B和94B。这些绝缘子可以是电流互感器或避雷器。
这些壁具有足够的深度，以便提供遮蔽的操作通道125。
参照图9和10的上述变电站满足了所有功能上的要求。容纳隔离断路器的抽屉可以直接插入分隔间，用预制板很容易组装这些分隔间，并且在生产厂里馈通装置，绝缘子和电流互感器或避雷器就能被安装到板材上。
在隔离间之间，以及在线路侧和汇流条侧之间的绝缘是确保的，因此不可能发生任何相间故障。
上述表型的变电站可以制成适用于7.2KV至72KV范围内的任何电压。
图11示出了一种与上述变电站总体上相似的变电站，但是其中由一组共用的汇流条131形成入口，而由电缆141、142、143和144形成出口。每个分隔间都装有本发明的隔离断路器151、152、153和154。
图12示出了一种具有一个架空出口和两个使用电缆的地下出口的变电站。该电站包括第一模件161、第二模件171、第三模件181和第四模件191。第一模件161具有在其顶板上的馈通装置162和隔离断路器163；汇流条172在第二模件171中向上延伸，该模件具有母线支承绝缘子173和174；第三模件181包括一个有用于地下电缆出口183的隔离断路器182；以及第四模件191包括一个有用于地下电缆出口193的隔离断路器192，模件181和191通过一组共同汇流条200馈送。
图13是一种H结构电站的电路图。该电站包括两条入口线路L1和L2，两个变压器出口TR1和TR2、以及三个断路器D1、D2和D3，其配置在相应的分断开关对S11与S12、S21与S22和S3与S′3之间。通过对应的分断开关S4和S5保护变压器出口。
由于采用本发明，使用5个相同的模件201至205和一个其中汇流条向上延伸的模件206(图14)，所以能够以非常低的造价制造这种电站。
模件201、202和203包括本发明的断路器DS1、DS2和DS3，它们分别取代了以下的设备组：S11、D1、S12；S21、D2、S22；S3、D3、S′30分断开关S4和S5分别由本发明的隔离断路器中省掉了电流断路腔，而代之以形成每个电极两个终端之间内部连接的导体，这就是说，仅保留了分断开关功能。
因此，通过使用5个相同的标准配电架，外加一个其中汇流条组向上延伸并且仅包括几个支承绝缘子的配电架，就能以造价特别低的方式建造H结构电站。
本发明的隔离断路器特别适用于制造能使电缆接地的配电架。在某些国家里这种接地是通过标准要求的，特别是在英国，英文术语“整体接地”是公知的。图15示出了一种能够执行这种接地的配电架。它包括装入本发明隔离断路器三个电极的拉出式抽屉750。因为这是端视图，所以在图中仅能看见一个电极751。附图标号751A标示该电极的顶夹片端，标号751B标示其底夹片端。该配电架包括一组汇流条752和电缆出口753。与图4和5中所示的配电架相比可以看出，接地开关57已经被省掉了。
按照如下方式执行“整体接地”功能：
使隔离断路器处于断开位置；
向外拉出抽屉；
通过电极支承条沿顺时针方向的转动，使隔离断路器倾斜直到45°。
通过金属托架755(图16使断路器的三个电极短路，该金属托架具有三个嵌入电极顶夹片端751A的触头761、762和763。因为托架的分支部分与抽屉接触，抽屉又通过支承电极的金属条被接地，所以托架还起把断路器的电极接地的作用。托架还包括支座764和765，当电极重新向回倾斜时，支座起限制电极沿逆时针方向转动行程的作用，支座还起把电极保持在与汇流条752有足够距离的位置。
在抽屉仍处于拉出来的状态，并且电极仍处于倾斜45°的情况下，金属延伸器754嵌合到电极的每个底夹片端751B上。
然后隔离断路器又返回到水平位置，并把抽屉关闭；
电极逆时针方向转动直到它们进入支座，从而具有使延伸器754处于与电缆出口接触的作用；以及
隔离断路器被闭合，从而通过断路器使电缆接地。
在这时如果电缆上存在电压，由于会导致短路，断路器的电极就断开。
因此可以看出，使用几个简单的并且是完全可靠的附件，装有本发明隔离断路器的配电架就能够实现“整体接地”。
本发明适用于中压或高压(高达72KV)电站，这种电站设计新颖，造价低，并且可靠。
如果考虑现有技术的中压电站，可以看出无论安装在城市里或装在农村，这种设备几乎总是要安装在一个特定的建筑物里。该设备由多个预制中压配电架构成，对于电缆入口和电缆出口，对于传动设备和保护装置，以及对于继电器装置，配电架中的每一个都构成分立的构件。
由一组配电架构成的电站要把这些配电架对准，使其连接到对所有配电架共同的一组汇流条。
因为配电架的体积是包括在电站的体积之中，所以可以说在配电架与电站之间存在着多余的工作。
中压供电网的操作总是在寻找使电站中在一个配电架中可能发生的事故引起的后果减小到最小程度。在这个方面正在做着进一步的努力，以便满足欧洲范围改善对用户供电质量运动的要求：
把故障部件接地的努力，和避免相间对称故障的努力，而相间对称故障总是最危险的，并导致最大量的损失；以及
避免电弧扩散的努力，除了发生事故的那个配电架之外，电弧还可能损坏其它配电架。
尽管作了上述努力，万一发生故障，仍然存在小尺寸金属配电架中导引飞弧的困难，在这些金属配电架填充有绝缘材料。
在所有国家里，每年都有若干个中压电站被火烧毁，一般是由于故障持续了很久的时间，这是因为正在发生故障时，用于保护装置的辅助电源已经耗尽。
如图17和18中所示，隔离断路器使得建造结构简单并且造价低的中压电站成为可能。
在这些图中可以看出，构件900一般呈长方平行六面体形，由混凝土、玻璃纤维加强水泥(GRC)或与其等效的耐火建筑材料制成。构件900包括多个室901、902和903，每个室都装有一个本发明的隔离断路器。每个室都邻接一个装有保护装置的分隔间，保护装置最好安装在一个相应的滑动抽屉上，并装入可移动的柜子里(图中未示出)。分隔间和室由顶板905覆盖，顶板905和顶906一起限定一个分隔间907，其中装有一组对应分隔间共用的汇流条。
每个分隔间分别安放装有上述类型隔离断路器921、922或923的抽屉911、912或913，这些隔离断路器具有共用的支承条916和控制箱915。这些断路器可以由绝缘的馈通装置931、932和933连接到汇流条组，并连接到用于电缆951、952和953和出口941、942和943，通过在电站地基910中形成的电缆通道，这些电缆离开电站。
在电站的前面有一个人行通道917(图18)，在正常运行时通过挡板920把该人行通道关闭。当要对其中一个隔离断路器进行操作时，例如隔离断路器922，在图中用虚线示出，挡板被举起，抽屉被拉出来。
除了具有建造成本低的优点之外，参照图17和18上述的电站还具有使用本发明隔离断路器本身所固有的优点。此外，采用由混凝土或类似材料制成的分隔间和室的设计能够确保；相间故障几乎没有可能扩散，或损坏用于操作、遥控或远距离信号传输等目的所需的低压装置。
可以看出，装有隔离断路器电极的抽屉可以通过手动或电动机控制进行传动。还能提供一个底下有轮子的支撑台，用于方便地把抽屉拉出来，并在抽屉处于拉开位置时，用于支撑该抽屉。
显然，可以使用本发明的用途是许多的，并不限于上面给出的各种实施例，本发明可以用于所有使用断路器、分断开关和电流测量装置的中压成套设备。

Claims (12)

1.一种适用于任何技术类型的多极六氯化硫隔离断路器，在该隔离断路器中每个电极包括一个充满六氟化硫并装有第一和第二金属端板的绝缘外壳，该外壳内装有一组定触头和一组动触头，该组定触头连接到外面的第一夹片端，并且在机械上和电气上连接到第一端板，该组动触头电气上连接到外壳外面的第二夹片端，固定在第二端板上，并且机械上连接到一个传动机构，其特征在于：对于每个电极，动触头(25，28)都是通过滑动触头电气上连接到一个在外壳体内延伸并与其同轴的固定金属管(31)，该管向外开口进入一个密封罩(15)，所述第二夹片端(16)被固定在该罩上，所述动触头被接到一个传动杆(34)，该传动杆配置在所述管内并在罩内铰接到机械传动装置(35、36、38)的第一端，该机械传动装置以密封的方式穿过该罩，并具有在该罩外铰接到一个绝缘杆(39)第一端的第二端，该绝缘杆的另一端通过一个曲柄(40)铰接到对该隔离断路器各电极共用的一个控制轴(5)，该控制轴与一个金属条(4)平行配置，接到地电位，该金属条具有固定在其上的该隔离断路器的电极，电极被基本上固定在其相应的外壳中部，各个外壳以平行方式被垂直地配置到所述金属条上，所述金属条的两端以可绕轴旋转的方式被安装到基本上呈长方形的抽屉(45)的两个相对面上，通过旋转所述金属条直到相对抽屉90°来执行该隔离断路器的分断开关功能，该抽屉大到足以容纳电极组，该控制轴与一个控制箱(6)相联，该控制箱包括用于存储传动能量的机构和用于以转动或移动方式传动所述控制轴(5)的装置，以便能使所有的电极同时执行其断路功能。
2.根据权利要求1所述的隔离断路器，其特征在于：用绕线磁性环形铁芯(17)围绕外壳(10)构成电流互感器，该环形铁芯被配置在所述金属条的上方。
3.根据权利要求1或2所述的隔离断路器，其特征在于：断路器装在金属柜(43)之中，所述抽屉能够在该金属柜中滑动。
4.根据权利要求3所述的隔离断路器，其特征在于：该金属柜(43)包括绝缘部件(49，51)，用于支撑与隔离断路器相配合的汇流条组(48)和电缆出口(55)。
5.根据权利要求4所述的隔离断路器，其特征在于：绝缘部件(49，51)选自绝缘子、电流互感器和避雷器。
6.根据权利要求3所述的隔离断路器，其特征在于：该金属柜包括固定挡板(61)，该固定挡板与固定到抽屉上的可绕轴转动的遮板(62)相配合，以便当隔离断路器处于运行状态时，把汇流条分隔间与电缆分隔间分开。
7.根据权利要求3所述的隔离断路器，其特征在于：该金属柜装有与固定挡板(61)相配合的滑动挡板(61B)，以便当抽屉处于其拉开位置时，防止接触汇流条分隔间。
8.根据权利要求7所述的隔离断路器，其特征在于；通过固定到金属柜上并由所述金属条(4)转动的盘(61C)使所述动挡板运动，该盘通过连动装置(61F、61G)使轴(61E)转动，所述轴固定到至少一个连杆(61H)，该连杆与铰接到所述滑动挡板(61B)的曲柄(61I)协同动作。
9.根据权利要求1所述的隔离断路器，其特征在于：该金属柜包括两个平行的挡板(61L、61R)，每个挡板包括两个弹簧能够作彼此分离和彼此推近运动的部分，当断路器断开关处于其隔离位置时，一个挡板(61L)把汇流条分隔间与配电架的电缆分离间分开，而当断路器处于运动状态时，另一个挡板(61R)通过其具有的开口围绕电极起到相同的分隔作用。
10.根据权利要求3所述的隔离断路器，其特征在于：该金属柜(43)装有分断开关(57)，用于把隔离断路器保护的出口电缆接地。
11.根据权利要求3所述的隔离断路器，其特征在于：配置在一组汇流条(752)和电缆出口(753)之间的断路器能够通过断路器使电缆整体接地，通过托架(755)短路断路器的顶端(751A)，并通过使它们处于与抽屉(750)接触的状态使其接地，以及通过延伸器导体(754)在隔离断路器底端与电缆出口之间提供接触进行所述电缆整体接地。
12.根据权利要求11所述的隔离断路器，其特征在于：托架(755)包括有电气和机械作用的支座(764)，用于限定在抽屉(750)内部的转动行程。
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