CN1225521A - 气体绝缘金属封闭开关设备 - Google Patents

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Abstract

气体绝缘金属封闭开关设备包括二面、三面或多面开关板,每面开关板分别配有一台多极断路器以及每个开关极包括隔离开关和接地开关,并按环形方式或以断路器电路进行接线。断路器的开关极分别具有相同的结构并相互平行布置。开关板分别具有每相垂直布置在一个垂直平面中的一个U形电流电路,其中,U形的底边包括断路器的垂直对准的极,而U形的两个分支则分别包括断路器的一个电流接线头和一台隔离开关以及一台接地开关。

Description

气体绝缘金属封闭开关设备
本发明涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备。
例如在布朗博维利根导(Brown Boveri Mitt)11-79,700至709页中描述过上述这类开关设备。在一台这种开关设备中装有断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器以及一条环形母线纵向内的若干出线。这种开关设备具有很好的可达性和一目了然性，但需要相当大的空间。这点同样适用于上述出版物中描述的以
Figure A9910187700041
断路器电路接线的气体绝缘金属封闭开关设备。在这种开关设备中，在两条母线之间布置了四台断路器以及隔离开关、接地开关、电流互感器和三条出线。但两条母线之间的距离相当大，所以这种开关设备需要相当大的空间。
本发明旨在提出开始时所述的那类气体绝缘金属封闭开关设备，使之达到结构非常紧凑，并同时可用特别价廉的方式制造。
本发明开关设备的特点是，占地面积很小。通过开关板的适当设计、布置和连接可取消先有技术在单面开关板之间作为出线间隔用的桥接开关板。同时断路器的开关极和做成单相的气体管路的连接线的主要部分都设计成相同的结构，从而降低开关设备元件的制造费用和开关设备的安装费用。此外，这种开关设备价格低廉，而且不需要大的附加费用就能扩建。必要时，开关设备中使用的常规型的电流互感器和/或电压互感器用小巧的、只需很小空间的传感器例如罗高夫斯基线圈或光学的最好纤维光学的元件来代替，是不成问题的，并由此有利于大大减小开关设备的结构宽度或开关设备的外壳。
下面结合附图来详细说明本发明的几个优选实施例和可达到的诸多优点。附图表示：
图1表示根据本发明具有四个作为环形连接的开关板的气体绝缘金属封闭开关设备第一实施例的总体布置平面图；
图2表示图1配置硬件的开关设备第一实施例的透视图；
图3表示图2开关设备的平面图；
图4表示图2开关设备的正面图；
图5表示沿图1剖面线Ⅴ-Ⅴ剖开的图2至图4开关设备的剖面；
图6表示沿图1剖面线Ⅵ-Ⅵ剖开的图2至图4开关设备的剖面；
图7表示图1配置硬件的开关设备第二实施例的一个透视图；
图8表示图7开关设备的平面图；
图9表示具有作为环形连接的四面开关板的本发明气体绝缘金属封闭开关设备的第三实施例的透视图；
图10表示图9开关设备的后视图；
图11表示设计成
Figure A9910187700051
断路器电路的本发明气体绝缘金属封闭开关设备第四实施例的总体布置平面图；
图12表示沿图11剖面线Ⅻ-Ⅻ剖开的开关设备的一个截面；
图13表示沿图11剖面线ⅩⅢ-ⅩⅢ剖开的开关设备的剖面；
图14表示沿图11剖面线ⅩⅣ-ⅩⅣ剖开的开关设备的剖面。
图1作为总体布置图示出的开关设备具有四台并排布置的、结构相同的开关板1、2、3和4，它们分别与一条出线A1,A2,A3和A4连接。开关板2和4与开关板1和3呈镜象布置在一个平面E内。开关板1和2或2和3或3和4分别通过引入平面E中的图中未示出的导线相互连接。开关板4和1通过一个将开关板连成一个环形的电连接L41相互连接。
从图2至图6可清楚看出这台开关设备配置的硬件。每个开关板1、2、3、4都包括一台具有开关板CbiR、CbiS和CbiT的断路器CB1、CB2、CB3和CB4，其中i=1、2、3和4。为了清晰起见，图中只示出断路器CB1的极。每个开关板例如CbiR都与至少一台电流互感器CT、至少一台隔离开关DS和至少一台接地开关ES电连接。此外，每面开关板都配有至少一台电压互感器VT，根据运行要求，也可取消该电压互感器。
在图3中标出了平面E。从图中可看出，开关板2和4与开关板1和3呈镜象布置在这个平面上。该开关设备现在连接到与出线A1和A3反向并联引出的出线A2和A4上，是不成问题的。在该平面E内，分别示出了在开关板1和2、2和3、3和4以及4和1之间设计成单相的气体管线Lij(K)的电流连接线，其中ij=1,2,3,4和K=R,S,T。为了清晰起见，图中只示出一部分电流连接线，例如开关板3和4之间的S相的电流连接线L34(S)以及开关板4和1之间的T相的电流连接线L41(T)。电流连接线Lij(K)的大部分都布置在平面E内，并分别借助于一段单相气体管线的相对于垂直线倾斜布置的直线段来实现。这些电流连接线是相互平行的直线。三条电流连接线L41(K),K=R,S,T分别具有一段通过平面E的倾斜段，例如L41(T)′(图4)，以及一段大部分水平敷设的和多次直角弯起的段，例如L41(T)”(图3)，此段连接在段L41(T)′上，并与开关板1的T相电连接。电流连接线L41的每相的段L41(K)″相互垂直重叠布置。R,S和T相对应的段L41(K)′具有不同的长度，并至少在S和T相时比别的电流连接线Lij(K)短(图4)。
断路器的开关极基本上结构相同，并布置在相互平行延伸的平面内。从图5和图6中可看出代表全部其他开关极的开关极CB2R和CB1R。每个开关极都是一面开关板的组成部分。还可看到开关板每相布置在一个垂直平面内分别具有一个U形的电流电路。U形的底边B位于断路器CB2或CB1的垂直对准的开关极CB2R(图5)或CB1R(图6)上，而U形的两个分支SO和SU分别包括断路器的一条电流连接线、一台隔离开关DS和一个接地开关ES。在开关极CB2R时，U形一下分支SU上还布置了一台电流互感器CT，而在呈镜象布置的开关极CB1R时，则在上分支SO上布置一台电流互感器CT。此外，从图呈还可看出，在平面E内每个分支SO和SU上都固定了一条电流连接线Lij(K)。
在图5中，电流连接线L23(R)从包括开关极CB2R的上分支SO的电流电路到包括开关极CB3R的电流电路的下分支SU以及从包括开关极CB2R的电流电路的下分支SU到包括开关极CB1R的电流电路的上分支SO。
在图6中，上述电流连接线L12R从包括开关极CB1R的电流电路的上分支SO到包括开关极CB2R的电流电路的下分支SU以及电流连接线L41(R)从开关板4到包括开关极CB1R的电流电路的下分支SU。
倾斜布置的气体管线Lij(K)一般具有大约45°的坡度，这样就能可靠达到一个很小巧的开关设备。相对于垂直线大约30°至60°的倾角也能达到很省空间的开关设备。在这些开关设备中，U形的上分支SO在一面开关板例如开关板2的一条出线例如出线A2(图5)延续。在这条出线中，以节省空间的方式布置了一台与气体管段的导线例如电流连接线L23(R)′电连接的节点接地开关ESK。
与图2至图4开关设备的结构型式不同的是，在图7和图8开关设备中，三个倾斜布置的段L41′(R),L41′(S),L41′(T)具有相同长度。从图中可看出，各相的水平敷设段L41″(R),L41″(S),L41″(T)至少逐段水平并排布置。因为全部倾斜布置的段是长度相同的，所以这种开关设备在生产工艺上是特别有利的。
如果出线只从开关设备的一个方向引出，则开关板可按相同的方式排成一条直线，这样一种开关设备如图9和图10所示。这种开关设备的正面上只能看到断路器。背面上只能看到电流电连接线Lij(K)。
在图11至图14的开关设备的结构型式中，两条母线BB1和BB2之间连接三组分别排成一排的三面开关板1至9。根据本发明开关设备的前述两种结构型式，每面开关板包括一台多极断路器以及每个开关极的隔离开关和接地开关。每三台开关板或断路器配有六条出线A1至A6的两条，例如开关板1至3配有出线A1和A2。所以这种开关设备设计成断路器电路。这种开关设备也能大量节省空间，因为三组开关板1至3,4至6和7至9分别具有极紧凑的结构。这种紧凑的结构象在作为环形连接的开关设备那样通过下述措施可以实现：
断路器Cbi的开关极Cbik分别设计成相同的结构并相互平行布置，其中i=1、2、3……9和K=R,S,T。开关板1至9每相布置在一个垂直平面内并分别具有一个U形电流电路，其中U形的底边B包括断路器的一个垂直对准的极Cbik，而U形的两分支SO和SU分别包括开关极的一个电流接线头和一台隔离开关DS以及一台接地开关ES。三面开关板中的一面开关板例如开关板2的U形的上分支SO逐相与三面开关板的另一面开关板例如开关板3的U形的下分支SU连接，这种连接借助于单相的气体管线的一段相对于垂直线倾斜布置的直线管段Lij(R)来实现的。
这种倾斜布置的电流连接线就是在图12至14中示出的气体管线L23(R)，该气体管线连接包括开关极CB2R的电流电路的上分支SO与包括开关极CB3R的电流电路的下分支SU，而气体管线L12(R)则连接包括开关极CB2R的电流电路的下分支SU和包括开关极CB1R的电流电路的上分支SO。
开关板3的U形的上分支(图12)分别与电流母线BB2的一相连接，而开关板1的U形的下分支(图14)则分别与母线BB1的一相连接。
               参考符号表1,2,…,9                                 开关板A1,A2,……,A6                        出线E                                        平面CBi,i=1,2,……9                         断路器CBik,i=1,2,……9；K=R,S,T               开关极DS                                       隔离开关ES                                       接地开关ESK                                     节点接地开关CT                                       电流互感器VT                                       电压互感器BB1,BB2                                  母线Lij,i,j=1,2,……4，                     电流连接线Lij(K)′,Lij(K)″,i,j=1,2,3,4；K=R,S,K Lij的分段B                                        U的底边SO,SU                                  U的分支

Claims (13)

1．具有至少分别配有一台多极断路器(CBi,i=1、2、3、4)以及每个开关极(CBk,i=1、2、3、4；K=R,S,T)包括隔离开关(DS)和接地开关(ES)的两面开关板(1、2、3、4)的气体绝缘金属封闭开关设备，这种开关设备按照环形方式接线，其特征在于：断路器的开关极分别设计成相同的结构，并相互平行布置；每相布置在一个垂直平面中的开关板分别具有一个U形电流电路，在该电流电路中U形的底边(B)包括断路器的一个垂直对准的极，而U形的两个分支(SO,SU)则分别包括断路器的一个电流接线头和一个隔离开关以及一个接地开关；两面开关板的第一面开关板(1)的U形的上分支(SO)逐相与两面开关板的第二面开关板(2)的下分支(SU)连接，这种连接是分别通过一条相对于垂直线倾斜布置的、做成直线的单相的气体管线(Lij(k)),ij=1、2、3、4；K=R,S,T)来实现的。
2．按权利要求1的开关设备，其特征在于，第二面开关板(2)或至少另一面开关板(3,4)通过一根气体管(L41)与第一面开关板(1)连接，该气体管每相除了一段倾斜布置的气体管段(L41′(K))外，还具有一段主要水平敷设的管段(L41″(K))。
3．按权利要求2的开关设备，其特征在于，单相的水平敷设的管段(L41″(K))垂直上下布置，倾斜布置的管段(L41′(K))具有不同的长度。
4．按权利要求2的开关设备，其特征在于，单相的水平敷设的管段(L41″(K))至少逐段水平并排布置，而倾斜布置的管段(L41′(K))具有相同的长度。
5．具有至少三面开关板(1、2,……9)的气体绝缘金属开关设备，每面开关板分别配有一台多极断路器(Cbi,i=1,2,…9)以及每个开关极(CBik,i=1,2,…,9；K=R,S,T)包括隔离开关和接地开关并连接在两条母线(BB1,BB2)之间，其特征在于：断路器的开关极分别设计成相同的结构，并相互平行布置；每相布置在一个垂直平面中的开关板分别具有一个U形电流电路，在该电流电路中，U形的底边(B)包括断路器的一个垂直对准的极，而U形的两个分支(SO,SU)则分别包括断路器的一个电流接线头和一台隔离开关(DS)以及一台接地开关(ES)；三面开关板的第一面开关板(2)的U形的上分支(SO)逐相与三面开关板的第二面开关板(3)的下分支(SU)连接，这种连接是分别通过一条相对于垂直线倾斜布置的、做成直线的单相的气体管线(L23(R))来实现的。
6．按权利要求5的开关设备，其特征在于，第一面开关板(2)的U形的下分支(SU)分别借助于气体管线(L12(R))的一段相对于垂直线倾斜布置的做成直线的管段逐相与第三面开关板(1)的U形的上分支(SO)连接。
7．按权利要求6的开关设备，其特征在于，第二面开关板(3)的U形的上分支(SO)分别与两条母线的第一条母线(BB2)的一相连接，而第三面开关板(1)的U形的下分支(SU)分别与两条母线的第二条母线(BB1)的一相连接。
8．按权利要求1至7任一项的开关设备，其特征在于，倾斜布置的气体管线(Lij(K))位于一个与U形的分支(SO,SU)垂直的平面E中。
9．按权利要求8的开关设备，其特征在于，倾斜度约为30°至60°，最好为45°左右。
10．按权利要求1至9任一项的开关设备，其特征在于，第一面开关板(i,i=1或2)的U形的上分支(SO)分别包括一根出线(Ai)，在该出线和隔离开关(DS)之间布置倾斜设置的气体管线段(Lij(R),j=1,3)。
11．按权利要求10的开关设备，其特征在于，在出线内布置了一台与气体管线段的导体电连接的节点接地开关(ESK)。
12．按权利要求8至11任一项的开关设备，其特征在于，第一面开关板(1)和第二面开关板(2)相互呈镜像布置，镜面是含有倾斜气体管线的平面(E)。
13．按权利要求1至12任一相的开关设备，其特征在于，在电流接线头和接地开关(ES)之间U形的上分支(SO)和/或下分支(SU)中布置了一台电流互感器(CT)。
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