一種用於高壓開關裝置中連接模塊的裝配和維修的系統、用於該系統的方法及系統部分的製作方法
2023-05-05 21:29:21
專利名稱：一種用於高壓開關裝置中連接模塊的裝配和維修的系統、用於該系統的方法及系統部分的製作方法
技術領域：
本發明在第一方面涉及一種用於高壓開關裝置中連接模塊的裝配和維修的系統，該系統具有權利要求1前序部分中描述的類型。根據第二方面，本發明涉及一種用於這種連接模塊的裝配和維修的方法，該方法具有權利要求9前序部分中描述的類型。根據第三方面，本發明涉及一種在這樣一種系統中的中心部件，即在權利要求15前序部分中描述的類型的維修服務車。
這樣的開關裝置一般包括大量的電氣設備，在如下命名的連接模塊中，這些電氣設備布置為多行，通常為三行，這些行在與進入和離開該開關裝置的架空電力傳輸線相同的方向上取向。每個連接模塊通常分別支撐在一個支架上，即每個斷路器、每個隔離開關、每個接地裝置、每根避雷器及每塊電流表都有其自己的支架。在空氣絕緣的高壓開關裝置站中需要的大量連接、和對每個單元之間的安全電氣距離的要求，意味著常規開關裝置佔有相當大的地面面積。在用於245-500kV電壓等級的開關裝置的架空電力線方向上的延伸，限定了開關裝置站的長度，近似為100-150米。一個420kV開關裝置站一般為120米。
另外多個電氣部件可以組合到在一個公共支架上布置的設備部件中。這樣的連接模塊能減小開關裝置佔有的面積。在瑞典專利申請No.9602336-1中描述了這樣一種類型的開關裝置，並且其中描述了如何設計設備連接模塊的各種例子，其中一個公共支架裝有多個部件。支架放置在安裝地點，用基座板固定支架。
當用於開關裝置的連接模塊以常規方式裝配時，設備部件運到各自的安裝地點，此後例如藉助於移動式起重機在地點裝配部件。只有當設備部件到位且已經裝配時，通常才能把控制電纜線路直接安裝和連接到控制裝置中的終端模塊上。
在安裝地點使用移動式起重機等也進行根據常規技術的維修工作，如觸點檢查或修理。在工作所需的整個時間內，必須使附近的開關裝置的部件停止工作和變成斷路。這種停工能產生嚴重的代價，並因此希望能減少或消除由這樣的維修工作導致的停工。
根據這一點，本發明的目的在於提供一種用於高壓開關裝置中連接模塊的裝配和維修的系統，其中解決了與常規技術有關的強迫停工問題。
根據本發明，這通過以下系統、方法和部件實現一種具有權利要求1前序部分中描述的類型的系統，已經給出了該系統在該權利要求的特徵化部分中定義的具體特徵；一種具有權利要求9前序部分中描述的類型的方法，包括在該權利要求的特徵部分中定義的具體措施；及一種包括在該系統中的中心部件，即在權利要求15前序部分中描述的一種維修服務車，該維修服務車包括在該權利要求的特徵部分中定義的具體特徵。
因而該系統和方法都基於在開關裝置區域內之外的一個地方處進行的與裝配和服務有關的、和把裝配或修理的連接模塊運出到其安裝地點的工作。這意味著在地點取消了這種工作，並且不需要在操作中停工。
事實上使用常規叉車能進行連接模塊的運輸。然而，考慮到穩定性、負載的固定及在有限空間中和在特別普遍環境下的可接近性，當把連接模塊驅動到其地點時，運輸位置對運輸車輛有相當特殊的要求。因此重要的是，在該系統中的一種部件由在權利要求中定義的專用維修服務車組成。這樣一種定做的維修服務車能夠以最佳和有效的方式運輸連接模塊。
按照根據本發明系統的一個最佳實施例，維修保養間位於室內，這提供了另外的優點，因為然後能進行工作，免受風和天氣的影響，以及便於諸如天車等之類的固定輔助設備的安裝。
在另一個最佳實施例中，維修保養間裝有這樣的輔助設備和其他的維修服務設備，能夠使工作有效地進行。根據這個實施例的維修保養間還包括一堆備件和/或預備的完整連接模塊。當連接模塊要修理或保養時，只需把它運到一旁，並且用來自庫存的備用類似模塊替換。
根據該系統的又一個最佳實施例，多個接地點布置在開關裝置的區域內，並且維修服務車能可選擇地連接到任何這些接地點上。因此，在豎直位置的連接模塊的運輸期間，其支架部分接地，同時其設備部件通過絕緣體與地隔開。因此能把它運至靠近帶電模塊，甚至能接觸這些帶電模塊，而沒有電閃絡的危險。
根據本發明系統的以上和其他有利實施例在權利要求1的從屬權利要求中限定。
根據本發明方法的相應有利實施例在權利要求9的從屬權利要求中限定。
根據一個最佳實施例，維修服務車帶有一個在一個方向開口的機架，從而它能騎在連接模塊的支架上，由此能夠使模塊的裝載迅速和簡單，並且使運輸穩定。
在這個實施例的最佳變形中，開口能關閉，從而當已經騎在模塊的支架上時，車輛具有關閉的機架，由此顯著地增加其穩定性。
根據另一個最佳實施例，維修服務車裝有支撐件，這些支撐件相對於機架垂直運動，當運輸時便於從其基座板升起連接模塊。支撐件適當地包括一對一起升降的梁。
把車輛設計成一方面具有寬的車輪基座、而另一方面具有窄的腰部是有利的。這樣實現在運輸期間的穩定性、以及在開關裝置站中的模塊之間運動的靈活性。為了進一步提高其在模塊之間轉彎的能力，如果車輪能分別轉向，則也是有利的。
根據本發明的維修服務車的以上和其他有利實施例在權利要求15的從屬權利要求中限定。
在如下最佳實施例的描述中參照附圖，將更詳細地解釋本發明，其中
圖1-3表示其中可應用本發明的各種類型的開關裝置的側視圖；圖4是用於根據本發明的一種系統布置的原理的示意表示；圖5表示根據本發明一個實施例的帶有負載的一種維修服務車的側視圖；圖6是沿圖5中線Ⅵ-Ⅵ的剖視圖；圖7表示根據圖5的維修服務車的細節；圖8表明根據要發明一個最佳實施例的模塊的運輸。
圖1表明常規開關裝置的布置，表示如何布置一列設備中的部件。在這種類型的典型開關裝置中，三列相同的設備彼此平行地布置。架空電力傳輸線301由三個橋塔302、303、304支撐著，在設備列的每端有一個橋塔，還有一個在中間。在圖中從左到右，開關裝置包括如下單元第一組三個柱支架305、306、307，每一個帶有一個母線308、309、310，這些母線垂直於圖面取向；一個第一隔離開關311；一個第一斷路器312；一個第一電流互感器313；一個第二隔離開關314,一個第三隔離開關315；一個第二斷路器316；一個第二電流互感器317；一個第四隔離開關318；一個第五隔離開關319；一個第三斷路器320；一個第三電流互感器321；一個第六隔離開關322；及第二組三個柱支架326、327、328，每一個帶有一個母線323、324、325。在這種常規布置中，用於420kV的設備列在長度上近似為120米。
在由與圖1相同角度表示開關裝置的一種更緊湊布置的圖2中，架空電力線101以與上述相同的方式分別由在設備列每端處的一個橋塔102、104、和在中間的一個橋塔103支撐著。這裡，載有母線108-110和116-118的支架105-107和113-115也分別布置在設備列每端的最外側。在這些之間，布置一個第一支架111、一個第二支架119、和一個第三支架112，每個支架載有多個包括斷路器和隔離開關的部件。在SE 9600123-5中更詳細地描述了這樣一種多部件支架。在第一多部件支架111與第二多部件支架119之間、和第二多部件支架119與第二多部件支架112之間是具有地平線以上死區高度的間隔，該地平線比線的其他部分處高。
圖3表示其中可應用本發明的開關裝置的又一個例子。設備列在這裡僅包括三個單元，即類似於根據圖2布置中的等效支架的三個多部件支架202、203、204。架空電力線200、201和母線205-210由位於帶有部件的設備列之間的支架式機架211支撐著。該圖僅表明一條線和一個這樣的支架式機架。開關裝置包括兩個這樣的支架式機架211，一條線在側面和每個支架式機架的外側，而一條線位於他們之間。
為了在帶有其連接部件，即一個連接模塊的支架之一上進行裝配和維修服務，根據本發明使用一種系統，如圖4中示意地所示。連接模塊布置在開關區域1內，並且在X和Y方向上成列布置。每個連接模塊固定在一塊基座板2處的地中，該基座板2構成模塊的安裝地點。在該圖中，僅示意地表示開關裝置中的幾個連接模塊3，而對於其他僅標記了安裝地點2。
如果開關裝置中的連接模塊的任一個需要修理或檢查，例如，模塊帶有作為安裝地點的基座板2，則一輛維修服務車4駛入到開關區域，直到有關的連接模塊，然後把該模塊以以後描述的方式裝到維修服務車4上。該圖表示維修服務車4建造成由一個牽引車輛5牽引的拖車，在其離開基座板2a朝一個維修保養間6前進的路上，以其連接模塊3a作為負載。連接模塊3a以豎直位置運輸。
用於連接模塊安裝的基座板2彼此相對地定位，從而維修服務車4具有空間在他們之間行駛，至少沿一定的走廊，例如沿在圖中對於維修服務車4標記的路線A。運輸的連接模塊3a和已經到位的連接模塊3如此相互調節，以便提供用於運輸連接模塊3a的自由通道。維修服務車4接地，並且運輸的連接模塊的支架也經拖車接地。由於其設備部件經絕緣體接合到支架上，所以設備部件能毫無問題地十分接近相鄰的連接模塊3運動，甚至接觸他們的一些也能接受。
連接模塊3a運輸到區域外面的一個維修保養間6。模塊能在維修保養間內修理，並且然後運回其在開關裝置站中的位置。然而，甚至更恰當地是，簡單地把連接模塊3a與在維修保養間處作為一個完整單元保存在庫中的相同模塊交換。卸下要修理的連接模塊3a，此後把備用連接模塊3b裝到拖車上，以便運出到安裝地點2a。
維修保養間6可以位於室外，但可以設想使它位於室內或至少在覆蓋物下更便利。一堆完整的連接模塊應該在維修保養間處留作備用，包括在開關裝置站中的模塊的每種類型至少一個。另外，或此外，一堆備用部件也可以保存在維修保養間內。提供在維修保養間處的還有天車和其他類型的起重裝置、及連接模塊的修理和保養所必需的工具和材料。
備用連接模塊3b布置在維修保養間6內的一個備用位置，安裝和固定到維修保養間地板/地面上的一塊松的踏板7上。它這樣布置，從而維修服務車能倒退到它跟前，並且能騎在用來裝到拖車上的模塊的支架上，如在下面當描述維修服務車時所描述的那樣。
連接模塊3的裝配也能在維修保養間6處進行，維修保養間6因此裝有用於與在開關裝置站中每個連接模塊地點處的那些相對應的隔離開關的基座板和觸點。當連接模塊已經裝配時，他們調整到接觸單元。檢查電流通路的電阻，並且把工廠裝配的控制電纜與至試驗裝置的插入觸點相連接，從而在功能方面能試驗包括的設備。對於在開關裝置站中把連接模塊安裝在其地點2a處要求的大多數措施因而能早先在維修保養間內完成，由此把在開關裝置站中的工作減少到最少。
在裝配、交換、修理或保養服務之後，把連接模塊運出到其安裝地點2a。
當維修服務車4到達安裝地點或要安置保存的連接模塊3b的基座板2時，將安裝而不用任何調整，因為這裡的基座板2a和觸點與相對其已經在維修保養間6處試驗連接模塊3b的那些相對應。來自站的控制電纜可能已經到位，並且在插入連接器中終止，因此所有必須做的工作是，把他們直接插入到連接模塊3b的控制電纜連接中。
圖5以載有連接模塊3a的拖車4的形式表明運輸車。連接模塊3a是一個組合模塊，該組合模塊包括隔離開關31、32；斷路部件33、34；中央支撐絕緣體35和在後者每一側的傾斜操作絕緣體36、37；一個控制裝置38及一個支架部分39。未表示的其他部件也包括在這樣一種連接模塊中。連接模塊的設計本質上不構成本發明的任何中心方面，並因此對於這樣的和類似的組合連接模塊的更詳細描述，只需參考上述的所述SE-9600123-5。運輸的連接模塊自然可以具有僅包含一個設備的常規類型。
表示沿圖5中線Ⅵ-Ⅵ的視圖的圖6，表明維修服務拖車4的俯視圖。它包括一個機架41，機架41裝有車輪並且包括兩根相對靠近在一起放置的平行梁52，並且在拖車的運動方向上運行。在該對梁52的每一端處，機架通過傾斜和橫向梁53、54、58、59的建造顯著加寬，為在每端處的車輪對42、43、44、45提供一個寬基座。兩個前輪44、45能轉向，並且藉助於連接到拉杆56上的連接機構操作。拉杆能形成角度，如由以虛線指示的位置56a所示，從而前車輪能轉向。
後輪42、43通常由控制杆57鎖在直線位置。其兩個轉向杆61能由一根連杆62連接在一起。當控制杆57從其鎖住位置釋放時，後輪藉助於這些控制杆57能轉向。由於所有四個車輪都能轉向，所以在狹窄通道中能進行非常窄的轉彎。這也通過拖車中部的狹窄腰部使之容易。當使拖車貼著設備支架的支撐梁47(在裝載期間)和貼著基座板的固定開口(在卸載期間)時，所有四個車輪都可控制也使拖車位置的微調較容易。
機架的前端裝有一根跨過整個機架最大寬度延伸的橫杆54，而其後端包括兩根短橫杆58、59，短橫杆58、59彼此對準並且在他們之間在平行縱梁52之間的區域內留下一個開口。這個開口能由一根在橫杆58、59的方向上可移動的橫杆60關閉。該圖表示橫杆60在關閉位置，而其定位的開口用虛線標記。在平行縱梁52之間的距離稍大於連接模塊的支架的寬度。
通過使橫杆60打開的拖車退向一個模塊的支架，從而兩根縱梁52騎在支架上，把連接模塊裝到拖車4上。拖車倒退，直到連接模塊3a的支架在拖車車輪軸之間的中間，支撐梁47布置成高於支撐件46。橫杆60然後能運動到其關閉位置，從而機架被關閉，並因而是穩定的。然後升起支撐件46以接觸支架的支撐梁47，此後把四個固定點46a分別調整到正確的高度值，並且把支撐梁47擰入到支撐件46中。當已經做完這種工作時，把支架3a從其開關裝置站中的基座板2a上、或從在維修保養間6處用於裝配的踏板7上拆下，此後進一步升起支撐件46，以把整個連接模塊從其基座板上舉起。因而連接模塊準備好運輸。
布置支撐件46，以便能夠舉起在以嚴格水平位置豎直移動的平面中的連接模塊。這很重要，因為連接模塊非常重，並且其重心定位較高，接近4米。把連接模塊足夠牢固地固定在支撐件46和機架41的支撐件上，以便能夠吸收在運輸期間、由於連接模塊重心升高而出現的相當大的縱向和橫向彎矩。
圖7表明如何升高和降低支撐件46。支撐件46包括兩個平行機構，每一個由一根上梁63和一根與其平行的下梁64組成。在每一個機構中的上梁63構成用於支架的支撐梁47的支撐表面。兩根梁63、64接合到一個前鉸鏈65和一個後鉸鏈裝置66上。鉸鏈裝置65和66每個都通過鉸鏈連接到梁63和梁64上，並且以鉸鏈方式懸在拖車的機架中。前鉸鏈裝置65連接到液壓缸67上，藉助於液壓缸67它能繞其連接到機架上的鉸鏈轉動。然後鉸鏈裝置迫使兩根梁63、64以平移方式運動而彼此靠近或遠離，並且後鉸鏈裝置跟隨這種運動。因而降低或升高支撐件46的裝載表面。同時升高和降低兩個平行機構。液壓缸67由一個電動機驅動，或者可以手動驅動。可以使用蝸輪裝置代替液壓缸67，蝸輪裝置手動操作或由電動機操作。
圖8示意地表明在運輸期間的連接模塊3a。拖車4通過能捲起來的軟電纜70連接到開關裝置區域內的接地點71上。因此把拖車和模塊3a的支架部件72接地。模塊的設備部件與地通過支撐絕緣體73絕緣，並且可以靠近來自處於操作中的相鄰模塊的周圍帶電區域。電纜70約25米長，並且當整個長度的電纜已經用完時，一根表示為捲起來的第二電纜76能連接到前進方向的下一個接地點75上。然後從接地點71上拆下第一電纜70，並且在拖車上捲起電纜70。必須總是連接至少一個接地點。多個這樣的接地點因而布置在開關裝置區域內，把他們之間的距離調節為電纜70、76的長度，從而電纜70、76能交替地連接到接地點上。
儘管以豎直位置運輸上述連接模塊，由於多個原因豎直位置是最好的，但以平躺位置或以其他方式取向來運輸模塊也是可行的，並且在本發明的範圍內。
權利要求
1．一種用於高壓開關裝置(1)中連接模塊(3)的裝配和維修的系統，所述開關裝置包括多個這樣的連接模塊(3)，在開關裝置布置的X方向和Y方向有多個這樣的模塊，該系統的特徵在於，該系統包括一輛維修服務車(4)、一個維修保養間(6)、及一個用來把連接模塊定位在開關裝置(1)附近的基座機架(2)，該維修服務車(4)布置成運輸一個連接模塊(3a)，維修服務車(4)、連接模塊(3)、及所述基座機架(2)的安裝地點如此相互適應，從而在開關裝置處於操作中的同時，所述維修服務車(4)能在開關裝置區域(1)內運動。
2．根據權利要求1所述的系統，其中所述維修保養間(6)位於覆蓋物下，最好在室內。
3．根據權利要求1或2所述的系統，其中所述維修保養間(6)包括維修服務設備、裝配設備、備件庫和/或完整保存的連接模塊(3b)。
4．根據權利要求3所述的系統，其中所述保存的連接模塊(3b)的至少一個以豎直位置裝配到地面/地板上的一塊踏板(7)上，從而能貼著該模塊應用維修服務車(4)以便舉起該模塊。
5．根據權利要求1-4任一項所述的系統，其中維修服務車(4)和開關裝置中的連接模塊(3)及用於基座機架(2)的位置如此相互適應，從而維修服務車(4)的所述機動性沿在開關裝置區域中的預定走廊(A)是可能的。
6．根據權利要求1-5任一項所述的系統，其中多個接地點布置在開關裝置周圍的區域中，並且其中維修服務車(4)裝有可連接到接地點上的導電件。
7．根據權利要求1-6任一項所述的系統，其中維修服務車(4)布置成以豎直位置運輸一個連接模塊(3a)。
8．根據權利要求7所述的系統，其中運輸的連接模塊(3a)的支架在運輸期間接地，並且其連接部分與地由其絕緣體絕緣。
9．一種用於高壓開關裝置中連接模塊的裝配和維修的方法，所述開關裝置包括多個連接模塊，在開關裝置布置的X方向和Y方向有多個這樣的模塊，該方法的特徵在於在位於開關裝置區域外面的一個維修保養間內進行連接模塊的裝配、修理或維修服務；及在開關裝置處於操作中的同時，通過一輛維修服務車把這個連接模塊運到或運離其地點。
10．根據權利要求9所述的方法，其中在室內進行連接模塊的裝配、修理或維修服務。
11．根據權利要求9或10所述的方法，其中在所述維修保養間處，備件和/或完整保存的連接模塊可用。
12．根據權利要求9-11任一項所述的方法，其中維修服務車沿在開關裝置區域中的預定走廊運動。
13．根據權利要求9-12任一項所述的方法，其中維修服務車連接到多個布置在開關裝置周圍的區域中的接地點的任一個上。
14．根據權利要求9-13任一項所述的方法，其中以豎直位置運輸連接模塊。
15．一種系統部件，由當進行權利要求9-14任一項所述的方法時使用的一輛維修服務車(4)組成，其特徵在於它定做成能夠在開關裝置區域(1)內運輸一個完整的連接模塊(3a)。
16．根據權利要求15所述的維修服務車(4)，包括一個支撐機架(41)，該支撐機架(41)至少在一個方向上裝有一個水平指向的、有足夠寬度的開口，以允許它騎在連接模塊(3a)的支架上。
17．根據權利要求16所述的維修服務車，其中所述開口裝有一個關閉件(60)。
18．根據權利要求17所述的維修服務車，其中所述關閉件(60)由一根可在其縱向移動的橫杆(60)組成。
19．根據權利要求15-18任一項所述的維修服務車，裝有用於連接模塊的一個支撐件(46)，該支撐件(46)可豎直地運動。
20．根據權利要求19所述的維修服務車，其中所述支撐件由兩個可在縱向接合運動的平行梁部件(63)組成。
21．根據權利要求20所述的維修服務車，其中每個梁部件(63)構成一個平行四邊形機構(63-66)的一個部件。
22．根據權利要求15-21任一項所述的維修服務車，包括由至少四個車輪(42-45)載有的一個支撐機架，所述支撐機架(41)具有一個寬度小於兩個車輪之間距離一半的腰部。
23．根據權利要求15-22任一項所述的維修服務車，裝有能分別控制的車輪(42-45)。
全文摘要
本發明涉及用於高壓開關裝置(1)中連接模塊(3)的裝配和維修的一種系統和一種方法。根據本發明,在開關裝置附近的一個維修保養間(6)內進行裝配和維修。要裝配、替換和修理的模塊(3a)在維修保養間(6)與開關裝置區域中的其地點(2a)之間由一輛維修服務車(4)運輸。車(4)、連接模塊(3)、及用於其基座極(2)的位置因而如此相互適應,從而在開關裝置處於操作中的同時,維修服務車(4)能在開關裝置區域(1)內到處運動。本發明的一個特別方面在於維修服務車(4)是專門為其目的定製的。
文檔編號H02B1/52GK1234139SQ97199029
公開日1999年11月3日 申請日期1997年10月20日 優先權日1996年10月21日
發明者萊伊夫·斯庫德, 託布約恩·林德 申請人:Abb阿西亞布朗·勃法瑞公司