專利名稱：用于變電站的隔離器/斷路器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣裝置，其特別用于中壓或高壓變電站，能夠執(zhí)行斷路、絕緣和接地功能。換句話說(shuō)，本發(fā)明涉及一種適于安裝在防護(hù)式密封配電盤(cubicles)內(nèi)的裝置，該密封配電盤形成中壓或者高壓配電盤。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的裝置具有用于將校正壓制載荷傳遞到斷路器上的彈性部件。而且，在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝置中，斷路器驅(qū)動(dòng)軸和線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸是共軸的。
背景技術(shù)：
眾所周知，變電站從電壓母線接收電壓并經(jīng)由通往用戶的線路輸送電流。通常是(線路和接地)斷路器和隔離器的電氣裝置被設(shè)在電壓母線和通往用戶的線路之間。
用于變電站的斷路器能夠保護(hù)通往用戶的線路。在斷路器已經(jīng)從電壓供給母線打開通往用戶的線路之后，線路隔離器能夠從物理上斷開線路。最后，接地隔離器又在線路隔離器已經(jīng)將通往用戶的線路從電壓供給母線斷開之后將通往用戶的線路接地，以便避免發(fā)生放電或感應(yīng)電流。由所有上述裝置形成的組件以及存在于電能分布結(jié)點(diǎn)中的與本發(fā)明目的無(wú)關(guān)的其他裝置通常稱作術(shù)語(yǔ)“配電盤”。每個(gè)配電盤由幾個(gè)密封配電盤組成，在各個(gè)密封配電盤中都含有用于每條線路的斷路、隔離和接地的功能。
目前，在市場(chǎng)上可獲得的大多數(shù)密封配電盤中，使用用于隔離、接地和斷路的不同裝置來(lái)執(zhí)行相同的功能。特別地，斷路器通常是獨(dú)立元件。
已知的密封配電盤通常具有相當(dāng)大的尺寸。通常，其高度在大約170到250cm之間，深度為大約100cm和寬度在大約50到100cm之間。
在同一申請(qǐng)人名下的EP1226596敘述了用于變電站的三極裝置，其與已知裝置相比具有極其緊湊的結(jié)構(gòu)。按照EP1226596的裝置包括一系列隔離裝置，該隔離裝置包括至少一個(gè)線路隔離器、斷路器和接地隔離器。斷路器被密封在真空容器內(nèi)，并與線路/接地隔離器裝置串聯(lián)設(shè)置，該所述線路/接地隔離器裝置可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，所述線路/接地隔離器裝置在第一位置將斷路器連接到電壓母線的觸點(diǎn)上，所述線路/接地隔離器裝置在第二位置將斷路器連接到接地觸點(diǎn)上。根據(jù)EP1226596，線路/接地隔離器和斷路器都被包含在金屬殼體內(nèi)，金屬隔離器被排列在裝置的輸入和輸出端子上。
與已知裝置相比，根據(jù)EP1226596的裝置表現(xiàn)出顯著的改進(jìn)，特別是因?yàn)槠錁O小的尺寸。
在根據(jù)EP12265％的裝置中，單根軸(用附圖標(biāo)記10表示)借助于連接到其上的杠桿來(lái)驅(qū)動(dòng)斷路器。而且，另一根軸(用附圖標(biāo)記9表示)借助于連接到其上的另一個(gè)杠桿來(lái)驅(qū)動(dòng)線路隔離器。線路隔離器軸被置于距斷路器軸一段距離的位置處，且這樣就使得各種機(jī)構(gòu)在裝置殼體內(nèi)的排列復(fù)雜化，并阻止了可用空間的優(yōu)化利用，這受到裝置的較小尺寸的限制。
眾所周知，必須以高精確度和基本瞬時(shí)的方式(即在幾毫秒的時(shí)間間隔內(nèi))移動(dòng)中壓或高壓變電站內(nèi)使用的真空斷路器內(nèi)的可移動(dòng)觸點(diǎn)。
另一個(gè)與真空斷路器相關(guān)的問(wèn)題在于極高的壓制載荷。通常，這些載荷在1000-1500N或更大的范圍內(nèi)。如上所述，在按照專利EP1226596所述的裝置內(nèi)，借助于連接到軸10上的杠桿來(lái)將這些載荷轉(zhuǎn)移。特別地，連接到軸10上的杠桿驅(qū)動(dòng)圓形導(dǎo)體棒和小氣缸，其中，杠桿與該圓形導(dǎo)體棒樞轉(zhuǎn)地鉸接，該小氣缸與可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)接觸。本申請(qǐng)人已經(jīng)確定，這種基本剛性的結(jié)構(gòu)不能以充分可靠且精確的方式將上述壓制載荷轉(zhuǎn)移(和維持)到可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)上。而且，本申請(qǐng)人已經(jīng)面臨優(yōu)化裝置內(nèi)部空間和提供裝置內(nèi)部的優(yōu)化排列的問(wèn)題。
US6362444披露了一種氣體絕緣的開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置不適合用在中壓配電盤的標(biāo)準(zhǔn)密封配電盤內(nèi)。根據(jù)US6362444的開關(guān)裝置不能被連接到電壓供給母線上。
US4225763敘述了用于在真空斷路器閉合操作的最后抑制觸點(diǎn)分離的裝置。根據(jù)US4225763的真空斷路器不能執(zhí)行任何線路隔離器和接地隔離器功能。
DE1244913敘述了用于高壓變電站的純真空開關(guān)，其不能執(zhí)行任何線路隔離器和接地隔離器功能。
EP0737993敘述了用于高壓的混合斷路裝置，其不能執(zhí)行任何線路隔離器和接地隔離器功能。
FR2839193敘述了一種混合開關(guān)機(jī)構(gòu)，其帶有介電充氣外殼(12)和真空開關(guān)外殼。該機(jī)構(gòu)不能執(zhí)行任何線路隔離器和接地隔離器功能。
US4713503敘述了三相真空開關(guān)操作機(jī)構(gòu)，其帶有用于斷續(xù)器觸點(diǎn)的防跳裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服所述缺點(diǎn)，并提供一種例如三相式的電氣裝置，其中，以精確可靠地方式傳遞可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)上的壓制載荷。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種電氣裝置，所述電氣裝置包括殼體；至少一個(gè)斷路器；至少一個(gè)線路隔離器，其帶有固定的隔離器觸點(diǎn)；一個(gè)線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)線路隔離器；至少一個(gè)接地隔離器；斷路器驅(qū)動(dòng)軸，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)斷路器；和杠桿，其被連接到導(dǎo)體棒，并與可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)配合，所述導(dǎo)體棒在閉合位置還與所述固定的隔離器觸點(diǎn)結(jié)合。該裝置還包括與所述導(dǎo)體棒配合的彈性部件，以便將校正壓制載荷傳遞到所述可移動(dòng)觸點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸和所述線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸共軸。
有利地，所述彈性部件為壓縮彈簧。
優(yōu)選地，所述彈性部件被裝在所述導(dǎo)體棒的空腔內(nèi)。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，為每個(gè)斷路器設(shè)置一個(gè)杯形部件，所述杯形部件被連接到所述可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)上。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，利用銷將所述杠桿連接到導(dǎo)體棒上，且所述杯形部件包括縱向延伸的眼孔。
有利地，所述彈性部件與隔板配合。
優(yōu)選地，在杯形部件和導(dǎo)體棒之間有滑動(dòng)觸點(diǎn)。
有利地，在杯形部件和圓形導(dǎo)體棒之間有對(duì)中導(dǎo)向器。
根據(jù)本發(fā)明的電氣裝置還包括一在沿著所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸長(zhǎng)度的至少一中間位置處將旋轉(zhuǎn)扭矩施加到該所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸上的機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)包括從所述殼體的外部可以到達(dá)的第一軸和將所述第一軸連接到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸上的杠桿機(jī)構(gòu)。
有利地，為每個(gè)斷路器設(shè)置一對(duì)由電絕緣材粹制成的杠桿，所述杠桿被用鍵固定到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸上。
通常，絕緣材料是選自如下組中的材料，所述組由聚碳酸酯、尼龍、聚酯、BMC、SMC、聚酰胺等組成。
有利地，斷路器驅(qū)動(dòng)軸的橫截面為六邊形。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的電氣裝置由兩相或多相組成，并包括至少兩個(gè)斷路器、至少兩個(gè)相應(yīng)的線路隔離器和至少兩個(gè)相應(yīng)的接地隔離器，其中，隔板被設(shè)在每個(gè)線路隔離器和相應(yīng)的接地隔離器之間，以便將裝置的一相與相鄰相隔開。
根據(jù)更優(yōu)選的實(shí)施例，該裝置是三相裝置。
有利地，各個(gè)斷路器與各個(gè)相應(yīng)的線路隔離器軸向?qū)R。
優(yōu)選地，各個(gè)斷路器包括球狀物，該球狀物被裝在從殼體突出的相應(yīng)的絕緣體內(nèi)。
優(yōu)選地，所述殼體被至少部分充滿氣體，所述氣體在使用中基本是惰性的。該氣體優(yōu)選選自包括氮?dú)狻⒘驓怏w及其任何混合物的組中。
根據(jù)又一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種電氣裝置，所述電氣裝置包括殼體；至少一個(gè)斷路器，其帶有可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)；至少一個(gè)線路隔離器，其帶有固定的隔離器觸點(diǎn)；至少一個(gè)接地隔離器；斷路器驅(qū)動(dòng)軸，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)斷路器；和杠桿，其被連接到導(dǎo)體棒，并與可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)配合，所述導(dǎo)體棒在閉合位置還與所述固定的隔離器觸點(diǎn)接合，其特征在于，該裝置還包括一種在沿著所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸長(zhǎng)度的至少一中間位置處將旋轉(zhuǎn)扭矩施加到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸上的機(jī)構(gòu)。
該用于在沿著所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸長(zhǎng)度的至少一個(gè)中間位置處將旋轉(zhuǎn)扭矩施加到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸上的機(jī)構(gòu)克服了斷路器驅(qū)動(dòng)軸的變形和殼體的變形問(wèn)題，因此得到更加可靠的電氣裝置。
根據(jù)一不同方面，本發(fā)明提供一種電氣裝置，該電氣裝置包括殼體；至少一個(gè)斷路器，其帶有可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)；至少一個(gè)線路隔離器，其帶有固定的隔離器觸點(diǎn)；至少一個(gè)接地隔離器；斷路器驅(qū)動(dòng)軸，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)斷路器；和杠桿，其被連接到導(dǎo)體棒，并與可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)配合，其特征在于，各個(gè)斷路器與一對(duì)所述杠桿相連，且所述杠桿由電絕緣材料制成。這個(gè)實(shí)施例解決了提供這樣一種電氣裝置的一個(gè)問(wèn)題，其中，一個(gè)或多個(gè)斷路器與斷路器驅(qū)動(dòng)軸電絕緣。杠桿是牢固的，并提供了斷路器的可靠操作。
根據(jù)又一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種兩相或多相的電氣裝置，該電氣裝置包括殼體；至少兩個(gè)斷路器、至少兩個(gè)相應(yīng)的線路隔離器和至少兩個(gè)相應(yīng)的接地隔離器，其特征在于，隔板被設(shè)在第一相的線路隔離器及相應(yīng)的接地隔離器和第二相的線路隔離器及相應(yīng)的接地隔離器之間，以便將裝置的所述第一相與相鄰的第二相隔開。由于這種設(shè)置截?cái)嗔藘上噜徬嘀g的任何放電，所以這種設(shè)置是有利的。
根據(jù)不同的方面，本發(fā)明提供一種用于配電盤的密封配電盤，其包括如上所述的至少一個(gè)電氣裝置。
根據(jù)又一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種配電盤，其包括如上所述的一個(gè)或多個(gè)密封配電盤。
通過(guò)參考所附的說(shuō)明性附圖來(lái)閱讀下面以非限制性實(shí)施例形式敘述的詳細(xì)說(shuō)明書，本發(fā)明將變得完全清楚。


在附圖中圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置；圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置和組件的側(cè)視圖，所述組件驅(qū)動(dòng)斷路器和隔離器裝置；圖3是根據(jù)本發(fā)明的裝置的內(nèi)部的三向投影視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的裝置的一些機(jī)構(gòu)的三向投影視圖；圖5a、5b是為了說(shuō)明斷路器的操作，示出穿過(guò)圖3中所示裝置的內(nèi)部截面圖；圖6a-6c是穿過(guò)裝置的截面圖，以用于說(shuō)明隔離器的操作，并示出隔板；圖7是根據(jù)本發(fā)明的絕緣控制桿的三向投影視圖；圖8是穿過(guò)圖5b的絕緣杠桿的詳細(xì)橫截面圖；圖9a-9c是根據(jù)本發(fā)明，穿過(guò)用于驅(qū)動(dòng)斷路器的軸的各個(gè)可替換的實(shí)施例的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的三相裝置10。顯而易見，裝置10也可以是兩相或單相，而不是三相的。只以非限制性的示例方式來(lái)敘述三相裝置。根據(jù)本發(fā)明的三相裝置10包括第一外殼111和第二外殼112，這兩個(gè)外殼可被連接在一起，并沿著相應(yīng)的接觸邊緣進(jìn)行密封焊接，以便總體形成殼體11。優(yōu)選地，殼體11由鋼制成且其內(nèi)部的空間充滿氣體，特別是六氟化硫(SF6)、氮?dú)狻⑵浠旌衔锘蛘呷魏纹渌栊詺怏w。對(duì)于遏制環(huán)境污染來(lái)說(shuō)，氮?dú)獗徽J(rèn)為是最好的。
三個(gè)絕緣體121、122(其每一個(gè)都用于三相裝置的每一相)自第一外殼111和第二外殼112起延伸，結(jié)果形成總計(jì)為六個(gè)基本相互面對(duì)的絕緣體(圖2)。通常，絕緣體由環(huán)氧樹脂或者類似材料制成。一個(gè)外殼111(圖1和2中的底部外殼)的多個(gè)絕緣體121都裝有真空斷路器13的相應(yīng)密封球狀物或容器131。各個(gè)斷路器13包括可移動(dòng)的觸點(diǎn)132和固定的觸點(diǎn)133。因此，各個(gè)球狀物被置于底部穿孔的絕緣體的內(nèi)部。在優(yōu)選的實(shí)施例中，球狀物用作反模，且相聯(lián)系的絕緣體被直接澆鑄在其周圍。這在介電性能和機(jī)械強(qiáng)度方面證明是有利的。
其他外殼112(圖1和2中的上部外殼)的多個(gè)絕緣體122裝有相應(yīng)的線路隔離器14。接地隔離器15和用于操作斷路器13以及隔離器14、15的各種機(jī)構(gòu)被裝在殼體11內(nèi)部。
終端件161、162從各個(gè)絕緣體121、122上突出；為敘述方便起見，參考各個(gè)附圖中示出的結(jié)構(gòu)，其將被稱作“底部端件”161和“頂部端件”162。各個(gè)底部端件161與相應(yīng)斷路器13的固定觸點(diǎn)133電接觸，而各個(gè)頂部端件162與固定的隔離器觸點(diǎn)141接觸。
現(xiàn)將特別參考圖3和4。第一軸20和第二軸21(都是可旋轉(zhuǎn)的)都包含在殼體11內(nèi)部。第一軸20的至少一端201從殼體11突出(或在任何情況下都可從外部到達(dá))，所以，可用任何裝置，特別是借助于彈簧型式的操作裝置或者電磁操作系統(tǒng)來(lái)操縱(即旋轉(zhuǎn))第一軸20。第一軸20和第二軸21優(yōu)選是平行的。例如，借助于杠桿系統(tǒng)(lever system)23將第一軸20和第二軸21連接(圖3)。杠桿系統(tǒng)23和第一軸形成“連接機(jī)構(gòu)”。杠桿系統(tǒng)23具有降低第一軸和第二軸之間旋轉(zhuǎn)角度的功能，并因此將傳送的扭矩增大至足以能夠移動(dòng)下述斷路器的主觸點(diǎn)132的值。換句話說(shuō)，響應(yīng)于第一軸20的特定旋轉(zhuǎn)(例如旋轉(zhuǎn)30度)，第二軸21被旋轉(zhuǎn)了一個(gè)按比例的更小角度(例如15度)。這一設(shè)置使得在應(yīng)用的扭矩小于應(yīng)該被直接施加到第二軸21上的扭矩的情況下，能夠使第一軸20旋轉(zhuǎn)。
杠桿系統(tǒng)23包括第一連桿231、長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的系桿232和第二連桿233，其中第一連桿231被連接到(例如用鍵固定到)第一軸20上，第二連桿233被連接到(例如用鍵固定到)第二軸21上?？烧{(diào)節(jié)的系桿232被可樞轉(zhuǎn)地鉸接到第一和第二連桿上。
出于以下將變得清楚的理由，第二軸21在其至少一部分長(zhǎng)度上(兩端部除外)具有多邊形的，優(yōu)選是正六邊形的橫截面。第一軸20通常也具有多邊形的，優(yōu)選是正六邊形的橫截面。
優(yōu)選地，杠桿系統(tǒng)23被置于第一軸20的內(nèi)端202(從殼體11的外部基本不可到達(dá)該內(nèi)端)附近，且大約是第二軸21的長(zhǎng)度的三分之一。在任何情況下，力到第二軸21上的傳遞發(fā)生在至少其一中間位置處。在中間位置傳遞用于產(chǎn)生第二軸21的旋轉(zhuǎn)的力的這個(gè)事實(shí)避免了或者至少顯著降低了第二軸21和整個(gè)殼體11的彎曲。
第二軸21包括杠桿30，該杠桿30由絕緣材料制成，用于移動(dòng)球狀物131的可移動(dòng)觸點(diǎn)132。優(yōu)選地，在各個(gè)球狀物131處，由絕緣材料制成的兩個(gè)杠桿30被用鍵固定到第二軸21上。特別地，借助于螺釘和墊圈，將由導(dǎo)電材料(例如銅、鋁、其合金等)制成的中空杯形部件40固定到各個(gè)球狀物的可移動(dòng)觸點(diǎn)132上。圓形導(dǎo)體棒41被設(shè)置在導(dǎo)電材料的各個(gè)杯形部件40內(nèi)部，其中，圓形導(dǎo)體棒41可在相應(yīng)杯形部件40內(nèi)垂直地滑動(dòng)。借助于滑動(dòng)觸點(diǎn)42來(lái)確保各個(gè)圓形導(dǎo)體棒41和相應(yīng)杯形部件40之間良好的電接觸。通過(guò)對(duì)中導(dǎo)向器(centering guide)405來(lái)確保各個(gè)杯形部件40和相應(yīng)圓形導(dǎo)體棒41之間的對(duì)中。
中空導(dǎo)體管43(其橫截面優(yōu)選為圓形)被安裝到各個(gè)圓形導(dǎo)體棒41上。導(dǎo)體管具有擴(kuò)大端(在圖3中為頂端)。用于與系桿432(在下文敘述)結(jié)合的絕緣環(huán)431被固定在導(dǎo)體管43的一端，即靠近杯形部件40的一端附近。在這個(gè)絕緣環(huán)的附近，導(dǎo)體管43可與接地板151(在下文敘述)接合。導(dǎo)體管與對(duì)中導(dǎo)向器434(例如，由特氟隆(teflon)或等效材料制成)和滑動(dòng)觸點(diǎn)433整體設(shè)置，其中，所述滑動(dòng)觸點(diǎn)433確保了這個(gè)導(dǎo)體管43和圓形導(dǎo)體棒41之間良好的電接觸。
各個(gè)圓形導(dǎo)體棒41上固定有銷401，銷401穿過(guò)相應(yīng)的杯形部件40，進(jìn)入眼孔402，所述眼孔402基本平行于圓形導(dǎo)體棒41(杯形部件40)的軸線延伸。各個(gè)銷401具有兩個(gè)絕緣杠桿30，其中，所述各個(gè)銷401被固定到兩個(gè)絕緣杠桿30上，所述絕緣杠桿30被用鍵固定到第二軸21上。壓縮彈簧411被設(shè)置在各個(gè)杯形部件40內(nèi)部，在相應(yīng)的圓形導(dǎo)體棒41的空腔435內(nèi)部。彈簧411靠在空腔412的底部，并可在限位氣缸(spacing cylinder)413上，該限位氣缸反過(guò)來(lái)與墊圈404接觸。如將在下文闡明的，各個(gè)彈簧411的功能是將修正壓縮運(yùn)動(dòng)傳遞到球狀物131的可移動(dòng)觸點(diǎn)132上。顯而易見，能夠用等效的彈性裝置來(lái)取代彈簧411。
借助于示例，適用于本發(fā)明的彈簧提供大約1500N的推力，被壓縮大約4mm和大約1000N的預(yù)拉伸力。
根據(jù)本發(fā)明的三相裝置10包括第三軸22和接地隔離器15，所述第三軸22用于驅(qū)動(dòng)線路隔離器14。根據(jù)本發(fā)明，有利地是，第三軸22和第二軸21共軸。第三軸22基本是中空的。第二軸21與第三軸22共中心，即第二軸21被包含在第三軸22內(nèi)部并延伸在其整個(gè)長(zhǎng)度上。對(duì)于降低裝置10的尺寸來(lái)說(shuō)，兩軸21、22共軸的特有特征是特別有利的，但是，應(yīng)理解的是其他可替換地方式也是可能的，例如可以設(shè)想第三軸22不與第二軸21共軸并與后者間隔開的情況。從外部可以到達(dá)第三軸22的一端221，所以可從外部手動(dòng)或電動(dòng)地將其移動(dòng)。
實(shí)際上，第三軸由兩個(gè)分離的圓柱形部分組成，利用金屬條225和橋托架(bridge bracket)224將這兩部分連接在一起，該橋托架224容許各對(duì)絕緣杠桿30設(shè)置在其下方。
三對(duì)連桿222(每一對(duì)用于每一相，即每個(gè)隔離器)被連接到第三軸22上。系桿432也被連接到各個(gè)連桿222的自由端223的附近，其中，系桿432與各個(gè)導(dǎo)體管43的絕緣環(huán)431接合。借助于連桿222和系統(tǒng)432，第三軸22的旋轉(zhuǎn)致使導(dǎo)體管43產(chǎn)生位移。執(zhí)行接地絕緣的接地板151被整體連接到第三軸22上，相對(duì)系桿222成角度地偏置。換句話說(shuō)，接地板被固定到橋托架上。
優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，可以設(shè)想限制在殼體和托架44(圖8)上的減震裝置(未示出)。
方便地，由于上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的裝置10的尺寸遠(yuǎn)小于大多數(shù)已知裝置的尺寸，并能夠維持與專利EP1226596中的裝置相同的尺寸，即其深度為大約900mm、總寬度在大約350mm和750mm之間，優(yōu)選為大約375mm。各個(gè)斷路器13相對(duì)于線路隔離器14和絕緣體121、122軸向串聯(lián)，其中，線路隔離器14和絕緣體121、122被裝入斷路器13內(nèi)。
圖2和6c示出隔離擋板45，其能夠攔截兩相之間的任何放電。各個(gè)隔離擋板45包括固定到下外殼111上的下半擋板451和固定到上外殼112上的上半擋板452。例如，用螺釘將兩個(gè)半擋板固定。各個(gè)擋板45包括孔453，所述孔453用于容許殼體內(nèi)部所包含的氣體通過(guò)。在示出的實(shí)施例中，孔453具有基本正方形的形式，其一邊對(duì)于大約2.0到10.0mm，優(yōu)選4.0mm到5.0mm。用激光切割、剪切、沖壓或類似加工工序來(lái)形成所述多個(gè)孔。各個(gè)隔離擋板45由部分金屬性的材料，優(yōu)選鋼制成，其厚度為大約1.0mm到3.0mm，優(yōu)選為大約2.0mm。
在下文參考最初斷路器13的關(guān)閉來(lái)敘述裝置10的操作原理。
根據(jù)本發(fā)明，把要關(guān)閉真空斷路器13的命令通知裝置10，將第一軸20旋轉(zhuǎn)一給定角度。由于杠桿系統(tǒng)23，第一軸20的旋轉(zhuǎn)造成第二軸21的成比例的(下降的)旋轉(zhuǎn)。借助于絕緣材料的杠桿30和銷401，第二軸21致使圓形導(dǎo)體棒41(每一個(gè)圓形導(dǎo)體棒41用于每一個(gè)斷路器球狀物131)產(chǎn)生垂直位移。反過(guò)來(lái)，借助于相應(yīng)的彈簧411，各個(gè)圓形導(dǎo)體棒41使杯形部件40移動(dòng)，然后使斷路器13的球狀物131的可移動(dòng)觸點(diǎn)132移動(dòng)，其中，各個(gè)圓形導(dǎo)體棒41在杯形部件40內(nèi)滑動(dòng)。實(shí)際上，通過(guò)使圓形導(dǎo)體棒41向下移動(dòng)，將壓縮彈簧411，以使隔板412壓向墊圈404和杯形部件40的底部。
在球狀物131內(nèi)部的可移動(dòng)觸點(diǎn)132已經(jīng)執(zhí)行了其移動(dòng)沖程，并與固定觸點(diǎn)133接觸時(shí)，其不可以再進(jìn)行進(jìn)一步移動(dòng)，處于其移動(dòng)路徑的一端。結(jié)果，杯形部件40也不能夠移動(dòng)。然而，各個(gè)圓形導(dǎo)體棒41被銷401進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)，其在這一點(diǎn)上處于眼孔402內(nèi)部滑動(dòng)，直到彈簧411被壓縮，以便在球狀物的觸點(diǎn)132、133之間獲得適當(dāng)?shù)呢?fù)載。
斷路器13的可移動(dòng)觸點(diǎn)132上的壓縮負(fù)載非常高(通常在1000-1500N的范圍內(nèi))。如上所述，槽助于絕緣材料的杠桿30，這些負(fù)載從彈簧被傳遞到第二軸21上。鑒于高壓縮負(fù)載和相對(duì)的短臂，絕緣杠桿30和第二軸21之間的連接是至關(guān)重要的。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明，杠桿30由低機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，所述材料通常是聚碳酸酯、尼龍聚酯(nylon polyester)、BMC、SMC、聚酰胺等。危險(xiǎn)在于，在一連串的操作循環(huán)之后，可發(fā)生或多或少的游隙。由于這個(gè)游隙使得斷路器13的觸點(diǎn)132、133不能夠以正確的、可預(yù)測(cè)的且可靠的方式進(jìn)行閉合或打開，所以其將是完全不希望有的。
本申請(qǐng)人已經(jīng)面臨了磨損對(duì)杠桿30的影響的問(wèn)題以及相對(duì)的低效和不可靠性問(wèn)題，所述低效和不可靠性均自這個(gè)磨損產(chǎn)生，并且已經(jīng)驗(yàn)證通過(guò)在杠桿30內(nèi)設(shè)置孔307來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，其中，所述孔具有多邊形的橫截面，和用于第二軸21的相應(yīng)的多邊形橫截面，杠桿被用鍵固定到該第二軸21上。優(yōu)選地，孔307具有多邊形的橫截面。優(yōu)選地，多邊形孔307的一側(cè)的尺寸為大約20mm-30mm，通常為24-25mm。
而且，避免了在絕緣材料上的應(yīng)力集中，以便防止杠桿的結(jié)構(gòu)變形或者其永久變形的發(fā)生。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例(特別參見圖7和8)，各個(gè)杠桿30包括第一臂301和第二臂302。用于固定銷401的孔303是在第一臂301的自由端附近。另一個(gè)孔304被設(shè)在第二臂302的自由端附近，容許在所述孔內(nèi)插入銷305，以將兩個(gè)杠桿與同一個(gè)斷路器球狀物131連接在一起。連接銷305優(yōu)選由金屬材料制成。本發(fā)明設(shè)想將銷305剛性地連接到第二軸21上。在示出的實(shí)施例中，借助于螺紋元件形式(優(yōu)選是金屬的)的系桿306來(lái)進(jìn)行剛性連接，所述系桿306橫著穿過(guò)銷305并旋入第二軸21內(nèi)的孔中。
如圖7所示，各個(gè)杠桿30大致為三角形。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，其中心部分的厚度為大約4mm，沿著邊緣的厚度為大約10mm。孔307周圍的部分還增厚到大約20mm。在第一杠桿中，孔307的中心和孔303的中心之間的距離在大約65mm和80mm之間，優(yōu)選為大約72mm。基本為六角形的孔307的中心和用于連接銷305的孔304的中心之間的距離在40mm和60mm之間，優(yōu)選為大約50mm。
這兒以示例方式敘述并示出的連接系統(tǒng)導(dǎo)致改進(jìn)了連接力在杠桿30上的分布，以便限制上述的不希望有的磨損和結(jié)構(gòu)變形。降低了作用于絕緣材料的比力。明顯地，也可以使用其他系統(tǒng)，例如軸21可被成形為如圖9a或9b所示的形狀，在圖9a或9b中，系桿和軸被成形為一個(gè)本體。作為另一個(gè)可替換的方式，軸21可以是花鍵的或十字形的，或者帶有多個(gè)凸起部分，如圖9c所示。
已經(jīng)敘述了有關(guān)關(guān)閉斷路器13的操作，現(xiàn)將敘述隔離器14、15的操作。如上所述，第三軸22與第二軸21共軸，且其目的在于同時(shí)移動(dòng)線路隔離器14和接地隔離器15。第三軸的旋轉(zhuǎn)造成導(dǎo)體管43朝向相應(yīng)的頂部端件162的位移，其中，借助于連桿222和相應(yīng)的系桿432來(lái)使第三軸在例如順時(shí)針方向(參見圖6a和6b)旋轉(zhuǎn)，所述系桿432與導(dǎo)體管43接合。
在圖6b所示的位置，導(dǎo)體管43被插入固定觸點(diǎn)141內(nèi)。導(dǎo)體管43而且還優(yōu)選借助于滑動(dòng)觸點(diǎn)42與其內(nèi)的圓形導(dǎo)體棒41接觸。在圖6b示出的結(jié)構(gòu)中，如果斷路器球狀物131內(nèi)的觸點(diǎn)131被關(guān)閉，因此就在頂部端件162和底部端件161之間建立了電氣連接。在這個(gè)位置，接地板151(其與第三軸22一起剛性地旋轉(zhuǎn))沒有與相應(yīng)的導(dǎo)體管43接合。
如果第三軸從所述的位置按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體管43被向下拉，且同時(shí)直接固定到第三軸22上的接地板151移向?qū)w管43并與其接合。
圖6a示出完全與固定觸點(diǎn)隔離的導(dǎo)體管43。同時(shí)，接地板151被連接到導(dǎo)體管43上，由此穩(wěn)固地將導(dǎo)體管接地。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，通過(guò)將斷路器的球狀物131內(nèi)的觸點(diǎn)關(guān)閉，確保了設(shè)置在斷路器13(用戶)下游的電路接地。
權(quán)利要求
1.一種電氣裝置(10)，其包括殼體(11)；至少一個(gè)斷路器(13)；至少一個(gè)線路隔離器(14)，其具有固定的隔離器觸點(diǎn)(141)；線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸(22)，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)線路隔離器(14)；至少一個(gè)接地隔離器(15)；斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)斷路器(13)；和杠桿(30)，其被連接到導(dǎo)體棒(41)上，并與可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)(132)配合，所述導(dǎo)體棒(41)在閉合位置還與所述固定的隔離器觸點(diǎn)(141)接合，其中，其還包括與所述導(dǎo)體棒(41)配合的彈性部件(411)，以便將校正壓制載荷傳遞到所述可移動(dòng)觸點(diǎn)，以及所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)和所述線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸(22)共軸。
2.如權(quán)利要求1所述的電氣裝置，其特征在于，所述彈性部件為壓縮彈簧(411)的形式。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電氣裝置，其特征在于，所述彈性部件被裝在所述導(dǎo)體棒(41)的空腔(412)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，為每個(gè)斷路器(13)設(shè)置一個(gè)杯形部件(40)，所述杯形部件(40)被連接到所述可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)(132)上。
5.如權(quán)利要求4所述的電氣裝置，其特征在于，利用銷(401)將所述杠桿(30)連接到導(dǎo)體棒(41)上，并且所述杯形部件(40)包括縱向延伸的眼孔(402)。
6.如權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，所述彈性部件(411)與隔板(413)配合。
7.如權(quán)利要求4到6中任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，在杯形部件(40)和導(dǎo)體棒(41)之間設(shè)有滑動(dòng)觸點(diǎn)(42)。
8.如權(quán)利要求4到7中任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，在杯形部件(40)和導(dǎo)體棒(41)之間設(shè)有對(duì)中導(dǎo)向器(405)。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，其還包括一用于在沿著所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)長(zhǎng)度的至少一中間位置將旋轉(zhuǎn)扭矩施加到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)上的機(jī)構(gòu)(20，23)，所述機(jī)構(gòu)(20，23)包括可從所述殼體的外部到達(dá)的第一軸(20)和將所述第一軸(20)連接到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)上的杠桿機(jī)構(gòu)(23)。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，其還包括起到接地隔離作用的接地板(151)，所述接地板(151)被連接到所述線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸(22)上，并與所述導(dǎo)體棒(41)配合。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，為每個(gè)斷路器(13)設(shè)置一對(duì)由絕緣材料制成的杠桿(30)，所述杠桿(30)被用鍵固定到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)上。
12.如權(quán)利要求11所述的電氣裝置，其特征在于，所述絕緣材料是選自聚碳酸酯、尼龍、聚酯、BMC、SMC、聚酰胺等組成的組中的材料。
13.如前述任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)的橫截面為多邊形的。
14.如前述任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，其由兩相或多相組成，并包括至少兩個(gè)斷路器、至少兩個(gè)相應(yīng)的線路隔離器和至少兩個(gè)相應(yīng)的接地隔離器，其中，隔板被設(shè)在各個(gè)線路隔離器和相應(yīng)的接地隔離器之間，以便將裝置的一相與相鄰相隔開。
15.如權(quán)利要求14所述的電氣裝置，其特征在于，其是三相裝置。
16.如前述任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，每個(gè)斷路器(13)與相應(yīng)的線路隔離器(14)軸向?qū)R。
17.如前述任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，各個(gè)斷路器(13)包括球狀物(131)，其被裝在從殼體(11)突出的相應(yīng)的絕緣體(121)內(nèi)部。
18.如前述任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，所述殼體(11)被至少部分充滿氣體，該氣體在使用中基本是惰性的。
19. 如權(quán)利要求18所述的電氣裝置，其特征在于，所述氣體選自包括氮?dú)?、六氟化硫和其任何混合物組成的組中。
20.一種用于配電盤的密封配電盤，其包括根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的至少一個(gè)電氣裝置。
21.一種配電盤，其包括根據(jù)權(quán)利要求20所述的一個(gè)或多個(gè)密封配電盤。
22.一種電氣裝置(10)，其包括殼體(11)；至少一個(gè)斷路器(13)，其具有至少一個(gè)可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)(132)；至少一個(gè)線路隔離器(14)，其具有固定的隔離器觸點(diǎn)(141)；至少一個(gè)接地隔離器(15)；斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)斷路器(13)；和杠桿(30)，其被連接到導(dǎo)體棒(41)上，并與可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)(132)配合，所述導(dǎo)體棒(41)在閉合位置還與所述固定的隔離器觸點(diǎn)(141)接合，其中，其還包括一用于在沿著所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)長(zhǎng)度的至少一中間位置將旋轉(zhuǎn)扭矩施加到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)上的機(jī)構(gòu)(20，23)。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，用于將旋轉(zhuǎn)扭矩施加到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)上的所述機(jī)構(gòu)(20，23)包括第一軸(20)和杠桿機(jī)構(gòu)(23)，其中，可從所述殼體的外部到達(dá)所述第一軸(20)，所述杠桿機(jī)構(gòu)(23)將所述第一軸(20)連接到所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)上。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)和所述第一軸(20)基本平行。
25.如權(quán)利要求23或24所述的裝置，其特征在于，所述杠桿機(jī)構(gòu)(23)包括杠桿組件(23)，該杠桿組件(23)易于降低所述第一軸(20)和所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)之間的旋轉(zhuǎn)角。
26.如權(quán)利要求23到25中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述杠桿機(jī)構(gòu)(23)包括連接到第一軸(20)上的第一連桿(231)、長(zhǎng)度可調(diào)的系桿(232)和連接到第二軸(21)上的第二連桿(233)，所述長(zhǎng)度可調(diào)的系桿(232)被樞轉(zhuǎn)鉸接在第一和第二連桿(231，233)上。
27.如權(quán)利要求22到26中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，其還包括線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸(22)，該線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸(22)用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)線路隔離器(14)和接地板(151)，所述接地板(151)執(zhí)行接地隔離，所述接地板(151)被連接到所述線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸(22)上并與所述導(dǎo)體棒(41)配合。
28.一種電氣裝置(10)，其包括殼體(11)；至少一個(gè)斷路器(13)，其具有至少一個(gè)可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)(132)；至少一個(gè)線路隔離器(14)，其具有固定的隔離器觸點(diǎn)(141)；至少一個(gè)接地隔離器(15)；斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)斷路器(13)；和杠桿(30)，其被連接到導(dǎo)體棒(41)，并與可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)(132)配合，其中，每個(gè)斷路器(13)與一對(duì)所述杠桿(30)相關(guān)聯(lián)，且所述杠桿(30)由電絕緣材料制成。
29.如權(quán)利要求28所述的電氣裝置，其特征在于，所述絕緣材料是選自聚碳酸酯、尼龍、聚酯、BMC、SMC、聚酰胺等組成的組中的材料。
30.如權(quán)利要求28或29所述的電氣裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述絕緣材料杠桿(30)包括橫截面為多邊形的孔(307)，且所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸(21)具有相應(yīng)的多邊形橫截面。
31.如權(quán)利要求28到30中任一權(quán)利要求所述的電氣裝置，其特征在于，其還包括線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸(22)，該線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸(22)用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)線路隔離器(14)和接地板(151)，所述接地板(151)執(zhí)行接地隔離，所述接地板(151)被連接到所述線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸(22)上并與所述導(dǎo)體棒(41)配合。
32.一種具有兩相或多相的電氣裝置(10)，所述裝置(10)包括殼體(11)；至少兩個(gè)斷路器(13)，至少兩個(gè)相應(yīng)的線路隔離器(14)和至少兩個(gè)相應(yīng)的接地隔離器，其中，隔板(45)被設(shè)置在第一相的線路隔離器及相應(yīng)的接地隔離器與相鄰的第二相的線路隔離器及相應(yīng)的接地隔離器之間，以便將所述裝置的所述第一相與相鄰的第二相隔開。
33.如權(quán)利要求32所述的電氣裝置，其特征在于，所述隔板(45)包括用于容許殼體內(nèi)部含有的氣體通過(guò)的孔(453)。
34.如權(quán)利要求32或33所述的電氣裝置，其特征在于，所述殼體(11)被至少部分充滿氣體，所述氣體在使用中基本是惰性的。
35.如權(quán)利要求34所述的電氣裝置，其特征在于，所述氣體選自包括氮?dú)?、六氟化硫以及它們的任何混合物所組成的組中。
全文摘要
一種電氣裝置，其特別用于中壓或高壓變電站，并能夠執(zhí)行斷路、隔離和接地的功能。該裝置包括殼體；至少一個(gè)斷路器；至少一個(gè)線路隔離器，其帶有固定的隔離器觸點(diǎn)；一個(gè)線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)線路隔離器；至少一個(gè)接地隔離器；斷路器驅(qū)動(dòng)軸，其用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)斷路器；和杠桿，其被連接到導(dǎo)體棒，并與可移動(dòng)的斷路器觸點(diǎn)配合，所述導(dǎo)體棒在閉合位置還與所述固定的隔離器觸點(diǎn)接合，其特征在于，該裝置還包括與所述導(dǎo)體棒配合的彈性部件，以便將校正壓制載荷傳遞到所述可移動(dòng)觸點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，所述斷路器驅(qū)動(dòng)軸和所述線路隔離器驅(qū)動(dòng)軸共軸。有利地，殼體內(nèi)充滿氮?dú)饣蛄驓怏w。
文檔編號(hào)H01H31/00GK1645697SQ20041008227
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者A·瓦吉尼, G·佩利, A·羅西 申請(qǐng)人:Vei能量配給公司