CN1061182C - 气体绝缘式负载断路系统 - Google Patents

Abstract

一种气体绝缘式负载断路系统包括单一容器构成的开关主体；装在开关主体前面板上的操纵柄；装在开关主体前面板上的主电路套筒；装在主电路套筒一侧的接地套筒；连接主电路套筒，把电流供给开关主体内部的电流源固定接触端；连接接地套筒用于释放施加于开关主体内部电流的接地固定接触端；可转动地与操纵柄协作的主轴；啮合于主轴，可活动地传送主轴转动的活动杆；可操作地装在活动杆上协同活动杆转动在电流源固定接触端和接地固定接触端间选择连接的电流传输元件。

Description

气体绝缘式负载断路系统

本发明涉及一种气体绝缘式负载断路系统，特别是涉及一种改进的气体绝缘式负载断路系统，其能容易地释放掉与电源断开的电缆的剩余电流，并能够在电缆连接工作完成之后容易地进行电缆连接测试。

一般当把电源在电力电缆连接的一个预定部分断开时，使用一个负载断路系统修理电源的故障。在修理电源故障时，修理该断开之前必须人工进行接地操作，以便释放断路部分的剩余电流。

此外，在电缆连接工作之后，很难测试在该电缆连接工作中是否存在任何电缆连接的问题。即，当检测电缆连接工作时，必须人工进行接地操作。上述的两个人工操作可能造成安全事故，因此工业中需要更容易地释放剩余电流和更容易地测试电缆连接工作。

更详细地讲，在工业中已经在使用气体绝缘式负载断路系统，其仅针对双位方法。即，上述的双位方法的使用范围是有限的：打开和闭合状态。由于这种现有方法的目的是要在释放剩余电流时在空气中产生电弧，因而它可能造成安全事故。

现在参考现有的气体绝缘式负载断路系统的结构和操作对上述问题进行更详细的解释。

首先，如图1和图2A至2F中所示，当分别断开开关S1和S2以便测试电缆连接工作或维修电缆连接时，必须在连锁状态下测试电缆连接是十分不利的。此外，必须对接地和负荷的电流进行电弧放电。需要有一种如图2F所示的利用套管的绝缘方法，把电缆如图2D中所示的那样隔开，和如图2E中所示的那样把分隔开的电缆接地。

如上所述，在接地工作完成以前，电缆被认为是带电的。也就是说电缆连接被认为是处于充电状态。因此，必须有十分小心的维护工作。换言之，就是有可能发生安全事故。

以下参考附图3A至7B对现有气体绝缘式负载断路系统进行更为详细的说明。

如附图所示，在现有的气体绝缘式负载断路系统中，当开关根据安置在开关主体1的前面板上的操纵柄4的操作而工作时，一个活动触点7与一个连接于主电路套筒5的固定触点6相接触，或是与其分开。此外，电流通过主电路套筒5施加到开关主体1，或切断它的电流源。

图5A显示了一个现有的喷气装置，其中电缆是断开的，以显示它的操作，图5B显示了一个其中电缆是连接的喷气装置，以便显示它的操作。此外，图6A显示了一种现有负载断路系统的连接器组件的组合状态，图6B显示了一种现有负载断路系统的连接器组件的拆开状态，图7A显示了一个除下绝缘帽以显示其放电操作的现有负载断路系统的连接器组件，图7B显示了一个插上一个接地弯头以显示其放电操作的现有负载断路系统的连接器组件。

如图中所示，当断开开关以进行维修或其它电缆连接工作时，用一个防止操作者发生安全事故的绝缘杆13取下绝缘帽12，然后把一个接地弯头14很快地插入和拔下，以使带电电缆放电，在空气中产生电弧。

在图6A至7B中，标号8代表肘形弯头连接器，9代表接线端子，10代表一个电缆适配器，11代表一个接线插塞。

如上所述，由于现有的气体绝缘式负载断路系统是用于一种双位操作开关的，因此在电缆连接工作之后给电缆放电时，或在电缆连接工作之后测试电缆连接时，利用一个在电缆3端点的连接元件2使电缆3接地时可能发生安全事故。

此外，为了防止发生上述的事故，在释放电缆剩余电流时需要一个使用绝缘杆的额外工作。

因此，本发明的一个目的是提供一种克服了现有绝缘式负载断路系统中的问题的气体绝缘式负载断路系统。

本发明的另一个目的是提供一种能够容易地把阻断了电能供应的电缆中的剩余电流释放掉的气体绝缘式负载断路系统。

本发明的再一个目的是提供一种能够在电缆连接工作完成之后容易地进行电缆连接测试的气体绝缘式负载断路系统。

本发明的再一个目的是提供一种能够将SF₆绝缘与喷气装置技术结合在一起以提供一种具有喷气装置功能而又不需要一个适当的外部存储SF₆气源的开关的气体绝缘式负载断路系统。

本发明的再一个目的是提供一种气体绝缘式负载断路系统，利用它在SF₆中电弧放电不会产生导电的淀积物或可爆气体。

本发明的再一个目的是提供一种能够减少其本身重量的气体绝缘式负载断路系统。

本发明的再一个目的是提供一种可以安装在一个不需要进行安装作业的预定地点的气体绝缘式负载断路系统。

本发明的最后一个目的是提供一种不需要有防火结构或排水及通风预防措施的气体绝缘式负载断路系统。

为达到上述目的，提供了一种本发明的气体绝缘式负载断路系统，其包括一个开关主体，该开关主体是由一个最好是充满不可燃SF₆气体的单一容器构成的；一个安装在开关主体前面板上、用于控制打开／闭合状态和施加于其上的电流的接地状态的操纵柄；一个安装在开关主体的前面板上的，用于形成电流的打开／闭合通路的主电路套筒；一个安装在主电路套筒的一侧用来形成接地通路的接地套筒；一个连接于主电路套筒的电流源固定接触端，通过它把电流供给开关主体的内部；一个连接于接地套筒的，用于释放施加于开关主体内部的电流的接地固定接触端；一个可以与操纵柄协同转动的主轴；一个啮合于主轴并且可运动地传递主轴的转动的活动杆；和一个可操作地安装在活动杆上，并且协同活动杆的转动可选择地连接在电流源固定接触端和接地固定接触端之间的，因此可选择接通电流，切断电流和使电流接地的电流传输元件。

如上所述，本发明的气体绝缘式负载断路系统能以比现有技术更容易的方式进行接地和释放电流操作，而又不在空气中产生电弧，因此可以进行更安全的电缆连接测试。

通过以下的详细说明和附图将会对本发明有更充分的理解，给出的附图仅作为说明，因此不限制本发明，其中：

图1是一个在需要进行维修，电缆连接测试，或电缆连接作业的预定地点的现有负载断路系统的电缆连接图；

图2A是一个连接好的以显示电缆维修和电缆连接测试的现有负载断路系统图；

图2B是一个用于测试电缆是否充电的以显示电缆维修和电缆连接测试的现有负载断路系统图；

图2C是一个接地的和释放了负荷电流的以显示电缆维修和电缆连接测试的现有负载断路系统图；

图2D是一个其中电缆断路的以显示电缆维修和电缆连接测试的现有负载断路系统图；

图2E是一个其中电缆是接通的以显示电缆维修和电缆连接测试的现有负载断路系统图；

图2F是一个其中电缆用套筒绝缘的以显示电缆维修和电缆连接测试的现有负载断路系统图；

图3A是一个现有负载断路系统的正视图；

图3B是一个现有负载断路系统的侧视图；

图4是一个现有负载断路系统的电缆连接图；

图5A是一个其中电缆是断路的以显示其操作的现有喷气装置的剖视图；

图5B是一个其中电缆是接通的以显示其操作的现有喷气装置的剖视图；

图6A是一个现有负载断路系统的连接器组件的组装状态图；

图6B是一个现有负载断路系统的连接器组件的拆开状态图；

图7A是一个其中绝缘帽被取下的以显示其放电操作的现有负载断路系统的连接器组件图；

图7B是一个其中接地弯头是被插上的以显示其放电操作的现有负载断路系统的连接器组件图；

图8是一个本发明的气体绝缘式负载断路系统的透视图；

图9是一个本发明的气体绝缘式负载断路系统的正视图；

图10是一个本发明的气体绝缘式负载断路系统的侧视图；

图11是一个显示电缆连接状态的本发明的气体绝缘式负载断路系统图；

图12是一个本发明的气体绝缘式负载断路系统的水平剖面图；

图13是一个本发明的气体绝缘式负载断路系统的沿图12的A-A’线的水平剖视图；

图14是一个本发明的气体绝缘式负载断路系统的电流传输元件的剖视图；

图15是一个本发明的气体绝缘式负载断路系统的电流传输元件的拆开的缸体和活塞的剖视图；

图16是一个本发明的气体绝缘式负载断路系统的活动杆的顶视图；

图17A是一个接通电源的本发明的气体绝缘式负载断路系统的局部剖视图；

图17B是一个切断电源的本发明的气体绝缘式负载断路系统的局部剖视图；

图17C是一个电源接地的本发明的气体绝缘式负载断路系统的局部剖视图；

图18A是一个显示本发明的连接器组件的组装状态的连接器组件图；和

图18B是一个显示本发明的连接器组件的拆开状态的连接器组件图。

本发明的目的是要在一个密封的单一的最好是充有不可燃特性的SF₆气体的容器中进行电缆的剩余电流的释放作业和测试电缆连接。

图8显示了该气体绝缘式负载断路系统，其包括多个安装在被称为密封的单一容器的开关主体31的前面板上的操纵柄15，和多个在其中电缆被连接于操纵柄15的下部的主电路套筒35。每个主电路套筒35的一侧有一个接地套筒17。此外，在主电路套筒35的上部安排有一个检查窗29，以便从中观察操纵柄15，从而控制操纵柄15。在图中，标号32代表一个充气阀，33代表一个压力表。

此外，图9显示了一个本发明的气体绝缘式负载断路系统，图10也显示了一个本发明的气体绝缘式负载断路系统。

在附图中，标号16代表一个连接元件的终端组件，18代表一个接地插塞，28代表一个模制锥体(或一个接地线)。

图11显示了一个表示电缆连接状态的本发明的气体绝缘式负载断路系统。如图中所示，这里显示了一种与图4的现有双位开关对照的三位开关。即，这种开关在闭合位置，打开位置，和接地位置之间转换。

图12显示了一种本发明的气体绝缘式负载断路系统。如图中所示，由操纵柄15连接的电流开关和接地元件34被连接于主电路套筒35。在图中，标号38代表一个接地套管条。

图13显示了一个沿图12中的A-A’剖开的本发明的气体绝缘式负载断路系统。如图中所示，电流开关和接地元件34包括一个供应电流的电流源固定接触端19，一个释放电流的接地固定接触端19’，和一个在电流源固定接触端19和接地固定接触端19’之间接通／切断电流的电流传输元件。

在图14至16中详细地显示了上述的电流接通／切断和接地元件34，图17B显示了它的放大的视图。

参照上述的附图，现在对电流接通／切断和接地元件34的结构进行更为详细的说明。

可操作地安置在开关主体31的前面板上的操纵柄15是可转动地连接在开关主体31内部的主轴27上的，活动杆26啮合于主轴27。

此外，活动杆26位于其中的绝缘元件43包括一个电流源固定接触端19，和固定接触端20，以及接地固定接触端19’固定于其上的固定接触端20’，一个制成预定形状的导电元件39位于其另一侧。

其内部形成滑动接触端(sliding aontaot point)41的缸体25位于预定形状的导电元件39的内部。金属活塞24放置在缸体25之内，并能够在滑动接触端41的内部往复运动。此外，一个活动接触端21形成于金属活塞24中。

同时，一个绝缘帽23啮合于金属活塞24的上部。一个凸起23a形成于绝缘帽23的外圆周部分。如图16中所示，活动杆26的凹槽部分26a啮合于绝缘帽23的凸起23a，并且活动杆26与绝缘帽23是相互啮合的。

如图15中所示，滑动接触端41包括多个与金属活塞24接触的窄长的切口41a，和一个在窄长切口41a的上部形成的凸起41b，以及一个弹簧41a啮合在凸起41b的下部。

此外，多个窄长的切口21a纵向地形成于活动接触端21的外圆周部分，其中提供有多个弹簧21b。

金属活塞24的内部24a是锥形的，活动接触端21包括一个锥形的下外圆周部分21a，活动接触端21与金属活塞24的内部相啮合。

如图14中所示，预定形状的导电元件39包括一个形成于其内部的固定凸起39a，一个连接预定形状的导电元件39和滑动接触端41的铜弹簧40位于固定凸起39a上。

此外，如图13中所示，一个活动接触端22安置在预定形状的导电元件39的一侧。

以下参照附图对本发明的气体绝缘式负载断路系统的操作进行说明。

首先气体绝缘式负载断路系统的目的是要进一步提供一个具有接地功能的开关功能。在一般时间，电缆连接保持闭合状态。也就是说电流传输元件连接着电流源固定接触端19。此时如图10中所示，接地套筒17和接地插塞18凭借操纵柄15的操作经过模制锥体或接地线28接地。

即如图17A中所示，电流源固定接触端19插入绝缘帽23的空腔23b，并连接活动接触端21，活动接触端21连接金属活塞24，并经过缸体25连接活动接触端22，维持着主电路套筒35与连接元件终端组件16间的连接状态。

在上述的状态中，当通过操作操纵柄15转动主轴27以便在闭合状态和打开状态之间切换时，活动杆26以逆时针方向转动，与活动杆26啮合的绝缘帽23以顺时针方向转动，并且如图17B中所示，缸体25绕铜弹簧40转动，因此金属活塞24和啮合于绝缘帽23的活动接触端21向缸体25的滑动接触端41的内部滑动，所以电流源固定接触端19离开绝缘帽23。即如上所述，在活动接触端21离开电流源固定接触端19时，电流源被切断。

为了从打开状态切换为接地状态，当通过操作操纵柄15使主轴27转动时，活动杆26逆时针方向旋转45°，绝缘帽23跟着顺时针方向转动。如图17C所示，金属活塞24和活动接触端21从缸体25的滑动接触端41向外移动。于此同时，接地固定接触端19’插入绝缘帽23的空腔部分，并连接活动接触端21，因此通过把电缆的剩余电流接地，电缆负荷的电流被释放。

如图12和13中所示，连接于接地固定接触端19’的电流源固定接触端19被连接于接地套管条38，因此通过接地套筒17形成了一个接地电路。

通过使操纵柄15进行与上述操作相反顺序的操作，可以使接地状态转变为闭合状态。就是说使活动接触端21脱离接地固定接触端19’，并随后连接电流源固定接触端19。

与此同时，本发明的连接元件终端组件16，如图18A和18B中所示，绝缘插塞36和绝缘帽37依次结合于插有主电路套筒35的肘形弯头连接器8。即通过减小向外突出的尺寸，本发明的连接元件终端组件16的尺寸小于图6A中所示的现有技术。长度H’短于现有技术的长度H。

利用上述的结构，当测试电缆连接或地下电缆连接时，在模制锥体或接地线28从接地插塞18上断开的状态中，接地套筒17的终端施加了一个测试电压，使得电缆连接测试可以通过接地套筒进行。与现有技术相比，在本发明中不必进行电弧放电作业。

尽管为了说明的目的披露了本发明的优选实施例，熟悉本领域的技术人员应当理解，可以进行各种的修改，添加和替代，而又不脱离如权利要求中所述的本发明的范围和精神。

Claims (8)

1、一种气体绝缘式负载断路系统，包括：

一个开关主体，所述开关主体是由一个单一的容器构成的；

一个安装在开关主体的前面板上的操纵柄，用于控制施加于其上的电流的打开／闭合状态和接地状态；

一个安装在开关主体的前面板上的主电路套筒，用于形成电流的打开／闭合通路；

一个安装在主电路套筒的一侧的接地套筒，用于形成接地通路；

一个连接于主电路套筒的电流源固定接触端，通过它把电流施加到开关主体的内部；

一个连接于接地套筒的接地固定接触端，用于释放施加于开关主体内部的电流，其特征在于，还包括：

一个与操纵柄可转动的协作的主轴；

一个啮合于主轴并且可活动地传送主轴的旋转的活动杆；和

一个可操作地安装在活动杆上，并且协同活动杆的转动在电流源固定接触端和接地固定接触端之间选择连接的电流传输元件，由此选择施加电流，切断电流和接地电流。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的电流传输元件包括一个与活动接触端连接的预定形状的导电元件，一个可转动地安置在预定形状的导电元件中的缸体，一个安装在缸体内的金属活塞，和一个安置在金属活塞上部的绝缘帽。

3、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电流传输元件与镶嵌在形成于活动杆内的凹槽中的，形成于绝缘帽的两侧的凸起协同啮合于活动杆。

4、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述缸体包括一个电连接于预定形状的导电元件并形成于缸体内部的滑动接触端，和所述金属活塞可以在滑动接触端的范围内运动，因此根据在滑动接触端内的运动限定了连接于电流源和接地固定接触端的活动接触端。

5、根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述滑动接触端包括多个在与金属活塞相接触的预定部位的窄长切口，一个形成于窄长切口上部的凸起，和一个放置在凸起之下的弹簧。

6、根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述活动接触端包括多个纵向形成于其外圆周表面的窄长切口，和多个弹簧。

7、根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述金属活塞包括一个形成于其内圆周表面的锥形部分，所述其锥形部分与活动接触端的螺纹外圆周部分形成螺纹相配合。

8、根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预定形状的部分包括一个形成于内圆周表面的凸起，和一个安装在该凸起上的，用于连接预定形状部分和滑动接触端的铜弹簧。

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