CN1914704B - 中等电压开关设备组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中等电压开关设备组件，其具有至少一个开关隔离器，并且其驱动器单元设置在一个气室的内部和/或外部。为了开发一种通用类型的开关设备组件，使其更为紧凑且功能性更强，所述开关隔离器被实现为三点真空室开关。

Description

中等电压开关设备组件
本发明涉及具有至少一个开关隔离器的中等电压开关设备组件，如权利要求1的前序部分中所述。
电气开关设备组件、特别是中等电压开关设备组件，不仅包含通常永久性安装的断路器，还包含可具有三种位置的隔离器：即连接位置、隔离位置和接地位置；也就是说，该隔离器采取三点开关的形式。此外，该三点开关可提供有负载中断器和/或断路器功能。
在连接位置，形成到活母线(live busbar)的连接，而在接地位置，形成到地的连接。在隔离位置，隔离器的移动接触片处于连接位置和接地位置之间的中间位置。
常规的三点隔离器已知的形式为直插式(in-line)或闸刀开关。还已知也可以由“三点真空开关室”有利地提供类似的功能。
通常，隔离器被用作负载中断开关或断路器相同的气区内、或单独的气区内的自动工具，特别是在双母线配置的情况下。这些工具的电气部件一般是该气区的组成元件，并通过气密套管连接到位于气区内部和外部的驱动器，在中等电压应用中其通常是机械或磁性驱动器的形式。
作为自动工具，如果隔离器被设置在与负载中断开关或断路器相同的气区内，那么隔离器就需要相应的大型外壳，或者，如果被隔离器单独设置的话，它就需要其自己的气区。
在这两种情况下，材料、组件和测试都要求额外的复杂度。开关设备组件的尺寸相应变大，而这是很不利的。
因此本发明基于这样一种目的，即开发一种更紧凑、功能性更强的通用类型的开关设备组件。
根据本发明，用于开发这种通用类型的开关设备组件的上述目的是通过权利要求1所述的区别特征来实现的。
有关这一点的具有优点的细化在从属权利要求中指出。
本发明的主旨是这样一种情况，即开关隔离器采取三点真空室开关的形式。
另一种有利的细化规定了所述三点真空开关室以下述方式来设计：即它形成并取代了从所述气区内部引向该气区外部的套管，并形成到母线的直接连接。
该气区可采用三相或者一相的气体绝缘或固体绝缘母线的形式。除了一个气区之外，一半气区以及该设备也可以在两侧封装到另一个固体中。
在另一种有利的细化中，三点真空开关室被设计为使其集成到从所述气区内部引向气区外部的环形密封中。
将三点真空开关室集成到树脂成型的套管中也是有利的，即可以为其提供一个树脂成型的壳体。
在这种情况下，该三点真空开关室可以被设计为通过其自身的陶瓷自己形成套管。
此外，在一种有利的细化中，所述三点开关被如此设计：使其除了隔离功能外，还可以执行负载切换和功率切换的功能。
在最后一种有利的细化中，对隔离器套管所述的要求可用于单母线和双母线应用中。
对于高水平功能集成的紧凑的中等电压开关设备组件，将三点真空开关室形式的隔离器直接集成到与功能相关的部件、如树脂成型的套管中，或者将三点真空开关室设计成使其(通过其自身的陶瓷)自已形成套管显然是有利的。在提到的第一种情况中，特别是对真空开关室来说封装技术是众所周知的，属于现有技术。
套管的目的通常是为了连接不同气区内的活电流路径并使其与接地的封装之间绝缘。同时，套管可在不同的封装之间提供机械稳定性，还能够保持它们的分立性。
负载中断器开关或断路器连接到三点隔离器的一侧。该侧表示连接到安装在三点真空开关室内的移动接触片的馈线。作为隔离器的一个电气部件，所述真空开关室可完全封装在成型树脂内，该树脂成型的壳体是套管的形式。如果隔离器(驱动器)的机械部件位于气区的外部，那么它通常经由气密的套管和链接连接到真空开关室。
三点真空开关室的另一侧，即连接到安装在真空开关室内的固定触点的馈线，形成了到母线的直接连接。该连接可在绝缘气体下形成。因此需要物理上较小的气区以接纳该连接，并将母线继续延伸到下一开关设备面板或模块的气区(母线通过多个面板接合点结合在一起)。该气区可采用传统的三相母线区域的形式，或者采取一相气体绝缘母线的形式。
一个模块依次包括具有共同的气区的多个开关设备面板。在这个气区内没有任何移动部件。另外，在该气区内不执行任何开关操作。
此外，三点真空开关室到具有固体绝缘的轨道的连接可采取插入式(plug-in)形式，或者甚至例如可以在一侧或者在两侧再次封装到一个固体内。在这种情况下，套管被设计为受到保护，以避免与和母线相结合的一侧形成直接接触，即它提供有一个导电涂层。母线可通过插入式触点连接，其中所述触点是套管的一部分。
具有三点真空开关室(DSK)的套管自身被如此设计：使得在真空开关室处于连接状态时形成到母线的连接。当真空开关室处于“隔离位置”，也就是说处于连接位置和接地位置之间的中间位置时，不同的电位可以被隔离。这种配置具有隔离路径/绝缘的能力。
在下文中将更具体地描述本发明，并通过附图进行说明，其中：
图1：示出了根据本发明的一个开关隔离器。
图2：示出了根据本发明的具有套管的引导功能的开关隔离器。
图3：示出了具有负载中断器和断路器能力的套管开关隔离器。
接地位置需要一个集成到套管中的、从“接地点”至真空开关室1的金属中心部分2的连接，该连接位于图1所示的绝缘陶瓷3、4之间。
在图1所示的状况下，通过与图2所示状况下相同的方法，其中三点真空开关室自身被直接用作套管，一个边缘板5被安装到三点真空开关室的金属中心部分2上，并可形成到“接地点”的连接。所述边缘板5还可配备有一个密封6，它提供与气区之间的密封。
这可以通过电气接地点非常方便地实现，所述电气接地点与机械连接形成了一个单元，这样就通过套管的安装确保了接地连接。
所描述的隔离器套管的配置可用于单母线和双母线的应用。
套管隔离器形式的三点真空开关室按照下面所述、基于大得多的功能集成来设计。
图3示出了一个相应的套管开关隔离器，除了连接位置、隔离位置和接地位置的功能之外，它还能执行负载切换和功率切换的功能，也就是说它另外还具有负载开关和功率开关的能力。
为此目的，如图3所示，所使用的真空开关室具有第二个区域10或位于真空开关室内的至少一个防护区，该防护区可单独设置在其中具有该开关路径的真空开关室内。
这样就可以在实际中确保在负载电流或短路电流中断的期间内，等离子体不会从该开关路径传递到接地路径的区域。
这就降低了绝缘路径的挥发，或者在使用单独的区域时彻底避免了它的挥发，从而在中间位置提供了安全绝缘。这是由通过波纹管或通过交织防护元件组成的曲径所形成的两条路径间的隔离来实现的。一个接触系统可位于负载中断器开关区域，由刀口式触点形成。对于短路电流隔离能力来说，需要断路器真空开关室的特性。RMF和AMF接触系统都可以用于该目的。
RMF对径向磁性区域来说较短，而AMF对轴向磁性区域来说较短。
与不具有隔离能力的三点真空开关室不周，这种具有隔离能力的开关室要求一种能以已知方式使开关接触片快速分开的驱动器，至少在其隔离期间使其分开，至少是在隔离位置(中间位置)的区域分开。

Claims (3)

1.一种中等电压开关设备组件，具有至少一个开关隔离器，该开关隔离器的驱动器设置在气区内部和/或外部，其特征在于，
所述开关隔离器是三点真空室开关(1)的形式，其中所述三点真空室开关(1)的真空室具有边缘板(5)，该边缘板(5)是与真空室本身是一体的且围绕整个真空室，该三点真空开关室(1)被设计为使其形成并取代从所述气区内部引向该气区外部的套管，并形成到母线的直接连接，并且该三点真空开关室(1)被设计为使其集成到从所述气区内部引向该气区外部的环形密封中，
其中所述三点开关被设计为使其除了隔离功能外，还可执行负载切换和功率切换的功能，
对隔离器套管所描述的要求能够用于单母线和双母线应用中。
2.如权利要求1中所述的中等电压开关设备组件，其特征在于，
该三点真空开关室(1)被设计为通过其自身的陶瓷自己形成套管。
3.如前面任何一项权利要求中所述的中等电压开关设备组件，其特征在于，
该三点真空开关室被集成到树脂成型的套管内，也就是说为它提供了一个树脂成型的壳体。
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