高压开关设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高压开关设备，带有填充有绝缘气体、例如SF6的开关罩壳，在其中布置有至少一个由固定的接触件和带有促动器的可动的接触件形成的触点对以及电导体，其对地绝缘，其中，开关罩壳形成气体空间并且在开关罩壳处设置有至少一个带有相触点的绝缘插槽，其借助于绝缘塞遮盖，并且，在开关罩壳之外在至少一个绝缘插槽处布置有另一接触系统，其作为超快短路联接器工作，并且其在开关罩壳中出现故障状态时通过以下方式使绝缘插槽的相触点与地电势短接，即，通过活塞缸体装置的可动的活塞在其面对待接触的固定的接触件的端侧上设有这样的棱边，即，在出现故障状态时棱边切割穿过绝缘塞。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高压开关设备(Hochsparmungsschaltanlage)，其带有填充有绝缘气体(例如SF6)的处于压力下的密封地(hermetisch)封闭的开关罩壳，在该开关罩壳中布置有至少一个由固定的接触件和带有促动器(Stellantrieb)的可动的接触件形成的触点对以及电导体，其对地绝缘，其中，开关罩壳形成气体空间。
技术介绍
以通过损坏、操作错误或特殊的运行条件引起的方式，在开关设备的封装(Kapselimg)之内可出现或产生故障状态，其在极少的情况中导致干扰电弧 (Storlichtbogen)并且由此导致人员和材料的危险。需要迫切地避免这种类型的故障状态，利用其(mit denen)可尽可能快地(也就是说在引起更大的损害之前)结束这种类型的故障状态。为此应用快速接地器(Schnellerder)(也称为快速短路联接器、快速接地开关或接地开关)，以尽可能高的速度闭合该快速接地器的接触件，其中，快速接地器应接通来克服短路电流。快速短路联接器在低压技术和中压技术中以不同的变型方案而已知。在此，应用不同的方法，以在尽可能短的时间后可靠地对地引开短路电流。由此应实现的是，熄灭在设备中产生的电弧，通过可靠的设备装置引导短路，并且之后可通过功率开关切断短路。由于在短接(Kurzschlieiien)后对地熄灭电弧，因此不会在设备中引起其它损害。为了该目的，已经开发了新的超快接地开关、也称为UFES(Ultra Fast Earthing Switch)以用于应用在用于直至30kV电压的中压开关设备(在其中通常应用真空灭弧室 (Vakuum-Schaltkammer))中。在已知的设备中存在由三个初级开关元件及电子探测和脱扣单元组成的超快的接地开关。初级开关元件具有与MkV绝缘支撑件(Isolierstiltzer)相似的尺寸、形状及固定点，并且包括以环保的方式嵌入环氧树脂中的双真空灭弧室以及集成的超快的微型气体发生器活塞驱动器。从电介质的方面，每个真空灭弧室包含两个真空区间，通过膜分离这两个真空区间。以伸入第一真空区间中的方式存在位于地电势上的接触销，其与驱动活塞固定地相连接。第二真空区间包含位于高压电势上的固定触点插槽(Festkontaktbuchse)。此外，每个初级开关元件配备有集成的超快微型气体发生器，其驱动可动的活塞连同接触销以用于切换过程。该微型气体发生器在形式和功能上与机动车气囊的气体发生器相似。如果在如此配备的中压开关设备中出现内部的干扰电弧，则电子器件通过电流转换器探测故障电流以及通过光学的传感器探测在隔间(Schottraum)中的电弧的光，并且几乎同时地激活气体发生器。产生的气体压力将可动的活塞驱动到第一分腔中。接触销穿过膜并且随后持续地、无颤动地(prellfrei)且坚固地与固定触点相卡锁。产生固体的金属的对地的短路，该短路使产生的干扰电弧熄灭。以下困难已证实为已知的装置的显著缺点，S卩，在带有50至500kV的电压的高压开关设备中安装这种类型的装置，这主要与在该处所需的较大的绝缘强度 (Isolierfestigkeit)相关。因此，在中压技术中的超快的接地开关例如基于借助于真空技术的绝缘。其应用仅仅在直至最大42kV的较低的电压范围内无较大问题。在更高的电压中，要么为了保持所需的绝缘间距需要不期望的结构尺寸，要么需要另一技术，该技术在节省空间的结构形式中在出现故障状态时同样引起期望的快速的切断。
技术实现思路
基于现有技术，本技术的目的为，给出开头提及的类型的高压开关设备，该高压开关设备在出现故障状态时以最简单的方式可靠地使快速切断成为可能。该目的通过根据权利要求1的特征实现。相应地设置成，在开关罩壳处设置有至少一个带有相触点的绝缘插槽(Isolierbuchse)，借助于绝缘塞(Isolierstopfen)封闭或遮盖该绝缘插槽，并且在开关罩壳之外在该至少一个绝缘插槽处布置有另一接触系统 (Kontaktsystem)，其作为超快短路联接器工作。超快短路联接器也称为UFES (超快接地开关)，并且，在开关罩壳中出现故障状态时该超快短路联接器通过以下方式使绝缘插槽的相触点与地电势短接，即，通过活塞缸体装置的可动的活塞在其面对待接触的固定的接触件的端侧上设有这样的棱边，即，在出现故障状态时、在脱扣(Ausl0sung)情况中该棱边切割穿过(durchschneiden)绝缘塞。根据有利的设计方案，根据本技术的高压开关设备的特征在于，该另一接触系统布置在与绝缘插槽气体密封地相连接的气体空间中。相应于本技术，该另一接触系统用作接地开关，在出现限定的故障状态时可由驱动器对该接地开关进行加载。在出现限定的故障状态时接地开关脱扣并且通过该另一接触系统的闭合(即，可动的接触件接合到固定的接触件中)引起在功率电势 (Leistungspotential)和地电势之间的短路。相应于本技术的优选的改进方案，设置有探测元件以用于检测在开关罩壳中的故障状态，探测元件与脱扣单元共同作用，脱扣单元容纳驱动器以用于操控该另一接触系统。在此，证实为尤其有利的是，脱扣单元配备有气体发生器，其用作用于该另一接触系统的驱动器并且与活塞缸体装置共同作用。气体发生器与点火设备处于有效连接中，在脱扣情况中点火设备起动气体发生器。此外，在根据本技术的高压开关设备的有利的改进方案中设置成，该另一接触系统构造成带有与地电势相连接的活塞的活塞缸体装置，在脱扣位置中活塞接触作为配对触点的位于功率电势上的绝缘插槽的相触点，其中，由固定的接触件形成配对触点。根据本技术的另一有利的设计方案设置成，在脱扣的情况中气体发生器通过点火设备产生气体压力，其使另一接触部位的可动的活塞朝向位于功率电势上的配对触点加速，并且与该配对触点导电地相连接。在此，由于脱扣通过点火设备气体发生器产生工作气体的爆炸式的压力提高，工作气体如此使在与地电势相连接的缸体中引导的活塞加速，即，活塞如导弹那样撞击到封闭配对触点的绝缘塞上、穿过该塞并且与由绝缘塞遮盖的相触点导电地相连接。为此，可动的活塞在其面对待接触的配对触点的端侧上设有刀刃形的锋利的棱边，其用于，切割穿过绝缘塞并且因此接触绝缘插槽的隐藏在绝缘塞后的相触点。因此，通过该另一接触系统的活塞(其此外与地电势相连接)的非常快的运动以及由此带来的位于功率电势上的套形的配对触点的接触，在地电势和功率电势之间引起短路，由此继而熄灭在开关罩壳中引起脱扣的电弧。根据根据本技术的高压开关设备的适宜的设计方案，位于功率电势上的套形的接触系统的固定实施成可与绝缘插槽分离。在此，作为独立的拧到绝缘插槽处的接触系统的设计方案证实为尤其有利的，因为由此简化了在每次激活之后(也就是说在每次脱扣之后)所需的气体发生器的更换，因为由此不必为了更换气体发生器而打开罩壳腔(Gerausevolumen)。仅仅必须更换已有的绝缘塞、套形的接触系统以及带有气体发生器的位于地电势上的部件。该特征和其它有利的特征以及优点和改进方案为其它权利要求的对象。附图说明应根据在所附的图纸中示意性地显示的实施例进一步解释和描述本技术、本技术的尤其有利的设计方案和改进方案以及本技术的特别的优点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·彼得，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：