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CN101617450A - 高压开关设备 - Google Patents

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CN101617450A
CN101617450A CN200780048825A CN200780048825A CN101617450A CN 101617450 A CN101617450 A CN 101617450A CN 200780048825 A CN200780048825 A CN 200780048825A CN 200780048825 A CN200780048825 A CN 200780048825A CN 101617450 A CN101617450 A CN 101617450A
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卡尔派什·肖汉
大卫·萨克斯尔
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ABB AB
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    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
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Abstract

本发明涉及一种多相的、优选金属浇封型的、气体绝缘的高压开关设备，其具有：一个高压功率开关，其带有每个相线的各个开关电极；以及至少一个母线隔离开关，其带有每个相线的隔离开关电极。所有相线的开关电极(12、13、14)在垂直延伸的平面中相叠地设置在封装壳体(15)中，即各个母线隔离开关的隔离开关电极也相叠地设置在开关电极(12、13、14)上方。所述高压开关设备设有连接导体装置(20、21、22；23)，所述连接导体装置在封装壳体上通过一个端部连接到所述封装壳体的宽侧面(16)上并且通过其另一端部连接至少一个母线隔离开关。

Description

高压开关设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的高压开关设备。
背景技术
开头所述类型的高压开关设备通常被设计为金属浇封型、SF6气体绝缘的开关设备，该开关设备具有：一个由多个对应于相线数的功率开关电极构成的功率开关；至少一个隔离开关和/或隔离接地开关，其具有多个对应于相线数的隔离开关电极和/或隔离接地开关电极；以及其他组件(在此所起到的作用不大)。高压开关设备可以单相或多相地封装；在单相的封装中，在封装壳体中仅有一个电极；在多相的封装中，在一个封装壳体中安装有多个对应于相线数的电极。
在通常的结构中，设计为气吹弧开关的功率开关电极垂直地设置在封装壳体中，其中该功率开关在电极例如由ABB销售的开关设备EKK中以垂直眼神的平面并排地设置。母线与母线隔离开关一同连接到封装壳体上，该母线相叠地设置在封装壳体的一个侧面上；隔离开关或隔离接地开关正好相反地位于封装壳体的另一侧面上，由此而需要一个特定的空间需求。在功率开关电极和母线之间的连接导体设置在封装壳体中，在该封装壳体中也具有功率开关电极。母线封装或隔离开关以及功率开关电极的隔离通过隔离绝缘体实现，该隔离绝缘体在此被设计为三相的隔离绝缘体并且由三个导体穿过。
在其他厂商的开关设备中也具有相应的结构。
基于母线隔离开关相对于功率开关的封装壳体的结构及配合度，当母线隔离开关的绝缘体必须要开启，例如为了进行校正要断开时，功率开关的气室也要开启。相同的情况也在于，当需要排除功率开关上的重大故障时，母线隔离开关或母线隔离开关的气室必须或都必须要开启。
在中压范围内，真空室作为功率开关，其可以水平并排地设置，参见例如由ABB销售的中压开关设备ZX2。真空室不应用到所谓的高压范围(电压范围＞72kV)内。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种高压开关设备，以该高压开关设备相对于现有技术中的开关设备明显缩小了水平宽度。
该目的根据本发明通过权利要求1的特征来实现。
根据本发明，所有相线的开关电极(下文中，当谈到开关电极时，在此认为是功率开关电极；当谈到隔离开关电极时，以下将理解为母线隔离开关和母线隔离开关电极)相叠地设置在封装壳体中。另外，隔离开关电极也相叠且设置在开关电极上方，并且在开关电极和隔离开关电极之间设有连接导体装置，其利用一个端部侧向上连接到封装壳体上并且在其另一端部上连接隔离开关电极。
通过每个母线隔离开关的开关电极及隔离开关电极的相叠布置而使得，连接导体装置在侧向上靠近封装壳体安装，从而开关设备的水平宽度基本上通过封装壳体和连接导体装置的宽度来确定。
本发明的一个有利的设计方案在于，连接导体装置包括一个至少单件式的壳体，在该壳体中设置有连接导体并且其被设计为合适的封装件。位于该壳体中的绝缘气体通过隔离绝缘体与其他封装区的绝缘气体气密地隔离。
根据本发明，连接导体装置是一种由其他气室分隔的连接模块，其可以设计为或至少设计为单独的气室，在该连接模块中多个接口的绝缘体相叠安置且安置在一个平面中地设置，该接口用于封装壳体及至少一个母线隔离开关。
通过根据本发明的装置，也就是说通过作为连接模块的实施方式而使得，水平宽度被缩小到600mm，这些的水平宽度在现有的开关设备中一般为800mm。
本发明的其他有利的设计方案及改进方案在其他权利要求中给出。
附图说明
根据示出有本发明实施例的附图可以详细描述及说明本发明以及其他有利设计方案和其他优点。其中：
图1示出了根据本发明的开关设备的侧面图，以及
图2示出了根据图1的箭头方向“I”的连接导体装置的视图，该连接导体装置具有功率开关的分隔区。
具体实施方式
现参照图1。
一种金属浇封型、气体绝缘的、尤其是SF6气体绝缘的高压开关设备10包括一个带有三个功率开关电极12、13、14(简称为开关电极)的高压功率开关11，这些功率开关电极水平上相叠地设置在封装壳体15之中。由此开关电极12、13、14的纵轴位于平行于图示平面的一个平面中；在运行时的开关设备中，该平面是垂直的。由此，封装壳体15椭圆形地具有垂直的宽侧面，其中观察者仅能看到面对的宽侧面16。
输出导体17、18、19从各个开关电极12、13、14中垂直于宽侧面16或垂直平面向外延伸，开关电极12、13、14处在该垂直平面中并且在那里在过渡件(未示出)中终结，这些开关电极通过该过渡件与在此为两部分的连接导体壳体23中的连接导体20、21、22连接。由两个相互连接的壳体部件23a、23b组合而成的连接导体壳体23具有法兰24、25、26，连接导体壳体23(在此是壳体部件23a)通过该法兰侧向上固定在封装壳体15的宽侧面16上。固定方式在此不作描述。
壳体部件23a也如壳体部件23b都狭长地构成并且以其狭长竖立且垂直于开关电极12、13、14的中轴并且平行于开关电极12、13、14的中轴平面。壳体部件23a的水平宽度和封装壳体15的水平宽度确定了开关设备的宽度，以垂直于图1的图示平面为基准测量。
连接导体壳体23向上伸出封装壳体15并且在两端具有分别在平面E1和E2中垂直相叠设置的法兰27、28、29；30、31、32，这些法兰成对地相互在壳体部件23b的相对的侧面上对准。平面E1和E2竖立且垂直于其中存在开关电极12、13、14的中轴的平面。在这些法兰上在每个隔离绝缘体33、34(在此仅示出法兰27和30的隔离绝缘体；在其他法兰中也设有相同的绝缘体)的间隔缝隙下各法兰连接一个用于各个母线隔离开关的隔离开关壳体的接口法兰35、36(在此也仅是法兰27、30具有参考标记)，在该母线隔离开关中具有未示出的隔离开关电极，其相叠地设置并且位于一个平面中，该平面平行于开关电极12、13、14的中轴平面。
在图1中示出了两个隔离开关壳体；根据所涉及的母线数量，当然也可以仅存在一个隔离开关壳体27或38。在单母线中，仅隔离开关(在图示中)设置在其左边或右边；在双母线装置中，安装有两个隔离开关或两个隔离开关壳体。
连接导体20、21、22这样在连接导体壳体23中导向，即需保证对于其他相线的连接导体足够的间距。从而，连接导体20从法兰24开始首先以第一部段20a水平且垂直于宽侧面16延伸，并且随后在一个同样水平延伸的第二部段20b上平行于宽侧面16延伸，从而该连接导体利用其垂直向上直至法兰29、32高度延伸的第三部段20c绕过连接导体21、22。连接导体20在其上方端部处以第四部段朝着法兰29或32延伸或者通过两个法兰的T型件延伸。连接导体21以与连接导体20相似的方式几乎垂直向上的延伸并且或朝着法兰28或31导向或朝着两个法兰导向。连接导体22将开关电极与法兰28或31连接或与两者都连接。连接导体22将开关电极14与法兰27或30连接或与两个都连接。关于连接导体21、22形状的细节不再赘述。仅仅重要的是，所有的连接导体20、21、22基本上平行于开关电极12、13、14的中轴平面垂直向上延伸并且保证了与各个其他相线的连接导体的间距。
位于法兰24、25、26和法兰27、28……的区域中的绝缘体(在此未以参考标记标注)都是和用于单向封装的隔离绝缘体相同的隔离绝缘体。在本文开头，在现有技术的描述中记载到，例如在母线和封装壳体之间的多个绝缘体是所谓的三相的绝缘体，其由三条相线穿过。很明显的是，这种三项的绝缘体的制造，尤其是其要用于分离封装空间时，制造费用是比较高的，因为三个连接导体在绝缘体中穿过时需要合适的密封件。所以，对于单相的封装使用隔离绝缘体可以简化开关设备的结构并且减少制造费用。
本发明的优点在于，在功率开关和母线隔离开关的多个开关电极之间的连接导体或者普遍对于母线的连接导体都设置在连接导体壳体之中。因此，该连接导体壳体设计为连接模块，其在母线或母线隔离开关的气室与功率开关的气室之间形成气室分隔，从而例如在开启功率开关的气室时不再需要开启母线隔离开关或母线的气室。
在实施方式的说明中描述了，具有母线的母线隔离开关位于功率开关的上方。当然也可以考虑，连接导体装置或连接模块的上部段直接连接到一条母线和两条母线。

Claims (8)

1.一种多相的、优选金属浇封型的、气体绝缘的高压开关设备，其具有：一个高压功率开关，其带有每个相线的各个开关电极；以及至少一个母线隔离开关，其带有每个相线的隔离开关电极，其特征在于，所有相线的开关电极(12、13、14)在垂直延伸的平面中相叠地设置在封装壳体(15)中，即各个母线隔离开关的隔离开关电极也相叠地设置在开关电极(12、13、14)上方，并且所述高压开关设备设有连接导体装置(20、21、22；23)，所述连接导体装置在封装壳体(15)上通过一个端部连接到所述封装壳体的宽侧面(16)上并且通过其另一端部连接至少一个所述母线隔离开关。
2.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，所述连接导体装置(20、21、22；23)具有一个至少单件式的连接导体壳体(23)，在所述连接导体壳体中设置有连接导体(20、21、22)。
3.根据权利要求1所述的开关设备，其特征在于，所述连接导体壳体(23)狭长矩形地构成并且侧向上垂直于所述连接导体壳体(25)，并且所述封装壳体(15)垂直向上伸出，从而在位于所述封装壳体上方的连接导体壳体部段上可连接和被连接有至少一个所述母线隔离开关。
4.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述连接导体装置(20、21、22；23)是连接模块，所述连接模块具有独立的气室，从而在开启所述功率开关的气室时不会开启至少一个所述母线隔离开关。
5.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，在所述封装壳体(15)和所述连接导体壳体(23)之间的多个法拉连接装置上各设有一个位于平行于所述开关电极(12、13、14)的中轴平面的平面中的承载-或隔离绝缘体。
6.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，在所述用于每个母线隔离开关的隔离开关电极的连接导体壳体(23)的法兰连接装置上各设有至少一个隔离绝缘体，其中依次成对的绝缘体也位于一个平面中，所述平面竖立且垂直于开关电极(12、13、14)的中轴平面。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的开关设备，其特征在于，所述这些绝缘体用于单相的封装件并且仅由一条连接-或接口导体穿过。
8.根据前述权利要求中任一项所述的开关设备，其特征在于，在所述连接导体壳体(23)的位于所述封装壳体(15)上方的部段仅设置有一个隔离开关，所述隔离开关在一个侧面上设置或在另一侧面上设置或在两个侧面上相对都设置对应于相线数量的多个隔离开关电极，其中所述成对组成的绝缘体的中轴相互对准并且位于一个平行于所述开关电极(12、13、14)的中轴平面的平面中。
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