專利名稱：集成的負(fù)載連接器模塊的制作方法
相關(guān)申請交叉參見本專利申請涉及相應(yīng)的序列號為＿＿(代理人檔案98-PDC-065)、序列號為＿＿(代理人檔案97-PDC-524)和序列號為＿＿(代理人檔案97-PDC-611)的美國專利申請；它們?nèi)颗c本申請同時被提交。
操作桿組件在操作上與一個可閉鎖的操作機構(gòu)相連，該機構(gòu)響應(yīng)異常電流狀態(tài)。當(dāng)達(dá)到一種異常狀態(tài)時，該可閉鎖操作機械變?yōu)榻怄i狀態(tài)，使操作桿運動到開位置。操作桿的運動續(xù)而造成觸點鐘形曲柄轉(zhuǎn)動，于是如上文討論的那樣，這樣控制了可動觸點的運動。
提供與操作桿組件相連的壓縮彈簧，以便能夠把可動觸點和固定觸點分離開，并確保有必要的力，以使觸點不會在不適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下意外打開。此外，當(dāng)出現(xiàn)需要中斷電路的適當(dāng)環(huán)境時，需要一個合適的力以足夠的速度打開觸點。如果觸點不能迅速打開，則存在觸點熔化在一起并且不能中斷電流的危險。
真空中斷器或重合器(reclosure)通常用于例如可靠地中斷中等電壓交流(ac)電流，而在真空中斷器的情況中也能中斷幾千安培或更大的高壓交流電流。重合器包括通常被設(shè)計成在以安培而不是千安計量的電流范圍中操作，并且在給定延時之后自動閉合，可達(dá)給定的次數(shù)，以圖自動重建該電路的中斷器。然而，從本發(fā)明的觀點來看，這里討論的原理同樣地適用于這二者，而且還適用于其他負(fù)載切斷開關(guān)、斷路器和開關(guān)斷接器。
通常，根據(jù)先有技術(shù)的實踐，為一個多相電路的每一相提供一個真空中斷器，對若干相的中斷器由一個共同的可閉鎖操作機構(gòu)同時啟動。這不允許多相間的“波上點(point-on-wave)”切換，而且會產(chǎn)生電壓瞬變和不均勻接觸損耗。
采用真空中斷器的中等尺寸開關(guān)裝置通常有一個前端低電壓部分恰好在前面板的后尾，該前面板通常包括斷路器控制部分。通過使用支架，使該低電壓部分與包括真空中斷器在內(nèi)的高電壓部分電絕緣。該支架允許各導(dǎo)體部件之間有足夠的間距，所以外殼內(nèi)的空氣可以是有效的絕緣體以使開關(guān)設(shè)備的低電壓部分與高電壓部件絕緣。然而，這個間距也影響了單元的尺寸。
為減小這些單元的尺寸，近來進行了更多的嘗試，試圖通過對這些單元密封并填充氣體絕緣體，其介電能力高于空氣，如SF6。然而，這又會產(chǎn)生若干影響環(huán)境的問題。
因此，希望設(shè)計一種改進的中等電壓開關(guān)設(shè)備，它能減小總尺寸并增強單元的服務(wù)能力。
圖6b以圖形顯示根據(jù)本發(fā)明的電路斷路器的三個極同步打開對三相故障電流波形的作用，該電路斷路器對每個極有單獨的致動器。
內(nèi)嵌式致動器40是傳統(tǒng)設(shè)計的，包含一個或兩個電繞組繞在一個可導(dǎo)磁的、中空線圈架上，該中空線圈架放在一個中空稀土磁體相臨的位置。在雙線圈設(shè)計中，稀土磁體放在這兩個線圈之間，而銜鐵放在稀土磁體的中空中心。在單線圈的設(shè)計中，如圖3(a)所示，一個給定極性的電壓加到線圈39上，以使銜鐵45沿第一方向運動，一個相反極性的電壓加到線圈39上，以使銜鐵45沿相反方向運動。在圖3(b)所示內(nèi)嵌式致動器40的雙線圈設(shè)計中，電壓以第一方向加到線圈之一39上，以使銜鐵沿第一方向運動，電壓以相反方向加到第二線圈41上，以使銜鐵42沿相反方向運動。在圖3(b)所示雙線圈設(shè)計中，波上點控制器模塊(下文中將針對圈2更詳細(xì)地描述該模塊)獨立地控制加到每個線圈上的電壓，而且在一個實施例中被編程，使得以適當(dāng)?shù)臅r間和大小同時向兩個線圈加電壓，以制動可動觸點30和使它容易地在靜止觸點28上軟著陸。另一種作法是，在單線圈設(shè)計中，能剛好在觸點閉合之前向驅(qū)動線圈施加的電壓極性被反轉(zhuǎn)來軟著陸。以那種方式，由加到相應(yīng)電線圈上的適當(dāng)驅(qū)動電流驅(qū)動可動觸點在雙方向上運動，并使運動受到控制以減小一部件磨損。雖然因為加到內(nèi)嵌式致動器上的電壓與真空中斷器上的電壓相比是較小的，但仍然希望如

圖1所示讓被絕緣的外殼24包圍整個制動器模塊14，以形成集成單元增強整個模塊的整體性，盡管這不是必須的。
真空隔離器模塊12(圖1所示)插在母線和斷路器模塊14的電連接器38或36之一二者之間；最好是電連接器38與靜止觸點28電連接。在圖4中更充分地顯示真空隔離器模塊12，該圖中顯示一個三位置隔離器，它能使斷路器模塊14與第一或第二母線或地相連。另一種作法是，本發(fā)明的真空隔離器模塊能利用兩位置真空隔離器，那里只預(yù)期一個母線連接，而且不想要與他連接，當(dāng)然最好是帶有與地連接的三位置真空隔離器模塊。真空隔離器模塊12在許多方面與先前針對圖3描述的斷路器模塊14的真空中斷器相似。斷路器模塊的電連接器之一，或36或38，以及更一般的38，與真空隔離器模塊12上的輸入電連接器46之一相連。這種連接是通過輔助插頭和插座設(shè)計實現(xiàn)的，該設(shè)計使連接器內(nèi)的電導(dǎo)體電絕緣，并使這些導(dǎo)體基本上與周圍的較低電壓部分隔離。電連接器46通過一電導(dǎo)體與可動觸點組件48(在圖上由它的位置指出，但沒有明確畫出)相連，該組件48在隔離器模塊12內(nèi)的密封真空容器50、50N內(nèi)可以縱向移動和相對(reciprocal)。真空容器50、50N還容納兩個靜止觸點52和56(在圖上由它們的位置指出)，它們分別經(jīng)由單個導(dǎo)體連到電連接器54和58，該電連接器54和58與輔助電連接器配對，而該輔助電連接器分別與接地(ground connection)和母線相關(guān)聯(lián)；當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，這樣絕緣接地不是必須的。電連接器54和62與同一靜止觸點相連。如果只利用單個母線，則可使用被絕緣的可密封的插頭60，以電絕緣電連接器之一，如62，并使該導(dǎo)體基本上不與周圍的較低電壓部分接觸。圖4中所示三位置真空隔離器模塊12由兩個背靠背的真空中斷器容器50和50N構(gòu)成，它們分別容納可動觸點48和靜止觸點52以及可動觸點49和靜止觸點56。在這一結(jié)構(gòu)安排中，可動觸點48和49與同一電連接器46相連。肘節(jié)68在相對靜止觸點52的相反方向上移動可移動觸點推動桿66，向可移動觸點48提供兩個穩(wěn)定位置，或者與靜止觸點52接合或者與其脫離接合。類似的并且獨立于可移動觸點48的位置，肘節(jié)(toggle)68被安排成使可動觸點推動桿67沿著相對于靜止觸點56相反的方向運動，向可動觸點49提供兩個穩(wěn)定的位置，或者與靜止觸點56接合或者與其脫離接合。當(dāng)可動觸點49完全閉合而可動觸點48處于開路位置時，該系統(tǒng)被接地。當(dāng)可動觸點48完全閉合而可動觸點49處于開路位置時，斷路器模塊14通過電連接器54與電源相連。當(dāng)肘節(jié)68使兩個可動觸點48和49都處于開位置，分別與相應(yīng)的靜止觸點52和56脫離接觸時，斷路器模塊14是浮接的(floating)。肘節(jié)68設(shè)計成有一個互鎖，它防止兩個可動觸點48和49同時閉合。使用內(nèi)嵌式致動器作為可動觸點的驅(qū)動機構(gòu)，能達(dá)到類似結(jié)果。另一種作法是如序列號為＿＿(代理人檔案98-PDC-065)的申請(與本申請同時被受理)中描述的那樣設(shè)計三位置隔離器模塊。
能串聯(lián)若干個真空隔離器模塊12，如圖5b中所示，以把不止一個線路連到負(fù)載，從而增大功率輸入或提供另一個備用電源。這樣，在真空隔離器模塊內(nèi)的、經(jīng)由電連接器46與斷路器模塊14連接的可動觸點能把斷路器模塊14與兩個母線之一相連或與地相連，或以可動觸點48和49都處于開位置來提供浮動斷連接。在圖4所示實施例中，可動觸點48和49在肘節(jié)68和推動桿66、67的影響下運動穿過三個分立的可動觸點位置任何一個可動觸點相對于其相應(yīng)的靜止觸點閉合，或兩個可動觸點都打開，這些位置由過中心肘節(jié)機構(gòu)(over-center-toggle mechanism)68在隔離器模塊12前表面上的轉(zhuǎn)動作用開關(guān)(未畫出)影響下進行控制。與其他系統(tǒng)模塊接口的隔離器模塊12電導(dǎo)體部分被封閉在固體的被絕緣的外殼70中。
回來參考圖1，將會理解，提供了第三集成模塊16把斷路器模塊的端子之一(通常為36)連接到多導(dǎo)體電纜負(fù)載電路72的一個導(dǎo)體電纜。負(fù)載電路連接器模塊16包括相應(yīng)的電連接器74，該電連接器分別電絕緣和基本隔離負(fù)載導(dǎo)體，使其免于與周圍的較低電壓部分接觸。對每個導(dǎo)體電纜提供一個電連接器74。多導(dǎo)體電纜可能分別承載來自多相電流電路的不同相電流或者分離給定相位的電流。這樣，多導(dǎo)體電纜負(fù)載電路72能包含不只是圖1所示三個導(dǎo)體電纜，那只是為了演示的目的。每個電連接器74通過內(nèi)部電導(dǎo)體耦合到輸出電連接器76，其被設(shè)計成與斷路器模塊14的電連接器36或38之一配對；更一般地是連接器36。每相還具有集成的電流互感器80，它提供監(jiān)視輸出，在圖1中未畫出。負(fù)載電路連接器模塊16還包括插入接頭78，用于變壓器18，它在內(nèi)部配置成在負(fù)載電路連接器模塊16內(nèi)，以線路各相之一與地連接。整個負(fù)載電路連接器模塊16被封閉在固體電絕緣物之內(nèi)，如環(huán)氧樹脂、硅、聚氨酯等。
這樣，圖1顯示本發(fā)明的電路開關(guān)系統(tǒng)的高電流、插接在一起的機械模塊。應(yīng)該理解，每一相需要一個斷路器模塊14，類似地，負(fù)載每相需要至少一個真空隔離器模塊12。圖2中更充分地顯示波上點控制模塊88中的監(jiān)視和控制功能，該控制模塊接收來自電流互感器(它構(gòu)成負(fù)載電路連接器模塊16的一部分)、變壓器(它構(gòu)成模塊18)以及電路開關(guān)系統(tǒng)中的其他傳感器的輸入，并為斷路器模塊14中的內(nèi)嵌式致動器40提供驅(qū)動信號。
本發(fā)明的波上點控制模塊84包括可編程控制器88和驅(qū)動器電路96，該波上點控制模塊84操作電壓大大低于由圖2中參考字符14表示的斷路器模塊所保護的線路和負(fù)載電壓。驅(qū)動波上點控制模塊84中電子部件和控制電路用的電壓是由調(diào)節(jié)(conditioning)電路86提供的，它構(gòu)成通用電源，用于本發(fā)明的各種監(jiān)視、控制和致動功能。電源86向波上點控制器88的和驅(qū)動器96提供輸入，驅(qū)動器96向斷路器模塊14中的插入式致動器40提供適當(dāng)?shù)闹聞有盘?。波上點控制器88接收來自輸入模塊16的三相電流互感器的輸入；由模塊18輸出的電壓；來自溫度傳感器(該溫度傳感器監(jiān)視關(guān)鍵觸點位置的溫度)、閉合度傳感器94(它識別電路的每相的每個真空中斷器14的狀態(tài))以及與真空中斷器14關(guān)聯(lián)的加速度計和速度傳感器的輸出。也能接收其他傳感器輸入以更好地理解環(huán)境、部件的當(dāng)前狀態(tài)、服務(wù)記錄以及系統(tǒng)的操作歷史。還由人工操作的繼電器和/或切斷(trip)繼電器提供輸入，這些繼電器進行例如瞬時的或延時的跳閘計算。波上點控制器88根據(jù)其編程的功能，通過向驅(qū)動器96提供適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?，對線路源的每一相，在電流周期中的適當(dāng)點處獨立地給插入式致動器40加能量，從而實現(xiàn)斷路器模塊14中觸點的編程的同步閉合。例如，如果收到人工閉合命令90，則波上點控制器將監(jiān)視每相中的電流周期，并在最合適的時刻指示插入式致動器閉合斷路器模塊14中相應(yīng)的真空中斷器，以達(dá)到電路狀態(tài)的最佳方案，它是負(fù)載類型(例如電容型、電感型等)的函數(shù)。另一方面，如果波上點控制器接收一個跳閘信號，它將指示各插入式致動器40立即打開斷路器模塊14中它們對應(yīng)的真空中斷器，以避免設(shè)備損壞并使電弧最小。對于每種負(fù)載，通常對關(guān)閉和有兩種方案，對電路打開有兩種方案—正常負(fù)載和故障狀態(tài)。
更具體地說，在模塊84中的波上點控制器88是一個基于微處理器的電子控制器，它提供單極同步接與斷電路連接，以提高斷路器模塊14中的真空中斷器觸點以及其他系統(tǒng)部件的壽命，并極大地減小開關(guān)電涌同時又提供獨特小尺寸的產(chǎn)品。波上點控制器模塊84還為永久磁體插入式致動器電路40提供時間校正，以補償觸點腐蝕、磨損和環(huán)境狀況。該系統(tǒng)根據(jù)電子的或人工的命令信號實現(xiàn)其功能。
驅(qū)動插入式致動器40的電子部件包括功率調(diào)節(jié)器和電源86，波上點控制器88，以及斷路器模塊14的插入式致動器驅(qū)動器96。如圖2中所示，波上點控制器88連在電源86和斷路器模塊插入式致動器驅(qū)動器96之間，波上點控制器88作為命令中心起作用。它接收的數(shù)據(jù)來自裝在斷路器模塊14上的傳感器，例如加速度計、速度傳感器等，以確定閉合或打開觸點所需時間和觸點腐蝕量。它還監(jiān)視溫度，并能監(jiān)視其他環(huán)境狀態(tài)，例如濕度，以調(diào)節(jié)插入式致動器操作的變化，并接收來自控制電壓的信息和來自監(jiān)視線路源的電壓和電流互感器的信息。波上點控制器88還接收來自電路繼電器的打開和閉合命令，并提供進行波上點操作的智能。
波上點控制器88還與開關(guān)設(shè)備中的其他電子系統(tǒng)接口，如保護繼電器、遠(yuǎn)程命令或通信功能。然而，它獨立于這些其他電子系統(tǒng)，而且即使這些其他系統(tǒng)不完全可操作，它也必定發(fā)揮作用。
電源86包括功率調(diào)節(jié)器，它接收輸入控制功率的范圍并把這控制功率轉(zhuǎn)換成電源86需要的電壓，即48-250 VDC或AC。必要時，表現(xiàn)為通用電源86一部分的調(diào)節(jié)器的輸出電壓用于對電源充電，即對一個電容器/電池充電。電源86的作用是作為整個電子系統(tǒng)的能量存儲手段。波上點控制器88從電源接收這一功率，提供為操作內(nèi)嵌式致動器40所必須的全部計時和控制，經(jīng)由傳感器接收關(guān)于斷路器模塊14操作特性的信息并根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)以及存儲在它的存儲器中的關(guān)于先前操作的信息來調(diào)節(jié)它本身以“預(yù)先(up front)”補償。斷路器模塊內(nèi)嵌式致動器96是一個啟動(firing)電路，它通過從電源接收它的功率和從波上點控制器88接收命令，以啟動內(nèi)嵌式致動器線圈39和41，以此成為電源86、波上點控制器88和內(nèi)嵌式致動器40之間的連系。
波上點控制器是足夠智能性的，它知道斷路器模塊14中的觸點的狀態(tài)、線路源電壓和電流、控制電壓、觸點的磨損、觸點運動歷史、控制電源的充電狀況，以及周圍環(huán)境的溫度和其他特性。下圖解釋所顯示的對波上點控制器的輸入及其輸出，以及監(jiān)視單個特性的理由。
表1
*(在真空中斷器磨損掉之前，它很可能能進行30,000次或更多的負(fù)載電流開關(guān)操作。)波上點控制器88是一個基于微處理器的控制器，它是對各類負(fù)載可編程的。有一個未畫出的對波上點控制器的輸入，它使操作者能識別適當(dāng)?shù)呢?fù)載類型，對這些類型相應(yīng)的波上點控制要求被預(yù)先編程。所針對的負(fù)載類型包括不接地電容器/接地電感型，以及電阻型的。
對于大多數(shù)負(fù)載，為閉合電路，每一極被單獨地同步，以在每相電壓最小值時閉合，從而使電壓擾動達(dá)最小化。當(dāng)在短路電流上閉合電路時，每極應(yīng)被單獨地同步，以在每相電壓的最小值處閉合，在短路狀態(tài)下這將產(chǎn)生最大的電流非對稱。由于不能事先知道負(fù)載電路上的短路狀態(tài)，這是一個不可避免的結(jié)果。為打開負(fù)載電流，所有各極應(yīng)被聯(lián)動操作，以同時分開觸點，使一相同步于它的相電流，從而在零電流之前1.5至2.5毫秒時分開觸點。遠(yuǎn)在零電流之前以最小的推薦的打開速度打開這個，將會消除重復(fù)地再次點火。當(dāng)對電容式負(fù)載打開時，這一方法造成在峰值恢復(fù)電壓處間隙增大，這使再沖擊的危險性減小。
當(dāng)在發(fā)生故障電流打開時，則全部極聯(lián)動以便同時分開觸點，這種隨機打開將造成每相中在電流波上的隨機位置使觸點分離。因為由短路造成的電流在電流中引入非對稱性，在各相中是隨機的，電流為零的發(fā)生時間變得難于預(yù)測。所以，試圖同步是太困難的，而在本斷路器中發(fā)生的隨機分離是能勝任的。利用本發(fā)明的波上點控制器進行同步操作的策略是閉合時優(yōu)選策略a)在零電壓的1毫秒之內(nèi)閉合將保持小的激發(fā)電壓電涌。提前0.35毫秒閉合將造成0.37每單位的沖擊前(prestrike)電壓，而推后1.65毫秒閉合將造成0.37每單位的沖擊前電壓。所以，對于標(biāo)稱值兩側(cè)-1毫物，到+1毫秒的閉合窗，標(biāo)稱閉合時間是在零電壓之后0.65毫秒處。
b)在零電壓附近或在電壓顯著小于峰值的情況下閉合是重要的(i)對于電容器負(fù)載，防止大的涌入電流，該電流會產(chǎn)生額外的電流或零電壓；(ii)對于電感型負(fù)載，防止高激發(fā)電壓電涌；而對電阻型負(fù)載，它不那么重要，但防止高激發(fā)電壓電涌總是有好處的。
c)在零電壓附近閉合時對短路電流造成最大不對稱性。如果使用這里的優(yōu)選閉合策略，這一結(jié)果是不可避免的，因為通常在閉合之前不知道短路的存在。
另一種策略在電壓峰值處或接近電壓峰值處閉合，有時對于使非對稱涌入電流最小化是重要的(i)對于電感型負(fù)載，避免高涌入電流—這主要是旁路電抗器的一個問題；(ii)盡管在電壓峰值附近閉合也能使短路電流非對稱性減至最小，但只有使用這另一種閉合策略時才能得到這一好處。
推薦的閉合速度所推薦的最小閉合速度是基于在電容器開關(guān)應(yīng)用中把沖擊前電壓限制在小于或等于0.6每單位，這要求在27千伏額定電壓時的閉合速度為1.1米每秒；或在38千伏額定電壓時的最小閉合速度為1.5米每秒。
打開時(a)在零電流之前以最小初始打開速度打開并在零電流時達(dá)到最小間隙是重要的(i)對于電容器負(fù)載，當(dāng)達(dá)到峰值恢復(fù)電壓時得到足以承受電壓的間隙，從而使再沖擊的危險減至最小；(ii)對于電感型負(fù)載，使在零電流附近分離觸點時可能發(fā)生的重復(fù)地再點火的危險性減至最??；以及(iii)對于電阻型負(fù)載，它不那么重要，但在零電流時有合理大的間隙總是一種優(yōu)選的作法。
(b)在零電流之前打開以在零電流時達(dá)到最小間隙設(shè)定一個最小時間，而在兩個零電流之間的時間設(shè)定一個最大時間。零電流之間的時間在60赫茲時為2.77毫秒，在50赫茲時為3.33毫秒。所以到達(dá)零電流的最大時間必須小于2.77毫秒，或者說不同的零電流變得至關(guān)重要。打開時的觸點分離時間窗小于閉合時，對于距標(biāo)稱值-0.5毫秒至+0.5毫秒范圍，推薦的范圍從1.5毫秒至2.5毫秒。1.5毫秒的到零電流的最小時間，對于27千伏額定電壓，在1.5米每秒時提供的間隙為2.3毫米；對于38千伏額定電壓，在2.1米每秒時提供的間隙為3.2毫米。這是足以使重復(fù)點火的危險減至最小所需要的間隙。2.5毫秒的到零電流的最長時間使在另一相中達(dá)到前一個零電流之前有0.27毫秒的緩沖時間。
(c)不推薦在每一相中與零電流同步地打開。優(yōu)選的是在所有各相中同時分離觸點，其中只有一相是同步地分離觸點。對于電容器開關(guān)，在三相不接地系統(tǒng)中，同時分離觸點產(chǎn)生2.5每單位的峰值恢復(fù)電壓。第一極清除，而第二和第三極遲后約90電度，或者說在60赫茲時為4.1毫秒。對于電容器開關(guān)，在三相不接地系統(tǒng)中，非同時分離觸點產(chǎn)生3.0每單位的峰值恢復(fù)電壓。第一極清除，而第二和第三極遲后約180電度或更多，或者說在60赫茲時為8.3毫秒。如果在其各相中每極都與零電流同步，則觸點分離將發(fā)生在零、2.77-3.3毫秒、和5.54至6.66毫秒，這足以產(chǎn)生了三個每單位恢復(fù)電壓。
(d)對于短路電流，每相有某些非對稱性，各零電流之間的時間是不均一的或不易預(yù)測的。所以，試圖同步地操作造成的害處會多于好處。所以，對故障電流，推薦不試圖同步的同時分離觸點。
(e)基于得到適當(dāng)?shù)拇蜷_間隙或在峰值恢復(fù)電壓處電容器開關(guān)的推薦打開速度，在額定電壓27千伏時是1.5至2.0米每秒，其最小打開間隙是15毫米；在額定電壓38千伏時為2.1至2.5米每秒，其最小打開間隙是21毫米。
圖6a顯示先有技術(shù)響應(yīng)跳閘命令的作用，其中每相在周期中的不同點同時斷開連接。發(fā)生這種情況是因為共同使用單一致動器對所有各相實現(xiàn)跳閘。本發(fā)明的波上點控制器模塊84和單獨的插入式斷路器模塊14以單獨的控制使各相能同步打開，這使電弧達(dá)到最小，例如，如圖6b中所示。
圖5a顯示如先前在圖1中所示本發(fā)明的模塊部件，應(yīng)用于單個主母線三相組件98。本發(fā)明的模塊組件只被顯示出連到一相上，但應(yīng)該理解，對每相提供單獨的斷路器模塊14和真空隔離器模塊12。
如前所述，圖5b顯示另一種結(jié)構(gòu)安排，其中對應(yīng)于負(fù)載的單個相的每個斷路器模塊14通過第一真空隔離器模塊12連到第一母線相98，或者通過經(jīng)第一真空隔離器模塊12連接的第二真空隔離器模塊12連到第二母線組件100的相應(yīng)相，在用第一母線組件98遇到問題時該第二母線組件100又能用于對負(fù)載加能；這是通過對第一和第二真空隔離器模塊12的可動觸點進行適當(dāng)?shù)幕ミB實現(xiàn)的。各真空隔離器模塊12之間的互連是通過圖4中所示第二連接器62實現(xiàn)的，它被連接到第一母線組件經(jīng)連接器54連接的同一靜止觸點52上。
這樣，本發(fā)明提供增強的維護能力，即具有以最小的服務(wù)消耗時間更換開關(guān)設(shè)備外殼內(nèi)的單個模塊，同時通過合理地使用與周圍環(huán)境較低電壓部分的固體隔離和電壓絕緣使得能減小整個設(shè)備的尺寸。插入熔化硅中的固體環(huán)氧樹脂插頭到EPDM橡膠插座的試驗和測試過的組合用于電纜有好的跟蹤記錄，能用于密封本發(fā)明的上述開關(guān)設(shè)備組合體中提到的各個電連接。在斷路器模塊14和真空隔離器模塊12內(nèi)內(nèi)嵌式磁致動器和真空中斷器的獨特組合將提供獨特的能力使能進行波上點開關(guān)，這是業(yè)界長期以來沒有得到的有實際意義的目標(biāo)。
盡管已詳細(xì)地描述了具體實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，借助所公開的總原理，能夠開發(fā)出對那些細(xì)節(jié)的修改和更替。因此，所公開的特定實施例只是用于演示，而不是要限定本發(fā)明的范圍，所附權(quán)利要求及其任何和全部等價物將給出本發(fā)明的范圍。
參考字符列表10.開關(guān)裝置12.真空隔離器開關(guān)模塊14.真空中斷器/內(nèi)嵌式致動器模塊16.帶有集成電流互感器和VT插頭的負(fù)載連接器18.變壓器模塊20.母線連接器22.絕緣電連接器插頭24.用于真空中斷器/內(nèi)嵌式致動器模塊的環(huán)氧樹脂外殼26.真空中斷器(VI)28.VI靜止觸點30.VI可移動觸點32.可動觸點的驅(qū)動銜鐵34.VI容器36.可動觸點外部電連接器38.靜止觸點外部連接順39.內(nèi)嵌式致動器第一線圈40.內(nèi)嵌式致動器41.內(nèi)嵌式致動器第二線圈42.內(nèi)嵌式致動器銜鐵43.內(nèi)嵌式致動器稀土磁體44.內(nèi)嵌式致動器電連接器46.真空絕緣體上的電連接器，連接到可動觸點用于與斷路器模塊連接48.真空隔離器第一可動觸點
49.真空隔離器第二可動觸點50.隔離器模塊的真空容器52.在真空隔離器中的第一靜止觸點54.用于連到母線的連接器56.在真空隔離器中的第二靜止觸點58.用于接地的連接器60.連接器帽62.串聯(lián)到第二真空隔離器的連接器64.接地66.真空隔離器可動觸點驅(qū)動棒67.真空隔離器第二可動觸點驅(qū)動棒68.真空絕緣棒肘節(jié)機構(gòu)70.真空隔離器的固體絕緣外殼72.多相負(fù)載電路74.負(fù)載連接器76.真空中斷器連接器78.變壓器連接器80.電流互感器82.固體絕緣外殼84.控制電子部件86.功率調(diào)節(jié)電子部件88.POW控制器90.人工輸入92.電壓、電流和溫度輸入94.觸點閉合傳感器96.內(nèi)嵌式致動器驅(qū)動98.第一母線三相組件100.第二母線三相組件
權(quán)利要求
1.一種多相電路連接器模塊，包含至少對應(yīng)于一電路中若干相位的多個第一電絕緣電輸出連接器，該連接器模塊要應(yīng)用于該電路，每個第一輸出連接器被設(shè)計成與相應(yīng)的輔助負(fù)載連接器配對，該輔助負(fù)載連接器連接到一負(fù)載電路的相應(yīng)相位，其連接方式是使該負(fù)載的電導(dǎo)體部分和輸出連接器絕緣，并充分地使那些部分與周圍環(huán)境中的較低電壓部分隔離，同時保持輸出連接器和負(fù)載電路之間有好的導(dǎo)電性；多個分別連接的電流傳感器，以監(jiān)視流經(jīng)相應(yīng)的第一輸出連接器的電流，并提供指示該電流的輸出；多個輸出導(dǎo)體，分別在一端連到第一輸出連接器并在另一端連到相應(yīng)的第二輸出連接器，它們分別有輔助端子被設(shè)計成與電源裝置上的相應(yīng)端子配對，其配對方式是使配對連接器的導(dǎo)電部分與外部電流絕緣并同時保持配對連接器之間有好的導(dǎo)電性，并充分地使那些導(dǎo)電部分不與周圍的較低電壓部分接觸；以及一個絕緣的外殼，充分地封閉和分別絕緣第一和第二輸出連接器、輸出導(dǎo)體以及電流互感器，其方式是使每相與其他相絕緣，充分地使其所有電流承載部分不與周圍的較低電壓部分接觸，并把第一和第二輸出連接器、輸出導(dǎo)體和電流互感器結(jié)合在一起成為一個集成單元。
2.權(quán)利要求1的多相連接器，其特征在于包括多個被絕緣的電壓導(dǎo)體，在一端，在被絕緣的外殼內(nèi)，分別連在輸出導(dǎo)體的不同相之間或輸出導(dǎo)體的選定相和一中性導(dǎo)體之間，并在該電壓導(dǎo)體的另一端連接到一電壓連接器，這里該電壓連接器被設(shè)計成與變壓器上的可兼容連接器配對。
3.權(quán)利要求1的多相連接器，其特征在于，絕緣外殼實質(zhì)上是剛性的。
4.權(quán)利要求1的多相連接器，其特征在于，絕緣外殼是由環(huán)氧樹脂做成的。
全文摘要
一個負(fù)載連接器模塊用于把多相負(fù)載連到一個電路中斷器，它包括全部多相連接器、每相各自的電流互感以及變壓器，耦合在一個集成的、固體的、被絕緣的單元中。
文檔編號H01H33/66GK1415130SQ00818125
公開日2003年4月30日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月3日
發(fā)明者A·G·霍金, T·B·馬歇爾, N·戴維斯, P·J·泰森, F·馬爾紹 申請人:伊頓公司