本發(fā)明的主題是用于三相網(wǎng)絡(luò)的負載開關(guān)(斷路器)。

本文所涉及的負載開關(guān)設(shè)計用于高壓和中壓，典型地從1kV到52kV，并且此外具有隔離開關(guān)功能，導體通過該功能物理斷開，該負載開關(guān)通常設(shè)置有用于熄滅電弧的切斷室，并因此執(zhí)行負載開關(guān)的功能。

背景技術(shù)：

切斷室通常包括真空管。多個可用設(shè)備包括在文獻EP2182536A，EP2479769A，WO2014/001029A，WO2013/110511A中描述的那些為節(jié)省負載開關(guān)成本提供前景的設(shè)備，通過將真空管放置到通常相比于導體自身而并不載流的支路連接上，使得真空管在正常運行期間空載。然而，當決定斷開時，隔離開關(guān)截斷支路連接的自由端并在其斷開運動期間移動它。電流在支路連接中逐漸通過，當隔離開關(guān)遠離它時主電路中不再留有電弧，并且斷開運動的持續(xù)和支路連接移動部件的移位隨后打開真空管而因此中斷電流并熄滅電弧。貫穿隔離開關(guān)剩下的運動，支路連接的自由部可被釋放以便真空管可再次關(guān)閉，但是沒有電流因為導體保持斷開。這些文獻公開的設(shè)備中隔離開關(guān)是轉(zhuǎn)動葉片，并且第二篇文獻還公開了其設(shè)備中的隔離開關(guān)是平移的葉片。

這些設(shè)備是有效的，但是遺憾的是真空管是昂貴的設(shè)備，就像在上述第一篇文獻中所清晰陳述的。本發(fā)明的目的是就非分布式中性的三相網(wǎng)絡(luò)而言獲得更為經(jīng)濟的負載開關(guān)，利用其特性中的一個，根據(jù)該特性一旦兩相完全斷開，可在第三相中流通的僅存電流是低強度的容性電流。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

總之，本發(fā)明涉及三相網(wǎng)絡(luò)上的負載開關(guān)，用于網(wǎng)絡(luò)中兩相的負載開關(guān)包含安裝有隔離開關(guān)的導體以及切斷室，用于熄滅所述隔離開關(guān)斷開之后穿過這兩相導體的電弧電流，并且用于網(wǎng)絡(luò)中第三相的負載開關(guān)包含安裝有隔離開關(guān)的導體以及切斷設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備設(shè)計為中斷容性電流電弧，包含導電葉片，隔離開關(guān)在斷開期間與其脫離，僅處于負載開關(guān)中切斷室已經(jīng)中斷用于其它相的電弧電流的狀態(tài)。當其它相已經(jīng)中斷電流時，真空管不必熄滅由容性電流所產(chǎn)生的電弧。因此，不需要其用于第三相，這樣簡化了負載開關(guān)并顯著降低了成本。

在一個具體實施例中，導電葉片是第三相中導體的介于固定端與自由端之間的連續(xù)導電的支路連接(旁路)，該固定端連接至所述導體的長度，第三相的隔離開關(guān)在斷開期間與其脫離，第三相的所述隔離開關(guān)在斷開期間接觸該自由端，并且在其已經(jīng)脫離所述導體的所述長度之后與其脫離；并且導電葉片可包含連接至固定端的線或者桿，并且固定切換翼片盡可能遠離所述自由端延伸。

附圖說明

現(xiàn)將參照下面的附圖更加詳細的描述本發(fā)明的不同方面，特性和優(yōu)點：

-圖1是其上安裝有本發(fā)明的三相網(wǎng)絡(luò)的概圖；

-圖2，3，4和5示出了負載開關(guān)斷開期間已知的切斷室；

-圖6和7示出了用于安裝有本發(fā)明的相的設(shè)備的實施例；

-圖8和9示出了用于安裝有本發(fā)明的相的設(shè)備的另一個實施例；

-以及圖10是用于安裝有本發(fā)明的相的設(shè)備的另一個變形。

具體實施方式

圖1概略地示出了安裝有根據(jù)本發(fā)明的負載開關(guān)1的非分布式中性三相網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中的每個導體2，3和4可分別由隔離開關(guān)5”，5’或5中斷，分別由可自由脫離導體2，3和4的長度2a，3a或4a中的一個的移動葉片構(gòu)成。這三個隔離開關(guān)5”，5’，5由同步其運動的共同控制設(shè)備6移動。導體2和3還包含與它們的隔離開關(guān)5’或5”相關(guān)的切斷室7并且其在斷開之后熄滅剩余的電弧。然而，在本發(fā)明中，第三導體4不具有該室。

一種替代，未在附圖中示出，是每一個隔離開關(guān)5”，5’，5可由每相專用的控制設(shè)備移動，這三個控制設(shè)備然后由負載開關(guān)1的電子裝置同步。

參照下面示出了用于兩個網(wǎng)絡(luò)相的導體2和3的負載開關(guān)的示例實施例的圖2至5。這些附圖重復(fù)了上述第二篇文獻中的一些附圖并且沒有描述本發(fā)明創(chuàng)新的部件。圖2中示出了導體2和3的連接狀態(tài)。隔離開關(guān)5’或5”的葉片可自由轉(zhuǎn)動。切斷室7包含真空管8，其與導體2或3的長度2a或3a一起安裝在支路連接(旁路)上，這個支路連接穿過真空管8的固定觸頭9，桿10穿過真空管8的外殼并承載真空管8的移動觸頭，并且搖桿11鉸接至桿10并終止于支路連接的自由端12。在連接狀態(tài)下，隔離開關(guān)5’或5”的端部與長度2b或3b鉸接在樞軸13上，形成機械和電氣連接，并且與所述導體2或3的補償長度2a或3a摩擦接觸。自由端12包含位于朝向圖2所示狀態(tài)的隔離開關(guān)5’或5”的面上的導電層14，并且絕緣層15位于相反的面上。最后，彈簧16將搖桿11拉回至真空管8的閉合狀態(tài)。

在打開負載開關(guān)1的連續(xù)步驟中，隔離開關(guān)5’或5”朝向圖2至5的左側(cè)移動，并且與導電層14接觸，而開始保持連接至長度2a或3a(圖3)。一旦接觸導電層14，隔離開關(guān)5’或5”離開長度2a或3a；它隨后傾斜搖桿11，拉動桿10并打開真空管8(圖4)；最后，隔離開關(guān)5’或5”穿過并超出自由端12，在彈簧16的作用下實現(xiàn)搖桿11返回至其位置(圖5)。圖2中的步驟相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的正常運行，負載開關(guān)1閉合且導體2和3未被中斷，圖3示出了電流均勻穿過支路連接，圖4示出了在真空管8中切斷電流并熄滅電弧，并且圖5示出了負載開關(guān)1的完全打開狀態(tài)以及導體2或3斷開。

當重新連接時，返回至圖2中位置的隔離開關(guān)5’或5”通過在絕緣層15上滑動來向另一個方向傾斜搖桿11，這防止了支路連接通過真空管8突然重新連接。相反地，該重新連接直到隔離開關(guān)5’或5”接觸長度2a或3a后才會發(fā)生。因而只要沒有其它打開運動真空管8就會保持為靜止。

圖6和7示出了用于第三相的負載開關(guān)設(shè)備的實施例。因為隔離開關(guān)5，5’和5”相同以便對其的同步控制通常是有益的而且甚至是必要的，因此該設(shè)備的尺寸和組成可以類似于另外兩相的那些設(shè)備，盡管因為沒有真空管而使其更加簡單。如果使用圖2至5中的負載開關(guān)設(shè)備，第三導體4可例如包含長度4a和4b，其具有與其它導體2和3的長度相同的配置。切斷室7由單個固定的導電葉片17替代。更具體地，在該實施例中，導電葉片17是導體4的支路連接(旁路)，其形狀和長度類似于切斷室7中支路連接的形狀和長度。然而，該支路連接是靜態(tài)的導體，其包含位于其它相的真空管8位置處的桿18，以及位于搖桿11位置處的切換翼片19。桿18和切換翼片19可由銅或鋁制成。桿18將切換翼片連接至長度4a。切換翼片19的自由端20位于隔離開關(guān)5的前部。桿18和切換翼片19是剛性的。在其斷開運動期間，隔離開關(guān)5觸碰自由端20，在它上面摩擦并且，像之前一樣，將電流從導體4的主部連續(xù)移動至由導電葉片17形成的支路連接，與主部脫離，并隨后還與圖7狀態(tài)的導電葉片17脫離，相應(yīng)于圖5，當隔離開關(guān)5已經(jīng)離開切換翼片19的自由端20。此時，穿過導體4的電流完全被中斷。

解釋如下。在斷開運動期間，共同控制設(shè)備6驅(qū)動三個隔離開關(guān)5，5’和5”與它們相應(yīng)支路連接(真空管8和搖桿11，或?qū)щ娙~片17)的導電端接觸。兩個第一相的隔離開關(guān)(5’和5”)然后打開它們的真空管8，如上所述。顯然地，當真空管打開時，三個隔離開關(guān)5，5’和5”仍然連接至它們相應(yīng)的支路連接。一旦兩個第一相的真空管8打開，則三相的隔離開關(guān)5，5’和5”從它們相應(yīng)的支路連接自由移動，以便完全打開負載開關(guān)1。

第三相支路連接的導電葉片17的配置必須設(shè)計為使得導電葉片17與隔離開關(guān)5之間的分離僅發(fā)生在負載開關(guān)1處于其它兩相的切斷室7已經(jīng)中斷真空管8中產(chǎn)生的電弧電流的狀態(tài)，換句話說就是在這些真空管8已經(jīng)打開之后并且電流已經(jīng)變?yōu)榱銇硐珉娀≈蟆．攦上嗲袛嗍?中的電弧被熄滅時，保持在第三導體4中的電流隨后就成為用于電纜的1A/km量級和用于架空線的20mA/km量級的低強度容性電流。由于所用電纜為數(shù)千米長并且架空線為數(shù)十千米長，因此容性電流應(yīng)為數(shù)安培的量級。然而，如果沒有切斷設(shè)備，隔離開關(guān)5與導體4的長度4a之間的分離將發(fā)生在電流還處于其額定強度例如630A時，這將帶來無法切斷的高能量電弧。這就是第三導體4包含導電葉片17以延長連接持續(xù)時間直至通過打開真空管8來使其它兩個導體2和3中的電流中斷的原因，并且第三導體4中的電流強度被降低，趨向容性電流值；隔離開關(guān)5可隨后與導電葉片17分離因為所產(chǎn)生的電弧是低能量的且其自身可以熄滅。

本發(fā)明具有多種變型。首先可行的是導體2和3設(shè)置有相比于圖2至5中所示不同類型的切斷室。負載開關(guān)1浸沒在不同的氣體中。用于第三導體4的導電葉片也可以是任意類型的，只要其可以延長連接足以在其它導體2和3中的電弧已經(jīng)被熄滅之后減弱導體4中的剩余電流；因此，如所述，類似于切斷室7的斷開設(shè)備是優(yōu)選的，用簡單的導體如桿18或線來替代真空管8(及其控制設(shè)備)，桿或線可由銅，鋁，或其它材料制成。本發(fā)明還可與形成為平移而不是轉(zhuǎn)動的葉片的隔離開關(guān)5，5’和5”一同使用。

圖8和9示出了與前面實施例外形完全不同的另一個實施例，盡管其運行是相同的，其相應(yīng)于前面實施例中的圖6和7。在該實例中，由第三導體4的支路連接組成的第三相導電葉片17被形成為翼片的導電葉片22所替代，該翼片從長度4a的端部，傾斜地或沿著電弧環(huán)，在隔離開關(guān)5的運動方向上橫向延伸以打開負載開關(guān)。電流貫穿整個長度4a，并且還在負載開關(guān)打開的初始穿過導電葉片22，因為隔離開關(guān)5的端部在它的上面摩擦。這個簡單的實施例具有其不需要任何用于第三相的支路連接的優(yōu)點。

當?shù)谝缓偷诙嗟碾娀‰娏饕呀?jīng)熄滅且隔離開關(guān)5已經(jīng)從導電葉片22脫離時，負載開關(guān)完全打開并且剩余電流熄滅。

圖10示出了第三相的另一個變型。其運行類似于圖6至9中所示實施例的運行，但是這個變型具有結(jié)構(gòu)類似于圖2至5中所示兩個其它相的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。在這個變型中，第三相的導電葉片包含支路連接，其包含鉸接至桿10a并終止于支路連接的自由端12的搖桿11a。與圖2至5不同的是，桿10a顯然不是連接至真空管而是其固定并直接連接至導體4a。自由端12包含位于朝向隔離開關(guān)5的面上的導電層14和位于相反面上的絕緣層15。在打開運動期間，隔離開關(guān)5接觸導電層14而起初保持連接至長度4a。一旦接觸導電層14，隔離開關(guān)5便離開長度4a。隔離開關(guān)5隨后傾斜搖桿11a并最終超出自由端12，在彈簧的作用下使搖桿11a返回至其位置。隔離開關(guān)5的該運動與其它兩相的隔離開關(guān)5’和5”的運動同步，使得當隔離開關(guān)5離開支路連接的自由端12時，其它兩相的真空管8便已經(jīng)打開并且相應(yīng)的電弧被熄滅。

在替代實施例中，其中三個隔離開關(guān)5”，5’，5中的每一個均由專用的控制設(shè)備控制，這些控制設(shè)備由電子裝置控制并同步，本發(fā)明要求所述電子裝置能夠延遲打開不具有真空管的第三相的隔離開關(guān)5的命令，比打開前兩相的隔離開關(guān)5”和5’的命令要遲一些。因此，直到其它兩相的切斷室7已經(jīng)中斷了產(chǎn)生于真空管8中的電弧電流，才會給出打開第三相的命令。