DE60126184T2

DE60126184T2 - Gasisolierte Schaltanlage

Info

Publication number: DE60126184T2
Application number: DE60126184T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Chiyoda-ku Arioka; Hiroshi Chiyoda-ku Isoya; Takakazu Chiyoda-ku Harada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2021-06-02
Also published as: TWI237432B; CN1327286A; US6459567B2; EP1160946B1; JP2001352624A; KR100393262B1; US20020015281A1; HK1041114A1; EP1160946A1; KR20010110134A; DE60126184D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Gas-isolierte Schalteinrichtung, und insbesondere eine Buchse für eine Gas-isolierte Schalteinrichtung, zum Beispiel für die Verbindung mit den isolierten Sammelschienen des elektrischen Energiesystems.
5 stellt eine herkömmliche Gas-isolierte Schalteinrichtung dar, die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 6-12948 offenbart ist. In dieser Gas-isolierten Schalteinrichtung, die in einem hermetischen Behälter 2 angeordnet ist, der mit einem elektrisch isolierenden Gas gefüllt ist, sind Unterbrecher 5 und an einer Behälterwand des hermetischen Behälters 2 sind Buchsen 8 angebracht, zur elektrischen Verbindung der Unterbrecher 5 mit isolierten Sammelschienen 13. Die Buchsen 8 sind parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich durch die Behälterwand des hermetischen Behälters 2, und sind mit den Unterbrechern 5 durch längliche Leiter 17 in dem hermetischen Behälter 2 verbunden.
6 stellt eine andere herkömmliche Gas-isolierte Schalteinrichtung dar, die in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 5-23711 offenbart ist. Bei dieser Gas-isolierten Schalteinrichtung enthält ein hermetischer Behälter 2, in den ein elektrisch isolierendes Gas gefüllt ist, Trenner 4 und Unterbrecher 5, und drei isolierte Sammelschienen 13 sind mit den Unterbrechern 5 durch Buchsen 8, die an der Behälterwand des hermetischen Behälters 2 angebracht sind, elektrisch verbunden. Die Buchsen 8 weisen Konfigurationen auf, die sich voneinander unterscheiden, und erstrecken sich durch die Behälterwand des hermetischen Behälters 2, um mit Kontakten 9 der Trenner 4 verbunden zu werden, die in Ausrichtung auf einer gemeinsamen Achse in dem hermetischen Behälter angeordnet sind.
Gemäß der oben beschriebenen herkömmlichen Gas-isolierten Schalteinrichtung, für die in 5 gezeigte Gas-isolierte Schalteinrichtung, wird ein großer Raum zur Aufnahme der länglichen elektrischen Leiter 17 benötigt, die sich von der Spitze der Buchse 8 erstrecken, was zu einem großen hermetischen Behälter 2 führt. Auch für die in 6 gezeigte Gas-isolierte Schalteinrichtung müssen unterschiedliche Buchsen mit unterschiedlichen Konfigurationen verwendet werden, um die Spitzen der Buchsen 8 in Ausrichtung mit der gemeinsamen Achse zu positionieren, womit Nachteile auftreten, dass die Gas-isolierte Schalteinrichtung eine große Größe aufweist, der Installationsbereich groß ist und der Produktpreis hoch ist.
Die Druckschrift FR 25 58 013 A beschreibt eine Gas-isolierte Schalteinrichtung mit elektrischen Bauteilen, die parallel angeordnet sind, so dass sie eine gemeinsame Achse für jede Phase zum Öffnen und Schließen von elektrischen Schaltkreisen aufweisen. Ein hermetischer Behälter enthält die elektrischen Bauteile und ist mit einem elektrisch isolierenden Gas gefüllt. Buchsen sind an einer Behälterwand des hermetischen Behälters angebracht und gehen durch sie hindurch, wobei jede der Buchsen ein äußeres Ende, das mit einer isolierten Sammelschiene an der Außenseite des hermetischen Behälters verbunden ist, und ein inneres Ende aufweist, das mit dem elektrischen Bauteil in dem hermetischen Behälter verbunden ist. Jede der Buchsen weist eine Mittelachse auf. Die Achsen sind voneinander beabstandet und um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf einander verschoben.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gas-isolierte Schalteinrichtung bereitzustellen, die ohne die oben diskutierten Probleme ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gas-isolierte Schalteinrichtung bereitzustellen, die eine kleine Größe aufweist, wobei die Buchsen für jede Phase die gleichen sind, und dass die mechanische Festigkeit des hermetischen Behälters verbessert werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Mit Blick auf die obigen Aufgaben, liegt die vorliegende Erfindung in einer Gas-isolierten Schalteinrichtung mit elektrischen Bauteilen, die parallel angeordnet sind, so dass sie eine gemeinsame Achse für jede Phase zum Öffnen und Schließen von elektrischen Schaltkreisen aufweisen, einem hermetischen Behälter, der die elektrischen Bauteile enthält und mit einem elektrisch isolierenden Gas gefüllt ist, und Buchsen, die an einer Behälterwand des hermetischen Behälters angebracht sind und durch sie durchgehen, wobei jede ein äußeres Ende, das mit einer isolierten Sammelschiene an der Außenseite des hermetischen Behälters verbunden ist, und ein inneres Ende aufweist, das mit dem elektrischen Bauteil in dem hermetischen Behälter verbunden ist. Jede der Buchsen weist eine Mittelachse auf, die senkrecht zu der gemeinsamen Achse des elektrischen Bauteils ist, und wobei sie in der Richtung der Erstreckung der gemeinsamen Achse voneinander beabstandet sind, und um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf einander um die gemeinsame Achse verschoben sind.
Die Behälterwände des hermetischen Behälters, an denen die Buchsen angebracht sind, können flach sein und können einen Abschnitt aufweisen, der sich um einen Winkel von einer Innenseiten-Position zu einer Außenseiten-Position bezüglich des anderen Abschnitts der Behälterwand erstreckt, so dass die Mittelachse der Buchsen vorbestimmte Winkel dazwischen definieren, die dem vorbestimmten Winkel der Mittelachse der Buchsen entsprechen.
Die inneren Enden der Buchsen, die an dem hermetischen Behälter angebracht sind, können auf der gemeinsamen Achse positioniert sein.
An den inneren Enden der Buchsen können Kontakte der Trenner angebracht sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung leichter ersichtlich werden, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform von einer Gas-isolierten Schalteinrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Seitenansicht der in 1 gezeigten Gas-isolierten Schalteinrichtung ist;
3 eine Draufsicht von oben des in 1 gezeigten hermetischen Behälters ist;
4 eine Seitenansicht des in 1 gezeigten hermetischen Behälters ist;
5 eine schematische Seitenansicht einer herkömmlichen Gas-isolierten Schalteinrichtung ist, bei der die Buchsen parallel angeordnet sind; und
6 eine schematische Seitenansicht einer anderen Gas-isolierten Schalteinrichtung ist, bei der Buchsen mit unterschiedlicher Konfiguration verwendet werden.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die 1 und 2 stellen eine Gas-isolierte Schalteinrichtung mit einer Buchse der vorliegenden Erfindung dar. Das Bezugszeichen 21 stellt einen Energieverteilerkasten einer Gas-gefüllten Schalteinrichtung für einen Dreiphasen-AC-Schaltkreis dar. In dem Verteilerkasten 21 sind zwei hermetische Behälter 22 und 23, einer auf dem anderen angebracht, wobei in dem oberen hermetischen Behälter 22 Unterbrecher (die als erste Trenner bezeichnet werden) 24 angebracht sind, die den jeweiligen Phasen entsprechen, ein Messer bzw. eine Klinge 24b, das an einem Verbindungsanschluss 24a an einem Ende geschwenkt wird, und ein Hebel 27, der aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, zum Betätigen des Messers 24b. Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist der hermetische Behälter 22 eine im Wesentlichen dreieckige oder prismatische Konfiguration an dem Abschnitt auf, an dem die Buchsen angebracht sind, so dass die Buchsen 20 mit der gleichen Konfiguration Spitzen aufweisen, die sich auf der gleichen Achse A befinden, die durch die Kontakte 29 der Trenner 24 durchgeht, wenn die Buchsen 20 an dem dreieckigen Wandabschnitt des hermetischen Behälters 22 angebracht sind. Die Spitzen der isolierten Buchsen 20, die so an dem hermetischen Behälter 22 angebracht sind, dass sie sich durch die Gefäßwand erstrecken, sind mit Trennerkontakten 29 versehen. Folglich können die Buchsen 20 gemeinsam genutzt werden, was die Notwendigkeit für einen separaten elektrischen Leiter von den Spitzen der Buchsen 20 zu den Trennerkontakten 29 beseitigt, was zulässt, dass der hermetische Behälter 22 klein ausgeführt wird.
Wie man aus den 3 und 4 sieht, weist die dreieckige Konfiguration des Abschnitts des hermetischen Behälters 22, an dem die Buchsen 20 angebracht sind, einen Bodenabschnitt des Dreiecks auf, der niedriger als die obere Wand des hermetischen Behälters 22 ist, um zuzulassen, dass der hermetische Behälter 22 eine kleine Größe aufweist. Auch kann durch ein Biegen des Bodenabschnitts des Dreiecks, wie gerade diskutiert, die in dem hermetischen Behälter 22 erzeugte Belastung verringert werden.
In anderen Worten enthält bei der Gas-isolierten Schalteinrichtung der vorliegenden Erfindung, wie in den 1 und 2 gezeigt, der hermetische Behälter 22, der mit einem elektrisch isolierenden Gas gefüllt ist, elektrische Bauteile, welche Trenner 24 für jede Phase zum Öffnen und Schließen von elektrischen Schaltkreisen sind, und parallel angeordnet sind, so dass sie eine gemeinsame Achse A aufweisen. An der Behälterwand des hermetischen Behälters 22 sind Buchsen 20 angebracht, die an einer Behälterwand des hermetischen Behälters 22 angebracht sind und durch sie durchgehen. Jede der Buchsen 20 weist ein äußeres Ende 30 auf, das mit der isolierten Sammelschiene 13 an der Außenseite des hermetischen Behälters 22 verbunden ist, und ein inneres Ende 31, das mit dem elektrischen Bauteil oder den Trennern 24 in dem hermetischen Behälter 22 verbunden ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist jede der Buchsen 20 eine Mittelachse B auf, die senkrecht zu der gemeinsamen Achse A des elektrischen Bauteils ist, und die voneinander in der Richtung der Erstreckung der gemeinsamen Achse A beabstandet sind und um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf einander um die gemeinsame Achse A verschoben sind.
Um die Buchsen 20 in einer derartigen Anordnung an dem hermetischen Behälter 22 anzubringen, sind die Behälterwände 33, 34, 35 des hermetischen Behälters 22, an welche die Buchsen 20 angebracht werden, flach und weisen einen Teil des Abschnitts 33, 35 auf, der geneigt ist und sich von einer Innenseiten-Position zu einer Außenseiten-Position bezüglich des anderen Abschnitts der Behälterwand erstreckt, wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, so dass die Mittelachse B der Buchsen vorbestimmte Winkel dazwischen definieren, die dem vorbestimmten Winkel der Mittelachse B der Buchsen 20 entsprechen.
Wie man aus 4 sieht, weisen die Befestigungsbehälterwände 33 und 35, die Abschnitte der Befestigungsbehälterwände 33, 34 und 35 sind, eine im Wesentlichen rechteckige Form in Draufsicht und den Verbindungsabschnitt 37 auf, an dem zwei benachbarte Abschnitte verbunden und erhöht sind, um Neigungen an beiden Seiten des Verbindungsabschnitts vorzusehen, um einen Kamm zu definieren, wodurch im Allgemeinen eine Dreieck- oder Giebeldachform definiert wird. Die unteren Abschnitte 38 an den gegenüberliegenden Seiten des Giebeldachs sind niedriger ausgeführt als die obere Wand 39 der Behälterwand, um im Innern der äußeren Kontour des hermetischen Behälters 22 zu sein, so dass der Giebeldachabschnitt, der von der Kontour des hermetischen Behälters 22 vorsteht, unerwünscht groß wird. Somit erstrecken sich die Befestigungswände 33 und 35, die wie oben diskutiert geneigt sind, von der inneren Position relativ zu dem anderen Abschnitt der hermetischen Behälterwand zu der äußeren Position, so dass die Mittelachse B der Buchsen 20, wenn die Buchsen 20 an den Befestigungswänden angebracht sind, so angeordnet sind, dass sie vorbestimmte Winkel zwischen ihnen aufweisen.
Der zentrale Befestigungswandabschnitt 34 der drei Befestigungswandabschnitte 33, 34 und 35 ist der im Wesentlichen rechteckige flache Abschnitt, der parallel zu und unterhalb der Behälterwandoberfläche 39 des hermetischen Behälters 22 angeordnet ist. Der zentrale Befestigungswandabschnitt 34 ist auch mit einer kreisförmigen Öffnung 36 versehen, zum Anbringen der Buchsen 20 darin.
Somit ist jeder der Befestigungswandabschnitte 33, 34 und 35 unterschiedlich in der Ausrichtung der Neigung, so dass, wenn die Buchsen 20 an dem Befestigungswandabschnitt angebracht sind, die Richtungen der Achse B der Buchsen 20 jeweils unterschiedliche Ausrichtungen aufweisen und, wie aus 2 ersichtlich ist, die Mittelachse B der Buchsen 20 voneinander in der Richtung der gemeinsamen Achse A der Trenner 24 beabstandet sind, und senkrecht zu der gemeinsamen Achse A sind, und ferner, wie aus 1 ersichtlich ist, sind sie um einen vorbestimmten Winkel um die gemeinsame Achse A verschoben. Auch sind die inneren Enden 31 der Buchsen 20 auf der gemeinsamen Achse A ausgerichtet, und die Kontakte 29 der Trenner 24 sind an den inneren Enden 31 und auf der gemeinsamen Achse A vorgesehen.
Die Gas-isolierte Schalteinrichtung umfasst auch einen Trenner-Betätigungsmechanismus 41 zum Betätigen des Trenners 24, Schalter 42, die in dem zweiten hermetischen Behälter 23 angeordnet sind, einen Betätigungsmechanismus 43 für die Schalter 42, Dreiwegschalter 44 und Kabel 45, die sich von den Dreiwegschaltern 44 erstrecken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Anordnung derart ist, dass die Behälterwand des hermetischen Behälters, an dem die Buchsen für jede Phase angebracht sind, so ausgestaltet ist, dass die Buchsen in unterschiedliche Richtungen gerichtet sind und die Spitzen der Buchsen auf der gemeinsamen Achse positioniert sind, wenn die Buchsen der gleichen Konfiguration verwendet werden, und dass die Kontakte an den Spitzen auf der gemeinsamen Achse vorgesehen sind, wodurch die Schalteinrichtung eine kleine Größe aufweisen kann, können somit die gleichen Buchsen gemeinsam für alle Phasen genutzt werden. Da die Behälterwand des hermetischen Behälters, an dem die Buchsen für jede Phase angebracht sind, so ausgestaltet ist, dass die Buchsen in unterschiedliche Richtungen gerichtet sind und die Endabschnitte der Befestigungsbehälterwand nach innen gebogen sind, um niedriger als die obere Wand des hermetischen Behälters zu werden, ist dadurch auch die mechanische Festigkeit des hermetischen Behälters verbessert und die Schalteinrichtung kann weiter in einer kleinen Größe ausgebildet werden.
Wie beschrieben wurde, umfasst die Gas-isolierte Schalteinrichtung der vorliegenden Erfindung elektrische Bauteile, die parallel angeordnet sind, so dass sie eine gemeinsame Achse für jede Phase zum Öffnen und Schließen von elektrischen Schaltkreisen aufweisen, einen hermetischen Behälter, der die elektrischen Bauteile enthält und mit einem elektrisch isolierenden Gas gefüllt ist, und Buchsen, die an einer Behälterwand des hermetischen Behälters angebracht sind und durch sie durchgehen, wobei jede ein äußeres Ende, das mit einer isolierten Sammelschiene an der Außenseite des hermetischen Behälters verbunden ist, und ein inneres Ende aufweist, das mit dem elektrischen Bauteil in dem hermetischen Behälter verbunden ist. Jede der Buchsen weist eine Mittelachse auf, die senkrecht zu der gemeinsamen Achse des elektrischen Bauteils ist, und wobei sie in der Richtung der Erstreckung der gemeinsamen Achse voneinander beabstandet sind, und um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf einander um die gemeinsame Achse verschoben sind. Deshalb kann der große Raum zur Aufnahme der länglichen elektrischen Leiter, die sich von der Spitze der Buchse erstrecken, beseitigt werden, um den hermetischen Behälter klein auszuführen, und die Buchsen der gleichen Konfigurationen können verwendet werden um die inneren Spitzen der Buchsen in Ausrichtung mit der gemeinsamen Achse zu positionieren, womit ermöglicht wird, dass die Gas-isolierte Schalteinrichtung eine große Größe aufweist, der Installationsbereich groß ist und die Herstellungskosten gering sind.
Die Behälterwände des hermetischen Behälters, an denen die Buchsen angebracht sind, können flach sein und können einen Abschnitt aufweisen, der sich um einen Winkel von einer Innenseiten-Position zu einer Außenseiten-Position bezüglich des anderen Abschnitts der Behälterwand erstreckt, so dass die Mittelachse der Buchsen vorbestimmte Winkel dazwischen definieren, die dem vorbestimmten Winkel der Mittelachse der Buchsen entsprechen, so dass die Buchsen der gleichen Konfigurationen verwendet werden können, was ermöglicht, dass die Gas-isolierte Schalteinrichtung preiswerter gemacht wird.
Die inneren Enden der Buchsen, die an dem hermetischen Behälter angebracht sind, können auf der gemeinsamen Achse positioniert sein, so dass die Buchsen der gleichen Konfigurationen verwendet werden können, was ermöglicht, dass die Gas-isolierte Schalteinrichtung eine große Größe aufweist, der Installationsbereich groß ist und die Herstellungskosten gering sind.
An den inneren Enden der Buchsen können Kontakte der Trenner angebracht sein, so dass die Buchsen der gleichen Konfigurationen verwendet werden können, um die inneren Spitzen der Buchsen in Ausrichtung mit der gemeinsamen Achse zu positionieren, was ermöglicht, dass die Gas-isolierte Schalteinrichtung eine große Größe aufweist, der Installationsbereich groß ist und die Herstellungskosten gering sind.

Claims

Gas-isolierte Schalteinrichtung, mit: elektrischen Bauteilen (24) für jede Phase zum Öffnen und Schließen von elektrischen Schaltkreisen, wobei die Bauteile parallel angeordnet sind und mit Kontakten (29) versehen sind, durch die eine gemeinsame Achse (A) durchgeht; einem hermetischen Behälter (22, 23), der die elektrischen Bauteile (24) enthält und mit einem elektrisch isolierenden Gas gefüllt ist; Buchsen (20), die an einer Behälterwand (33, 34, 35) des hermetischen Behälters (22) angebracht sind und durch sie durchgehen, wobei jede der Buchsen (20) ein äußeres Ende (30), das mit einer isolierten Sammelschiene (13) an der Außenseite des hermetischen Behälters (22) verbunden ist, und ein inneres Ende (31) aufweist, das mit dem elektrischen Bauteil (24) in dem hermetischen Behälter (22) verbunden ist, wobei jede der Buchsen (20) eine Mittelachse (B) aufweist, die senkrecht zu der gemeinsamen Achse (A) des elektrischen Bauteils (24) ist, und wobei sie in der Richtung der Erstreckung der gemeinsamen Achse voneinander beabstandet sind, und um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf einander um die gemeinsame Achse (A) verschoben sind.
Gas-isolierte Schalteinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Behälterwände (33, 34, 35) des hermetischen Behälters (22), an denen die Buchsen angebracht sind, flach sind und einen Abschnitt aufweisen, der sich abgewinkelt von einer Innenseiten-Position zu einer Außenseiten-Position bezüglich des anderen Abschnitts der Behälterwand erstreckt, so dass die Mittelachse (B) der Buchsen vorbestimmte Winkel dazwischen definieren, die dem vorbestimmten Winkel der Mittelachse (B) der Buchsen (20) entsprechen.
Gas-isolierte Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die inneren Enden (31) der Buchsen (20), die an dem hermetischen Behälter (22) angebracht sind, auf der gemeinsamen Achse (A) positioniert sind.
Gas-isolierte Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der an den inneren Enden (31) der Buchsen (20) Kontakte (29) von Trennern (24) angebracht sind.