專利名稱：氣體絕緣開關(guān)裝置的抗地震防護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于氣體絕緣開關(guān)裝置的抗地震防護(hù)裝置，該裝置具有至少一個匯流排并在匯流排軸方向上延伸，且該裝置具有至少兩個固定在每個支承架上的開關(guān)場區(qū)，其具有將支承架這樣與一地基相連接的裝置，以使至少兩個支承架中的至少一個可至少在匯流排軸的方向上移動。
由歐洲專利說明書EP0,129,216B1已知有一種帶金屬外殼的氣體絕緣開關(guān)裝置的標(biāo)準(zhǔn)組件用的支承架。這種支承架直接而無間隙地放置在一地基上并與其固定地連接。這種支承架承受這個標(biāo)準(zhǔn)組件的全部重量而且將其直接地傳遞到地基上。如果有多個這類標(biāo)準(zhǔn)組件并排地配置，則它們通過帶金屬外殼的匯流排彼此連接。通常如果匯流排超出一定的結(jié)構(gòu)長度，為了補(bǔ)償由于工作中出現(xiàn)熱脹冷縮而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，它們設(shè)置了縱向補(bǔ)償器。這種縱向補(bǔ)償器必須作成密封的，以便不會有絕緣氣體通過它們從氣體絕緣開關(guān)裝置中泄漏出來。這類補(bǔ)償器是相當(dāng)昂貴的標(biāo)準(zhǔn)部件。鑒于抗地震保護(hù)，在設(shè)計氣體絕緣開關(guān)裝置時必須對補(bǔ)償器作特殊的考慮。
帶金屬外殼的氣體絕緣開關(guān)裝置的各個標(biāo)準(zhǔn)組件通常就是各個開關(guān)場區(qū)，該種標(biāo)準(zhǔn)組件通常作得非常結(jié)實，而且由此經(jīng)受地震沖擊的危險小于例如傳統(tǒng)的露天開關(guān)裝置。但當(dāng)這種氣體絕緣開關(guān)裝置具有較多數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)組件，例如具有多個供電和多個分匯流排場區(qū)時，并當(dāng)其要建立在地震頻出的危及地區(qū)時，則必須對開關(guān)裝置整體地進(jìn)行抗地震防護(hù)設(shè)計。尤其是必須對這些在匯流排布置走向中裝設(shè)的縱向補(bǔ)償器以昂貴的代價來保護(hù)由地震引起的可能損害。
美國專利說明書US3,794,277也公開了一種適用于開關(guān)裝置的設(shè)計成抗地震的支承架，這種支承架利用緩沖裝置保持在位置上。但是這種緩沖裝置僅在地震沖擊引起的支承架上的負(fù)荷超過某個給定值時才起作用。這種傳統(tǒng)的抗地震沖擊作用的防護(hù)裝置通常安裝在被保護(hù)裝置與支承該裝置的地基之間。上述裝置能夠保護(hù)開關(guān)裝置抵御來自任何方向的地震沖擊，而對由地震沖擊激起的振動質(zhì)量則作為運(yùn)動緩沖器，此時這種質(zhì)量的動能例如借助于摩擦部件轉(zhuǎn)換成熱量。但是通常必須在一次地震之后對這類防護(hù)裝置進(jìn)行核檢，使其可以重新完整地投入使用。
本發(fā)明的目的是提出一種氣體絕緣開關(guān)裝置的抗地震防護(hù)裝置，除去防護(hù)功能外，它還可以補(bǔ)償由于運(yùn)行條件決定的熱脹冷縮在氣體絕緣開關(guān)裝置中產(chǎn)生的機(jī)械負(fù)荷。
可以看出通過本發(fā)明所達(dá)到的優(yōu)點，是使匯流排布置走向中為補(bǔ)償由于運(yùn)行條件所引起的熱脹冷縮而產(chǎn)生機(jī)械負(fù)荷所需的縱向補(bǔ)償器的必要數(shù)量限制在最小數(shù)量上。這些補(bǔ)償器是較昂貴的而且在組裝時需精心調(diào)整，因此減少它們的數(shù)量不但隨之帶來經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)點而且也有利于縮短對氣體絕緣開關(guān)裝置組裝所需的時間。此外，在匯流排中裝入縱向補(bǔ)償器會引起氣體絕緣開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)長度的增大，因此，節(jié)省縱向補(bǔ)償器將使氣體絕緣開關(guān)裝置具有較小的縱向長度。液壓沖擊制動器需要的維護(hù)費(fèi)用比縱向補(bǔ)償器要大為減少，這就有利于使氣體絕緣開關(guān)裝置的保養(yǎng)費(fèi)用減少。
該抗地震防護(hù)裝置用于保護(hù)氣體絕緣的開關(guān)裝置。該氣體絕緣開關(guān)裝置具有至少一個匯流排而且在匯流排軸的方向上延伸。該裝置至少還具有兩個各固定于一個支承架上的開關(guān)場區(qū)和使支承架與地基這樣連接的裝置，即該至少兩個支承架中的至少一個能至少在匯流排軸的方向上移動。至少在一個可能移動支承架上對每個可移動方向設(shè)置至少一個沖擊緩沖器，該沖擊緩沖器它具有一個在支承架的平面中的作用軸。該作用軸通過設(shè)置在支承架的平面中的開關(guān)場區(qū)的重心延伸，或盡可能靠近該重心延伸。
該氣體絕緣開關(guān)裝置在匯流排軸的方向上延伸，因此有利的是使該作用軸平行于匯流排軸的方向延伸。
此外，有利的是使至少一個可移動的支承架設(shè)有至少兩個各具有一個在支承架平面中的作用軸的沖擊緩沖器，其中這些作用軸平行于匯流排軸的方向延伸，而且其中這些作用軸在設(shè)置于支承架的平面中的開關(guān)場區(qū)的重心的兩側(cè)延伸并盡可能具有離該重心相等的距離。
該至少一個沖擊緩沖器對由運(yùn)行條件所決定的支承架較小且較慢的移動并不產(chǎn)生大的阻力，但對作用于支承架的沖擊型動力負(fù)荷，例如地震沖擊負(fù)荷進(jìn)行鎖止并使力的峰值降低。在負(fù)荷衰減后該鎖止便自動地解除。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，特別合乎要求的是，使該至少一個沖擊緩沖器構(gòu)成液壓沖擊制動器，它一方面與支承架連接，而另一方面與地基相連接。
以下借助于僅示出一種可能實施方式的附圖，對本發(fā)明的其他目的，它的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)發(fā)展及由此達(dá)到的優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。
附圖中

圖1為一個氣體絕緣開關(guān)裝置的分匯流排場區(qū)的側(cè)視圖2為氣體絕緣開關(guān)裝置的分匯流排場區(qū)的俯視圖；圖3為氣體絕緣開關(guān)裝置的支承架的結(jié)構(gòu)的一第一個示意圖；圖4為氣體絕緣開關(guān)裝置的支承架的結(jié)構(gòu)的一第二個示意圖；圖5為氣體絕緣開關(guān)裝置的支承架的結(jié)構(gòu)的一第三個示意圖；圖6為氣體絕緣開關(guān)裝置的支承架的結(jié)構(gòu)的一第四個示意圖；以及圖7為氣體絕緣開關(guān)裝置的支承架的結(jié)構(gòu)的一第五個示意圖。
在所有的附圖中，同樣功能的部件使用相同的件號。對于直接理解本發(fā)明的所有不必要部件均未標(biāo)示出。
圖1表示一個帶金屬外殼的氣體絕緣開關(guān)裝置的一個分匯流排場區(qū)1的示意性側(cè)視圖，而圖2則表示該分匯流排場區(qū)1的俯視圖。該分匯流排場區(qū)1具有一個支承架2，它由一種金屬型材構(gòu)成。作為特別適合的金屬型材，例如可應(yīng)用鋼的I型材或管型材。這種管型材一般具有圓形或方形橫截面。在支承架2的各角部上裝設(shè)有角型材3，它們用作支承架2與地基4的連接件。這種連接件可以設(shè)置成是張力鎖緊的，但也可以使支承架2在嵌入到地基4中且圖中未示出的支承軌上滑動。在這種類型的帶金屬外殼的氣體絕緣開關(guān)裝置的情況下，匯流排5在垂直放置的功率開關(guān)6的一側(cè)或兩側(cè)一個在另一個之上垂直地配置。分匯流排設(shè)有一個電流互感器7，在其后連接有一個隔離開關(guān)8。在隔離開關(guān)8的后面設(shè)置有一個電壓互感器9。一個電纜連接器10將引出的高壓電纜11與氣體絕緣開關(guān)裝置相連接。每個匯流排5具有一個匯流排軸12。兩個匯流排系統(tǒng)的每個系統(tǒng)中匯流排軸12在一個平面中一個在另一個之上垂直地排列。
圖3表示一個氣體絕緣開關(guān)裝置的支承架2a至2e的結(jié)構(gòu)的一第一個示意圖，該開關(guān)裝置譬如具有五個開關(guān)場區(qū)。每個支承架2a至2e各具有兩個橫梁13，它們通過兩個縱支承14相連接。在此實施例的情況下，中間支承架2c與地基4固定地連接，如在此架的各個角上用十字叉15表示的。其余的支承架2a，2b，2d和2e在其各角上分別支承軌16相連接，支承軌由圖中的虛線來表示。這兩個支承軌16彼此平行地固定嵌入到地基4中。支承架2a，2b，2d及2e是這樣與支承軌16相連接的，即當(dāng)相應(yīng)的力作用在該支承架2上時，它們能在支承軌16的方向上在該軌上滑動。這里排除了在其它方向上的運(yùn)動。匯流排軸12的方向平行于支承軌16的方向延伸。在支承架2b中標(biāo)有設(shè)置在該支承架平面中被支承架2b支承的開關(guān)場區(qū)的重心17。在相同的或相似結(jié)構(gòu)的開關(guān)場區(qū)上，這些所設(shè)置的重心位于相應(yīng)支承架的相似區(qū)域中，因此這里不再示出其它的重心17。在外端支承架2a中，在地基4與一個橫梁13之間這樣安裝有兩個液壓沖擊制動器18，即它們的作用軸19平行于匯流排軸并且在兩邊相對于重心17以相同的距離延伸。在外部支承架2e中，在地基4與一個橫梁13之間也這樣安裝有兩個液壓沖擊制動器18，使它們的作用軸19平行于匯流排軸并且在兩邊相對于重心17以相同的距離延伸。箭頭20表示由于開關(guān)場區(qū)受熱產(chǎn)生膨脹伸長時支承架2a和2b離開固定支承架2c的移動方向。而箭頭21則表示由于開關(guān)場區(qū)受熱產(chǎn)生膨脹伸長時支承架2a和2e離開固定支承架2c的移動方向。這樣一種具有較小尺寸的氣體絕緣開關(guān)裝置，當(dāng)其不經(jīng)受任何過高的溫度波動時，可以不用在匯流排中裝設(shè)縱向補(bǔ)償器。
圖4表示一個氣體絕緣開關(guān)裝置的支承架2c至2f結(jié)構(gòu)的一第二個示意圖，該開關(guān)裝置譬如具有四個開關(guān)場區(qū)。該實施例適用于小型的氣體絕緣開關(guān)裝置，在其中，支承架2c與地基4固定地連接，如在此支承架的各角上用十字叉15表示的。其余的支承架2d，2e及2f在其各角上分別與支承軌16相連接，支承軌用虛線表示出。這兩個支承軌16彼此平行地固定嵌入到地基4中。支承架2d，2e及2f是這樣與支承軌16連接的，即當(dāng)相應(yīng)的力作用于這些支承架上時，它們能在支承軌16的方向上在該軌上滑動。這里排除了其它方向上的運(yùn)動。匯流排軸12的方向平行于支承軌16的方向延伸。在支承架2d，2e和2f中標(biāo)出每個設(shè)置在各支承架平面中被相應(yīng)支承架支承的開關(guān)場區(qū)的重心17。僅在最外的支承架2f中，在地基4與一個橫梁13之間這樣裝設(shè)有兩個相應(yīng)尺寸的液壓沖擊制動器18，使它們的作用軸19平行于匯流排軸并在兩邊相對于重心17以相同的距離延伸。箭頭21表示由于開關(guān)場區(qū)受熱產(chǎn)生膨脹伸長時支承架2d，2e和2f離開固定支承架2c的移動方向。
圖5表示相應(yīng)于圖4布置的五個支承架2c至2g結(jié)構(gòu)。在該實施例中，僅是滑動固定的每第二個支承架，即支承架2e及2g各設(shè)有兩個液壓沖擊制動器18。當(dāng)選用小承受力型號的液壓沖擊制動器時，該液壓沖擊制動器18也可成對地裝設(shè)在每個滑動固定支承架中。有許多沖擊制動器的型號可供使用，因此對于各種氣體絕緣開關(guān)裝置可以選擇一個帶有液壓沖擊制動器18的既經(jīng)濟(jì)又有效的最佳裝置。在液壓沖擊制動器18的安裝方面還得相應(yīng)考慮經(jīng)常是限制非常窄的空間關(guān)系。這里尤其還應(yīng)指出，完全可以如圖7中所示，不是成對地安裝而是單個地安裝液壓沖擊制動器18，但必須這樣來安裝這些液壓沖擊制動器18，使它們的作用軸19通過設(shè)置在支承架2c至2f的平面中的重心17或是使其至少盡可能地靠近這些重心17延伸。
在具有較多數(shù)量開關(guān)場區(qū)的帶金屬外殼的氣體絕緣開關(guān)裝置上通常不是完全放棄在匯流排中使用縱向補(bǔ)償器。當(dāng)該裝置中使用液壓沖擊制動器18時，僅在一個數(shù)量較多的開關(guān)場區(qū)后面每個匯流排上才需要一個縱向補(bǔ)償器。圖6基本上示有縱向補(bǔ)償器的安裝原理。在縱向補(bǔ)償器相鄰的兩個開關(guān)場區(qū)即由支承架2i和2j表示的兩個開關(guān)場區(qū)之間需留有一個中間空隙22，以便為縱向補(bǔ)償器提供位置。支承架2h至2k在它們的各角處均與支承軌16相連接，該支承軌用虛線表示出。這些支承軌16相互平行地固定嵌入到地基4中。支承架2h至2k這樣與支承軌16相連接，即當(dāng)相應(yīng)的力作用在這些支承架上時，它們能在支承軌16的方向上在該軌上滑動。這里排除了在其它方向上的運(yùn)動。匯流排軸12的方向平行于支承軌16的方向延伸。在每個支承架21和2k中，在地基4與一個橫梁13之間這樣裝設(shè)有兩個液壓沖擊制動器18，使它們的作用軸19平行于匯流排軸并且在兩邊相對于重心17以相同的距離延伸。以此方式，就使縱向補(bǔ)償器直接受到抗地震沖擊的保護(hù)。
液壓沖擊制動器18對由運(yùn)行條件所決定的支承架2較慢的移動并不產(chǎn)生大的阻力。這里氣體絕緣開關(guān)裝置的外殼隨溫度的膨脹與收縮被認(rèn)為是由運(yùn)行條件決定的移動。但一旦沖擊型動力負(fù)載，例如地震沖擊，作用于液壓沖擊制動器18上時，它便立即鎖止而且形成近似剛性的連接。這種剛性連接將作用于該位置上的動能引導(dǎo)到地基4中，因此可使該氣體絕緣開關(guān)裝置不再受到載荷作用。液壓沖擊制動器18基本上由一個活塞一缸筒結(jié)構(gòu)組成，其中一個特殊構(gòu)造的閥能使液壓流體從活塞前方的一個容積較慢地流到活塞后方的一個空間中并能相反地進(jìn)行這一過程。要是該活塞例如與支承架2相連接和所述結(jié)構(gòu)的缸筒與地基4相連接，則一個很小的持續(xù)負(fù)荷，例如由作用在支承架2上的熱膨脹引起的負(fù)荷，將通過支承架2作用在活塞上，該活塞對液壓流體施壓，該液壓流體通過特殊構(gòu)造的閥減輕了該壓力，例如以慢速從活塞前方的容積流入到活塞后方的空間。但如果支承架2受到?jīng)_擊型負(fù)荷時，則該特殊構(gòu)造的閥就即鎖止該液流。
在液壓沖擊制動器18中，在鎖止的情況下，形成了一個由液壓流體形成的緩沖墊，它在一定程度上是可壓縮的，并且它降低了由動能所產(chǎn)生的危害力峰值。因此該液壓沖擊制動器18在沖擊型動力負(fù)荷的情況下起到用于支承架2的一個附加支承的作用，但是這種附加支承本身帶來的優(yōu)點是不用持續(xù)彈性變形就能附帶地使危害力的峰值降低到安全值上。在沖擊型動力負(fù)荷衰減后，鎖止又被自動地解除，還使例如同時發(fā)生的由于溫度所影響的支承架2的緩慢移動可在沒有大的阻力下繼續(xù)進(jìn)行。液壓沖擊制動器18的作用是沿作用軸19實現(xiàn)的，它以同樣的方式作用在兩個可能的方向上。其作用的反向轉(zhuǎn)換是不遲緩地進(jìn)行的。由力塞格(LISEGA)有限公司生產(chǎn)的液壓沖擊制動器被證實使用于氣體絕緣開關(guān)裝置是有效的，該公司的地址為郵政信箱1357，D-27393Zeven，德國。
也可以設(shè)想這樣來設(shè)計氣體絕緣開關(guān)裝置，將其中一個或多個開關(guān)場區(qū)設(shè)置成可向多于一個的方向運(yùn)動。要使這些開關(guān)場區(qū)能防止沖擊型的動力負(fù)荷，則每個相關(guān)的支承架必須對于有關(guān)開的關(guān)場區(qū)可能有的每個運(yùn)動方向分別設(shè)置至少一個液壓沖擊制動器。
顯然，根據(jù)上述公開的內(nèi)容能夠?qū)嵤┍景l(fā)明各種變型及改進(jìn)，因此，應(yīng)用理解，在本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)按照上述的說明可以具體地實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于氣體絕緣開關(guān)裝置的抗地震防護(hù)裝置，其具有至少一個匯流排(5)并在匯流排軸(12)方向上延伸，且該裝置具有至少兩個固定在每個支承架(2)上的開關(guān)場區(qū)，其具有將支承架(2)這樣與一地基(4)相連接的裝置，以使至少兩個支承架(2)中的至少一個可至少在匯流排軸(12)的方向上移動，其特征在于，——在至少一個可移動支承架(2)上對于每個可能的移動方向設(shè)有至少一個沖擊緩沖器，該沖擊緩沖器具有一個位于支承架(2)的平面中的作用軸(19)，和——該作用軸(19)通過設(shè)置在支承架(2)的平面中的開關(guān)場區(qū)重心的(17)或者盡可能接近該重心延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗地震防護(hù)裝置，其特征在于，——至少這些作用軸(19)的一個平行于匯流排軸(12)的方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗地震防護(hù)裝置，其特征在于，——在至少一個可移動支承架(2)上對于每個可能的移動方向設(shè)有至少兩個沖擊緩沖器，每個沖擊緩沖器具有一個位于支承架(2)的平面中的作用軸(19)，和——這兩個作用軸(19)在設(shè)置于支承架(2)的平面中的開關(guān)場區(qū)的重心(17)的兩側(cè)延伸，并盡可能具有離該重心相等的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗地震防護(hù)裝置，其特征在于，——這些作用軸(19)的至少兩個平行于匯流排軸(12)的方向延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一項所述的抗地震防護(hù)裝置，其特征在于，——該至少一個沖擊緩沖器對由運(yùn)行條件決定的較小且較慢的支承架(2)的移動不產(chǎn)生大的阻力，——該至少一個沖擊緩沖器是這樣設(shè)置的，以使作用于支承架(2)上的沖擊型動力負(fù)荷鎖止且使力的峰值降低，而在負(fù)荷衰減后則自動解除鎖止。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗地震防護(hù)裝置，其特征在于，——該至少一個沖擊緩沖器是設(shè)置成液壓沖擊制動器(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗地震防護(hù)裝置，其特征在于，——該液壓沖擊制動器(18)一方面與支承架(2)，而另一方面與地基(4)相連接。
全文摘要
一種用于氣體絕緣開關(guān)裝置的抗地震防護(hù)裝置，其具有至少一匯流排(5)，至少兩個固定在每個支承架(2)上的開關(guān)場區(qū)和將支承架與地基(4)連接的裝置，以使至少一個支承架可在匯流排軸(12)的方向上移動；至少在一可移動支承架上對每個可能移動方向設(shè)有至少一緩沖器，緩沖器具有一作用軸(19)，而其通過設(shè)置在支承架的平面中的開關(guān)場區(qū)的重心(17)或盡可能靠近其延伸。
文檔編號H02B1/54GK1123961SQ9510506
公開日1996年6月5日 申請日期1995年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月19日
發(fā)明者H·黑格里, K·施皮卡克 申請人:Abb管理有限公司