CN103608884B - 开关装置和开关柜 - Google Patents
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Abstract
一种用于配电的开关装置（102、104、106），可电连接到电导体（114、116、118），该开关装置包括：断路器（126、128、130），该断路器可电连接到该电导体；以及至少部分地导电的壳体（120、122、124），其中，该断路器安装到该壳体上。该开关装置提供该断路器（126、128、130）与该电导体（114、116、118）之间的电流路径。该壳体（120、122、124）容纳用于操作该断路器（126、128、130）的至少一个导向构件（150、152）。该壳体容纳该断路器与该电导体之间的电流路径的第一部分（131），该电流路径的该第一部分电连接到该断路器，其中，该开关装置包括用于将该断路器电连接到该电导体的开关（144），该开关包括可移动到第一位置、第二位置和第三位置的开关元件（146），其中，在该第一位置中该开关元件电连接到该电流路径的该第一部分和该电导体，在该第二位置中该开关元件从该电导体断开并且电连接到该电流路径的该第一部分和接地元件（192），在该第三位置中该开关元件从该电导体和该接地元件断开。一种用于配电的开关柜，包括至少一个该开关装置。
Description
技术领域
本发明涉及可电连接到电导体的用于电力分配的开关装置。该开关装置包括可电连接到该电导体的断路器以及至少部分地导电的壳体，其中，该断路器安装到该壳体上。该开关装置提供该断路器与该电导体之间的电流路径，并且该壳体容纳用于操作该断路器的至少一个导向构件。该至少一个导向构件可相对于该壳体移动，并且该壳体容纳该断路器与该电导体之间的电流路径的第一部分，该电流路径的该第一部分电连接到该断路器，并且该壳体具有外表面。此外，本发明涉及包括至少一个上述类型的开关装置的开关柜。
背景技术
现有技术的用于例如1-1000kV的中压和/或高压，比如12、24或36kV的开关柜通常包括容纳在外壳或封装中的一到五个模块，并且每个模块包括至少三个电衬套（三相AC配电系统的每个相位一个电衬套）、从每个电衬套通向各自的断路器的例如真空断路器的导体、选择器开关（每个断路器一个选择器开关）和母线（每个相位一个母线）。选择器开关用于将断路器连接到母线或者从母线断开断路器。每个选择器开关通常包括可以在其连接到母线的位置或从母线断开的位置之间移动的开关刀。
断路器通常是可以由弹簧加载的真空断路器并且用于在具体工作状况出现之后中断电路。在该断路之后，选择器开关可以手动地或自动地从各自的母线断开，要么到选择器开关接地的位置要么到例如可以执行开关的断路器侧上的组件的电测量的断开位置。
在US2008/0217153A1、US2004/0104201A1和DE3528770A1中的每一个中公开了开关柜的实例，其中，公开了这样一种开关柜，该开关柜对于每个相位具有断路器、母线以及可在第一位置、第二位置和第三位置之间枢转的可移动开关元件，其中，在该第一位置中该开关元件将该断路器电连接到到母线，在该第二位置中该开关元件接地/大地并且在该第三位置中从该母线和地断开该开关元件，该第三位置对应于切断位置。
US2005/0241928A1公开了一种具有用作由轻质材料构造的线路或负载切换的内部导体的电力断续器。
US3919511公开了一种配备有机构壳体的断路器，其中由包括导电材料的半壳部分地覆盖该机构壳体以免损害断路器壳体内部的电场。
US5057654公开了一种具有断续器单元的断续器开关组件，该断续器单元具有模制壳体和封盖部分，其中，将导电分路电流路径的导电部分与该封盖部分一体模制，该导电部分通常是薄的构件或带。
US2002/0179571A1公开了一种用于配电系统的电路断续器设备，包括由导电材料例如铝制造的壳体，以用于形成第一端子与第二端子之间的电连接的一部分。该壳体连接到位于该第一端子与壳体之间的电路断续器如真空断续器，并且该壳体容纳用于操作该电路断续器的手动把手和杠杆机构组件。可替换地，该壳体由不导电材料制造，其中，具有用于形成第一端子与第二端子之间的电连接的一部分的导电分路。
WO2004/032298-A1公开了一种紧凑结构的气体绝缘开关，其包括真空断续器，其中，将组件固定并且电连接到导电盒以便减小每个组件的可移动接触单元的电场。
US5003427公开了一种金属封闭的多相位高压开关装置，包括母线、电力开关和三路开关。
US5276286公开了一种用于在结冰条件下操作的暴露在室外的断开器，包括安装到保护性金属封盖上的真空开关，该金属封盖容纳用于操作该真空开关的构件。JP2001143582-A公开了一种连接到壳体的真空断路器。WO01/78100-A1公开了一种用于柱上安装的绝缘电路断路器，包括安装到由金属材料制造的壳体上的真空断续器，并且该壳体容纳用于操作该真空断续器的引导构件。
EP2180490-A1、US2008/0217153-A1、US2004/0104201-A1和DE3528770A1公开了一种包括断路器和可在三个位置之间关于枢轴枢转的开关元件的开关装置。在第一位置中该开关元件电连接到断路器和母线。在第二位置中该开关元件电连接到断路器和接地元件，在第三位置中该开关元件从母线和接地元件断开。
发明目的
开关柜应该被设计为防止开关柜的组件之间的放电、电弧或闪络的到来。现有技术的开关柜可能需要太多的空间来实现安全规范即防止放电或电弧的到来。然而，同时，需要紧凑的开关柜，该紧凑的开关柜需要更少的空间但是仍然确保抗破坏性放电的安全。
因此，本发明的一个目的在于降低开关柜的组件或单元之间的闪络、放电或电弧的风险。
本发明的另一个目的在于提供具有紧凑的设计的开关柜。
发明内容
通过提供一种可电连接到电导体的用于配电的开关装置来实现本发明的上述目的，该开关装置包括：断路器，该断路器可电连接到该电导体；以及至少部分地导电的壳体，其中，该断路器安装到该壳体上，该开关装置提供该断路器与该电导体之间的电流路径，并且该壳体容纳用于操作该断路器的至少一个导向构件，该至少一个导向构件可相对于该壳体移动，并且该壳体容纳该断路器与该电导体之间的电流路径的第一部分，该电流路径的该第一部分电连接到该断路器，并且该壳体具有外表面，其中，该开关装置包括用于将该断路器电连接到该电导体的开关，并且其中该开关包括可移动到第一位置、第二位置和第三位置的开关元件，其中，在该第一位置中该开关元件电连接到该电流路径的该第一部分和该电导体，在该第二位置中该开关元件从该电导体断开并且电连接到该电流路径的该第一部分和接地元件，在该第三位置中该开关元件从该电导体和该接地元件断开。
通过将在第一位置和第二位置中开关元件所电连接（即导电接触）到的电流路径的第一部分放置在壳体中，使得电流路径的第一部分容纳在壳体中，可以给予壳体的外表面特别平滑的外形。因此，以有效的方式均匀地分配由经过开关装置的电流的电压生成的电场或电场应力，并且有效地降低在开关装置的组件之间以及在壳体与周围环境（例如另一相的开关装置的外壳，或地）之间的闪络、放电或电弧的风险。结果，可以将具有一个或多个根据本发明的开关装置的开关柜制造得更紧凑并且体积较小，并且因此开关柜需要更少空间。当安装时，可以特别有效地降低开关装置和开关柜的垂直延伸，提供有效的紧凑性。此外，可以避免电场的任何额外屏蔽。在壳体中用于操作该断路器的至少一个导向构件的提供也有助于电场的均匀分配。该开关装置可用于多种不同的应用例如用于负载断路开关应用和电路断路器应用，而不需要任何或者至少不需要任何实质性的设计更改。该开关装置易于组装和安装并且可以在到达工作场地之前被组装或预组装，这助于安装工作。
由于该改进的开关装置，可以降低对于用于容纳开关装置的封装内的电绝缘气体的需求，并且有可能取代例如SF6而可以使用空气。但是，本发明的开关装置可以有利地结合包含任意绝缘气体例如SF6的封装，并且该开关装置的壳体也可以填充或包含任意绝缘气体。
断路器被适配为断开/中断电流路径并且被适配为闭合电流路径。存在多个本领域的熟练技术人员公知的现有技术断路器。断路器具有至少两个状态。第一状态是闭合或导电状态，在第一状态中断路器经过它传导电流，并且第二状态是断开或不导电状态，在第二状态中断路器断路/中断经过它的电流路径并且在第二状态中它实质上不导电并且不传导任何电流。通常，断路器被适配为检测故障条件并且在故障检测之后断路电流，并且之后，断路器可以（手动地或自动地）复位以恢复正常导电操作。
根据本发明的开关装置的一个有利的实施方式，该断路器是真空断续器，但是该断路器可以是任意合适的类型的断路器如SF6气体断续器。
根据本发明的开关装置的一个有利的实施方式，该开关装置包括电导体。
该电导体有利地是母线，但是它也可以是任意其他电导体形式。该壳体有利地由例如铝的合适的导电材料制造，比如铸铝。但是，该壳体也可以由铜、锌、导电聚合物材料或任意其他合适的导电材料制造。铸模或模制铝壳体是不昂贵的的程序。有利地在特定位置例如在电连接区域将该壳体电镀镍或银。
断路器的主要或较大部分可以有利地位于壳体外部。该至少部分地导电的壳体有利地是导电的。
该壳体可以包括用于接收开关元件的至少一部分的开口例如槽。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，在该第一位置中该开关元件可电连接到位于该壳体外部的电导体。借助该实施方式，进一步改善开关柜的紧凑性。
在该第二位置中该开关元件可以电连接到位于壳体外部的接地元件。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，在该第三位置中该开关元件位于该壳体的该外表面中。借助该实施方式，可以由壳体完全屏蔽开关元件。开关装置的电介质性能不受损害，并且进一步改善电场和电场应力的分配。此外进一步改善开关柜的紧凑性。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，在该第三位置中该开关元件电连接到该电流路径的该第一部分。借助该实施方式，进一步改善电场和电场应力的分配以及开关柜的紧凑性。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该开关元件可关于旋转轴枢转并且可在该第一位置、第二位置和第三位置之间枢转。这是用于在开关元件的不同位置之间移动开关元件的有效方式，这支持开关柜的紧凑设计。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该开关元件的该旋转轴位于该壳体的该外表面之外。借助该实施方式，可以将开关元件可枢转地安装到它在壳体外部的旋转轴上，并且进一步改善电场和电场应力的分配。可替换地，开关元件的旋转轴位于壳体的外表面内部。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该开关元件的该旋转轴位于该开关元件之外。该实施方式支持开关元件在它的不同位置之间的有效移动。
开关元件可以具有细长的延伸。开关元件可以限定沿该细长延伸的纵轴，并且该开关元件的纵轴可以与开关元件的旋转轴错位。可替换地，开关元件的旋转轴可以与开关元件相交。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该开关元件具有第一端部和第二端部，其中，该开关元件在第一端部和第二端部之间延伸，其中，在该第一位置中该开关元件的该第一端部电连接到该电流路径的该第一部分并且该开关元件的该第二端部电连接到该电导体，并且在该第二位置中该开关元件的该第二端部从该电导体断开并且电连接到该电流路径的该第一部分并且该开关元件的该第一端部电连接到该接地元件。借助该实施方式，进一步改善电场和电场应力的分配和开关柜的紧凑性。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该开关元件从该第一端部非线性地延伸到该第二端部。开关元件可以沿弧形或曲线形或V字形从第一端部延伸到第二端部。借助该实施方式，从第一端部到第二端部的电气距离即电流路径的长度长于开关元件的第一端部和第二端部之间的几何距离。因此，由于其有利的几何形状，开关元件可以提供足够长的电气距离但是可以仍然容纳在紧凑的壳体中。开关元件的该“弧”形进一步增强壳体、开关装置和开关柜的紧凑性。当开关元件关于旋转轴枢转时，开关元件可以形成朝向开关元件的旋转轴的凸形。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，在该第三位置中该开关元件的第一端部和第二端部电连接到该电流路径的该第一部分。借助该实施方式，进一步改善电场和电场应力的分配和开关柜的紧凑性。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该开关装置包括用于形成该断路器与该电导体之间的电流路径的第一部分的导电构件，其中，该外壳容纳该导电构件。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该导电构件具有第一端部和第二端部，其中，该导电构件在第一端部和第二端部之间延伸，其中在该第一位置中该开关元件电连接到该导电构件的该第二端部，并且在该第二位置中该开关元件电连接到该导电构件的该第一端部。该实施方式支持开关元件在它的不同位置之间的有效移动。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，在该第三位置中该开关元件电连接到该导电构件该第一端部和第二端部。借助该实施方式，进一步改善电场和电场应力的分配和开关柜的紧凑性。
开关元件可以包括可以基本上平行的两个开关刀。当开关元件连接到导电构件时，导电构件可以夹在两个开关刀之间，以改善导电构件与开关元件之间的接触。导电构件可以有利地具有位于第一端部和第二端部之间的中间部分，并且第一端部和第二端部的厚度可以大于中间部分的厚度。该实施方式支持开关元件在它的不同位置之间的有效移动，并且支持开关元件与导电构件之间的连接。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该断路器包括导电第一触头和导电第二触头，该第二触头可相对于该第一触头并且相对于该壳体移动，并且当该第一触头与该第二触头接触时该断路器处于闭合位置，并且当该第一触头与该第二触头分离时该断路器处于断开位置，其中该开关装置包括用于将该导电构件电连接到该第二触头的柔性第二电导体。借助该实施方式，进一步改善电场和电场应力的分配和开关柜的紧凑性。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，壳体被适配为在开关装置的操作期间处于基本上与断路器的第二触头的电势相等的电势。借助该实施方式，进一步改善电场和电场应力的分配。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，壳体具有用于壳体的悬挂的通孔。因此，提供壳体的有效的悬挂，这对于电场的分配没有任何实质程度的损害。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，壳体的外表面平滑弯曲地朝向并且进入通孔。借助该实施方式，可以避免具有高的介电应力的所谓的三重点。当使用被插入到通孔中的轴时这是有利的。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，开关装置包括插入到壳体的通孔中的轴，其中，该轴可以关于它的纵轴并且相对于壳体旋转，其中，该轴连接到该至少一个导向构件，并且其中，该轴和它的旋转被适配为控制该至少一个导向构件的移动。借助该实施方式，提供对断路器的有效的控制，这对于电场的分配没有任何实质程度的损害。有利地，当多个相位例如三个相位中的每个相位具有该创造性的开关装置时，可以将相同的轴插入每个壳体的通孔中，以控制所有壳体的该至少一个导向构件的移动。可替换地，可以使用两个推/拉杆代替使用用于操作断路器的所述轴，一个推/拉杆用于断开断路器并且一个推/拉杆用于闭合断路器。用于控制断路器的其他装置也是可行的。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该壳体由至少一个铸造部分制造。该壳体有利地由两个由合适的装置结合的铸造部分制造。借助这些实施方式，有效地支撑断路器，并且获得机械稳定的开关装置和系统。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，该壳体具有平滑的外形，以分配由经过该开关装置该电流的电压生成的电场。壳体的该外形或外部几何形是平滑的，因为该壳体不具有带角度的外形例如具有尖锐的角或边缘并且没有粗糙度。借助该实施方式，以有效的方式进一步均匀地分配由经过开关装置的电流的电压生成的电场或电场应力，并且进一步降低在开关装置的组件之间以及在壳体与周围环境（例如另一相的开关装置的壳体，或地）之间的闪络、放电或电弧的风险。结果，可以将具有一个或多个根据本发明的开关装置的开关柜制造得更紧凑并且体积更小，并且因此开关柜需要更少空间。此外，避免电场的任何额外屏蔽。
根据本发明的开关装置的另一个有利的实施方式，壳体具有平滑的外表面，以分配由经过开关装置的电流的电压生成的电场。该壳体的外表面是平滑的，因为外表面没有粗糙度、凸起或尖锐的凹口。该外表面是均匀地弯曲的。借助该实施方式，进一步改善电场或电场应力的均匀分配。进一步降低在开关柜的组件或单元之间的闪络、放电或电弧的风险，并且开关柜可以具有更紧凑的设计。
还通过提供一种用于配电的开关柜来获得本发明的上述目的，其中，该开关柜包括至少一个如权利要求1到16中的任一项所述的开关装置和/或任意一个根据本发明的开关装置的根据任意一个上述实施方式的开关装置。借助根据本发明的开关柜，获得具有紧凑的设计以及开关柜的组件或单元之间的降低的闪络、放电或电弧风险的开关柜。另外，由于结合根据本发明的开关装置的各种实施方式的公开的上述原因，提供改进的开关柜。
根据本发明的开关柜的一个有利的实施方式，该开关柜包括用于容纳该至少一个开关装置的封装。
根据本发明的开关柜的另一个有利的实施方式，开关柜对每个相位包括这样的开关装置。
根据本发明的开关装置和/或开关柜有利地被适配为用于中压和/或高压，例如1kV以及以上。
分别根据本发明的开关装置和开关柜的上述实施方式和特征可以以各种可能的方式组合以提供进一步有利的实施方式。
从实施方式的详细描述看出根据本发明的开关装置和开关柜的进一步有利的实施方式和本发明的进一步有利的优点。
附图说明
现在将通过实施方式并且参考附图更详细地描述本发明的实施方式以用于示例的目的，其中：
图1是包括根据本发明的开关装置的三个实施方式的、根据本发明的开关柜的实施方式的示意性部分视图；
图2-4是开关柜的实施方式和图1的开关装置的一个实施方式的示意性剖面图；
图5是图2-4的开关装置的实施方式的壳体的外部的示意图；
图6是开关装置实施方式的示意性剖面图，用于显示用于操作断路器的至少一个导向构件；
图7-9是图2-6的开关装置的开关的一个实施方式的示意图；以及
图10-11是导电构件的一个实施方式的示意图，该导电构件形成图2-6的开关装置的断路器和电导体之间的电流路径的第一部分。
具体实施方式
图1示意性地显示根据本发明的开关柜的一个实施方式，其具有根据本发明的用于配电的开关装置的三个实施方式102、104、106，其中，为了说明的目的，一个开关装置102的壳体的一部分被切割。所示开关柜是配电开关柜并且包括可以被容纳在封装107（见图5）中的多个开关装置102、104、106。封装107可以被多个电衬套（未显示）穿透，其中多相系统的每个相位一个电衬套。各自的导电构件108、110、112可以从每个电衬套延伸到各自的开关装置102、104、106。在封装107外部，电衬套可以连接到电缆（未显示），该电缆要么将开关柜连接到负载要么连接到中压或高压配电线路。
开关装置102、104、106中的每一个可电连接到母线形式的电导体114、116、118。开关装置102、104、106中的每一个包括可以由金属例如铝或任意其他合适的金属制造并且可以由两个铸造部分制造的导电壳体120、122、124，以及安装到壳体120、122、124上的断路器126、128、130。壳体120、122、124可以与断路器126、128、130的一部分重叠。断路器126、128、130的较大部分位于壳体120、122、124外部。可以由接合壳体120的圆柱形容器129保持断路器126（见图6）。开关装置102、104、106提供断路器126、128、130与电导体114、116、118之间的电流路径。壳体120容纳断路器126与电导体114之间的电流路径的第一部分131。电流路径的第一部分131电连接到断路器126。
每个壳体120具有外表面134和内表面136。壳体120、122、124的外形或外部几何形可以是平滑的，以分配由经过开关装置102、104、106的电流的电压生成的电场。壳体120的外形是平滑的，因为壳体不具有带角度的外形并且没有粗糙度（见图5）。壳体120的外表面134也可以是平滑的，以分配由经过开关装置102、104、106的电流的电压生成的电场。壳体120的外表面134是平滑的，因为外表面134没有粗糙度，尖锐的凸出或者尖锐的凹痕。每个壳体120可以由至少一个铸造部分例如安装到彼此上的两个铸造部分制造。
断路器126、128、130的形式为真空断续器并且以常规的方式包括电连接到第一端子138的导电第一触头（未显示）和电连接到第二端子140的导电第二触头（未显示）。第二触头和第二端子140可相对于第一触头并且相对于壳体120移动。当第一触头和第二触头接触时，断路器126处于闭合（导电）位置，并且当第一触头和第二触头分离时，断路器126处于断开（不导电）位置。断路器126、128、130是常规的并且是熟练技术人员已知的并且因此不详细描述。要理解还可以使用其他断路器代替真空断续器。
上述的电流路径的第一部分131的形式可以是形成断路器126与电导体114之间的电流路径的第一部分131的导电构件132。参考图2-4和图6，导电构件132可以安装到壳体120的内表面136上。导电构件132可以通过借助将导电构件132电连接到第二触头的柔性第二电导体142连接到第二端子140来电连接到断路器126的第二触头（见图6）。导电构件132借助用于将断路器126电连接到电导体114的开关144，电连接到电导体114。开关144包括导电开关元件146。第二电导体142和开关元件146可以形成断路器126与电导体114之间的电流路径的第二部分。壳体120、122、124中的每一个可以包括用于接收开关元件146的至少一部分的开口148例如槽，以允许开关元件146与容纳在壳体120中的导电构件132接触（见图1）。开关元件146可以被适配为在壳体120中所提供的开口148中移动。下面进一步详述导电构件132和开关144。
参考图6，壳体120可以容纳用于操作断路器126的多个导向构件150、152。多个导向构件150、152可以包括用于形成偏置组件150的第一导向构件组150。偏置组件150可以包括用于容纳至少两个偏置构件156、158的外壳154。偏置构件156、158中的每一个的形式可以是压缩弹簧例如线圈弹簧。偏置组件150也可以设计为其他方式并且可以是单个偏置构件例如线圈弹簧的形式，或者任意其他弹簧装置例如碟形弹簧等等。偏置组件150连接到断路器126的第二触头但是与断路器126的第二触头绝缘，并且被适配为当断路器126处于闭合位置时针对第一触头偏置第二触头。偏置组件150可相对于壳体120轴向地移动。此外，多个导向构件包括可关于枢转轴159旋转的枢转臂152。偏置组件150连接到枢转臂152，并且枢转臂152的旋转影响偏置组件150的轴向移动。偏置组件150的轴向移动影响断路器126的第二触头的轴向移动。偏置组件150可以经由可以与第二端子140并且与断路器126的第二触头绝缘的轴向可移动的导向杆间接地连接到第二触头。
每个壳体120可以具有用于悬挂壳体120的通孔161。可以将轴163插入到每个壳体120的通孔161中。通孔161的外表面134可以平滑弯曲的朝向并且进入通孔161。通过外表面134的朝向并且进入通孔161的所述平滑弯曲167，可以避免具有高的介电应力的所谓三重点。轴163可关于它的与枢转臂152的枢转轴159同轴的纵轴165并且相对于壳体120旋转。轴163连接到枢转臂152。轴163的旋转导致枢转臂152旋转。轴163被适配为通过控制枢转臂152的旋转并且因此控制偏置组件150的轴向移动，控制断路器126的第二触头的移动。
参考图7-8，更详细地示意性显示了上述开关144。如上所述，开关144包括开关元件146。开关元件146可以包括可基本上彼此平行的两个导电开关刀160、162。当连接到导电构件132时，开关元件146可以被配置为在两个开关刀160、162之间接收导电构件132，以提供有效的接触。可替换地，开关元件可以包括单个开关刀。开关元件146可关于旋转轴164枢转。开关元件146可以具有第一端部166和第二端部168，其中，开关元件146在第一端部166和第二端部168之间延伸。开关元件146的旋转轴164位于开关元件146外部。开关元件146可以具有细长的延伸，并且开关元件146可以与开关元件146的旋转轴164错位。可替换地，开关元件的旋转轴可以与开关元件相交。开关元件146可以从第一端部166非线性地延伸到第二端部168。开关元件146可以经由将开关元件146连接到旋转轴164的中间元件170，可枢转地安装到位于壳体120外部的其旋转轴164上。参考用于显示从下面所观察的开关元件146的图8，两个开关刀160,162可以通过连接装置172、174彼此连接。参考图9，其显示了连接装置172的横截面。每个连接装置172可以包括与一个开关刀160一体的中空的突出体176。突出体176邻接另一个开关刀162。每个连接装置172可以包括附接元件178和压缩弹簧180。压缩弹簧180被容纳在中空突出体176的内部空间182中并且由附接元件178保持就位。附接元件178可以在中空突出体176的内部空间182之内轴向地延伸并且可以附接到另一个开关刀162。压缩弹簧180可以围绕附接元件178。借助连接装置172、174，可以针对导电构件132有效地偏置开关刀160、162，并且获得开关元件146与导电构件132之间的有效的接触。此外，开关刀160、162中的每一个可以具有凸出184，以进一步增强开关元件146与导电构件132之间的接触。
参考图10-11，更详细地示意性显示上述导电构件132。导电构件132可以略微弯曲。导电构件132可以具有第一端部186和第二端部188，其中，导电构件132在第一端部186和第二端部188之间延伸。导电构件132可以具有位于第一端部186和第二端部188之间的中间部分190，并且第一端部186和第二端部188的厚度d1可以大于中间部分190的厚度d2。通过中间部分190与端部186、188之间的不同的厚度，助于并且改善开关元件146的移动。
参考图2-5，更详细地说明了开关144的操作。在图2-5中，仅显示一个相位的开关装置102。在图2-5中未显示的开关装置104、106被配置为与所显示的开关装置平行并且因此藏在所显示的开关装置后面或位于所显示的开关装置前面的平面中。开关144的开关元件146可移动到第一位置，其中，在第一位置中开关元件146物理地连接到并且电连接到电流路径的第一部分131，即连接到导电构件132并且连接到电导体114，并且因此提供断路器126与电导体114之间的电流路径。在第一位置中，开关元件146可以电连接到位于壳体120外部的电导体114。在图2中（并且同样在图1中）示出了开关元件146的第一位置。在第一位置中，开关元件146的第一端部166可以被配置为物理连接到并且电连接到导电构件132，更精确地说到导电构件132的第二端部188，并且开关元件146的第二端部168可以被配置为物理连接并且电连接到电导体114。
开关144的开关元件146可移动到第二位置，在第二位置中开关元件146从电导体114断开并且物理连接并且电连接到导电构件132和接地/地面元件192。在图3中示出了开关元件146的第二位置。在第二位置中，开关元件146的第二端部168可被配置为物理连接并且电连接到导电构件132更精确地说导电构件132的第一端部186，并且开关元件144的第一端部166可以被配置为物理连接并且导电连接到接地元件192。
开关144的开关元件146可移动到第三位置，在第三位置中开关元件146从电导体114断开并且从接地元件192断开。在图4中示出了开关元件146的第三位置。在第三位置中，开关元件146可被配置为物理连接并且电连接到导电构件132。在第三位置中，开关元件146的第一端部166和第二端部168可以物理连接并且电连接到导电构件132更精确地说导电构件132的第一端部186和第二端部188。在第三位置中，开关元件146可以位于壳体120的外表面134中。
如前所述，开关元件146有利地可关于旋转轴164枢转并且在第一位置、第二位置和第三位置之间枢转。开关元件146的旋转轴164可以位于壳体120的外表面134之外。
接地元件192和电导体114可以被配置为接合开关元件146的两个开关刀160、162之间的空间，以获得有效的接触。
图5显示了当开关元件146处于图4中所示的第三位置中并且因此与电导体114断开并且因此与接地元件192断开并且位于壳体120的外表面134中时，图2-4中所示的壳体120的外部。如上所述，壳体120的外形和壳体120的外表面134是平滑的，以分配由经过开关装置102的电流的电压生成的电场。
开关144作为所谓的安全开关或选择器开关，其未被适配为断路中压或高压电路自身而是被适配为在已经由断路器126执行断开之后将断路器从中压或高压线路断开。在开关柜中具有三位置开关元件的原因是本领域的熟练技术人员公知的并且在这里不详细描述。开关144的第二位置可以被视为安全位置，允许关于组件如连接到开关柜的电缆的安全维修和维护。第三位置可以被视为切断位置。
通过开关144的该创造性的设计，改善电场和电场应力的分配，并且允许开关柜具有紧凑设计。
上述实施方式的每个壳体可被适配为在开关装置的操作期间处于基本上与断路器的第二触头的电势相等的电势。
要理解，开关柜可以包括多个例如上文所述的开关柜或单元。对于每个电相位，可以存在公共母线比如如上所述的电导体，其从一个单元延伸到另一个单元。封装可以是或者不是多个开关柜/单元共用的。可以用可以被加压的电绝缘气体或气体混合物填充封装。充空气的封装也是可能的。
在通过引用的方式并入本文的欧洲专利申请号09179639.1中公开了三位置开关和开关设备的电流路径的配置的可替换的设计。
本发明不应该被视为限于所示的实施方式，而是在不脱离所附权利要求的范围的前提下可以由本领域熟练技术人员进行修改和变化。
Claims (18)
1.一种用于配电的开关装置(102、104、106)，可电连接到电导体(114、116、118)，所述开关装置包括：
断路器(126、128、130)，所述断路器可电连接到所述电导体；以及
至少部分地导电的壳体(120、122、124)，其中，所述断路器安装到所述壳体上，
所述开关装置提供所述断路器(126、128、130)与所述电导体(114、116、118)之间的电流路径，并且所述壳体(120、122、124)容纳用于操作所述断路器(126、128、130)的至少一个导向构件(150、152)，所述至少一个导向构件可相对于所述壳体移动，并且所述壳体容纳所述断路器与所述电导体之间的电流路径的第一部分(131)，所述电流路径的所述第一部分电连接到所述断路器，并且所述壳体具有外表面(134)，所述开关装置包括用于将所述断路器电连接到所述电导体的开关(144)，并且所述开关包括可移动到第一位置、第二位置和第三位置的开关元件(146)，其中，在所述第一位置中所述开关元件电连接到所述电流路径的所述第一部分和所述电导体，在所述第二位置中所述开关元件从所述电导体断开并且电连接到所述电流路径的所述第一部分和接地元件(192)，在所述第三位置中所述开关元件从所述电导体和所述接地元件断开；
其中，所述开关装置(102、104、106)包括形成所述断路器(126、128、130)与所述电导体(114、116、118)之间的所述电流路径的所述第一部分(131)的导电构件(132)，并且所述壳体(120、122、124)容纳所述导电构件，
所述断路器(126、128、130)包括导电第一触头和导电第二触头，所述第二触头可相对于所述第一触头并且相对于所述壳体(120、122、124)移动，并且当所述第一触头与所述第二触头接触时所述断路器处于闭合位置，并且当所述第一触头与所述第二触头分离时所述断路器处于断开位置，并且所述开关装置(102、104、106)包括用于将所述导电构件(132)电连接到所述第二触头的柔性第二电导体(142)，
所述壳体(120、122、124)被适配为在开关装置的操作期间处于基本上与所述断路器(126、128、130)的第二触头的电势相等的电势。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，在所述第一位置中所述开关元件(146)可电连接到位于所述壳体(120、122、124)外部的电导体(114、116、118)。
3.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，在所述第三位置中所述开关元件(146)位于所述壳体(120)的所述外表面(134)中。
4.根据权利要求1到2中的任意一个所述的开关装置，其特征在于，在所述第三位置中所述开关元件(146)电连接到所述电流路径的所述第一部分(131)。
5.根据权利要求1到2中的任意一个所述的开关装置，其特征在于，所述开关元件(146)可关于旋转轴(164)枢转并且可在所述第一位置、第二位置和第三位置之间枢转。
6.根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于，所述开关元件(146)的所述旋转轴(164)位于所述壳体(120)的所述外表面(134)之外。
7.根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于，所述开关元件(146)的所述旋转轴(164)位于所述开关元件(146)之外。
8.根据权利要求1到2中的任意一个所述的开关装置，其特征在于，所述开关元件(146)具有第一端部(166)和第二端部(168)，其中，所述开关元件在所述第一端部(166)和所述第二端部(168)之间延伸，在所述第一位置中所述开关元件的所述第一端部电连接到所述电流路径的所述第一部分(131)并且所述开关元件的所述第二端部电连接到所述电导体(114)，并且在所述第二位置中所述开关元件的所述第二端部从所述电导体断开并且电连接到所述电流路径的所述第一部分并且所述开关元件的所述第一端部电连接到所述接地元件(192)。
9.根据权利要求8中的任意一个所述的开关装置，其特征在于，所述开关元件从所述第一端部(166)非线性地延伸到所述第二端部(168)。
10.根据权利要求8所述的开关装置，其特征在于，在所述第三位置中所述开关元件(146)的所述第一端部(166)和所述第二端部(168)电连接到所述电流路径的所述第一部分(131)。
11.根据权利要求1到2中的任意一个所述的开关装置，其特征在于，所述壳体(120、122、124)包括用于接收所述开关元件(146)的至少一部分的开口(148)，以允许所述开关元件(146)与容纳在所述壳体中的导电构件(132)接触。
12.根据权利要求11所述的开关装置，其特征在于，所述导电构件(132)具有第一端部(186)和第二端部(188)，其中，所述导电构件在所述第一端部(186)和所述第二端部(188)之间延伸，在所述第一位置中所述开关元件(146)电连接到所述导电构件的所述第二端部，并且在所述第二位置中所述开关元件电连接到所述导电构件的所述第一端部。
13.根据权利要求12所述的开关装置，其特征在于，在所述第三位置中所述开关元件(146)电连接到所述导电构件(132)的所述第一端部(186)和所述第二端部(188)。
14.根据权利要求12到13中的任意一个所述的开关装置，其特征在于，所述壳体(120、122、124)是导电的。
15.根据权利要求1到2中的任意一个所述的开关装置，其特征在于，所述壳体(120、122、124)由至少一个铸造部件制造。
16.根据权利要求1到2中的任意一个所述的开关装置，其特征在于，所述壳体(120、122、124)具有平滑的外形，以分配由经过所述开关装置(102、104、106)的电流的电压生成的电场。
17.一种用于配电的开关柜，其中，所述开关柜包括至少一个根据权利要求1到16中的任意一个所述的开关装置(102、104、106)。
18.根据权利要求17所述的开关柜，其特征在于，所述开关柜包括容纳所述至少一个开关装置(102、104、106)的封装(107)。
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