專利名稱：用于氣體隔絕的開(kāi)關(guān)裝置的緊湊的電流互感器外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及在封裝的氣體隔絕的開(kāi)關(guān)裝置(GIS)中的電氣測(cè)量技術(shù)。本發(fā)明是以根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述的一個(gè)電流互感器外殼和一個(gè)氣體隔絕的開(kāi)關(guān)裝置為依據(jù)。
背景技術(shù)：
在M.OKabe et a1.的文獻(xiàn)“Serialization of Standard GasInsulated Switchgear(標(biāo)準(zhǔn)氣體隔絕的開(kāi)關(guān)裝置連載)”，HittachiReview(日立評(píng)論)51卷(2002)，5號(hào)中公開(kāi)了一種氣體隔絕的開(kāi)關(guān)裝置(GIS)。該GIS包括開(kāi)關(guān)和用于能量分配的接觸軌。在供電端和電流輸出端處設(shè)置有用于電流測(cè)量的電流互感器。
典型的電流互感器具有由鐵氧體(Ferrit)制成的電流互感器鐵心(Stromwandlerkern)，該電流互感器鐵心設(shè)置在一個(gè)鐵心支架管上，并且環(huán)形地包圍導(dǎo)電體。電流互感器鐵心是為各種電流測(cè)量目的和電流測(cè)量范圍設(shè)計(jì)的，因此，通常一個(gè)電流互感器需要不同大小和數(shù)量的電流互感器鐵心。兩部分的電流互感器鐵心比整體的準(zhǔn)確度更差，價(jià)格更貴。整體的電流互感器鐵心必須在安裝時(shí)依次地在鐵心支架管上移動(dòng)。然后被填充的鐵心支架管用螺栓連接凸緣固定在GIS外殼上。在這種情況下，整體的電流互感器鐵心的內(nèi)徑必須比螺栓連接凸緣的外徑要大。這就造成用于電流互感器外殼的結(jié)構(gòu)空間相應(yīng)較大，并且因此也相應(yīng)地增加了電流互感器的成本。
背景技術(shù)：
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的已公開(kāi)方案是，鐵心支架管是兩部分的，并且在中間具有一個(gè)連接這兩半的螺栓連接凸緣，這兩半向螺栓連接凸緣方向縮小，因此，減小了螺栓連接凸緣的外徑。缺點(diǎn)是在縮小部位中在有效零件和GIS外殼之間的距離減小，并且增加了火花放電的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，為氣體隔絕的開(kāi)關(guān)裝置提供一種更加緊湊的電流互感器。根據(jù)本發(fā)明這個(gè)目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明是一個(gè)電流互感器、特別是用于封裝的氣體隔絕的高壓開(kāi)關(guān)裝置的電流互感器，該電流互感器具有一個(gè)電流互感器外殼，并且包括至少一個(gè)電流互感器鐵心，該鐵心設(shè)置在鐵心支架管上，并且用于測(cè)定通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的一個(gè)導(dǎo)電體的電流，其中鐵心支架管具有一個(gè)用于將電流互感器鐵心推移到鐵心支架管上的注入孔，并且該鐵心支架管通過(guò)凸緣可和開(kāi)關(guān)裝置的GIS外殼連接，其中另外在注入孔上有一個(gè)承受軸向力的固定輪廓，該固定輪廓的外徑小于用于鐵心支架管的安裝凸緣的外徑，也就是說(shuō)，小于凸緣-外徑，并且在固定輪廓上可以固定一個(gè)固定機(jī)構(gòu)，該固定機(jī)構(gòu)用于在注入孔的部位上安裝鐵心支架管。凸緣-外徑指的是一種通常的對(duì)于所討論的開(kāi)關(guān)裝置來(lái)說(shuō)是典型的、例如通過(guò)軸向螺栓等可被法蘭連接的凸緣的外徑。也就是說(shuō)，固定輪廓的外徑應(yīng)該小于用于鐵心支架管的常規(guī)的安裝凸緣的外徑。換句話說(shuō)，固定輪廓應(yīng)該具有比接觸管稍大的外徑，也就是比對(duì)于容納及支持待移動(dòng)的電流互感器鐵心相關(guān)的那個(gè)外徑要稍大一些。通過(guò)本發(fā)明取得了不同的優(yōu)點(diǎn)。在通常相同尺寸條件下，用于待移動(dòng)的電流互感器鐵心的結(jié)構(gòu)空間在根據(jù)本發(fā)明的固定輪廓和一個(gè)常規(guī)的凸緣之間增加了高度差別。減少了所有電流互感器鐵心的成本，因?yàn)楦〉膬?nèi)徑所需的鐵心材料更少。此外，電流互感器、特別是它的電流互感器鐵心非常易于安裝和拆卸?？傊畬?shí)現(xiàn)了非常緊湊的結(jié)構(gòu)，并且為電流互感器外殼中的電流互感器鐵心提供了許多結(jié)構(gòu)空間供使用。
在一個(gè)第一實(shí)施例中，固定機(jī)構(gòu)在它固定到固定輪廓上之后提供一個(gè)安裝凸緣，以便使鐵心支架管在注入孔部位上安裝到GIS-外殼上。這種補(bǔ)加的、也就是在互感器鐵心移動(dòng)之后待固定的安裝凸緣不再限制互感器-結(jié)構(gòu)體積。反而在固定輪廓上待固定的安裝凸緣可以具有一個(gè)比互感器鐵心的內(nèi)徑要大的外徑，因?yàn)榛ジ衅麒F心不必通過(guò)這個(gè)安裝凸緣移動(dòng)。
在另一實(shí)施例中，固定輪廓在注入孔上具有一個(gè)徑向向外凸出的凸起，該凸起嵌入到固定機(jī)構(gòu)上的一個(gè)槽中，并且將作用到固定機(jī)構(gòu)上的軸向拉伸力傳遞到鐵心支架管上。通過(guò)所述凸起和槽，在最小結(jié)構(gòu)高度時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)于補(bǔ)充的可固定的安裝凸緣的最大機(jī)械抗拉強(qiáng)度。
權(quán)利要求5-6涉及這樣一些實(shí)施例，其中一個(gè)多部分的固定機(jī)構(gòu)固定在固定輪廓上，并且借助該多部分的固定機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一個(gè)安裝凸緣。
權(quán)利要求7-8涉及這樣一些實(shí)施例，其中一個(gè)整體的固定機(jī)構(gòu)和一個(gè)設(shè)置有多個(gè)固定段的固定輪廓特別是按卡接式連接地共同作用。
權(quán)利要求10涉及一個(gè)電開(kāi)關(guān)裝置，它包括一個(gè)如前所述的電流互感器，并且具有在那里所述的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的其它方案、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用產(chǎn)生于從屬權(quán)利要求、權(quán)利要求組合以及下述說(shuō)明和附圖。


這些附圖簡(jiǎn)要表示圖1一個(gè)根據(jù)背景技術(shù)的電流互感器外殼的剖面圖，該電流互感器外殼具有多個(gè)電流互感器鐵心，這些電流互感器鐵心安裝在兩個(gè)螺栓凸緣之間。
圖2一個(gè)根據(jù)背景技術(shù)的電流互感器外殼的剖面圖，該電流互感器外殼具有一個(gè)兩部分的、且向中間縮小的鐵心支架管。
圖3a-3d根據(jù)本發(fā)明的電流互感器外殼剖面圖，它具有可補(bǔ)充固定的夾緊凸緣(圖3a)，以及局部細(xì)節(jié)俯視圖(圖3b-3d)。
在這些附圖中相同部件使用相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
圖1表示一個(gè)在一個(gè)封裝的氣體隔絕的開(kāi)關(guān)裝置10中的常規(guī)電流互感器1。氣體隔絕的開(kāi)關(guān)裝置10的外殼6包封著一個(gè)氣體室9，該氣體室最好注滿幾個(gè)巴壓力的SF6氣體。在該情況中開(kāi)關(guān)裝置段10的縱軸線A沿導(dǎo)電體7延伸。有效零件、也就是導(dǎo)電體7由絕緣子8、特別是柱形絕緣子8和隔板絕緣子8固定在外殼6的注滿氣體的內(nèi)室9中。絕緣子8本身借助于絕緣子凸緣8a支承在GIS-外殼6上。
帶有其電流互感器外殼3a的電流互感器1通過(guò)一個(gè)安裝凸緣4，5固定在GIS-外殼6上。如附圖所示，絕緣子凸緣8a和電流互感器1的安裝凸緣4，5法蘭式地連接在一起。電流互感器外殼3a容納著待移動(dòng)的、特別是整體的電流互感器鐵心2，一個(gè)結(jié)構(gòu)空間3b供這些鐵心使用。該結(jié)構(gòu)空間3b徑向向內(nèi)受到如此的限制，即為了將互感器鐵心2移動(dòng)到鐵心支架管3上，該互感器鐵心2的內(nèi)徑d必須大于安裝凸緣4，5的外徑。也就是在該情況下安裝凸緣4，5和鐵心支架管3整體地形成。鐵心支架管3的外徑用K1表示。向內(nèi)更大的結(jié)構(gòu)空間2a供不待移動(dòng)的兩部分的互感器鐵心使用。當(dāng)然，鐵心支架管11的對(duì)于容納電流互感器2相關(guān)的外徑K1選擇小于電流互感器鐵心2的內(nèi)徑d。3d表示電流互感器1的接線盒。所有電流互感器鐵心2設(shè)置在SF6-氣體室9的外部。接地電流-絕緣體14用于將反向電流通過(guò)GIS-外殼6在電流互感器鐵心2之外經(jīng)過(guò)電流互感器外殼3a引導(dǎo)到地電位。這樣，可正確地由電流互感器鐵心2測(cè)定待測(cè)量的通過(guò)有效零件7的電流。
圖2同樣表示的是一個(gè)常規(guī)的電流互感器外殼3a，但是其中鐵心支架管卻是兩部分的，并且這兩半31，32在中間通過(guò)一個(gè)凸緣41，42彼此氣體密封連接。凸緣-外徑D的問(wèn)題通過(guò)下述措施得到緩解這兩半鐵心支架管41，42向中心收縮。這就造成在氣體室9中E-場(chǎng)強(qiáng)提高，并且在介電方面是不利的。
在這兩個(gè)實(shí)施例中對(duì)于電流互感器鐵心2的移動(dòng)相關(guān)的安裝凸緣4；41，42和鐵心支架管3；31，32是整體的。位于鐵心支架管3上的安裝凸緣4；41，42為典型的螺栓凸緣4；41，42，它們可通過(guò)軸向設(shè)置的螺栓等進(jìn)行法蘭連接。安裝凸緣4；41，42絕對(duì)需要稍微地超出鐵心支架管3的外徑K1。而這種超出總是讓人感覺(jué)到損失了用于電流互感器鐵心2的結(jié)構(gòu)空間。
圖3a-3d表示本發(fā)明的實(shí)施例。電流互感器1’又包含一個(gè)電流互感器外殼11a、一個(gè)用于整體的電流互感器鐵心2的結(jié)構(gòu)空間11b、一個(gè)電流互感器外殼-側(cè)壁11c、一個(gè)接地電流-絕緣體14(用于將接地電流6a在電流鐵心2之外通過(guò)電流互感器外殼11a導(dǎo)回)，并且還包含一個(gè)固定在鐵心支架管11上的鐵心支架-安裝凸緣11e。本發(fā)明在于，在注入孔3c處設(shè)置了一個(gè)承受軸向力的固定輪廓11d，該固定輪廓的外徑K2比用于鐵心支架管11的安裝凸緣11e，12，12’，13；5的外徑D要??；并且本發(fā)明還在于，一個(gè)固定機(jī)構(gòu)12，12’可固定在固定輪廓11d上，該固定機(jī)構(gòu)用于在注入孔3c的部位上安裝鐵心支架管11。因此，安裝凸緣12，12’是可拆卸的。這樣，用于待移動(dòng)的互感器鐵心2的結(jié)構(gòu)空間2a徑向向內(nèi)地僅還受到在注入孔3c上的固定輪廓11d的高度或者外徑K2的限制。在這方面下面有幾個(gè)實(shí)施例。
如圖3a-3d所示，固定輪廓11d在注入孔3c處可以具有一個(gè)徑向向外伸出的凸起11d，110d，該凸起嵌入到位于固定機(jī)構(gòu)12，12’上的一個(gè)槽120，120’中，并且將作用到固定機(jī)構(gòu)12，12’上的軸向拉伸力傳遞到鐵心支架管11上。固定輪廓11d也可以是或者包含一個(gè)表面結(jié)構(gòu)，該表面結(jié)構(gòu)具有一個(gè)用于徑向夾緊一個(gè)可固定的安裝凸緣的表面粗糙度或者嚙合結(jié)構(gòu)，并且因此用于承受軸向力，并且將該軸向力傳遞到所述安裝凸緣上。這樣，對(duì)于固定輪廓11d來(lái)說(shuō)達(dá)到了最小結(jié)構(gòu)高度或者最小外徑K2。
根據(jù)圖3a，3b，凸起11d可以環(huán)形地包圍著注入孔3c，并且固定機(jī)構(gòu)12可以是兩部分的，特別是半環(huán)形的，或者是四部分的(未示出)。固定機(jī)構(gòu)12為了固定在固定輪廓11d上可最好徑向地從外部輸送到或者移到固定輪廓11d上。固定機(jī)構(gòu)12最好是一個(gè)夾緊凸緣12，它可徑向地夾緊到固定輪廓11d上。為此夾緊凸緣12具有一個(gè)對(duì)于凸起11d互補(bǔ)的反向凸起120或者一個(gè)槽120，以及一個(gè)沿軸向方向支承在凸起11d上的、在此為半環(huán)形的凸肩121。特別地夾緊凸起12軸向用安裝機(jī)構(gòu)12c、例如螺栓12c法蘭連接在一個(gè)對(duì)向凸緣13，5，8a上，并且因此也徑向地夾緊在固定輪廓11d上。
根據(jù)圖3a并聯(lián)系圖3c和3d，凸起11d也可具有環(huán)繞注入孔3c的部分環(huán)形的凸起段110d，并且固定機(jī)構(gòu)12’可以是整體的。那么固定機(jī)構(gòu)12’最好為一個(gè)旋轉(zhuǎn)凸緣12’，它具有和凸起段110d相對(duì)應(yīng)的部分環(huán)形的槽段120’(或者補(bǔ)充的部分環(huán)形的凸起段121’)，其中，槽段120’用于按照卡接方式嵌入到凸起段110d中。
在另一種實(shí)施例中，為了將鐵心支架管11固定在GIS-外殼6上的注入孔3c的部位上，在鐵心支架管11和GIS-外殼6之間設(shè)置一個(gè)環(huán)形的中間凸緣13，并且是兩側(cè)可法蘭連接的。該中間凸緣特別是作為對(duì)向凸緣13，5，8a，用于起安裝凸緣12，12’作用的固定機(jī)構(gòu)12，12’。中間凸緣13可以是一個(gè)單側(cè)簡(jiǎn)單凸緣，或者如圖所示是一個(gè)U形的中間凸緣13。此外，中間凸緣13可以是一個(gè)分開(kāi)的凸緣13，或者與另一凸緣-例如一個(gè)絕緣子凸緣8a為一個(gè)整體。中間凸緣13也可以完全取消。
電流互感器1’特別適合用于氣體隔絕的中壓或高壓開(kāi)關(guān)裝置10。也要求保護(hù)具有這樣一種電流互感器1’的開(kāi)關(guān)裝置10。
附圖標(biāo)記列表1 常規(guī)的電流互感器1’根據(jù)本發(fā)明的電流互感器2 整體的電流互感器鐵心，待移動(dòng)的電流互感器鐵心2a 用于兩部分的電流互感器鐵心的容納體積3 鐵心支架管31，32 半個(gè)鐵心支架管3a 電流互感器外殼3b 用于整體的(待移動(dòng)的)電流互感器鐵心的結(jié)構(gòu)空間3c 用于移動(dòng)電流互感器鐵心的孔，注入孔3d 電流互感器-接線盒4 鐵心支架管凸緣，端側(cè)螺栓連接凸緣41，42 鐵心支架管凸緣，中間的螺栓連接凸緣5 位于GIS-外殼上的對(duì)向凸緣6 GIS-外殼6a 封閉電流連接7 有效零件，導(dǎo)電體8 絕緣子，柱形絕緣子，隔板絕緣子8a 絕緣子凸緣9 氣體室，SF610 氣體隔絕的開(kāi)關(guān)裝置11 鐵心支架11a 電流互感器外殼11b 用于電流互感器鐵心的結(jié)構(gòu)空間11c 電流互感器外殼-側(cè)壁11d 固定輪廓；臺(tái)階，用于夾緊凸緣的凸起，夾緊凸肩
110d固定輪廓(部分環(huán)形狀)11e 鐵心支架-安裝凸緣12 固定機(jī)構(gòu)，夾緊凸緣12’ 固定機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)凸緣120 反向凸起，槽(環(huán)形)121 凸起，凸肩(環(huán)形)120’反向凸起段，槽段(部分環(huán)形)121’凸起段(部分環(huán)形)12a，12b夾緊凸緣半環(huán)，夾緊凸緣元件12c 用于夾緊凸緣的安裝機(jī)構(gòu)，螺栓13 中間凸緣14 接地電流-絕緣體A 開(kāi)關(guān)裝置段的縱軸線d 電流互感器鐵心的內(nèi)徑D 螺栓連接凸緣的外徑用于整體的電流互感器鐵心的結(jié)構(gòu)體積的內(nèi)徑K1鐵心支架管外徑K2固定輪廓的外徑，夾緊凸肩的外徑
權(quán)利要求
1.特別是用于氣體隔絕的封裝的高壓開(kāi)關(guān)裝置(10)的電流互感器(1’)，該電流互感器具有一個(gè)電流互感器外殼(11a)，并且包含至少一個(gè)電流互感器鐵心(2)，該鐵心設(shè)置在一個(gè)鐵心支架管(11)上，并且用于測(cè)定通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置(10)的導(dǎo)電體(7)的電流，其中，鐵心支架管(11)具有一個(gè)將電流互感器鐵心(2)移動(dòng)到鐵心支架管(11)上的注入孔(3c)，并且鐵心支架管(11)通過(guò)安裝凸緣(11e，12，12’，13；5)可和開(kāi)關(guān)裝置(10)的一個(gè)GIS-外殼(6)連接，其特征在于，a)在注入孔(3c)處設(shè)置一個(gè)承受軸向力的固定輪廓(11d)，該固定輪廓的外徑(K2)小于用于鐵心支架管(11)的一個(gè)安裝凸緣(11e，12，12’，13；5)的外徑(D)。b)在固定輪廓(11d)上可以固定一個(gè)固定機(jī)構(gòu)(12，12’)，該固定機(jī)構(gòu)用于在注入孔(3c)的部位上安裝鐵心支架管(11)。
2.按照權(quán)利要求1所述的電流互感器(1’)，其特征在于，在所述固定機(jī)構(gòu)(12，12’)固定在固定輪廓(11d)上以后，該固定機(jī)構(gòu)有一個(gè)安裝凸緣(12，12’)可用于將鐵心支架管(11)在注入孔(3c)的部位上安裝在GIS-外殼(6)上。
3.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電流互感器(1’)，其特征在于，a)通過(guò)固定輪廓(11d)的外徑(K2)徑向向內(nèi)地限制一個(gè)用于整體的電流互感器鐵心(2)的結(jié)構(gòu)空間(3b)，和/或b)通過(guò)一個(gè)徑向向外凸出的凸緣(11d，110d)在注入孔(3c)處產(chǎn)生所述外徑(K2)。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電流互感器(1’)，其特征在于，固定輪廓(11d)在注入孔(3c)處具有一個(gè)徑向向外凸出的凸起(11d，110d)，該凸起嵌入到固定機(jī)構(gòu)(12，12’)上的一個(gè)槽(120，120’)中，并且將作用到固定機(jī)構(gòu)(12，12’)的軸向拉伸力傳遞到鐵心支架管(11)上。
5.按照權(quán)利要求4所述的電流互感器(1’)，其特征在于，所述凸起(11d)繞注入孔(3c)環(huán)形封閉，并且固定機(jī)構(gòu)(12)為兩部分的、特別是半環(huán)形的，或者是四部分的。
6.按照權(quán)利要求5所述的電流互感器(1’)，其特征在于，a)固定機(jī)構(gòu)(12)可徑向地從外部引導(dǎo)移動(dòng)到固定輪廓(11d)上，和/或b)固定機(jī)構(gòu)(12)是一個(gè)夾緊凸緣(12)，該夾緊凸緣可徑向夾到固定輪廓(11d)上，并且特別是軸向地可用安裝機(jī)構(gòu)(12c)將其法蘭連接在一個(gè)對(duì)向凸緣(13，5，8a)上。
7.按照權(quán)利要求4所述的電流互感器(1’)，其特征在于，所述凸起(11d)繞注入孔(3c)具有部分環(huán)形的凸起段(110d)，并且固定機(jī)構(gòu)(12’)為整體的。
8.按照權(quán)利要求7所述的電流互感器(1’)，其特征在于，固定機(jī)構(gòu)(12’)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)凸緣(12’)，該旋轉(zhuǎn)凸緣具有和凸起段(110d)相對(duì)應(yīng)的、為部分環(huán)形的槽段，用以嵌入到凸起段(110d)中。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電流互感器(1’)，其特征在于，為了將鐵心支架管(11)在注入孔(3c)的部位處固定在GIS-外殼(6)上，在鐵心支架管(11)和GIS-外殼(6)之間設(shè)置一個(gè)環(huán)形的中間凸緣(13)，并且兩側(cè)均可法蘭連接，該中間凸緣特別是作為對(duì)向凸緣(13，5，8a)，用于起安裝凸緣(12，12’)作用的固定機(jī)構(gòu)(12，12’)。
10.電氣開(kāi)關(guān)裝置(13)、特別是高壓-或中壓開(kāi)關(guān)裝置(13)，其特征在于一個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電流互感器(1’)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于封裝的氣體隔絕的高壓開(kāi)關(guān)裝置(10)的電流互感器(1′)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)電流互感器(1′)的特征在于，在鐵心支架(11)的注入孔(3c)處為整體的電流互感器鐵心(2)設(shè)置一個(gè)可拆卸的安裝凸緣(12，12′)。另一種實(shí)施例涉及可拆卸的安裝凸緣(12，12′)做成兩部分的夾緊凸緣(12)或者做成整體的旋轉(zhuǎn)凸緣，該旋轉(zhuǎn)凸緣插接式地旋到注入孔(3c)處。其中優(yōu)點(diǎn)是為整體的電流互感器鐵心(2)徑向擴(kuò)大了結(jié)構(gòu)空間；為整體的電流互感器鐵心(2)降低了直徑(d)，并且減小了電流互感器外殼(11a)的結(jié)構(gòu)體積。
文檔編號(hào)H01F27/26GK1661873SQ200510052200
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月27日
發(fā)明者A·維拉納, M·加西亞, W·霍豪斯, U·鮑爾 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)有限公司