CN1269591A - 开关装置和电力开关设备 - Google Patents

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Abstract

一种开关装置包括:一开关机构,它包括一可电气连接于母线的第一固定接触片21a、一可与该第一固定接触片21a接触和分离的第一可动接触片22a、一可电气连接于第一可动接触片22a并可电气连接于输电线缆的第二固定接触片31a、以及一可与第二固定接触片31a接触和分离并外部接地的第二可动接触片32a;一容纳该开关机构的真空容器10;以及一覆盖该真空容器10的绝缘模塑件60,该模塑件60在其表面上具有一用于接地的导电层60a。

Description

开关装置和电力开关设备
本发明涉及一种开关装置，它包括开关机构，诸如一用于将一母线侧导体与一负载侧导体彼此连接和彼此断开的主电路开关部分以及一用于将一负载侧导体与一接地侧导体彼此连接和彼此断开的接地开关部分，更具体地说是涉及不仅能确保安全又能制得较为紧凑的开关装置。
用于将电力通过输电线缆从一条母线分配到各负载装置或其它电气室的开关装置包括一接地的金属容器。这种开关装置在该金属容器内还包括：一主电路开关器，该装置包括一用于从母线接收电能的母线侧导体和一用于通过输电线缆分配电力的负载侧导体，这两个导体都暴露在外，该装置还能够将母线侧和负载侧导体彼此连接和彼此断开；以及一用于将负载侧导体接地的接地开关器。
图28是日本专利公开No.平7-28488中所揭示的一种传统开关装置的侧视图，图29是该传统开关装置的电气连接图。在这些附图中，标号100表示一里面封装有诸如SF6之类的绝缘气体的金属容器。
金属容器100在其外壁上具有两个输电侧套管110、110，它们分别延伸通过它们相应的外壁而与金属容器100的内部和外部相通，并可与输电线缆连接，还具有一母线侧套管120(见图29)，它延伸套管外壁而与金属容器100的内部和外部相通，并可与母线连接。而且，在金属容器100的内部设置有一保持高度真空的真空消弧室200。
真空消弧室200在其内部具有一开关接触件201(示于图29中)，它用于将母线侧和输电线缆侧彼此连接和彼此断开；并且，在设置于金属容器100内壁上的一第一绝缘支承绝缘体122上支承有一待与母线侧连接的母线侧分支导体121，它通过母线侧套管120连接于一设置在外部的母线。
真空消弧室200的输电线缆侧通过一能够进行闭路、接地和断路位置切换的第一开关器130连接于一支承在一设置于金属容器100内壁上的第二绝缘支承绝缘体161上的中间导体160。中间导体160沿两个方向分支：具体说，一个分支方向是通过一能够进行闭路、接地和断路位置切换的第二开关器140连接于一第一负载侧导体111；另一个分支方向是通过一能够进行闭路、接地和断路位置切换的第三开关器150连接于一第二负载侧导体112。
第一负载侧导体111通过一个输电侧套管110连接于一设置在外部的第一输电线缆，而第负载侧导体112通过另一个导电侧套管110连接于一设置在外部的第二输电线缆。
顺便提一下，第一、第二和第三开关器130、140和150分别构制成使它们各自的驱动部分(未图示)驱动和摆动它们各自的绝缘连杆170、170、170和金属连杆180、180、180，从而切换闭路、接地和断路位置。具体地说，在第一开关器130中，在其闭路位置，真空消弧室200内的开关接触件201连接于中间导体160；在接地位置，开关接触件201连接于一将接地连接于金属容器100周壁的接地导体131；在断路位置，开关接触件201既不连接于中间导体160也不连接于接地导体131。
在第二和第三开关器140和150中，在它们各自的闭路位置，第一和第二负载侧导体111和112分别连接于中间导体160；在它们各自接地位置，第一和第二负载侧导体111和112分别连接于它们相应的接地导体141和151；在它们各自的断路位置，第一和第二负载侧导体111和112既不连接于中间导体160又不连接于接地导体141和151。
在图28中仅示出一个与开关装置的上述一个相相对应的电路。但是，实际上，在图28的深度方向上并排地设置有三个与开关装置的三个相相对应的相同电路部分。也就是说，传统的开关装置构制成这样，即三相电路部分构成一完整的电路，如图29所示。
如上所述，在传统的开关装置中，分别对应于开关装置三个相并构成一完整电路的三个相同的电路部分设置在封装有绝缘气体并且接地的金属容器内；传统的开关装置可以切换到将母线侧和输电线缆侧彼此连接的闭路位置、可连接于地电位的接地位置和前两个连接均不进行的断路位置；在切断开关装置时里面会产生电弧的、用于在母线侧与输电线缆之间断开和闭合电路的开关接触件设置在形成于真空容器内部的真空消弧室内。
然而，在传统的开关装置中，由于构成开关装置一完整电路的三相电路部分是设置在同一金属容器内，因而不仅要确保一绝缘空间以防在相间发生短路，还要在金属容器内部形成真空消弧室。这就使开关装置的结构变得复杂，并增大了开关装置的尺寸，进而限制开关装置的安装空间以及阻碍开关装置生产成本的降低。
另一方面，在真空消弧室不形成于金属容器内部而金属容器内部又封装有绝缘气体的情况下，会有金属容器的内部压力因开关装置在切断时产生电弧而增大的问题；尤其是，在用SF6作为绝缘气体时，由于SF6被规定为一种需要控制排放的气体以防全球变暖，因此产生的另一个问题就是SF6很难处理和控制。
本发明旨在克服上述传统开关装置中存在的缺点。
因此，本发明的一个主要目的在于提供一种开关装置，其中，用于切换一主电路以将一母线与一负载装置彼此连接和彼此断开的诸如一主电路开关器之类的开关机构以及一接地开关器是设置在一真空容器的内部，该真空容器覆盖有一绝缘模塑件，在该模塑件的表面上设置一待接地的导电层，因而可确保安全、防止接地故障，可以降低开关装置的生产成本、提高开关装置的安装灵活性和方便开关装置的处理和控制。
本发明的第二个目的在于提供一种开关装置，其中，待连接于母线的电力接收件由诸如连接件之类的一电线连接端子构成，从而能够提高开关装置的安装灵活性。
本发明的第三个目的在于提供一种开关装置，它通过一可与一接地开关器一起切换的外部开关器接地，因而可使开关装置中产生接地故障的可能性降低到极小。
本发明的第四个目的在于提供一种开关装置，其中，包括一由两个或更多个相组成的电路的一真空容器用一模塑件形成一体，从而能够提高开关装置的安装灵活性。
本发明的第五个目的在于提供一种开关装置，其中，一真空容器容纳在一接地导电件中，该导电件由诸如导电树脂之类的导电材料模制成箱形，接地导电件和真空容器用一模塑件形成一体，使得接地导电件暴露于开关装置的表面，从而能方便开关装置的生产。
本发明的第六个目的在于提供一种开关装置，其中，诸如金属挡板之类的一导电件埋设于一模塑件中，使得它与一负载侧导体相对，从而能方便开关装置的检查操作，诸如检测其电压。
本发明的第七个目的在于提供一种开关装置，其中，一真空容器覆盖有缓冲材料，该真空容器与该缓冲材料由一模塑件形成一体，从而能防止真空容器与模塑件因它们各自不同的线性膨胀系数而彼此脱离。
本发明的第八个目的在于提供一种电力开关设备，它能防止真空容器的连接部分受机械损坏，并能以更合理的方式来防止因集中的电场而产生放电。
本发明的第九个目的在于提供一种生产率提高、尺寸更为紧凑的电力开关设备。
为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种开关装置，它包括：一开关机构；一里面容纳该开关机构的容器；以及一覆盖该容器的绝缘件，其中在该绝缘件的外表面上形成一导电层。
按照本发明的第二个方面，提供了一种开关装置，它包括：一开关机构；一里面容纳该开关机构的容器；以及一覆盖该容器的绝缘模塑件，其中在该模塑件的表面上形成一导电层。
按照本发明的第三个方面，提供了一种如本发明第二个方面中所述的开关装置，其中，该开关机构包括一第一固定接触片、一第二固定接触片、一可与该第一固定接触片接触和分离并电气连接于该第二固定接触片的第一可动接触片、以及一可与第二固定接触片接触和分离的第二可动接触片。
按照本发明的第四个方面，提供了一种如本发明第三个方面中所述的开关装置，它进一步包括一电气连接于该第一固定接触片的电力接收件、一电气连接于该第二可动接触片的接地件以及一电气连接于该第二固定接触片的电力分配件。
在本发明第一、第二、第三和第四个方面的开关装置中，用于在一母线与一负载装置之间断开和闭合电路的诸如主电路开关器之类的开关机构设置在一容器内，该容器覆盖有一绝缘模塑件，在该模塑件的表面上形成一导电层用于接地，从而不仅能确保安全，又能减小提供接地电位的容器内部的面积，从而防止接地故障。容器的内部整个保持在一较高的真空下，从而无需在接触件周边在需要进行真空消弧处设置挡板，这样可简化该开关装置的结构，使其更为紧凑，从而降低开关装置的生产成本和便于提高开关装置的安装灵活性。而且，由于没有使用诸如SF6之类的气体，因而能便于开关装置的处理和控制。
按照本发明的第五个方面，提供了一种如本发明第四个方面中所述的开关装置，其中，该电力接收件是一待连接于一导体的端子部分。
在本发明第五个方面的开关装置中，由于电力接收件是一待连接于一导体的端子部分，诸如一连接件，因而可以将多个开关装置并排设置在一有限的空间中，并能很容易地连接于一母线。这能进一步提高开关装置的安装灵活性。
按照本发明的第六个方面，提供了一种如本发明第五个方面所述的开关装置，它进一步包括一可与第二可动接触片一起切换的外部开关器，其中接地件与形成于模塑件表面上的导电层绝缘，并通过该外部开关器接地。
在本发明第六个方面的开关装置中，通过取消提供接地电位的容器内部的面积，可以防止在容器内部发生接地故障。因此，可提高该开关装置的可靠性和安全性，简化和小型化开关装置的结构，降低开关装置的生产成本，提高开关装置的安装灵活性，并且方便开关装置的处理和控制。
按照本发明的第七个方面，提供了一种如本发明第二到第六个方面中的任一方面所述的开关装置，其中，该容器包括两个或更多个容器，这些两个或更多个容器由模塑件合成一个整体。
在本发明第七个方面的开关装置中，通过用模塑件将两个或更多个真空容器合成一个整体，可以将开关装置制得较为紧凑，从而提高开关装置的安装灵活性。
按照本发明的第八个方面，提供了一种如本发明第二到第七个方面中的任一方面所述的开关装置，它进一步包括一接地导电件，形成于模塑件层表面上的导电层通过模塑件与该接地导电件合成一个整体，使得接地导电件暴露到形成于模塑件层表面上的导电层的表面上。
在本发明第八个实施例的开关装置中，将诸如导电树脂之类的导电材料模制成圆筒形或矩形箱体的形状，从而形成一接地导电件，将一真空容器容纳于该接地导电件中，通过模塑件将它们合从一个整体而使接地导电件暴露于真空容器的表面。这能够便于在制造开关装置时将导电层形成于模塑件表面上。
按照本发明的第九个方面，提供了一种如本发明第二到第八个方面中的任一方面所述的开关装置，它进一步包括一待埋设的导电件，该埋设导电件通过模塑件与容器合成一个整体而使该待埋设的导电件埋设于模塑件中。
在本发明第九个方面的开关装置中，诸如一金属罩之类的待埋设导电件埋设于一模塑件中而使得它与一负载侧导体相对，从而能够实现一个等效于电容器的电路。这能够方便对开关装置的状况进行检查操作，诸如对开关装置的电压检测。
按照本发明的第十个方面，提供了一种如本发明第二到第九个方面中的任一方面所述的开关装置，它进一步包括一待夹持于容器与模塑件之间的缓冲材料。
在本发明第十个方面的开关装置中，将一真空容器覆盖以缓冲材料，它们通过一模塑件合成一个整体，该缓冲材料夹持于真空容器与模塑件之间，这样能够防止真空容器与模塑件之间因不同的线性膨胀系数而彼此分离。
按照本发明的第十一个方面，提供了一种真空绝缘开关装置，它包括一真空容器和待安装于该真空容器内部的所需数量的开关器，其中该真空容器由金属材料制成并由一绝缘体模塑而成。
按照本发明的第十二个方面，在如本发明第一个方面所述的真空绝缘开关装置中，模塑件的表面经导电处理而提供接地电位。
按照本发明的第十三个方面，在如本发明第一或第二个方面所述的真空绝缘开关装置中，每一相的开关器容纳在该真空容器中。
按照本发明的第十四个方面，在如本发明第一到第三个方面中的任一方面所述的开关装置中，该真空容器由一个圆筒形本体件和两个分别封闭该本体件两端的端部件构成。
按照本发明的第十五个方面，在如本发明第一到第三个方面中的任一方面所述的开关装置中，该真空容器由一个一端侧开口的带底圆筒形本体件和一个封闭该本体件开口端的端部件构成。
按照本发明的第十六个方面，在如本发明第一到第三个方面中的任一方面所述的开关装置中，该真空容器由两个一端侧均开口的带底圆筒形本体件构成，同时这两个本体件结合在一起而使它们各自的开口端彼此接触。
按照本发明第十七个方面，在如本发明第四或第五个方面所述的开关装置中，在待抵靠于一本体件的一端部件中，形成一定位部分供本体件的抵靠端部容纳于其中。
按照本发明的第十八个方面，在如本发明第六个方面所述的真空绝缘开关装置中，在彼此抵靠的两个本体件的开口端部分的一个中，形成有一个可与另一个相配合的定位部分。
按照本发明的第十九个方面，在如本发明第一到第八个方面中的任一方面所述的真空绝缘开关装置中，对于一个待安装成使其不仅延伸通过真空容器而且还朝其内部和外部延伸的主电路导体，在允许主电路导体以上述方式延伸的一个孔的内缘中，形成有一用于缓和电场的电场缓和环部分。
按照本发明的第二十个方面，在如第九个方面所述的真空绝缘开关装置中，电场缓和环部分由孔的内缘向外延伸而形成。
按照本发明的第二十一个方面，提供了一种电力开关设备，其中，真空容器的绝缘圆筒与一真空容器的金属制零件之间的连接部分的邻接部分覆盖有均由导电橡胶制成的缓冲环，并且覆盖有缓冲环的部分与真空容器外表面均有从其外侧覆盖的一树脂绝缘层。
按照本发明的第二十二个方面，提供了一种电力开关设备，其中，各导电橡胶缓冲环的一端部分覆盖绝缘圆筒的外周端部，导电橡胶缓冲环的另一端部分覆盖金属制真空容器零件的外周边，缓冲环的覆盖绝缘圆筒外周端部的端部角覆盖被倒圆成一个略小于该角厚度的半径，缓冲环的覆盖金属制真空容器零件外周边的端部外周边表面分别形成锥形表面，其突出端的厚度几乎为零，缓冲环的内周表面的阶梯部分分别被倒角成一个大于连接部分中所形成的钎焊圆角尺寸的尺寸。
按照本发明的第二十三个方面，提供了一种电力开关设备，其中，各导电橡胶缓冲环的一端部分覆盖绝缘圆筒的外周端部，导电橡胶缓冲环的另一端部分覆盖金属制真空容器零件的外周边，缓冲环的覆盖绝缘圆筒外周端部的端部角被倒圆成一个略小于该角厚度的半径，缓冲环的覆盖金属制真空容器零件外周边的端部分别形成于一个与绝缘圆筒的轴向相交的平面内，缓冲环的覆盖绝缘圆筒内周表面的阶梯形部分以及金属制真空容器零件外周边的内径侧端部角分别被倒角成一个大于形成于连接部分中的钎焊圆角尺寸的尺寸。
并且，在该电力开关设备中，将要素开关的电极连接于电力开关设备外侧的连接导体通过固定装置连接于树脂绝缘层的内部。
而且，使用一头部具有一弧形部分的螺栓作为固定装置。
此外，在树脂绝缘层内的连接导体的外周中提供有一分压电极，该分压电极将由一固定于连接导体的绝缘体来定位。
另外，在树脂绝缘层的内部，设置有一分压电容器，其结构制成使其一个电极连接于连接导体，其静电电容大于诸电极之间以及相对于连接导体的诸相之间的浮动电容。
图1是本发明实施例1的开关装置的侧向剖视图。
图2是本发明实施例1的开关装置的正视图，表示其作为一个整体而配置时的状态。
图3是本发明实施例1的开关装置的电气连接图，表示其一个相的部分。
图4是本发明实施例2的开关装置的侧向剖视图。
图5是本发明实施例2的开关装置的正视图，表示其作为一个整体而配置时的状态。
图6是本发明实施例3的开关装置的侧向剖视图。
图7是本发明实施例3的开关装置的正视图，表示其作为一个整体而配置时的状态。
图8是本发明实施例4的开关装置的侧向剖视图。
图9是本发明实施例4的开关装置中所使用的一接地导电箱的侧向剖视图。
图10是本发明实施例4的开关装置中所使用的一导电挡板的侧向剖视图。
图11A是本发明实施例4的开关装置中所使用的一模塑件的侧向剖视图，该模塑件具有一埋设于一第二固定导体杆周围的导电挡板；图11B是该模塑件的一等效电路的电路图。
图12是本发明的真空绝缘开关装置的实施例5的结构的正视图，表示其作为一个整体而配置的状态。
图13是实施例5的结构的侧向剖视图。
图14是实施例6的结构的侧向剖视图。
图15是实施例7的结构的侧向剖视图。
图16是实施例8的结构的侧向剖视图。
图17是实施例9的结构的主要部分的放大剖视图。
图18是实施例9的结构的主要部分的另一放大剖视图。
图19是实施例9的结构的主要部分的又一放大剖视图。
图20是实施例10的结构的主要部分的放大剖视图。
图21是实施例11的结构的主要部分的放大剖视图。
图22是实施例11的结构的主要部分的另一放大剖视图。
图23是本发明的电力开关设备的第一个实施例的主要部分的剖视图。
图24A和24B是本发明的电力开关设备中所采用的缓冲环的剖视图。
图25是图23中所示电力开关设备的一个改制形式的主要部分的剖视图。
图26是本发明的电力开关设备的第二个实施例的主要部分的剖视图。
图27是图26中所示电力开关设备的一个改制形式的主要部分的剖视图。
图28是一传统的开关装置的侧向剖视图。
图29是该传统开关装置的电气连接图。
(实施例1)
下面将参照附图详细描述本发明的开关装置的第一个实施例。
图1是本发明实施例1的开关装置的侧向剖视图，图2是该开关装置的正视图，表示其实际配置时的状态，图3是该开关装置的对应于开关装置三个相中的一个相的部分的电气连接图。该实施例1提供了一开关机构，如图3中所示，它在将从一条母线接收到的电力分配到一输电线缆时闭合一主电路接触件20，并在接地时闭合一接地接触件30。
在图1中，标号10表示一具有H形侧表面的真空容器(对应于开关装置的一个相)，它由一个横管和四个分别安装于横管两端的上、下部分上的竖管；该真空容器10形成气密，并且真空容器10的内部保持高度真空。
真空容器10的横管部分11由诸如SUS之类的金属制成。具体地说，真空容器10的设置在横管部分11一端侧的上部上的一竖管部分形成圆筒形，它由一由陶瓷制成并形成横管部分11侧部的绝缘管12和一形成倒置的带底圆筒形并形成横管部分11上部的金属管13构成。真空容器10的设置在横管部分11一端侧的下部上的一竖管部分形成圆筒形，它由一由陶瓷制成并形成横管部分11侧部的绝缘管14和一形成倒置的带底圆筒形并形成横管部分11下部的金属管15构成。
同样，真空容器10的设置在横管部分11另一端侧的上部上的一竖管部分形成圆筒形，它由一由陶瓷制成并形成横管部分11侧部的绝缘管16和一形成倒置的带底圆筒形并形成横管部分11上部的金属管17构成。真空容器10的设置在横管部分11一端侧的下部上的一竖管部分形成圆筒形，它由一由陶瓷制成并形成横管部分11侧部的绝缘管18和一形成倒置的带底圆筒形并形成横管部分11下部的金属管19构成。
金属管15的位于横管部分11一端侧的下部的下表面固定有一第一固定导体杆21，它不仅延伸通过真空容器10，而且还朝其外部和内部延伸；该第一固定导体杆21的位于真空容器10外部的下端提供一待连接于一母线51的端子25；该第一固定导体杆21的位于真空容器10内部的上端固定有一形成盘形的固定接触件21a。
在第一固定接触件21a的上方设置有一形成盘形的第一可动接触件22a，它可以与第一固定接触件21a接触和分离；第一固定接触件21a与第一可动接触件22a相配合而形成一主电路点20。
第一可动接触件22a固定于一第一可动导体杆22的下端，该第一可动导体杆在位于横管部分11一端侧的上部的金属板13的上表面中不仅延伸通过真空容器10，而且还朝其内部和外部延伸；该第一可动导体杆22通过一密封固定于金属管13的上表面内部的第一波纹管23可动地支承于竖直方向。第一波纹管23由第一可动导体杆22的竖直运动而造成的膨胀和收缩可保持真空容器10气密。
第一可动导体杆22的位于真空容器10外部的上端连接于一用于沿竖直方向驱动第一可动导体杆22的主电路驱动部。
顺便提一下，第一可动导体杆22由一固定有第一可动接触件22a的第一可动导体杆下部22b、一待连接于主电路驱动部24的第一可动导体杆上部22d以及一位于真空容器10内部并夹持于第一可动导体杆下部22b与第一可动导体杆上部22d之间的陶瓷制绝缘件22c构成，而绝缘件22c使第一可动导体杆下部22b和第一可动导体杆上部22d彼此绝缘。
位于真空容器10的横管部分11的另一端侧的下部中的金属管18的下表面固定有一朝外和朝内延伸通过真空容器10的第二固定导体杆31；该第一固定导体杆31的位于真空容器10外部的下端提供一待连接于一用于将电力分配到各负载装置或其它电气室的输电线缆52的端子35；该第一固定导体杆31的位于真空容器10内部的上端固定有一形成盘形的第二固定夹持件31a。
顺便提一下，在第二固定导体杆31上部与第一可动导体杆下部22b上并于它们之间设置有一柔性导体40，因此，第二固定导体杆31与第一可动导体杆下部22b彼此电气连接。
在第二固定件31a的上方设置有一形成盘形的第二可动接触件32a，它可与第二固定接触件31a相接触和分离；第二固定接触件31a和第二可动接触件32a相配合而形成一接地接触点30。
第二可动接触件32a固定于一第二可动导体杆32的下端，该第二可动导体杆在位于横管部分11另一端侧的上部的金属板13的上表面中不仅延伸通过真空容器10，而且还朝其内部和外部延伸；该第二可动导体杆32通过一密封固定于金属管13的上表面内部的第二波纹管33可动地支承于竖直方向。第二波纹管33由第二可动导体杆32的竖直运动而造成的膨胀和收缩可保持真空容器10气密。
第二可动导体杆32在真空容器10外侧通过一端子36连接于一接地电位，第二可动导体杆32的上端连接于一用于沿竖直方向驱动第二可动导体杆32的接地电路驱动部34。
真空容器10覆盖有一由诸如环氧树脂之类的绝缘树脂制成的模塑件60，使得分别位于横管部分11的一端和另一端侧的上部的金属管13和17暴露；在覆盖真空容器10的模塑件60的表面上设置有一例如由蒸镀金属形成的导电层60a，因而模塑件60的表面可以接地。
顺便提一下，由于导电层60a也与金属管13和17导通，因而金属管13和17也提供接地电位。
如图2中所示，在水平方向上并排设置有三个各对应于上述一个相的开关装置，从而形成一与一完整电路相应的开关装置。而且，各主电路驱动部24、24、24以及各接地电路驱动部34、34、34可以设置成彼此连接，这样可以便于在各驱动部之间形成控制机构，诸如互锁装置。
在上述实施例中，作为容纳于真空容器内的开关机构，示出的是主电路开关装置和接地开关装置平行设置的结构。但是，这并不是限制性的，还可以采用其它不同的结构：例如，仅有主电路开关装置容纳于真空容器内的结构；可动导体可以沿水平方向接触和分离的结构。
在如此构造的本发明实施例1的开关装置中，各真空容器覆盖有由绝缘树脂制成的模塑件，导电层是设置在模塑件表面上用于接地，这样不仅可以在确保安全的同时防止接地故障，还可以简化和小型化开关装置。
(实施例2)
图4是本发明实施例2的开关装置的侧向剖视图，图5是该开关装置的整个配置的正视图。顺便提一下，实施例2的电气连接图与图3相同。
在该实施例2中，分别对应于电路的三个相的三个真空容器10、10、10由一模塑件60合成一个整体，从而缩短了各相之间的距离H。顺便提一下，由于真空容器分别通过由绝缘树脂形成的模塑件60彼此绝缘，因而各相之间很难发生短路，并且各相之间的距离H与分别对应于完整电路的三个相的三个电路部分设置在一单个真空容器内的结构相比得以缩短。
而且，作为待连接于母线51的端子，采用了一诸如连接件之类的导体连接端子26，这可以便于将对应于两个或更多个电路的两个或更多个开关装置以使它们设置在一有限空间中的方式连接于母线51。顺便提一下，在该实施例2中，其与实施例1相应的那些部件用相同的标号表示，并且省略对它们的描述。
在如此构造的本发明实施例2的开关装置中，对应于一完整电路的三个相的三个真空容器由模塑件合成一个整体，导体连接端子用作待连接于母线的端子，这可以提高开关装置的生产率，减小开关装置的尺寸，并且增大开关装置的安装灵活性。
(实施例3)
图6是本发明实施例3的开关装置的侧向剖视图，图7是该开关装置的整个配置的正视图。顺便提一下，该实施例3的电气连接图与图3基本相同。
在该实施例3中，在第一可动导体杆22的位于真空容器10外部的上部与主电路驱动部24之间以及在第二可动导体杆32的上部与接地电路驱动部34之间，分别设有主电路驱动部绝缘件22e和接地驱动部绝缘件32b，从而使第一可动导体杆22与主电路驱动部24彼此绝缘和使第二可动导体杆32与接地电路驱动部34彼此绝缘。
在从第二可动导体杆32延伸出来并待连接于一接地电位的连接线上，设置有一开关80，它能与一接地接触件30一起打开和闭合，因而当接地接触件30打开时，第二可动导体杆32可以与接地断开。顺便提一下，开关80可以安装在空气中，也可以安装在真空中或是绝缘气体中，尤其是在它安装在真空中或绝缘气体中时，开关80的尺寸能得以进一步减小。
而且，在模塑件60的上表面形成有一不设导电层60a的凹陷部分60b，从而不仅省去了位于真空容器10一端侧的上部的绝缘管12，也省去了位于真空容器10另一端侧的上部的绝缘管16，因此，不仅分别位于真空容器10的一端和另一端侧的上部的金属板13和金属管17与接地绝缘开，而且也使真空容器10的横管部分11、金属管13和金属管17的电位彼此相等。顺便提一下，在该实施例3中，其与实施例1相应的那些部件用相同的标号表示，并且省略对它们的描述。
如以上所描述的，在本发明的实施例3中，从真空容器10的内部省去了在接地接触件30打开时能提供接地电位的部分，从而能够防止真空容器10的内部发生接地故障。
而且，由于真空容器10提供一中间电位，因而主电路驱动部绝缘件22e和接地驱动部绝缘件32b分别可具有等于或小于额定耐压值一半的耐压性能，这可以减小该开关装置的尺寸。
此外，通过用开关80施加一个电压，可以对线缆进行耐压试验。
(实施例4)
图8是本发明实施例4的开关装置的侧向剖视图。顺便提一下，该实施例4的电气连接图与图3相同。
在该实施例4的开关装置中，由诸如SUS之类的金属制成的横管部分11的周边覆盖有导电缓冲材料91，诸如导电橡胶；分别位于横管部分11两端的上部和下部的金属不安13、15、17和19的周边分别覆盖有具有缓冲材料92、92、92、92，诸如硅酮系橡胶。
将诸如导电树脂之类的导电材料模制成与一模塑件60具有相同的外部形状，从而提供一接地导电箱90，将一真空容器10容纳于该接地导电箱90中，将绝缘树脂灌入接地导电箱90的内部，该开关装置的上述构件通过由灌入的绝缘树脂形成的模塑件60而合成一个整体。因此，导电缓冲材料91和绝缘缓冲材料92、92、92、92分别夹持于真空容器10与模塑件60之间，同时接地导电箱90暴露于模塑件60的表面。
图9是接地导电箱90的侧向剖视图。如图9中所示，接地导电箱90形成与在实施例1中设置于模塑件60上的导电层相同的矩形箱形状。
这不仅能防止真空容器10和模塑件60因它们不同的线性膨胀系数彼此分离，还能消除在模塑件60表面形成导电层60a的必要，从而简化了该开关装置的生产工序。
而且，在具有一凸缘部分的一圆筒形基件93a上粘结一金属箔93b或蒸镀金属，从而产生经导电加工的一导电挡板93，将该导电挡板93埋设于设置在模塑件60内的一第二固定导体杆31的周围，使得该导电挡板93隔着一绝缘层与第二固定导体杆31相对。在模塑件60的外部上设置一电压检测端子，从而将模塑件60电气连接于导电挡板93。顺便提一下，该实施例4的诸构件用与前面相同的标号表示，并且省略对它们的描述。
图10是导电挡板93的侧向剖视图。如图10中所示，在该导电挡板93中，金属箔93b粘结于圆筒形基件93a的内侧、也就是与第二固定导体杆31相对的一侧，从而使导电挡板93具有导电性。
图11A是模塑件60的侧向剖视图，其中导电挡板93埋设于第二固定导体杆31的周围而允许模塑件60检测电压，图11B是与模塑件60的电压检测电路对应的一等效电路的电路图。
如图11A和11B中所示，由于两者均导电的第二固定导体杆31和导电挡板93是以彼此相对并在它们之间有绝缘模塑件60的方式埋设，因而这种结构相当于一电容器C1，在导电挡板93中积聚有与在母线侧上流动的电荷对应的电荷。
将待通过一相当于一电容器C2的电压检测线缆94而接地的电路连接于一与导电挡板93连接的端子，以检测所积聚的电荷，并将一发光二极管(LED)和一诸如电压计之类的能进行电压检测的元件或装置并列于电压检测线缆94而连接，因而能够定性地或定量地检测第二固定导体杆31的电位。
在如此构造的本发明的该实施例4中，接地导电箱、缓冲材料和导电挡板通过模塑件合成一个整体，这样能简化开关装置的生产工序，防止真空容器与模塑件彼此分离，并且便于进行诸如电压检测之类的检测操作。
(实施例5)
本发明实施例5的真空绝缘开关装置的结构如下：例如，由一主电路开关器固定电极、一主电路开关器可动电极和一绝缘杆构成的一主电路切换部分、由一接地开关器接地电极和一接地开关器可动电极构成的一接地切换部分、以及一柔性导体分别容纳在每一相的一金属制真空容器的内部；该真空容器的外表面用一绝缘体模制，真空容器的模制表面经导电处理而提供一接地电位，真空容器通过一绝缘套管连接于外侧。下面参照图12和13来描述该实施例5。图12是该开关装置的正视图，表示其实际配置的状态；图13是该开关装置的侧向剖视图。
在图12和13中，真空容器1011是一由一金属件模制的金属制容器。具体地说，在该真空容器1011中，一个圆筒形本体件和两个分别封闭该本体件两个开口端侧的端部合成一个整体；在真空容器1011的这两个端部中开有适当数量的孔，供所需数量的装置以延伸通过的方式、也就是以不仅延伸通过真空容器而且还朝其内部和外部延伸的方式插设。
在所示的实施例中，在真空容器1011的上端和下端分别开有两个孔、也就是总共四个孔A、B、C和D。这些孔A、B、C和D钎焊有陶瓷制绝缘圆筒1018、1019、1020和1021，使得它们分别插设于相应的孔中。
在图13中，一主电路开关器固定电极1004和一接地开关器固定电极1007分别钎焊于绝缘圆筒1018(孔A)和1019(孔B)的中央部分，使得它们分别插设于相应的中央部分中。主电路开关器固定电极1004连接于一位于真空容器1011外部的母线1013，而接地开关器固定电极1007连接于一位于真空容器1011外部的输电线缆1014。
在主电路开关器固定电极1004的相对位置侧(图13中的上侧)，一主电路开关器可动电极1005提供一绝缘杆1015，并在它们之间有一陶瓷制绝缘体1009，绝缘杆1015以可沿竖直方向自由移动的方式插设于绝缘圆筒20(孔C)中。
主电路开关器可动电极1005和接地开关器固定电极1007在真空容器1011内通过一柔性导体1010以可自由移动的方式彼此连接。而且，在接地开关器固定电极1007的相对位置侧(图13中的上侧)，一接地开关器可动电极1008以可沿竖直方向自由移动的方式插设于绝缘圆筒1021(孔D)的中央部分中。
主电路开关器可动电极1005在图13中可以沿竖直方向移动，并构成一主电路开关部(1004，1005)，它们可与主电路开关器固定电极1004接触和分离而打开和闭合一主电路。同样，接地开关器可动电极1008在图13中可以沿竖直方向移动，并构成一接地开关部(1007，1008)，它们可与接地开关器固定电极1007接触和分离。
膨胀波纹管1006的两端分别固定于主电路开关器可动电极1005的绝缘杆1015、绝缘圆筒1020(孔C)、接地开关器可动电极1008和绝缘圆筒1021(孔D)；也就是说，波纹管1006不仅以气密的方式密封真空容器1011的内部，而且还允许主电路开关器可动电极1005和接地开关器可动电极1008沿竖直方向移动。
在该实施例5中，如以上所描述的，主电路开关部(1004，1005)和接地开关部(1007，1008)作为一组容纳于由金属制成的一单个真空容器1011中；(在开关装置由三相构成的场合)，设置有三个真空容器1011，它们由一绝缘体模制在一起而提供一模塑件1012；模塑件1012的表面经导电处理，并且接地。
顺便提一下，本发明中所使用的术语“圆筒形”不仅指单纯的圆筒形，而且还指其它各种圆筒形状，包括方形之类的带角形状或不拘于剖面形状的椭圆形。
按照实施例5，由于主电路开关部(1004，1005)和接地开关部(1007，1008)是容纳于真空容器1011的内部，并且从真空容器1011到外侧的连接是通过绝缘杆1015实现，因而该开关装置可以按照绝缘设计、也就是能提供优良电气绝缘性能的真空设计来构制；也就是说，该开关装置可以制得较为紧凑。
而且，由于这三个真空容器1011(在三相场合)模制在一起而提供模塑件1012，并且模塑件1012的表面经导电处理和接地，因而该开关装置很容易处理。
此外，由于真空容器1011是一个可很容易模制成所需形状的金属容器，因而与由陶瓷制成的传统圆筒形容器相比，该真空容器1011可进行自由地安装。
(实施例6)
本发明的实施例6提供了上述实施例5中所采用的金属制真空容器1011的结构的一种改制形式；该实施例6的结构的其余部分，例如待容纳于真空容器1011内的各个开关器(1004，1005，1007，1008)、其它的各个安装装置以及这些装置的结构，均与上述实施例5的相同。
也就是说，在实施例6的金属制真空容器1011A中，如图14中所示，圆筒形本体件1023与两个分别用于封闭该本体件1023两开口端的端部件1022A和1022B相结合；在用作端部件的两个端板1022A、1022B与一个用作本体件的本体板1023之间的两个连接部分1024被作为最终的钎焊面进行真空钎焊，从而实现真空密封。
按照该实施例6，不仅能获得与实施例5相同的效果，而且本体件1023能够由一管件简单地切割而成，端部件1022A、1022B能够由一板件简单地切割而成，从而方便地制造真空容器1011A。因此，可提高真空容器1011A的加工效率。
而且，由于在制造过程中最费时的真空密封工序可以通过对构成金属制真空容器1011A的端板1022与本体板1023之间的连接部分1024作为最终的钎焊面进行真空钎焊来完成，因而可以大大减少真空容器1011A的制造时间。
此外，由于真空容器1011A由金属制成，因而可以将分别用作真空容器1011A的开口的孔A、B、C和D很容易地形成所需的尺寸，并且通过将它们的尺寸制得较大，可以大大提高主电路开关器固定电极1004、主电路开关器可动电极1005、绝缘杆1015、接地开关器固定电极1007、接地开关器可动电极1008和柔性导体固定电极1010的装配效率。
(实施例7)
本发明的实施例7也采用了上述实施例5中所采用的金属制真空容器1011的结构的一改制形式；该实施例6的结构的其余部分与上述实施例5的相同。
也就是说，在该实施例7的金属制真空容器1011B中，如图15中所示，一个一端侧开口的带底圆筒形本体件1025与一用于封闭该本体件1025开口端侧的端部件1022相结合；在用作端部件1022的一端板1022与用作本体件的一本体板1025之间的一连接部分1024被作为最终的钎焊面进行钎焊，从而实现真空密封。
按照该实施例7，不仅能获得与实施例5相同的效果，而且，由于端部件1022能够由一板件切割而成，本体件1025能够由其毛坯件模压而成，也就是它们能够相对较为容易地制造，因而可以大大改善真空容器1011B的加工性。
而且，由于在制造过程中最费时的真空密封工序可以通过对金属制真空容器1011B的端板1022与本体板1023之间的连接部分1024作为最终的钎焊面进行真空钎焊来完成，因而可以大大减少真空容器1011B的制造时间。
此外，与实施例6一样，由于真空容器1011B由金属制成，因而可以将分别用作真空容器1011B的开口的孔A、B、C和D很容易地形成所需的尺寸，并且通过将它们的尺寸制得较大，可以大大提高主电路开关器固定电极1004、主电路开关器可动电极1005、绝缘杆1015、接地开关器固定电极1007、接地开关器可动电极1008和柔性导体固定电极1010的装配效率。
另外，由于金属制真空容器1011B被分成两个部件，即端板1022和带底本体板1025，因而只需要一个连接部分1024，从而可进一步提高钎焊操作的效率。并且，由于连接部分1024的数量比实施例6的少一个，因而可以提高真空容器1011B在气密性方面的可靠性。
(实施例8)
本发明的实施例8还提供了上述实施例5中所采用的金属制真空容器1011的结构的另一种改制形式；该实施例8的结构的其余部分与上述实施例5的相同。
也就是说，在该实施例8的金属制真空容器1011C中，如图16中所示，两个一端侧开口的带底圆筒形本体件1025以各自的开口端彼此抵靠的方式彼此结合于一起；在两个本体板1025之间的一连接部分1024被作为最终的钎焊面进行钎焊，从而实现真空密封。
按照该实施例8，不仅能获得与实施例5相同的效果，而且，由于这两个本体件1025分别能够很容易地由毛坯件模压而成，因而可以大大改善真空容器1011C的加工性。
而且，由于金属制真空容器1011C被分成两个部件，即两个带底的本体板1025，因而只需要一个连接部分1024，从而可进一步提高钎焊操作的效率。并且，由于连接部分1024的数量比实施例6的少一个，因而还可以提高真空容器1011C在气密性方面的可靠性。
此外，由于在制造过程中最费时的真空密封工序可以通过对金属制真空容器1011C的两个带底本体板1025之间的连接部分1024作为最终的钎焊面进行真空钎焊来完成，因而可以大大减少真空容器1011C的制造时间。
并且，由于真空容器1011C由用作两个带底本体件的两个本体板1025构成，因而可以使用相同类型的部件作为两个将沿竖直方向结合于一起的带底本体件1025，从而允许使用相同类型的构件。与实施例7相比，真空容器1011C的深度可以减小，这能够改善带底本体板1025在进行模制时的加工性。
另外，与实施例5相比，由于连接部分1024的数量减少到一个，因而可以提高钎焊操作的效率，还可以提高其气密可靠性。
(实施例9)
按照本发明的实施例9，在上述的实施例2和3中，如图17中所示，在端部件1022的与本体件1023抵靠的一侧形成有一定位部分1026，本体件1023的抵靠端部可以容纳于其中。这里，图17是真空容器的形成有定位部分1026的主要部分的放大图。
图17中所示的定位部分1026形成为一个槽，本体件1023在其开口侧的边缘部分可以容纳于其中。当然，该定位部分1026的形状并不局限于该实施例中所示的槽，而可以采用其它任何形成于端部件1022中的加工部分作为该定位部分1026，只要它能便于确定本体件1023与端部件1022的接触位置即可。顺便提一下，对于真空密封，用作定位部分1026的槽部1026作为钎焊面进行真空钎焊。
按照该实施例9，不仅能获得与实施例1-3相同的效果，而且，由于在金属制真空容器1011D的连接部分中设置了定位部分1026，因而可以进一步提高钎焊操作的效率，并简化钎焊夹具和提高钎焊位置精度。
顺便提一下，作为定位部分1026，如图18中所示，在用作端部件的端板1022的侧部可以加工出一用于使用作本体件的本体板1023定位的弯曲部分1027；或者，如图19中所示，在端板1022的侧部可以加工出一用于使本体板1023定位的弯曲槽。对于任一种方式，均可获得与定位部分1026相同的效果。
(实施例10)
按照本发明的实施例10，在实施例8中，两个一端侧开口的带底圆筒形本体件1025A和1025B是以各自的开口端彼此接触的方式结合于一起。在该实施例10中，形成有一定位部分1029，在该部分处，两个彼此抵靠的本体件的开口端部中的一个(1025A)可与另一个(1025B)同轴配合。
在图20中所示的实例中，位于图20下部并且开口朝上的本体件1025A的开口的端部直径相对于位于图20上部并且开口朝下的本体件1025B的略微扩大，从而形成一定位部分1029；位于上部的本体件1025B的开口的端部可与该定位部分1029相配合。顺便提一下，该配合部分作为钎焊表面进行真空钎焊。
按照实施例10，不仅可以获得与实施例5相同的效果，而且，由于定位部分1029是形成于用作真空容器1011E的连接部分的配合部分中，因而可以提高钎焊操作的效率，并简化钎焊夹具和提高钎焊位置精度。
(实施例11)
在本发明的实施例11中，在实施例1到6中，对于不仅延伸通过金属制真空容器而且还朝其内部和外部延伸的一主电路导体，在允许主该主电路导体延伸通过的一孔的内缘形成有一用来缓和电场的电场缓和环部分。
更具体地说，在图21所示的结构中，金属制真空容器1011(1011A-1011E)中的端板1022的孔A的设置在延伸通过端板1022的孔A的一主电路导体1030的相对侧的部分、也就是端板1022的孔A的开口边缘部分向外延伸而形成一电场缓和环部分1031，它环形围绕主电路导体1030，并与主电路导体1030的本体部分有一适当的间隙。
按照该实施例11，可以获得与实施例5相同的效果。同时，由于在电场强度较高的部分中将一部分金属制真空容器1011(1011A到1011E)延伸成提供电场缓和环1031，因而可以缓和电场而不会增加部件数量，并且可以提高开关装置的耐压性能。
顺便提一下，如图22中所示，电场缓和环部分1031可以形成于用作端部件的端板1022的孔A中，该端板在制造金属制真空容器1011(1011A到1011E)时是与本体板1025作为一个整体来模制的。当然，在这种场合下也可以获得相同的效果。
(实施例12)
下面参照附图来描述本发明的电力开关设备。顺便提一下，在分别表示本发明各较佳实施例的附图中，相同或相应的部件用相同的标号表示，因而省略对它们的重复描述。
图23是本发明第一个实施例的电力开关设备的主要部分的剖视图。该电力开关设备主要包括一主电路开关部2001、一接地开关部2002、一里面封装主电路开关部2001和接地开关部2002的真空容器2003以及一包绕真空容器2003的包绕绝缘体2004。
主电路开关部2001由一第一可动电极2011和一第二固定电极2012构成，这两个电极的中间部分由一绝缘体连接于一起，接地开关部分2002由一第二可动电极2021和一第二固定电极2022构成，第一可动电极2011和第二固定电极2022由一柔性连接导体2018彼此连接。真空容器2003包括：一金属制容器本体部分2031，它具有四个分别呈椭圆形截面的孔2031a和2031b，主电路开关部2001和接地开关部2002彼此平行地延伸通过这些孔；分别由陶瓷制成的绝缘圆筒2321-2323；圆筒形密封件2331和2332；杯形密封件2341-2344，它们允许第一可动电极2011、第二可动电极2022、第一固定电极2012和第二固定电极2022中的任何一个延伸通过；一圆筒形电弧罩2035；波纹管2361和2362；以及电场缓和环2371和2372。包绕绝缘体2004由缓冲环2411-2414和一树脂绝缘层2042构成。
详细参照真空容器2003的结构，圆筒形密封件2331或2332中的任一个、绝缘圆筒2321-2323中的任一个、以及杯形密封件2341-2344中的任一个通过钎焊气密地连接于并叠置在四个分别形成于容器本体部分2031中的开口2031a和2031b的外侧。波纹管2361或2362通过钎焊连接于杯形密封件2341或2342的底面开口的周边，电场缓和环2371通过钎焊连接于开口2031a的周边和连接于与开口2031a周边相对的杯形密封件2343的底面，电场缓和环2372通过钎焊连接于开口2031b的周边和连接于与开口2031b周边相对的杯形密封件2344的底面。顺便提一下，绝缘圆筒2322在其内表面的中央部分具有一阶梯部分，在该阶梯部分上安装有电弧挡板2035，阶梯部分的内周壁表面与电弧挡板2035之间有均匀的间隙。绝缘圆筒2321和2322的直径设定成大于绝缘圆筒2323的直径。其原因在于，第一可动电极2011在其中央部分具有一绝缘杆2011a和一杆挡板2011b，并且电弧挡板2035是安装在绝缘圆筒2322内表面的中央部分上。
主电路开关部2001安装于由容器本体部分2031、绝缘圆筒2321和2322、圆筒形密封件2331以及杯形密封件2341和2343所形成的一内部空间的中央部分；接地开关部2002安装于由容器本体部分2031、绝缘圆筒2323、圆筒形密封件2332以及杯形密封件2342和2344所形成的一内部空间的中央部分；主电路开关部2001与接地开关部2002通过连接导体2018彼此连接；第一可动电极2011通过钎焊连接于和气密地密封于波纹管2361的另一端，第二可动电极2021通过钎焊连接于和气密地连接波纹管2362的另一端，第一固定电极2012通过钎焊连接于和气密地密封于杯形密封件2343底面开口的周边，第二固定电极2022通过钎焊连接于和气密地密封于杯形密封件2344底面开口的周边。与传统真空开关中的一样，为减小在对陶瓷制绝缘圆筒2321-2323与连接于它们的金属制部件之间的连接部分进行钎焊时因它们不同的热膨胀系数而形成的残余应力，必须适当地选择金属制部件的材料和形状。
缓冲环2411-2414分别是以一体的方式设置在圆筒形密封件2331或2332的外周表面附近的区域上、设置在绝缘圆筒2321与杯形密封件2341之间的连接部分的邻接部分上、以及设置在绝缘圆筒2321-2323与杯形密封件2341-2344之间的连接部分的邻接部分上；真空容器2003与固定电极2012和2022的外表面以及缓冲环2411-2414的外表面，除了杯形密封件2341和2342的底侧端部以及第一和第二固定电极2012和2022的电路连接侧端部，均覆盖有树脂绝缘层2042。
缓冲环2411-2414可按压缩模制法由导电橡胶模制而成，在其模制好的状态，各缓冲环的内径设定为略小于其待与真空容器2003相配合的部分的外径。缓冲环2411-2414的截面形状示于图24A和24B中。
具体说，图24表示的是缓冲环2411和2412的截面形状，其中，X1部分覆盖绝缘圆筒2321-2323的端部，而Y1部分覆盖杯形密封件2341-2344外周表面的端部。X1部分的外径侧角被倒圆成一个小于该角厚度的半径，因而当缓冲环2411和2412安装入真空容器2003时，可缓和该角中的电场。Y1部分的外径侧形成锥面而使得该锥面端部的厚度几乎为零。而且，Y1部分内径侧的与X1部分邻接的角部被倒角，以避免与绝缘圆筒2321-2323和杯形密封件2341-2344之间的连接部分中所形成圆角发生干扰。
另一方面，图24B表示的是缓冲环2413和2414的截面形状，其中，X2部分覆盖绝缘圆筒2321-2323的端部，而Y2部分覆盖圆筒形密封件2331-2332的外周表面。待与容器本体部分2031相接触的端面由Z表示。X2部分的外径侧角被倒圆成一个小于该角厚度的半径，因而当缓冲环2413和2414安装入真空容器2003时，可缓和该角中的电场。Y2部分的与X2部分邻接的内径侧角部以及端面Z的角部分别被倒角，以避免与绝缘圆筒2321-2323和圆筒形密封件2331或2332之间以及容器本体部分2031和圆筒形密封件2331或2332之间的连接部分中所形成的圆角发生干扰。端面Z形成一个平面，因而它能与容器本体部分2031紧密地接触。
缓冲环2411-2414分别用来缓和真空容器2003的绝缘圆筒2321-2323的端部中所形成的金属化层的外周边中或是绝缘圆筒2321-2323与其它部件之间的连接部分中所形成的钎焊圆角的外周边部分中的电场集中。顺便提一下，缓冲环2411-2414不仅能防止在树脂绝缘层2043模制成形时树脂渗入钎焊圆角，而且还能缓和树脂绝缘层2043的收缩应力和电力开关设备在工作时因温度变化而产生的热应力。
将主电路开关部2001和接地开关部2002装配入真空容器2003中，将缓冲环2411-2414以上述方式安装，并将它们固定于一给定的金属模具中；而后，通过注塑模制形成环氧树脂的树脂绝缘层2042。
按照上述结构的电力开关设备，分别用封装在真空容器2003内部的两个要素开关来形成主电路开关部2001和接地开关部2002，缓冲环安装在真空容器2003绝缘圆筒与金属制密封件之间的连接部分的外周上，电力开关设备的外表面，除了可动电极的端子部分和密封安装部分的邻接部分，均由包绕绝缘体2004包绕。这种结构可防止真空容器2003连接部分强度降低，并可减小电力开关设备各荷电部分之间所需的绝缘距离，从而能够在较小的占有区域中实现与传统环型主开关装置同等的功能。而且，在电力开关设备内部发生短路的情况下，由于该内部保持真空，因而不会有电力开关设备的安装部分中的压力升高的可能。因此，很容易构制一种非常安全而又经济的电力开关设备。
在以上描述中，电力开关设备构制成里面封装有两个要素开关，它们与一个由一对部件即一主电路开关部和一接地开关部构成的相相对应。但是，这并不是限制性的，例如，电力开关设备可以构制成封装有数量与合成一个整体的三个相对应的要素开关。
图25是图23中所示电力开关设备的一种改制形式的主要部分的剖视图。这种改制形式与图23中所示的电力开关设备有以下几点不同。
在容器本体部分2031的主电路开关部2001侧上所形成的两个开口之中，形成于第一固定电极2012侧的一个开口2031c的尺寸等于电弧挡板2035，电弧挡板2035的一端通过钎焊连接于开口2031c的周边。绝缘圆筒2322在其一个端部的邻接部分的直径逐渐减小，同时绝缘圆筒2322在其该端部的尺寸等于绝缘圆筒2323。
由于该改制形式以上述方式构制，因而在主电路开关部2001侧连接于固定电极2012的杯形密封件也可用作在接地开关部2002侧连接于固定电极2022的杯形密封件，从而可以减少密封件的种类数。
(实施例13)
图26是本发明第二个实施例13的复合真空开关的固定电极引出部分的局部剖视图。
第一固定电极2012终止于树脂绝缘层2042的内部，并通过连接导体2051连接于一母线连接端子2052。第二固定电极2022也终止于树脂绝缘层2042的内部，并通过连接导体2053连接于负载侧连接端子2054。在树脂绝缘层2042内部的负载侧连接端子2054的外周上通过一支承绝缘体2056以与负载侧连接端子2054同轴地设置有一用于电压检测的圆筒形分压电极。
在将第一固定电极2012、连接导体2051和母线侧连接端子2052连接于一起时，以及在将第二固定电极2022、连接导体2053和负载侧连接端子2054连接于一起时，将它们各自的头部用呈弧形截面的螺栓2060固定于一起。
由于该第二个实施例13以上述方式构制，当将它固定于一用于形成树脂绝缘层的金属模具中而使真空容器、主电路开关部和接地开关部合成一个整体时，由各钎焊部分的许可应力所决定的、各可动电极与固定电极之间的位置关系的允许相对尺寸误差得以放宽。这是因为在第一固定电极2012、连接导体2051和母线侧连接端子2052之间的连接部分以及在第二固定电极2022、连接导体2053和负载侧连接端子2054之间的连接部分的尺寸是可以调节的。例如，通过适当调节各连接部分的允差，可以在一与金属模具相应的装配夹具上将连接导体2051和母线侧连接端子2052以及第二固定电极2022、连接导体2053和负载侧连接端子2054连接于一起。
这种结构可提高电力开关设备的生产率，降低其制造成本。而且，由于导体连接部分的邻接部分中的电场能得以缓和，因而树脂绝缘层2042的与这些部分相应的部分的厚度可以减小，进而可减小电力开关设备的尺寸。
而且，由于分压电极2055相对于金属模具的定位由负载侧连接端子2054的位置决定，因而无需从金属模具使分压电极2055定位，从而可提高定位操作的效率。并且，由于分压电极2055可以安装在负载侧连接端子2054中的任意位置，因而可很容易地使树脂绝缘层2421的内部的电力分配达到最佳，这能有助于减小电力开关设备的尺寸。
在以上的描述中，分压电极是设置在负载侧连接端子的周围。但是，这并不是限制性的，例如，也可以采用这样的结构，如图27中所示，从连接导体2053通过一连接线2055连接有一电容器2006，并在模具的外部上设置一电容器端子2061。
在电容器2006的电容设定为大于各电极之间的浮动电容或各相之间的浮动电容的情况下，即使母线侧或彼此邻接的相正处于充电中，也可以检测出电压。
如以上所详细描述的，在本发明的开关装置中，用于打开和闭合母线与负载装置之间电路的诸如主电路开关器之类的开关机构和接地开关器分别设置在一容器内，该容器覆盖有一绝缘模塑件，模塑件表面上形成有一导电层用于接地，因而不仅能够确保安全，又能减小容器内部提供接地定位的面积，从而防止发生接地故障。整个容器内部保持高度真空，因而无需在需要进行真空消弧的接触件周围设置挡板，这样可简化该开关装置，使其更为紧凑，从而降低开关装置的生产成本和便于提高开关装置的安装灵活性。而且，由于没有使用诸如SF6之类的气体，因而能便于开关装置的处理和控制。
在本发明的开关装置中，用于将一开关机构和一母线彼此连接于一起的电力接收件是由一导体连接端子部分构成，诸如一连接件。因此，可以将多个开关装置并排设置在一有限的空间中并连接于一母线，从而能进一步提高开关装置的安装灵活性。
而且，在本发明的开关装置中，设置有一可与一接地开关器一起切换的外部开关器，开关装置通过该外部开关器接地，因而可取消容器内部的提供接地电位的面积，这样便能防止在容器内部产生接地故障。因此，可以提高该开关装置的可靠性和安全性，简化和小型化开关装置的结构，降低开关装置的生产成本，增加开关装置的安装灵活性，并且便于开关装置的处理和控制。
在本发明的开关装置中，多个真空容器可以由一模塑件合成一个整体。因此，可以减小开关装置的尺寸，并能提高开关装置的安装灵活性。
在本发明的开关装置中，诸如导电树脂之类的导电材料被模制成圆筒形或矩形箱体形而产生一接地导电件，将一真空容器容纳于该接地导电件中，它们由一模塑件合成一个整体而使接地导电件暴露于真空容器表面。这能便于在制造开关装置时在模塑件表面上形成一导电层。
而且，在本发明的开关装置中，需要埋设的诸如金属挡板之类的导电件以与负载侧导体相对的方式埋设于模塑件中，因而能实现一个与电容器等效的电路。这能便于对开关装置的状况进行检查操作，诸如对开关装置的电压检测。
在本发明的开关装置中，真空容器覆盖有缓冲材料，它们由模塑件合成一个整体，该缓冲材料夹持于真空容器与模塑件之间，这样能够防止真空容器与模塑件之间因不同的线性膨胀系数而造成彼此分离。
按照本发明，主电路开关部和接地开关器接地部可以相对自由地设置在真空容器内部。因此，可以提供一种结构紧凑、制造成本低、便于处理和性能优良的真空绝缘开关装置。
按照本发明，由于在开关装置制造过程中最费时的真空密封工序可以通过真空钎焊来完成，因而可以大大减少开关装置的制造时间。
而且，由于真空容器是由多个适当分开的部件构成，因而可以改善真空容器的加工性。
此外，由于真空容器由金属制成，因而可以将真空容器的开口可选择地设置得较大，这可以提高诸如主电路开关器固定电极、主电路开关器可动电极、绝缘杆、接地开关器固定电极、接地开关器可动电极和柔性导体固定电极之类的各个元器件的装配效率。
按照本发明，由于金属制真空容器仅需要一个连接部分，因而可以提高真空容器的钎焊操作的效率。
而且，真空容器数量的减少可以提高真空容器的气密度的可靠性。
按照本发明，由于在由两个或更多个部件模制成的金属制真空容器的连接部分上进行了定位操作，因而不仅可以提高真空容器钎焊操作的效率，而且还可以简化钎焊夹具、提高钎焊位置精度。
按照本发明，由于在电场强度较高的部分中将一部分金属制真空容器延伸形成环形部分用于缓和电场，因而可以缓和电场而不会增加部件数量，从而可以提高开关装置的耐压性能。
在本发明的电力开关设备中，由于真空容器的绝缘圆筒与金属制真空容器部分之间的连接部分的邻接部分由均由导电橡胶制成的缓冲环覆盖，并且由缓冲环覆盖的部分与真空容器外表面均从其外侧覆盖有树脂绝缘层，因而可以缓和连接部分中所形成的圆角的外周边部分中的电场集中。而且，该电力开关设备能防止在树脂绝缘层模制成形时树脂渗入钎焊圆角部分，并能缓和树脂绝缘层的收缩应力以及该电力开关设备在工作时因温度变化而产生的热应力。
各导电橡胶缓冲环的一端部覆盖绝缘圆筒的外周端部，导电橡胶缓冲环的另一端部覆盖金属制真空容器部分的外周，缓冲环的覆盖绝缘圆筒外周端部的端部角被倒圆成一个略小于该角厚度的半径，缓冲环的覆盖金属制真空容器零件外周边的端部外周边表面分别形成锥形表面，其突出端的厚度几乎为零，缓冲环的内周表面的阶梯部分分别被倒角成一个大于连接部分中所形成的钎焊圆角尺寸的尺寸。借此结构，可更有效地缓和连接部分中所形成的圆角的外周边部分中的电场集中。
而且，各导电橡胶缓冲环的一端部分覆盖绝缘圆筒的外周端部，导电橡胶缓冲环的另一端部分覆盖金属制真空容器零件的外周边，缓冲环的覆盖绝缘圆筒外周端部的端部角被倒圆成一个略小于该角厚度的半径，缓冲环的覆盖金属制真空容器零件外周边的端部分别形成于一个与绝缘圆筒的轴向相交的平面内，缓冲环的覆盖绝缘圆筒内周表面的阶梯形部分以及金属制真空容器零件外周边的内径侧端部角分别被倒角成一个大于形成于连接部分中的钎焊圆角尺寸的尺寸。这种结构可更有效地缓和连接部分中所形成的圆角的外周边部分中的电场集中。
由于将要素开关的电极连接于电力开关设备外部的连接导体是通过固定装置连接于树脂绝缘层内部，因而可以提高电力开关设备的生产率，并降低其制造成本。
而且，由于使用一种头部呈弧形截面的螺栓作为固定装置，因此，可以缓和导体连接部分的邻接部分中的电场，并可减小树脂绝缘层与该邻接部分相应的部分的厚度，从而能够减小电力开关设备的尺寸。
此外，由于在树脂绝缘层内的连接导体的外周中提供有一分压电极，该分压电极可由一固定于连接导体的绝缘体来定位，因而不需要在金属模塑件侧上对分压电极进行定位，从而可以提高定位操作的效率。并且，由于分压电极可以安装在邻接导体中的任何位置，因而可以很容易地优化树脂绝缘层内部的电压分配和减小电力开关设备的尺寸。
另外，在树脂绝缘层的内部，设置有一分压电容器，其结构制成使其一个电极连接于连接导体，其静电电容大于诸电极之间以及相对于连接导体的诸相之间的浮动电容，因此，即使母线侧或彼此邻接的相处于充电中，也可以检测出电压。

Claims (15)

1.一种开关装置，它包括：
一开关机构；
一里面容纳该开关机构的容器；以及
一覆盖该容器的绝缘件，其中在该绝缘件的外表面上形成一导电层。
2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，该绝缘件是一绝缘模塑件。
3.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，该开关机构包括：
一第一固定接触片；
一第二固定接触片；
一可与该第一固定接触片接触和分离的第一可动接触片，该第一可动接触片电气连接于该第二固定接触片；以及
一可与第二固定接触片接触和分离的第二可动接触片。
4.如权利要求3所述的开关装置，其特征在于，它进一步包括：
一电气连接于该第一固定接触片的电力接收件；
一电气连接于该第二可动接触片的接地件；以及
一电气连接于该第二固定接触片的电力分配件。
5.如权利要求4所述的开关装置，其特征在于，它进一步包括：
一可与第二可动接触片一起切换的外部开关器，其中接地件与形成于模塑件表面上的导电层绝缘，并通过该外部开关器接地。
6.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，该容器包括两个或更多个由模塑件合成一个整体的容器。
7.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，该容器是一由金属材料制成并由一绝缘体模制的真空容器。
8.如权利要求7所述的开关装置，其特征在于，该真空容器由一个圆筒形本体件和两个分别封闭该本体件两端的端部件构成。
9.如权利要求7所述的开关装置，其特征在于，该真空容器由一个一端侧开口的带底圆筒形本体件和一个封闭该本体件开口端的端部件构成。
10.如权利要求7所述的开关装置，其特征在于，该真空容器由两个一端侧均开口的带底圆筒形本体件构成，这两个本体件结合在一起而使它们各自的开口端彼此接触。
11.如权利要求8所述的真空绝缘开关装置，其特征在于，在待抵靠于本体件的端部件中，形成一定位部分供本体件的抵靠端部容纳于其中。
12.如权利要求7所述的真空绝缘开关装置，其特征在于，对于一个待安装成使其不仅延伸通过真空容器而且还朝其内部和外部延伸的主电路导体，在允许主电路导体以该方式延伸的一个孔的内缘中，形成有一用于缓和电场的电场缓和环部分。
13.如权利要求7所述的开关装置，其特征在于，一绝缘圆筒形成真空容器，该真空容器具有一金属制零件，绝缘圆筒与真空容器的金属制零件之间的连接部分的一邻接部分覆盖有均由导电橡胶制成的缓冲环，树脂绝缘层覆盖从外侧覆盖由环覆盖的部分，并覆盖真空容器的外表面。
14.如权利要求13所述的开关装置，其特征在于，各导电橡胶缓冲环的一端部分覆盖绝缘圆筒的外周端部，导电橡胶缓冲环的另一端部分覆盖金属制真空容器零件的外周边，缓冲环的覆盖绝缘圆筒外周端部的端部角覆盖被倒圆成一个略小于该角厚度的半径，缓冲环的覆盖金属制真空容器零件外周边的端部外周边表面分别形成锥形表面，其突出端的厚度几乎为零，缓冲环的内周表面的阶梯部分分别被倒角成一个大于连接部分中所形成的钎焊圆角尺寸的尺寸。
15.如权利要求13所述的开关装置，其特征在于，各导电橡胶缓冲环的一端部分覆盖绝缘圆筒的外周端部，导电橡胶缓冲环的另一端部分覆盖金属制真空容器零件的外周边，缓冲环的覆盖绝缘圆筒外周端部的端部角被倒圆成一个略小于该角厚度的半径，缓冲环的覆盖金属制真空容器零件外周边的端部分别形成于一个与绝缘圆筒的轴向相交的平面内，缓冲环的覆盖绝缘圆筒内周表面的阶梯形部分以及金属制真空容器零件外周边的内径侧端部角分别被倒角成一个大于形成于连接部分中的钎焊圆角尺寸的尺寸。
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