專利名稱：氣體絕緣開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體絕緣開關(guān)裝置，特別涉及一種在滿足開關(guān)裝置所需的全部絕緣強(qiáng)度的同時(shí)，對開關(guān)裝置內(nèi)部的真空斷路器并不要求有高的絕緣強(qiáng)度的氣體絕緣開關(guān)裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及一種氣體絕緣開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置與傳統(tǒng)技術(shù)相比能夠減少生產(chǎn)成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電纜和電源的安裝或電纜和將要與本發(fā)明的裝置相連的負(fù)載的安裝，而且，能夠在安全的環(huán)境下進(jìn)行維護(hù)工作。
通常，在一電站中產(chǎn)生的電能大約有20，000V電壓，接著增強(qiáng)到超高壓以適于電力傳輸，然后傳輸?shù)降谝蛔冸娬尽．?dāng)接收到超高壓之后，第一變電站將它降到22．9KV并將其輸送到第二變電站或每一個(gè)用戶。
從第一變電站供應(yīng)到第二變電站或用戶的電能通過一個(gè)具有地下分配線路或地上分配線路的分配系統(tǒng)供應(yīng)到每一個(gè)用戶的電力接收設(shè)備，然后通過各種安裝在戶外的傳輸設(shè)備供應(yīng)到超高壓用戶和高壓用戶以及每一個(gè)低壓用戶。
為了對地下分配線路進(jìn)行識(shí)別和分支并保護(hù)傳輸設(shè)備的初級線圈，需要使用一個(gè)氣體絕緣開關(guān)裝置，也稱為環(huán)形線路單元。
對于氣體絕緣開關(guān)裝置，使用SF6氣體作為絕緣材料的SF6型氣體絕緣開關(guān)裝置被廣泛使用，根據(jù)其操作方法，該開關(guān)裝置包括一個(gè)手動(dòng)開關(guān)裝置和一個(gè)遠(yuǎn)程控制開關(guān)裝置。
例如，一種傳統(tǒng)的氣體絕緣開關(guān)裝置使用一種真空斷路器，該真空斷路器通過使用具有相對較好的絕緣強(qiáng)度的真空，消除了當(dāng)開關(guān)裝置接通或斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧。
如果將使用真空斷路器的開關(guān)裝置的消弧應(yīng)用于具有額定絕緣擊穿電壓125KV的一個(gè)開關(guān)裝置，因?yàn)榻咏佑|器之間的消弧和絕緣是在真空斷路器中完成的，所以真空斷路器的額定電壓應(yīng)超過125KV。
然而，隨著額定絕緣擊穿電壓增高，真空斷路器將變得昂貴。于是，在使用具有較高的額定絕緣擊穿電壓的真空斷路器時(shí)，開關(guān)裝置的整個(gè)生產(chǎn)成本將隨之增高。
此外，傳統(tǒng)開關(guān)裝置的切換裝置是只有接通、斷開兩個(gè)切換位置的真空斷路器，于是，當(dāng)安裝、維護(hù)和修理電纜時(shí)，開關(guān)裝置本身不能執(zhí)行地線的功能。
而且，當(dāng)開關(guān)裝置關(guān)閉時(shí)(電路斷開)，可動(dòng)接觸器和固定接觸器之間的距離是10-20mm。在這方面，當(dāng)在可動(dòng)接觸器和固定接觸器之間產(chǎn)生一個(gè)高的電壓(也就是產(chǎn)生電弧)時(shí)，工人的安全性將降低。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種氣體絕緣開關(guān)裝置，其能滿足所需的較高的額定絕緣擊穿電壓，但不必提高真空斷路器的額定絕緣擊穿電壓，從而降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種氣體絕緣開關(guān)裝置，其在安裝、維護(hù)和修理電源或負(fù)載上的電纜時(shí)能使一個(gè)高電壓電流接地，以確保安全工作。
為達(dá)到這些和其它的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里所述，提供一種氣體絕緣開關(guān)裝置，其包括第一開關(guān)機(jī)構(gòu)，其用于連接或斷開電源和負(fù)載之間的電路；與第一開關(guān)機(jī)構(gòu)機(jī)械地或電連接的第二開關(guān)機(jī)構(gòu)，其可以選擇性地移動(dòng)到導(dǎo)電位置、斷電位置或?qū)㈦娊拥氐奈恢?；和致?dòng)器，其為第二開關(guān)機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力，使得第二開關(guān)機(jī)構(gòu)可以移動(dòng)。
以下附圖是為了更進(jìn)一步理解本發(fā)明，其構(gòu)成了說明書的一部分，解釋了本發(fā)明的實(shí)施例，并和說明書一起來描述本發(fā)明的原理。附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置的前視圖；圖2是圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的主要部分的平面圖；圖3是圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的沿V-V線截取的放大剖視圖；圖4是圖3所示的根據(jù)本發(fā)明的沿VI-VI線截取的放大剖視圖；圖5是圖3所示的根據(jù)本發(fā)明的第二可動(dòng)接觸器的透視圖；圖6是一前視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置的第二開關(guān)機(jī)構(gòu)處于閉合位置時(shí)的狀態(tài)；圖7是一前視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置的第二開關(guān)機(jī)構(gòu)處于斷開位置時(shí)的狀態(tài)。
下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置的前視圖。
外殼1是放置本發(fā)明開關(guān)裝置的容器，在充滿具有高的電絕緣性能的SF6氣體后被封閉。
標(biāo)記2是一個(gè)真空斷路器，也就是第一開關(guān)機(jī)構(gòu)，其在具有較高的電絕緣性能的真空中包括一個(gè)可動(dòng)接觸器和一個(gè)固定接觸器。
絕緣殼體3是一個(gè)電絕緣容器，用以放置真空斷路器2。
套管(bushing)4是一個(gè)電源端子或負(fù)載端子，它的一端暴露在外面以連接外殼1外側(cè)的電源或負(fù)載，它的另一端延伸進(jìn)外殼1以連接本發(fā)明的開關(guān)裝置。套管4固定安裝在外殼1的一側(cè)壁上。
匯流母線5包括電連接并機(jī)械連接到套管4的一端，以及向著與外殼1的上述側(cè)壁相對的另一側(cè)壁延伸的另一端。匯流母線5由一個(gè)支撐件5a支撐，支撐件5a固定到外殼1的上壁，所述上壁由絕緣材料制成。
為了傳輸三相AC(交流)電流，匯流母線5有三個(gè)，但是其中的兩個(gè)并未在本發(fā)明的實(shí)施例中示出。
作為第二開關(guān)機(jī)構(gòu)，一對固定接觸器6在匯流母線5a的下表面通過如螺釘之類的固定件固定在鄰近支撐件5a和套管4的位置上。
通過鉚接或焊接的方式將一對板簧7固定在與每一條匯流母線5的中部相鄰近的位置處。板簧是接觸力的加強(qiáng)裝置，它把可動(dòng)接觸器壓向接觸固定接觸器6的方向。和圖1所示的實(shí)施例不同的是，本身由導(dǎo)電材料制成的板簧7可以用作固定接觸器，而不需要再采用固定接觸器6。
作為第二開關(guān)機(jī)構(gòu)，相應(yīng)的可動(dòng)接觸器9可以圍繞著壓力銷釘11順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，其還包括一個(gè)引導(dǎo)件13和一個(gè)片狀件14，引導(dǎo)件13有一個(gè)引導(dǎo)孔12來引導(dǎo)壓力銷釘11，片狀件14連接在引導(dǎo)件13上以順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
可動(dòng)接觸器9包括一個(gè)穿過片狀件14的切換銷釘15，銷釘15由片狀件14旋轉(zhuǎn)，于是切換銷釘15可以接觸固定接觸器6和板簧7，此時(shí)開關(guān)閉合，或是從固定接觸器6和板簧7上分離，此時(shí)開關(guān)斷開，或者置于和接地端子16接觸的接地位置。
假設(shè)切換銷釘15接觸固定接觸器6時(shí)所處位置的角度是0°，參見附圖1，地接端子16被安裝在下述位置來接觸控制銷釘15，這個(gè)位置是在圖1所示的右側(cè)的控制銷釘15被逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°的位置(即，圖1所示的左側(cè)的控制銷釘15被順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的位置)。接地端子16是由導(dǎo)電材料制成，呈倒寫的U形。電流經(jīng)過一個(gè)螺釘形的穿透接地端子16延伸的導(dǎo)電件(沒有給出標(biāo)記)、然后經(jīng)過一個(gè)也是由導(dǎo)電材料制成的矩形柱16a和連接在矩形柱16a上的外部導(dǎo)電體(圖中未視出)而被接地。
現(xiàn)在來描述真空斷路器2的可動(dòng)接觸器8(圖3所示)的結(jié)構(gòu)以及給可動(dòng)接觸器9提供驅(qū)動(dòng)力的致動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)。
該致動(dòng)裝置包括單一的可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸19；把驅(qū)動(dòng)軸19的轉(zhuǎn)矩傳遞給可動(dòng)接觸器9的連接裝置；把第二可動(dòng)接觸器的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線性驅(qū)動(dòng)力并提供給第一可動(dòng)接觸器的轉(zhuǎn)化裝置。
驅(qū)動(dòng)軸19可以通過連接到一手柄上(圖中未視出)而由手動(dòng)驅(qū)動(dòng)，或是通過連接到一個(gè)例如馬達(dá)的動(dòng)力源上而自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)化裝置包括具有引導(dǎo)孔12的可動(dòng)接觸器9；支撐件10(圖3所示)，該支撐件的一端和可動(dòng)接觸器9連接，另一端向引導(dǎo)孔12延伸，并可以隨著第一可動(dòng)接觸器而線性移動(dòng)；穿過支撐件10的另一端和引導(dǎo)孔12安裝的壓力銷釘11，其通過被具有引導(dǎo)孔12的引導(dǎo)件13在垂直方向上壓緊而能夠把可動(dòng)接觸器9的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化為線性移動(dòng)力，并把該線性移動(dòng)力提供給支撐件10。
連接裝置包括一個(gè)和驅(qū)動(dòng)軸19同軸連接的驅(qū)動(dòng)臂32，從而該驅(qū)動(dòng)臂32可以和驅(qū)動(dòng)軸19同方向旋轉(zhuǎn)；一個(gè)連接件20，其一端和驅(qū)動(dòng)臂32的自由端連接，于是可以作相對運(yùn)動(dòng)，另一端和可動(dòng)接觸器9連接，于是也可作相對運(yùn)動(dòng)。
為了限制驅(qū)動(dòng)臂32的旋轉(zhuǎn)角度(最好限制為180°)，一對限位銷釘33安裝在鄰近驅(qū)動(dòng)軸19的上部或下部的預(yù)定位置處。
真空斷路器2的固定接觸器(圖中未視出)向下延伸的端部或是和固定接觸器連接的由導(dǎo)電體制成的延伸件通過導(dǎo)體件50與3-相端子40連接，該三相端子40朝向電源或負(fù)載。
標(biāo)記60表示一個(gè)支撐板，用來支撐第二可動(dòng)接觸器9和接地端子16。
現(xiàn)在參照圖1，對如上所述的氣體絕緣開關(guān)裝置的操作進(jìn)行解釋。
如圖所示，驅(qū)動(dòng)臂32的位置從穿過驅(qū)動(dòng)軸19的中心并垂直于外殼1的底端所劃的線逆時(shí)針轉(zhuǎn)過23°，即開關(guān)閉合的位置。驅(qū)動(dòng)臂32從這個(gè)位置再作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)則被下部的限位銷釘33阻止。
在這種開關(guān)閉合的狀態(tài)下，連接件20被向下拉，連接在連接件20上的引導(dǎo)件13被順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，于是壓力銷釘11被定位于引導(dǎo)孔12左腿端部。此時(shí)，切換銷釘15被板簧7向上推壓，于是與固定接觸器6接觸。
而且，盡管圖1未視出，此時(shí)真空斷路器2里的可動(dòng)接觸器和固定接觸器彼此接觸。隨后，假設(shè)端子4是一個(gè)電源端子，假設(shè)端子40是一個(gè)負(fù)載端子，電流從電源端子4經(jīng)過匯流母線5、固定接觸器6、切換銷釘15、片狀件14、真空斷路器2和導(dǎo)體件50而到達(dá)負(fù)載端子40。
同時(shí)，如果驅(qū)動(dòng)軸19被手動(dòng)或自動(dòng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過90°，與驅(qū)動(dòng)軸19同軸安裝的驅(qū)動(dòng)臂32也逆時(shí)針轉(zhuǎn)過90°。此時(shí)，下端和驅(qū)動(dòng)臂32連接的連接件20向上移動(dòng)，由于連接件20的壓力，引導(dǎo)件13被逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°。同樣，片狀件14也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°。
據(jù)此，切換銷釘15從固定接觸器6和板簧7處釋放，電流切斷。此時(shí)，壓力銷釘11被置于大體為溝槽形的引導(dǎo)孔12的長度方向的中央位置。于是，壓力銷釘11升高到和引導(dǎo)孔12腿部的長度一樣高的位置。
接下來，真空斷路器2的被壓力銷釘11向下推壓的可動(dòng)接觸器(圖3中標(biāo)記8所示)升高，從而和真空斷路器2的固定接觸器(圖3中標(biāo)記8a所示)分離。這樣，當(dāng)?shù)诙_關(guān)機(jī)構(gòu)也被切斷時(shí)，電流被雙重地切斷。
據(jù)此，真空斷路器2(即第一開關(guān)機(jī)構(gòu))，和固定接觸器6以及可動(dòng)接觸器9(即第二開關(guān)機(jī)構(gòu))，分?jǐn)傇谠陔娐窋嚅_時(shí)產(chǎn)生的高壓電，于是與僅僅通過真空斷路器將電流切斷及將電弧消滅的傳統(tǒng)技術(shù)相比，真空斷路器的額定絕緣擊穿電壓變得更低。這樣，就不需要使用昂貴的具有高的額定絕緣擊穿電壓的真空斷路器，于是制造氣體絕緣開關(guān)裝置所發(fā)生的費(fèi)用就可以被降低。
同時(shí)，如果驅(qū)動(dòng)軸19再從開關(guān)斷開位置手動(dòng)或自動(dòng)地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°(即，驅(qū)動(dòng)軸19從開關(guān)閉合的位置共逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了180°)，連接件20將從開關(guān)斷開位置進(jìn)一步升高。
隨后，引導(dǎo)件13從開關(guān)斷開的位置又逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°(即，從開關(guān)閉合位置共逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°)。
此時(shí)，壓力銷釘11位于圖中引導(dǎo)孔12的右端部，于是，壓力銷釘11被引導(dǎo)件13下壓，距離與引導(dǎo)孔12的腿部一樣長，然后再降低。
當(dāng)壓力銷釘11降低時(shí)，真空斷路器2的可動(dòng)接觸器(圖3的標(biāo)記8)被壓下而接觸到真空斷路器2內(nèi)部的固定接觸器(圖3的標(biāo)記8a)。
而且，由于切換銷釘15接觸接地端子16，真空斷路器2內(nèi)的可動(dòng)接觸器9、可動(dòng)接觸器8以及固定接觸器8a被接地。
據(jù)此，保留在可動(dòng)接觸器9和真空斷路器2內(nèi)部的可動(dòng)接觸器8以及固定接觸器8a內(nèi)的電流流向大地。
于是，如果為負(fù)載和／或電源的電纜增加分支、修理電纜或檢測電纜時(shí)，如上所述，通過將開關(guān)裝置的第二開關(guān)機(jī)構(gòu)接地，工人可以受到保護(hù)而避免發(fā)生任何可能的電擊事故，于是保證工作安全。
圖2是圖1的根據(jù)本發(fā)明的主要部分的平面圖。
如圖所示，當(dāng)本發(fā)明的開關(guān)裝置與三相AC電源或負(fù)載相連進(jìn)行使用時(shí)，包括第二可動(dòng)接觸器9和連接件20致動(dòng)裝置可以安裝兩組，每組包括三個(gè)。
兩個(gè)驅(qū)動(dòng)軸19分別被安裝在第二可動(dòng)接觸器9和致動(dòng)裝置的每一套上。從外殼1突出的驅(qū)動(dòng)軸19的端部有多個(gè)帶角度的平面部分，于是它可以牢固地連接在某些裝置上，例如手柄，以傳送驅(qū)動(dòng)力。
設(shè)置三個(gè)地線端子16，以便分別對應(yīng)兩個(gè)相對的可動(dòng)接觸器9。
為第二可動(dòng)接觸器9和兩套致動(dòng)裝置安裝一個(gè)矩形柱16a。
附圖標(biāo)記60是一個(gè)支撐第二可動(dòng)接觸器9和地線端子16的支撐板。
如上所述，見圖2所示結(jié)構(gòu)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸19順地針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，一組第二可動(dòng)接觸器9和致動(dòng)裝置同時(shí)被驅(qū)動(dòng)。
圖3是圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的沿V-V線截取的放大剖視圖；現(xiàn)在討論致動(dòng)裝置、第二可動(dòng)接觸器和真空斷路器的相互連接以及它們的動(dòng)作過程。
支撐件10的一端和可動(dòng)接觸器8連接，另一端延伸到引導(dǎo)孔12。支撐件10可以隨可動(dòng)接觸器8一起線性地移動(dòng)。
壓力銷釘11穿過支撐件10的另一端和引導(dǎo)孔12安裝。當(dāng)可動(dòng)接觸器9的引導(dǎo)件13轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，壓力銷釘11被具有引導(dǎo)孔的引導(dǎo)件13在豎直方向上推壓，于是引導(dǎo)件13的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化為線性移動(dòng)力并提供給支撐件10。
第一彈簧18是一個(gè)螺旋彈簧，它圍繞著支撐件10的外周并向上壓壓力銷釘11。
提供一對彈簧座18a，18b，以在長度方向支撐第一彈簧18的兩個(gè)端部。
第二彈簧17是一個(gè)板簧，它由下端的彈簧座18a彈性支撐。第二彈簧17的上端連接或一體連接到片狀件14上，這樣其下端被下端的彈簧座18a向上支撐著。
矩形柱16a是一個(gè)中空的管道，其截面是矩形。由導(dǎo)電材料制成的矩形柱16a連接并支撐著一個(gè)螺釘形的導(dǎo)體(該螺釘形的導(dǎo)體穿過接地端子16并向下延伸)，同時(shí)其通過穿過矩形柱16a并插入絕緣殼體3的螺釘裝置來支撐絕緣殼體3。
圖3中與圖1、圖2相同的部件不再作解釋。
現(xiàn)在討論真空斷路器里的第二開關(guān)機(jī)構(gòu)、第一開關(guān)機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)第一和第二開關(guān)機(jī)構(gòu)的致動(dòng)裝置。
首先，如圖1所示，右驅(qū)動(dòng)臂32在垂直于外殼1并穿過驅(qū)動(dòng)軸19中心的直線的基礎(chǔ)上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)23°的位置是開關(guān)閉合的位置。驅(qū)動(dòng)臂。32從這個(gè)位置的進(jìn)一步的順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)被下方的限位銷釘33阻止。
在這個(gè)開關(guān)閉合的位置，下端通過銷釘和驅(qū)動(dòng)臂32連接在一起的連接件20被向下拉，而與連接件20的上端連接的引導(dǎo)件13被順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，于是壓力銷釘11位于引導(dǎo)孔12左腿部的端部。
于是，壓力銷釘11被引導(dǎo)件13向下推壓，因此支撐壓力銷釘11下表面的上彈簧座18b被向下推壓，這樣，第一彈簧18和支撐件10被上彈簧座18b向下推壓。因此，真空斷路器2內(nèi)與支撐件10的下端部連接的可動(dòng)接觸器8被向下推壓，于是，可動(dòng)接觸器8接觸到固定接觸器8a。
同時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸19被手動(dòng)地或自動(dòng)地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，和驅(qū)動(dòng)軸19同軸連接的驅(qū)動(dòng)臂32也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。此時(shí)，其下端與驅(qū)動(dòng)臂32連接的連接件20向上移動(dòng)，引導(dǎo)件13也由于連接件20的壓力而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°。片狀件14和切換銷釘15也被逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°。此時(shí)，壓力銷釘11位于引導(dǎo)孔12長度方向的中央部分，引導(dǎo)孔12大致呈溝槽形。于是，壓力銷釘11升高到和引導(dǎo)孔12腿部的長度一樣高的位置。
此時(shí)，支撐件10也由于下彈簧套18a向上推壓而升高。這樣，與支撐件10的下端部連接的可動(dòng)接觸器8與固定接觸器8a分離并升高，于是電路斷開。
同時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸19再從開關(guān)斷開的位置手動(dòng)地或自動(dòng)地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°時(shí)(也就是，如果驅(qū)動(dòng)軸19總共從開關(guān)閉合的位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°時(shí))，和驅(qū)動(dòng)軸19同軸安裝的驅(qū)動(dòng)臂32也旋轉(zhuǎn)90°。然后，下端和驅(qū)動(dòng)臂32連接的連接件20再從開關(guān)斷開的位置進(jìn)一步升高。
于是，引導(dǎo)件13從開關(guān)斷開的位置又逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了45°(即，它總共從開關(guān)閉合的位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°)。
此時(shí)，壓力銷釘11位于圖示引導(dǎo)孔12的右端，于是，壓力銷釘11被引導(dǎo)件13下壓，距離與引導(dǎo)孔12的腿部一樣長，然后再降低。
接下來，由于壓力銷釘11下降，它向下推壓支撐著壓力銷釘下表面的上彈簧座18b，上彈簧套18b又向下壓第一彈簧18和支撐件10。
于是，真空斷路器2內(nèi)與支撐件10的下端部連接的可動(dòng)接觸器8被向下壓，因此接觸到固定接觸器8a。
此時(shí)，切換銷釘15接觸到地線端子16，可動(dòng)接觸器9、真空斷路器2內(nèi)的可動(dòng)接觸器8和固定接觸器8a接地。于是，可動(dòng)接觸器9和真空斷路器2內(nèi)部的可動(dòng)接觸器8、固定接觸器8a內(nèi)的電流流向大地。
圖4是圖3的根據(jù)本發(fā)明的沿VI-VI線截取的剖視放大圖，它示出了第二開關(guān)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)接觸器9和真空斷路器2的結(jié)構(gòu)以及它們之間的連接。
一對引導(dǎo)件13以預(yù)定距離分開地設(shè)置。
一對片狀件14以預(yù)定距離分開地、彼此面對地安裝，其下端連接到引導(dǎo)件13的內(nèi)壁上。
一個(gè)壓力銷釘11穿過這對引導(dǎo)件13和這對片狀件14設(shè)置。
所安裝的切換銷釘15穿過片狀件14的上部。一對螺旋彈簧31置于切換銷釘15的兩端并位于兩個(gè)片狀件14的上部。
這對螺旋彈簧31用來保持片狀件14之間的距離，也就是暴露的切換銷釘15的長度。切換銷釘15兩端的直徑大于其它部分，于是它作為一個(gè)彈簧座(spring sheet)與片狀件14的兩外壁一起支撐著螺旋彈簧31。
附圖標(biāo)記2表示真空斷路器，附圖標(biāo)記9表示如上所述的可動(dòng)接觸器。
圖5是圖3所示的根據(jù)本發(fā)明的第二可動(dòng)接觸器的透視圖。
如圖所示，可動(dòng)接觸器9包括一對盤形引導(dǎo)件13，這對盤形引導(dǎo)件13彼此分開并互相面對。每一個(gè)引導(dǎo)件13有一個(gè)溝槽形式的引導(dǎo)孔。這對引導(dǎo)件13和一對片狀件14連接。具體地說，一個(gè)間隔件50安裝在所述的一對片狀件14之間，如螺釘?shù)鹊倪B接件穿過兩個(gè)引導(dǎo)件13和兩個(gè)片狀件14并插入間隔件50，于是把引導(dǎo)件13和片狀件14連接起來。
支架100(為了表示方便僅示出了一個(gè))，安裝在引導(dǎo)件13外側(cè)兩個(gè)鄰近的部分。一個(gè)中心軸100a延伸穿過支架的中心部分、引導(dǎo)件13的中心部分以及另一個(gè)支架的中心部分，形成了引導(dǎo)件13的旋轉(zhuǎn)中心。
為了支撐壓力銷釘11的兩個(gè)端部并允許壓力銷釘11有有限的垂直移動(dòng)，在每一個(gè)支架100上部有一個(gè)垂直孔11a。
圖6是一前視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置的第二開關(guān)機(jī)構(gòu)處于閉合位置時(shí)的狀態(tài)；圖7是一前視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置的第二開關(guān)機(jī)構(gòu)處于斷開位置時(shí)的狀態(tài)。
下面參照圖7的狀態(tài)變化來討論氣體絕緣開關(guān)裝置的動(dòng)作。
首先，從閉合到斷開的動(dòng)作如下。
當(dāng)一端向外突出的驅(qū)動(dòng)軸19被逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，也就是在斷開方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，和驅(qū)動(dòng)軸19同軸安裝的驅(qū)動(dòng)臂32也以同方向旋轉(zhuǎn)。
由于驅(qū)動(dòng)臂32在斷開方向旋轉(zhuǎn)，一端與驅(qū)動(dòng)臂32的一個(gè)自由端以可相對移動(dòng)的方式連接的連接件20、和與連接件20的另一端連接的可動(dòng)接觸器9的引導(dǎo)件13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，也就是在斷開方向旋轉(zhuǎn)，由此實(shí)現(xiàn)了斷開操作。
參見圖6，從閉合到斷開位置的整個(gè)旋轉(zhuǎn)角是90°時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)臂32旋轉(zhuǎn)了30°，而引導(dǎo)件13旋轉(zhuǎn)了15°，即從閉合到斷開位置的整個(gè)旋轉(zhuǎn)角度45°的三分之一。此時(shí)，片狀件14和切換銷釘15旋轉(zhuǎn)了15°，是從閉合到斷開位置的整個(gè)旋轉(zhuǎn)角度45°的三分之一。
然后，根據(jù)引導(dǎo)件13的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)并沿著上／下方向而移動(dòng)的可動(dòng)接觸器8離開固定接觸器8a，離開的距離為總行程的四分之一。
通常，當(dāng)真空斷路器2打開時(shí)，電弧在打開行程約30％的點(diǎn)處熄滅，而在這個(gè)過程中切換銷釘15位于圖7所示的A點(diǎn)處于與匯流母線5的板簧7接觸并導(dǎo)電的狀態(tài)，于是在切換銷釘15和固定端子6之間不產(chǎn)生電弧。
而且，切換銷釘15和板簧7在A、B點(diǎn)之間彼此分離并間隔開，于是完成了片狀件14和固定端子6之間以及可動(dòng)接觸器8和固定接觸器8a之間的電絕緣。
即，在真空斷路器2內(nèi)實(shí)現(xiàn)消弧，以實(shí)現(xiàn)電源和負(fù)載之間的絕緣，因?yàn)榧由狭苏婵諗嗦菲?的固定接觸器8a和可動(dòng)接觸器8之間的絕緣(真空絕緣)以及切換銷釘15和固定端子6之間的絕緣(SF6氣體絕緣)，于是，可以對高于額定絕緣擊穿電壓(總電壓125KV)的電壓進(jìn)行絕緣，這要高于僅僅采用真空斷路器2時(shí)的電壓。
從斷開到閉合的動(dòng)作如下。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸19順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，即，在開關(guān)閉合的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與驅(qū)動(dòng)軸19同軸安裝的驅(qū)動(dòng)臂32以同方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)臂32順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，和驅(qū)動(dòng)臂32連接的連接件20降低，引導(dǎo)件13被順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，于是實(shí)現(xiàn)開關(guān)閉合的動(dòng)作。
如圖6所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)臂32最初旋轉(zhuǎn)60°(而開關(guān)裝置從斷開到閉合的總的旋轉(zhuǎn)角度為90°)，引導(dǎo)件13旋轉(zhuǎn)30°(為斷開到閉合的總的旋轉(zhuǎn)角45°的三分之二)，可動(dòng)接觸器8在趨向固定接觸器8a的方向上借助于引導(dǎo)件13而移動(dòng)了總行程的三分之二。
通常，當(dāng)真空斷路器2閉合時(shí)，電弧在開關(guān)閉合行程約30％的點(diǎn)處熄滅，而在這個(gè)過程中切換銷釘15已經(jīng)位于圖6所示的A點(diǎn)處于，其與固定觸點(diǎn)接觸，并處于電導(dǎo)通的狀態(tài)。
據(jù)此，消弧操作僅在真空斷路器2里進(jìn)行，在切換銷釘15和固定接觸器6電導(dǎo)通后，可動(dòng)接觸器8和固定接觸器8a也電導(dǎo)通。
從斷開到接地的動(dòng)作如下。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸19逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，即，在接地方向上旋轉(zhuǎn)，和驅(qū)動(dòng)軸19同軸安裝的驅(qū)動(dòng)臂32也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，據(jù)此，和驅(qū)動(dòng)臂32連接的連接件20被升高，然后，引導(dǎo)件13也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，于是實(shí)現(xiàn)了接地的動(dòng)作。
在接地的動(dòng)作中，可動(dòng)接觸器9和真空斷路器2的動(dòng)作與如上所述的從斷開到閉合的動(dòng)作一樣。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸19從打開位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，也就是從斷開到接地動(dòng)作的總的旋轉(zhuǎn)角度90°的三分之二，引導(dǎo)件13在從斷開到接地動(dòng)作的總的旋轉(zhuǎn)角45°中被逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了30°。
同時(shí)，片狀件14和切換銷釘15也在從斷開到接地動(dòng)作的總的旋轉(zhuǎn)角45°中被逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了30°。
據(jù)此，切換銷釘15觸到接地端子16，于是片狀件14和接地端子16彼此電導(dǎo)通，在它們之間沒有電弧產(chǎn)生。
此時(shí)，可動(dòng)接觸器8通過引導(dǎo)件13逼近固定接觸器8a，移動(dòng)了整個(gè)行程的三分之二。如上所述，在接地動(dòng)作中真空斷路器2在可動(dòng)接觸器的行程的30％的點(diǎn)處開始消弧，并且是在片狀件14和接地端子16導(dǎo)通(接地)之后，可動(dòng)接觸器8和固定接觸器8a完成了消弧并接地。
從接地到斷開的動(dòng)作如下。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸19順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，即從接地到斷開的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，和驅(qū)動(dòng)軸19同軸安裝的驅(qū)動(dòng)臂32順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，據(jù)此，連接件20降低，引導(dǎo)件13、片狀件14和切換銷釘15順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，于是實(shí)現(xiàn)了斷開動(dòng)作。
可動(dòng)接觸器9和真空斷路器2的大致內(nèi)部工作過程類似于從閉合到斷開的動(dòng)作。
即，當(dāng)壓力銷釘11升高時(shí)，由于引導(dǎo)件13的旋轉(zhuǎn)而上／下移動(dòng)的可動(dòng)接觸器8從固定接觸器8a分開，于是電路斷開的打開動(dòng)作(斷開)完成。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的氣體絕緣開關(guān)裝置，在將氣體絕緣開關(guān)裝置應(yīng)用在額定絕緣電壓為125KV的開關(guān)裝置時(shí)，通過使用各自的額定絕緣擊穿電壓約為75KV的真空斷路器和第二開關(guān)機(jī)構(gòu)，開關(guān)裝置的額定絕緣擊穿電壓能大于125KV(150KV)。
也就是，因?yàn)橄H僅在真空斷路器里進(jìn)行，當(dāng)將真空斷路器內(nèi)的可動(dòng)接觸器與固定接觸器之間的絕緣(真空絕緣)和第二可動(dòng)接觸器9的切換銷釘15與第二固定接觸器6之間的絕緣(SF6氣體絕緣體)相加，可以獲得一個(gè)高于125KV的額定絕緣擊穿電壓。
此外，通過使用接地端子而增添了接地功能，工人可以在安全的環(huán)境下做如電源或負(fù)載電纜安裝、電纜維護(hù)以及修理的工作。
因?yàn)榭梢栽诓幻撾x本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)的情況下作出多種不同的實(shí)施例，于是可以理解，除非特別說明，上述實(shí)施例并不限于以上所述的細(xì)節(jié)，而是應(yīng)被解釋為屬于以下權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)，因此所有的變化和修改都將落入以下的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)或是等同于以下的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1．一種氣體絕緣開關(guān)裝置，包括第一開關(guān)機(jī)構(gòu)，其用于連接或斷開電源和負(fù)載之間的電路；與第一開關(guān)機(jī)構(gòu)機(jī)械連接并電連接的第二開關(guān)機(jī)構(gòu)，其可以選擇性地移動(dòng)到導(dǎo)電位置、斷電位置或?qū)㈦娏鹘拥氐奈恢茫缓椭聞?dòng)器，連接該致動(dòng)器來給第二開關(guān)機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力，使得第二開關(guān)機(jī)構(gòu)可以移動(dòng)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，還包括一外殼，用以將第一開關(guān)機(jī)構(gòu)和第二開關(guān)機(jī)構(gòu)保持在密封的絕緣氣體中，以便在第二開關(guān)機(jī)構(gòu)處于斷開狀態(tài)時(shí)加強(qiáng)電絕緣。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，第一開關(guān)機(jī)構(gòu)包括單獨(dú)的真空容器；和安裝在真空容器中的固定接觸器和可動(dòng)接觸器。
4．一種氣體絕緣開關(guān)裝置，包括用于保持和密封電絕緣氣體的外殼；電源端子，與外殼外側(cè)的電源電連接；負(fù)載端子，與外殼外側(cè)的負(fù)載電連接；接地端子；安裝在外殼內(nèi)的真空斷路器，其有第一固定接觸器和第一可動(dòng)接觸器，用來將電源端子和負(fù)載端子電接通或斷開；第二固定接觸器，其與電源端子或與負(fù)載端子電連接；第二可動(dòng)接觸器，其可以旋轉(zhuǎn)移動(dòng)到導(dǎo)通位置、斷電位置或接地位置，在導(dǎo)通位置上，第二可動(dòng)接觸器觸到第二固定接觸器；在所述斷電位置上，第二可動(dòng)接觸器與第二固定接觸器分離；在接地位置上，第二可動(dòng)接觸器接觸接地端子；和致動(dòng)裝置，用于為真空斷路器的第一可動(dòng)接觸器和第二可動(dòng)接觸器的運(yùn)動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，還包括與電源端子和第二固定接觸器電連接的匯流母線。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，還包括彈簧，用來加強(qiáng)第二可動(dòng)接觸器與第二固定接觸器之間的接觸力。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，電源端子包括至少三個(gè)電流端子以提供三相AC電源，負(fù)載端子包括至少三個(gè)電流端子來提供帶三相AC電源的負(fù)載。
8．根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，第二固定接觸器是彈簧。
9．根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，致動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸；連接裝置，用于把驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩傳輸給第二可動(dòng)接觸器；和轉(zhuǎn)化裝置，把第二可動(dòng)接觸器的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成線性驅(qū)動(dòng)力并施加給第一可動(dòng)接觸器。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)化單元包括具有引導(dǎo)孔的第二可動(dòng)接觸器；支撐件，其一端連接在第一可動(dòng)接觸器上，其另一端向引導(dǎo)孔延伸，以便隨著第一可動(dòng)支撐件而線性移動(dòng)；壓力銷釘，其穿過所述支撐件的另一端和所述引導(dǎo)孔安裝，當(dāng)?shù)诙蓜?dòng)接觸器旋轉(zhuǎn)時(shí)，該壓力銷釘可以在垂直方向上由具有引導(dǎo)孔的第二可動(dòng)接觸器推壓，由此，將第二可動(dòng)接觸器的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化為線性移動(dòng)力并將該力施加給支撐件。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，引導(dǎo)孔大體上為溝槽(U)形。
12．根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)化裝置還包括第一彈簧，用于向上推壓壓力銷釘?shù)?；一對彈簧座，用于支撐第一彈簧的兩端；和第二彈簧，用于彈性支撐所述一對彈簧座中的下彈簧座?br> 13．根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，第二可動(dòng)接觸器還包括一對具有穿過每個(gè)盤表面的引導(dǎo)孔的引導(dǎo)件，所述這對引導(dǎo)件彼此間隔一定距離地設(shè)置；一對與所述引導(dǎo)件的一端部連接的片狀件，所述這對片狀件彼此間隔一定距離地設(shè)置；和穿過該對片狀件設(shè)置的切換銷釘，所述切換銷釘可以切換到切換銷釘與第二固定接觸器相接觸的位置，或是切換到切換銷釘從第二固定接觸器分開的位置，或是切換到切換銷釘與地線端子相接觸的位置。
14．根據(jù)權(quán)利要求4和12所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，第二彈簧的一個(gè)端部連接在第二可動(dòng)接觸器的片狀件上，另一端部彈性支撐著下彈簧座。
15．根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體絕緣開關(guān)裝置，其特征在于，連接單元包括與驅(qū)動(dòng)軸同軸安裝的驅(qū)動(dòng)臂，其可在與驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向上旋轉(zhuǎn)；連接件，其一端和驅(qū)動(dòng)臂的自由端以相對可運(yùn)動(dòng)的方式連接，另一端和第二可動(dòng)接觸器以相對可運(yùn)動(dòng)的方式連接。
全文摘要
一種氣體絕緣開關(guān)裝置,包括:第一開關(guān)機(jī)構(gòu),用于連接或斷開電源和負(fù)載之間的電路;與第一開關(guān)機(jī)構(gòu)機(jī)械連接、電連接的第二開關(guān)機(jī)構(gòu),可選擇性地移動(dòng)到導(dǎo)電位置、斷電位置或接地位置;致動(dòng)器,用來給第二開關(guān)機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)應(yīng)用于額定電壓水平為125KV的開關(guān)裝置時(shí),通過使用額定絕緣擊穿電壓分別為約75KV的真空斷路器和第二開關(guān)機(jī)構(gòu),使得開關(guān)裝置的額定電壓能大于125KV。此外,通過使用接地端子而使維修工作更安全。
文檔編號(hào)H01H33/12GK1291816SQ00128429
公開日2001年4月18日 申請日期2000年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月7日
發(fā)明者李錫遠(yuǎn) 申請人:Lg產(chǎn)電株式會(huì)社