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Hintergrund der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gas-isolierte
Schalteinrichtung bereitzustellen, die ohne die oben diskutierten
Probleme ist.
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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.
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Zusammenfassung der Erfindung
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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.
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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.
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Die
inneren Enden der Buchsen, die an dem hermetischen Behälter angebracht
sind, können
auf der gemeinsamen Achse positioniert sein.
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An
den inneren Enden der Buchsen können Kontakte
der Trenner angebracht sein.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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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:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Ausführungsform von einer Gas-isolierten
Schalteinrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
schematische Seitenansicht der in 1 gezeigten
Gas-isolierten Schalteinrichtung ist;
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3 eine
Draufsicht von oben des in 1 gezeigten
hermetischen Behälters
ist;
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4 eine
Seitenansicht des in 1 gezeigten hermetischen Behälters ist;
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5 eine
schematische Seitenansicht einer herkömmlichen Gas-isolierten Schalteinrichtung ist,
bei der die Buchsen parallel angeordnet sind; und
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6 eine
schematische Seitenansicht einer anderen Gas-isolierten Schalteinrichtung ist, bei der
Buchsen mit unterschiedlicher Konfiguration verwendet werden.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.