緊湊型開關設備和用于此的遮蔽組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開關設備(SWitchgear)且更具體地涉及一種具有更簡化的結構的緊湊型開關設備。
【背景技術】
[0002]在當前的電能分配系統(tǒng)中，開關設備扮演關鍵角色。根據(jù)當前的計劃，開關設備關于電能分配執(zhí)行三個主要功能。這些主要功能是電氣保護、安裝的部段的電絕緣以及控制。開關設備的電氣保護功能涉及保護電路元件免受短路電流的熱應力及機械應力、在絕緣失效的情況中保護人員以及保護被供應以電力的電器和裝置。開關設備的電絕緣功能涉及使裝備斷電或絕緣以允許在絕緣部分處安全地完成工作。開關設備的控制功能允許操作人員根據(jù)需要在任何時刻修改負載的分配系統(tǒng)。開關設備的控制功能包括在電力系統(tǒng)處的常規(guī)開關、緊急開關和維護操作。
[0003]上述功能由開關設備通過開關設備的各種功能單元來提供。不同的功能在開關設備的功能單元中在不同的部件之間細分。開關設備中的關鍵單元之一是斷路器(circuitbreaker) ο開關設備的大小常常由在開關設備的結構中所使用的斷路器左右。影響開關設備的尺寸的另一因素是機架(racking)的類型。傳統(tǒng)上基于斷路器的機架的類型，開關設備存在兩個類型的結構，即豎直絕緣和水平絕緣。然而在這兩個類型的結構中，斷路器的接觸臂占據(jù)大量空間。而且，由于斷路器的長接觸臂，材料的成本也較高。長接觸臂導致較長的電流路徑，其引起功率損失、熱量產(chǎn)生和過多的材料使用。在組裝開關設備中也產(chǎn)生困難，因為開關設備的各種部件被現(xiàn)場組裝而不被預裝配。雙遮蔽機構(shutter mechanism)和用于安裝氣道的通風口的存在還導致開關設備易受灰塵影響。這導致開關設備的進入保護等級受影響。
[0004]開關設備常常使用在建筑區(qū)域或者其它空間受限的區(qū)域中。因此，除了性能以及結構和組裝的簡單性之外，開關設備的緊湊性非常重要。因此，需要具有更簡化的結構和更改善的性能的緊湊型開關設備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種具有更簡化的結構的緊湊型開關設備。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種成本有效的緊湊型開關設備。
[0007]本發(fā)明的又一目的是提供一種具有增加的電纜終端高度的緊湊型開關設備。
[0008]本發(fā)明的另一目的還是提供一種具有這樣的電流路徑的緊湊型開關設備，該電流路徑較短且具有更好的進入保護。
[0009]本發(fā)明的又一目的是提供用于本發(fā)明的緊湊型開關設備的遮蔽組件(shutterarrangement)。
[0010]因此，本發(fā)明提供一種具有斷路器和單塊(monoblock)的開關設備。斷路器具有兩組可動觸頭，一組可動觸頭能夠電氣地連接到跳線(jumper)而另一組可動觸頭能夠電氣地連接到變流器。單塊具有兩組靜止觸頭，一組靜止觸頭能夠電氣地連接到跳線而另一組靜止觸頭能夠電氣地連接到變流器。單塊能夠電氣地連接到斷路器。斷路器的一組可動觸頭和斷路器的另一組可動觸頭分別能夠在單塊的對應的一組靜止觸頭和單塊的對應的另一組靜止觸頭上滑動，以允許接合或脫離接合。該接合或脫離接合分別將斷路器和單塊電氣連接或分離。
[0011]本發(fā)明還提供一種用于本發(fā)明的開關設備的遮蔽組件。用于開關設備的遮蔽組件包括在斷路器的兩組可動觸頭和單塊的兩組靜止觸頭之間當它們脫離接合時所提供的遮蔽件，以及用于操作遮蔽件的操作器件。所述遮蔽件以相對于所述斷路器的所述兩組可動觸頭和所述單塊的所述兩組靜止觸頭的對應的關系來定位，使得其根據(jù)所述斷路器的相對移動運動以允許所述斷路器的所述兩組可動觸頭與單塊的相應的所述兩組靜止觸頭接合或脫離接合。
【附圖說明】
[0012]圖1顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)的水平絕緣開關設備的示意圖；
圖2a顯示了根據(jù)本發(fā)明的開關設備的示意圖，其中斷路器和單塊的觸頭在脫離接合的位置中；
圖2b顯示了根據(jù)本發(fā)明的開關設備的示意圖，其中斷路器和單塊的觸頭在接合的位置中；
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的斷路器的等距視圖；
圖4a顯示了根據(jù)本發(fā)明的單塊的等距視圖；以及圖4b顯示了根據(jù)本發(fā)明的圖4a的單塊。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明涉及一種具有更簡化的結構的緊湊型開關設備。更具體地參考一示例性實施例來說明本發(fā)明。
[0014]圖1是傳統(tǒng)的水平絕緣開關設備100的示意圖，其包括電源纜線110、連接至變流器側靜止觸頭140的變流器120、跳線130、連接至總線側靜止觸頭150的匯流條160、氣道170、斷路器180和雙遮蔽機構190。斷路器包括斷路器極183，兩個接觸臂184和185位于其上。接觸臂184和185分別具有觸頭186和189。斷路器180的觸頭186能夠電氣地連接到變流器側觸頭140。斷路器180的觸頭189能夠電氣地連接至總線側觸頭150。另外，在開關設備100的頂部上設置有通風口 175用于氣道的集成。
[0015]在操作的正常過程期間，在總線側靜止觸頭150與變流器側靜止觸頭140之間存在電氣連接。當斷路器180變成活動時，斷路器極183以水平的方式移動，導致雙遮蔽機構190被牽拉。在斷路器極183移動時，雙遮蔽機構190的這兩個遮蔽件被雙遮蔽機構190的操作機構以豎直的方式拉離彼此。這導致靜止觸頭150和140暴露給斷路器180的觸頭186和189，由此斷路器180的觸頭186和189與靜止觸頭140和150相接觸，從而具有觸頭的接合。
[0016]斷路器極183的該運動要求在開關設備100中的空余空間。留成空余的空間與斷路器180的接觸臂184和185的長度直接相關。因此，具有帶有較長接觸臂的斷路器的開關設備在尺寸上較大。這是在開關設備中不期望的特征。在斷路器180之上的空間在開關設備100的傳統(tǒng)設計中也不被利用。另外，當斷路器的接觸臂較長時，材料的成本也較高。在傳統(tǒng)設計中載流路徑較長。這導致功率損失、熱量產(chǎn)生增加以及銅過度使用。而且在傳統(tǒng)設計中，電纜終端長度的增加(將幫助改善開關設備的熱壽命的期望的特征)將導致開關設備的尺寸增加，這是不期望的。為了氣道170的集成在傳統(tǒng)的設計中在頂部上設置通風口 175導致灰塵進入開關設備100中。這導致開關設備的進入保護級別等級受影響。
[0017]本發(fā)明通過提出開關設備的新結構解決了這些問題。圖2a和2b是根據(jù)本發(fā)明的開關設備200的示意圖。為了簡化，在圖中僅示出開關設備的被重新布置的相關部分。
[0018]圖2a是根據(jù)本發(fā)明的開關設備200的示意圖，其中可動觸頭和靜止觸頭在脫離接合的位置中且遮蔽件在可動觸頭與靜止觸頭之間。斷路器210具有兩組可動觸頭216和219，其垂直于斷路器極213的軸線。變流器250位于斷路器210的頂部上。在示例性的實施例中，變流器250連同電源纜線270在側面安裝在斷路器210的頂部上。鄰近變流器250，存在跳線230。跳線230位于在單塊260的頂部上。該單塊具有兩組靜止觸頭263和266，一組靜止觸頭263電氣地連接到跳線230而另一組靜止觸頭266電氣地連接到變流器250。這兩組靜止觸頭263和266位于單塊260中。單塊260以相對于斷路器210的對應的關系定位成使得斷路器210的這兩組可動觸頭216和219可被容納在單塊260的下部內(nèi)，在其中單塊的下部是中空的。單塊的下部具有可容納斷路器210的這兩組可動觸頭216和219的室。為開關設備200提供遮蔽組件220。本發(fā)明的斷路器210具有用于移動斷路器210的移動器件/組