專利名稱：六氟化硫隔離斷路器及其在預(yù)制電站、變電站和配電架中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中壓和高壓六氟化硫(SF6)隔離斷路器，以及用于特別是預(yù)制電站、變電站和配電架這類設(shè)備中的各種用途。本發(fā)明適用于所有各類六氟化硫斷路器(緩沖型、熱吹型、旋弧型或這些不同類型的組合型)。本發(fā)明適用于3KV至72KV范圍內(nèi)用于各種電壓的設(shè)備。
術(shù)語“隔離斷路器”是用于一種電氣設(shè)備，該電氣設(shè)備具有象一個斷路器那樣的開斷功率，并且當(dāng)其處于隔離位置該電氣設(shè)備能夠具有在其輸入和輸出端之間等于或大于多個分斷開關(guān)的所需的電介質(zhì)強度。
因此，這樣的一個設(shè)備就能代替三個設(shè)備，即斷路器以及與其相連的上流分斷開關(guān)和下流分斷開關(guān)。因為可以節(jié)省投資(較低的成本和較少的所需占地面積)和在該設(shè)備運行時節(jié)省維護工作，所以對操作人員來說該設(shè)備是特別有利的。
在法國1533266號專利中已經(jīng)對這種設(shè)備的原理進行了說明，然而沒有詳細說明工業(yè)上的實施方式。
現(xiàn)在由于使用六氟化硫(SF6)在斷電技術(shù)領(lǐng)域中取得的進展使得設(shè)想在工業(yè)上實施這種設(shè)備成為可能，從而能夠減小該設(shè)備的體積，減少其控制箱所需的能量以及降低其成本價格。
本發(fā)明的第一個目的是限定上述類型的六氟化硫隔離斷路器，該隔離斷路器結(jié)構(gòu)緊湊、并且能易于用在安裝到預(yù)制變電站中。
本發(fā)明的第二個目的是限定一種比公知類型變電站造價低的變電站。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種適用于遙控其分斷開關(guān)功能和其斷路器功能的隔離斷路器。
本發(fā)明的第四個目的是提供一種包括無需使用輔助能源的保護裝置的隔離斷路器。
德國1870065號小專利也說明了本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)，其中公開了一種將其電極配置在一個水平撐條上的斷路器，該水平撐條能夠圍繞其軸轉(zhuǎn)動，并且對斷路器提供分段隔離功能。當(dāng)該斷路器處于其隔離位置時，其電極都是傾斜的，因此減小了其隔離距離，這樣就必須把該設(shè)備做成超尺寸的，以便得到所需的電介質(zhì)強度。
該斷路器的第二個缺點是處于其隔離位置時，其電極都處于不確定的電位(浮動電位)。
上述文件中說明的斷路器的第三個缺點是當(dāng)斷路器被抽出時需要使用一塊絕緣該設(shè)備前面的絕緣板。
第四個缺點是在一組匯流條和電纜之間有過電壓的情況下，所述部件之間的間隙可能被電弧跨接。
第五個缺點是該斷路器的電極必須通過轉(zhuǎn)動裝置進行控制，而不能通過推拉操作進行控制。
第六個缺點是電極必須裝有連接器，用于與匯流條或與電纜形成連接，這樣就排除了任何直接連接的可能性。
本發(fā)明的目的就是提供一種克服了上述缺點的隔離斷路器。
本發(fā)明提供一種適用于任何技術(shù)類型的多極六氟化硫隔離斷路器，在該斷路器中每個電極包括一個充滿六氟化硫并裝有第一和第二金屬端板的絕緣外殼，該外殼內(nèi)裝有一組定觸頭和一組動觸頭，該組定觸頭連接到外殼外面的第一夾片端，并且機械上和電氣上連接到第一端板，該組動觸頭電氣上連接到外殼外面的第二夾片端，固定在第二端板上，并且機械上連接到一個傳動機構(gòu)，該斷路器的特征在于對于每個電極，動觸頭都是通過滑動觸頭電氣上連接到一個在外殼內(nèi)延伸并與其同軸的固定金屬管，該管向外開口進入一個密封罩，所述第二夾片端被固定在該罩上，所述動觸頭被連接到一個傳動桿，該傳動桿配置在所述管內(nèi)并在罩內(nèi)鉸接到機械傳動裝置的第一端，該機械傳動裝置以密封的方式穿過該罩，并具有在該罩外鉸接到一個絕緣桿第一端的第二端，該絕緣桿的另一端通過一個曲柄鉸接到對該隔離斷路器各電極共用的一個控制軸，該控制軸與一個金屬條平行配置，接到地電位，該金屬條具有固定在其上的該隔離斷路器的電極，電極被基本上固定在其相應(yīng)外殼的中部，各個外殼以平行方式被垂直地配置到所述條上，所述條的兩端以可繞軸旋轉(zhuǎn)的方式被安裝到基本上呈長方形的抽屜的兩個相對面上，通過旋轉(zhuǎn)所述條直到相對于抽屜90°來執(zhí)行隔離斷路器的分斷開關(guān)功能，該抽屜大到足以容納電極組，該控制軸與一個控制箱相聯(lián)，該控制箱包括用于存貯傳動能量的機構(gòu)和用于以轉(zhuǎn)動或移動方式傳動所述控制軸的裝置，以便能使所有的電極同時執(zhí)行其斷路功能。
用一個繞線磁性環(huán)形鐵芯方便地圍繞該外殼，構(gòu)成電流互感器，該環(huán)形鐵芯被配置在所述角鐵的上方。
本發(fā)明還提供了一種包括至少一個上述類型隔離斷路器的預(yù)制變電站。
優(yōu)選的方式是該變電站由多個并置的預(yù)制模件組成，每個模件包括兩個分隔間，一個用于匯流條組和用于安放裝有隔離斷路器電極的抽屜滑槽，另一個裝有一組電纜或一組架空的輸入端。
參照附圖中給出的所有實施例，結(jié)合下面對本發(fā)明隔離斷路器的說明以及包含這種隔離斷路器的各種變電站實施例的說明，將會更好地理解本發(fā)明。附圖的圖面說明如下

圖1是本發(fā)明六氟化硫隔離斷路器的透視圖，圖中未示出抽屜;
圖2是本發(fā)明六氟化硫隔離斷路器通過其一個電極沿軸向剖面的正視圖;
圖3是圖2所示電極通過其斷路腔部分沿軸向剖面正視的放大圖;
圖4是特別以剖面圖形式表示裝在一個柜子里的本發(fā)明六氟化硫隔離斷路器的正視圖，其中還示出了其與一組匯流條和一組電纜輸出端的連接裝置，圖中所示斷路器和分斷開關(guān)處于閉合位置;
圖5是特別以通過相同的隔離斷路器的剖面圖方式的正視圖，但是所示斷路器處于斷開位置，并達到了分斷開關(guān)隔離;
圖6是包含一個本發(fā)明隔離斷路器的配電架的透視圖，圖中所示的配電架其抽屜是打開的;
圖7示出了用于本發(fā)明隔離斷路器的分斷開關(guān)功能的傳動機構(gòu);
圖8示出了用于本發(fā)明隔離斷路器的斷路功能的傳動機構(gòu);
圖8A是用于滑動保護抽屜的傳動機構(gòu)的側(cè)視圖;
圖8B是相同機構(gòu)的平面圖;
圖8C是用于本發(fā)明隔離斷路器電極的移動傳動機構(gòu)的透視圖;
圖8D是用于隔離一個配電架的兩個部分的擋板不同實施例的透視圖;
圖8E是圖8D中所示擋板的側(cè)視圖;
圖9是以變電站剖面形式表示的前視圖，該變電站包括四個入口或出口，以及使用一組匯流條的配電裝置;
圖10是以通過相同的變電站的剖面圖形式表示的側(cè)視圖;
圖11是以通過包括一組匯流條和一組地下電纜出口的變電站的剖面圖形式表示的正視圖;
圖12是另一種具有架空出口和電纜出口的變電站的正視圖;
圖13是現(xiàn)有技術(shù)H結(jié)構(gòu)電站的電路圖;
圖14是使用本發(fā)明隔離斷路器構(gòu)成的H結(jié)構(gòu)電站的電路圖;
圖15示出了一個配電架，該配電架被構(gòu)造成能使電纜整體地接地;
圖16示出了圖15配電架中用于整體接地的附件;
圖17是以裝有本發(fā)明隔離斷路器的電站的剖面方式表示的前視圖;
圖18是以相同電站的剖面形式表示的側(cè)視圖。
圖1中標(biāo)號1、2和3標(biāo)示出本發(fā)明六氟化硫三相隔離斷路器的三個電極。
從該圖中可以看出，三個電極由金屬撐條4支承，該金屬撐條最好是角鐵，有一個固定在其上的控制軸5，用于傳動該設(shè)備的斷路功能?？刂戚S連接到包含在控制箱6中的一個傳動機構(gòu)。下面將詳細說明，通過圍繞其一邊旋轉(zhuǎn)該條4直到90°來達到該設(shè)備的分斷開關(guān)功能。可以把一個角形截面的塑料條(圖中未示出)固定到該金屬條上，例如用可折固定方式，從而形成一個中空的梁，用于保護軸5免受塵土和污染的影響。
通過可以用轉(zhuǎn)動或移動(推拉)傳動的軸5控制電極實現(xiàn)其斷路功能。當(dāng)用轉(zhuǎn)動傳動軸5時，控制箱6最好固定到條4上。當(dāng)用移動傳動軸5時，控制箱6或者固定到條4上，或者最好它是固定式的。
從圖2和圖3中可以看出，本發(fā)明隔離斷路器的一個電極包括一個用絕緣材料制成的外殼10，例如陶瓷、環(huán)氧樹脂或任何其它適合于使用六氟化硫的合成材料。外殼上有凸棱11，它們或者是與外殼一起整體模制的(用環(huán)氧樹脂、硅樹脂或合成橡膠)，或者是添加到外殼上的。通過支承第一金屬夾片端13的第一金屬端板12在外殼的第一端部封閉外殼。通過具有支承第二夾片端16的密封罩15的第二金屬端板14在外殼上第二端部封閉的外殼。
外殼的中間部分沒有凸棱，首先是為了能讓電極固定到角鐵4上，其次是為了能安裝繞線的環(huán)形磁路17，以便構(gòu)成饋電給保護繼電器的電流互感器，這樣該繼電器無須輔助電流就能操作。當(dāng)外殼上的凸棱是添加型式時，環(huán)形鐵芯就是封閉的，并且在安裝凸棱之前通過沿圖柱形外殼滑動安裝到外殼上。另外當(dāng)凸棱與外殼一起整體模制或形成時，就使用開口式環(huán)形鐵芯。
環(huán)形鐵芯被固定成與角鐵相齊，并且不能運動。
外殼的內(nèi)部充入具有良好電介質(zhì)特性的氣體，并且優(yōu)選使用分子式為SF6的六氟化硫，或者以純六氟化硫的方式或者以其與氮氣混合氣體的方式，充入壓力為幾百帕斯卡。
外殼的一半裝有該設(shè)備的斷路腔。圖3示出了一個氣吹斷路腔，但本發(fā)明實際上適用于任何類型的斷路腔，并特別適用于氣吹型斷路腔，電弧在腔中被產(chǎn)生的熱能氣吹，以及利用旋弧的斷路腔。
在圖3中，標(biāo)號21標(biāo)示固定到環(huán)22的定滅弧觸頭，環(huán)22通過金屬支架23被固定到端板12。環(huán)22還支承在該設(shè)備中構(gòu)成定觸頭的接觸指24。
接觸指24與構(gòu)成該設(shè)備的動觸頭的金屬管25協(xié)同動作。該管被固定到支承吹氣缸27的板26上。金屬板26還支承接觸指28的環(huán)，接觸指28構(gòu)成該設(shè)備的動滅弧觸頭，并與定滅弧觸頭21協(xié)同動作。
吹氣缸27內(nèi)裝有固定到金屬管31的第一端上的定吹氣柱塞30，金屬管31沿外殼延伸，并具有焊接到第二端板14的第二端。
管25支承由絕緣材料制成的吹氣噴嘴。
有一個金屬管34固定到板26上，金屬管34構(gòu)成用于該設(shè)備斷路器部分的傳動桿。管34被配置在管31內(nèi)，并與其同軸。管34穿過板14并貫穿到罩15內(nèi)，在那里鉸接到繞銷釘36轉(zhuǎn)動的第一曲柄35，銷釘36以密封方式穿過罩15并延伸到罩外。
管27裝有滑動觸頭27A，這些觸頭能讓電流在管27和管31之間流過。
第二曲柄38也繞銷釘36軸轉(zhuǎn)動，但在罩15之外。該曲柄再鉸接到絕緣桿39的第一端，絕緣桿39的另一端鉸接到固定在該設(shè)備控制軸5上的曲柄40。
下面說明該設(shè)備斷路器部分的操作。
當(dāng)斷路器處于閉合位置時，其每個電極都處于圖3所示的相對位置。電流依次流過夾片端13、第一端板12、支架23、觸頭24、管25、缸27、接觸指27A、管31、第二端板14、罩15和第二夾片端16。
為了斷開該斷路器，軸5沿箭頭F1的方向轉(zhuǎn)動。曲柄40轉(zhuǎn)動，從而傳動絕緣桿39，引起繞銷釘36沿箭頭F2方向的轉(zhuǎn)動。曲柄35的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致傳動管34在圖中向下運動。推動動觸頭，使其移動離開定觸頭。通過被壓縮在缸34中并從吹氣噴嘴32逸出的氣體吹弧。
可以看出，板22和26、柱塞30和端板14上都有洞或小孔，使得氣體能自身流動，并在每次斷開操作之后使氣體迅速地返回。
金屬屏18被配置在外殼10的里面，與環(huán)形線圈17和角鐵4相齊，提供了良好的電位分配。
這個特征有助于電介質(zhì)強度，通過在上述水平壓力的情況下六氟化硫氣體層的厚度，通過外殼內(nèi)部位梯度的電容分配，以及通過外殼外面的金屬層也提供了電介質(zhì)強度。利用眾所周知的數(shù)學(xué)模型能夠方便地建立和設(shè)計上述電位分配。
根據(jù)本發(fā)明的一個非常重要的特征，條4的兩端是可繞軸轉(zhuǎn)動地安裝在一個抽屜的兩個相對面上?？梢詤⒖锤綀D4，圖中示出了安裝在配電架中的本發(fā)明隔離斷路器。
因為該圖是端頭向前的正視圖，所以在圖中僅能看見該設(shè)備多個電極中的一個電極，但是不應(yīng)忘記一個三相設(shè)備還包括另外兩個電極，它們也被固定到條4上。
在圖4中，配電架包括其上固定有柜43的金屬結(jié)構(gòu)或框架42。抽屜45被安裝成能相對柜43垂直于圖面滑動，支承電極的條4能繞軸轉(zhuǎn)動地安裝到抽屜的平行于圖面的兩個相對面之間，圖中所示設(shè)備其斷路器和分斷開關(guān)都是閉合的。在下面的說明中，提到的零件涉及一個單個的電極，但是實際上應(yīng)該理解，說明的大多數(shù)零件存在于三相隔離斷路器三個電極中的每個電極。電極1用其夾片端13電氣上連接到三相匯流條組中的一個匯流條48。通過絕緣子49把匯流條48保持在一個合適的位置，絕緣子49通過固定到柜43的托架50保持在一個固定的位置。該設(shè)備的另一個夾片端16連接到通過托架52固定到柜43的絕緣子51上。在圖4的實施例中，選定的絕緣子是電流互感器，它能傳導(dǎo)通過隔離斷路器在端53和端54之間流過的電流。在不同的實施例中，裝置51也可以是避雷器或僅僅是沒有其它電氣功能的絕緣子。端54構(gòu)成電纜輸出端55，該電纜輸出端通過溝56離開配電架。配電架還有接地分斷開關(guān)57和頂58。
本發(fā)明的隔離斷路器按照如下說明執(zhí)行其分斷開關(guān)功能。
通過如上所述控制軸5上的動作起動該斷路器，接著在手動控制或電機驅(qū)動下整個設(shè)備沿箭頭F3的方向傾斜。然后就得到圖5中所示的相對位置，在這種位置時隔離斷路器的所有電極都位于抽屜45中。在說明的實施例中可以看出，控制箱6是與角鐵4一起繞軸轉(zhuǎn)動的。這種配置確保分斷開關(guān)操作可以看見，從而對操作人員來說提高了安全性?？刂葡?帶有的指示器6A，例如色條能進一步提高上述的安全性。在不同的實施例中，控制箱是固定的，當(dāng)電極在推拉式控制下進行操作，這是特別容易實施的。
一種公知的裝置(圖中未示出)能防止把抽屜全部拉出來，從而防止接觸配電架的匯流條分隔間中的部件。下面說明的裝置徹底防止了當(dāng)抽屜處于其打開位置時接觸匯流條。
圖6示出了一個已經(jīng)被拉開的抽屜，使得電極能夠被檢查或被更換?？梢钥闯?，電極的這種配置確保了只有在分斷開關(guān)處于斷開位置，抽屜才能被重新關(guān)上。最后應(yīng)當(dāng)看出，當(dāng)抽屜打開時，可以通過轉(zhuǎn)動角鐵4把隔離斷路器的電極置于垂直位置，例如執(zhí)行接合和偏差測試，或取下電極。
柜43包括一個固定的第一擋板61，在正常運行時，該擋板把匯流條分隔間的左側(cè)部分與電纜分隔間的左側(cè)部分隔開。
該柜還裝有兩個滑槽61A，在滑槽中一個活動的第二擋板61B能夠滑動。在隔離斷路器的正常運行位置，擋板61B位于擋板61的上方(圖4)。當(dāng)隔離斷路器處于其隔離位置時，擋板61B占據(jù)了圖中右側(cè)的位置，這樣就防止了從配電架前面對匯流條分隔間的所有接觸。
抽屜裝有一個繞軸轉(zhuǎn)動的自動遮板62，通過返回彈簧63把遮板62推動到合適位置。當(dāng)隔離斷路器處于正常運行時，該遮板把匯流條分隔間的右側(cè)部分與電纜分隔間隔開。當(dāng)正在執(zhí)行分斷開斷操作時，通過進入與夾片端13接觸和保持與其接觸的狀態(tài)，起到把該設(shè)備接到地電位的作用(圖5)。
可以看出與控制箱6相連的金屬條4處于地電位。因為隔離斷路器的所有電極都安裝在這根條上，所以實際上不存在相間飛弧的危險。
電極上的電流傳感器17起檢測流過電極的異常過載電流或短路電流的作用，從而導(dǎo)致斷開斷路器。直接作用式最大電流繼電器(該繼電器不需要輔助電源)可以裝在控制箱6中。即使電極的外殼下降到與金屬條相齊，電流檢測器就將檢測接地故障，并將起動斷開。
圖7示出了本發(fā)明隔離斷路器的分斷開關(guān)功能是怎樣通過電動執(zhí)行的。
在圖中可以看出，金屬條4，用于電極的控制軸5以及一個曲柄40。圖中未示出相應(yīng)的電極，以便使圖面更簡潔。
通過兩個分別固定到抽屜45的壁45A和45B上的滾珠軸承75和76支撐條4。通過焊接等方法把控制箱6固定到角鐵4上。電動機78被固定到抽屜的壁45A上，該電動機通過螺桿79驅(qū)動固定到條4的大齒輪77，從而形成減速，這種驅(qū)動使條4和箱6轉(zhuǎn)動而不受控制軸5的轉(zhuǎn)動的控制。如上所述電動地進行分斷開關(guān)操作說明了，該設(shè)備適用于遙控，因此它可以適用于通常沒有操作人員和維修人員的變電站。
除了上述的最大電流繼電器之外，箱6中還包括用于轉(zhuǎn)動控制軸5以及適合于執(zhí)行本發(fā)明隔離斷路器的斷路器部分中斷開和閉合操作過程的整個機構(gòu)。圖8是表示該機構(gòu)的原理圖，該機構(gòu)可以方便地直接連接到隔離斷路器的控制軸5。該圖足以解釋這個機構(gòu)的原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員所具有的能力就可以實施，參看EugeneMaury撰寫的文章可以有助于他們實施該機構(gòu)，該文章發(fā)表于《Techniquesd′Ingenieur》D657-4第49頁，名稱是“Appareillageelectriqued′interruptionahautetension”。
在圖8中可以看出，軸5沿角鐵4延伸，在這個實施例中角鐵4被固定到控制箱6。
該機構(gòu)包括一個裝有彈簧的圓筒80，構(gòu)成驅(qū)動能量的存儲器。電動機和減速齒輪箱部件81起驅(qū)動圓筒的作用，以便把能量存儲在彈簧中。當(dāng)彈簧釋放時，圓筒使軸82轉(zhuǎn)動，而軸82總是沿著相同的方向轉(zhuǎn)動。軸82與電動或手動控制下的耦合裝置83相聯(lián)，使得通常的斷開和閉合操作過程能夠執(zhí)行(例如一個操作過程斷開、0.1秒、閉合、斷開)。偏心裝置84起把軸82的單向轉(zhuǎn)動變換成來回圓周運動的作用，該運動被傳遞到隔離斷路器的控制軸5。從圖1和圖6中可以看出，在眾所周知的方式中該機構(gòu)還包括含有手柄85的手動復(fù)位機構(gòu)。
圖8A和圖8B示出了一種實施方式，在這里作為用于傳動擋板61B機構(gòu)的非限定的實施例。
柜47的后面裝有一個有中孔61D的動盤61C，中孔的形狀適于安放條4，條4從抽屜中伸到面45B之外(圖7)，因此當(dāng)分斷開關(guān)操作期間，電極支承條繞其本身的軸轉(zhuǎn)動時，使得該動盤也被轉(zhuǎn)動。當(dāng)該條是如上所述的角鐵時，孔的形狀最好是方形或長方形的。用兩個與軸61E協(xié)同動作的連動裝置，通過動盤的轉(zhuǎn)動以移動方式傳動擋板，軸61E平行于擋板平面和條4。用軸承(圖中未示出)把軸61E裝到柜47上，通過連桿61F使該軸轉(zhuǎn)動，連桿61F第一端鉸接到盤61C，第二端鉸接到固定在軸61E上的曲柄61G。該軸的轉(zhuǎn)動被變換成移動，并通過兩個連動裝置傳遞到擋板。這里僅詳細說明了一個連動裝置(在抽屜后部的那個連動裝置)、因為另一個連動裝置與其完全相同。第一連動裝置包括連桿61H，其一端固定到軸61E，另一端鉸接到曲柄61I，曲柄61I再鉸接到擋板。在分斷開關(guān)操作期間，嵌入盤61C的孔中的支承條4沿箭頭F的方向轉(zhuǎn)動。盤61C的轉(zhuǎn)動使軸61E也轉(zhuǎn)動，該曲柄和連桿組件61H-61I導(dǎo)致?lián)醢?1B移動，從而防止接觸匯流條分隔間的右側(cè)部分。在分斷開關(guān)操作之后，如果抽屜被拉出來，一個鎖鍵嵌入盤61C的缺口61K，從而把擋板保持在合適的位置。鎖鍵帶有彈簧，當(dāng)抽屜被推回到里面時，鎖鍵就脫開。
在以上的附圖中可以看出，斷路器的電極是通過轉(zhuǎn)動控制軸5來傳動的。圖8C示出了一個不同的實施例，在該實施例中軸5是用推拉移動來傳動的。這個運動以慣用方式傳遞到杠桿32，例如通過連桿32A和曲柄32B。這種配置有特殊的優(yōu)點，那就是同樣能夠使用固定的控制箱6而不會有任何需要解決的技術(shù)問題。
下面將說明用于防止接觸匯流條分隔間的擋板的不同實施例。
圖8D和8E示出了兩個疊置的平行擋板，對這兩個擋板分別給出了總的標(biāo)號61L和61R。擋板61L包括具有三個長方形片61L1、61L2和61L3的第一部分，每片上都有一個缺口，通過具有長橢圓形槽孔61N的細長片61M把三片連接在一起。擋板61L進一步包括具有三片61L1′、61L2′、和61L3′的第二部分，每片上都有一個缺口，通過細長片61M′把它們連接在一起，該片的每一側(cè)都有柱銷61P，并嵌入槽孔61N中。通過如61O那樣的彈簧把片61L和61M彼此推近。缺口限定了開口，當(dāng)電極處于其接合的位置，這些開口合適地圍繞電極的圓周，從而把配電架分隔成兩個部分。
擋板61R包括具有三個長方形片61R1、61R2和61R3的第一部分，通過一個細長片(沒有附圖標(biāo)號)把它們連接在一起，細長片上有長橢圓形槽孔;擋板61R還包括具有三個長方形片61R1′、61R2′和61R3′的第二部分，通過一個細長片(沒有附圖標(biāo)號)把它們連接在一起，細長片上有其中嵌入柱銷61P的槽孔。通過如61S那樣的彈簧把兩部分彼此推近。
當(dāng)斷路器處于其斷開和分斷隔離位置時，擋板61R防止接觸配電架的匯流條分隔間。
通過電極本身帶有的突出部，例如突出部61T，或者通過參照圖8A和8B說明的那種機構(gòu)，傳動擋板61L和61R。
本發(fā)明的隔離斷路器可以用于建造造價低的變電站，這種變電站占地面積小，但卻包括了所有用于操作必需的部件。
圖9和10示出了一種變電站，具有四個通過架空連接裝置連接到線路入口或變壓器出口的入口或出口，以及使用一組匯流條的配電裝置。
圖9是一個正視圖，為了顯示電站的內(nèi)部，在該圖中把前面去除了。
在這個實施例中，變電站包括四個分隔間91至94，它們分別由壁91A和91B、92A和92B、93A和93B以及94A和94B定界。分隔間并排地安放，它們分別裝有頂91C、92C、93C和94C，以及后面91D、92D、93D和94D。
壁和頂最好由選自混凝土、玻璃纖維加強水泥(GRC)、鋁或鐵材料制成相同的板。這種粗制的單元構(gòu)件價格非常便利。它能用于高達72KV的變電站。無需外部公司提供服務(wù)，本發(fā)明隔離斷路器的制造商就能在這種變電站中安裝設(shè)備。電站的這種新設(shè)計能夠成為一種出口政策的基礎(chǔ)，按照這種出口政策，制造板材和頂可以選定由當(dāng)?shù)氐暮献髡咛峁?br> 在配電架91中可以看出，絕緣饋通裝置101、102和103通過端子111、112、和113連接到架空線路，端子111、112和113與本發(fā)明安裝在角鐵4上的隔離斷路器電極121、122和123協(xié)同操作，角鐵4配置在抽屜45中，并被固定到控制箱6。端子111、112和113被例如91E、92E、93E和94E絕緣子保持在合適位置，這些絕緣子分別固定到壁91A、92A、93A和94A。隔離斷路器的電極與一組匯流條121、122和123協(xié)同操作，該組匯流條延伸到電站的整個寬度，但僅穿過以下的壁91B、92A、92B、93A、93B和94A。這組匯流條被例如91F、92F、93F和94F絕緣子保持在合適位置，這些絕緣子分別固定到壁91B、92B、93B和94B。這些絕緣子可以是電流互感器或避雷器。
這些壁具有足夠的深度，以便提供遮蔽的操作通道125。
參照圖9和10的上述變電站滿足了所有功能上的要求。容納隔離斷路器的抽屜可以直接插入分隔間，用預(yù)制板很容易組裝這些分隔間，并且在生產(chǎn)廠里饋通裝置，絕緣子和電流互感器或避雷器就能被安裝到板材上。
在隔離間之間，以及在線路側(cè)和匯流條側(cè)之間的絕緣是確保的，因此不可能發(fā)生任何相間故障。
上述表型的變電站可以制成適用于7.2KV至72KV范圍內(nèi)的任何電壓。
圖11示出了一種與上述變電站總體上相似的變電站，但是其中由一組共用的匯流條131形成入口，而由電纜141、142、143和144形成出口。每個分隔間都裝有本發(fā)明的隔離斷路器151、152、153和154。
圖12示出了一種具有一個架空出口和兩個使用電纜的地下出口的變電站。該電站包括第一模件161、第二模件171、第三模件181和第四模件191。第一模件161具有在其頂板上的饋通裝置162和隔離斷路器163;匯流條172在第二模件171中向上延伸，該模件具有母線支承絕緣子173和174;第三模件181包括一個有用于地下電纜出口183的隔離斷路器182;以及第四模件191包括一個有用于地下電纜出口193的隔離斷路器192，模件181和191通過一組共同匯流條200饋送。
圖13是一種H結(jié)構(gòu)電站的電路圖。該電站包括兩條入口線路L1和L2，兩個變壓器出口TR1和TR2、以及三個斷路器D1、D2和D3，其配置在相應(yīng)的分斷開關(guān)對S11與S12、S21與S22和S3與S′3之間。通過對應(yīng)的分斷開關(guān)S4和S5保護變壓器出口。
由于采用本發(fā)明，使用5個相同的模件201至205和一個其中匯流條向上延伸的模件206(圖14)，所以能夠以非常低的造價制造這種電站。
模件201、202和203包括本發(fā)明的斷路器DS1、DS2、和DS3，它們分別取代了以下的設(shè)備組S11、D1、S12;S21、D2、S22;S3、D3、S′3。分斷開關(guān)S4和S5分別由本發(fā)明的隔離斷路器中省掉了電流斷路腔，而代之以形成每個電極兩個終端之間內(nèi)部連接的導(dǎo)體，這就是說，僅保留了分斷開關(guān)功能。
因此，通過使用5個相同的標(biāo)準(zhǔn)配電架，外加一個其中匯流條組向上延伸并且僅包括幾個支承絕緣子的配電架，就能以造價特別低的方式建造H結(jié)構(gòu)電站。
本發(fā)明的隔離斷路器特別適用于制造能使電纜接地的配電架。在某些國家里這種接地是通過標(biāo)準(zhǔn)要求的，特別是在英國，英文術(shù)語“整體接地”是公知的。圖15示出了一種能夠執(zhí)行這種接地的配電架。它包括裝入本發(fā)明隔離斷路器三個電極的拉出式抽屜750。因為這是端視圖，所以在圖中僅能看見一個電極751。附圖標(biāo)號751A標(biāo)示該電極的頂夾片端，標(biāo)號751B標(biāo)示其底夾片端。該配電架包括一組匯流條752和電纜出口753。與圖4和5中所示的配電架相比可以看出，接地開關(guān)57已經(jīng)被省掉了。
按照如下方式執(zhí)行“整體接地”功能使隔離斷路器處于斷開位置;
向外拉出抽屜;
通過電極支承條沿順時針方向的轉(zhuǎn)動，使隔離斷路器傾斜直到45°。
通過金屬托架755(圖16使斷路器的三個電極短路，該金屬托架具有三個嵌入電極頂夾片端751A的觸頭761、762和763。因為托架的分支部分與抽屜接觸，抽屜又通過支承電極的金屬條被接地，所以托架還起把斷路器的電極接地的作用。托架還包括支座764和765，當(dāng)電極重新向回傾斜時，支座起限制電極沿逆時針方向的轉(zhuǎn)動行程的作用，支座還起把電極保持在與匯流條752有足夠距離的位置。
在抽屜仍處于拉出來的狀態(tài)，并且電極仍處于傾斜45°的情況下，金屬延伸器754嵌合到電極的每個底夾片端751B上。
然后隔離斷路器又返回到水平位置，并把抽屜關(guān)閉;
電極逆時針方向轉(zhuǎn)動直到它們進入支座，從而具有使延伸器754處于與電纜出口接觸的作用;以及隔離斷路器被閉合，從而通過斷路器使電纜接地。
在這時如果電纜上存在電壓，由于會導(dǎo)致短路，斷路器的電極就斷開。
因此可以看出，使用幾個簡單的并且是完全可靠的附件，裝有本發(fā)明隔離斷路器的配電架就能夠?qū)崿F(xiàn)“整體接地”。
本發(fā)明適用于中壓或高壓(高達72KV)電站，這種電站設(shè)計新穎，造價低，并且可靠。
如果考慮現(xiàn)有技術(shù)的中壓電站，可以看出無論安裝在城市里或裝在農(nóng)村，這種設(shè)備幾乎總是要安裝在一個特定的建筑物里。該設(shè)備由多個預(yù)制中壓配電架構(gòu)成，對于電纜入口和電纜出口，對于傳動設(shè)備和保護裝置，以及對于繼電器裝置，配電架中的每一個都構(gòu)成分立的構(gòu)件。
由一組配電架構(gòu)成的電站要把這些配電架對準(zhǔn)，使其連接到對所有配電架共同的一組匯流條。
因為配電架的體積是包括在電站的體積之中，所以可以說在配電架與電站之間存在著多余的工作。
中壓供電網(wǎng)的操作總是在尋求使電站中在一個配電架中可能發(fā)生的事故引起的后果減小到最小程度。在這個方面正在做著進一步的努力，以便滿足歐洲范圍改善對用戶供電質(zhì)量運動的要求把故障部件接地的努力，和避免相間對稱故障的努力，而相間對稱故障總是最危險的，并導(dǎo)致最大量的損失;以及避免電弧擴散的努力，除了發(fā)生事故的那個配電架之外，電弧還可能損壞其它配電架。
盡管作了上述努力，萬一發(fā)生故障，仍然存在小尺寸金屬配電架中導(dǎo)引飛弧的困難，在這些金屬配電架填充有絕緣材料。
在所有國家里，每年都有若干個中壓電站被火燒毀，一般是由于故障持續(xù)了很久的時間，這是因為正在發(fā)生故障時，用于保護裝置的輔助電源已經(jīng)耗盡。
如圖17和18中所示，隔離斷路器使得建造結(jié)構(gòu)簡單并且造價低的中壓電站成為可能。
在這些圖中可以看出，構(gòu)件900一般呈長方平行六面體形，由混凝土、玻璃纖維加強水泥(GRC)或與其等效的耐火建筑材料制成。構(gòu)件900包括多個室901、902和903，每個室都裝有一個本發(fā)明的隔離斷路器。每個室都鄰接一個裝有保護裝置的分隔間，保護裝置最好安裝在一個相應(yīng)的滑動抽屜上，并裝入可移動的柜子里(圖中未示出)。分隔間和室由頂板905覆蓋，頂板905和頂906一起限定一個分隔間907，其中裝有一組對應(yīng)分隔間共用的匯流條。
每個分隔間分別安放裝有上述類型隔離斷路器921、922或923的抽屜911、912或913，這些隔離斷路器具有共用的支承條916和控制箱915。這些斷路器可以由絕緣的饋通裝置931、932和933連接到匯流條組，并連接到用于電纜951、952和953的出口941、942和943，通過在電站地基910中形成的電纜通道，這些電纜離開電站。
在電站的前面有一個人行通道917(圖18)，在正常運行時通過擋板920把該人行通道關(guān)閉。當(dāng)要對其中一個隔離斷路器進行操作時，例如隔離斷路器922，在圖中用虛線示出，擋板被舉起，抽屜被拉出來。
除了具有建造成本低的優(yōu)點之外，參照圖17和18上述的電站還具有使用本發(fā)明隔離斷路器本身所固有的優(yōu)點。此外，采用由混凝土或類似材料制成的分隔間和室的設(shè)計能夠確保相間故障幾乎沒有可能擴散，或損壞用于操作、遙控或遠距離信號傳輸?shù)饶康乃璧牡蛪貉b置。
可以看出，裝有隔離斷路器電極的抽屜可以通過手動或電動機控制進行傳動。還能提供一個底下有輪子的支撐臺，用于方便地把抽屜拉出來，并在抽屜處于拉開位置時，用于支撐該抽屜。
顯然，可以使用本發(fā)明的用途是許多的，并不限于上面給出的各種實施例，本發(fā)明可以用于所有使用斷路器、分斷開關(guān)和電流測量裝置的中壓成套設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種適用于任何技術(shù)類型的多極六氟化硫隔離斷路器，在該隔離斷路器中每個電極包括一個充滿六氟化硫并裝有第一和第二金屬端板的絕緣外殼，該外殼內(nèi)裝有一組定觸頭和一組動觸頭，該組定觸頭連接到外面的第一夾片端，并且在機械上和電氣上連接到第一端板，該組動觸頭電氣上連接到外殼外面的第二夾片端，固定在第二端板上，并且機械上連接到一個傳動機構(gòu)，該斷路器的特征在于對于每個電極，動觸頭(25，28)都是通過滑動觸頭電氣上連接到一個在外殼內(nèi)延伸并與其同軸的固定金屬管(31)，該管向外開口進入一個密封罩(15)，所述第二夾片端(16)被固定在該罩上，所述動觸頭被連接到一個傳動桿(34)，該傳動桿配置在所述管內(nèi)并在罩內(nèi)鉸接到機械傳動裝置(35、36、38)的第一端，該機械傳動裝置以密封的方式穿過該罩，并具有在該罩外鉸接到一個絕緣桿(39)第一端的第二端，該絕緣桿的另一端通過一個曲柄(40)鉸接到對該隔離斷路器各電極共用一個控制軸(5)，該控制軸與一個金屬條(4)平行配置，接到地電位，該金屬條具有固定在其上的該隔離斷路器的電極，電極被基本上固定在其相應(yīng)的外殼中部，各個外殼以平行方式被垂直地配置到所述條上，所述條的兩端以可繞軸旋轉(zhuǎn)的方式被安裝到基本上呈長方形的抽屜(45)的兩個相對面上，通過旋轉(zhuǎn)所述條直到相對于抽屜90°來執(zhí)行該隔離斷路器的分斷開關(guān)功能，該抽屜大到足以容納電極組，該控制軸與一個控制箱(6)相聯(lián)，該控制箱包括用于存儲傳動能量的機構(gòu)和用于以轉(zhuǎn)動或移動方式傳動所述控制軸(5)的裝置，以便能使所有的電極同時執(zhí)行其斷路功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離斷路器，其特征在于用繞線磁性環(huán)形鐵芯(17)圍繞外殼(10)構(gòu)成電流互感器，該環(huán)形鐵芯被配置在所述金屬條的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔離斷路器，其特征在于斷路器裝在金屬柜(43)之中，在該金屬柜中抽屜能夠滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔離斷路器，其特征在于該柜(43)包括絕緣部件(49，45)，用于支撐與隔離斷路器相配合的匯流條組(48)和電纜出口(55)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔離斷路器，其特征在于絕緣部件(49，51)選自絕緣子、電流互感器和避雷器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任何一個權(quán)利要求所述的隔離斷路器，其特征在于該柜包括固定擋板(61)，該固定擋板與固定到抽屜上的可繞軸轉(zhuǎn)動的遮板(62)相配合，以便當(dāng)隔離斷路器處于運行狀態(tài)時，把匯流條分隔間與電纜分隔間分開。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任何一個權(quán)利要求所述的隔離斷路器，其特征在于該柜裝有與固定擋板(61)相配合的滑動擋板(61B)，以便當(dāng)抽屜處于其拉開位置時，防止接觸匯流條分隔間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔離斷路器，其特征在于通過固定到柜上并由所述條(4)轉(zhuǎn)動的盤(61C)使所述動擋板運動，該盤通過連動裝置(61F、61G)使軸(61E)轉(zhuǎn)動，所述軸固定到至少一個連桿(61H)，該連桿與鉸接到所述滑動擋板(61B)的曲柄(61I)協(xié)同動作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一個權(quán)利要求所述的隔離斷路器，其特征在于該柜包括兩個平行的擋板(61L、61R)，每個擋板包括兩個彈簧能夠作彼此分離和彼此推近運動的部分，當(dāng)斷路器斷開并處于其隔離位置時，一個擋板(61L)把匯流條分隔間與配電架的電纜分隔間分開，而當(dāng)斷路器處于運動狀態(tài)時，另一個擋板(61R)通過其具有的開口圍繞電極起到相同的分隔作用。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任何一個權(quán)利要求所述的隔離斷路器，其特征在于該柜(43)裝有分斷開關(guān)(57)，用于把隔離斷路器保護的出口電纜接地。
11.根據(jù)權(quán)利要求3至10中任何一個權(quán)利要求所述的隔離斷路器，其特征在于配置在一組匯流條(752)和電纜出口(753)之間的斷路器能夠通過該斷路器使電纜整體接地，通過托架(755)短路斷路器的頂端(751A)，并通過使它們處于與抽屜(750)接觸的狀態(tài)使其接地，以及通過延伸器導(dǎo)體(754)在隔離斷路器底端與電纜出口之間提供接觸進行所述電纜整體接地。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的隔離斷路器，其特征在于托架(755)包括有電氣和機械作用的支座(764)，用于限定在抽屜(750)內(nèi)部的轉(zhuǎn)動行程。
13.一種預(yù)制變電站，其特征在于該預(yù)制變電站包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至12中任何一個權(quán)利要求所述的隔離斷路器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的變電站，其特征在于該變電站由多個并置的預(yù)制模件(91，92，93和94)構(gòu)成，每個模件包括用于匯流條(121)組的分隔間，用于安放裝有隔離斷路器電極(111、112、113)的抽屜(45)的滑槽，以及裝有電纜(141、142、143、144)組或架空入口的分隔間。
15.一種H結(jié)構(gòu)變電站，其特征在于該變電站包括5個模件(201、202、203、204、205)，每個模件內(nèi)裝有根據(jù)權(quán)利要求1至12中任何一個權(quán)利要求所述的隔離斷路器(DS1、DS2、DS3、DS4、DS5)。
16.一種中壓電站，其特征在于該中壓電站包括由耐火建筑材料制成的基本上呈長方形的構(gòu)件，所述構(gòu)件具有多個隔間(901，902、903)，每個分隔間內(nèi)裝有根據(jù)權(quán)利要求1至12中任何一個權(quán)利要求所述的隔離斷路器，每個分隔間與室(901A、901B、901C)鄰接，室內(nèi)裝有用于操作隔離斷路器和用于遙控以及遠距離信號傳輸目的所需的低壓裝置，分隔間和室具有頂板(905)配置在其上方，該頂板與頂(906)一起限定一個裝有對隔離斷路器共同的一組匯流條(908)的分隔間，隔離斷路器通過絕緣饋通裝置(931、932、933)與匯流條相配合，該電站在其前面還包括一個通道(917)，出口電纜(951、952、953)穿過該電站地基(910)中的電纜通道。
全文摘要
一種六氟化硫(SF
文檔編號H01H33/64GK1073798SQ9211461
公開日1993年6月30日 申請日期1992年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月20日
發(fā)明者保羅·羅齊爾 申請人:Gec阿爾斯托姆有限公司