專利名稱：氣體絕緣高壓開關設備的兩個模塊的插拔式主電源連接件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣體絕緣高壓開關設備的兩個模塊的插拔式主電源連接件，該氣體絕緣高壓開關設備也稱為GIS。由名稱可知，本發(fā)明指的是兩個相互連接的GIS模塊的兩個主導線之間的電連接，這些主導線在每個相位都具有相同的電勢。
背景技術：
在氣體絕緣高壓開關設備的第一種擴展類型中，兩個相互限定的GIS組成部分 (也稱為GIS模塊)的主電源連接件在GIS組成部分的各自外殼的法蘭區(qū)域中通過螺紋連接件彼此連接。在此，外殼法蘭相互擠壓，而且設置在它們之間的密封件這樣擠壓在一起， 即，GIS組成部分的兩個外殼之間的交接處沒有形成氣密密封。當然還可以理解為，這種 GIS模塊的裝配和去裝配對于操作要求較高。在氣體絕緣高壓開關設備的第二種類型中，已知的連接模塊(諸如電壓傳感器) 在固體絕緣體中澆注，并且經(jīng)由插拔連接件與GIS模塊的主導線相連接。遺憾的是，固體絕緣體顯著增加了連接模塊的總重量。這種類型的代表例如在DE 4445082C1中有所公開。在氣體絕緣高壓開關設備的第三種類型中，兩個GIS模塊的主導線的電連接通過干式插拔連接件來實現(xiàn)。這種類型的代表例如在DE 4312617A1中有所公開。遺憾的是，這種干式插拔連接件僅適合用于相對較小的氣體壓力、即僅略高于大氣壓的條件下?；谑垢邏洪_關設備具有越來越小而保證效率的GIS的需求，GIS的緊湊性起到?jīng)Q定性作用。在同樣的保護氣和同樣的功能結(jié)構以及同樣的材料的條件下，當由GIS例如承載較高的電功率時，通常在GIS的測量上會產(chǎn)生消極影響，這是因為GIS由于增大的外殼直徑而難以實現(xiàn)緊湊的結(jié)構。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種氣體絕緣高壓開關設備，其能夠?qū)崿F(xiàn)兩個相鄰的GIS 模塊的改善的連接。上述目的通過權利要求1的技術方案來實現(xiàn)。在一個基礎實施方案中，氣體絕緣高壓開關設備具有第一模塊和第二模塊，其中，這兩個模塊分別具有形成為貯壓器的氣體空間，氣體空間具有至少兩條相位導線。氣體空間這樣填充絕緣氣體，即，使至少兩條相位導線電絕緣地設置在各自的模塊中。第一模塊與第二模塊這樣連接，即，第一氣體空間與第二氣體空間通過一絕緣體實現(xiàn)相互液壓隔離，并且第一模塊中的相位導線與第二模塊的等電勢的相位導線形成電連接。兩個氣體空間為每個相位導線上都設有設置在外殼側(cè)面的接口，接口圍繞住各個相位導線并且通到法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段中。在這種情況下，各個設置在外殼側(cè)面的接口用于容納單獨的主相位連接件?！皢蜗嘟^緣體”的含義是指這樣的一種電絕緣體，該電絕緣體只能導引單一的標準導線(主相位)。此外，第一模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段與第二模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段形成機械可拆卸連接。第一模塊中的至少兩條相位導線與第二模塊的等電勢的至少兩條相位導線經(jīng)由可拆卸的插拔連接件形成電連接。其中，兩個氣體空間通過插拔連接件的絕緣體而相互隔離。在此，插拔連接件具有至少兩部分結(jié)構，并且在基礎實施方案中包括一插座元件和與該插座元件相連接的接觸銷。另外還提供了，第一模塊和第二模塊為每條相位導線都設有一個設置在外殼側(cè)面的接口，用以分別容納開關設備的各條相位導線(帶電勢的標準導線)。“分別容納”的含義指的是位于交接處上(也就是位于可拆卸的插拔連接件上)的相位導線貫穿單相的絕緣體。“單相的”絕緣體可以理解為只有一條標準導線穿過的電絕緣體。特別具有優(yōu)勢的是， 當在三相開關設備中接口平面式設置在一個共同的開口平面上時，通過可拆卸的插拔連接件能夠?qū)崿F(xiàn)交接處的多方面應用。在插拔連接件裝配之前，各個模塊的接口分別形成為單獨的、由各自外殼之外通向各個氣體空間的入口。與開始所述的公知的兩個相互連接的GIS模塊的主導線之間的電連接件相比，本發(fā)明基礎實施方案實現(xiàn)了用于功率傳遞的插拔連接件以及在模塊之間的交接處上兩個相鄰模塊的機械連接的螺紋法蘭連接件的優(yōu)勢結(jié)合。如果兩個模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段與外殼的主腔室隔開，以使轉(zhuǎn)接器區(qū)段至少部分地可以從與兩個法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段的接觸面相對設置的側(cè)面進入，那么這兩個法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段可以卡口式、例如通過應力夾而擠壓在一起。根據(jù)氣體絕緣高壓開關設備的實施方案，在兩個模塊相互裝配之前，首先使可拆卸的插拔連接件的母插接件和/或公插接件從氣體空間的主腔室內(nèi)部進入到具有可拆卸的安全裝置的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段中，安全裝置在預備位置上保持在各個接口中，其中，根據(jù) DIN472安全裝置例如為用于軸的壓環(huán)或保護環(huán)(即鎖緊環(huán)或類似部件)。這種實施方案具有優(yōu)勢，這是因為該方案在不需要橫向裝配模塊的情況下實現(xiàn)了兩個相鄰模塊的連接。根據(jù)可拆卸的插拔連接件的母插接件和/或公插接件的固定方案，這種交接處的結(jié)構在不需要對相鄰的模塊的絕緣氣體進行抽真空的情況下實現(xiàn)了模塊的拆卸、即開關板的拆卸。下面，結(jié)合示例對本發(fā)明的優(yōu)點進行說明，在該示例中模塊A與相鄰的模塊B連接，模塊A必須能夠從氣體絕緣的底座拆除。在絕緣氣體從模塊A的氣體空間抽掉之后，通過外殼的操作蓋(并且在需要使氣體空間內(nèi)部的標準導線區(qū)段去裝配或局部去裝配的情況下)使 DIN472的用于軸的保護環(huán)釋放，并且例如使可拆卸的插拔連接件的母插接件或公插接件通過各個模塊的氣體空間而拆卸。同理還可以實現(xiàn)這種情況下的拆卸，即，可拆卸的插拔連接件由兩個母插接件構成，中兩個母插接件經(jīng)由接觸銷形成電連接。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，插拔連接件形成為干式插拔連接件。當插拔連接件形成為干式插拔連接件時，由此實現(xiàn)了高壓測量單元在相鄰模塊(連接模塊)上的連接，而不需要對絕緣氣體進行處理，例如對高壓測量單元或相鄰模塊的氣體空間進行抽真空。最后，該實施方案還實現(xiàn)了經(jīng)濟的維修處理以及(再)運行處理。干式插拔連接件可以理解為這樣的一種電絕緣插拔連接件，其實現(xiàn)了在外界空氣條件下的高壓絕緣。在連接過程中，可延伸的絕緣材料迫使外界空氣遠離插接連接。當模塊的氣體空間為貯壓器時，該貯壓器設置用于在運行過程中使各個氣體空間中具有至少2bar的標準壓力，由此實現(xiàn)了 GIS高壓模塊。在超過50kV的使用條件下，這種模塊例如具有SF6絕緣氣體填充器，其工作壓力為5bar。
如果至少兩個插拔連接件至少在法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段上相互平行地于第一平面中延伸，那么可以由此實現(xiàn)多方面應用的模塊化連接。如果法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段同時設置成用作模塊的中間位置的停止面，也就是裝配過程中的停止面，那么具有優(yōu)勢的是使第一模塊的至少兩個法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段設置在第二平面中。該第二平面橫向相對于第一平面設置，特別與第一平面呈直角設置。由此使各個接口的中心位于一條共同的第一直線上。該實施方案的另一個優(yōu)勢在于進一步提高了模塊多方面的應用性能，由此確保實現(xiàn)優(yōu)化的模塊化。在一個實施方案中，轉(zhuǎn)接器區(qū)段通過同一模塊的至少兩個接口分別至少部分地集成在一個共同的轉(zhuǎn)接器區(qū)段中。該方案實現(xiàn)了例如在外殼澆注之后對接觸面的簡化處理， 并伴隨有顯著改善的外形和重量特性。根據(jù)對模塊的要求，轉(zhuǎn)接器區(qū)段通過同一模塊的至少兩個接口分別至少部分地集成在各個模塊的設置在外殼側(cè)面的側(cè)壁區(qū)段中。這種結(jié)構方案例如實現(xiàn)了簡化的外殼結(jié)構，由此提供了經(jīng)濟優(yōu)勢。在氣體絕緣高壓模塊的結(jié)構方案中，第一模塊和第二模塊各自具有至少三條相位導線。在此，至少三個可拆卸的插拔連接件以規(guī)則的距離相互間隔設置，這樣實現(xiàn)了多方面應用，諸如相對于相鄰的連接模塊(例如第二模塊)以180度旋轉(zhuǎn)的結(jié)構。根據(jù)插拔連接件的實施方案，至少一個插拔連接件具有第一插座元件和第二插座元件。在兩個相鄰模塊的標準運行過程中，這兩個插座元件經(jīng)由接觸元件而彼此形成電連接。在此，具有優(yōu)勢地使第一插座元件固定在第一模塊的轉(zhuǎn)接器區(qū)段上，而使第二插座元件固定在第二模塊的轉(zhuǎn)接器區(qū)段上。在插拔連接件的一個可替換的實施方案中，為每個導線/相位設有一個母連接件和一個公連接件。那么，例如插拔連接件具有一插座元件和與該插座元件電連接或連接的接觸件，其中，第一插座元件固定在第一模塊的轉(zhuǎn)接器區(qū)段上，而接觸件固定在第二模塊的轉(zhuǎn)接器區(qū)段上。通過三相金屬殼第一和第二模塊的實施方案可以實現(xiàn)第一模塊與第二模塊的裝配位置的加密，例如，使第一模塊的兩個相位R、S具有插座元件，而另一相位T具有形成為插接連接件的銷接觸件；使第二模塊的兩個對應的相位R、S形成為銷接觸件，而第二模塊的第三相位T形成為插座元件。通過這種結(jié)構能夠確保實現(xiàn)第一模塊在第二模塊上的絕對安全的裝配，而且使培訓較少的人員也能進行裝配。在法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段的基礎實施方案中，第一模塊的轉(zhuǎn)接器區(qū)段和第二模塊的轉(zhuǎn)接器區(qū)段為了實現(xiàn)這兩個模塊的機械連接分別與至少一個螺紋連接件相互連接。在可替換的兩個模塊的機械連接方案中，第一模塊的轉(zhuǎn)接器區(qū)段和第二模塊的轉(zhuǎn)接器區(qū)段分別與至少一個夾緊連接件相互連接。在此，至少一個夾緊連接件至少分段地在外圍側(cè)面圍繞住轉(zhuǎn)接器區(qū)段。根據(jù)對插拔連接件和管理性能的要求，絕緣體具有多部分結(jié)構并且包括對應于每個相位的至少一個杯狀的絕緣件以及與該杯狀的絕緣件共同實現(xiàn)密封作用的例如呈圓柱形的絕緣件，該圓柱形絕緣件至少區(qū)域式地在側(cè)面包括大致一個接觸元件，該接觸元件在同樣形成杯狀的插座元件之間延伸。在需要的情況下，杯狀的絕緣件在其朝向法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段的端部進行機械強化。在此，該杯狀的絕緣件的這一端例如具有由纖維強化塑料和
6/或金屬構成的加強部。圓柱形絕緣件形成實際的干式插拔連接件并且緊靠在杯狀的絕緣件和涉及的幾何結(jié)構上。在高壓的使用條件下，圓柱形絕緣件為由可延伸的絕緣材料制成的高壓絕緣體，該絕緣材料例如為硅。絕緣件的可延伸的絕緣材料用于實現(xiàn)相對于空氣的電絕緣，并且在與插拔連接件的組裝過程中這樣排出例如存在于插座元件中的空氣，即，使可延伸的絕緣材料設置在接觸元件上以及插座元件的杯狀的絕緣件上。該方案特別適于應用在氣體絕緣高壓開關設備中。因此，插拔連接件形成為干式插拔連接件。當插座元件和/或杯狀的絕緣件相應地配合時，在絕緣體中實現(xiàn)了沿著插拔連接件以及插接軸方向上延伸的場控制電極設置。在此，還可以考慮這樣的實施方案，至少一個場控制電極至少部分集成在絕緣體之上或之中。對此可替換地，至少一個場控制電極形成為插入元件，該插入元件在第一 GIS模塊與第二 GIS模塊連接之前先設置在杯狀的絕緣件中，和/或插入到圓柱形絕緣件中。與GIS模塊相結(jié)合的優(yōu)勢和效果同樣還適用于具有至少兩個GIS模塊的氣體絕緣開關設備，這些模塊通過插拔連接件彼此連接在一起。


附圖中僅示意性示出了本發(fā)明的實施例。其中示出了 圖1為第一實施例中兩個三相金屬殼HV-GIS-模塊在去連接狀態(tài)下的縱向截面圖；圖2為第二實施例中兩個三相金屬殼HV-GIS-模塊在去連接狀態(tài)下的縱向截面圖；圖3為第三實施例中兩個三相金屬殼HV-GIS-模塊在去連接狀態(tài)下的三維立體圖；圖4為第三實施例中在去連接狀態(tài)下插拔連接器的第一變形沿著圖3的IV - IV截面線的縱向截面圖；圖5為類似第一實施例的在去連接狀態(tài)下插拔連接器的第二變形沿著圖3的 IV-IV截面線的縱向截面圖；圖6為圖5的第一模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段在方向X上對應于箭頭VI - VI的示意圖；圖7為類似第二實施例的在去連接狀態(tài)下插拔連接器的第三變形沿著圖3的 IV-IV截面線的縱向截面圖；圖8為圖7的第一模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段在方向X上對應于箭頭VI-VI的示意圖；圖9為類似第二實施例的在去連接狀態(tài)下插拔連接器的第四變形沿著圖3的 IV-IV截面線的縱向截面圖；圖10為圖9的第一模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段在方向X上對應于箭頭VI -VI的示意圖；圖11為可替換的HV-GIS-模塊在去連接狀態(tài)下的三維立體圖；以及圖12為簡略示出的圖11的模塊沿著圖11的ΧΠ-ΧΠ截面線的局部截面圖。附圖標記說明
1、la、lb、Ic 第一模塊2、2a、2b第二模塊3第一模塊的外殼4第二模塊的外殼5、6、7第一模塊的相位導線8、9、10第二模塊的相位導線11測量用變壓器12插拔連接件13插座元件14接觸元件15第一模塊的氣體空間16第二模塊的氣體空間17、18設置在外殼側(cè)面的接口19第一模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段20第二模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段22螺紋連接件23夾緊法蘭24第一平面25接觸銷26絕緣體27杯狀的絕緣件28絕緣套29直線30壓環(huán)31主腔室32外殼區(qū)段33第二平面34距離35卡鍵36鉸接點37拉桿38密封件40插座式導線接點41插座42硅套環(huán)43第一場控制電極44第二場控制電極45窗口46環(huán)形槽
47螺紋桿48螺母49固定元件50系桿
具體實施例方式圖1中示出了第一實施例中兩個三相金屬殼HV-GIS-模塊在去連接狀態(tài)下的縱向 截面圖，其中舉例示出了第一 GIS模塊1，該第一 GIS模塊可以與第二模塊2相連接。第一 模塊1例如為ー個變壓器，而第二模塊2例如為ー個位于氣體絕緣開關板中的連接模塊，圖 中僅示出了該第二模塊的連接區(qū)域。兩個模塊分別配設有外殼3、4。外殼4包括三個標準 導線接點(相位導線)5、6、7，這三個標準導線接點沿著X方向延伸。外殼3同樣包括三個 對應的標準導線接點(相位導線)8、9、10，這三個標準導線接點與對應的測量用變壓器相 連接。第一模塊的相位導線5、6、7與第二模塊2的相位導線8、9、10可以經(jīng)由分別對應各 相位的插拔連接件12實現(xiàn)彼此電連接。第一模塊的相位導線5、6、7與第二模塊2的相位 導線8、9、10的電連接僅通過插拔連接件12來實現(xiàn)。在圖1所示的模塊1、2的實施例中， 所有相位導線的端側(cè)都分別具有ー個插座元件13。在ー個基礎變形中，插座元件13的絕緣 區(qū)段由模鑄樹脂制成，而作為插座元件13的標準導線接點采用導電的金屬插座41。然而 根據(jù)需要，對此還可以采用其它適宜的材料來替換模鑄樹脂。在將兩個模塊1、2相互裝配 到一起的情況下，各個相位(即R、S、T)的每兩個插座元件13經(jīng)由ー個導電的接觸元件14 而彼此形成電連接。在圖1中示出了裝配過程中第一模塊1和第二模塊2的改善的連接方案。由圖1所示的接觸元件14的位置可知，根據(jù)裝配要求，在裝配情況下或者為第一 模塊(最左側(cè)的相位)配設接觸元件，或者沒有模塊(中間的相位)配設接觸元件，或者為 第二模塊(最右側(cè)的相位)配設接觸元件。然而在實際應用中，建議如實施例所示為所有 三個相位都統(tǒng)ー配設接觸元件14。外殼3、4分別限定出各個模塊1、2的氣體空間15、16，并且使每個相位導線分別通 到一個設置在外殼側(cè)面的接ロ 17、18中，接ロ分別咬合住各自的相位導線，并且通到法蘭 式的轉(zhuǎn)接器區(qū)段19、20中。這兩個法蘭式的轉(zhuǎn)接器區(qū)段19、20例如可以經(jīng)由一個簡略示出的螺紋連接件12 而彼此機械連接。氣體空間15、16的法蘭ー側(cè)的密封通過插座元件13的絕緣區(qū)段來實現(xiàn)， 在工作狀態(tài)下，插座元件的絕緣區(qū)段同時確保實現(xiàn)相位導線相對于本體(也就是說外殼3、 4)的電絕緣。由圖1進ー步可知，插座元件13完全設置在于第二平面33內(nèi)延伸的輪廓線的內(nèi) 部。結(jié)合圖3大體上可以了解到，該第二平面33用作GIS模塊的中間位置的停止面，也就 是裝配過程中的停止面。因此，在該變形中，主導線接點以及插拔連接部在性能方面相對于 諸如碰撞或類似的外界干擾受到良好的保護。與圖1類似，圖2中示出了第二實施例中兩個三相金屬殼HV-GIS-模塊在去連接 狀態(tài)下的縱向截面圖。由于相類似，以下僅對與圖1的不同之處進行說明。相同或作用相 同的部件用相同的附圖標記來表示。模塊la、lb的外殼3、4的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19、20也在每個相位上都具有一個設置在外殼側(cè)面的接口 17、18，這些接口位于各個模塊的連接區(qū)域中。與插座元件13不同的是，第一模塊的兩個相位接點作為各個插拔連接件12的一部分而各具有一個接觸銷25，接觸銷形成為公接觸件；該第一模塊的另一個相位具有接觸插座，該接觸插座形成為母接觸元件。相應地，第二模塊的兩個相位接點作為各個插拔連接件 12的一部分而各具有形成為母接觸元件的接觸插座；而第二模塊的另一個相位具有形成為公接觸元件的接觸銷25。同理可知，不同形式的元件13、25形成為不同的絕緣體用以實現(xiàn)主部件相對于本體(外殼)的電絕緣。由多部分構成的絕緣體26在每個相位都包括一個杯狀的絕緣件27 ； 而在基礎實施例中的相位導線8、7的接觸銷25例如僅具有一個絕緣套28。杯狀的絕緣件 27和絕緣套28都形成為用于各個外殼3、4在法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19、20的區(qū)域上的電絕緣體的氣密的固定連接件。另一方面，絕緣套28和杯狀的絕緣件27共同構成第一模塊1的絕緣體26。另外由圖2可知，以分段形式僅用點劃線簡略示出的、三條沿著X方向延伸的相位導線垂直于第二平面33延伸，該第二平面由法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段的接觸面形成。在此，設置在外殼側(cè)面的接口 17、18以規(guī)則的距離34而相互間隔設置。圖2明確了第一模塊Ia在第二模塊2a上的加密性能以及由此預設的裝配位置。圖3中示出了第三實施例中兩個三相金屬殼HV-GI S-模塊在去連接狀態(tài)下的三維示意圖，該圖與第一實施例的區(qū)別在于插座元件13的不同固定方式。由于相類似，以下僅對與圖1的不同之處進行說明。相同或作用相同的部件再次用相同的附圖標記來表示。圖3與圖4相結(jié)合示出了插拔連接件的一個變形，其中，插座元件13利用一個可拆卸的保護裝置進行固定，例如在法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段的轉(zhuǎn)接器區(qū)域中設置壓環(huán)30，或在管狀的側(cè)壁區(qū)段中氣體空間15、16的主腔室31與法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19、20形成外殼區(qū)段 32。當將第一模塊從下方的開關板上卸下時，標準接觸連接可以通過(圖3)未示出的或已經(jīng)卸下的外殼3的操作蓋而拆除。在此，壓環(huán)30從其槽部提升至插座元件13中，然后可拆卸的插拔連接件12的母插拔接觸件或公插拔接觸件13經(jīng)由第一模塊Ib的氣體空間15而卸掉。在該實施例中，插座元件13在其朝向法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19的一端至少部分形成為夾緊法蘭23。相應地，外殼壁以及法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段在設置于外殼側(cè)面的接口 17的區(qū)域上具有容納結(jié)構，也就是說該容納結(jié)構具有互補結(jié)構，用以容納夾緊法蘭23。標準接觸連接的裝配和再制造以相反的順序?qū)崿F(xiàn)。進一步由圖3可知，以分段形式僅用點劃線簡略示出的、三條沿著X方向延伸的相位導線設置在第一平面24內(nèi)。該第一平面24相對于第二平面33呈直角在Z方向和X方向上延伸，其中，第二平面33由法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段的接觸面形成。在此，設置在外殼側(cè)面的接口 17、18沿著垂直于延伸方向X延伸的直線29、以規(guī)則的距離34而相互間隔設置。由圖3結(jié)合圖5和6示出了插拔連接件的第二變形。圖6示出了模塊1沿著圖3 的VI-VI截面線的示意圖。由于相類似，以下僅對與圖4的不同之處進行說明。相同或作用相同的部件再次用相同的附圖標記來表示。附圖(結(jié)合圖3)中示出了三個相鄰設置、這里是疊加設置在直線29上的形成為插座的插座元件13的固定方式。在此，插座元件13分別從外殼內(nèi)側(cè)(也就是通過氣體空間15)咬合到成型在外殼側(cè)面的接口 17中。
在此，每個插座元件13在其朝向接口 17的法蘭式端部上都設有在外圍均勻設置的未詳細示出的槽部，各個彼此相反設置的卡鍵35分別咬合在各個槽部中?？ㄦI35具有桿狀結(jié)構，并且與所有三個插座元件13相接觸。在圖6所示的卡鍵的下端，卡鍵分別在外殼壁以及法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19上鉸接在鉸接點36上，而在卡鍵35的上端通過至少一個拉桿37使卡鍵相互負載。在圖6的示意圖中，除了卡鍵35的最外側(cè)上端設置的拉桿37以外， 還附加設有一個拉桿。以這種方式實現(xiàn)的桿狀卡鍵35以相對簡單的方式實現(xiàn)了插座元件 13在法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段的各個接口 17上的固定。在插座元件13的法蘭式端部和圍繞接口 17的外殼壁19之間的臨界面上插入至少一個密封件38，該密封件確保實現(xiàn)該連接所需的氣密密封。在此，這樣實現(xiàn)插座元件13的固定，即，在插座元件13插入到預設的接口 17中之后，各個對應的、可擺動設置在外殼壁上的桿狀卡鍵35咬合到固定槽中，固定槽成型在各個對應的插座元件13的法蘭式端部上，然后通過至少一個拉桿這樣夾緊，即，使每個插座元件13不可返回地且氣密地固定在外殼3中。圖5中示出了插拔連接件12在類似圖4的位置上又一個實施例中三個插座元件 13的固定方式的縱向截面圖，其中，該縱向截面圖貫穿外殼在兩個法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段上的外殼壁。由在法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段上的外殼壁的截面可以了解到，位于兩個相鄰的接口 17之間的外殼壁局部這樣插置在管狀的外殼區(qū)段32之間，即，在外殼3、4中形成窗口 45。這樣的插置用于使氣體空間15、16的體積保持得盡可能小。在該示意圖中，一方面可以了解到插入到法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19和插座元件13之間的密封件38的位置，另一方面可以了解到卡鍵35的作用方式，由于卡鍵35的傾斜使卡鍵與傾斜部產(chǎn)生相互作用，該傾斜部成型在對應的環(huán)形槽46中。也就是說，卡鍵35通過拉桿37的夾緊越是相互制約，由此橫向作用的、沿X方向延伸的作用力越強，該作用力將插座元件13相對于密封面向內(nèi)壓向法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19，從而相應地對密封件38向外擠壓。進一步由圖5可知，插拔連接件的插座元件13的插座式的導線接口 40經(jīng)由套筒式的接觸元件14形成電連接。另外，圖5還示出了，插座式的導線接口 40如何經(jīng)由杯狀的絕緣件27與插座41形成連接的，該插座用于將插座元件13定位在接口 17上。插座式的導線接口 40和套筒式的接觸元件14相對于插座41以及相對于處于地電勢的外殼3的電絕緣通過套筒式的硅套環(huán)42來實現(xiàn)。在圖5所示的插拔連接件12的上方實施例中，第一場控制電極43集成在硅套環(huán) 42中。與之相對，在圖5所示的插拔連接件12的下方實施例中，第二場控制電極44在裝配有硅套環(huán)42的條件下設置在硅套環(huán)的容納口中。由圖3結(jié)合圖7和圖8示出了插拔連接件的第三變形。由于與插拔連接件的第二變形相類似，以下僅對與圖5和6的不同之處進行說明。相同或作用相同的部件再次用相同的附圖標記來表示。與圖5和6類似，在圖7和8中示出了三個相鄰設置、這里是疊加設置在直線29 上的插座元件13中的兩個位于第一模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19上的示意圖。在此，插座元件13分別從外殼的內(nèi)側(cè)(也就是通過氣體空間15)咬合在成型在外殼內(nèi)的、設置在外殼側(cè)面的接口 17中。在此，每個插座元件13在其朝向接口 17的法蘭式端部上都設有在外圍均勻設置的未詳細示出的槽部46，各個彼此相反設置的卡鍵35分別咬合在各個槽部中?？ㄦI35具有桿狀結(jié)構，并且分別交替地由一端在外殼壁上鉸接在鉸接點36上。這里“交替地”的含義是，卡鍵35的鉸接點36在延伸方向X上可輪換地設置在直線29的一側(cè)然后是相反的一側(cè)上。各個桿狀的卡鍵35的另一端分別設有貫穿孔，螺紋桿47貫穿該貫穿孔。螺紋桿47 通過對應定位的螺母48實現(xiàn)對應的受力的桿狀卡鍵35的夾緊，并且由此實現(xiàn)了插座元件 13的固定。在插座元件13的法蘭式端部和法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19的圍繞接口 17的外殼壁之間的臨界面上插入至少一個密封件38，該密封件確保實現(xiàn)該插拔連接件所需的氣密密封。在此，這樣實現(xiàn)插座元件13的固定，即，在插座元件13插入到預設的接口 17中之后，各個對應的、可擺動設置在法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19的外殼壁上的桿狀卡鍵35咬合到固定槽中，固定槽成型在各個對應的插座元件13的法蘭式端部上，然后通過設置在各個拉桿47 上的螺母48這樣夾緊，即，使每個插座元件13不可返回地且氣密地固定在外殼3中，其中， 拉桿形成為螺紋桿。圖8中示出了三個插座元件13中的一個的固定方式的縱向截面圖，其中，該縱向截面圖貫穿法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19的外殼壁。在該示意圖中，一方面可以了解到插入到法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19的外殼壁和插座元件13之間的密封件38的位置，另一方面可以了解到卡鍵35的作用方式，由于卡鍵35的傾斜使卡鍵與傾斜部產(chǎn)生相互作用，該傾斜部成型在對應的環(huán)形槽46中。也就是說，卡鍵35通過定位螺母48的夾緊越是相互制約，由此橫向作用的、沿X方向的作用力越強，該作用力將插座元件13相對于密封面并由此相對于密封件38 向外擠壓。由圖3結(jié)合圖9和圖10示出了插拔連接件的第四變形。由于與插拔連接件的第二變形相類似，以下僅對與圖5和6的不同之處進行說明。相同或作用相同的部件再次用相同的附圖標記來表示。圖9和圖10示出了三個相鄰設置、這里是疊加設置在直線29上的插座元件13的固定方式，其中，插座元件13分別從外殼3的內(nèi)側(cè)(也就是通過氣體空間15)咬合到成型在外殼側(cè)面的接口 17中。在此，每個插座元件13在其朝向接口 17的法蘭式端部上都設有在外圍均勻設置的未詳細示出的槽部46，各個彼此相對于插接軸X相反設置的卡鍵35分別咬合在各個槽部中?？ㄦI35具有桿狀結(jié)構，并且設置在插座元件13的兩側(cè)，插座元件以規(guī)則的距離34沿著直線29設置。對于每個桿狀卡鍵35，分別在插座元件13的上方和下方各設置所謂的固定元件 49，該固定元件從側(cè)面沿著插座元件13的延伸方向X作用于卡鍵35，由此實現(xiàn)了對應的受到固定元件作用的卡鍵35的夾緊、以及還由此實現(xiàn)的插座元件13的固定。在圖10所示的上端分別示出系桿50，該系桿通過螺母48產(chǎn)生固定力。在插座元件13的法蘭式端部和圍繞接17的外殼壁之間的臨界面上插入至少一個密封件38，該密封件確保實現(xiàn)插拔連接件相對于外殼3所需的氣密密封。在此，這樣實現(xiàn)插座元件13的固定，即，在插座元件13插入到預設在外殼側(cè)面的接17中之后，各個對應的、在外殼壁上導引的卡鍵35咬合到固定槽46中，固定槽成型在對應的插座元件13的法蘭式端部上，然后通過設置在各個系桿50上的定位螺母48這樣夾緊，即，使每個插座元件13不可返回地且氣密地固定在外殼3中，其中，系桿形成為螺紋桿。圖10中示出了三個插座元件13中的一個的固定方式的縱向截面圖，其中，該縱向截面圖貫穿法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段的外殼壁。在該示意圖中，一方面可以了解到插入到外殼壁和插座元件13之間的密封件38的位置，另一方面可以了解到卡鍵35的作用方式，由于卡鍵35的傾斜使卡鍵與傾斜部產(chǎn)生相互作用，該傾斜部成型在對應的環(huán)形槽46中。也就是說，卡鍵35通過定位螺母48的夾緊越是相互制約，由此橫向作用的、沿插接軸X方向的作用力越強。該作用力將插座元件13相對于密封面向并由此相對于密封件38向外擠壓。結(jié)合圖11應該可以了解到，本發(fā)明并不局限于沿著單一的軸X在外殼中延伸的相位導線，而是還可以在外殼中實現(xiàn)角度變化，從而使第一組插拔連接件相對于第二組插拔連接件以一定角度設置。位于XZ平面上的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19垂直于設置在YZ平面的另外的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19a延伸，并且該位于XZ平面上的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19盡可能集成在主腔室31的外殼壁中。與圖3類似，氣體空間15的主腔室31經(jīng)由管狀的外殼區(qū)段 32與設置在外殼側(cè)面的接17相連接，該設置在外殼側(cè)面的接口位于另外的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19a上。然而與圖3所示的外殼3的區(qū)別在于，對于每個導線相位外殼3a具有三個單獨的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19a。在本發(fā)明范圍內(nèi)對于作為第一模塊和第二模塊的GIS模塊的所述類型的實施例， 特別是在高壓電的使用條件下，明顯實現(xiàn)了 GIS模塊多方面、模塊化的使用性能。由圖12結(jié)合圖11可知，例如在法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段19、19a的兩個實施例中還可以采用插座元件13作為插拔連接件的母接觸件。
權利要求
1.一種氣體絕緣高壓開關設備，其具有第一模塊(l、la、lb、lc)和第二模塊(2、2a、 2b)，其中，所述模塊(1、2)分別具有形成為貯壓器的氣體空間(15、16)，所述氣體空間具有至少兩條相位導線(5、6、7、8、9、10)；其中，氣體空間(15、16)分別這樣填充絕緣氣體，即， 使所述至少兩條相位導線(5、6、7、8、9、10)電絕緣地設置在各自的模塊(1、2)中；并且其中，所述第一模塊(1)與所述第二模塊(2)這樣連接，即，第一氣體空間(15)與第二氣體空間(16)相互液壓絕緣，并且在所述高壓開關設備的運行過程中，所述第一模塊(1)中的相位導線(8、9、10)與所述第二模塊(2)的等電勢的相位導線(5、6、7)形成電連接；其特征在于，所述兩個氣體空間(15、16)為每個相位導線(5、6、7、8、9、10)都設有設置在外殼側(cè)面的接口(17、18)，所述接口圍繞住各個相位導線(5、6、7、8、9、10)并且通到法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段 (19,20)中；其中，所述第一模塊(1)的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19)與所述第二模塊(2)的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段(20)形成機械可拆卸連接；并且其中，所述第一模塊(1)中的至少兩條相位導線(8、9、10)中的每一條與相應的所述第二模塊(2)的等電勢的相位導線(5、6、7)經(jīng)由可拆卸的插拔連接件(12)形成電連接；其中，每個插拔連接件(12)都具有絕緣體(26、 27、28)，并且，所述兩個氣體空間(15、16)通過所述絕緣體(26、27、28)而相互隔離。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述模塊(1、2)的氣體空間(15、16)為貯壓器，所述貯壓器設置用于在所述高壓開關設備的運行過程中使各個氣體空間(15、16)中具有至少2bar的標準壓力。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，至少兩個所述插拔連接件(12)至少在所述法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19、20)上相互平行地于第一平面(24)中延伸。
4.根據(jù)權利要求3所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述第一模塊(1)的至少兩個法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19)設置在第二平面(33)中，其中，該第二平面橫向相對于所述第一平面(24)設置，特別與所述第一平面(24)呈直角設置。
5.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19、20)通過同一模塊(1、2)的至少兩個接口(17、18)分別至少部分地集成在一個共同的轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19)中。
6.根據(jù)權利要求1至5中任意一項所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19、20)通過同一模塊(Ic)的至少兩個接口(17、18)分別至少部分地集成在各個模塊(Ic)的設置在外殼側(cè)面的側(cè)壁區(qū)段中。
7.根據(jù)權利要求1至6中任意一項所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述第一模塊(1)和所述第二模塊(2)各自具有至少三條相位導線；以及，至少三個可拆卸的插拔連接件(12)以規(guī)則的距離(34)相互間隔設置。
8.根據(jù)權利要求1至7中任意一項所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，至少一個可拆卸的插拔連接件(12)具有第一插座元件(13)和第二插座元件(13)，這兩個插座元件經(jīng)由銷形的接觸元件(14)而彼此形成電連接，其中，所述第一插座元件(13)固定在所述第一模塊(1)的轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19)上，所述第二插座元件(13)固定在所述第二模塊(2)的轉(zhuǎn)接器區(qū)段(20)上。
9.根據(jù)權利要求1至7中任意一項所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，至少一個可拆卸的插拔連接件(12)具有第一插座元件(13)和與該第一插座元件電連接的接觸銷(25)，其中，所述第一插座元件(13)固定在所述第一模塊(Ia)的轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19)上，所述接觸銷固定在所述第二模塊(2a)的轉(zhuǎn)接器區(qū)段(20)上。
10.根據(jù)權利要求1至9中任意一項所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述第一模塊(1)的轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19)和所述第二模塊(2)的轉(zhuǎn)接器區(qū)段(20)為了實現(xiàn)這兩個模塊(1、2)的機械連接分別與至少一個螺紋連接件(22)相互連接。
11.根據(jù)權利要求1至9中任意一項所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述第一模塊(1)的轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19)和所述第二模塊(2)的轉(zhuǎn)接器區(qū)段(20)為了實現(xiàn)這兩個模塊(1、2)的機械連接分別與至少一個夾緊連接件相互連接，所述夾緊連接件至少分段地在外圍側(cè)面圍繞住所述轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19、20)。
12.根據(jù)權利要求1至11中任意一項所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述絕緣體(26)具有多部分結(jié)構并且包括至少一個杯狀的絕緣件(27)，所述杯狀的絕緣件設置在第一和/或第二插座元件(13)中，并且，所述絕緣體還具有與所述杯狀的絕緣件(27) 共同實現(xiàn)密封作用的圓柱形絕緣件(28 >42)。
13.根據(jù)權利要求12所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，在所述絕緣體(26) 中設有至少一個在插拔連接件方向上延伸的場控制電極(43、44)。
14.根據(jù)權利要求13所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述至少一個場控制電極(43、44)至少部分集成在所述絕緣體(26)之上或之中。
15.根據(jù)權利要求13所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述至少一個場控制電極(44)形成為插入元件，所述插入元件在第一 GIS模塊(1)與第二 GIS模塊(2)連接之前先設置在所述杯狀的絕緣件(27)中，和/或插入到所述圓柱形絕緣件(42)中。
16.根據(jù)權利要求12至15中任意一項所述的氣體絕緣高壓開關設備，其特征在于，所述至少一個杯狀的絕緣件(27)和所述圓柱形絕緣件(42)包括不同的絕緣材料，諸如模鑄樹脂和硅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體絕緣開關設備，具有第一模塊(1)和第二模塊(2)，這兩個模塊分別具有形成為貯壓器的、填充有絕緣氣體的氣體空間(15、16)，氣體空間具有至少兩條相位導線。第一模塊與第二模塊這樣連接，即，第一氣體空間與第二氣體空間通過絕緣體(26)相互液壓絕緣，而第一模塊中的相位導線與第二模塊的等電勢的相位導線形成電連接。兩個氣體空間為每個相位導線都設有設置在外殼側(cè)面的接口，接口圍繞住各個相位導線并且通到法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段(19、20)中。第一模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段與第二模塊的法蘭式轉(zhuǎn)接器區(qū)段形成機械可拆卸連接。第一模塊中的至少兩條相位導線與第二模塊的等電勢的至少兩條相位導線分別經(jīng)由可拆卸的插拔連接件(12)形成電連接。兩個氣體空間通過由多部分結(jié)構組成的絕緣體而相互隔離。
文檔編號H02B13/00GK102439807SQ201080022121
公開日2012年5月2日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權日2009年5月20日
發(fā)明者丹尼爾·庫爾, 丹尼爾·茨維基, 大衛(wèi)·薩克斯爾, 米夏埃爾·曼, 霍斯特·沙貝爾 申請人:Abb技術股份有限公司