CN1199946A - 封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置 - Google Patents
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Abstract
封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置,具有至少一个有源部件(19),该有源部件安装在一沿着一轴线(18)延伸的壳体内,其至少在一侧带有一接触组件(25),接触组件(25)与至少一个带有一屏蔽电极(28)的联接部件(26)导电联接。屏蔽电极(28)与一个限定一中间间隔(40)的支撑件(35)连接。支撑件(35)在背离屏蔽电极(28)的一侧与一附件(37)联接。该附件具有从中间间隔延伸出的为接收固定螺栓而配置的孔(39)。
Description
本发明涉及权利要求1的前序部分所述的封装在金属壳内的气体绝缘的开关装置。
EP038232381中公开了一种用于封装在金属壳内的气体绝缘的开关装置的断路器，其具有一用于在熄弧室的背离传动装置的一侧上的电联接的联接部件。该联接部件的设计有利于电绝缘，它与一套管的有源器件导电联接。将联接部件与所述套管的有源部件刚性连接起来的螺栓的螺栓头被一金属屏蔽物所覆盖，该屏蔽物走到电绝缘屏蔽的作用。在装拆联接部件时，经常还必须装拆该帽，这就要增加安装成本。
正如在权利要求1中所定义的，本发明的一个目的是提供一种新的封装在金属壳体内的气体绝缘的开关装置，其制造时可以减少安装成本。
该封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置具有至少一个有源部件，该有源部件安装在一沿着一轴延伸的壳体内，至少在其一侧带有一接触组件。接触组件与至少一个带有一屏蔽电极的联接部件导电联接。屏蔽电极与两个限定一中间间隔的支柱连接或者连接到一U形部件。两支柱或U形形钢在背离屏蔽电极一侧与一附件联接。该附件具有从中间间隔延伸出的为接收固定螺栓而配置的孔。联接部件的固定螺栓以电绝缘屏蔽的方式设置在两支柱之间的中间间隔内或U形部分的两脚之间，因此它们可以简单迅速地装拆。
两支柱之间的中间间隔在轴线的方向上延伸，U形轮廓的中间间隔向着背离传动侧开放，从而有利地简化了从壳体的前侧向固定螺栓的接近。
联接部件具有一设置在中心的屏蔽电极。在接触组件朝向屏蔽电极的一侧被提供气体干燥介质，气体干燥介质在一接触支撑件和盖之间引入。当接触组件确定缩回时，这种气体于燥介质在屏蔽电极内部的一腔体内，但是保证绝缘气体很容易接触介质。在检修时，气体干燥介质与有源部件一同从壳体(在实施例中为开关壳体)中排出，这样就很容易替换。
这种设计合理的部件不仅适用于单相封闭开关装置，而且也适用于多相封闭开关装置。
下面结合附图对本发明进行详细的描述，从中可以看出本发明所产生的优点。附图中只示出一种可能的实施形式。
图1为按照本发明的封装在金属壳体内的气体绝缘的开关装置的断路器的一剖面简图，
图2为用于在断路器中进行接触的联接部件的第一实施形式的一平面图，
图2a为穿过图2中的A-A剖面的联接部件的剖面图，
图2b为穿过图2中的局部剖面B-B的联接部件的剖面图，
图3为静止接点缩回的联接部件的局部剖视图，
图4为一类似于图2b的局部剖视图，示出联接部件的第二实施例。
在各附图中具有相同功能的部件用相同的编号表示。图中未示出对于理解本发明不是必要的部件。
图1示出穿过一用于封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置的断路器1的一剖面。断路器1具有一基本上为圆筒形的开关壳体2，该开关壳体由一种金属或一种金属合金制造。在开关壳体2的两前侧有两个大小与形状均相同的开口3和4，它们各具有一凸缘5和6，开口3的凸缘为5，开口4的凸缘为6。一盖7通过螺栓压力密封地固定在凸缘5上，盖住开口3，在背离凸缘5的一侧，盖7与一传动装置8压力密封地法兰连接。一封闭盖9固定在凸缘上，它压力密封地封闭开口4。
在开关壳体2的上侧的两边各有一孔10和11，电联接线通过这两个孔引入断路器1。传动侧的孔10带有一凸缘12，它由一支座绝缘子13压力密封地封闭，支座绝缘子设计成隔板绝缘子。支座绝缘子13的中心具有一浇铸的导电附件14。支撑在开关壳体2上的封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置的其它部件(图中未示出)通过螺栓连接在凸缘12上。远离传动装置8的开口11带有一凸缘15，它由一支座绝缘子16压力密封地封闭，支座绝缘子16设计成隔板绝缘子。支座绝缘子16的中心具有一导电的浇铸附件17。支撑在开关壳体2上的封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置的其它部件通过螺栓与凸缘15连接。
断路器1的有源部件19沿着一轴线18延伸，在此，该有源部件由两个熄弧室20和21串联而成，一导电联接件22将两熄弧室联接起来。轴线18一般不与开关壳体2的纵轴重合，但二者平行。熄弧室20在传动侧通过一由一种绝缘材料制成的操纵杆23与传动装置8联接。熄弧室21也通过一图中未示出的操作元件与传动装置8联接。移动操作杆23以压力密封的方式引入开关壳体2内。有不同的公知方式可以实现操作杆23的压力密封的引入，在此无需讨论具体的实施方式。此外，操作杆23也可通过一支撑绝缘子相对于盖7支撑。传动装置8与盖7的法兰连接也可以以各种不同的变化形式实现。
在传动侧，熄弧室20通过一导电联接件24与浇铸附件14联接。一可简单拆卸的接触器件装在联接件24内，它简化了有源部件19的伸出。熄弧室21在背离传动装置8的一侧带有一接触组件25，该接触组件插入到一联接部件26中。联接部件26由一种金属制成，优选由一种铝合金浇铸而成，它与支座绝缘子16的浇铸附件17导电联接。有源部件19由两支座绝缘子13和16机械支撑。然而，熄弧室20一般在传动侧还受到绝缘支撑，但在图中未示出。
开关壳体2中充入一种高压绝缘介质，优选为SF6气体。在开关壳体2上装有两个脚27，用来将断路器1固定在一图中未示出的基座上。
图2示出联接部件26的第一实施例的一平面图，准确地说，是从断路器1的传动侧看去的平面图。联接部件26具有一设计得有利于电绝缘的环形屏蔽电极28。屏蔽电极28的中央是一个圆筒形的孔29，该孔与轴线18同心。在径向上，孔29被一中间壁30所包围，中间壁30的远离孔29一侧设计成圆柱状接触面31，从图2a中清楚可见，壁30在传动侧具有一段倾斜32。在屏蔽电极28的中间壁30与外壁33之间是一个向传动侧开放的腔体34。
在屏蔽电极28的上表面上整体形成两个彼此隔开的、设计得有利于电绝缘的支柱35，该两支柱对称于一中轴线36。在支柱35上背离屏蔽电极28的一侧上整体成形一设计成有利于电绝缘的附件37。附件37在远离屏蔽电极28的一侧的中部具有一中间栓塞38，其适合于插入支座绝缘子16的浇铸附件17的对应的凹入中。附件37上带有四个孔39，它们用于接受将附件37与浇铸附件17连接的固定螺栓。在此，使固定螺栓的螺栓头位于支柱35之间的间隔空间内。支柱35对固定螺栓的螺栓头进行电绝缘屏蔽，所以其螺栓杆对附件37范围内的电场不会有负面影响。图2b示出了图2中的联接部件的局部剖视图B-B。从该剖视图中可以清除地看出设计得有利于电绝缘的支柱35的横剖面。支柱35在中间间隔40的两侧各具有起屏蔽作用的较大的倒圆41。中间间隔40在轴的方向上开放，因此在封闭盖9去掉后很容易通过孔4接近固定螺栓头，所以可以很快很容易地拆装固定螺栓。
两支柱35也可以用一单独的由一种金属或金属合金浇铸成的、设计得有利于电绝缘的U形型钢50来代替，该U形型钢在断路器的背离传动装置的方向上开口。联接部件26的这种第二实施形式也保证了螺栓头非常有效地电绝缘屏蔽，并保证了通过孔4非常容易接近固定螺栓的螺栓头，从而可以非常快、非常容易拆装固定螺栓。
图3示出接触组件25缩回时联接部件26的局部剖视图。接触组件25包括一金属或金属合金的壳体42，它与熄弧室21导电联接。壳体42具有一径向上向内延伸的壁43，壁43在朝向联接部件26一侧具有一在径向上延伸的撑筋44。径向上向内延伸的壁43连接着一基本上轴向延伸的接触支撑45，该接触支撑包围着屏蔽电极28的中间壁30。一个塑料引导环46可以进入接触支撑45的朝向接触面31的一侧，引导环设置在接触面31上。此外，在接触支撑45的朝向接触面31的一侧上加工出一槽，槽中装入螺旋接触件47，其作用是实现接触组件25与联接部件26之间的电联接。在缩回状态下，螺旋接触件47首先进行接触，紧接着，引导环46卸下螺旋接触件47上的机械负荷。倾斜段32简化了接触组件25的缩回，并用于接受联接部件26与接触组件25之间的公差。但是螺旋接触件47也能够像引导环46那样放入接触面31内。
在图示的两种实施形式中，排气都从孔29逸出。可以想象，为了防止这些气体和烧耗颗粒进入电接触区域而设置的接触支撑45的弯曲可能是不足的。在这种情况下，很容易就可使接触区域的结构在径向上向外，从而可以利用屏蔽电极28的外壁33与相应改变的接触组件25接触。如果断路器区域内没有使用联接部件26，则孔29可以直接用一盖封住，但这时要注意盖的构造要有利于电绝缘。
盖48接在壳体42的外围，该盖一直延伸到接触支撑45的前缘。该与壳体42连接并通过撑筋44的外棱对中的盖48由一穿孔材料制成。例如由一带孔板或一种塑料制成。盖48、接触支撑45和撑筋44之间的空腔中的大部分充以气体干燥介质49，其装在一气体可浸透的袋子内。
在屏蔽电极28的外壁33与壳体42的壁43之间有一间隙S，该间隙相对于开关壳体2的充气内部空间保持开放，并使得绝缘空气容易进入在撑筋44之间的径向设置的中间间隔，从而到达气体干燥介质49。间隙S周围的区域这样设置，其不干扰绝缘作用。接触支撑45可以带有径向延伸的孔，以改善通过气体干燥介质49的循环。
图4示出联接部件26的第二实施例的一局部剖视图，在此，代替两支柱35的是一个设计得有利于电绝缘的U形型钢50，其将附件37与屏蔽电极28连接起来。该U形型钢这样设置，其中间间隔40背离传动方向开放。在图4中，一箭头51指出传动装置8的方向。
为了说明运行方式，现在更详细地看附图。开关壳体2的两孔3和4设置得使有源部件19从两侧伸出开关壳体2并拆卸。如果拆除熄弧室20和21的操作通道设在背离传动装置8的一侧，则在拆除传动装置8后，熄弧室20和21在这一侧伸出，并随后拆除。操作通道设计得相应地窄些是有利的，通常比从中抽出的熄弧室20和21的长度所需要的略宽些。然而，在熄弧室20和21伸出之前，还必须卸下联接部件26，为伸出熄弧室让路。
联接部件26可以很容易通过孔4卸下，因为没有需要谨慎地拆下的固定螺栓的附加遮挡物。支柱35之间或U形型钢50的腿之间的中间间隔40使工具可以毫无问题地在沿轴向从孔4进入，以松开四个将联接部件26与支座绝缘16的浇铸附件17连接起来的固定螺栓。在松开并卸下固定螺栓之后，可以容易地将联接部件26从接触支撑45上抽出并去掉。联接部件26的安装也是十分容易的，因为没有必要装上并调整任何螺栓的遮挡物。中心销38使得安装时联接部件26的正确定位变得容易，因此，不再需要花费很大的对正步骤。为了简单地保证联接部件26的正确的轴向定位，如果必要的话，可以将一附加定位销插入附件37的朝向浇铸附件17的一面，与浇铸附件17的上表面上的一对应的孔相配合。所描述的插塞连接高效地抵消了轴向公差及热膨胀。
特别有利的是，用屏蔽电极28内的腔体34来放置气体干燥介质49，该体积是由于屏蔽电极28的有利于电绝缘的形状所导致的。因此，不必安装附加组件来定位在开关壳体2内经常要用到的干燥介质。这种组件通常装在开关壳体2的壁上的凸起部上，以将其电绝缘屏蔽。而在此就可省去这些使开关壳体2的成本提高并难于清洁的凸起。此外，有利的是，在检修时可以将气体干燥介质49与有源部件19一起去掉，因此它很容易接近，并且非常容易简单地就可更换。这样可以减少安装成本。
这种封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置的方案使得操作通道无论设置在开关装置的传动侧还是背离传动装置8的一侧都可以。这种可变的开关装置组件方案使开关装置能够最佳地适应于不同的构造条件，并能最好地满足顾客的需要。可简单而迅速装拆的联接部件26使这种有利的装置方案无需明显提高安装成本就可实现。
利用屏蔽电极28内部的未被利用的空间来放置气体干燥介质49的原理可以普遍有利地用于封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置，只要保证SF6气体自由进入气体干燥介质即可。
联接部件26也可有利地用于价格合理并节省空间地在封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置的其它点上的成角度连接，例如用于母线的折弯。相应的气体空间内也可以在不用花费很大的情况下提供气体干燥介质。
在本实施例中描述了联接部件26装在一水平的壳体内，然而从原理上讲，也可以将设计有利的联接部件26和与其插接的接触组件25装在一垂直设置的壳体内。
零部件编号表
1 断路器
2 开关壳体
3，4 孔
5，6 凸缘
7 盖
8 传动装置
9 封闭盖
10，11 孔
12 凸缘
13 支座绝缘子
14 浇铸附件15 凸缘16 支座绝缘子17 浇铸附件18 轴19 有源部件20，21 熄弧室22 连接件23 操作杆24 联接件25 接触组件26 联接部件27 脚28 屏蔽电极29 孔30 中间壁31 接触面32 倾斜33 外壁34 腔体35 支柱36 中轴线37 附件38 中心销39 孔40 中间间隔41 导圆42 壳体43 壁44 撑筋45 接触支撑46 引导环47 螺旋接触件48 盖49 气体干燥介质50 U形型钢51 箭头s 间隙
Claims (10)
1.封闭在金属壳体内的气体绝缘的开关装置，具有至少一个有源部件(19)，该有源部件安装在一沿着一轴线(18)延伸的壳体内，其至少在一侧带有一接触组件(25)，具有至少—个带有一屏蔽电极(28)并可与接触组件(25)导电联接的联接部件(26)，
-其中联接部件(26)的屏蔽电极(28)与限定一限定一中间间隔(40)的支撑件连接，
-支撑件在背离屏蔽电极(28)的一侧与一附件(37)联接，
-该附件(37)具有从中间间隔延伸出的为接收固定螺栓而配置的孔(39)。
2.如权利要求1的开关装置。其特征在于：
-用于接收固定螺栓的孔(39)设置在中间间隔(40)的电绝缘屏蔽的区域内。
3.如权利要求2的开关装置，其特征在于：支撑件由两个单独的支柱(35)构成。
4.如权利要求3的开关装置，其特征在于：在两支柱(35)之间的中间间隔(40)在轴线(18)的方向上延伸。
5.如权利要求2的开关装置，其特征在于：
-支撑件由一U形形钢(50)构成。
6.如权利要求5的开关装置，其特征在于：
-在U形形钢(50)的两腿之间的中间间隔(40)在轴线上向背离传动装置(8)的一侧开放。
7.如权利要求1至6之一的开关装置，其特征在于：
-联接部件(26)设计成一部分可拆卸的部件。
8.如权利要求1至7之一的开关装置，其特征在于：
-与轴线(18)同心设置的屏蔽电极(28)具有一用于接收接触组件(25)的环形腔体(34)，
-屏蔽电极(28)具有一在接触组件(25)的方向上延伸的设计成缸式的中间壁(30)，其上支撑一缩回的接触组件(25)的接触支撑(45)。
9.如权利要求8的开关装置，其特征在于：
-在接触组件(25)的朝向屏蔽电极(28)的一侧提供气体干燥介质(49)，其在接触支撑(45)与一盖之间引入，
-当接触组件(25)明确缩回时，气体干燥介质(49)在屏蔽电极(28)的环形腔体(34)内。
10.如权利要求9的开关装置，其特征在于：
-在屏蔽电极(28)和另一壳体(42)之间留有一个(几个)环绕间隙，
-壳体(42)的径向壁(43)上带有沿轴向延伸的径向撑筋(44)，撑筋(44)之间的中间间隔在所述间隙的区域内向外开放。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ABB SWITZERLAND CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: ABB SWITZERLAND HOLDINGS CO., LTD. Effective date: 20050218 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20050218 Address after: Baden, Switzerland Patentee after: ABB Schweiz AG Address before: Baden, Switzerland Patentee before: Asea Brown Boveri AB |
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| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20040804 Termination date: 20140416 |