CN1101764A - 在至少一个处于压力下的两个装置外壳之间的连接系统 - Google Patents

Abstract

两个外壳(1，2)间的连接系统，该外壳使两个独 立的装置与外部环境隔离，每个装置有一个接触元件 (3，4)，并且接触元件能在一个连接区域(8)内相互配 合，并且伸到使相应的外壳完全或部分封闭的隔离壁 (5，6)之外，从而使连接区域位于隔离壁之间的封闭 空间(7)，一个隔离壁承受流体(15)的压力。一个在 长度上不小于使接触元件完全接合或分离所需的距 离的保护件(22)被固定在一个外壳上，并且包住连接 区域，使得空间在接触元件被接合或分离期间保持封 闭。

Description

本发明涉及两个装置的外壳之间的连接系统，其中至少有一个装置是处于压力下。更具体地说，本发明涉及分段开关和断路器的外壳间的连接，或者是用于断路器与其他类型开关的外壳连接，或是其它任意两个上述电气装置的外壳连接。

这类装置的外壳是与地形成电连接的金属外壳，并且其包含全部带电元件。它们主要用在为本领域的技术人员所熟知的金属铠装置电站中。

图1用举例的方式示出了用于断路器与分段开关的外壳之间连接的一个惯用系统的局部截面。

在该图中可以看到，两个圆筒形金属外壳1和2的端部可以分别把断路器和分段开关（均未示出）与外部环境隔离。分别属于断路器和分段开关的，并且设计成相互配合操作的两个接触棒或元件3和4在分别从环氧树脂制成的隔离壁5和6中伸出的两个装置之间形成电连接，并且用于把外壳1和2的端部封闭在接触元件3和4相互连接的区域8附近。壁5和6还可起到支撑作用，使外壳1和2中的接触元件3和4对准。按照广泛公知的方式在外壳2内部保持一种流体15的压力，该流体通常为六氟化硫SF6，因此，该压力作用于隔离壁6上。

隔离壁5和6稍稍向外壳1和2的内侧弯曲，从而在接触元件3和4相互连接时在接触元件的连接区域8周围形成一个闭合的空间7。这一连接区域8与相互对齐的外壳1和2的端部10和11之间的接触区域9基本上处于同一平面上。

为了把外壳1和2结合在一起，在它们的端部10和11都设有环形的匹配法兰12和13，它们在端部10和11处相对于外壳1和2的轴线X的长度方向朝外伸出。在接触元件3和4相互连接时，法兰12和13也会相互接触，并且可以利用例如螺纹（未示出）使其相互固定。在接触区域9处的部件密封是由装在法兰13中的一个槽内的密封环14来实现的（未示出）。

相互连接的断路器和分段开关还可以连接到电力线路或其他电气设备上，因为它们可完成安全功能。

在这些电气设备工作时，有时例如出于维修的目的需要拆除一个装置（例如断路器），而同时还要保持分段开关能带电操作，以免额外地干扰设备的操作。

本申请人已发现，在分段开关的隔离壁6承受给定的高压力时（通常为3.5巴），工作人员在进行拆卸、维修和装配操作时要冒很大的危险。

首先，如果元件4是偏心的，在需要将两个元件重新啮合时就要对元件4施加弯曲压力，从而使壁6承受相对很高的机械应力。壁6同时还承受由外壳2内的流体15所产生的高压应力。这些力的结合可能会使壁6破裂。

偏巧，在应力刚刚作用到壁6上的时刻，元件3和4尚未完全偶合到一起，而空间7因此尚未与周围环境完全隔离。由于压力的作用壁6的爆裂会使壁的碎片从尚未闭合的空间7中排出。这些碎片可能会击中或伤害附近的人。

此外，在把插在一起或以其他方式紧固地连在一起的接触元件3和4分离的过程中，在图1中箭头F方向上施加的力可能会异常地大，其原因可能是插接不良（这种情况从外部看不到）造成的，此时接触元件就会受到过大的力。在这种情况下，壁6要承受相当高的应力，这一压力与作用在同一方向上的压缩应力相结合，就会出现使其爆裂的危险。

在另一情况下，在接触元件3和4分开以后，偶然由于使用工具时不小心等等会对壁6震动，也会导致与上述相同的爆裂后果。

在上述的后两种情况下，对于近旁的人员来说，壁6爆裂所形成的危险性与元件3和4耦合在一起时的危险性是相同的。

因此，本发明的目的是提供一种使安装人员能得到保护的连接系统，防止受压的壁发生爆裂。

为此，本发明提供了一种系统，用于把两个分离装置与外界隔离的两个外壳相互连接，每个装置包括至少一个接触元件，上述接触元件可以在一个连接区域内相互配合，至少一个上述接触元件从使相应的外壳完全闭合的隔离壁上伸出，上述连接区域位于上述隔离壁附近的一个与外界封闭的空间内，至少有一个隔离壁承受装在完全封闭的外壳内的流体的压力，上述系统的特征在于，一个保护件，其长度不小于使上述接触元件充分接合或分离时所需的距离，并且被固定在上述外壳中的“保护”外壳上。包住上述连接区域，使得在通过连在一起或分开的上述外壳使上述接触元件接合或分离的过程中，上述空间仍保持封闭，从而确保上述连接区域与外部环境保持隔离。

借助于本发明，既使在接合或分离时有一个隔离壁爆裂，连接区域所处的空间仍保持封闭;用这种方式保存任何仍被限制在封闭空间中的抛射物，使其不会碰到或伤害近旁的人。

在本发明连接系统的第一个可能的实施例中，“被保护”的另一外壳的端部在连接区域与保护外壳接合，然后由保护外壳上包住嵌入其中的被保护外壳端部的部分构成保护件。例如，保护外壳超出相应接触元件的端部延伸，由此形成的延伸部构成保护件。

在这一实施例中，在与接触元件之间的连接区域基本处于同一平面上的外壳之间的接触区域没有了。反之，两个外壳通过从连接区域两侧延伸的长度连接在一起。按这种方式，当接触元件接合或分离时，连接区域周围的空间保持封闭，而在现有技术的情况下相应的空间在接触元件之间刚刚连接时则是开放的，或是在接触元件被相互分离的瞬间同时开放。

在本发明连接系统的第二个可能的实施例中，外壳的端部是通过法兰横向延伸的，使其在接触区域的同一平面上相互接触，并且保护人体位于保护外壳的周围，保护件的一部分与固定在保护外壳上的法兰对接，并且保护件的另一部分超出法兰之外一定的长度，该长度不小于使接触元件充分接合或分离所需的距离，其剩余部分使具有相应法兰的另一外壳的端部滑入保护件内侧。

在第二实施例中，尽管两个外壳间的接触区域与连接区域仍处于同一平面上，与包含连接区域的空间处于同一平面上的包围住两个外壳的附加保护件能防止任何碎片被抛射到外侧。

第二实施例中的保护件是可移动的，从而仅在两个外壳分离时才安装。

上述保护件也可以是透明的。

有利的是，在第一实施例中，经保护外壳可以贯穿其端部，该端部由用来使可移动定位装置通过小孔嵌入保护外壳。这些定位装置用于使相应的接触元件对准，而有关的隔离壁在此时处于连接区域后面的一定位置，并因此不能起到使接触元件对准的作用。

以下将通过非限制性的说明对本发明的实施例来进行描述，从中可以看出本发明的其他特征和优点。在以下的附图中：

图1是用于连接断路器和分段开关外壳的现有技术系统的一个纵向局部截面图;

图2是一个纵向局部截面图，表示用于连接断路器和分段开关外壳，并且构成了本发明第一实施例的一个系统的封闭部分;

图3是表示图2的连接系统处于局部打开的位置;

图4是表示图2的系统处于完全打开的位置，并装有保护盖;

图5表示图2至4的连接系统的改进;

图6是图5的轮廓侧视图;

图7是一个纵向的局部截面图，它表示构成本发明第二实施例的断路器和分段开关外壳连接系统的封闭位置;以及

图8是一个分解透视图，表示图7连接系统的保护件。

在所有附图中，相同的元件采用相同的标号。

图1在上文中描述本发明背景时已解释过了。

图2至4是外壳1和2的连接系统在纵向上的局部截面图，并且构成了本发明的第一实施例，各图中示出了系统的各种不同操作位置。

在第一实施例中，外壳1和2具有各自的延伸部21和22，而不是仅伸到与接触元件3和4间的连接区域8基本处于同一平面上的接触区域为止。外壳1的延伸部21延伸到隔离壁6的附近，而外壳2的延伸部22延伸到隔离壁5附近。

延伸部22的直径大于延伸部21，从而在接触元件3和4相互配合时使延伸部21滑入延伸部22，使得外壳1和2之一嵌入另一个外壳。延伸部21嵌入延伸部22的距离不小于使接触元件完全接合或分离所需的距离。

为使法兰12和13相互接触以便达到外壳1和2连接的目的，将法兰13移到了延伸部22的端部，而法兰12则保持与现有技术相同的位置。

从图中还可以发现，隔离壁5的弯曲方向与图1中的壁5相反。这样做就有可能在外壳1内侧留出更大的空隙，以便在其中安装所需的设备。外壳1的延伸部22使得隔离壁5有可能这样移位。然而在现有技术的连接系统中是不可能的，这是因为留给接触元件3和4相互连接的空间7将会变得过小。

图2表示封闭的连接系统，即为接触元件3和4相互接合的情况。

图3表示上述连接系统在通过作用在外壳1上的力使接触元件接合或分离的时刻部分开放的情况，例如，力分别作用在与箭头F相反或相同的方向上。

如上所述，在一个接触元件嵌入另一元件的时刻，或是在接触元件相互分离的时刻，隔离壁6爆裂的危险性最大。按照本发明，空间7在这些时刻仍使延伸部21和22与外围隔开。因此，把任何由壁6爆裂所产生的抛射物都限制在空间7内部，并且不会对近旁的人造成伤害的危险。延伸部22在接合或分离期间对空间7起到保护件的作用。

在分离期间，在经过足够长的时间以便使空间7与外壳2内侧之间的压力平衡消逝之后，无论是否发生爆裂，两个外壳都可以在接触元件3和4分离之后马上被完全分离。图4示出了本发明连接系统完全打开的状态，即外壳1和2相互分离的情况。

在分离工作完成之后，并且假设隔离壁6没有爆裂，在延伸部22上可以装一个保护盖23使外壳2封闭。它用来保护壁6，使其免受意外震动的损害，从而防止其爆裂。

图5和6示出了本发明连接系统的一种可能的改进。如果隔离壁5不能使接触元件3处在外壳1的中心，这种改进是很有效的。这种情况特别是在隔离壁5处于连接区域8后面较远处时可能会出现。

可想而知，由于接触元件3不能按要求处于外壳1内的中心，并且在连接区域内的能见度很低，很难使接触元件3和4连接。

此时可以用三个中心定位装置24与接触元件3配合，以确保对准中心，定位装置应作用在接触元件3上靠近其端部的位置上。还需要具备在装在外壳1内的断路器和分段开关等电气设备的操作状态下，能使定位装置24插入封闭的外壳1中的小孔。

外壳1的延伸部21有可能满足上述两种需要。如果供定位装置24通过的通孔25设在延伸部21中紧靠着法兰12处，就可以在孔中插入定位装置，夹在处于外壳1内中心位置的接触元件3的端部附近，这样就容易把接触元件3和4连接在一起，因为它们都能准确地对准中心。在连接完成之后把定位装置24抽出并使法兰12和13夹在一起。然后用延伸部分24盖住孔25并且在设备工作期间使孔封闭。该部件由密封环14密封。

通孔25以及相应的定位装置24的直径必须是这样的：

在接触元件3和4被分离的瞬间，由隔离壁6的爆裂所形成的抛射物不能通过孔25;并且

在连接的过程中由定位装置24构成的附加厚度不会防碍接触元件3和4之一嵌入另一方。

在图1所示的现有技术的连接系统中，接触元件可以按上述方式利用定位装置24对准中心，此时仅在外壳1或2上直接设置通孔，这些孔在外壳被连接到一起时不能闭合。因此，这种对中心的方法仅能采用在连接之后用附加的薄片来封闭通孔的方式来弥补。

由于在本发明中采用了延伸部21，就有可能使用定位装置，并且比较简单。

图7表示处于封闭位置的本发明的第二实施例。

在本例中的所有元件均与图1中相同，仅有保护件30例外，它具有圆形的横截面，并且其纵向上的截面呈U形，并且保护件的底部31被一个直径稍大于外壳2直径的圆形开口贯通。连接片30被装在外壳2周围，例如可以在制造分段开关时安装，或是在需要使外壳1或2发离时安装。为了简化装置并且在这些条件下拆卸保护件30。保护片可以由两个可拆卸的半壳体30′和30″（见图8）构成，它们可以用任何适当的手段装配在一起（未示出）。

保护件30的底部31可以与法兰13接合，并且其侧壁32超过法兰13沿纵向延伸。保护件30的侧壁32的直径与法兰12和13的直径基本相等。侧壁32沿纵向的长度不小于使接触元件3和4相互完全分离所需的距离。因此，紧固在法兰12上的外壳1的端部可以沿着保护件30内侧滑动。

图7中所示的系统与图2至6的系统具有相同的效果。

保护件30可以是透明的。从而可以在把处壳1和2连接到一起的。过程中检查密封环14，确保其不会移动。

当然，本发明并不仅限于上述实施例。

特别是，在第一实施例中示出的外壳1是嵌入外壳2内的;然而，把外壳2嵌入外壳1也是一种等效的可能性。

为了实现本发明，没有必要采用两个延伸部。如果通过对隔离壁5和6进行定位和成形可以使接触元件3和4连接在一起，采用一个延伸部分例如延伸部分22就足够了。

图示的连接系统适用于单相的装置（在单相的情况下，各装置的每个外壳中仅有一个接触元件，总共有三个外壳）。然而，本发明可以等效地用于三相装置的连接系统。在这种情况下，每个外壳中包括三相线，并在每个外壳中有相应的三个平行的接触元件。这种改变对本发明或上述特殊实施例并没有影响，无非是需要对所用的各元件的尺寸做相应的变更。

外壳1和2不一定是圆筒形的。

在外壳1和2之间可以使用除法兰之外的任何固定装置。

接触元件3和4可以用一个嵌入另一个的方式连接在一起，也可以用其他任何方法。

本发明可用于连接任何类型具有危险性的装置的外壳，无论其是否是电气设备。

最后，任何装置都可以由等效的装置替换，这种替换并不超出本发明的范围。

Claims (7)

1、一种两个外壳(1，2)间的连接系统，外壳(1，2)使两个独立的装置与外部环境隔离，每个装置包括至少一个接触元件(3，4)，每个接触元件(3，4)可以在一个连接区域内相互配合，上述接触元件中的至少一个以完全封闭住相应外壳(1，2)的隔离壁(5，6)伸出，上述连接区域(8)位于上述隔离壁(5，6)附近的一个空间(7)内，该空间与外部环境封闭，至少一个隔离壁(6)承受装在完全封闭的外壳(2)内侧的一种流体(15)的压力，上述系统的特征在于，具有一个其长度大小于使上述接触元件(3，4)完全接合或分离时所需的距离的保护件(22)，并且被固定在上述外壳中的“保护”外壳(2)上，包住上述连接区域，使得上述空间(7)在通过上述外壳(1，2)间的闭合或分离使上述接触元件(3，4)接合或分离的过程中保持封闭，从而确保上述连接区域外部环境保持隔离。

2、如权利要求1的系统，其特征是“被保护”的另一外壳（1）的端部（21）在上述连接区域（8）处被嵌入上述保护外壳（2），然后由包住已嵌入的上述被保护外壳（1）端（21）的上述保护外壳（2）上的一部分构成上述保护件（22）。

3、如权利要求2的系统，其特征是上述保护外壳（2）超出上述相应接触元件（4）而延伸，其延伸部构成上述保护件（22）。

4、如权利要求1的系统，其特征是上述外壳（1，2）的端部通过法兰（12，13）横向延伸，上述法兰在与上述连接区域（8）相同的平面内相互接触，并且其中的上述保护件（30）被置于上述保护外壳（2）周围，上述保护件（30）的一部分（31）与固定在上述保护外壳（2）上的上述法兰（13）对接，上述保护件（30）的另一部分（32）超出上述法兰（13）延伸，其延伸长度不小于使上述接触元件（3，4）完全接合或分离时所需的距离。上述另一部分（32）能使具有相应的法兰（12）的另一外壳（1）的端部滑入上述保护件（30）内侧。

5、如权利要求4的系统，其特征是上述保护件（30）是可以拆卸的。

6、如权利要求4或5的系统，其特征是上述保护件（30）由透明材料制成。

7、如权利要求2或3的系统，其特征是上述被保护外壳（1）上嵌入上述保护外壳（2）中的端部（21）由小孔（25）贯通，该孔可供定位装置（24）通过。

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