CN102279351B - 用于执行电缆的介电测试的装置和电气组合开关设备 - Google Patents

Abstract

一种用于执行电缆的介电测试的装置，包括接线柱，其配合在支撑件中并且分别电连接到所述电缆，排列成能够电连接到上述接地集电器，以便在将输入指配装到电缆的连接插件上之前并且将输入接触夹子配装在所述输入指上之前使所述电缆接地，所述集电器在闭合位置和打开位置之间可运动地安装在所述支撑件内，在所述闭合位置，它将所述接线柱彼此电连接，以使得输入指和卡子能够配装，并且也在设备的工作期间，在所述打开位置，它与所述接线柱分离，以使得电压能够输入。并且所述装置包括互锁装置，该互锁装置与集电器并与设备的接地装置协作，以便在设备没有接地时防止所述集电器打开，并且在所述集电器还没有放回到位时防止所述设备的基底的断开。

Description

用于执行电缆的介电测试的装置和电气组合开关设备

技术领域

本发明涉及一种通过在电气设备如中压组合开关设备内的电缆上输入电缆来在该电缆上进行测试的用于电缆的介电测试的装置、用于借助于放置在所述电缆的端部上的输入指(inputfinger)输入电压的装置、设计成在组合开关设备工作期间将所述输入指接地并且在电压输入过程中被去除的接地集电器(collector)、用于将设备接地的装置以及能够在测试进行时如果设备没有接地防止接地集电器被去除并且在测试已经执行如果上述接地集电器没有返回到将所述输入指接地的服务状态则防止设备的接地断开的互锁装置。

背景技术

在电气设备，如中压组合开关设备安装或操作期间，将两个设备彼此连接的电缆会退化，这些电缆例如会被机械挖掘机等损坏。因此操作者不得不通过向电缆输入电压来用测试设备测试这个电缆，并且定位故障以便进行修理。

这是当维护车辆来到现场时在中压组合开关设备上实现的，该维护车辆配置为在中压电缆上进行测试并且定位电缆上的故障。

这个电缆测试可以在电缆连接插座上进行，该插座上配备有插头，在设备已经接地之后该插头被去除，或者在电缆没有插头或者用户不希望接触插座连接的情况下借助于特定的套筒(bushing)。在测试借助于专用套筒进行的情况下，接地集电器在工作过程中将接触指(contactfinger)彼此连接，在测试时这个集电器被去除以执行电压的输入。

在执行测试时，接地集电器在设备已经接地之后被去除。在接地安全功能不再起作用的同时执行将接触指配合在套筒上，如同将接触夹(contactgrip)配合在接触指上以输入电压。在测试结束时接地集电器有可能固定不牢，或者操作者可能已经忘记将它连接到主地电位。

发明内容

本发明克服这些缺点并且提出一种通过在电缆上输入电压来在该电缆上执行介电测试的装置，该装置结构简单并且能够在安全条件提高的情况下进行测试。

为此目的，本发明的目的是提供一种用于电缆的介电测试的上述类型的装置，该装置的特征在于它包括接线柱，该接线柱配合在支撑件中并且分别电连接到所述电缆上，所述接线柱布置成能够电连接到上述接地集电器，以便在将输入指配合到电缆的连接插件并且将输入接触夹配合到所述输入指上之前将电缆接地，所述集电器在关闭位置和打开位置之间可移动地安装在所述支撑件上，在所述关闭位置并同样在设备工作期间，它将所述接线柱彼此电连接，以使输入指和接触夹能够配合，并且在打开位置，它与所述接线柱分离开以使得电压能够输入。

根据特定的实施方式，集电器在上述两个位置之间可旋转运动地配合。

根据特定特征，这个集电器包括两个电接地导电棒，这两个导电杆彼此固定并且分隔开特定距离，该特定距离基本上对应于接线柱的直径，所述集电器围绕称为枢转销的销钉铰接安装，该销钉与所述支撑件成一体，且铰接轴垂直于所述枢转销的轴线延伸，所述枢转销和其他接线柱平行于彼此延伸，并且能够位于相同平面上，所述集电器能够在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置，所述接线柱被夹在两个导电棒之间并因此被接地，而在所述打开位置，所述接线柱位于所述集电器的外侧。

根据另一特征，接触压力弹簧对每个弹簧来说借助于穿过配装在两个棒之间的垫片的螺栓确保集电器和接线柱之间的接触压力，并且通过螺母的作用标定到根据短路承受程度的力值。这使得接触压力能够在继电器的闭合位置施加到接线柱上，并且使得电流在短路的情况下能够被去除。

根据另一特征，继电器借助于抓持手柄可操作。

根据另一特征，上述互锁装置包括杆，所述杆在其端部之一包括栓锁，所述杆相对于支撑件在第一位置和第二位置之间平动地安装，在所述第一位置，所述栓锁禁止手柄转动，并且所述杆的第二端与设备的接地机构的操作轴协同以使后者能够操作，而在所述第二位置，所述栓锁使得所述集电器能够借助于手柄转动，并且所述杆的第二端防止所述设备的接地装置的操作轴的操作。

根据另一特征，所述操作轴包括开口，该开口被设计成使得杆的第二端能够插入，并且在集电器的闭锁位置，所述栓锁介于所述手柄和所述集电器之间，并且所述杆的第二端位于上述开口的外侧，由此使得操作工具能够插入，并且在解锁位置，所述栓锁不再介于手柄和集电器之间，并且所述杆的第二端插入到所述轴的上述开口中，以防止操作工具插入后者中。

根据另一特征，这个装置还包括用于将杆保持在手柄的闭锁位置的装置。

根据另一特征，所述互锁装置还包括配合在牢固固定到集电器上的称为第二杆的杆的端部的凸轮，所述凸轮与叉形元件协同，该叉形元件相对于支撑件滑动安装并且相对于所述支撑件在所述叉形元件与称为第一杆的杆分离的第一位置和所述元件与所述杆配合以防止后者移动的位置之间可移动。上述第一位置对应于集电器闭合的位置，而第二位置对应于集电器打开的位置。

根据特定特征，操作轴包括开口，用于插入操作工具，并且后者的开口和设置在所述轴上的用于杆的插入的开口布置成只要操作杆还没有被去除，则防止杆插入到用于插入杆的这个开口中，由此防止集电器解锁。

根据另一特征，这个装置包括棒形式的两个支撑件，在由电磁力导致发生短路故障时，所述支撑件确保接线柱和枢转销的刚性固定和精确定位。

根据特定特征，被设计成支撑接触指、接线柱、集电器和互锁装置的电缆的连接插件所形成的组件配装在形成支撑件的模块外壳内，能够配装在配电盘的前面板上设置的开口内。

有利地是，这个外壳通过组合开关设备的分隔壁作用为中压绝缘套筒，并且执行介电绝缘。

本发明的再一目的为提供一种中压组合开关设备，包括测试装置，该测试装置包括单独或者组合提取的上述特征。

附图说明

但是本发明的其他优点和特征将从下面参照仅为举例目的给出的附图的详细描述中更清楚地理解，图中：

图1是说明配备有根据本发明的电缆测试装置的中压组合开关设备所执行的电气功能的单线布线图；

图2是设计成在前面板上配备有根据本发明的电缆测试装置的中压组合开关设备的面板的透视图；

图3是示出具有互锁装置的电缆测试装置且其连接在中压设备的箱体上的透视图；

图4是更具体示出相插件与接地集电器杆的连接的中压组合开关设备的局部视图；

图5是示出根据本发明的电缆测试装置的内部的透视图；

图6是接地集电器的透视图；

图7和7a是示出电缆测试装置并局部示出在电缆测试之前处于设备的工作位置的互锁装置的局部透视图；

图7b是示出用于保持栓锁就位的装置的局部视图；

图8是在设备接地之后和接地集电器解锁之前的类似于前面视图的视图，包括在底部的互锁的细节；

图9是在接地集电器解锁之后的类似于前面视图的视图，并且处于设备接地位置的禁止位置，且电压输入指已经配装；

图10和10a是类似于前面视图的视图，示出处于电缆测试位置状态的设备，接地集电器已经从接线柱上去除；

图11是类似于前面视图的局部透视图，是在前盖已经配装之后的状态。

具体实施方式

在图1中，已经示出中压组合开关设备，其电连接汇流排J到电缆C上，并且包括根据本发明的电缆测试装置D。这个组合开关设备一方面主要包括有源部分A，另一方面主要包括电缆的接地装置B，有源部分A包括开关或断开断路器，在电缆输入到点a时，接地装置能够断开E。中压组合开关设备1的面板T如图2所示，其包括一组并排的组合开关，每个组合开关包括容纳有源中压零件3，即，开关或断开断路器以及接地开关的箱体。每个组合开关1还包括在其前面板上的壳体O，其设计成容纳电缆测试装置2或在它需要增加位于其上的低压设备单元的尺寸的情况下容纳低压设备单元4。

在图3中，已经局部示出了已经拆卸了顶面板和底面板的组合开关的侧面。因此，所示出的组件包括框架H，在框架H上固定具有设备的有源部分的电缆测试装置D及其互锁装置I。

在这个图中，除此之外随后示出的是：接地开关操作机构5、接地开关操作轴6和开关或断路器的操作轴7。

在图4中已经示出相插件15、16、17在接地开关的输出8、9、10上的连接，电缆测试装置的接地集电器11连接到中压设备的接地集电器上。

在图5中，根据本发明的电缆测试装置包括配装在基本上长方体形状的外壳33内的三个输入指12，这三个输入指12被设计成配装在电缆的连接插件34上并且其上配合连接夹子(connectinggrip)(未示出)，以便进行电缆的测试，来执行这些电缆的故障诊断。该装置还包括：借助于操作手柄27c可接合的接地集电器27；接线柱形式并分别设计成分别接地三个相导体相1、相2和相3的三个接地插件15、16和17；枢转销18，该枢转销18作为用于接地集电器27的枢轴并且通过电连接装置电气接地；每个接地集电器27的栓锁装置20，称为栓锁；以及接触压力弹簧21，该弹簧能够在集电器27和插件15、16和17上施加压力。互锁装置I的第一部分包括栓锁20和称为第一互锁杆的杆13，所述栓锁配合在所述杆13的其中一个端部13a，所述杆通过其第二端部13b连接到接地开关的操作机构5的操作轴6(图3)，所述杆13被操作心轴26操纵，所述心轴26和所述栓锁20在顶部位置和底部位置之间可以平动，在所述顶部位置，所述栓锁20防止集电器27打开，并且杆13使接地开关操作轴6能够被操作，而在所述底部位置，所述栓锁20释放所述集电器27，使其能够转动，并且杆13防止接地开关操作轴6的操作，所述杆13与设置在操作轴6中的径向开口6a协作。这个组件容纳在支持介电和机械功能的外壳33中。

在图6中，接地集电器27被单独示出，并且包括两个重叠的导电棒27a、27b，例如，它们由铜制成，彼此固定，所述棒被垫片27d分隔开，两个棒27a、27b之间的分隔距离的长度基本上对应于相插件或接线柱15、16、17的直径以及枢转销18的直径。

这组两个棒27a、27b经由其一端围绕上述枢转销18铰接，且铰接方向Y垂直于上述枢转销18的轴线X延伸。这两个棒固定安装到称为第二杆的杆28上，其一端固定到凸轮29上，凸轮的功能将在下面描述。

枢转销18电气接地，并且集电器27借助于手柄27c可以围绕这个枢转销旋转运动。接地连接销22也固定到顶部棒27a上，并且设计为接地电压输入装置。对于每个弹簧来说，接触压力弹簧21通过螺栓38提供集电器27a、27b与接线柱之间的接触压力，并且借助于螺母37的作用来标定到根据所需短路承受水平的压力值，所述螺栓38穿过两个棒之间设置的空间27d。

也应指出的是压缩螺旋弹簧也可以配合在棒之间，并然后将用于牵引来实现所需压缩。

也应指出的是外壳33也执行通过中压组合开关设备的分隔壁的套筒的功能，以便实现与开关断开器的连接，由此防止在执行电压输入操作时中压组合开关设备对地起弧。

也应指出的是支撑件14借助于枢转销18并也通过外壳33执行部件15、16和17的固定，该支撑件14牢固固定到该枢转销18上。

工业上，电缆测试子组件处于套件形式封装的样式，能够由配电盘制造商以模块方式配装。

应注意到，根据特定实施形式，测试设备在注入指上的连接是借助于凸连接类型的短路器(crowbar)实现的，该凸连接类型的断路器能够夹在测试的装置的凹类型的连接系统上。

根据另一种未示出的实现方式，注入的指与连接多个触头配合，其插在测试的装置的凹类型的连接装置上，而不需短路器。这种类型的直接连接允许更好的紧凑性和更好的介电保持。

下面参照附图描述根据本发明的电缆测试装置的操作。

在图7中，设备处于工作中。两个棒27a、27b以相切的方式处于在三个接地插件15、16和17(对应于相1、2、3)的短路位置。为了去除对地的短路而不切断线路电源，四个接触压力弹簧21在棒27a、27b和相插件15、16和17上施加标定的力。在这个位置，栓锁20处于顶部位置，并且位于集电器之前，防止这个集电器转动。连接到栓锁20上的心轴26不能被向下驱动，这是由于接地开关机构的轴6的径向开口6a没有面对杆13的端部13b，导致杆13不能插入到径向孔6a中，轴6不处于对应于图7a所示的设备的接地位置的直角位置。此外，推杆25被压在栓锁20内设置的凹口35中，以保持所述栓锁20就位，如图7b所示。

根据另一种未示出的实现方式，互锁25被去除并且由能够将轴2保持在闭锁位置的锁环(staple)替代。该锁环包含弹簧，能够在集电器的闭锁位置将轴2阻挡在锁环的圆形部分。

在图8中，设备接地，这具有使操作轴能够旋转直到轴的径向开口6a面对杆13的端部13b为止的效果。当栓锁20的操作心轴26被操作时，这使得这个杆能够插入这个开口内侧并在其中滑动。

从而，在电压输入指已经配装之后，操作者可以移动推杆25，来借助于心轴26通过接地开关的操作机构的操作轴6使得栓锁20滑动。心轴26的这个运动导致杆通过接地开关的操作机构的操作轴的径向开口6a的运动。这个杆13然后阻挡操作轴6的开口，由此防止操作者操作接地开关，如图9所示，将这个接地开关阻挡在设备的接地位置。只有操作轴6处于接地位置，驱动栓锁20和杆13的心轴26的这个滑动才有可能。

在相反的状态下，即，设备连接到线上，这个轴6的径向开口6a角度偏移并由此任何栓锁运动都是不可能的。栓锁20保持不动而防止接地集电器打开。

栓锁处于底部位置，集电器27能够围绕枢转销18被驱动旋转大约90度的角度，如图10所示，这具有集电器不再处于相的接地插件1、2和3上的短路位置的效果，接地插件不再接地。此外，在集电器27的这个运动过程中，连接到解脱的接地集电器27上并连接到其手柄27c上的轴28已经驱动凸轮29做相同旋转运动。在这个运动中的凸轮与互锁装置的第二部分配合，以防止栓锁20被心轴26致动，并由此防止杆13被致动。

以这种方式，当解脱的接地集电器被打开时，杆13保持处于轴6内，并由此确保设备处于接地位置的安全位置。互锁装置由此执行栓锁的固定，只要接地集电器还没有在三个相插件上再次短路。

也应指出的是，机械指示器24可以给出设备处于何种状态的指示。

根据图10a，互锁装置的这个第二部分包括能够相对于外壳33在两个位置之间滑动的叉形部分，这两个位置分别是叉30与设置在栓锁20内的第二凹口36协作以便使栓锁不运动的位置和叉30与栓锁分离以使得栓锁能够操作的第二位置。

在测试之后，接地集电器27再次配装，这导致凸轮29和叉形部分30构成的互锁装置被解锁。这使得连接到栓锁并连接到杆13上的心轴26能够向上移动，以将接地集电器27再次闭锁。因此电压输入指可以在完全安全的状态下与测试设备断开并且电压输入指可以被取走。前面板31因此能够再次配装，具有由挂锁搭扣32执行前面板的上锁的可能性。

为了保护解脱的接地集电器的铜，前面板31在其底面上包括密封件，该密封件被压在热塑性外壳33的边缘上。设备因此能够被操作而经由操作轴6离开接地位置，并然后镜操作轴6连接回到线上。

本发明尤其可以应用于中压组合开关设备，并且可以应用于其中电缆的介电绝缘必须借助于专用套筒系统测试的任何设备中。

因此，借助于本发明实现了用于执行测试的装置，由此在执行介电测试以检查电缆的绝缘时在配装或者去除接触卡子时丧失接地功能的技术问题得以克服。

互锁确保了良好限定的安全和操作位置，并且与操作机构的机械连接控制设备的接地开关。

在测试过程中去除的脱开的集电器然后通过简单的旋转予以重新装配，集电器短路三个接地插件，而不需螺纹拧紧，由此提供了最大的安全。

根据本发明的这个测试电缆的模块可以同样实现电缆缺陷的一些检查(研究)，而且进行一些电缆的诊断，例如，介损类型，而不需要将中压夹子取下。这种介损的测量是诊断的第一阶段，允许给出电缆连接的全局状态并且是电缆老化的特征。这个阶段在测量局部放电中是初步的，这允许预定位电缆有可能的虚弱点。在介电改装和改造绝缘之后，该系统可以用于实现局部放电类型的电缆诊断。

本发明自然不局限于仅作为举例目的给出的所描述和图示的实施方式。

相反，本发明延展到涵盖所描述装置的所有技术等价物以及其组合，只要后者是根据本发明的精髓实现的。

Claims (14)

1.一种用于执行电缆的介电测试的装置，通过在中压组合开关设备中的所述电缆上输入电压来执行对电缆的测试，用于借助于放置在所述电缆的一端的输入指在所述电缆上输入电压的装置，接地集电器设计成在所述中压组合开关设备工作期间将所述输入指电接地，并在电压输入期间去除，用于接地设备的装置，和互锁装置，所述互锁装置能够在进行测试时如果设备没有接地的情况下防止接地集电器被去除，并且在测试已经进行后如果上述接地集电器没有返回到工作状态来接地所述输入指的情况下防止设备接地的断开，

其特征在于，它包括接线柱(15、16、17)，其配合在支撑件(14)中并且分别电连接到所述电缆，所述接线柱布置成能够电连接到上述接地集电器(27)，以便在将输入指(12)配装到电缆的连接插件(34)上之前并且将输入接触夹子配装在所述输入指上之前使所述电缆接地，所述接地集电器(27)在闭合位置和打开位置之间可运动地安装在所述支撑件(14)内，在所述闭合位置并且也在设备的工作期间，它将所述接线柱彼此电连接，以使得输入指和夹子能够配合，在所述打开位置，它与所述接线柱分离，以使得电压能够输入。

2.如权利要求1所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，所述接地集电器(27)在上述两个位置之间可旋转运动地安装。

3.如权利要求1或2所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，所述接地集电器(27)包括两个电接地导电棒(27a,27b)，该导电棒彼此固定，并且分隔开特定距离，该距离基本上对应于所述接线柱的直径，所述接地集电器(27)围绕称为枢转销(18)的销铰接，该枢转销(18)与所述支撑件(14)成一体，铰接轴Y垂直于所述枢转销的轴线X延伸，所述枢转销(18)和其他接线柱(15,16,17)彼此平行延伸，并且位于相同平面上，所述接地集电器(27)在闭合位置和打开位置之间可运动，在所述闭合位置，所述接线柱被夹在两个电接地导电棒之间，并从而接地，而在所述打开位置，所述接线柱位于所述接地集电器外侧。

4.如权利要求3所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，接触压力弹簧(21)对于每个弹簧来说借助于螺栓(38)确保两个电接地导电棒(27a,27b)和接线柱之间的接触压力，该螺栓(38)穿过配装在两个电接地导电棒(27a,27b)之间的垫片，并且该接触压力通过螺母(37)的作用标定到根据短路承受水平的力值。

5.如权利要求4所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，所述接地集电器(27)借助于抓持手柄(27c)可操作。

6.如权利要求5所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，上述互锁装置包括杆(13)，所述杆在其一端(13a)具有栓锁(20)，所述杆(13)相对于所述支撑件(14)在第一位置和第二位置之间平动地安装，在所述第一位置，所述栓锁(20)禁止手柄(27c)的转动并且所述杆的第二端(13b)与设备接地机构的操作轴(6)配合来使后者能够操作，在所述第二位置，所述栓锁(20)使接地集电器(27)能够借助于所述手柄转动，并且所述杆的第二端(13b)防止所述设备的接地装置的操作轴(6)操作。

7.如权利要求6所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，所述操作轴(6)包括开口(6a)，该开口设计成使所述杆的第二端(13b)能够插入，并且在接地集电器的闭锁位置，所述栓锁(20)置于所述手柄(27c)和所述接地集电器(27)之间，且所述杆的第二端(13b)位于上述开口(6a)的外侧，由此使得操作工具可以插入，并且在解脱位置，所述栓锁(20)不再置于所述手柄(27c)和所述接地集电器(27)之间，且所述杆(13)的第二端插入轴(6)的上述开口(6a)中，由此防止操作工具插入后者中。

8.如权利要求7所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，还包括用于将杆(13)保持在手柄(27c)的闭锁位置的推杆(25)。

9.如权利要求6、7或8所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，所述互锁装置I还包括凸轮(29)，该凸轮配装在称为第二杆的杆(28)的端部，该第二杆牢固固定到接地集电器(27)上，所述凸轮与相对于支撑件滑动安装并且相对于所述支撑件在第一位置和第二位置之间可移动的叉形元件(30)相协同，在所述第一位置，所述叉形元件与称为第一杆的杆(13)分离，而在所述第二位置，所述叉形元件与杆协同以防止后者的移动，上述第一位置对应于接地集电器闭合的位置，而上述第二位置对应于接地集电器打开的位置。

10.如权利要求9所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，所述操作轴包括用于插入操作工具的开口，且操作轴中用于插入操作工具的开口和用于插入杆(13)的开口(6a)布置成只要操作杆还没有取下，就防止杆插入到用于插入杆的这个开口中，由此防止接地集电器的解脱。

11.如权利要求10所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，它包括两个棒形式的支撑件(14,14a)，在发生电动力诱发的短路故障时，所述支撑件确保接线柱(15,16,17)以及枢转销(18)的刚性固定和精确定位。

12.如权利要求11所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，由设计成支撑着输入指(12)、接线柱(15,16,17)、接地集电器(27)和互锁装置I的电缆的连接插件所形成的组件配装在形成支撑件的模制外壳(33)中，能够配合在组合开关设备的前面板上设置的开口O中。

13.如权利要求12所述的用于执行电缆的介电测试的装置，其特征在于，所述外壳(33)作用为通过组合开关设备的分隔壁的中压套筒，并且执行介电绝缘。

14.一种中压组合开关设备，包括根据前述权利要求中任一项所述的测试装置。