CN103329373A - 用于高压开关设备的开关板及其设立方法 - Google Patents

Abstract

一种用于高压开关设备的开关板(1)包括：第一、第二和第三电流相的相应气体绝缘的断路器(112,212,312)，其中所述断路器沿着x方向彼此平行地设置；所述第一电流相、所述第二电流相和所述第三电流相的相应隔离开关(152,252,352)，其中所述隔离开关分别具有隔离段(154,254,354)，并且其中所述隔离段彼此平行地设置；所述第一电流相的第一母线相导体节段(174)和所述第二电流相的第二母线相导体节段(274)，其中所述第一母线相导体节段和所述第二母线相导体节段(174,274)沿着横向于所述x方向走向的y方向彼此平行地延伸，以及用于连接所述第三电流相的第三母线相导体节段(374)的母线连接端(359)。

Description

用于高压开关设备的开关板及其设立方法

技术领域

本发明的方面涉及一种用于高压开关设备的开关板，尤其涉及用于具有母线的开关设备的开关板。根据本发明的方面，开关板具有断路器、隔离开关和母线相导体节段。本发明的其它方面涉及具有这样的开关板的高压开关设备并且涉及用于设立高压设备的方法。

背景技术

开关设备对于将电能从发电站运输到最终用户的能源网很重要。这样的开关设备包括一个或多个母线和开关板，其用于将能源网的进线或出线、例如远程输电线可开关地耦合到母线上或用于将母线可开关地彼此耦合。

在不同的待开关的电压方面划分开关设备。高压开关设备在此被视为具有至少300kV、尤其是至少420kV的额定电压的开关设备。在高压和中压的情况下，经常使用气体绝缘的开关设备，其中导线由保护气体（例如SF6）包围。为此目的，电组件设置在气密的壳体（封装）内，所述气密的壳体限定用于保护气体的气室。

高压开关设备根据其封装基本上也可以分成两种不同的类型：一方面是一种具有三相封装的母线的类型，也就是说，用于所有三个电流相的相导体安置在共同封装的气室中，而另一方面是一种具有单相封装的母线的类型，也就是说，用于通常三个出现的电流相中的每一个电流相的母线的各个相导体至少分段地具有单个封装并且因此通过壳体节段彼此分离。

相应开关设备类型的选择（单相封装或三相封装）在很大程度上通过待开关的额定电压预先给定：因此，例如对于至少300kV并且特别是至少420kV的额定电压主要可以考虑具有单相封装的母线的开关设备：单相的封装允许十分有效地屏蔽出现的高压。但是，单相封装的开关设备的结构花费高并且占空间，因为必须为母线的每个相导体提供自己的壳体。这些壳体还必须具有一定体积，以便允许导线与接地壳体部分有足够的距离，使得电击穿的风险充分降低。

因为尤其在经济上升地区的能量需求突然增长，所以期望能够在尽可能短的时间内构建开关设备，以便迅速满足该需求。然而，这特别是在高压开关设备具有单相封装母线的情况下困难，因为这样的开关设备如先前所述那样必须由多个单件组装而成并且随后必须根据其可运转6027经历广泛的测试，并且因此结构复杂且费时。另外，这样的具有单一（einfach）封装的母线的高压开关设备在结构中也相对占空间，并且期望在可供使用的空间有限的区域内(例如在人口稠密地区附近)尽可能减小该空间需求。最后，对开关设备最重要的要求是操作安全性，在此方面绝不接受任何妥协。

发明内容

在此背景下，提出根据权利要求1的开关板、根据权利要求18的开关设备和根据权利要求19的方法。本发明的其它细节、特征和有利的扩展方案从从属权利要求、从附图以及从其描述中得出。

根据本发明的第一方面，提供用于高压开关设备的开关板。开关板具有母线，该母线具有第一电流相、第二电流相和第三电流相的相应母线-相导体。开关板包括第一电流相、第二电流相和第三电流相的相应气体绝缘的断路器，其中这些断路器沿着x方向彼此平行地设置。此外，开关板还包括第一、第二和第三电流相的相应隔离开关，其中这些隔离开关分别具有隔离段，并且其中这些隔离段彼此平行地设置。此外，开关板包括第一电流相的第一母线相导体节段和第二电流相的第二母线相导体节段，其中第一母线相导体节段和第二母线相导体节段沿着横向于x方向走向的y方向彼此平行地延伸。此外，开关板还包括用于连接第三电流相的第三母线相导体节段的母线连接端，其中第一和第二母线相导体节段和母线连接端可通过相应电流相的隔离开关与相应电流相的断路器电连接，其中第二母线相导体节段将分界平面定义为在x和y方向上走向并且包含第二母线相导体节段的中心的平面，并且其中三个隔离段中的每一个至少部分地设置在分界平面的面向三个断路器的侧上。

根据本发明的第二方面，提出一种用于建立高压开关设备的方法。在此，所述建立活动例如还包括这种开关设备的制造、升级和/或维修。所述方法包括：在位置上远离用于高压开关设备的安装地点的标准化运输容器中提供预装配的开关板、尤其是在此描述的任何一种开关板，其中开关板具有第一电流相的第一母线相导体节段和第二电流相的第二母线相导体节段。因此，在运输状态中，开关板、尤其是用于所述电流相中第一和第二电流相的母线相导体节段和用于开关板的第三电流相的母线连接端具有比运输容器的内高更小的结构高度。此外，所述方法还包括将在运输容器中的开关板运输到用于高压开关设备的安装地点。在实施方式中，开关板在运输时至少部分地以保护气体填充。此外，所述方法包括第三电流相的第三母线相导体节段到开关板的母线连接端上的连接，从而使第三电流相的母线相导体节段具有比运输容器的内高更大的结构高度。

在此基本上可以如下理解数字说明，例如两个母线相导体节段，即，可以设置至少两个母线相导体节段；因此，例如还可以设置多于两个母线相导体节段。

附图说明

以下参考附图示出本发明的各个实施方式和一般类型的有利方面。在此，不同的单个特征也可以被省略或与其它特征组合。附图中示出：

图1示出根据本发明的实施方式的开关板的透视图；

图2a至2c示出图1的开关板的侧面剖视图；以及

图3示出图1至2c的开关板的前视图。

具体实施方式

以下参考图1描述根据本发明的实施方式的开关板1。通常在此如此定义开关板，使得其对于例如三个电流相中的每个电流相至少分别包括断路器、隔离开关和母线相导体节段和/或用于连接到母线-相导体的母线连接端。开关板还不必连接到母线。

图1中所示的开关板1被设置用于耦合到双母线上，其中该双母线具有第一母线和第二母线，所述第一母线和第二母线分别具有三个相导体。这些相导体被设计用于承载三相电流的相应电流相。开关板1包含这些相导体的节段：即针对第一母线示出具有对应母线相导体节段174、274和374的相应母线模块170、270和370。同样地，针对第二母线示出具有对应母线相导体节段194、294（见图2b）和394的对应母线模块190、290和390。这些母线相导体节段单相地封装在相应母线模块中。母线模块170、270、370以及190、290和390具有连接端172、272、372、192（见图2a）、292和392，用于连接相应母线-相导体的其它节段。示例性地示出该母线-相导体的其它节段，其连接到所述连接端的其中一些连接端上：例如模块390'借助其它相导体连接到母线模块390的连接端392上。模块390'又具有其它连接端392'，用于这样的其它模块。

对于所述三个电流相中的每个电流相，开关板1具有对应开关板组件100、200或300，其可耦合到对应电流相的母线-相导体上。开关板组件100、200和300除了下面所述的区别彼此在很大程度上相似。以下首先描述用于第三电流相的开关板组件300。

开关板组件300具有断路器模块310，在所述断路器模块中设置断路器。此外，断路器模块310具有第一输出端315和第二输出端，连接件340连接到所述第二输出端。这两个输出端指向相同的方向，即z方向。此外，断路器模块310还具有立式支架318。

连接件340成形为T状并且具有接地输出端（朝z方向）和两个彼此相对放置的侧输出端（朝x方向）。借助接地输出端，连接件340如上述那样连接到断路器模块310的对应输出端。连接件340的所述侧输出端之一通过隔离开关模块350与母线模块370连接，并且所述侧输出端中的另一个通过隔离开关模块380与母线模块390连接。断路器模块310、连接件340、隔离开关模块350或380和母线模块370或390具有在其内部走向的相应导线节段和相应壳体节段，其中各个壳体节段限定用于包围相应导体节段的介电保护气体的相应气体容积。该气体容积可以是自封闭的，或例如通过气体可透过的针式绝缘体与相邻模块的用于保护气体的气体容积连接。

以类似的方式构建用于其余电流相的两个其它开关板组件100和200，并且上面的描述也对应地适合于它们。对于三个开关板组件100、200、300的其它细节在下面尤其参考附图2a至2c进一步描述。

三个断路器模块110、210、310或在其中提供的断路器彼此平行地设置并且定义x方向作为断路器的轴（例如图2a中轴112a）。断路器110、210、310在y方向上彼此隔开并且因此设置在断路器平面（x-y平面）上。

第一母线的母线相导体节段174、274、374也彼此平行地设置并且定义y方向作为与设置它们的方向平行的方向。方向的说明在此不包含绝对的位置说明并且不受平行移动影响。第二母线的相导体节段194、294、394也彼此平行地设置，或与y方向平行地设置。

在图1的开关板1中，x、y和z方向彼此垂直并且因此构成笛卡尔座标系。但这不是强制性的。在修改过的实施方式中，这些方向也可以横向于彼此、也即不平行。在其它实施方式中，x、y和z方向中的至少两个方向、尤其是所有三个方向相互构成至少60°的角和/或彼此垂直。

如在图2a至2c中可以更详细地看出，母线-相导体节段194、294、394在z方向上重叠地设置。因此，母线-相导体节段设置在母线平面（图2b中的平面8a，即y-z平面）中。但也能够实现相导体节段194、294、394的其它设置。彼此相同地构建连接件140、240和340。

图2a以横截面平面示出开关板1的侧面剖视图，所述横截面平面与y方向、也即第一相导体节段174的方向垂直并且其走向通过第一断路器模块110的中心。以下参考图2a更详细地描述第一开关板组件100。

与上述第三开关板组件300类似，第一开关板组件100也具有断路器模块110，所述断路器模块具有立式支架118。立式支架118限定基准平面6并且开关板1完全设置在基准平面6之上。断路器模块110具有断路器112（示意性地示出）和断路器壳体111，所述断路器壳体允许断路器112的气密封装。断路器112具有隔离段。在此，隔离段被定义为如下段：该段在开关打开的情况下构成开关的两个末端之间的绝缘段、但通过由可动的开关元件关闭开关可桥接以便在开关的两个末端之间建立电连接。断路器112可由驱动模块113操作，所述驱动模块能够使可动的开关元件运动，以便打开或关闭开关。断路器112例如将断路器轴112a定义为该断路器的可动的开关元件的运动轴。该断路器轴112a定义x方向。

此外，断路器模块110在隔离段的一侧上具有导体件114并且在隔离段的另一侧上具有另一导体件116。导体件114引向连接端115，开关板1的其它模块可连接到所述连接端，以便与导体件114电连接。这样的其它模块可以是例如隔离开关模块、接地开关模块、电流转换器模块、电压计模块、用于耦合到第二母线上的横向场耦合模块、用于耦合到外部线路（地下或地上）上的连接模块和/或这样的模块的组合。断路器的连接端115朝z方向。连接端115具有位于x-y方向上的连接凸缘。设置在断路器112的另一侧上的另一个导体件116引向连接端117，连接端117同样指向z方向并且具有在x-y方向上走向的连接凸缘。导体件116穿过绝缘体、例如针式绝缘体或分隔绝缘体（Schott-Isolator）117a。绝缘体117a设置在连接端117的平面（x-y平面）中。

连接件140连接到断路器模块110的连接端117上。连接件140构造为T状并且除了连接到断路器模块110的连接端117上的接地输出端以外还具有两个彼此相对放置的侧输出端148。具有与断路器模块110的导体节段116电连接的导体节段145的电导体在连接件140的内部走向。导体件145引向如下节点：从所述节点出发，在侧向上其它的导体件146引向连接件140的侧输出端148。因此，导体节段145和146星状地从所述节点出发延伸到相应侧输出端148或接地输出端。连接件140还可以具有可选的电压计。

侧输出端148设有在z-y平面内走向的凸缘并且设有在凸缘的平面中设置的盘状绝缘体。此外，连接件140具有壳体，所述壳体能气密地封闭连接件的内部，以便在其中容纳绝缘气体。此外，T状连接件140具有可选的电流转换器142。电流转换器142被配备用于测量流经导体件145的电流。电流转换器142优选包括磁线圈，所述磁线圈能够通过磁感应非接触式地测量电流。电流转换器142可以设置在通过壳体限定的气体容积之外。

在连接件140的侧输出端148上装上隔离开关模块150。隔离开关模块150借助输入端158（即通过侧输出端148的凸缘和输入端158的与其配合的凸缘之间的凸缘连接）施加在连接件140的侧输出端148上。隔离开关模块150具有隔离开关152，所述隔离开关具有隔离段154。隔离段154的一侧通过导体节段（例如146和145）与断路器112电连接。隔离段154的另一侧通过母线-连接-导体节段156与下面进一步更详细地描述的母线相导体节段174连接。因此，母线相导体节段174可通过隔离开关152与断路器112电连接。

隔离开关152具有固定接触件和可动接触件，它们可通过隔离段154彼此隔离。在备选的实施方式中，隔离开关还可以具有两个可动接触件，在隔离段154的两侧上各一个。可动接触件可运动，以便选择性地桥接或断开隔离段154。隔离段154在z方向上走向。在实施方式中，z方向甚至可以通过隔离段的方向定义。在所示实施方式中，可动接触件也可沿着z方向运动，或可动接触元件的运动方向也可以定义z方向。

隔离开关152的可动接触元件设置在隔离段154的与断路器112电连接的侧上。隔离开关152的可动接触元件在空间上设置在隔离段154的背离断路器的侧上。

隔离开关模块150无缝地转入到第一母线模块170中。换言之，隔离开关模块150和第一母线模块170彼此一体地构造并且具有共同的壳体。共同的壳体限定可气密封闭的、设置有隔离开关152和第一母线相导体节段174的内部空间中。第一母线相导体节段174在y方向上延伸或定义y方向并且第一母线模块170的壳体节段171至少分段地圆筒状地围绕第一母线相导体节段174延伸。

因此，断路器模块110、连接件140和隔离开关模块150连同第一母线模块170限定一个气室或多个气室，它们允许从断路器112到第一母线相导体节段174进行保护气体封装的连接。

在连接件140的另一侧输出端上设置其它的隔离开关和母线模块190，其包含隔离开关182和其它母线相导体节段194。根据上面已经描述的隔离开关模块150和母线模块170构建隔离开关和母线模块190。

此外，在图2a中示出第二母线模块270和第三母线模块370，它们具有对应的母线相导体节段274和374，母线相导体节段274和374分别用于第一母线的第二电流相和第三电流相。同样示出可选的母线模块290和390，其具有对应的母线相导体节段，这些母线相导体节段分别用于第二母线的第二电流相和第三电流相。此外，进一步在下面参考附图2b和2c更详细地描述这些模块。

分界平面2被定义为在x方向上（即与断路器轴112a平行）并且在y方向上（即与第一或第二母线相导体节段174、274平行）走向并且包含第二母线相导体节段274的中心的平面。隔离段154相对于分界平面2完全设置在断路器112的侧上。在备选实施方式中，隔离段154也可以延伸直至进入分界平面2中，从而使其仅仅部分地设置在分界平面2的面向断路器112的侧上。然而，当隔离段154主要设置在分界平面2的面向断路器112的侧上、尤其其长度的至少70%或甚至至少90%设置在分界平面2的面向断路器112的侧上时，这是有利的。进一步在下面解释所述设置的优点。

以下参考附图2b示出开关板的为第二电流相设置的第二组件200。根据已参考图2a解释的第一组件100构建所述第二组件200并且组件200的从2开始的参考标记对应于组件100的从1开始的参考标记。借助此变化，图2a的描述也适用于图2b（除了在附图中可以看出的和在下面进一步描述的区别以外）。

如在图1中可以看出的那样，断路器212与用于第一电流相的断路器112平行地设置，也就是说，轴212a同样在x方向上延伸。断路器212在y方向上相对于断路器112错开（见图1）。对应地，组件200的其它模块在y方向上也相对于组件100的对应模块在y方向上错开。连接件240、隔离开关模块250和第二母线模块270为如下导体提供气体绝缘的路径，所述导体从断路器212走向直至用于第二电流相的第二母线相导体节段274并且可仅仅通过隔离开关252或其隔离段254隔离。输出端248与图2a的输出端148设置在相同的高度上（也就是说，在z方向上相对于基准平面6具有相同的距离），并且相应地，连接件240的导体节段245和246之间的所述节点也设置在与图2a中的连接件140的对应节点相同的高度上。第二母线相导体节段274与第一母线相导体节段174平行地延伸，也就是说沿着y方向延伸。

第二母线相导体节段274在z方向上相对于第一母线相导体节段174错开地设置。因此，母线模块170和270（和370）沿着在y和z方向上走向的母线平面8a设置。更具体地，两个（三个）母线相导体节段174、274（和374）在母线平面8a中走向。

连接件240的输出端248的中心具有的高度恰恰在第一母线模块170的高度和第二母线模块270的高度之间的中心（在z方向上在基准平面6之上）。通过这种方式可以恰恰以与图2a中对应模块150、170相同的方式构造隔离开关和母线模块250、270，区别在于：图2b中的模块250、270以180°围绕x轴转动。用于第一电流相（图2a中的模块150、170）和用于第二电流相（图2b中的模块250、270）的相同构建的模块的使用降低了不同部分的数量并且因此通过更少的不同部分允许高效的制造和维护。这同样适用于相同连接件140、240、340的使用。

由于以180°旋转，所以可动接触元件在隔离开关252的情况下在空间上设置在隔离段254的与在隔离开关152的情况下所不同的侧上：在隔离开关252的情况下，可动接触元件设置在隔离段254的面朝断路器212的侧上。更一般而言，隔离开关154和隔离开关254彼此相对置地定向，尤其是其可动接触件设置在相应隔离段的不同侧上，即隔离开关154、254之一的可动接触件设置在面向断路器的侧上并且隔离开关154、254中的另一个隔离开关的可动接触件设置在背离断路器的侧上。

对于隔离开关模块和母线模块250、270所述的内容对应地也适用于装在连接件240的第二侧输出端上的模块290，所述连接件240的第二侧输出端上的模块290具有用于第二母线的第二电流相的母线相导体节段294和隔离开关282。对于第二母线，母线模块190、290、390或设置在其中的母线相导体节段194、294、394也沿着在z-y方向上走向的母线平面8a设置。

断路器模块（在图2b中：模块210；同样地还有模块110、310）分别具有两个功率输出端215和217。输出端215的中心在x方向上相对于输出端217的中心以两倍m的共同距离错开、即以图2b中说明的长度m的两倍错开。在实施方式中，此距离两倍m是组件的模块尺寸的三倍。例如模块尺寸可以是720毫米并且所述距离两倍m是2160毫米。

在实施方式中，母线平面8a在x方向上相对于输出端217以共同的距离m错开，远离输出端215。因此，母线平面8a以距离m远离第一输出端215并且以距离3m远离第二输出端217。所述实施方式对应于例如图2a至2c的开关板的变型方案，其中如此选择所述比例，使得三个在图2b中表示为m的长度相同。

在实施方式中，母线平面8b设置在断路器的输出端215和217之间的中心，分别具有距离m。由此，还可以借助与装在输出端217上的部件相同的部件建立输出端215和第二母线（平面8b）之间的、例如用于耦合模块的连接。该中心设置尤其在具有双母线的实施方式中有利。

以下参考图2c示出开关板的为第三电流相设置的第三组件300。该第三组件300根据已参考图2a、2b解释的第一组件和第二组件100、200构建，并且组件300的从3开始的参考标记对应于组件100和/或200的从1和2开始的参考标记。借助所述变化，图2a和图2b的描述也适用于图2c（除了在附图中可看出的并且在下面进一步描述的区别以外）。

因此，根据断路器模块110、210构建断路器模块310并且断路器轴312a与断路器轴112a和212a平行地走向，也就是说，与x方向平行地走向。这些轴112a、212a、312a在y方向上相对于彼此均匀地错开（见图1）。也根据连接件140和240构建连接件340并且其输出端348在z方向上与基准平面6的距离与分别用于第一电流相和第二电流相的对应连接件的输出端248和148在z方向上与基准平面6的距离相同。导体节段346和345之间的节点也在z方向上与图2a和图2b中的对应节点等距地与基准平面6隔开，从而使这些节点或所有三个连接件140、240、340的输出端的位置沿着在y方向上走向的直线。

隔离开关模块350连接到输出端348上。该隔离开关模块包含具有隔离段354的隔离开关352。此隔离开关与图2b中的隔离开关252类似地被构建，并且尤其是隔离开关352的可动接触件在空间上设置在隔离段的与隔离开关252情况下相同的侧上，尤其在隔离段354的面向断路器312的侧上。隔离段354也如其余隔离段154和254那样设置在断路器312的与分界平面2相对的侧上。

隔离段154、254、354彼此平行地设置。在此，术语“平行”也包含“反向平行的设置”，即以180°旋转的元件。因此，隔离段354设置在z方向上。

不同于组件100和200的情况下，在组件300情况下，隔离开关模块350没有与母线模块共同地构造。替代地，隔离开关模块350具有母线连接端359。母线连接端359指向z方向。此外，母线连接端359配备有位于x-y平面中的凸缘。导体节段356引向母线连接端359。导体节段356可通过隔离开关352与断路器312电连接，并且因此母线连接端359可通过隔离开关352与断路器312电连接。

母线模块370可拆开地连接在母线连接端359上，即通过母线连接端359的凸缘和母线模块370的对应连接端378的凸缘之间的凸缘连接来连接，所述母线模块370的对应连接端378的凸缘与所述母线连接端359的凸缘匹配。在这些凸缘之间设置分隔绝缘体359a。分隔绝缘体259a设置在分界平面2的背离断路器的侧上并且与分界平面2平行地延伸。替代分隔绝缘体，还可以使用针式绝缘体。

母线模块370可拆开。换言之，母线连接端359如此被构造用于连接第三母线相导体节段374，使得可构成第三电流相的其中设置第三母线相导体节段374的第三母线模块370。

母线模块370包含用于第三电流相的第三母线相导体节段374和圆柱体状包围母线相导体节段374的壳体节段372。此外，母线模块370包含将母线相导体节段374与输出端378连接并且通过输出端378建立至导体节段356的电连接的导体节段376。因此，导体节段276、256建立从母线相导体节段372至隔离开关352的电连接并且通过该隔离开关建立至断路器312的可选择性隔离的电连接。

母线模块370可拆开（通过释放母线连接端359和母线模块370的对应连接端378之间的连接）对于开关板的运输有显著的优点。由此尤其可以实现降低的结构高度。结构高度在此被定义为在z方向上的高度或在与其中设置有断路器的断路器平面垂直的方向上的高度：更确切地说，结构高度是从开关板的最下方的部分开始（例如从断路器装置的立式支架或从通过此支架限定的基准平面6）开始测量的开关板高度。在此，“下方”被定义为在z方向上从分界平面2到断路器的方向。

开关板的结构高度在已装配第三母线模块370的情况下通过此模块370预先给定。与此相反，在已拆除节段374的情况下，结构高度等于运输高度平面4与基准平面6之间在z方向上的距离。该已降低结构高度通过第二母线模块270和/或通过用于第三电流相的母线连接端359预先给定。因为在拆下母线模块370（并且对应于其它母线模块390）的情况下，开关板完全位于基准平面6和运输高度平面4之间：开关板的所有其余部分、尤其是母线模块270、170和隔离开关模块350设置在这两个平面6和4之间。随着母线模块370（和390）的拆下，开关板处于运输状态并且位于内高不超过平面6和4之间距离的标准运输容器中。

在已拆卸母线模块370（和390）或未装配母线模块370（和390）的情况下，也仍然在开关板上装配具有用于第三电流相的对应隔离开关352（和382）的隔离开关模块350（和380）。这意味着，也已经处于运输状态下也装配这些可动部分，在所述运输状态下，开关板位于运输容器中。因此，不必再在安装地点处装配这些可动部分，而是所述装配和预测试在运输之前可能已经发生，这与在安装地点用于装配和用于测试的巨大时间节省相关。

根据本发明的一个方面，三个隔离段154、254、354中的每一个至少部分地设置在分界平面2之下（更准确地说：在面向三个断路器112、212、312的侧上）。其结果是，如以下解释的那样，可以实现小的结构高度。母线模块170和270也在置于稍微在母线相导体节段174和274之上的区域内延伸。例如，用于保护气体的气体容积的一部分还位于此区域内。因此，开关板在已拆下第三母线-相导体的情况下也稍微在通过母线相导体节段174和274定义的分界平面2之上延伸。附加的高度至少等于为了介电绝缘所出现电压所需的距离。此距离的度量是第二母线模块270的圆柱体状的壳体节段的半径。

开关152、252、352通常也还要求在隔离段154、254、354之上的一定附加空间。此附加空间对于相应开关接触部及其介电绝缘而言是必需的。对于此所需的在隔离段154、254、354上方的附加最小高度在尺寸布置方面对应于有效封装所出现电压所需的距离。

因此，通过使三个隔离段154、254、354至少部分地设置在分界平面2之下，可以实现以下结构高度：相比原本为了介电绝缘母线相导体节段174和274所需的，其没有显著更进一步地位于第二母线或分界平面2之上。因此，能够实现如下运输配置：其包含开关设备的可动的主要部分、尤其是隔离开关，但其结构高度或运输高度平面4低。

在实施方式中，运输高度平面4以比距离d（第一和第二母线相导体节段174和274之间在z方向上的距离，见图2b）更小的距离与分界平面2隔开。在其它实施方式中，运输高度平面4以小于80cm的距离与分界平面2隔开。

图3中示出处于运输状态中的开关板。更确切地说，图3示出运输单元10、所述一个运输容器13和在图1至2c中所示的在运输状态中的开关板，也就是说没有第三母线模块370、390。图3中的参考标记对应于图1至2c中的参考标记，并且因此为了对其进行解释，应参考对图1至2c的对应描述。另外，在隔离开关模块350的连接端359上安放气密的上端部分359b，所述气密的上端部分例如允许将超压下的保护气体保存在隔离开关模块350中，而设置在上端部分359b之下的绝缘体359a（见图2c）不爆裂。上端部分359b同样保护绝缘体359a免受污物损坏并且通过这种方式避免污物能够到达开关板的内部。

图3中的开关板也具有驱动模块113、213、313，所述驱动模块被配备用于操作隔离开关152、252、352和断路器112、212、312。驱动模块113、213、313也在运输状态中与隔离开关和断路器运行准备就绪(betriebsbereit)地连接，因此尤其驱动模块和隔离开关或断路器之间所有对于运行必需的连接端（例如电连接端和/或机械连接端）连接。替代共同的驱动模块113、213、313，还可以设置对于不同开关（断路器和隔离开关）断开的驱动模块。可选地，用于控制断路器和隔离开关以及开关板的其它组件的控制单元也被装配并且可准备好运行地连接。

如此确定开关板的尺寸，使得开关板能够位于标准化运输容器13中。母线-连接端359的结构高度或已拆除了第三母线-模块370（和390）的开关板的结构高度尤其小于270cm。270cm的高度例如对应于（总外高约为290cm的“High cube：高立方体”类型的）典型标准-运输容器的内高。与此相反，已装配第三母线-模块370的开关板的结构高度大于270cm。

图3的开关板以准备好运输的方式来预装配：这意味着，开关板可以仅仅通过必要时放入标准容器中来运输并且容器被运走；并且开关板的已经存在的部分如为开关板的运行而设置的那样或如对应于高压开关设备的构建完成的可运转开关板那样装配在一起（母线模块370、390除外）。

母线连接端359是无母线相导体节段的，也就是说它没有母线相导体节段，没有母线相导体节段连接在所述母线连接端上，母线相导体节段370（和390）已被拆除，连接端359（和389）在这种意义上是未内置的（unverbaut）。

运输容器13是一种标准容器。根据ISO 668，标准容器在全球标准化并且也称作货物容器或海运货物容器。运输容器对于海运已标准化，以便它们可轻松地堆叠。在此，尤其已执行以下标准：一方面，所谓的TEU容器（20英尺当量容器），其长度约为6.1m、宽度约为2.4m。其它的标准容器是长度约为12.2m的FEU（“40英尺当量单位”）容器；长度约为13.7m的45英尺当量单位容器；还有48英尺容器，甚至是53英尺（长度：16.15m）容器。这些容器（也称作运输容器或可运输的标准容器）也全部具有TEU容器的宽度，也即约2.4m。在所谓的标准-立方体-实施中，可运输的标准容器的高度约为2.6m；在高-立方体-实施中，它们的高度约为2.9m。在此涉及外部尺寸。内部尺寸可能略微较小。通过容器的壁厚决定的容器内高通常比上述总高稍微更小，但总高也可以假定为也用于内高的理论最大值。典型的内高比总高小20cm，即在高立方体容器的情况下是270cm。借助这样的标准容器装运比用定制的容器装运明显更加便宜，所述定制的容器不能够被容易地运输到标准容器船上。因此，处于运输状态中的开关板的结构高度（也即基准平面6和与基准平面6平行的运输高度平面4之间的距离）小于290cm或270cm（标准运输容器的最大内高或典型内高）或甚至小于260cm或240cm（TEU容器的最大内高或典型内高）。此外，当宽度（在x-y平面中或在与断路器轴垂直的方向上）小于2.4m时是有利的。

运输高度平面4决定性地由第二母线的高度、也即由分界平面2确定：运输高度平面4就是至少比该分界平面2高出用于第二母线的壳体节段的半径，如在图3和图2b中可容易地看出。然而，此半径不能选择得任意小，因为需要一定的最小半径用于有效屏蔽在运行时出现的电压。

当对于所有三个电流相隔离开关152、252、352（见图2a至2c）也已经存在于运输状态中时是有利的。即这些隔离开关的装配要求广泛的功能测试，因为涉及可动部分并且因此可以在运输之前已经进行这些功能测试。这种可动部分不必再在现场被装配和预测试而是这可以在运输之前已经发生这一事实大大缩短了在现场的构建时间。

为了允许小的结构高度，有利的是，这些隔离开关的隔离段至少部分地设置在分界平面2的面向断路器的侧上。这也有助于将结构高度、即运输高度平面4的高度保持得小，如进一步在上面描述的那样。

图3中示出的运输单元10以以下方式考虑上面所示的观点：运输容器13以宽度b和高度h限定内部容积12，所述宽度和所述高度不超过标准容器的宽度和高度。尤其是宽度b小于2.4m，并且高度小于2.9m或甚至小于2.6m。在运输容器13中安置处于运输状态的开关板。开关板包括具有所属断路器的三个气体绝缘的断路器模块110、210、310，所述所属断路器彼此平行地设置。此外，处于运输状态中的、用于所述电流相中每一个电流相的开关板包括具有相应隔离开关152、252、352（见图2a至2c）的隔离开关模块和用于第一电流相和第二电流相的母线模块170、270。此外，处于运输状态中的开关板包括用于连接第三母线模块的母线连接端359，所述第三母线模块用于第三电流相。然而，该母线模块（图2c的模块370）在运输状态中没有连接。

以下描述隔离开关152、252、352的还有的其它细节和可能的变型，其可以分别彼此无关并且分别与所描述的实施方式无关地也用在其它的实施方式中（在此情况下，参考标记仅仅是说明性的并且不是限制性的）。隔离开关分别具有断路器侧的、分别与断路器112、212和312电连接的接触元件。这些隔离开关还分别具有母线侧的接触元件，其通过母线连接导体节段156、256、356与相应母线相导体节段或母线连接端174、274和359或374电连接。

与断路器电连接的接触元件是可动接触元件。在隔离开关152的情况下，可动接触元件设置在隔离段154的背离断路器的侧上。在隔离开关252、352的情况下，可动接触元件设置在隔离段254或354的面向断路器的侧上。然而，也能够实现可动接触元件的其它设置。

隔离段152、252、352位于隔离开关150、250或350的相应接触元件之间。由此将相应隔离段的定向（并且因此将相应隔离开关的定向）定义为从断路器侧的接触元件到母线侧的接触元件的方向。所述定向尤其是通过隔离开关的可运动接触件的运动方向来定义。隔离段彼此平行地设置，也即所述定向或轴彼此平行地设置。所述定向又可以定义z方向，其中z方向横向于x和y方向走向。换言之，相应隔离开关152、252和352在z方向上定向。

隔离段154、254、354至少部分地设置在分界平面2的面向三个断路器112、212、312的侧上。尤其是所述三个隔离段154、254和354中的每一个隔离段的中心设置在分界平面2的面向三个断路器112、212、312的侧上。尤其是三个隔离段（154、254、354）至少是其长度的70%、在所述实施方式中至少是其长度的90%设置在分界平面（2）的面向三个断路器（112、212、312）的侧上。

第一隔离开关154与第一母线相导体节段174共同设置在第一母线模块170中。第二隔离开关254与第二母线相导体节段274共同设置在第二母线模块270中。第三隔离开关354与母线连接端359共同设置在母线连接端模块350中。

以下还描述母线-相导体节段和母线连接端的几个其它的细节和可能的变型，其分别彼此无关并且与所描述实施方式无关地还用于其它实施方式中（在该情况下，参考标记只是说明性的而不是限制性的）：

母线相导体节段174、274和可能的374分别具有自己的壳体，所述壳体每相具有自己的气室。因此，母线相导体节段174、274和可能的374被设计用于单相的封装。但它们可以具有用于这三个相的共同气室。

用于对应母线相导体节段174、274或374的母线模块170、270和/或370的壳体节段被构造为T状，其中该T的侧臂容纳母线相导体节段174、274或374并且该T的底臂至少部分地容纳母线-连接-导体节段156、256或356。

第一（第二、第三）母线相导体节段174相对于第一（第二、第三）隔离开关152的轴在x方向上错开。第一和第二母线相导体节段174、274在横向于x和y方向走向的z方向上彼此错开地设置。第二母线相导体节段274在z方向上至少部分地设置在用于第三电流相359的母线连接端之下（也就是朝向断路器）。

两个（在实施方式中是三个）母线相导体节段174、274（和374）在沿着z方向和y方向走向的母线平面8a中走向或两个或三个母线-相导体在母线平面8a中走向。

第一和第二母线相导体节段174、274通过母线模块间距在z方向上彼此隔开，并且为第三母线相导体节段374设置的位置通过在z方向上的母线模块间距与第二母线相导体节段274隔开。第二母线相导体节段274的位置具有低于230cm、250cm或270cm的结构高度。为第三母线相导体节段374设置的位置具有高于230cm、250cm或甚至270cm的结构高度。

第一和第二母线相导体节段174、274在母线平面8a中以间距（从中心到中心）d设置，并且开关板的、尤其是第二母线相导体节段274的和母线连接端359的结构高度距离分界平面2小于d。

第二母线-相导体模块170、270具有相应母线凸缘172、272，用于连接开关设备的母线-相导体的其它节段。这些母线凸缘至少近似地（直至50cm的精度）位于共同的平面（x-z平面）中。

母线连接端359定向成远离断路器112、212、312。母线连接端359朝与y方向不同的另一个方向定向。母线连接端359尤其指向横向于x和y方向走向的z方向，具有45°或更小、尤其是10°或更小的偏差。

母线连接端359设置在用于第三电流相的母线-相导体之外。该母线连接端是非连续的输出端。

母线连接端指向在z方向上取向的连接端凸缘，其中所述连接端凸缘设置在位置与x和y方向平行的平面中。母线连接端359另外还具有分隔绝缘体。该分隔绝缘体设置在分界平面2的背离所述断路器之一的侧上，并且在实施方式中与分界平面2平行地延伸。替代分隔绝缘体，还可以设置针式绝缘体。

母线是具有第一母线-相导体（具有节段174、274、374）和第二母线-相导体（具有分别用于第一、第二和第三电流相的节段194、294、394）的双母线。此外，开关板还具有：第一、第二和第三电流相的相应T状连接件140、240、340，其分别具有接地输出端、第一侧输出端和与第一侧输出端相对放置的第二侧输出端，其中所述三个连接件140、240、340中的每个连接件可通过相应接地输出端与断路器112、212、312连接，可通过相应第一侧输出端与第一母线相导体节段174、274、374连接，并且可通过相应第二侧输出端与相应电流相的第二母线相导体节段194、294、394连接。

所有三个T状连接件的第一侧输出端（或第一侧输出端的中心）沿着第一直线设置，并且第二侧输出端（或第二侧输出端的中心）沿着第二直线设置，其中第一（和第二）直线在实施方式中沿着y方向走向。

在实施方式中，三个连接件中的每个连接件具有相应节点，电导体节段145、146；245、246；345、346从所述相应节点出发星状地延伸至相应侧输出端并且延伸至相应接地输出端，并且所有三个T状连接件的节点沿着第三直线走向，所述第三直线在实施方式中沿着y方向走向。

开关板具有第一母线模块170和第二母线模块270，其中第一母线相导体节段174设置在第一母线模块170中并且第二母线相导体节段274设置在第二母线模块270中。母线连接端359以以下方式被构造用于连接第三电流相的第三母线相导体节段374：可构成第三电流相的第三母线模块370，在所述第三母线模块370中设置第三母线相导体节段374。

此外，开关板还具有用于第三电流相的第三母线相导体节段374。第三母线相导体节段374与第一母线相导体节段174和第二母线相导体节段274平行地设置，连接到母线连接端359，和/或可通过第三电流相的隔离开关354与第三电流相的断路器312电连接。

第三母线节段相对于第一母线节段和第二母线节段在z方向上与断路器错开且远离断路器，例如以距离d错开。在实施方式中，三个母线相导体节段在母线平面8a内走向并且彼此均匀地隔开。

在变型的实施方式中，母线相导体节段174、274和374也可以设置成不同于在平整的母线平面8a上。例如，它们可以设置在圆柱形面（图8a中圆弧段）上，或设置在L状的配置中，其中节段174和274基本上在x方向上彼此错开，并且节段374相对于节段174和274在z方向上错开。

以下还描述开关板的一些其它的细节和可能的变型：已预测试开关板，也即开关板已被置入基本上准备好运行的状态中并且在此状态中已经历一些功能测试。开关板以保护气体填充，具有典型地大于1巴、例如至少1.5巴的气体压力。开关板能运输地设置在容器中。开关板被建立用于至少400kV、例如420kV的运行电压。开关板包括三个接地开关，针对所述三个电流相中的每个电流相一个接地开关，其中接地开关例如安置在隔离开关模块150、250、350中，但也可以安置在连接模块140、240、340中。开关板包括电流转换器和/或电压计。

以下描述用于建立高压开关设备的方法。所述建立在此也包括这样的活动，例如制造、升级、维修等等。

首先，在标准化运输容器中提供已预装配的开关板。这发生在远离用于高压开关设备的安装地点的地方。开关板例如可以是图3中的开关板，其具有第一电流相的第一母线相导体节段174和第二电流相的第二母线相导体节段274（也见图1至2c）。在运输状态中，开关板并且尤其是所述电流相中的第一电流相和第二电流相的母线相导体节段和用于开关板的第三电流相的母线连接端359具有比运输容器的内高更小的结构高度。可选地，能够在运输之前进行开关板的功能性预测试。

然后，开关板在运输容器中传输到用于高压开关设备的安装地点。在实施方式中，开关板在运输时至少部分地填充有保护气体。

然后，第三电流相的第三母线相导体节段连接在开关板的母线连接端上，从而使第三电流相的母线相导体节段具有比运输容器的内高更大的结构高度。例如可以通过这种方式获得图1中所示的开关板。然后，在实施方式中，第一、第二和/或第三母线相导体节段连接到开关设备的母线-相导体的其它节段上。通过这种方式获得具有在此描述的开关板的高压开关设备。

在连接期间，可选地，开关板能够保留在运输容器中，即至少断路器和隔离开关保留在运输容器中。

Claims (21)

1. 一种用于高压开关设备的开关板（1），其中所述高压开关设备具有母线，所述母线具有第一电流相、第二电流相和第三电流相的相应母线-相导体，所述开关板包括：

- 所述第一电流相、所述第二电流相和所述第三电流相的相应气体绝缘的断路器(112,212,312)，其中所述断路器沿着x方向彼此平行地设置，

- 所述第一电流相、所述第二电流相和所述第三电流相的相应隔离开关(152,252,352)，其中所述隔离开关分别具有隔离段(154,254,354)，并且其中所述隔离段彼此平行地设置，

- 所述第一电流相的第一母线相导体节段(174)和所述第二电流相的第二母线相导体节段(274)，其中所述第一母线相导体节段和所述第二母线相导体节段(174,274)沿着横向于所述x方向走向的y方向彼此平行地延伸，以及

- 用于连接所述第三电流相的第三母线相导体节段(374)的母线连接端(359)，其中

所述第一母线相导体节段和所述第二母线相导体节段(174,274)和所述母线连接端(359)可通过相应电流相的所述隔离开关(152,252,352)与所述相应电流相的所述断路器(112,212,312)电连接，其中

所述第二母线相导体节段(274)将分界平面(2)定义为在所述x方向和y方向上走向并且包含所述第二母线相导体节段(274)的中心的平面，并且其中所述三个隔离段(154,254,354)中的每一个至少部分地设置在所述分界平面(2)的面向所述三个断路器(112,212,312)的侧上。

2. 根据以上权利要求任一项所述的开关板，其中所述三个隔离段(154,254,354)以其长度的至少70%、在实施方式中至少其长度的90%设置在所述分界平面(2)的面向所述三个断路器(112,212,312)的侧上。

3. 根据以上权利要求任一项所述的开关板，其中所述隔离段(154,254,354)在横向于所述x和y方向走向的z方向上彼此平行地设置。

4. 根据以上权利要求任一项所述的开关板，其中所述母线连接端(359)指向横向于所述x和y方向走向的z方向。

5. 根据以上权利要求任一项所述的开关板，其中所述母线连接端(359)具有分隔绝缘体，并且其中所述分隔绝缘体设置在所述分界平面(2)的背离所述断路器的侧上。

6. 根据以上权利要求任一项所述的开关板，其中所述第一母线相导体节段和所述第二母线相导体节段(174,274)彼此错开地设置在横向于所述x和y方向走向的z方向上。

7. 根据权利要求6所述的开关板，其中所述两个母线相导体节段在沿z和y方向走向的母线平面(8a)中走向。

8. 根据以上权利要求任一项所述的开关板，其中所述x、y和z方向中的至少两个方向、尤其是所有三个方向彼此垂直地走向。

9. 根据以上权利要求中任一项所述的开关板，其中所述母线是双母线，所述母线-相导体(174,274,374)是第一母线-相导体，并且此外所述双母线还具有所述第一电流相、所述第二电流相和所述第三电流相的相应第二母线-相导体(194,294,394)，并且其中所述开关板还具有：

所述第一电流相、所述第二电流相和所述第三电流相的相应T状连接件(140,240,340)，其分别具有接地输出端、第一侧输出端和与所述第一侧输出端相对放置的第二侧输出端，其中

所述三个连接件(140,240,340)中的每个连接件可通过相应接地输出端与断路器连接，可通过相应第一侧输出端与所述第一母线相导体连接，并且可通过相应第二侧输出端与相应电流相的第二母线-相导体连接，并且其中

所有三个T状连接件的所述第一侧输出端沿着第一直线设置，其中所述第一直线在实施方式中沿着所述y方向走向。

10. 根据以上权利要求中任一项所述的开关板，此外还具有第一母线模块(170)和第二母线模块(270)，其中所述第一母线相导体节段(174)设置在所述第一母线模块(170)中并且所述第二母线相导体节段(274)设置在所述第二母线模块(270)中，并且其中如此构造所述母线连接端(359)用于连接所述第三电流相的第三母线相导体节段(374)，使得可构成所述第三电流相的第三母线模块(370)，在所述第三电流相的第三母线模块(370)中设置第三母线相导体节段(374)。

11. 根据权利要求10所述的开关板，其中所述第一电流相(154)的所述隔离开关设置在所述第一母线模块(170)中，所述第二电流相(254)的所述隔离开关设置在所述第二母线模块(270)中，并且所述第三电流相的所述隔离开关(354)与所述母线连接端(359)共同设置在母线模块(350)中。

12. 根据以上权利要求中任一项所述的开关板，其中所述第一电流相(154)的所述隔离开关和所述第二电流相(254)的所述隔离开关彼此相对地定向。

13. 根据以上权利要求中任一项所述的开关板，此外还包括用于操作所述隔离开关(152,252,352)和所述断路器(112,212,312)的驱动系统(113,213,313)，其中所述驱动模块与所述隔离开关并且与所述断路器运行准备就绪地连接。

14. 根据以上权利要求中任一项所述的开关板，其中所述开关板(1)准备好运输地预装配并且如此确定尺寸，使得所述开关板位于标准化运输容器(13)中，尤其是具有小于270cm的结构高度。

15. 根据以上权利要求中任一项所述的开关板，其中所述母线连接端(359)不具有与其连接的母线相导体节段。

16. 根据权利要求1至13中任一项所述的开关板，此外还具有用于所述第三电流相的第三母线相导体节段(374)，其中所述第三母线相导体节段(374)与所述第一母线相导体节段和所述第二母线相导体节段(174,274)平行地设置、连接到所述母线连接端(359)上并且可通过所述第三电流相的所述隔离开关(354)与所述第三电流相的所述断路器(312)连接。

17. 根据权利要求16所述的开关板，其中所述第三母线相导体节段(374)可拆开地连接在所述母线连接端(359)上并且具有超过270cm的结构高度。

18. 一种高压开关设备，具有根据以上权利要求中任一项所述的开关板(1)。

19. 一种用于建立高压开关设备的方法，所述方法包括

- 在位置上远离用于所述高压开关设备的安装地点的标准化运输容器中提供预装配的开关板(1)、尤其是根据权利要求1至15中任一项所述的开关板，其中所述开关板具有所述第一电流相的第一母线相导体节段(174)和所述第二电流相的第二母线相导体节段(274)；

- 将在所述运输容器中的所述开关板运输到用于所述高压开关设备的所述安装地点；以及

- 将所述第三电流相的第三母线相导体节段连接到所述开关板的母线连接端(359)上，从而使所述第三电流相的所述母线相导体节段具有比所述运输容器的内高更大的结构高度。

20. 根据权利要求17所述的方法，此外还包括在所述运输之前对所述开关板的功能性预测试。

21. 根据权利要求17所述的方法，其中在所述第三母线相导体节段的所述连接期间，所述开关板保留在所述运输容器中。

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