CN1442939A - 开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种易于推广的开关装置。根据本发明的开关装置包括多个分别包括一开关装置构成设备的组件(1a和2)、一个使开关装置构成设备绝缘的绝缘部分以及一个使开关装置构成设备垂直连接的连接部分。这些组件(1a和2)沿垂直方向连接在一起。

Description

开关装置
技术领域
本发明涉及一种封闭的开关装置(封闭型开关装置)。
背景技术
封闭的开关装置可构成动力供给系统。封闭开关包括一开关设备和一开关装置主体。开关设备被容纳在开关装置主体内。开关设备可以为一真空断路器或真空隔离开关。
以下，将参照图51和52描述开关装置的一实例。
图51为示出了一空气绝缘开关装置、一代表性的开关装置的结构实例的右视图。
在空气绝缘开关装置中，开关装置主体51的内部被封闭形的分隔板分隔。因此，一设备容纳腔52、一接纳腔53以及一总线腔54设置在开关装置主体51中。
一个控制腔55设置在设备容纳腔52上。可闭合的门56和57分别设置在设备容纳腔52和控制腔55的前面。
将单元电路连接在一起的一总线部分58设置在开关装置主体51中。
一分支导体59设置在开关装置主体51中。分支导体59的尖端通过电缆头60与一动力电缆61相连。
一移动断路器62容纳在设备容纳腔52中。移动断路器62通过一主电路隔离开关部分63与总线部分58电气连接，而主电路隔离开关部分63连接着使设备容纳腔52与总线腔54隔离的分隔板。移动断路器62通过一主电路隔离开关部分64与接纳分支导体59电气连接，而该主电路隔离开关部分64连接在使设备容纳腔52与接纳腔53分离的分隔板上。主电路隔离开关部分63安装在主电路隔离开关部分64上。上部主电路隔离开关部分63与总线部分58形成为一体。下部主电路隔离开关部分64包括一个直通型的变流器65。
在此种空气绝缘开关装置中，主电路的绝缘会由于安装环境(灰尘、湿气之类)而下降，从而导致短路或接地故障之类的事故。已努力增加整个空气绝缘开关装置的尺寸来确保足够的绝缘距离，由此来防止此类事故。
另外，还流行一种C-GIS(隔间型气体绝缘开关装置)，在这种开关装置中，所有主电路构成设备被容纳在一个封闭的容器中，而该容器中密封有一种绝缘气体(例如SF6气体)，由引减小开关装置的尺寸。
图52为隔间型SF6气体绝缘开关装置、一种有代表性的封闭开关装置的结构的右视图。
此种隔间型SF6绝缘开关装置的开关装置主体71中设有一接纳腔72、一总线腔73和一控制腔74。
接纳腔72是一个封闭的容器。断路器75的断路部分75A设置在接纳腔72中。
总线腔73是一个闭合的容器，一个三位隔离开关(开-关-接地)的隔离开关部分76A设置在总线腔73中。
低压绝缘气体(例如SF6)密封到接纳腔72和总线腔73中。这种结构使得隔间型SF6气体绝缘开关装置做得更加紧凑。
容纳在接纳腔中的断路器的断路部分75A的一个导体77通过电缆头81与动力电缆82相连。动力电缆82包括一个直通型的变流器83。
断路器75的断路部分75A的另一个导体78通过一通过接纳腔72和总线腔73的绝缘垫片84与总线腔73中的三位隔离开关76的隔离开关部分76A的一个导体79相连。三位隔离开关76的隔离开关部分76A的其它的导体80A至80C与将单元电路连接在一起的总线85相连。导体80A至80C与其它单元电气连接。
控制腔74设有用于断路器75的操作机构75B以及用于三位隔离开关76的操作机构76B。
空气绝缘开关装置的一个问题在于，为了防止由于安装环境而降低绝缘性能以及为了确保足够的安装距离，整个开关装置尺寸必须较大。另外，为了去除灰尘之类的污染物，必须周期性地清洁主电路部分。
隔间型SF6气体绝缘开关装置中密封了绝缘气体(SF6气体)以减小其尺寸，这种开关装置的一个问题在于绝缘气体成本很高，另外，需要大量时间和技术精湛的人员来生产其中密封有绝缘气体的密封空气的容器。
另外，在隔间型SF6气体绝缘开关装置中，密封空气的容器使用绝缘气体而可做得更加紧凑。然而，将设备零件连接在一起的导体的装配受到限制。
此外，对于隔间型SF6气体绝缘开关装置，通过对它们的每一部分进行设计可以实现各种电路结构。因此，需要许多时间来产生隔间型SF6气体绝缘开关装置。需要许多类型的设计图。因此，很难使需要的设备标准化。这样，隔间型SF6气体绝缘开关装置的成本会很高。
另外，利用大量螺栓和螺母来构造空气绝缘开关装置和隔间型SF6气体绝缘开关装置的主电路部分。因此，需要很多时间来进行装配和检测。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种易于推广的封闭的开关装置。
根据本发明的一个实施例，其中提供了这样一种开关装置，该装置包括多个组件，这些组件分别包括一开关装置构成设备、一使开关装置构成设备绝缘的绝缘部分以及一个沿垂直方向连接开关装置构成设备的连接部分，其中，这些组件是沿垂直方向连接的。
附图描述
图1为示出了根据本发明第一实施例的开关装置的结构的第一实例的侧剖视图；
图2为示出了根据本发明第一实施例的开关装置的结构的第二实例的侧剖视图；
图3为示出了根据本发明第一实施例的开关装置的结构的第三实例的侧剖视图；
图4为示出了根据本发明第一实施例的开关装置的结构的第四实例的侧剖视图；
图5为示出了根据本发明第一实施例的开关装置组成的电子线路的第一实例的示意图；
图6为示出了根据第一实施例的开关装置的结构的第五实例的侧剖视图；
图7为示出了根据第一实施例的开关装置的结构的第六实例的侧剖视图；
图8为示出了根据第一实施例的开关装置组成的电子线路的第二实例的示意图；
图9为示出了根据第一实施例的开关装置的结构的第七实例的侧剖视图；
图10为示出了根据第一实施例的开关装置的结构的第八实例的侧剖视图；
图11为示出了根据第一实施例的开关装置的结构的第九实例的侧剖视图；
图12为示出了根据本发明第三实施例的开关装置的结构的一实例的侧剖视图；
图13为示出了根据第三实施例的开关装置构成的电子线路的第一实例的示意图；
图14为示出了根据第三实施例的开关装置构成的电子线路的第二实例的示意图；
图15为示出了根据第三实施例的开关装置构成的电子线路的第三实例的示意图；
图16为示出了根据本发明第五实施例的开关装置的结构的一实例的侧剖视图；
图17为根据第五实施例的开关装置的部分A的放大视图；
图18为示出了传导屏蔽件的底面侧尖端的位置与阀移动侧模部分中的孔内的最大电场强度之间关系的图表；
图19为示出了根据本发明第六实施例的开关装置的结构的一实例的侧剖视图；
图20为根据第六实施例的开关装置的部分B的放大视图；
图21为示出了根据本发明第七实施例的开关装置结构的一实例的侧部视图；
图22为示出了根据本发明第八实施例的开关装置的结构的一实例的侧剖视图；
图23为根据第八实施例的开关装置的部分C的放大视图；
图24为示出了根据本发明第九实施例的开关装置结构一实例的侧剖视图；
图25为根据第九实施例的开关装置的部分D的放大视图；
图26为示出了根据本发明第十实施例的开关装置结构的一实例的侧剖视图；
图27为示出了根据本发明第十一实施例的开关装置结构的一实例的侧剖视图；
图28为示出了根据本发明第十二实施例的开关装置结构的一实例的侧剖视图；
图29为根据本发明第十二实施例的开关装置的一实例的正视图；
图30为示出了根据本发明第十三实施例的开关装置结构的一实例的侧剖视图；
图31为示出了根据本发明第十四实施例的开关装置结构的一实例的侧剖视图；
图32为示出了根据本发明第十六实施例的开关装置结构的一实例的正剖视图；
图33为示出了根据本发明第十七实施例的开关装置结构的一实例的侧剖视图；
图34为示出了根据本发明第十八实施例的开关装置结构的第一实例的侧剖视图；
图35为示出了根据第十八实施例的开关装置结构的第二实例的侧剖视图；
图36为示出了根据本发明第十九实施例的开关装置结构的一实例的侧剖视图；
图37为示出了根据本发明第二十实施例的开关装置结构的第一实例的侧剖视图；
图38为示出了第二十实施例的开关装置结构的第二实例的侧剖视图；
图39为示出了由根据第二十实施例的开关装置构成的电子线路一实例的示意图；
图40为示出了根据本发明第二十一实施例的开关装置结构的一实例的侧剖视图；
图41为示出了根据本发明第二十二实施例的开关装置结构的一实例的侧剖视图；
图42为示出了根据本发明第二十三实施例连接封闭开关装置的组件的一方法的一实例的示意图；
图43为示出了根据第二十三实施例的封闭开关装置的连接部分一实例的侧剖视图；
图44为示出了根据本发明第二十四实施例的封闭开关装置的连接部分一实例的侧剖视图；
图45为示出了根据本发明第二十五实施例的封闭开关装置的连接部分一实例的侧剖视图；
图46为示出了根据本发明第二十六实施例的封闭开关装置的连接部分一实例的侧剖视图；
图47为示出了连接部分的界面的角度θ与界面处的最大的电场强度之间关系的特性图；
图48为示出了施加到陶瓷上的硅烷连接处理的有关绝缘特性的效应的实例的特性图；
图49为使用各种不同填充物观察到的环氧树脂的绝缘特性的一实例的情况例图；
图50为示出了一样品实例的侧剖视图；
图51为示出了空气绝缘开关装置的结构一实例的右视图；以及
图52为隔间型SF6气体绝缘开关装置的结构的右视图。
具体实施方式
以下，将参照附图对本发明的实施例进行描述。在附图中，相同的部分以相同的标号表示。对它们的描述将省略。
(第一实施例)
图1至图4为示出了根据本发明的开关装置的结构的第一至第四实例的侧剖视图。
图5为示出了根据本发明的开关装置构成的电子线路C1的第一实例的示意图。
图1中的开关装置101是构成图5中示出的电子线路的封闭开关装置。
开关装置101的一个主要的电路部分被诸如环氧树脂之类的热固的实心绝缘体覆盖。
开关装置101是通过将多个组件(例如：实心绝缘设备或实心模制设备)沿一垂直方向连接起来而构成的。
每个组件分别包括：若干件开关装置构成设备(如用于开关操作的部件)；一个使开关装置构成设备的零件绝缘的绝缘部分；一个连接部分，该连接部分可沿垂直方向将其它部件中的开关装置设备的零件连接到此组件中的开关装置构成设备的零件上，从而将所有这些零件连联在一起；以及一接地层，该接地层设置在绝缘部分的表面上，但不设置在连接部分的表面上。
开关装置构成设备的零件例如包括真空阀20a和20b、一导体33、一总线连接导体40以及一个主线路连接导体45。
开关装置101不会受到安装了主线路构成设备的零件以及将主电路构成设备的零件连接在一起的导体的环境的影响。开关装置的尺寸被减小至电绝缘所需的最小值。开关装置101也被标准化为与各种电路结构相应。由此，所需的部件的数量也可减小。因此，开关装置101更加安全可靠。
开关装置101的组件包括：作为开关设备的阀模部分1a和1b、一阀移动侧模部分2、一总线连接模部分3、一主电路连接模部分4以及一控制盒7。
阀模部分1a包括一真空阀20a、一绝缘部分86a、连接部分23a和24a以及一接地层88a。
真空阀20a是一个隔离开关部分。绝缘部分86a是一个覆盖真空阀20a的实心绝缘体。连接部分23a用于连接真空阀20a的一固定侧。连接部分24a被用于连接真空阀20a的一可移动侧。接地层88a不设置在连接部分23a和24a上，而是设置在绝缘部分86a的表面上。
连接部分23a和24a可以是例如与其它连接部分配合并连接的配合部分。这也可应用于其它的连接部分。
阀模部分1b包括一真空阀20b、一绝缘部分86b、连接部分23b和24b以及一接地层88b。
真空阀20b是一个断路部分。阀模部分1b的绝缘部分86b、连接部分23b和24b以及接地层88b与阀模部分1a的绝缘部分86a、连接部分23a和24b以及接地层88a类似。因此，对它们的描述省略。
阀移动侧模部分2包括多个连接部分34a和34b、一导体33、一绝缘部分87以及一接地层89。
在本实施例中，两个连接部分34a和34b设置在阀移动侧模部分2中。然而，也可以在阀移动侧模部分2中设置三个或更多个连接部分。
连接部分34a和34b用于连接导体33。在本实施例中，通过将连接部分34a和24a连接在一起以及将连接部分34b和24b连接在一起，可以将阀模部分1a和1b与阀移动侧模部分2连接在一起。连接部分可以通过一实心绝缘体连接在一起，其中的实心绝缘体例如为具有较小弹性模量的橡胶。
导体33将连接部分34a和34b连接在一起，它包括可滑动的传导部分32a和32b。
如果连接部分34a连接到阀模部分1a的连接部分24a上，则导体33与真空阀20a的可移动侧导体22a电气连接。
另一方面，如果连接部分34b连接到阀模部分1b的连接部分24b上，则导体33与真空阀20b的可移动侧导体22b电气连接。
绝缘部分87是一个覆盖导体33的实心绝缘体，它的顶面上包括连接部分34a和34b。另外，绝缘部分87的底面是凹进的，其中形成有一个孔30(开口)。
接地层89设置在绝缘部分87的表面上，但不设置在孔30的内表面或连接部分34a和34b上。
阀移动侧模部分2中的孔30是封闭的。由诸如空气之类的气体构成的绝缘媒质被密封入封闭孔30中。
如果阀模部分1a的连接部分24a与连接部分34a相连，则阀移动侧模部分2容纳绝缘操作杆31a，而该杆在封闭孔30内与真空阀20a的可移动侧导体22a相连。
如果阀模部分1b的连接部分24b与连接部分34b相连，则阀移动侧模部分2容纳绝缘操作杆31b，而该杆在封闭孔30内与真空阀20b的可移动侧导体22b相连。
如上所述，每个绝缘操作杆31a和31b的一端与相应的一个可移动侧导体22a和22b相连。每个绝缘操作杆31a和31b的另一端与相应的一个操作机构8a和8b相连。通过操作操作机构8a和8b，可以使隔离开关部分和断路部分打开及闭合。
隔离开关部分和断路部分可以电气连接在一起，并且当设置在阀移动侧模部分2内的导体33中的可滑动的传导部分32a和32b分别与真空阀20a和20b的可移动侧导体22a和22b接触时，隔离开关部分和断路部分可以自由滑动。
总线连接模部分3包括一总线连接导体40、一绝缘部分93、连接部分41a、41b和42以及一接地层99。
总线连接导体40具有三个连接端。总线连接导体40可以具有更多的连接端。第一和第二连接端相互相对设置，并且它们具有相同的中心轴线。这些连接端用于连接总线。第三连接端用于连接真空阀。
总线连接导体40包括一杆状导体以及一端大致连接在杆状导体中间的一L形导体。
绝缘部分93是一实心绝缘体，该绝缘体覆盖总线连接导体40。
连接部分41a用于连接第一连接端。连接部分41b用于连接第二连接端。连接部分42用于连接第三连接端。
在本实施例中，连接部分41a和41b具有相同的中心轴线。图1示出了连接部分41a。然而，由于连接部分41b与连接部分41a相对，因此未示出该连接部分41b。
连接部分42的中心轴线不穿过连接部分41a和41b的中心轴线。
接地层99设置在绝缘部分93的表面上，但不设置在连接部分41a、41b和42上。
主电路连接模部分4包括一个主电路连接导体45、一绝缘部分94、一主电路外部引入电缆连接部分46、一连接部分47以及一接地层95。
主电路连接导体45具有两个连接端，总线连接导体40可以具有三个或更多的连接端。
绝缘部分94是一个覆盖主电路连接导体45的实心绝缘体。
主电路外部引入电缆连接部分46用于连接主电路连接导体45的第一连接端。
连接部分47用于连接主电路连接导体45的第二连接端。
接地层45设置在绝缘部分94的表面上，但不设置在连接部分46和47上。
用于一隔离开关的阀模部分1a的固定侧连接部分23a与总线连接模部分3的连接部分42相连，固定侧连接部分23a还通过一条与总线连接部分41a和41b相连的总线(未图示)与一相邻板相连。
用于断路器的阀模部分1b的固定侧连接部分23b与主电路连接模部分4的连接部分47相连。固定侧连接部分23b还通过连接到主电路外部引入电缆连接部分46的电缆与外部主电路相连。
尽管图5中未示出电路c1，如上所述，电缆5可以设有一个直通型的变流器200。
图2中的开关装置102是构成图5中的电子线路c2的一封闭开关装置。在图2中，省略了设置在各个组件的绝缘部分上的接地层。图中简化了此开关装置的结构。这也适用于其它附图。
开关装置102与上述开关装置101类似，但开关装置102的特点是它包括一个代替阀模部分1b的阀模部分1c。
阀模部分1c包括导体27，该导体代替位于阀模部分1b中的断路真空阀20b。
图3中的开关装置103是构成图5中的电子线路c7的一封闭开关装置。
开关装置103与上述开关装置101类似，但替代主电路连接模部分4的是，它包括一与阀模部分1b的固定侧相连的总线连接模部分3a。总线连接模部分3a与总线连接模部分3类似。
图4中的开关装置104是构成图5中的电子线路c13的一封闭开关装置。
开关装置104与上述开关装置101类似，但替代总线连接模部分3的是，它包括一与阀模部分1a的固定侧相连的主电路连接模部分4b。
除了主电路连接导体45b和主电路连接导体45具有不同形状之外，主电路连接模部分4b和主电路连接模部分4是类似的。主电路连接导体45具有四个端部。
图6和图7为示出了根据本实施例的开关装置的结构的第五和第六实例的侧剖视图。图8示出了根据本实施例的开关装置构成的电子线路的第二实例。
图6中的开关装置105是构成图8中的电子线路c19的一封闭开关装置。
开关装置105的阀移动侧模部分2a包括位于绝缘部分87a的顶面上的连接部分34a至34c。接地层89a不设置在连接部分34a至34c上。
连接部分34a至34c分别与隔离开关阀模部分1d至1f的可移动侧连接部分24d至24地相连。阀模部分1d至1f与阀模部分1a类似。
总线连接模部分3和3a的连接部分42与阀模部分1a和1e的固定侧连接部分23d和23e相连。
总线连接模部分3和3a的总线连接部分41a和41b与相应的总线相连(未图示)。
主电路连接模部分4的连接部分47与阀模部分1f的固定侧连接部分23f相连。因此，固定侧连接部分23f通过主电路连接模部分4与电缆5相连。
每个绝缘操作杆31d至31f的一端与设置在相应的阀模部分1d至1f中的相应的真空阀20d至20f的相应的可移动侧导体22d至22f相连。操作机构8d至8f与绝缘操作杆31d至31f中相应一个的另一端相连。绝缘操作杆31d至31f设置在阀移动侧模部分2a中的封闭孔30a中。通过操作操作机构8d至8f可打开及闭合隔离开关部分。一导体33a将连接部分34d至34f连接在一起，并且它包括可滑动的传导部分32d至32f。
图7中的开关装置106为构成图8中的电子线路c27的一封闭开关装置。
开关装置106与上述开关装置105类似。然而，替代阀模部分1f的是，一仪表变压器9与开关装置106相连。
仪表变压器9的表面覆盖有一实心绝缘体。仪表变压器9的连接部分9a用于连接另外的组件。仪表变压器9的连接部分9a不设有任何接地层。另一方面，接地层设置在除连接部分9a之外的实心绝缘体表面上。
在本实施例中，例如，封闭的开关装置可以如图9至11所示构成。
图9中的开关装置107的阀移动侧模部分2b与阀移动侧模部分2类似。然而，连接部分34b设置在绝缘部分87的一侧上。
阀模部分1a与阀移动侧模部分2b的连接部分34a相连。主电路连接模部分4连接到连接部分34b上。开关装置107可以包括阀模部分1b以代替阀模部分1a。
图10中的开关装置108包括两上上述开关装置107的阀移动侧模部分2b。在开关装置108中，两个阀移动侧模部分2b被设置成，它们的连接部分34a相互相对。两个相对的连接部分通过设备连接模部分14相连。
图11中的开关装置109的阀移动侧模部分2c包括位于绝缘部分87c的顶面上的连接部分34a和34b。阀模部分1d与连接部分43a相连。阀模部分1e与连接部分43b相连。主电路连接模部分4与连接部分34c相连。
在图9至11中的开关装置107至109中，主电路连接模部分4分别可以根据需要连接到阀模部分1a或1b的固定侧上。
另外，在开关装置101到109中，隔离开关阀模部分1a、断路阀模部分1b、仅传导的阀模部分1c以及仪表变压器9可以根据系统结构的需要来改变。
另外，开关装置101至109可以包括一阀模部分，该阀模部分包括一可操作的真空阀，这样，单个阀可以执行用于断路和不连接的两位操作以及用于断路、不连接以及接地的三位操作。
在本实施例的描述中，隔离开关是使用真空阀的真空型。然而，密封在绝缘容器中的绝缘媒质不限于真空。也可以使用诸如空气和氧气之类的其它绝缘媒质，或者可以通过将容器内的压力增加至大气压力之上来施加增压气体。
在本实施例中，开关装置101至109可用于三相电路。然而，它也可用于单向电路。
在上述开关装置101至109中，诸组件沿垂直方向连接在一起。因此，组件的重量将作用在连接部分上，由此使组件稳固地连接在一起。
另外，实心绝缘体的介电强度大于大气压力下空气或SF6气的介电强度一个数量级。因此，在开关装置101到109中，可以急剧地减小接地与真空阀、开关装置的主要部分之间的绝缘距离。这可以减小整个开关装置的尺寸。
在三相设备中，接地层设置在其中有为各个相模制的主电路部分的实心绝缘体的表面上。因此，设备被分隔成三个相。这样，无须考虑相间的短路，由此，可消除对相间绝缘距离的需要。因此，可以显著地减小相间的距离。
对于开关装置101到109，根据电路结构，通过简单地变换连接到阀移动侧模部分的连接部分上的阀模部分，可以显著地增加可应用的电路的量。
在开关装置101到109中，阀模部分与阀移动侧模部分分离。而后，设置在阀模部分中的连接部分与设置在阀移动侧模部分中的连接部分机械和电气地连接。
如上所述，无须变换阀移动侧模部分，例如，如图5和图8所示，通过简单地使阀模部分适用于隔离开关、断路器、传导、仪表变压器等，开关装置101到109便可适用于各种电路结构。
如上所述，图8仅示出了隔离开关(DS)。然而通过以用于断路器的组件来替换用于隔离开关的组件，可以构成用于断路器(VCB)的电路。还可以构造出DCB与DS相结合的电路。
另外，如在上述SF6气体绝缘开关装置中，开关101到109不需要任何大规模的空气密闭容器。因此，所需部件的数量可以大大减少。这使得可实现低成本和可靠的开关装置。
(第二实施例)
在上述第一实施例中，设置在阀移动侧模部分中的多个连接部分34a和34b基本沿同个方向设置。另外，多个连接部分34a和34b设置在与阀移动侧模部分的绝缘部分的孔表面相对的一个表面上。
因此，各种不同的阀模部分可以沿同一个方向安装在阀移动侧模部分中。
另外，由于阀模部分的表面设有接地层，因此阀模之间的距离可以减小。
为了驱动真空阀，绝缘操作杆连接在操作机构和真空阀之间。它们被设置在阀移动侧模部分中的封闭孔内。绝缘操作杆可沿同一个方向相互平行地执行驱动操作。因此，可以减小阀移动侧模部分的尺寸。这使其中安装操作机构的操作腔室17的空间尺寸得以减小。因此，整个开关装置可以小型化。
在上述第一实施例中，无须变换阀移动侧模部分，通过简单地变换组件，如阀模部分、总线连接模部分以及连接到阀移动侧模部分的连接部分的主电路连接模部分便可实现各种不同的电路结构。
这样可以明显地增加可构造的应用电路的数量。另外，尽管应用电路的数量增加，但组件的类型可减少。由此，所需的部件可以标准化。另外，如果开关装置以一平行板的形状构造，则可以增加构造在一板内的电路的数量。这样，可以减小整个开关齿轮的尺寸。
此外，可以减少生产组件所需的模具的数量。这点将对生产制造有利。这样，可以实现低成本且可靠的开关装置。
(第三实施例)
图12为示出了根据本发明的封闭开关装置的结构的一实例的侧剖视图。图13至图15为示出了由根据本发明的开关装置构成的电子线路实例的示意图。
图12中的开关装置110是构成了图13中示出的电子线路c33的封闭开关装置。
在开关装置110中，触点13设置在连接带有阀移动侧模部分2的连接部分34a和34b导体33中。触点13位于阀移动侧模部分2上，而在该阀移动侧模部分2中形成有封闭孔30。
操作腔室17设有一接地装置操作机构11。可移动导体12的一端接地。可移动导体12由接地装置操作11驱动。可移动导体12的另一端与导体13接触或分离。
在开关装置110中，导体33设有触点13。一接地装置设置成使导体33接地。因此，如图13至图15所示，无须增加组件的量，便可以增加可构造的电路的数量。
如上所述，图15仅示出了隔离开关(DS)。然而，通过以用于断路器的组件来替换用于隔离开关的组件可以构造出用于断路器(VCB)的电路。也可以构成用于DCB与DS相结合的电路。
另外，通过将触点13设置在其中形成封闭孔30的阀移动侧模部分2的表面上，接地装置可以设置在其中安装主电路操作机构8a和8b以驱动真空阀的同一个操作腔17中。因此，仅需要一个空间来设置机构部分。这使得开关装置可以小型化。
(第四实施例)
在第一实施例中，由诸如空气之类气体构成的绝缘媒质被密封在封闭孔30内。这可以防止外部环境的负面效应，并且使阀移动侧模部分2的尺寸可减小。
另外，可以防止整个主电路高压部分暴露到敞开的空气中。由于覆盖主电路的绝缘部分的表面设有接地层，因此，可以防止开关装置被诸如污染物或湿气之类的外部环境影响。因此，开关装置可以小型化并且被做得更加可靠。
(第五实施例)
图16为示出了根据本发明的封闭开关装置结构的一实例的侧剖视图。图17为图16的部分A的放大视图。
在图16和17的开关装置111中，一个传导屏蔽件埋入在阀移动侧模部分2的绝缘部分87中，从而围绕孔30。传导屏蔽件35基本具有与导体32相同的电势。
埋入金属(电极)36的尖端从真空阀20a的可移动侧导体22a延伸出，并且被埋在绝缘操作杆31a中。
埋入金属37的尖端从与真空阀20a的可移动侧导体22a相对的一侧延伸出，并且埋在绝缘操作杆31a中。
在带有绝缘操作杆31a的情况下，埋入金属36和37也埋在绝缘操作杆31b中。
埋入金属36和37的尖端之间沿绝缘操作杆31a和31b的轴向方向F1有一距离L1。在本实施例中，绝缘操作杆31a和31b的轴线方向F1与真空阀20a和20b移动的方向以及真空阀20a和20b的轴线方向相同。
靠近开关装置底面的传导屏蔽件的尖端沿绝缘操作杆31a和31b的轴线方向F1设置得离可移动侧导体22a和22b比离埋入金属36和37的尖端之间一半位置更近。
也就是说，无论真空阀20a和20b设置成打开或闭合电路，传导屏蔽件35的底面侧尖端基本位于离埋入金属36的尖端L1/2距离中。
即使真空阀20a和20b分别在使电路闭合、打开和断开的三个位置之间移动，无论真空阀20a和20b被定位成使电路打开、闭合或断开，传导屏蔽件35的底面侧尖端基本位于离埋入金属36的尖端距离L1/2处。
在开关装置111中，通过操作真空阀20a和20b，可以使设置在阀移动侧模部分2中的孔30内的绝缘操作杆31a和31b以及从导体33突入孔30内的真空阀20a和20b的可移动侧导体22a和22b沿轴向方向移动。由此，孔30内电场的分布可以改变。
图18为示出了传导屏蔽件35的底面侧尖端的位置与阀移动侧模部分2中的孔30内的最大电场强度之间关系的图表。图18中的实线表示真空阀20a和20b定位成闭合电路的情况。虚线表示真空阀20a和20b定位成打开电路的情况。图18中的横轴表示埋入金属36的尖端的位置。数字0表示更靠近可移动侧导体22a和22b的埋入金属36的尖端位置。绝缘操作杆31a和31b的埋入金属36和37之间有距离L1。
如图18所示，当电路闭合时，当传导屏蔽件35的尖端设定得离接地表面比离位置L1/2更近时，孔30内的最大电场强度将迅速加强。
另一方面，当电路打开时，当传导屏蔽件35的尖端设定得离可移动侧导体33a和33b比离位置0更近时，孔30内的最大电场强度将迅速加强。
因此，当传导屏蔽件35的底面侧位置位于离更靠近可移动侧导体22a和22b的埋入金属36的位置0距离L1/2内，无论电路打开还是闭合，孔30内的最大电场强度基本保持相同。因此，电场强度可以减小。
另外，开关装置111的结构的最大电场部分是沿着绝缘部分87的。因此，与金属电极的放电相比，可以抑制从其发生放电的初始电子。这可以改善耐压。
因此，可以减小未设有接地层89的阀移动侧模部分2中的孔30内的绝缘漏电距离以及绝缘操作杆31a和31b的绝缘漏电距离。这使得开关装置可以小型化。
(第六实施例)
图19为示出了根据本发明的封闭开关装置的结构一实例的侧剖视图。图20为图19的部分B的放大视图。
图19和20中的开关装置112与上述开关装置111类似，但其特点在于绝缘部分87和孔30的形状。
绝缘部分87和孔30形成为，在孔的一侧，在其中埋入传导屏蔽件35的绝缘部分87与各绝缘操作杆31a和31b的中心轴线之间的距离Ra比在其中未埋入传导屏蔽件35的绝缘部分87的接地底面侧部分与绝缘操作杆31a或31b的中心轴线之间的距离Rb小。
在其中埋入传导屏蔽件35的部分与在其中未埋入传导屏蔽件的接地底面侧之间，孔30的一侧与绝缘操作杆31a或31b的中心轴线之间的变化是连续的。因此，孔30的一侧不包含任何与底面平行的表面。
也就是说，在图20的侧剖视图中，相互轴线距离Ra部分和相互轴线距离Rb部分通过曲率半径R1的一段弧以及曲率半径R2的一段弧连接在一起。
曲率半径R1的弧与曲率半径R2的弧之间的接合处中可以存在一段平直部分，除非该接合处具有一个与接地底面平行的平直部分。
在根据本实施例的开关装置112中，绝缘部分87和孔30的形状被设定成使距离Ra比距离Rb小。
因此，作为实心绝缘体的树脂的厚度在传导屏蔽件35的附近较大，而在其中不存在传导屏蔽件35的部分中较小。这用于减小可以在其中集中电场的传导屏蔽件35的附近中的电场强度。
另外，更多的电势可以被分配到接地侧。因此，可以使阀移动侧模部分中的孔30的漏电场(creepage field)变得均匀。
另外，如图20中的侧视图所示，绝缘部分87和孔30形成为相互轴线距离Ra部分和相互轴线距离Rb部分通过曲率半径Ra的弧和曲率半径R2的弧连接在一起，这样，弧之间的接合处不具有任何与接地底面平行的平直部分。因此，孔30的漏电场可以进一步变得均匀。
另外，在根据本实施例的开关装置112中，不改变整个阀移动侧模部分2的尺寸，可以增加未设有接地层的绝缘部分87内部的孔30的漏电距离。因此，可以增加绝缘距离。这样可以改善耐压，从而减少所需的树脂量。因此，可以更加经济地生产开关装置。
(第七实施例)
图21为示出了根据本发明的封闭开关装置的结构的一实例的侧剖视图。
图21中的开关装置113的阀移动侧模部分2包括一屏蔽导体38，该屏蔽导体中一体地形成有传导屏蔽件35、传导屏蔽件35a和35b以及导体33。屏蔽导体38埋在绝缘部分87中。
传导屏蔽件35a和35b埋在绝缘部分87中，从而分别围绕连接部分34a和34b。
在根据本发明的开关装置113中，传导屏蔽件35降低了孔30中的电场强度，以使孔30内的最大电场强度转移至绝缘体的表面。由此，可以改善抵抗电压性能，从而减小漏电距离。
另外，传导屏蔽件35a和35b围绕着连接部分34a和34b并被埋在绝缘部分87中，它们用于减少与阀模部分1b和1b相结合的电场强度。由此，可以改善抵抗电压性能，从而减少连接部分34a和34b的绝缘距离。
另外，传导屏蔽件35、35a和35b以及导体33由金属一体地模制在屏蔽导体38中，该屏蔽导体38用于减少所需的部件数量，这还可使装配更加简便，并且可减少装配所需的时间。
此外，当阀模部分1a和1b连接到阀移动侧模部分2时，同时绝缘操作杆22a和22b分别与阀模部分1a和1b的可移动侧导体22a和22b相连，传导屏蔽件35、35a和35b与导体33的一体化可防止由在连接部分34a、34b和孔30中的传导屏蔽件35、35a和35b偏离中心而导致的电场局部集中。这消除了考虑到由传导屏蔽件35、35a和35b偏离中心而导致的电场局部集中而设计电场的需要。因此，可以设计一种更紧凑的绝缘结构。
(第八实施例)
图22是显示本实施例的封闭开关装置结构的一示例的侧剖视图。图23是图22的部分C的放大视图。
在本实施例中，将叙述阀模部分1a。然而，该叙述也可应用于阀模部分1b。
在开关装置114中，如图22和23所示，真空阀20a的两侧构成一绝缘容器98a。
一传导屏蔽件26覆盖真空阀20a的一可移动侧端和真空阀20a的绝缘容器98a的一端。
传导屏蔽件26包括一包围绝缘容器98a的部分26a、一基本上平行于真空阀20a的可移动侧凸缘90a的平直部分26b和一包围真空阀20a的可移动侧传导轴91的部分26c。
包围绝缘容器98a的部分的外径φA大于包围可移动侧传导轴91的部分的外径φB。
包围绝缘容器98a的部分26a和平直部分26b之间具有一弧形表面。也就是说，包围绝缘容器98a的部分26a和平直部分26b连接在一起，以便具有一曲率半径。
一传导填料28设置在平直部分26a和可移动侧凸缘90a之间。
一传导屏蔽件25覆盖真空阀20a的一固定侧端和真空阀20a的绝缘容器98a的另一端。
传导屏蔽件25包括一包围绝缘容器98a的部分25a和一基本上与真空阀20a的固定侧凸缘90b平行的平直部分25b。
包围绝缘容器98a的部分25a和平直部分25b之间具有一弧形表面。
如果真空阀20a覆盖有固体绝缘体，由玻璃或陶瓷制成的绝缘容器98a与金属凸缘90a和90b、真空密封部分中的每一个之间的接合处会由于它们由不同材料构成而受压。
然而，在本实施例的开关装置中，真空阀20a的分别覆盖可移动和固定侧端的传导屏蔽件25和26设置在真空阀20a的各自两端。
因而，即使释放绝缘容器98a与凸缘90a或90b之间的连接，由于释放部分分别覆盖有传导屏蔽件25或26，因此也可以充分减小电场的强度。这将防止该部分变为存在电气缺陷。因此，可以减少废品率。
此外，由于真空阀20a设有传导屏蔽件26，单个部件可以减少真空阀20a两端的应力和电场大小、阀模部分1a与阀移动侧模部分2之间的接合处的电场大小以及真空阀可移动侧导体22a中的电场大小。减小电场和应力大小可用来改进绝缘性能和可靠性，并减少所需部件的数量。还可以减少所需步骤的数量并改进可操作性。
此外，设置在传导屏蔽件26的平直部分与真空阀可移动侧凸缘90a之间的传导填料28在铸造期间被用作真空阀20a的可移动导体22a用树脂止动件。还可以使跨越传导屏蔽件26的电势基本上与真空阀20a的可移动侧上的电势相同。因此，可以减少所需部件的数量。
(第九实施例)
图24是显示本实施例的封闭的开关装置结构的示例的侧剖视图。图25是图24的部分D的放大视图。
在本实施例中，将叙述阀模部分1a。然而，该说明也可应用于阀模部分1b。
在图24和25的开关装置115中，连接部分23a是凹陷的。传导屏蔽件25包括包围绝缘容器98a的部分25a、基本上平行于真空阀20a的固定侧凸缘90b的平直部分25b和一包围凹入的固定侧连接部分23a中的一孔的部分25c。
在本实施例的开关装置115中，真空阀20a设有传导屏蔽件25，以使单个部件可以减少真空阀20a两端的应力和电场大小以及阀模部分1a的固定侧连接部分23a处的电场大小。减小电场和应力大小可用来改进绝缘性能和可靠性，并减少所需部件的数量。还可以减少所需步骤的数量并改进可操作性。
(第十实施例)
图26是显示本实施例的封闭开关装置结构的示例的侧剖视图。
在本实施例中，将叙述阀模部分1a。然而，该叙述也可应用于阀模部分1b。
在图26的开关装置115中，真空阀20a的固定侧导体21的一端是凹陷的。一接触件插入固定侧导体21中的一孔，以便与诸如总线连接模部分3的其它构件电气相连。在阀模部分1a中，固定侧连接部分23a也是凹陷的。
在本实施例的开关装置116中，真空阀20a的固定侧导体21是凹陷的。接触件插入固定侧导体21中的孔内。固定侧连接部分23也是凹陷的。
因而，其它构件可以稳定地连接到阀模部分1a。这可用来减少固定侧导体21的端部与固定侧连接部分23a之间的距离。因而，可以减少阀模部分1a的轴向尺寸。
此外，在真空阀20a的固定侧导体21的凹入端，可以减小固定侧导体21的连接部分和固定侧连接部分23a处的电场大小。因此，可以减少开关装置的尺寸。
(第十一实施例)
图27是显示本实施例的封闭开关装置结构的示例的侧剖视图。
图27中的开关装置117是上述开关装置101至106的变型。开关装置117在阀模部分1a的绝缘部分86a的外周表面上包括一变压器6。它还在阀模部分1b的绝缘部分86b的外周表面上包括一变压器6。
因而，可以有效地使用阀模部分1a和1b之间的空间。因而，可以使开关装置小型化。
(第十二实施例)
图28是显示本实施例的封闭开关装置结构的示例的侧剖视图。图29是显示在从其正面观察图28中的开关装置时如何定位阀模部分1b和阀移动侧模部分2的示图。
图28中的开关装置与第十一实施例的开关装置相似。然而，阀模部分1a上的变压器6的位置沿真空阀20a和20b的轴向F2与附近的阀模部分1b上的变压器6的位置不同。
这用来减少其中安装有变压器6的空间的尺寸。因此，可以减少开关装置的尺寸。
(第十三实施例)
图30是显示本实施例的封闭的开关装置结构的示例的侧剖视图。
在本实施例中，将叙述阀模部分1a。然而，该叙述也应用于阀模部分1b。
图30中的开关装置119的阀模部分1a包括变压器7，该变压器包围真空阀20a的诸侧并嵌在绝缘部分86a中。
这用来减少其中装有变压器6的空间的尺寸。因此，可以减少开关装置的尺寸。还可以减少安装变压器所需步骤的数量。
(第十四实施例)
图31是显示本实施例的封闭开关装置结构的示例的侧剖视图。
在本实施例中，将叙述阀模部分1a。然而，该叙述也应用于阀模部分1b。
图31中的开关装置120是上述开关装置101至119的变型。开关装置120的阀模部分1a包括一在其可移动侧的凸缘部分92a和一在其固定侧的凸缘部分92b。凸缘部分92a和92b用于以机械方式将阀模部分1a连接到其它构件。
形成阀模部分1a，以使凸缘部分92a和92b的径向最小长度大于绝缘部分86a的最大直径，该绝缘部分覆盖真空阀20a的外表面。
这用来减小阀模部分1a的连接部分24a和阀可移动侧部分2的连接部分34a处的接地侧电场强度，以及阀模部分1a的连接部分23a和总线连接模部分3的连接部分42处的接地侧电场强度。因而可以改进绝缘性能。还可以减少绝缘部分86a所需的树脂数量。因此，可以更经济地制造开关装置。
(第十五实施例)
根据本实施例，在上述开关装置101至120中，包括断开开关真空阀20a的阀模部分1a具有与包括断路器真空阀20b的阀模部分1b基本相同的形状。
这用来使分别连接到阀模部分1a和1b的阀移动侧模部分2的连接部分34a和34b的形状、总线连接模部分3的连接部分42的形状、主电路连接模部分4的连接部分47的形状和多种其它构件的连接部分的形状协调。通过根据电路结构简单地改变阀模部分1a和1b可以显著增加可配置电路的数量。
此外，尽管可配置电路的数量增加，但可以减少构件的种类。因而可使所需部件标准化。此外，如果开关装置被构造成平板形式，则可以增加能够构造在一块板内的电路数量。由此，可以减小开关装置的尺寸。
此外，可以减少制造构件所需的模具数量。这在生产中是较为有利的。由此，可以实现廉价且可靠的开关装置。
(第十六实施例)
图32是显示本实施例的封闭开关装置结构的示例的正剖视图。
图32中的开关装置包括将阀模部分1a和总线43连接在一起的总线连接模部分3。
总线连接模部分3的连接部分41a和41b被用于连接到总线43。连接部分41a和41b设置在总线连接导体40的杆状导体40b的各自两端处，以便沿相对方向延伸。
连接部分42用于连接到阀模部分1a。连接部分42位于总线连接导体40的L形导体40a的一端。L形导体40a的一端与杆状导体40b的中间牢固地相连。连接部分42设置在L形导体40a的另一端。
总线连接导体40的形状可使杆状导体40b的中心轴线不越过L形导体40a的另一端的中心轴线。
因而，相同形状的总线连接模部分3可用于沿两个方向形成总线连接位置，通过使总线连接模部分3围绕L形导体40a的另一端的中心轴线转动180°，以将其连接到阀模部分1a。由此，可以使用数量减少的构件更自由地构造平行板。
(第十七实施例)
图33是显示本实施例的封闭开关装置结构的示例的侧剖视图。
图33中的开关装置包括将阀模部分1a和总线43连接在一起的总线连接模部分3。
总线连接模部分3的连接部分41a和41b用于连接到总线。
总线连接模部分3的总线连接部分41a与总线相连，以使其面对开关装置主体的正面。总线连接部分41b与总线43相连，以使其面对开关装置主体的背面。
因而，在平行设置开关装置以形成平行板时，可以在平行板之间方便地将总线连接在一起。此外，可以方便地将安装在开关装置的前部和后部中的变压器连接在一起。此外，可以更自由地构造具有开关装置的平行板，并将其布置在电气室中。
(第十八实施例)
图34和35是显示本实施例的封闭开关装置结构的第一和第二示例的侧视图。
图34和35中的开关装置123和124是上述开关装置101至122的变型。
在开关装置123和124中，单个阀可移动侧模部分2的相邻连接部分34a和34b的中心轴线之间的距离L的一半基本上与总线连接模部分3的每个连接部分41a和41b的中心轴线与连接部分42的中心轴线之间的距离相等。
因而，在总线连接模部分3已经围绕L形导体40a的另一端的中心轴线转过180°并与阀模部分1a相连以后建立的总线位置基本上与连接到阀模部分1b的总线连接模部分3中的总线位置相同，该阀模部分在相同的相位中位于上述阀模部分附近。由此，可以使用数量减少的组件更自由地构造平行板。
(第十九实施例)
图36是显示本实施例的封闭开关装置结构的示例的侧剖视图。
在图36中的开关装置125的叙述中，主电路连接模部分4的主电路连接导体45具有三个或多个连接端。可以自由改变主电路连接导体4的连接端数量。
主电路连接导体45的一第一连接端设有与电缆5相连的主电路外部引入电缆连接部分46。
主电路连接导体45的一第二连接端设有连接部分47，该连接部分用于连接到阀模部分1b的固定侧连接部分23b。
主电路连接导体45的一第三和第四连接端分别设有连接部分47a和47b。一绝缘盖48与连接部分47a和47b相连。
连接部分46、47、47a、47b未设置接地层95。
代替绝缘盖48的是，一包括一仪表用变压器、一避雷针、一真空接地装置等的组件可与连接部分47a和47b相连。
此外，开关装置125的主电路连接模部分4包括一盘形电极49a和一导体49b。
盘形电极49a设置在主电路连接导体45附近，并埋入绝缘部分94。
导体49b具有与盘状电极49a相连的一端和突伸出绝缘层94的外层的另一端。这在盘状电极49a和主电路之间设置了一个静电电容。该静电电容可用于检查主电路是否带电。
(第二十实施例)
图37和38是显示本实施例的封闭开关装置结构的第一和第二示例的侧视图。图39是显示由本实施例的开关装置构成的电路示例的示图。
图37中的开关装置是一封闭的开关装置，它构成了图39中的电路c67。
在开关装置126中，阀可移动侧模部分2d和2e被设置成阀可移动侧模部分2d和2e的连接部分34a和34b的中心轴线分别在对应相位中是直线的。
断开开关阀模部分1a连接到阀可移动侧模部分2d的连接部分34a。传导阀模部分1c连接到连接部分34b。
断路器阀模部分1b连接到阀可移动侧模部分2e的连接部分34a。断开开关阀模部分1d连接到连接部分34b。
设备连接模部分14连接到传导阀模部分1c的连接部分23c和断路器阀模部分1b的固定侧连接部分23b。
总线连接模部分3连接到断开开关阀模部分1a的固定侧连接部分23a，该断开开关阀模部分连接到阀可移动侧模部分2d。
主电路连接模部分4连接到断开开关阀模部分1a的固定侧连接部分23a，该断开开关阀模部分连接到第二阀可移动侧模部分2。主电路连接模部分4与主电路电缆5相连。
仪表用变压器9和接地装置阀模部分18分别与主电缆连接模部分4的连接部分47a和47b相连。接地装置阀模部分18的可移动侧导体与接地部分(图中未示出)相连，并且由一接地装置操作机构11c驱动。
操作室17设有接地装置操作机构11a和11b。在操作室17中，进行将导体33接地的操作，该导体埋入阀可移动侧模部分2d和2e。
图38中的开关装置127是一封闭的开关装置，它构成了图39中的电路c69。
在开关装置127中，阀可移动侧模部分2d和2e被设置成阀可移动侧模部分2d和2e的连接部分34a和34b的中心轴线分别在对应相位中是直线的，与具有开关装置126的情况相同。
断开开关阀模部分1a和1d分别连接到阀可移动侧模部分2b的连接部分34a和34b。
断路器阀模部分1b和断路器阀模部分1g分别连接到阀可移动侧模部分2b的连接部分34a和34b。
使用设备连接模部分14将阀模部分1d和1b连接在一起。阀模部分1a借助总线连接部分3与总线相连。阀模部分1g借助主电路连接模部分4与主电路电缆4相连。
与开关装置126的情况相同，仪表用变压器9和接地装置阀模部分18与主电路连接模部分4相连。
操作室17设有接地装置操作机构11a和11b。在操作室17中，进行将阀可移动侧模部分2d和2e中的导体33接地的操作。
图37和38所示的阀模部分的类型可以自由改变，以使其根据需要适合于断开开关、断路器、传导等。
此外，可以根据需要用绝缘盖或避雷针替换与主电路连接模部分4相连的仪表用变压器9和接地装置阀模部分18。
在本实施例的开关装置126和127中，多个阀模部分2d和2e被设置成连接部分34a和34b的中心轴线在对应相位中是直线的。因而，在开关装置126和127中，可以增加可安装的阀模部分的数量。
此外，根据需要覆盖有固体绝缘体的设备连接模部分14可用于将阀模部分的固定侧连接在一起。根据电路构造使阀模部分适合于断开开关、断路器、传导等可将诸如图39所示的上述电路多种电路构造在单块板上。这将使可构造的应用电路的数量显著增加。
此外，尽管应用电路的数量增加，但可以进一步减少组件的种类。因而可使所需部件标准化。此外，如果开关装置被构造成平行板形式，则可以增加能够构造在一块板内的电路数量。由此，可以减小开关装置的尺寸。
此外，可以减少制造构件所需的模具数量。这在生产中是较为有利的。由此，可以实现廉价且可靠的开关装置。
(第二十一实施例)
图40是显示本实施例的封闭开关装置结构的示例的侧剖视图。
图40中的开关装置与第二十实施例的开关装置126类似。
阀模部分2d和2e被设置成彼此靠近。也就是说，阀可移动侧模部分2d的连接部分34b设置在阀可移动侧模部分2e的连接部分34a附近。
阀模部分1c连接到阀可移动侧模部分2d的连接部分34b。阀模部分1c连接到阀可移动侧模部分2e的连接部分34a。
阀可移动侧模部分2d的连接部分34b的中心轴线与阀可移动侧模部分2e的连接部分34a的中心轴线之间的距离基本上与设置在单个阀可移动侧模部分2d或2e中的连接部分34a和34b的中心轴线之间的距离相等。
此外，连接部分34a和34b之间的距离L的一半基本上与总线连接模部分3的每个连接部分41a和41b的中心轴线与连接部分42的中心轴线之间的距离相同。
在本实施例的开关装置128中，在总线连接模部分3已经围绕连接部分42的中心轴线转过180°并与阀模部分相连以后建立的总线位置基本上与连接到阀模部分的总线连接模部分3中的总线位置相同，该阀模部分在相同的相位中位于上述阀模部分附近。这提供了五个或更多个可以放置总线的位置。因此，可以利用数量减少的组件更自由地构造平行板。
(第二十二实施例)
图41是显示本实施例的封闭开关装置结构的示例的侧剖视图。
图41中的开关装置是上述开关装置101至128的变型。开关装置129的阀可移动侧模部分2包括一盘状电极39a和一导体39b。
盘状电极39a设置在导体33附近，并埋入绝缘部分87。
导体39b具有与盘状电极39a相连的一端和突伸出绝缘层87的一外层的另一端。
与接地层89绝缘的导体39b因而相对于盘状电极39a突伸出绝缘部分87的外层。这在盘状电极39a和主电路之间提供了一个静电电容。该静电电容可用于检查主电路是否带电。还可以检测真空阀中的真空度不足。
(第二十三实施例)
图42是显示将本实施例的封闭开关装置的组件连接在一起的方法示例的示图。
图43是显示本实施例的封闭开关装置的连接部分的示例的剖视图。
如图42和43所示，在本实施例的开关装置中，通过在诸组件之间放置具有较小的弹性模量的绝缘体19a至19f将包括阀模部分1a和1b、阀可移动侧模部分2、总线连接模部分3和主电路连接模部分4的组件连接在一起。
当每一个绝缘体19a至19f夹在连接部分之间时，弹性力在连接时施加在连接部分之间。也就是说，如果在相应的绝缘体19a至19f之一未被插在连接部分之间的情况下将相应组件装配在一起，则每一个绝缘体19a至19f的厚度t2大于连接部分之间形成的间隙t1。
因而，连接部分被彼此更连续地粘附起来，因而改进了绝缘性能。由此，可以使连接部分小型化。
此外，可通过将相应绝缘体19a至19f之一插在组件之间能够将诸组件连接在一起。这极大地简化了连接方法，以便更方便且有利地装配开关装置。
(第二十四实施例)
图44是显示本实施例的封闭开关装置的连接部分的示例的剖视图。
本实施例的封闭的开关装置与第二十三实施例的开关装置相似。
假定夹在相应组件的连接部分之间的每个绝缘体19a至19f具有一中间厚度t3和一外周厚度t4。
在本实施例中，形成绝缘体19a至19f以使中间厚度t3大于外周厚度t4。
因而，当组件被连接在一起以将相应的绝缘体19a至19f之一夹在它们之间时，接触压力施加在绝缘体19a至19f与诸组件的连接部分之间的不同固体绝缘体的界面上，以致从具有较大电场强度的界面中间作用到其外周(即接地侧)。由此，从中间朝外周推动界面处的空气层。这进一步改进了界面的粘附。
此外，当组件已经连接在一起以后，最高的接触压力施加在具有较大电场强度的不同固体绝缘体的界面中心上。这改善了界面的耐压性能。因此，可以使连接部分小型化。
(第二十五实施例)
图45是显示本实施例的封闭的开关装置的连接部分的示例的剖视图。
本实施例的封闭的开关装置与第二十三和二十四实施例的开关装置相似。
在相应的绝缘体19a至19f之一没有夹在诸组件之间的情况下，如果将这些组件装配在一起，则假定一中间间隙t5和一外周间隙t6形成在诸组件的连接部分之间。
在本实施例中，形成诸组件的连接部分以使中间间隙t5小于外周间隙t6。
然后，通过夹住相应的绝缘体19a至19f之一以将诸组件装配在一起。
因而，如果诸组件连接在一起以将相应的绝缘体19a至19f之一夹在它们之间，接触压力施加在绝缘体19a至19f与诸组件的连接部分之间的不同固体绝缘体的界面上，以致从具有较大电场强度的界面的中间作用到其外周(即接地侧)。由此，从中间朝外周推动界面处的空气层。这进一步改进了界面的粘附。
此外，当组件已经连接在一起以后，最高的接触压力施加在具有较大电场强度的不同固体绝缘体的界面的中心上。这改进了界面的耐压性能。因此，可以使连接部分小型化。
(第二十六实施例)
图46是显示本实施例的封闭的开关装置的连接部分的示例的剖视图。
本实施例的封闭的开关装置与第二十三至二十五实施例的开关装置相似。
在本实施例中，将要连接在一起的诸组件的连接部分之一是凹陷的，另一个则是凸出的。诸组件之一包括一包围凹陷的连接部分的中心部分的传导屏蔽件97。
形成诸组件的连接部分以使将要连接在一起的连接部分的连接表面相对垂直于连接方向F3(如果将该方向定义为0°)的方向成25°至50°角。
图47是显示界面的角度θ与界面处的最大电场强度之间的关系的特性图。图47表明界面角度θ具有可以减小电场强度的最佳值。连接表面的倾斜度最好为40°至50°。
因而，通过将每个组件和绝缘体19a至19f之间的界面角度θ设置为25°至50°之间的值，可以减小不同绝缘体的界面的电场强度。这将用来改进耐压性能。由此，可以减小连接部分的尺寸。
(第二十七实施例)
本实施例的开关装置与第二十三至二十六实施例的开关装置相似。
在本实施例中，夹在诸组件的连接部分之间的绝缘体19a至19f具有至多两种形状，用于连接总线和主电路电缆的形状除外。
因而，可使诸组件的连接部分标准化，以使多种组件可以更自由地连接在一起。
(第二十八实施例)
本实施例的封闭的开关装置与第一至二十二实施例的封闭的开关装置相似。然而，在阀模部分和阀可移动侧模部分的至少一个中有三个相位结合在一起。
这将用来减少所需模制部件的数量。
(第二十九实施例)
本实施例的封闭的开关装置与第一至二十八实施例的封闭的开关装置相似。然而，接地层设置在用于各自相位的绝缘部分的外层表面上。这些接地层具有与各自相位对应的不同颜色。
因而，接地层设置在用于各自相位的绝缘部分的外层表面上，并且具有与各自相位对应的不同颜色。因此，可以通过简单地设置接地层来方便地识别每个相位。因此，在安装期间可以更方便地检查相位。
此外，由于可以在接地层的基础上方便地识别相位，因此不必提供用于识别相位的标记等。这将用来减少装配所需的步骤数量。
(第三十实施例)
本实施例的封闭的开关装置与第二十九实施例的封闭的开关装置相似。然而，接地层在与接收端和变压器相连的位置处具有不同的颜色。
因而，可以通过简单地提供接地层方便地识别每个相位。因此，在现场安装作业期间可以更方便地检查相位，例如在电缆与接收端或变压器的连接的操作中。
(第三十一实施例)
本实施例的封闭的开关装置与第一至三十实施例的封闭的开关装置相似。然而，真空阀的绝缘容器受到硅烷连接处理。
上述附图示出了阀模部分，其中真空阀覆盖有绝缘部分。然而，只要真空阀覆盖有诸如环氧树脂的热固性树脂就可以改变该设备的外形。
当真空阀的绝缘容器的表面(例如由陶瓷或玻璃构成)受到硅烷连接时，可以显著改进绝缘容器和绝缘体之间的粘附。这又极大地改进绝缘容器和树脂之间的界面的绝缘性能。由此，可以使阀模部分小型化。因此，可以提供更可靠的开关装置。
图48是显示施加到陶瓷上的硅烷连接处理的有关绝缘特性的效果示例的特性图。
图48表明陶瓷表面、真空阀的绝缘容器受到硅烷连接处理可以显著改进陶瓷和环氧树脂之间的界面的局部放电和介质击穿特性。
硅烷连接处理还可以用于极大地改进陶瓷和环氧树脂之间的界面的粘附。还可以改进绝缘性能。
如果绝缘容器由玻璃制成的话，也可以产生相似的效果。
(第三十二实施例)
本实施例的封闭的开关装置是第三十一实施例的封闭的开关装置的变型。
如图23和24所示，金属屏蔽件25和26分别设置在真空阀20a的固定侧和可移动侧。
在本实施例中，金属屏蔽件25和26涂覆有导电漆。真空阀20a的绝缘容器98a的表明受到硅烷连接处理。
此外，在本实施例中，金属屏蔽件25、26和真空阀20a覆盖有诸如环氧树脂的热固性树脂，以形成阀模部分1a。
图24示出了阀模部分，其中真空阀覆盖有绝缘部分。然而，只要真空阀覆盖有诸如环氧树脂的热固性树脂就可以改变该设备的外形。
当诸如环氧树脂的热固性树脂用于铸造时，由于树脂的凝固和收缩，可以朝金属屏蔽件25或26释放设置在真空阀20a的相应两端处的每个金属屏蔽件25、26与真空阀20a的绝缘容器98a之间的树脂。
然而，在本实施例中，导电漆被传送到释放树脂的表面。因此，释放不会导致局部放电。这将用来改进绝缘性能以及因此改进输出。
由此，可以使诸组件小型化并提供更可靠的开关装置。
(第三十三实施例)
本实施例的封闭的开关装置与第一至三十二实施例的封闭的开关装置相似。
在本实施例中，环氧树脂包括作为填料的具有两种或多种颗粒尺寸分布的无机颗粒和具有核心壳结构的橡胶颗粒，它被用作绝缘部分用绝缘材料，覆盖诸如真空阀、阀可移动侧模部分、总线连接部分和主电路外部连接部分等开关装置组件。
也就是说，诸如真空阀、阀可移动侧模部分、总线连接部分和主电路外部连接部分等开关装置组件覆盖有环氧树脂，它包括作为填料的具有两种或多种颗粒尺寸分布的无机颗粒和具有核心壳结构的橡胶颗粒。通过根据应用电路将诸组件连接在一起来构成开关装置。
这里，较佳的是，用作填料的无机颗粒是诸如球状熔化的二氧化硅。
这有助于改进绝缘特性。
图49示出了使用多种填料观察到的环氧树脂的绝缘特性的示例。
通过使用图50所示的成形的样品获得了有关绝缘特征的数据。在该示例中，一对具有间隙长度为3毫米的电极150a和150b覆盖有环氧树脂151。
此外，图49中的X、Y和Z表示下述填料的特性。
X(应用于本实施例的树脂)：球状二氧化硅和具有核心壳结构的橡胶颗粒
Y(对比示例1)：球状二氧化硅
Z(对比示例2)：氧化铝
如图49所示，X与Y的对比表明X的介质击穿电压比Y的介质击穿电压高10％。
由于放电的进程受到橡胶颗粒的抑制，因此X具有比Y高的介质击穿电压。按照本实施例使用环氧树脂能使开关装置进一步小型化。由此，可以提供更可靠的开关装置。
在上述实施例的封闭的开关装置中，接地层设置在固定绝缘体的外周部分中。如果接地层设置在固体绝缘体的外周部分中，固体绝缘体内部的电应力远高于外周部分未设有接地层的情况下产生的电应力。因此，固体绝缘体的绝缘特性是十分重要的因素。
在本实施例中，应用具有优良绝缘特性的环氧树脂可以使一设计用于更高的应力。这有助于减少开关装置的尺寸。因此，可以提供更可靠的开关装置。
Y与Z的对比表明Y的击穿电压比Z的击穿电压高50％。因此，将球状二氧化硅作为用作填料的无机颗粒是有效的。
此外，按照本实施例使用环氧树脂改进了包括蠕变特性和断裂韧性在内的热机械特性。因此，真空阀可以在铸造期间更好地抗开裂。因此，获得了更可靠的开关装置。
(第三十四实施例)
本发明并不限于上述实施例。在实施时可以对本发明作出许多变型。
例如，在上述实施例的说明中，阀可移动侧模部分设有两个或三个连接部分。但是，本发明并不限于该方面。可以根据所需的电路结构改变连接部分的数量。
此外，如果可以的话，可将诸实施例适当地结合在一起，以产生联合效果。

Claims (35)

1.一种开关装置，它包括：
多个组件(1a和2)，这些组件分别包括一开关装置构成设备、一使所述开关装置构成设备绝缘的绝缘部分和一个沿垂直方向连接所述开关装置构成设备的连接部分，
其特征在于，这些组件沿垂直方向连接在一起。
2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，至少一个组件是一阀模部分(1a)，它包括一阀(20a)、一使所述阀绝缘的第一绝缘部分(86a)、一用于连接所述阀的固定侧的第一连接部分(23a)和一用于连接所述阀的可移动侧的第二连接部分(24a)，以及
其中，至少一个组件是一阀可移动侧模部分(2)，它包括：多个第三连接部分(34a和34b)；一导体(33)，如果第二连接部分连接到任何一个第三连接部分的话，该导体与所述阀的一可移动侧导体(22a)电气连接；以及一使导体绝缘的第二绝缘部分(87)。
3.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，在所述阀模部分和所述阀可移动侧模部分的至少一个中有三个相位结合在一起。
4.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，它还包括：
一第一接地层(88a)，所述第一接地层设置在第一绝缘部分(86)的表面上；以及
一第二接地层(89)，所述第二接地层设置在第二绝缘部分(87)的表面上，
其中，任何一个第三连接部分被连接到第二连接部分。
5.如权利要求4所述的开关装置，其特征在于，它还包括：
一盘状电极(39a)，所述盘状电极被设置成靠近导体(33)并埋入第二绝缘部分(87)；以及
一电极连接导体(39b)，所述电极连接导体与所述盘状电极(39a)相连，并被设置成靠近所述导体且突伸，所述电极连接导体(39b)与第二接地层(89)绝缘。
6.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，第二绝缘部分(87)的一第一表面是其中形成有一孔(30)的凹面，
其中，至少一个第三连接部分(34a和34b)设置在与第一表面相对的一第二表面上，并且
其中，所述开关装置包括一接触件(13)，该接触件设置在导体(33)中，并且布置在凹面上。
7.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，第二绝缘部分(87)的一第一表面是其中形成有一孔(30)的凹面，
其中，至少一个第三连接部分(34a和34b)设置在与第一表面相对的一第二表面上，并且
其中，所述开关装置包括一传导屏蔽件(35)，该传导屏蔽件埋入第二绝缘部分(87)，包围孔(30)，并且具有大致与导体(33)相同的电势。
8.如权利要求7所述的开关装置，其特征在于，它还包括一屏蔽件导体(38)，其中传导屏蔽件(35)、多个连接部分传导屏蔽件(35a和35b)埋入第二绝缘部分(87)，并且包围多个第三连接部分(34a和34b)，导体(33)被结合在一起。
9.如权利要求7所述的开关装置，其特征在于，孔(30)是封闭的，
其中，由气体构成的绝缘介质密封进入该封闭孔，并且
其中，所述开关装置包括一绝缘操作杆(31a)，如果任何一个第三连接部分(34a和34b)连接到第二连接部分(24a)的话，所述绝缘操作杆与可移动侧导体(22a)相连并放置在密封孔中。
10.如权利要求9所述的开关装置，其特征在于，与在更靠近可移动侧导体(22a)的位置处埋入绝缘操作杆(31a)中的埋入金属(36)的尖端和在与可移动侧导体(22a)相对的位置处埋入绝缘操作杆(31a)中的埋入金属(37)的尖端之间的中途位置相比，所述传导屏蔽件(35)更靠近第一表面的一端沿绝缘操作杆(31a)的轴向(F1)定位成更靠近可移动侧导体(22a)。
11.如权利要求9所述的开关装置，其特征在于，第二绝缘部分(87)与被传导屏蔽件(35)包围的位置处的绝缘操作杆(31a)的轴线之间的一第一距离(Ra)小于第二绝缘部分(87)与更靠近第一表面且未被传导屏蔽件(35)包围的位置处的绝缘操作杆(31a)的轴线之间的一第二距离(Rb)，
其中，从第一距离到第二距离的变化是连续的，并且
其中，孔(30)的一侧不包括任何与绝缘操作杆(30)的轴向(F1)垂直的表面。
12.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，它还包括：
一可移动侧传导屏蔽件(26)，所述可移动侧传导屏蔽件覆盖阀(20a)的一绝缘容器(98a)的可移动侧端；以及
一固定侧传导屏蔽件(25)，所述固定侧传导屏蔽件覆盖阀(20a)的一绝缘容(98a)的固定侧端。
13.如权利要求12所述的开关装置，其特征在于，所述可移动侧传导屏蔽件包括一包围绝缘容器(98a)的部分(26a)、一基本上平行于阀的可移动侧凸缘(90a)的平直部分(26b)和一包围阀的可移动侧传导轴(91)的部分(26c)，
其中，包围绝缘容器的部分(26a)的外径(φA)大于包围可移动侧传导轴(91)的部分(26c)的外径(φB)，并且
其中，包围绝缘容器的部分(26a)和平直部分(26b)之间的表面是一弧形表面。
14.如权利要求12所述的开关装置，其特征在于，第一连接部分(23a)是凹陷的，并且
其中，固定侧传导屏蔽件(25)包括一覆盖绝缘容器(98a)的部分(25a)和一包围第一连接部分中的一孔的中心部分的部分(25c)。
15.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，阀的固定侧导体(21)是凹陷的。
16.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，第一绝缘部分(86a)在其外周表面上包括一变压器(6)。
17.如权利要求16所述的开关装置，其特征在于，如果第二连接部分(24a和24b)分别连接到第三连接部分(34a和34b)，则阀模部分(1a)处的变压器(6)的位置沿阀的轴向(F2)不同于邻近的阀模部分(1b)处的变压器(6)的位置。
18.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，它还包括变压器(6)，该变压器包围阀(20a)的一侧，并且埋入第一绝缘部分(86)。
19.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，阀模部分分别在其可移动侧和固定侧包括凸缘(92a和92b)，并且
其中，凸缘部分(92a和92b)具有大于第一绝缘部分(86)的外径。
20.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，它还包括一总线连接模部分(3)，所述总线连接模部分包括：一总线连接导体(40)，所述总线连接导体具有三个或多个连接端；一使总线连接导体绝缘的绝缘部分(93)；第四连接部分(41a和41b)，所述第四连接部分用于连接那些彼此相对且用于总线的连接端；以及一第五连接部分(42)，所述第五连接部分用于连接那些用于连接阀的连接端的连接端，每个第四连接部分(41a和41b)的中心轴线不会越过第五连接部分(42)的中心轴线。
21.如权利要求20所述的开关装置，其特征在于，第四连接部分之一(41a)面对阀模部分(1a)和阀可移动侧模部分(2)的正面，第四连接部分的另一个(41b)面对阀模部分(1a)和阀可移动侧模部分(2)的背面。
22.如权利要求20所述的开关装置，其特征在于，每一个第四连接部分(42a和42b)的中心轴线与第五连接部分(42)的中心轴线之间的距离基本上是相邻的第三连接部分(34a和34b)的中心轴线之间的距离的一半。
23.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，它还包括一主电路连接模部分(4)，所述主电路连接模部分包括：一主电路连接导体(45)，该主电路连接导体具有多个连接端，并且将阀模部分(1b)和一主电路外部引入电缆(5)连接在一起；一使主电路连接导体绝缘的绝缘部分(94)；以及连接部分(46和47)，所述连接部分用于连接主电路连接导体(45)的连接端。
24.如权利要求23所述的开关装置，其特征在于，它还包括：
一盘状电极(49a)，所述盘状电极被设置成靠近主电路连接导体(45)，并埋入用于使主电路连接导体绝缘的绝缘部分(94)中；以及
一与盘状电极(49a)相连的电极连接导体(49b)，所述电极连接导体被设置成靠近所述主电路连接导体(45)并突伸出来，所述电极连接导体(49b)与设置在用于使主电路连接导体绝缘的绝缘部分(94)的表面上的接地层(95)绝缘。
25.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，它还包括多个阀可移动侧模部分(2d和2e)，所述阀可移动侧模部分被设置成多个第三连接部分(34a和34b)的中心轴线彼此平行。
26.如权利要求25所述的开关装置，其特征在于，多个阀可移动侧模部分之一的第三连接部分之一的中心轴线与另一个阀可移动侧模部分的相邻的一个第三连接部分的中心轴线之间的距离基本上等于每个阀可移动侧模部分中的相邻的第三连接部分之间的距离。
27.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，它还包括一绝缘体(19c)，所述绝缘体具有一比绝缘部分小的弹性模量，并且设置在要连接在一起的连接部分之间。
28.如权利要求27所述的开关装置，其特征在于，所述绝缘体(19c)的中间厚度小于其外周厚度。
29.如权利要求27所述的开关装置，其特征在于，要连接在一起的连接部分之间的距离在其中心处小于其外周处。
30.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，要连接在一起的连接部分之一是凹陷的，另一个则是凸出的，并且
其中，要连接在一起的连接部分的连接表面相对于垂直于连接方向(F3)的方向成25°至50°角。
31.一种包括一主电路的开关装置，其特征在于，它包括：
一使主电路绝缘的绝缘部分；以及
一接地层，所述接地层覆盖绝缘部分的表面，并且根据相位具有不同的颜色。
32.如权利要求31所述的开关装置，其特征在于，接地层在接收端和连接到变压器的位置处具有不同的颜色。
33.一种开关装置，其特征在于，它包括：
一阀，其中绝缘容器的一表面受到硅烷连接处理；以及
一使阀绝缘的绝缘部分。
34.如权利要求33所述的开关装置，其特征在于，它还包括：
一第一金属屏蔽件，所述第一金属屏蔽件覆盖阀的一固定侧和阀的绝缘容器的一固定侧，并且涂覆有导电漆；以及
一第二金属屏蔽件，所述第二金属屏蔽件覆盖阀的一可移动侧和阀的绝缘容器的一可移动侧，并且涂覆有导电漆。
35.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，绝缘部分使用环氧树脂作为绝缘材料，环氧树脂包含作为填料的包括至少两种颗粒尺寸分布的无机颗粒和具有一核心壳结构的橡胶颗粒。
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