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CN1310500A - 具有可轴向移动的切换元件的三位置电气开关 - Google Patents

具有可轴向移动的切换元件的三位置电气开关 Download PDF

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Abstract

金属壳体(1)内的三位置、气体绝缘、金属包层的电气开关,其包括第一和第二分断触点(2、3)、固定接地触点(4)、和切换元件(5),切换元件5可在轴向(A)上移动以互连所述分断触点(2、3),第一和第二分断触点(2、3)和固定接地触点(4)在所述轴向上重叠放置,且所述切换元件(5)可通过穿过固定接地触点的驱动杆(12)移动,使切换元件占据包括接地位置的三个切换位置中的每个,在接地位置中把第一分断触点连接到固定接地触点。

Description

具有可轴向移动的切换元件的三位置电气开关
本发明涉及一种三位置、气体绝缘金属包层的电气开关，该开关包括每个连接到相导体的两个固定的分断触点，和与切换元件一起的一个固定接地触点，所述切换元件可在轴向上移动，与固定触点互连。
这种电气开关尤其在互连高压安装相导体时用于断开的目的。该开关通常是指一个隔离开关，按照惯例，能够实现的三个切换位置是：
打开隔离开关，相导体不接地；
打开隔离开关，同时两个分断触点中有一个接地；
闭合隔离开关，同时分断触点互连。
目前在本领域中，其中一个分断触点通常通过切换元件接地，所述切换元件不同于用来互连分断触点的切换元件。因此这样构成的装置相对比较笨重。此外，这种装置在使用中不能提供很大的灵活性，由于一旦开关安装以后，就不能够互换通过其他分断触点能够接地的两个分断触点的其中一个。变换接地结构就需要重新安装开关。
本发明的目的是提供一个三位置电气开关，其结构既简单又紧凑，并能够使用不同的互连配置而无须改变开关的外部结构。
为此目的，本发明提供一种三位置、气体绝缘、金属包层的电气开关，电气开关安装在金属壳内，该开关包括第一和第二分断触点、固定接地触点、和可在轴向上移动以互连所述分断触点的切换元件，该开关的特征在于第一和第二分断触点以及所述固定接地触点在所述轴向上重叠布置，并且所述切换元件可以通过穿过固定接地触点的驱动杆被移动，从而使所述切换元件占据包括接地位置的三个切换位置的每一个位置，在接地位置中将第一分断触点连接到固定接地触点。通过这种配置，固定分断触点和接地触点大致排列成行配置，并能够与切换元件一起安装在外形紧凑的金属包覆的壳体内，驱动杆以密封方式穿入壳体内，从而沿所述触点行移动切换元件。
在本发明的开关的具体实施例中，每一个分断触点具有一个孔，切换元件穿过该孔。
在本发明的开关的具体实施例中，通过切换元件可连接到固定接地触点的第一分断触点具有一个沿轴向的孔，其长度不小于切换元件的长度。
在本发明的开关的具体实施例中，壳体在轴向任一侧具有两个相对的开口，每一个开口设有一个电绝缘支撑件，用于夹持电极，所述分断触点之一以可移动方式固定在该电极上。
在本发明的开关的具体实施例中，每一个分断触点具有一个平行于所述轴向延伸并固定到一个电极的第一臂，和垂直于第一臂延伸由此形成一个L形的第二臂，切换元件穿过其中，所述分断触点安装方式是其两个L形形成一个矩形。
在本发明的开关的具体实施例中，为了互换能够被接地的两个电极其中之一，操作者能够在壳体内互换第一和第二分断触点。作为选择互连方案的功能，这种构造使其能够把一个或其他电极连接到地。作为一个选项，可以在开关壳体中设置一个密封探查口，该口具有足够的尺寸使得操作者能够将固定装置伸入，从而把分断触点固定到电极。
下面参考附图详细描述本发明的开关的一个实施例。
图1是本发明开关的剖面图，其中分断触点之一接地。
图2是本发明开关的剖面图，其中两个分断触点通过切换装置互连。
在图1和图2中，本发明的三位置电气开关或隔离开关包括一个内有压力为几巴的介电气体如SF6的金属壳体1，在壳体1内固定有第一和第二分断触点2和3以及接地触点4。壳体1还包含一个可沿轴向A移动的圆柱形切换元件5。
壳体1中至少第一和第二开口6和7彼此面对设置在沿方向A的相对侧，在该例子中每一个都是通过穿孔的绝缘材料盘来实现。每一个开口6或7设有一个电气绝缘支撑件8或9，例如以圆锥或盘的形式实现。每一个支撑件8或9用于支撑导电的电极10或11，分断触点2或3可移动地固定到电极上，例如通过螺栓固定。从图中可以看出，每一个电极10和11从壳体内开口的中心延伸，并且电极彼此排列成行。通过例子，开关能够通过其第一开口6连接到金属包层的断路器的金属壳体，并通过其第二开口7连接到一个架空馈线，用于到空气绝缘电线的连接。
每一个分断触点2、3具有一个平行于方向A延伸并可移动地固定到一个电极的第一臂2A、3A，和垂直于第一臂延伸形成一个L形的第二臂2B、3B。每一个分断触点的第二臂2B、3B具有一个孔2C、3C，切换元件5从其中穿入。
在图1和2所示结构中，分断触点2和3以两个L形形成一个矩形的方式设置。在这种设置中，分断触点的两个臂2B、3B重叠放置在方向A上，两个孔2C和3C与切换元件5同轴成一直线排列。
通过绝缘材料制成的刚性驱动杆12，切换元件5沿方向A平移，驱动杆12通过放置在壳体1的缩进部分(setback)内的套管穿入壳体1内并延伸进入与壳体1连接的另一个壳体13，杆12的控制机构放置在壳体13内。
环形接地触点4放置在壳体1的缩进部分内，其连接到地电势，并以同轴方式环绕绝缘杆12。当在接地位置时，接地触点4还环绕切换元件5的一端。
最靠近接地触点的分断触点2的孔2C沿轴向A的长度不小于切换元件5的长度。因此，孔2C在轴向A上足够长，从而首先引导切换元件5平移，其次当开关处于打开位置而不使其一个相导体接地时能够容纳整个切换元件。分断触点2具有圆形的外缘以抵消电晕放电效应，从而限制了电弧对壳体1放电的危险，同时开关处于所述打开位置而不接地。切换元件5的这个位置没有图示，这是由于它位于图1和2所示的其他两个位置之间。
在图1中，第一分断触点2固定到位于壳体1左侧的电极10，第二分断触点3固定到位于壳体1右侧的电极11。在该图中，切换元件5的一端啮合在接地触点4内，同时其另一端部分穿入触点2的孔2C内。在切换元件的该位置，连接到第一分断触点2的电极10接地。连接到第二分断触点3的电极11在切换元件的任何位置都不能接地。
在图2中，分断触点2和3与图1中的相比关于电极10和11位置互换。更具体地说，现在第一分断触点2固定到电极11，而第二分断触点3固定到电极10。为了以此方式互换触点，从壳体1内排放绝缘气体后需要揭开开关的开口7。如果故障触点是分断触点2，由于该触点环绕部分切换元件5，固定到电极11的分断触点2或3必须从绝缘支撑件9断开，例如，通过卸掉螺栓，并且要在除去开口7之前。作为一个替代方案或者说除了揭开开口7外，可以在开关的壳体1内设置一个窗口，可以使该出口足够大以使操作者能够伸入固定装置，将分断触点2和3固定到电极10和11。所述固定装置可以仅包括螺钉紧固件。与图1相比，一旦从电极10和11取出分断触点2和3，这些触点互换，从而获得关于初始配置对称的配置，如图2所示，并且触点被再次固定到电极10和11。然后开关以密封的方式重新被关闭，并重新填充绝缘气体。在所述的例子中，电极10不能接地，这种接地功能由电极11执行。操作者可以通过简单的工具执行互换触点的操作，并且不要求另外设置连接件。
在图2所示的例子中，切换元件5穿过第一分断触点2孔2C，同时保持部分啮合在其中，并穿入第二分断触点3的孔3C。从而两个分断触点2和3电气互连。然后开关处于互连相导体的闭合位置，相导体连接到电极10和11。如果切换元件5被移动从而占据图1所示位置，那么连接到那里的具有第一分断触点2的电极11被接地。
本发明中两个分断触点和接地触点的结构使得能够在这些触点之间获得足够的绝缘距离，即使在外形紧凑的壳体内。此外，相对于切换元件5的触点2、3和4的这种布置使得分断触点2和3能够互换，从而互换能够接地的电极10和11中具体的一个。
这种互换能够通过相对简单的一个操作执行，即使在开关已经投入使用以后，无须更换壳体1或驱动杆12的控制机构的外部结构。

Claims (7)

1．金属壳体(1)内的三位置、气体绝缘、金属包层的电气开关，该开关包括第一和第二分断触点(2、3)、一个固定接地触点(4)、和一个切换元件(5)，切换元件5可在轴向(A)上移动以互连所述分断触点(2、3)，该开关的特征在于，第一和第二分断触点(2、3)和所述固定接地触点(4)在所述轴向上重叠放置，并且所述切换元件(5)可通过穿过固定接地触点(4)的驱动杆(12)移动，从而使所述切换元件(5)占据包括接地位置的三个切换位置中的每一个，在接地位置中把第一分断触点(2)连接到固定接地触点(4)。
2．根据权利要求1的开关，其中每一个分断触点(2、3)具有一个孔(2C、3C)，切换元件(5)能够在所述孔中穿过。
3．根据权利要求1的开关，其中第一分断触点(2)具有一个在轴向(A)上长度不小于切换元件(5)的长度的孔(2C)。
4．根据权利要求1到3中之一的开关，其中壳体(1)在轴向(A)任一侧具有两个相对的开口(6、7)，每一个开口设有一个电绝缘支撑件(8、9)，用于夹持电极(10、11)，所述分断触点(2、3)之一以可移动方式固定在该电极上。
5．根据权利要求4的开关，其中每一个分断触点(2、3)具有一个平行于所述轴向(A)延伸并固定到一个电极(10、11)的第一臂(2A、3A)，和垂直于第一臂延伸由此形成一个L形的第二臂(2B、3B)，切换元件(5)穿过其中，所述分断触点(2、3)安装方式是其两个L形形成一个矩形。
6．根据权利要求4或5的开关，其中，为了互换能够接地的两个电极其中之一，操作者能够在壳体(1)内互换第一和第二分断触点(2，3)。
7．根据权利要求6的开关，其中金属壳体(1)包括一个窗口，该窗口足够大，使得从所述壳体(1)排空绝缘气体后操作者能够伸入装置，从而把分断触点(2和3)固定到电极(10和11)。
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