專利名稱：用于中壓面板的三位置隔離開關的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于中壓應用的三位置隔離開關。在中壓面板中，特別是在斷路器處 于所謂的固定配置的中壓面板中，本發明的隔離開關得到方便的應用。包含這里公開的類 型的三位置隔離開關的中壓面板也是本發明的一部分。出于本應用的目的，術語中壓指的 是IkV和52kV之間的范圍中的應用。
背景技術：
中壓面板在現有技術中是公知的。它們通常包含在內部被分成斷路器分隔間、母 線分隔間、饋電線/電纜分隔間和控制箱的外殼。分隔間之間的金屬隔離通常被預見。斷路器一般位于斷路器分隔間內，并且，根據應用，它可具有固定的配置或可拆卸 的配置。在前者中，斷路器一旦被安裝就具有固定的操作位置；在后者中，斷路器可在它與 母線和電纜系統連接的工作位置和它與母線和電纜系統隔離的試驗/斷開位置之間移動。 為此，斷路器對于每相具有可與位于母線和饋電線/電纜分隔間內并面向斷路器分隔間的 相應的靜止觸點接合/分離的一對觸點。對于主要空氣絕緣開關裝置(Primary Air Insulated Switchgear)應用，面板一 般設有一般包含從斷路器分隔間延伸到母線分隔間的金屬臂(通常為銅臂)的隔離開關。 為了使金屬分離物在各分隔間之間穿越，一般預見使用一般體積大且成本高的套管。即使實現該功能，考慮到分隔間一般還容納大量的其它的諸如變流器、變壓器和 類似的設備的組件和裝置，具有相對較大的尺寸的套管的存在也需要分隔間的適當的設計 和尺寸選定，并因此需要面板的適當的設計和尺寸選定。這以某種方式與在最低水平上保持面板的寬度和地板占用以減少開關裝置在安 裝房間內的總體尺寸的需求形成對比。應當注意，隔離開關本身一般在機械上不是非常緊湊和簡單的，由此進一步增加 了面板的復雜性。

發明內容
因此，本發明的目的是，提供避免或至少減少上述缺點的隔離開關。更特別地，本發明的目的是，提供復雜性更低的中壓應用的三位置隔離開關。作為另一目的，本發明的目標是，提供具有數量更少的機械零件的中壓應用的三 位置隔離開關。本發明的另一目的是，提供結構和尺寸緊湊的中壓應用的三位置隔離開關。本發明的另一目的是，提供使得能夠避免或至少減少與面板中的斷路器單元連接 所需要的套管的數量的三位置隔離開關。本發明的另一目的是，提供允許在寬度和占用面積方面使安裝它的中壓面板的占 用的空間最小化的三位置隔離開關。本發明的另一目的是，提供具有更低的制造和安裝成本的用于中壓應用以及中壓
4面板的三位置隔離開關。因此，本發明涉及一種三位置隔離開關，該三位置隔離開關對于每相包含-包含被絕緣隔板分開的第一空腔和第二空腔的絕緣外殼，通孔存在于所述第一 空腔和第二空腔之間的所述隔板中；-適于接地的第一固定觸點；第一空腔容納-與母線系統的相應的支線電連接的第二固定觸點；-通過樞軸安裝在位于所述第一空腔內的支座上的活動觸點的至少一部分，所述 活動觸點與第一電氣端子電連接； 第二空腔容納所述第一電氣端子。根據本發明的隔離開關還包含操作機構和將所述活動觸點與所述操作機構鏈接 的運動鏈，所述活動觸點可在與所述第二固定觸點耦聯的第一位置、與所述第一固定觸點 和所述第二固定觸點兩者隔離的第二位置、和與所述第一固定觸點耦聯的第三位置之間移 動。這樣，能夠克服現有技術的隔離開關的不利和缺點中的一些。對于每相，使用具 有上述的特性并容納上面規定的組件的絕緣外殼允許實現隔離開關的組件中的一些的機 械支承以及電氣絕緣。因此，在不需要具有套管的情況下實現機械穩定性和介電耐受性 (dielectric withstand)。并且，組件和操作零件的數量減少，結果是制造、安裝和維護成 本降低。另外，安裝本發明的三位置隔離開關的面板具有更少的覆蓋區，由此不僅在性能 上而且在空間節省上是有效的。


本發明的其它特征和優點將從根據本發明的三位置隔離開關和中壓面板的優選 但不排它的實施例出現，在附圖中提供其中的非限制性例子，其中，圖1是根據本發明的三位置隔離開關的第一實施例的透視圖；圖2是根據本發明的三位置隔離開關的細節的透視圖，示出了具有一些組件位于 其中的絕緣外殼；圖3是圖2的外殼和組件的部分分解圖；圖4是用于根據本發明的三位置隔離開關中的絕緣外殼的可能的實施例的剖視 圖；圖5是圖4的外殼的透視圖；圖6是在工作(ON)位置上示出的根據本發明的三位置隔離開關的剖視圖；圖7是在隔離(OFF)位置上示出的根據本發明的三位置隔離開關的剖視圖；圖8是在接地(EARTH)位置上示出的根據本發明的三位置隔離開關的剖視圖；圖9是使用根據本發明的三位置隔離開關的中壓面板的第一可能的實施例的剖 視圖。
具體實施例方式參照示出三相系統的隔離開關的圖1，統一由附圖標記1表示的根據本發明的三 位置隔離開關包含用于三個相中的每一相的絕緣外殼10、20、30。每個外殼10、20、30均包 含第一空腔(分別為11、21、31)和在圖1中不可見但在圖4 8中可見的第二空腔12。參照圖4和圖5，第一空腔11和第二空腔12被貫穿整個外殼10的主體延伸的絕 緣隔板13分開。第一空腔11和第二空腔12通過存在于第一空腔11和第二空腔12之間 的所述隔板13中的通孔14連通。如圖1 3所示，第一空腔11、21和31對于每相容納與母線系統的相應支線41、 42,43電連接的第二固定觸點15、25、35。第一空腔還對于每相容納通過樞軸安裝在位于所 述第一空腔11、21、31內的支座160上的活動觸點16、26、36的至少一部分。活動觸點16、26、36與位于絕緣外殼的第二空腔12內的第一電氣端子17電連接。第一固定觸點18、28、38適當地位于外殼10、20、30的附近，以如下面更好地解釋 的那樣允許接地操作。隔離開關1還包含操作機構50和使活動觸點16、26、36與操作機構50連接的運 動鏈60。活動觸點從而可在與第二固定觸點15、25、35耦聯的第一位置、與第二固定觸點 15、25、35和第一固定觸點18、28、38兩者隔離的第二位置、和與所述第一固定觸點18、28、 38耦聯的第三位置之間移動。參照圖6，實際中，當本發明的三位置隔離開關1被安裝在面板中時，活動觸點16 與第二固定觸點15耦聯的第一位置與隔離開關1的工作(ON)的操作情況相對應，即，它通 過相應的支線41與母線系統連接。活動觸點16與第一固定觸點18和第二固定觸點15兩 者分開的第二位置與圖7的情況相對應，由此實現隔離開關1的隔離(OFF)操作情況。最 后，在由圖8表示的第三位置中，活動觸點16與第一固定觸點18連接，該第一固定觸點18 又適當地接地，由此實現隔離開關的接地(EARTH)操作情況。從以上可以清楚地看出，本發 明的三位置隔離開關1因此能夠以非常簡單的方式實現三種操作情況0N/0FF/EARTH。詳細地說，絕緣外殼10、20、30優選制成為絕緣聚合材料的單塊外殼，由此實現同 時具有機械支承和介電功能的主體。參照圖1 3，活動觸點16、26、36優選包含具有第一端部162的條形元件161，該 第一端部162通過樞軸連接到支座160上，使得活動觸點的第二端部163沿圓弧移動；第一 固定觸點18、28、38和第二固定觸點15、25、35適當地位于所述圓弧的兩個點上，以使得它 們能夠與活動觸點16、26、36耦聯/解耦聯。如上所述，活動觸點16、26、36的至少一部分位于絕緣外殼10、20、30的第一空腔 11、21、31中，而第一電氣端子17(與活動觸點電連接)位于其第二空腔12中。為了使得活 動觸點和第一電氣端子之間的電連接保持盡可能地短，活動觸點16、26、36的支座160優選 位于第一空腔11、21、31中的在與所述通孔14對應的所述第一空腔底部的隔板13上。根 據優選的實施例，如圖3所示，支座160包含固定裝置和連接條，所述連接條的第一端構成 第一電氣端子17，所述連接條的第二端為條形元件161的第二端162的樞軸點。固定裝置 被固定到所述連接條上并被固定到與通孔14相對應的隔板13上，使得連接條穿過所述孔 14并使其第一端(和相應的第一電氣端子17)位于外殼10的第二空腔12內，而其第一端 (用于活動觸點16的樞軸點)位于所述外殼10的第一空腔11內。
優選地，關于所述絕緣外殼10、20、30的側視圖，活動觸點16、26、36的支座160和 第二觸點15、25、35位于所述第一空腔11、21、31內不同的水平處。如圖4和圖5所示，隔 板13優選具有第一部分135和第二部分136，該第一部分135和第二部分136基本上相互 平行并且位于外殼10內與所述外殼10的兩個相對壁115、116對應的兩個不同的水平(關 于外殼的側視圖)處。兩個部分135和136被適當成形的第三部分137連接，以在所述外殼 10內實現隔板13并將其分成至少兩個空腔11和12。在圖4和圖5的實施例中，第三部分 137優選包含與第一部分135垂直的第一段和適當傾斜的第二段。同時也參照圖6 8，通 孔14位于所述第一部分135內，支座160被固定到臨近所述孔14的第一部分135上。分 支連接器41、42、43的至少一部分位于第一空腔11內，并且與隔板13的第二部分136對應 地被固定到其底部。第二部分136包含在空腔11的整個寬度上行進的突起138。突起138 具有幫助分支連接器41、42、43的機械支承和介電屏蔽的雙重功能。這樣，本發明的三位置隔離開關可具有非常緊湊的結構并且同時保持非常好的機 械性能和介電耐受性。由于絕緣外殼10、20、30，事實上不僅能夠實現如用于空氣絕緣開關 裝置(Air InsulatedSwitchgear)的常規的隔離開關那樣各相之間的絕緣是空氣的系統， 而且能夠實現空氣+絕緣固體+空氣+絕緣固體+空氣的混合系統，由此有助于整個系統 的小型化。另外，可以以非常簡單有效的方式實現隔離開關的操縱。為此，運動鏈60優選包 含可操作地與操作機構50連接的旋轉軸61。然后，對于各相，運動鏈60包含與所述軸61 剛性耦聯的第一曲柄62和使曲柄62與所述活動觸點16、26、36連接的連接桿63。優選地，連接桿63在條形元件161的所述第一端162和第二端163之間的點處與 條形元件161的活動觸點16連接。在代表隔離開關的三種不同的操作情況的圖6 8中 清楚地示出了運動鏈60的功能。操作機構50可例如包含旋轉軸和使機構的旋轉軸與運動 鏈60的曲柄62耦聯的連接桿。優選地，操作機構50包含用于其手動致動的手柄51。在中壓面板中，根據本發明的三位置隔離開關得到方便的應用。因此，包含這里公 開的三位置隔離開關的中壓面板構成本發明的另一方面。參照圖9，本發明的中壓面板100的可能的實施例包括容納母線系統40的第一分 隔間110和容納電纜系統70的第二分隔間120。通常預見各分隔間之間的金屬隔離。以上公 開的三位置隔離開關位于所述面板100中母線分隔間110和電纜分隔間120之間的界面處，使 得外殼10的第一空腔11面向母線分隔間110，而外殼10的第二空腔12面向電纜分隔間120。斷路器單元130適當地位于外殼100內，并且對于每相具有與所述三位置隔離開 關1的第一電氣端子17連接的第二電氣端子131 ；斷路器單元130還具有與所述電纜系統 70的相應的電纜連接的第三電氣端子132。從圖9可以清楚地看出，得到的面板的布局是極其緊湊的。斷路器單元100通過 第一和第二端子17、131與三位置隔離開關直接連接，而不需要具有設置在它們之間的任 何套管。事實上，出于本發明的目的，術語“直接連接”意味著斷路器單元和隔離開關在不 插入任何套管的情況下相互連接。優選地，根據本發明的中壓面板100具有固定的斷路器配置。這樣，能夠減小面板 的總體尺寸，特別是其覆蓋區的尺寸，因此節省了占用的面積。并且，根據本發明的中壓面板100 —般可在所述三位置隔離開關1和所述斷路器單元130之間包含機械互鎖裝置。根據使用的具體需要，也可存在諸如變流器、變壓器、熔 絲和類似的裝置的其它裝備。從以上可以清楚地看出，相對于已知類型的類似的隔離開關和面板，本發明的三 位置隔離開關和中壓面板具有大量的優點。特別地，本發明的三位置隔離開關是非常緊湊的，很容易實現并且很容易維護。這 使得能夠減少組件的數量，由此降低制造、安裝和維護成本。特別是在常規的面板一般需要 的銅連接方面，其簡化的構造和操作思想使得進一步節省成本。更重要的是，并且，由于由絕緣外殼賦予的機械和介電性能，能夠避免在面板中使 用用于與斷路器單元連接的套管。相對于已知類型的面板，得到的面板的總體結構可明顯 更加緊湊，這節省了套管的空間和成本。由此構想的三位置隔離開關和面板可經受大量的修改并以多種變體出現，所有這 些均在本發明的思想的范圍內。并且，這里描述的所有的組件可由其它的在技術上等同的 元件替代。在實際中，根據現有技術的需要和狀態，器件的組件材料和尺寸可具有任何性 質。
權利要求
一種三位置隔離開關(1)，其特征在于，它對于每相包含 包含被絕緣隔板(13)分開的第一空腔(11、21、31)和第二空腔(12)的絕緣外殼(10、20、30)，通孔(14)存在于所述第一空腔(11、21、31)和第二空腔(12)之間的所述隔板(13)中； 適于接地的第一固定觸點(18、28、38)；第一空腔(11、21、31)容納 與母線系統(40)的相應的支線(41、42、43)電連接的第二固定觸點(15、25、35)； 通過樞軸安裝在位于所述第一空腔(11、21、31)內的支座(160)上的活動觸點(16、26、36)的至少一部分，所述活動觸點(16、26、36)與第一電氣端子(17)電連接；第二空腔(12)容納所述第一電氣端子(17)；隔離開關(1)還包含操作機構(50)和將所述活動觸點(16、26、36)與所述操作機構(50)鏈接的運動鏈(60)，所述活動觸點(16、26、36)可在與所述第二固定觸點(15、25、35)耦聯的第一位置、與第二固定觸點(15、25、35)和第一固定觸點(18、28、38)兩者隔離的第二位置、和與所述第一固定觸點(18、28、38)耦聯的第三位置之間移動。
2.根據權利要求1所述的三位置隔離開關(1)，其特征在于，所述絕緣外殼(10、20、30) 是由聚合材料制成的單塊外殼。
3.根據權利要求1或2所述的三位置隔離開關(1)，其特征在于，所述活動觸點(16、 26,36)包含具有樞軸連接到所述支座(160)的第一端(162)和可沿圓弧移動的第二端 (163)的條形元件(161)，所述第一固定觸點(18、28、38)和第二固定觸點(15、25、35)位于 所述圓弧的兩個點中。
4.根據前面的權利要求中的一項或更多項所述的三位置隔離開關(1)，其特征在于， 活動觸點(16、26、36)的所述支座(160)位于所述第一空腔(11、21、31)中的與所述通孔 (14)對應的所述隔板(13)上。
5.根據前面的權利要求中的一項或更多項所述的三位置隔離開關(1)，其特征在于， 關于所述絕緣外殼(10,20,30)的側視圖，活動觸點(16、26、36)的所述支座(160)和所述 第二觸點(15、25、35)位于所述第一空腔(11、21、31)內不同的水平處。
6.根據前面的權利要求中的一項或更多項所述的三位置隔離開關(1)，其特征在于， 所述運動鏈(60)包含在操作上與所述操作機構(50)連接的旋轉軸(61)，并且對于每相包 含與所述軸(61)剛性耦聯的第一曲柄(62)和使所述曲柄(62)與所述活動觸點(16、26、 36)連接的連接桿(63)。
7.根據權利要求2和5所述的三位置隔離開關(1)，其特征在于，所述連接桿(63)在所 述條形元件(161)的所述第一端(162)和第二端(163)之間的點處與所述條形元件(161) 連接。
8.根據前面的權利要求中的一項或更多項所述的三位置隔離開關(1)，其特征在于， 所述操作機構(50)包含手柄(51)。
9.一種中壓面板(100)，其特征在于，它包含根據權利要求1 8中的一項或更多項所 述的三位置隔離開關(1)。
10.根據權利要求9所述的中壓面板(100)，其特征在于，它包含容納母線系統(40) 的第一分隔間(110)和容納電纜系統(70)的第二分隔間(120)；所述三位置隔離開關(1)位于所述第一分隔間(110)和第二分隔間(120)之間的界面處，使得所述絕緣外殼(10、 20,30)的所述第一空腔(11、21、31)面向所述第一分隔間(110)并且所述絕緣外殼(10、 20,30)的所述第二空腔(12)面向所述第二分隔間(120)；面板(100)還包含斷路器單元 (130)，所述斷路器單元(130)對于每相具有與所述三位置隔離開關(1)的所述第一電氣端 子(17)連接的第二電氣端子(131)和與所述電纜系統(70)的相應的電纜連接的第三電氣 端子(132)。
11.根據權利要求10所述的中壓面板(100)，其特征在于，所述斷路器單元(130)直接 與所述三位置隔離開關(1)連接。
12.根據權利要求10所述的中壓面板(100)，其特征在于，它具有固定斷路器配置。
全文摘要
一種三位置隔離開關對于每相包含包含被絕緣隔板分開的第一空腔和第二空腔的絕緣外殼，通孔存在于所述第一空腔和第二空腔之間的所述隔板中。第一空腔容納與(母線系統的)相應的支線電連接的第一固定觸點；樞軸安裝在位于第一空腔內的支座上并與位于所述第二空腔內的第一電氣端子電連接的活動觸點的至少一部分。隔離開關還對于每相包含適于接地的第二固定觸點。并且，隔離開關還包含操作機構和將活動觸點與操作機構鏈接的運動鏈，活動觸點可在與第一固定觸點耦聯的第一位置、與第一固定觸點和第二固定觸點兩者隔離的第二位置、和與第二固定觸點耦聯的第三位置之間移動。
文檔編號H02B13/02GK101911412SQ200880124976
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月5日 優先權日2007年12月19日
發明者D·科爾蒂 申請人:Abb技術股份公司