用于空气绝缘型或混合型开关设备的绝缘接地开关

技术领域

本发明属于中高压技术(即52kV或更高)的领域。特别地，本发明涉及用于空气绝缘型开关设备组件(AIS)或空气和气体混合绝缘型开关设备组件的电绝缘。

背景技术

图1示出了现有的气体绝缘型开关设备组件5。这样的气体绝缘组件必须比空气绝缘型开关设备组件或混合型开关设备组件承受更高的电压。

气体绝缘型开关设备组件5包括绝缘接地开关15和气体绝缘开关设备2。接地开关15通过绝缘体17与气体绝缘开关设备2的壳体3分离，绝缘体17由诸如环氧树脂的塑料材料制成。

在正常操作期间，接地开关5通过接地连接19电连接到气体绝缘开关设备2。接地连接19是接地开关壳体13和开关设备壳体3之间的短路桥。

对于其中将测量信号施加到绝缘接地开关15的触头系统上或在其上分接的测量，接地连接19被移除。

这样的现有绝缘接地开关对于户外应用具有有限的恢复能力(resilience)。特别地，接地开关的绝缘体具有有限的机械阻力，并且可能断裂。此外，由于塑料材料绝缘体，接地开关具有有限的环境耐久性。

发明内容

本发明涉及一种空气绝缘型或空气和气体混合绝缘型开关设备组件。开关设备组件包括空气绝缘型或空气和气体混合绝缘型开关设备和接地开关。开关设备包括开关设备壳体和在开关设备壳体内延伸的中心导体。接地开关包括开关壳体、可移动接触棒和固定电触头。固定电触头固连到中心导体。可移动接触棒相对于开关壳体和固定电触头可移动。

当接地开关处于闭合位置时，可移动接触棒电接合固定电触头。当接地开关处于断开位置时，可移动接触棒与固定电触头电断开。

根据本发明，接地开关包括绝缘体凸缘，该绝缘体凸缘包括金属本体和金属本体上的介电绝缘层，并且开关壳体通过绝缘体凸缘机械连接到开关设备壳体。

由于本发明的气体绝缘型开关设备组件的绝缘体凸缘，接地开关对户外应用具有较高的恢复能力。特别地，绝缘体凸缘具有高机械阻力，并且它不会容易地断裂。绝缘体凸缘可容易地循环使用。绝缘接地开关具有较高的环境耐久性。

在从属权利要求中叙述了本发明的优选特征。

附图说明

在阅读示例实施例的以下描述之后，将更好地理解本发明，示例实施例绝不是限制性的，其中：

-图1以纵向截面示意性地和部分地示出了已知的气体绝缘型开关设备组件；

-图2以透视图示意性地示出了根据本发明的第一实施例的气体绝缘型开关设备组件的一部分；

-图3以纵向截面示意性地示出了根据本发明的第一实施例的气体绝缘型开关设备组件的一部分；

-图4示意性地示出了根据第一实施例并且在截面中的开关设备组件的开关设备和接地开关之间的连接的一部分；

-图5a是当接地开关处于闭合位置时第一实施例的气体绝缘型开关设备组件的示意性电路图；

-图5b是在开关设备组件的正常操作期间处于断开位置的第一实施例的气体绝缘型开关设备组件的示意性电路图。

具体实施方式

图2至图4示出了空气绝缘型或空气和气体混合绝缘型开关设备组件1。该气体是灭弧气体，诸如SF

开关设备组件1包括用于AC电线的每一相的空气绝缘型或空气和气体混合绝缘型开关设备2、用于AC电线的每一相的接地开关10、接地连接9和紧固件20。

每个开关设备2包括开关设备壳体3、中心导体7和绝缘体壁6。

图3更具体地示出了AC电线的相中的一个的开关设备2和接地开关10。

参考图3，开关设备壳体3封闭气体室2a，气体室2a由空气或空气和气体的混合物填充。开关设备壳体3包括安装凸缘8，接地开关10固定到安装凸缘8。开关设备壳体3围绕中心导体7。开关设备壳体3独立于接地开关10连接到地。

中心导体7包括开关设备2的电活性部分。中心导体7沿着开关设备的纵向方向X-X纵向地延伸。

绝缘体壁6各自相对于开关设备壳体3保持中心导体2。绝缘体壁6各自相对于开关设备的纵向方向X-X在中心导体7和开关设备壳体3之间径向地延伸。

参考图2和图3，每个接地开关10包括开关壳体13、可移动接触棒12、驱动机构11、固定电触头14和绝缘体凸缘16。每个接地开关10构造成将对应相的开关设备2的中心导体7接地。

在公开的实施例中，接地开关的纵向方向Y-Y基本上垂直于对应相的开关设备的纵向方向X-X。

参考图3，开关壳体13封闭可移动接触棒12的至少一部分和驱动机构11的至少一部分。开关壳体13通过绝缘体凸缘16和通过紧固件20固定到开关设备壳体13。

固定电触头14固定到中心导体7。固定电触头14是例如郁金香型母导体。特别地，固定电触头14可包括用于抓持可移动接触棒14的接触指。

可移动接触棒12沿着接地开关的纵向方向Y-Y为环形的。

可移动接触棒12相对于开关壳体13和固定电触头14沿着接地开关的纵向方向Y-Y在伸长位置和缩回位置之间可移动。

处于伸长位置的可移动接触棒12电接合和机械接合固定电触头14。当可移动接触棒12电接合固定电触头14时，接地开关10处于闭合位置。

处于缩回位置的可移动接触棒12与固定电触头电断开。当可移动接触棒12与固定电触头14电断开时，接地开关10处于断开位置。

驱动机构11构造成利用沿着接地开关的纵向方向Y-Y的驱动移动11a使可移动接触棒12相对于开关壳体13和固定电触头14在伸长位置和缩回位置之间移动。

绝缘体凸缘16包括金属本体和介电绝缘层。开关壳体13通过绝缘体凸缘16机械连接到开关设备壳体3。绝缘体凸缘16将开关设备壳体3与开关壳体13电绝缘。

在公开的实施例中，电绝缘层完全覆盖金属本体。在公开的实施例中，电绝缘层形成绝缘体凸缘16的整个外表面。

绝缘体层包括氧化层。在第一公开的实施例中，氧化层由与绝缘体凸缘16的金属本体的金属材料相同的金属材料制成。

氧化层通过绝缘体凸缘16的金属本体的阳极氧化而制成。金属本体例如由铝制成，并且氧化层例如通过金属本体的硬阳极氧化而制成。在该情况下，氧化层特别地由氧化铝制成。

紧固件20包括第一紧固件21、23、27和第二紧固件22、25、29。紧固件20通过绝缘体凸缘16将开关壳体13紧固到开关设备壳体3。

第一紧固件21、23、27布置成第一圆形行，以用于将开关壳体13紧固到绝缘体凸缘16。在公开的实施例中，第一紧固件各自包括金属螺钉21、金属垫圈23和金属栓29。

第二紧固件22、25、29布置成与第一圆形行同心并与第一圆形行径向地间隔开的第二圆形行。第二紧固件22、25、29将绝缘体凸缘16紧固到开关设备壳体3。

第二紧固件22、23、25是绝缘紧固件22、25、29。第二紧固件各自包括金属螺钉22、介电绝缘垫圈25和介电绝缘栓29。

介电绝缘垫圈25各自由包含塑料的材料制成。介电绝缘栓29也由包含塑料的材料制成。介电绝缘垫圈25和介电绝缘栓29构造成限制绝缘层的磨损。它们还有助于将开关设备壳体3与开关壳体13电绝缘。

接地连接包括接地框架9。接地连接9构造成与绝缘体凸缘16一起将开关设备壳体3与开关壳体13电绝缘。

接地连接9构造成当接地开关10处于断开位置和当接地开关10处于闭合位置时将开关壳体13电连接到地。接地连接9与开关设备壳体3电断开。

接地框架9固连到每一相的接地开关10的壳体13。接地框架9包括接地棒90和接地连接件91。

接地棒90各自在开关设备组件1的两个不同相的两个接地开关壳体13之间延伸。接地连接件91独立于每个开关设备壳体3将接地棒90连接到地。

参考图5a，当接地开关10处于闭合位置时，接地连接9电连接到中心导体7、可移动接触棒12和开关壳体13。

在开关设备组件1的接地操作期间，每个接地开关10闭合并且每个可移动棒12处于伸长位置。

参考图5b，当接地开关10处于断开位置时，接地连接9电连接到可移动接触棒12和开关壳体13。

在开关设备组件1的正常操作期间，每个接地开关10被断开，并且每个可移动棒12处于缩回位置。每个开关设备2的中心导体7处于中高电压和/或电流下。

由于气体绝缘型开关设备组件的每个绝缘体凸缘16，每个接地开关10对户外应用具有较高的恢复能力。特别地，绝缘体凸缘16具有高机械阻力，并且它不会容易地断裂。绝缘体凸缘16可容易地循环使用。因此，接地开关10具有较高的环境耐久性。

上述实施例当然可由本领域普通技术人员修改。

绝缘体凸缘16可在紧固件20附近没有电绝缘层。最低程度上说，电绝缘层至少在绝缘体凸缘16与开关设备壳体3的第一接触表面上覆盖金属本体。另外或备选地，电绝缘层至少在绝缘体凸缘16与开关壳体13的第二接触表面上覆盖金属本体。

代替氧化层和除了氧化层之外，绝缘体层可包括介电涂层。

例如，当氧化层沉积或包覆在金属本体上时，氧化层可由不同于绝缘体凸缘16的金属本体的金属材料的另一种金属材料制成。

除了螺钉和栓之外或代替螺钉和栓，紧固件20可包括铆钉、销和/或螺母。

第一紧固件21、23、27可为绝缘紧固件和/或第二紧固件22、23、25可为非绝缘金属紧固件。