配電裝置和具有該裝置的開關設備的製作方法

2024-01-22 11:28:15

專利名稱：配電裝置和具有該裝置的開關設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種配電裝置，該裝置包括電導體，布置成承載高壓；如在與導體的縱軸相交的第一方向上所見在導體的相對側上提供的第一對本體；以及如在與導體的縱軸相交的第二方向上所見在導體的相對側上提供的第二對本體，其中所述第一和第二對本體中的本體被布置成從所述導體電斷開，並且其中在所述第一對本體之間的間距大於在所述第二對本體之間的間距。所述第一對和第二對中的至少一對中的至少一個本體包括第二電流導體，並且所述第一對和第二對中的至少一對中的至少一個本體包括導體布置於其內的封裝的壁元件。本發明還涉及一種包括這樣的裝置的開關設備。所述第一和第二對本體中的所述本體可以互連。通常，這樣的本體由接地封裝的壁元件或者由相鄰電導體形成。在操作條件期間，假設電導體承載中壓或者高壓，即IkV或者以上，而所述本體為與所述電導體的電勢不同的電勢、有利地是接地電勢或者三相系統中的另一相的電勢。
背景技術：
用於配送電力的開關設備眾所周知。在三相系統中，這樣的開關設備可以包括在氣體填充的室中的一個或者多個功能單元，各功能單元包括接地罩；三個套管，連接到三個外部電力線纜(各自用於相應相)；三個導體，布置於罩以內並且在一端連接到相應套管而在相反端連接到相應開關裝置。各開關裝置可以包括可能與所謂選擇器開關串聯並且連接到母線的斷路器(比如負載斷路器或者真空斷續器)。一個母線用於相應各相。各母線延伸經過氣體填充的室包括的所有功能單元。為了減少或者最小化在電壓承載部件本身(即不同相)之間或者在電壓部件與封裝的周圍壁之間的放電和短路風險，部件定位於與彼此和周圍壁具有最小距離處。室可以由適當電絕緣氣體如SF6填充。根據現有技術的開關設備設計，套管並且因而與之連接的導體平行布置於水平的行中。在封裝以內，導體在豎直方向上比在水平方向上有更多空間。這必須應對無需在本文中進一步描述的關於開關設備設計的某些其它約束。根據現有技術，導體為具有圓形外周界的管形，這一般是用於提高導電性以及防止出現放電和短路的理想設計。然而對於描述的開關設備設計，申請人已經認識到這一導體設計並不足以優化導體的導電和電壓承載功能並且同時最小化在個別導體之間或者在導體與周圍壁之間的放電或者短路的風險。申請人也已經認識到這一問題不僅與開關設備而且一般與如下配電裝置有聯繫，在這些裝置中，在與布置於其中的電導體的縱向方向相交的第一方向上比在與該縱向方向相交的第二方向上有更多約束的空間。

發明內容
本發明的目的在於呈現一種如開篇限定的配電裝置，該裝置的設計使得減少或者最小化在個別導體之間或者在導體與周圍壁之間的放電或者短路的風險。通過提供一種配電裝置來實現上述目的，該裝置包括-電導體，布置成承載高壓，-如在與導體的縱軸相交的第一方向上所見在導體的相對側上提供的第一對本體，-如在與導體的縱軸相交的第二方向上所見在導體的相對側上提供的第二對本體，-其中所述第一和第二對本體中的本體被布置成從所述導體電斷開，並且在所述第一對本體之間的間距大於在所述第二對本體之間的間距，-所述第一對和第二對中的至少一對中的至少一個本體包括第二電流導體，以及-所述第一對和第二對中的至少一對中的至少一個本體包括導體布置於其內的封裝的壁元件，其中，在其中所述導體由所述第一對和第二對包圍的區域中，-所述導體具有基本上卵形或者基本上橢圓形外周界，並且其中-所述導體的橫截面在第一方向上比在第二方向上具有更大尺度。通過本發明，明顯減少或者最小化在個別導體之間或者在導體與周圍壁之間的放電或者短路風險。基本上卵形或者基本上橢圓形外周界意味著外周界具有基本上卵形或者基本上橢圓形橫截面。外導體周界應當無邊緣，因為邊緣將形成放電的初始點。因而，本發明的範圍排除嚴格矩形外周界。然而，橢圓形、卵形或者其它類似形狀是有利的，並且在本發明的範圍內。按照根據本發明的配電裝置的一個有利實施例，導體具有管形橫截面。這樣的設計在將優化導體的傳導性時是有利的。由導體如此限定的管的外周界應當具有如前文針對導體描述的特徵。有利地，管的壁厚度在其給定的整個橫截面內相同。按照根據本發明的配電裝置的一個替代實施例，導體包括管形部分和位於所述管形部分以內並且與所述管形部分電接觸的主電流傳導部分。由此，主電流傳導部分可以由就它的電導率而言優化但是延展性更少的材料製成。主電流傳導部分可以具有使得更易於按照需要彎曲和成形以便適合具體應用的圓形或者其它適當橫截面。另一方面，外管形部分可以由更具延展性和更容易彎曲或者成形為所需形狀的材料製成。因而，作為這一特徵的又一發展，所述管形部分和主電流導體的材料不同。有利地，主電流導體的材料呈現更高導電性，而管形部分的材料為更具延展性的材料。然而，應當強調，儘管管形部分不是電流的重要承載部分，但其仍將承載與主電流導體相同的電壓。按照根據本發明的配電裝置的又一有利實施例，主電流傳導部分呈現圓形外周界。按照根據本發明的配電裝置的另一有利實施例，主電流傳導部分呈現圓形橫截按照根據本發明的配電裝置的一個有利實施例，主電流傳導部分呈現管形橫截面。有利地，所述部分的外周界以及內周界為圓形。根據本發明，所述第一對和第二對中的至少一對中的至少一個本體包括第二電流導體。通常，第二電流導體是如下導體，該導體承載第一和第二導體所屬的三相系統中的另一相的電壓。
根據本發明，所述第一對和第二對中的至少一對中的至少一個本體包括導體布置於其內的封裝的壁元件。通常，這樣的封裝接地。按照根據本發明的配電裝置的一個有利實施例，所述本體中的至少一個本體可以是導體本身或者相鄰導體電連接到的開關裝置(斷路器或者選擇器開關)。通過這一實施例，進一步減少或者最小化在個別導體之間或者在導體與周圍壁之間的放電或者短路的風險。按照根據本發明的配電裝置的又一有利實施例，配電裝置包括布置於接地封裝以內的多個至少部分平行的相鄰電導體。按照根據本發明的配電裝置的又一有利實施例，配電裝置包括封裝、套管和開關裝置，其中電流導體在一端連接到套管而在另一端連接到開關裝置。也藉助一種開關設備來實現本發明的目的，該開關設備的特徵在於它包括根據本發明的配電裝置。通過這一開關設備，明顯減少或最小化在個別導體之間或者在導體與周圍壁之間的放電或者短路的風險。


現在將參照以下附圖更具體地描述本發明的實施例，其中圖1是具有根據本發明的開關裝置的開關設備的內部的部分側視圖，圖2-圖4是根據本發明的導體的不同實施例的橫截面。
具體實施例方式圖1示出了根據本發明的配電開關設備1。開關設備1包括氣體填充的金屬室2， 多個開關裝置3 (在圖中示出了僅一個)容納於該室以內。具有多個室(例如各自用於相應各開關裝置)的解決方案也是可行的，並且在本發明的範圍內。在圖中未示出的開關裝置與示出的開關裝置平行布置，因此隱藏於示出的開關裝置後面或者位於後者前面的平面中而在圖中未示出。封裝2的壁由多個套管4(各套管用於多相系統的相應各相)穿透。相應導體5(在圖中示出了僅一個)從各套管4向相應開關裝置3延伸。在封裝2的外側上， 套管4連接到未示出的線纜，這些線纜將開關設備1連接到負載或者中壓或者高壓配電線路。根據本發明的各開關裝置3包括斷路器6，該斷路器在一端連接到從專用套管4延伸的導體5，而在另一端連接到開關7。斷路器6是具有固定部分和活動部分的真空斷續器 (雖然在附圖中未示出、但是本身為已知)，其中固定部分連接到導體5，而活動部分連接到開關。開關7是所謂安全開關或者選擇器開關，該開關並不適於中斷中壓或者高壓電路本身，而僅適於在已經藉助斷路器進行中斷之後從中壓或者高壓線斷開斷路器。開關7包括持久地連接到斷路器6的接觸元件8並且包括開關元件9。開關元件在如下位置與接地或者打開位置(斷路器在該位置既未連接到母線也未連接到接地)之間可移動，開關元件在這些位置連接斷路器6與由延伸經過開關設備1的所謂母線形成的又一導體10。在開關設備的操作期間使用這些位置的原因為本領域技術人員所公知、因此這裡將不進一步加以描述。應當理解開關設備可以包括多個開關設備或者單元，比如上述開關設備或單元。 有用於各電相的從單元向單元延伸的共用總線(比如上文限定的導體10)。封裝可以由多個開關設備/單元所共用，或者可以不共用。封裝可以由有利地加壓的電絕緣氣體來填充。 也可設想空氣填充的封裝。開關裝置包括開關元件9附接到其上的軸杆11。軸杆11為至此描述的三相開關設備的三個平行開關7所共用。軸杆11延伸經過封裝2的壁並且從封裝2以外可操控。母線10在封裝2限定的室的上部中水平地延伸，並且在母線的水平以下在封裝2的內壁上， 提供接地元件12。在圖1中所示實施例中，導體5在大致平行方向上從它們與套管4的附接點在彼此旁邊延伸預定距離。各導體然後遵循彎曲路逕到達它們的相應斷路器6。根據本發明的一般教導，如在與各導體的縱軸相交的第一方向上所見，在導體的相對側上提供第一對本體，而如在與導體的縱軸相交的第二方向上所見，在導體的相對側上提供第二對本體，其中所述第一和第二對本體中的本體被布置成從所述導體電斷開，並且其中在所述第一對本體之間的間距大於在所述第二對本體之間的間距。這一教導特別適用於上述區域。這裡，在所述區域中，所述第一對本體由斷路器6和封裝2的底板13形成。對於最外面的導體4，第二對本體由其它電相的相鄰導體和接地封裝2的橫壁14、15形成。為了提供最高的可能電介質強度(即防止在各導體4與它的鄰近本體之間出現放電和短路)，各導體4具有無邊緣的外周界，並且其中所述導體4的橫截面在第一方向上比在第二方向上具有更大尺度。在圖1的實施例中，第一尺度為豎直方向而第二尺度為水平方向。圖2示出了導體4的橫截面的第一實施例，該導體適合於互連至此描述的開關設備中的套管5與斷路器。導體4為管形，並且其橫截面具有橢圓形外周界和橢圓形內周界。圖3示出了根據本發明的導體4的橫截面的第二實施例。導體4包括管形部分16 和位於所述管形部分16以內並且與所述管形部分16電接觸的主電流傳導部分17。管形部分16的橫截面具有橢圓形外周界和橢圓形內周界。主電流傳導部分17的橫截面具有圓形外周界，所述部分17為杆形。主電流傳導部分可以由就它的電導率而言優化、但是延展性更少的材料製成。主電流導體17具有使它更易於按照需要彎曲和成形以便適合具體應用的橫截面。另一方面，外管形部分16可以由更具延展性並且更容易彎曲或者成形為所需形狀的材料製成。因而，作為這一特徵的又一發展，所述管形部分16和主電流導體17的材料不同。有利地，主電流導體17的材料呈現更高導電率，而管形部分16的材料為更具延展性的材料。圖4示出了又一實施例，該實施例與圖3中所示實施例不同在於主電流傳導內部分18為管形。因而，所述部分18的橫截面具有圓形外周界和圓形內周界。同樣對於這一實施例，主電流導體18的材料呈現更高導電率，而管形部分16的材料為更具延展性的材料。應當理解僅通過示例進行上文實施例描述，並且多個替代解決方案將為本領域技術人員所清楚而不脫離所附權利要求書限定的保護範圍。例如，橢圓形橫截面的替代形狀可以是卵形或者其它類似形狀。例如，橢圓形外周界的替代形狀可以是卵形外周界或者其它類似形狀。
權利要求
1.一種配電裝置，包括-電導體G)，布置成承載高壓，-如在與所述導體(4)的縱軸相交的第一方向上所見，在所述導體(4)的相對側上提供的第一對本體(6，13)，-如在與所述導體(4)的縱軸相交的第二方向上所見，在所述導體(4)的相對側上提供的第二對本體(4，14 4,15 4,4)，-其中所述第一對和第二對本體中的本體(4，6，13，14，15)被布置成從所述導體(4)電斷開，並且其中在所述第一對本體(6，13)之間的間距大於在所述第二對本體G，14 4,15 4,4)之間的間距，-所述第一對和第二對中的至少一對的所述本體0，6，13，14，1幻的至少一個本體包括第二電流導體，以及-所述第一對和第二對中的至少一對的所述本體的至少一個本體包括所述導體(4)布置於其內的封裝O)的壁元件(13，14，15)，其特徵在於在其中所述導體由所述第一對(6，13)和第二對G，14 4,15 4,4)包圍的區域中，-所述導體(4)具有基本上卵形或者基本上橢圓形的外周界，並且其中-所述導體的橫截面在所述第一方向上比在所述第二方向上具有更大尺度。
2.根據權利要求1所述的配電裝置，其特徵在於，所述導體(4)具有管形橫截面。
3.根據權利要求1所述的配電裝置，其特徵在於，所述導體(4)包括管形部分(16)和位於所述管形部分(16)以內並且與所述管形部分(16)電接觸的主電流傳導部分(17，18)。
4.根據權利要求3所述的配電裝置，其特徵在於，所述主電流傳導部分(17)呈現圓形橫截面。
5.根據權利要求2或者3所述的配電裝置，其特徵在於，所述主電流傳導部分(18)呈現管形橫截面。
6.根據任一前述權利要求所述的配電裝置，其特徵在於，它包括布置於接地封裝(2) 以內的多個至少部分平行的相鄰電導體G)。
7.根據權利要求1-6中的任一權利要求所述的配電裝置，其特徵在於，它包括封裝 O)、套管(4)和開關裝置(3)，其中所述電流導體(4)在一端連接到所述套管G)，而在另一端連接到所述開關裝置(3)。
8.一種開關設備，其特徵在於，它包括根據權利要求1-7中的任一權利要求所述的配電裝置。
全文摘要
一種配電裝置，包括電導體(4)，用於承載高壓；如在與導體(4)的縱軸相交的第一方向上所見，在導體(4)的相對側上提供的第一對本體(6，13)；以及如在與所述縱軸相交的第二方向上所見，在導體(4)的相對側上提供的第二對本體(4，144，154，4)。所述第一對和第二對本體中的本體(4，6，13，14，15)被布置成從所述導體(4)電斷開，並且在所述第一對本體(6，13)之間的間距大於在第二對本體(4，144，154，4)之間的間距。所述第一對和第二對中的至少一對的所述本體(4，6，13，14，15)中的至少一個本體包括第二電流導體(4)，並且所述第一對和第二對中的至少一對中的至少一個本體包括導體(4)布置於其內的封裝(2)的壁元件(13，14，15)。在其中所述導體(4)由所述第一對(6，13)和第二對(4，144，154，4)包圍的區域中，所述導體(4)具有基本上卵形或者基本上橢圓形的外周界，並且所述導體(4)的橫截面在第一方向上比在第二方向上具有更大尺度。
文檔編號H02G5/02GK102204048SQ200980142659
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月19日 優先權日2008年10月27日
發明者M·倫德, P·K·斯克裡騰, T·恩德雷, T-R·布喬圖夫特 申請人:Abb技術有限公司