CN1033677C - 铠装电站中进行分段切换和接地的部件 - Google Patents

铠装电站中进行分段切换和接地的部件 Download PDF

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Abstract

本发明为一个用于金属铠装式电站的部件，该部件被设计成能提供与分别设置在给同一组三相母线供电的二个出口端处的三个三相分段开关相等效的功能，使用该部件能使上游的分段开关接地；其特征在于：分段开关的接地通过与第二接触部分(44R，44S，44T)和第三接触部分(43R，43S，43T等)相配合的第一接触部分(31R，31S，31T等)来实现；上述的第二接触部分和第三接触部分由一根公共的轴所承载。

Description

铠装电站中进行分段切换和接地的部件
本发明涉及处于接地金属屏蔽中的电力设备，也称作“金属铠装型设备”。
更精确地说，本发明涉及一种包含二个出线端的设备中的“分段开关”和“相关接地开关”功能。
图1是一个H型站的电路图。在入线端A1和A2处，图1中示出了可以通过分段开关S1和S2进行隔离的断路器D1和D2；在出线端De1和De2处，图1中示出了可以通过分段开关S3和S4进行隔离的断路器D3和D4。在这二个支路之间，图1中还示出了其两侧装有分段开关S5和S6的断路器D5。下面，我们只考虑这一电站的一半，亦即由虚线包围的那一部分P，因为该电站的其余部分是对称并且完全相同的。
习惯上，这种电站是由端对端组装的多个不同的组件来构成的。图2中示出了半个电站P1，它包括多个被赋与图1中的标号相同的标号的组件部分。另外，使分段开关S1，S3和S5进行上游接线的接地装置分别被标为MALT1，MALT3，和MALT5。参考数字5表示出口母线组。
这种技术中所具有的缺点是基本上都与安装费用有关。每个部件必须以气密方式与邻接部件进行连接，这就需要大量的母线支撑垫圈、耦合环、固定螺栓等，以及需要相当长的安装时间。此外，每个分段开关都必须具有一个驱动部件。
本发明的目标是提供一种能在保持相同的服务能力的条件下使安装费用大大减少的电站。
本发明的基本原理是通过下面的途径在减小电站的制造成本：即提供一种包括一个单一的可动组件的部件，上述的可动组件既可完成分段开关S1，S3和S5的功能，也可以完成接地开关MALT1，MALT3以及MALT5(图2中用线L1包围起来的部分)的功能。
本发明在发生故障时的服务连续性与现有的每个部件都有一个单独的控制部分的那种类型的设备完全相同。
在普通的金属铠装式电站中，为了在一组母线的一个分段开关上进行工作，就必须切断送往该组母线的电力。因此，把六个上述提到的功能集中到一个公共的可动组件上而实现的费用节省将被操作的不方便而抵销。换句话说，本发明的部件在发生故障时的服务连续性将保持不变。而实际上，由于电站中的元件的减小，特别是旋转元件的减少(1个而不是6个)，总的服务连续性将有所改善。
通过阅读下面的根据附图对本发明的二个实施例进行的描述，可以更好地理解本发明。
图1.是一个H型电路的示意图；
图2.是表示图1中的电站中的各组件部分的示意图；
图3.是其中插入了本发明的一个部件之后的一个金属铠装式电站的示意图；
图4.是本发明的部件的第一个实施例的分解透视图；
图5、5A、6、6A、7、7A，8、8A，9、9A和10、10A是表示该组件占据的各个位置以及相应的电路图。
图11.是本发明的部件的一个变型实施例的轴向侧视剖面图。
图12.是沿图11中所示的XII-XII线的剖视图。
图1和图2上面已经描述过，将不再引用到它们。
图3中示出了本发明的部件(总体标号为10)是怎么插入一个电站中的，图中示出了包围住断路器D1的包层11，包围住断路器D3的包层13，以及包围住标为5的母线组的包层15。图3中还示出了用于驱动部件10的驱动杆16，以及用于防止分段开关S1、S3和S5被打开和接地的挂锁17和18。任何其他类型的锁定系统也是可以使用的。
图4是本发明的部件的第一个实施例的分解图。
在图3中标为20的金属包层在图4中未示出。
在包层中有一个具有三个绝缘板21，23，25的固定组件。由字母R、S、T表示的各相导体就穿过这些绝缘板。绝缘板21和23被设置成轴向对准，它们分别在最接近断路器D1的末端和最接近断路器D3的末端为本发明的部件确定边界。板25的轴线与板21和23的轴线正交，它确定本发明的部件在靠近断路器D5的末端处的边界。
三相母线组被标为31，33和35，它们分别由插板21、23和25所承载，它们与二个出线端和母线组5相对应。
组31中的母线具有伸展成约50°圆弧(更一般地说，这个范围是45°至65°)的凸触头31R、31S和31T。同样，组33中的母线具有伸展成约50°圆弧的凸触头33R、33S、和33T。母线组35中的母线具有伸展成100°圆弧(更一般地讲，这个范围为90°至110°)的触头35R、35S和35T。母线组35中的触头与母线组31和33中的触头隔开一个对应于20°圆弧(更一般地讲，这个范围为15°至30°)的距离，这对维持一个绝缘距离来说是足够的了。
本发明的部件包括一个总体标号为40的可动部件。该可动组件包括一根轴42，该轴42以气密方式穿过部件的包层20，并由部件之外的杆16所驱动。
轴42上承载着三根平行的绝缘臂43R，43S和43T。任何一个给定臂(如43R)的一端都装有一个设计成与弧形触头31R、33R和35R进行电气配合的接触爪44R。臂43R的另一端装有一个由也能与上面提到的凸触头相配合的弧形爪45R构成的触头。
爪45R能与全部三组母线31、33和35中的凸触头进行接触，并且起码与其中三组进行接触。为此，爪45R的形状是伸展140°的圆弧；更一般地说，这个角度的范围为125°至155°。
臂43S和43R上装有与壁43R上的接触爪完全相同并且在图中标有相同的数字分别加上字母S和T的接触爪。
这样，通过转动轴42，就可以建立电站工作或者维修期间所需的各种电力结构。
图5示出了处于图5A中所示的那种电力构造下的轴位置，亦即，分段开关S1，S3和S5闭合，接地开关MALT1，MALT3和MALT5断开。
图6示出了处于图6A中所示的那种构造下的轴位置，亦即，分段开关S1和所有接地开关均断开，分段开关S3和S5闭合。
这个位置可以从图5中所示的位置通过将轴顺时针旋转约30°来获得。
图7示出了处于图7A所示的构造下的轴位置，其中分段开关S1被断开，接地开关MALT1闭合，分段开关S3和S5闭合，接地开关MALT3和MALT5断开。这种构造可以从图6中的构造开始将轴顺时钟旋转30°得到，它对应于将靠近断路器D1那端的出口端隔离并且完全接地，用于维护目的。
图8示出了处于图8A中所示的那种电气构造下的轴42的位置，亦即，靠近断路器D3那端的出口端被隔离，接地开关全部断开。这个位置和图6中所示的位置相对于母线组35而言对称。
图9中示出了处于图9A中所示的那种电气构造下的轴42的位置。此时，靠近断路器D3的出口端被隔离和接地。这种构造与图7中所示的构造是对称的。
图10中示出了处于图10A中所示的电气构造下的轴42的位置，此刻母线组与被接地并且与电路的其余部件相隔离。这个位置可以从图5中所示的位置开始将轴旋转180°得到。
图11和图12中示出了本发明的第二个实施例，其中接触爪是固定的，而凸触头是可动的。这一变型能将触头的数量减至3，能减轻可动组件的重量，从而减少整个装置的成本。
在图11，12和图4中，相同的部件被给予相似的参考数字。
在母线组31、33、和35个末端装有用于组31的接触爪31R′，31S′和31R′；用于组33的33R′，35R′和35T′。在图12中只示出了爪35R′。
这些接触爪占据一个大约为20°至25°的角度范围。
可动组件的轴42′上装有臂43R′，43S′和43T′，这些臂的末端装有接触部分44R′，44S′和44T′这些接触部分通过一个导体(图中未示出)实现互连并且接地。
轴42′上还装有具有接触部分53R、53S和53T的52S和52T。这些接触部分是圆弧形的，伸展的角度约210°。更一般地说，这一范围为190°至220°。
这些接触部分的尺寸被选择得能符合电极之间的绝缘距离(d1)以及电极与地之间的绝缘距离(d2)。
图11和图12中所示的部件能用来形成与上面参照图5至图10(六个位置)描述的构造相同的电气构造。
本发明的部件与现有的装置相比可以节省最多可达70％的制造费用。
本发明可以使用在每相都有一个接地金属盒的金属铠装式电站中。

Claims (5)

1.一种用于金属铠装式电站的部件，该部件包括其中充有具有良好的介电性质的气体的气密包层，上述包层(20)具有分别被第一、第二嵌装物(21和23)密封的第一、第二开口，上述的第一、第二嵌装板(21，23)由绝缘材料制成，被设置成互相轴向对准，其特征在于：上述包层还包括一个由第三嵌装板(25)密封的第三开口，上述的第三嵌装板(25)由绝缘材料制成，其轴线与上述的第一、第二嵌装板的轴线相正交；三相母线组(31，33，35)穿过这些嵌装物，其末端是处于包层内部的第一接触部分(31R，31S，31T；33R，33S，33T；35R，35S，35T；31R′，31S′，31T′；35R′，35S′，35T′)；上述部件还包括一根以气密方式穿过包层(20)并且安装在其中的轴(42，42′)，上述的轴(42，42′)上装有一个驱动部件(16)，并且支承着带有与相电气连接在一起并且与地相连的第二接触部分(44R，44S，44R′，44S′，44T′)的第一组三个臂(43R，43S，43T；43R′，43S′，43T′)，上述的第二接触部分能在上述的轴旋转时与上述的第一部分进行配合；上述的轴上还至少装有支承着能在轴旋转时与上述的第一接触部分相配合的第三接触部分(43R，43S，43T，46R，44S，46S，45T，46T，53R，53S，53T)的一个第二组臂(43R，43S，43T；51R，51S，51T，52R，52S，52T)，，上述的第二接触部分能够在任一时刻只与一组母线的第一接触部分相接触，而上述的第三接触部分在任何时候都能与所有三组母线的第一接触部分接触，并总是和二组母线的第一接触部分进行接触。
2.如权利要求1所述的部件，其特征在于：上述的第一接触部分(31R，31S，31T；33R，33S，33T；35R，35S，35T)是呈圆弧形的圆形部分。
3.如权利要求2所述的部件，其特征在于：对应于上述的二个出线端的母线组(31，33)的第一接触部分(31R，31S，31T；33R，33S，33T)伸展至40°至60°的范围内的一个角度；对应于另一母线组(35)的第一接触部分(35R，35S，35T)伸展至90°至110°范围内的一个角度；上述的出线端的第一接触部分和上述的那组母线的第一接触部分之间的空隙的伸展角度为位于15°至30°的范围内的一个角度。
4.根据权利要求1的部件，其特征在于：上述的第二接触部分(44R，45S，45T)是接触爪，上述的第三接触部分呈伸展或125°至155°的范围内的一个角度的圆弧形。
5.根据权利要求1的部件，其特征在于：上述的第一接触部分(31R′，31S′，31T′，33R′，33S′，33T′，35R′，35S′，35T′)为接触爪，第二接触部分(44R′，44S′，44T′)和第三接触部分(53R，53S，53T)为与上述爪配合的扁平导体，上述的第三接触部分呈伸展角度为190°至220°的范围内的一个角度的圆弧形。
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