專利名稱：氣絕緣的開關(guān)齒輪設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種氣絕緣的開關(guān)齒輪設(shè)備，具體地說，本發(fā)明涉及到一種用于氣絕緣開關(guān)齒輪設(shè)備的啟動設(shè)備內(nèi)的延時裝置，這種延時裝置能進行按預(yù)定時差延時的延時操作。
使用絕緣氣體的斷路器(以下稱為氣體斷路器)通常由多個斷路接頭構(gòu)成，這些斷路接頭串聯(lián)地接在主電路上以便切斷流經(jīng)該主電路的電流。目前，業(yè)已實現(xiàn)了具有1000KV線間電壓的輸電線路的方案，由于諸如抗震及減少成本之類的結(jié)構(gòu)限制要求，應(yīng)盡可能地降低輸電線路塔架的高度，因此，需要降低用斷路器切斷電流時所產(chǎn)生的過壓值。為此，業(yè)已使用了一種所謂的電阻電路斷路系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，在切斷主電路斷路部分之后將一電阻器接入主電路，然后再用與上述電阻器串連的電阻電路斷路部分切斷輸送給該電阻器的電流。為了能實現(xiàn)這種系統(tǒng)，需要在斷開主電路斷路部分之后按預(yù)定時差斷開上述電阻電路斷路部分。業(yè)已提出了多種用于獲得這種斷開時差的裝置。專利JP—B—2—50574(1990)和JP—B—2—22487(1990)公開了這種裝置的一個實例，其中，將一盤簧用作傳動器，可從拉伸該彈簧所需的時間和該彈簧操作時間因的延時中獲得延遲時間。在該實例中，將用于電阻斷路部分起傳動器作用的盤簧設(shè)置在氣體容器內(nèi)的高壓部分處，所以，對通常檢修和定期檢修來說，需要在上述容器中恢復(fù)并重新填裝氣體，這就需要很長時間，并且，自始至終很難監(jiān)控所說的傳動器。為了減少這種維護上的困難性，提出了一種氣體斷路器，在這種斷路器中，將用于主電路斷路部分和電阻電路斷路部分的啟動設(shè)備設(shè)置在一接地電位部分處。上述氣體斷路器配備有諸如控制閥之類的控制裝置，它用來控制動力向啟動活塞的傳遞；一第一傳動器，此傳動器用于驅(qū)動所說的主電路斷路部分；一用于驅(qū)動所述電阻電路斷路部分的第二傳動器，所說的電阻電路斷路部分被設(shè)計成能繼主電路斷路部分的操作進行操作；以及一機械延時操作裝置，此裝置用來通過一輔助連接裝置啟動用于上述第二傳動器的控制閥，而所說的輔助連接裝置則與前述啟動活塞相連。但是，在上述僅通過機械延時操作裝置來啟動電阻電路斷路部分之控制閥的裝置中，當(dāng)所述延時操作裝置的操作在氣體斷路器進行斷開及隨后的接通操作過程中出現(xiàn)錯誤時，就不能獲得所需的正常操作。此外，上述機械延時操作裝置的損壞或磨損也會降低預(yù)定操作的可靠性。
本發(fā)明的目的是提供一種包括有氣體斷路器的氣絕緣開關(guān)齒輪裝置，上述氣體斷路器配備有一第一傳動器，此傳動器用于驅(qū)動一主電路斷路部分，一用于驅(qū)動電阻電路斷路部分的第二傳動器，而所說的電阻電路斷路部分則被設(shè)計成能繼前述主電路斷路部分的操作進行操作；以及一機械延時操作裝置，此裝置通過一輔助連接裝置啟動用于上述第二傳動器的控制閥，而所說的輔助連接裝置則與用于前述第一傳動器的啟動活塞相連，其中，即使上述機械延時操作裝置損壞或磨損，所述的電阻電路斷路部分也能在可容許的時間范圍內(nèi)進行操作，并且，即使在所說氣絕緣開關(guān)齒輪設(shè)備進行接通操作過程中主電路斷路部分無法進行接通操作且只有電阻電路斷路部分因主電路斷路部分啟動系統(tǒng)出錯而進行接通操作時，也不會有超出容許值的電能加載到前述電阻電路斷路部分內(nèi)的電阻器上。
本發(fā)明的上述目的是通過一種帶有電阻接頭的氣絕緣開關(guān)齒輪設(shè)備而達(dá)到的，所說的氣絕緣開關(guān)齒輪設(shè)備包括一主接頭；一電阻器與電阻接頭的串聯(lián)件，此串聯(lián)件與前述主接頭并聯(lián)；分別為主接頭和電阻接頭設(shè)置的固定電極和可移動電極，所述可移動的電極可與固定電極相接合，并可與該固定電極相分離；以及一啟動裝置，此裝置包括設(shè)置在可移動電極兩側(cè)以便以滑動方式移動該電極的連桿及連接裝置；與上述連接裝置相連的活塞；一液壓缸，此液壓缸包容著上述活塞，用于使該活塞作滑動運動的液壓介質(zhì)則能流進或流出所說的液壓缸；以及一控制裝置，此裝置控制著液壓缸內(nèi)液壓介質(zhì)的流進和流出。所說的啟動裝置還配備有一延時裝置，此裝置可相對主接頭的操作時間延遲電阻接頭的操作時間，其中，所說的延時裝置包括一機械延時部分和一電子延時部分。
依照本發(fā)明，利用上述由電信號指令啟動的延時操作裝置，可以以與上述電子延時裝置的操作相交錯的方式來啟動所說的機械延時裝置，即使機械延時裝置出現(xiàn)錯誤，也能可靠地執(zhí)行上述電阻電路斷路部分的斷路操作，從而減少了所說電阻器的諸如熱斷裂之類的危險。此外，利用上述電子延時操作裝置，即使存在有其中主電路斷路部分無法進行接通操作且只有電阻電路斷路部分能進行接通操作的這類接通操作的錯誤時，也能通過觸發(fā)電阻電路斷路部分用啟動設(shè)備中的斷路線圈來進行電阻接頭的斷路操作。因此，能減少電阻器的諸如熱斷裂之類的危險。


圖1是應(yīng)用了本發(fā)明帶有電阻電路斷路部分的斷路器的電路圖；圖2是本發(fā)明之帶有電阻電路斷路部分的氣體斷路器之一個實施例的正視剖面圖；圖3是沿圖2中III—III線的剖面圖；圖4A、圖4B和圖4C是時間圖，這些時間圖用于解釋本發(fā)明之帶有電阻電路斷路部分的氣絕緣斷路器的上述實施例的斷開及接通操作的延遲時間。
圖5是本發(fā)明之帶有電阻電路斷路部分的氣絕緣斷路器的上述實施例的啟動裝置的透視圖；圖6是一用于上述帶有延時操作裝置的電阻電路斷路部分的控制閥控制裝置的局部剖面?zhèn)纫晥D，而所說的延時操作裝置則是由本發(fā)明之帶有電阻電路斷路部分的氣絕緣斷路器的上述實施例的機械指令信號來啟動的；圖7是一用于上述帶有延時操作裝置的電阻電路斷路部分的控制閥控制裝置的局部剖面?zhèn)纫晥D，而所說的延時操作裝置則是由本發(fā)明之帶有電阻電路斷路部分的氣絕緣斷路器的上述實施例的電子指令信號來啟動的；以及圖8是一用于上述電阻電路斷路部分的控制閥控制裝置的局部剖面?zhèn)纫晥D，而所說的電阻電路部分則帶有一個由機械指令信號啟動的延遲操作裝置以及另一種延時操作裝置，這種延時操作裝置是由本發(fā)明之帶有電阻電路斷路部分的氣體斷路器之上述實施例作為冗余信息的電子指令信號所啟動的。
以下將參照附圖中所述的實施例來說明本發(fā)明。
圖1顯示了斷路器的電路圖，其中，一電阻電路與主電路相并聯(lián)。該斷路器電路由一主電路斷路部分1以及一電阻器3和一電阻電路斷路部分2的串聯(lián)件構(gòu)成，所說的主電路斷路部分連接在主電路上并用于基本上切斷流經(jīng)該主電路的電流，而所說的串聯(lián)件則與主電路斷路部分1相并聯(lián)。在此電路的斷路操作過程中，首先，主電路斷路部分將所要切斷的電流傳送給包括有電阻器3的電路，電阻器3減小了所要切斷的電流，然后，由電阻電路斷路器部分3切斷所要切斷的電路，從而完成了斷路操作。由于所說的電阻器在斷路操作期間是接在前述電路上的，所以能消除斷路操作過程中所引起的過壓。另一方面，對上述電路的接通操作來說，通常是基本上同時接通主電路斷路部分1和電阻電路斷路部分2。但是，如果要消除電路接通過程中所產(chǎn)生的過壓，則可在主電路斷路部分1接通之前接通電阻電路斷路部分2。
圖2是將本發(fā)明應(yīng)用于圖1之電路時的結(jié)構(gòu)實例。
圖3是沿圖2中III—III的剖面圖。
接地金屬容器4內(nèi)以絕緣的方式包含著用于主電路斷路部分的接頭1a和1b、用于電阻電路斷路部分和電阻器3a及3b的接頭2a和2b，所說的主電路斷路部分與主電路相串聯(lián)，而所說的電阻電路斷路部分和電阻器3a及3b則與主電路相并聯(lián)，以便消除在主電路斷路部分進行的電流切斷操作過程中所產(chǎn)生的過壓。標(biāo)號5a和5b均為導(dǎo)線，這些導(dǎo)線將接頭1a和1b與主電路連接起來。上述各個斷路部分的可移動部分以可運動的方式連接于絕緣連桿6a和6b，該連桿的頂端通過氣體以密封且可旋轉(zhuǎn)方式所支承的L形杠桿8a和8b以及傳動軸35a和35b可運動地連接于啟動裝置10的活塞11a和11b，通過活塞11a和11b沿軸向方向的往復(fù)運動，接頭1a、1b、2a和2b中的可移動電極與該接頭的固定電極接合及分離，從而完成了所述斷路器的接通及斷開操作。啟動裝置10使來自啟動用蓄液器(未顯示)的啟動用液體流進液壓缸100內(nèi)的壓力室1A中以執(zhí)行斷路操作，而所說的壓力室則包容著啟動件的啟動活塞以及用于主電路斷路部分和電阻電路斷路部分的傳動器11a及11b。在這種情況下，啟動用液體的填加與排放是由啟動件的控制閥及用于主電路斷路部分和電阻電路斷路部分的傳動器17a和17b以及啟動件的主控閥及用于主電路斷路部分和電阻電路斷路部分的傳動器20a和20b所控制的。對上述蓄液器來說，通過適當(dāng)?shù)囊簤罕?未顯示)可改變啟動用液體。標(biāo)號7是一圓柱形絕緣支承件，標(biāo)號9是一用于上述裝置的外罩，標(biāo)號14a和14b是啟動件及用于主電路斷路部分和電阻電路斷路部分的傳動器，標(biāo)號18a和18b是用于主電路斷路部分和電阻電路斷路部分的啟動設(shè)備的控制裝置，標(biāo)號19則是一凸輪連接件。
圖4A、圖4B和圖4C顯示了時間圖，這些時間圖用來說明主電路斷路部分的接頭1a和1b以及電阻電路斷路部分的接頭2a和2b的兩種操作。圖4A顯示了用于主電路斷路部分的操作指令信號，圖4B是說明用于主電路斷路部分的接頭1a和1b的接觸位置的時間圖，圖4C是說明用于電阻電路斷路部分的接頭2a和2b的接觸位置的時間圖，其中，“C”表示上述接頭的接通狀態(tài)，“O”表示上述接頭的斷開狀態(tài)。通過一延時啟動裝置以這樣的方式控制上述各個接頭的操作時間，即在用于主電路斷路部分的接頭1a和1b切斷接地電流的一瞬間仍接通電阻電路，而在適當(dāng)?shù)难訒r操作時間ΔT之后再斷開電阻電路的斷路接頭2a和2b。
圖5顯示了一種用于獲得預(yù)定延遲時間的裝置，其中，主電路斷路部分用的啟動設(shè)備和電阻電路斷路部分用的啟動設(shè)備通過一可旋轉(zhuǎn)的連接件以機械的方式相連。為了能夠以機械的方式連接上述兩種啟動設(shè)備，在上述用于主電路斷路部分用啟動設(shè)備的傳動活塞11a的一端連接有轉(zhuǎn)換桿15，此轉(zhuǎn)換桿將上述活塞的線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，轉(zhuǎn)換后的旋轉(zhuǎn)運動通過連桿16、控制桿19、旋轉(zhuǎn)連接件21以及凸輪22傳遞給一用于上述電阻電路斷路部分用啟動設(shè)備的鉤接裝置以便驅(qū)動該鉤接裝置。所述鉤接裝置的詳細(xì)情況將參照圖6予以說明。
圖6是一用于電阻電路斷路部分啟動設(shè)備的電磁閥裝置，它可控制來自啟動用蓄液器中的啟動用液體。以下將說明從該控制裝置到電阻電路斷路接頭的斷路操作。當(dāng)凸輪22沿圖5中箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，圖6中的凸輪22會沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。而控制桿24則會沿順時針方向繞樞軸40的軸線旋轉(zhuǎn)。隨后，控制桿25會繞樞軸41的軸線沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，而鉤爪26則繞樞軸42的軸線沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。因此，鉤爪26會在連接部分43處離開連接狀態(tài)，并被彈簧44的彈力向左驅(qū)動同時會向左推擠連桿28。因此，會向左推擠控制閥17b內(nèi)的活塞30，從而使得啟動用液體流進控制閥17b和主控閥20b以便沿圖2及圖5中所示的箭頭方向驅(qū)動活塞11b。標(biāo)號29是一復(fù)位凸輪。
就電干擾而言，上述機械連接具有很高的可靠性，并且結(jié)構(gòu)也很簡單，此外，很容易地按啟動活塞與用于啟動控制閥的凸輪連接件21為1∶1的比例作物理連接，所說的活塞用于主電路斷路部分傳動用啟動設(shè)備，而所說的控制閥則用于電阻電路斷路部分，并且，可以很容易地設(shè)置與調(diào)節(jié)延遲的時間。在采用為一種要求有較高可靠性的電子機械的斷路器的情況下，特別是在采用依照本發(fā)明配備有用于電阻電路斷路部分的并聯(lián)電阻器的斷路器的情況下，流經(jīng)該電阻器的電功率會極大地影響電阻器的特性、持久性與可靠性，所以，需要一個具有更高可靠性的鉤接裝置。
為了能以高可靠性的方式實現(xiàn)預(yù)定的延遲時間，采用了一種方法，在這種方法中，主電路斷路部分的操作以電學(xué)的方式與用于電阻電路斷路部分用啟動設(shè)備的控制裝置相關(guān)聯(lián)以便驅(qū)動該控制裝置。圖7顯示了實現(xiàn)上述操作的裝置的一個實例。除了就對應(yīng)于圖6中控制桿24的控制桿33來說將一電磁線圈23用作啟動器以外，所說的裝置基本與圖6所示的相同。根據(jù)用于主電路斷路部分用接頭的斷路信號來觸發(fā)用于電阻電路斷路部分用啟動設(shè)備中的控制裝置的電磁線圈23，因而控制桿33會繞樞軸47的軸線旋轉(zhuǎn)。此后，所說的裝置會以與圖6所說明的相同方式進行操作，鉤爪27脫離于連接狀態(tài)并被彈簧44的彈力向左驅(qū)動，同時向左推擠連桿28，從而啟動用液體會向左驅(qū)動控制閥17b內(nèi)的活塞。標(biāo)號34是一控制桿，標(biāo)號48是控制桿34圍繞旋轉(zhuǎn)的樞軸。
在本實施例中，如圖8所示，并聯(lián)地設(shè)置有如圖6所示的受機械指令支配的控制閥傳動裝置以及如圖7所示的受電子指令支配的控制閥傳動裝置。標(biāo)號31是一控制桿，此控制桿用于保持?jǐn)嗦返奈恢?，?biāo)號32是一止動件。通過設(shè)置受機械指令支配的延時操作裝置以及作為冗余的受電子指令支配的延時操作裝置，例如，在如圖5所示的旋轉(zhuǎn)連接件21斷裂時，上述用于電阻電路斷路部分啟動裝置的控制裝置因來自用于主電路斷路部分啟動裝置的傳動活塞在斷路器斷路操作期間的驅(qū)動力而不能進行操作，但是，通過電子指令可以觸發(fā)電磁線圈23，因而用于電阻電路的鉤接裝置會執(zhí)行斷路操作。所以，能切斷電阻電路斷路用的接頭。因此，能防止來被切斷的電流會擊穿電阻器。
左本實施例中，將受電子指令支配的延時操作用作受機械指令支配的延時操作的后援，將受電子指令支配的延時操作設(shè)置成略晚于受機械指令支配的延時操作，但是，也可將受電子指令支配的延時操作的操作時間設(shè)置成同步于受機械指令支配的延時操作或先于受機械指令支配的延時操作。
在本發(fā)明中，為電阻電路斷路部分傳動用啟動設(shè)備提供了帶有電磁線圈的斷路裝置，所以，即便是主電路斷路部分啟動用裝置出錯而無法操作并且在斷路器的接通操作中只有電阻電路斷路用接頭被接通，也可通過監(jiān)測諸如輔助接頭來探測到這種錯誤，電子信號會根據(jù)上述探測活動來觸發(fā)電磁線圈23，因而電阻電路斷路部分內(nèi)的鉤接裝置會執(zhí)行斷路操作。從而切斷電阻電路斷路用的接頭。因此，能防止未被切斷的電流會擊穿電阻器。
依照以上說明了的本發(fā)明，通過提供受機械指令支配的延時操作裝置以及作為冗余的受電子指令支配的延時操作裝置，可根據(jù)用于主電路接頭的斷路信號通過一種電子線路來觸發(fā)為斷開電阻電路斷路部分而設(shè)置的線圈，并且，能可靠進行電阻電路斷路部分的操作，從而能防止電阻器的諸如熱斷裂等。此外，即便是接通操作出錯，也就是說，主接頭無法進行操作并保持在斷開狀態(tài)且只有與該主接頭并聯(lián)的電阻接頭被接通，受電子指令支配的延時操作裝置也會觸發(fā)所說的線圈并立即斷開電阻電路斷路部分，從而確保了電阻接頭的斷路操作。利用受機械指令支配的和受電子指令支配的延時操作裝置的冗余操作，本發(fā)明之氣絕緣的開關(guān)齒輪設(shè)備可以減少電阻器諸如熱斷裂的危險并提高可靠性。
權(quán)利要求
1.一種帶有電阻接頭的氣絕緣開關(guān)齒輪設(shè)備，它包括一主接頭；一電阻器與電阻接頭的串聯(lián)件，此串聯(lián)件與上述主接頭相并聯(lián)；分別為上述主接頭和電阻接頭設(shè)置的固定電極和可移動電極，所述可移動電極可與固定電極相接合，并可與該固定電極相分離；以及一啟動裝置，此裝置包括設(shè)置在可移動電極兩側(cè)以便以滑動方式移動該電極的連桿及連接裝置；一與上述連接裝置相連的活塞；一液壓缸，此液壓缸包含著所說的活塞，用于使該活塞作滑動運動的液壓介質(zhì)則能流進或流出所說的液壓缸；以及一控制裝置，此裝置控制上述液壓缸內(nèi)液壓介質(zhì)的流進和流出，所說的啟動裝置還配備有一延時裝置，此裝置可相對上述主接頭的操作時間延遲前述電阻接頭的操作時間，特征在于所說的延時裝置包括一受機械指令支配的延時裝置和一受電子指令支配的延時裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有電阻接頭的氣絕緣開關(guān)齒輪設(shè)備，其特征在于，以獨立的方式設(shè)置上述啟動裝置內(nèi)的受機械指令支配的延時裝置和受電子指令支配的延時裝置以便保護與上述各個接頭串聯(lián)的元件，所說的啟動裝置則能使與主接頭并聯(lián)的電阻接頭作滑動運動。
3.如權(quán)利要求1所述的帶有電阻接頭的氣絕緣開關(guān)齒輪設(shè)備，其特征在于，所述受電子指令支配的延時裝置的操作時間延遲于受機械指令支配的延時裝置的操作時間。
4.一種氣體斷路器，它帶有一電阻電路斷路部分，此電阻電路斷路部分與一主電路斷路部分相并聯(lián)，所說的斷路器包括一主電路斷路部分啟動裝置和一電阻電路斷路啟動裝置，其特征在于所說的電阻電路斷路部分啟動裝置配備有一第一延時裝置，此裝置以機械的方式與上述主電路斷路部分啟動裝置相連；以及一第二延時裝置，此裝置獨立于上述第一延時裝置；所說的電阻電路斷路部分啟動裝置可以根據(jù)傳給主電路斷路部分啟動裝置的涉及到接通電信號或中斷電信號的電子指令信號來進行操作。
全文摘要
一種氣體斷路器，它帶有一電阻電路斷路部分，此部分與一主電路斷路部分相并聯(lián)，所說的斷路器包括一主電路斷路部分啟動裝置和一電阻電路斷路部分啟動裝置，其中，電阻電路斷路部分啟動裝置配備有一第一延時裝置，此裝置以機械的方式與主電路斷路部分啟動裝置相連；以及一獨立于第一延時裝置的第二延時裝置，所說的電阻電路部分啟動裝置可根據(jù)電子指令信號進行操作，從而防止了與電阻電路斷路部分串聯(lián)的電阻器可能的熱斷裂。
文檔編號H01H33/16GK1117199SQ9510638
公開日1996年2月21日 申請日期1995年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月23日
發(fā)明者山田均, 大野政智, 高本學(xué), 河本英雄 申請人:株式會社日立制作所