[发明专利]固体绝缘隔离开关以及使用它的固体绝缘开关设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔离开关，其构成用于接收/分配电力的开关设备的主要装置，更具体地涉及一种固体绝缘隔离开关单元和包括该单元的固体绝缘隔离开关，该单元为了减少整个尺寸从而提高空间效率，通过在隔离开关各处上应用固体绝缘结构能够提高稳定性。

本发明也涉及一种固体绝缘开关设备，可以具有比传统气体绝缘开关设备更小的尺寸，可以简化制造、维护以及修理过程，并且可以通过将每个都由标准化部件或部分所形成的多个单元彼此组合起来以实现不同的构造。

背景技术

隔离开关用来在除去电负载电流之后隔离电路，以及与负载断路开关的不同之处在于隔离开关不会切换负载电流的电路。隔离开关是一种开关，该开关当在无负载并且断路器打开的状态下需要改变与干线的连接时安装在电流传输位置或变电站上以切换该电路。

为了保持干线相互绝缘或对地绝缘，隔离开关容纳在气密金属容器内，该容器内部充满了绝缘材料，例如，空气或SF6(6氟化硫)气体，该SF6气体的绝缘效果优于空气。

隔离开关进入许多切换结构中，其在没有电负载的情况下切换干线。现在描述位于使用SF6气体的气体绝缘开关装置中的隔离开关，如图1A-1B和2所示。

图1A是示出了根据相关技术的隔离开关处于打开状态下的前视图，图1B是示出了根据相关技术的隔离开关处于闭合状态下的前视图，图2是图1A所示的隔离开关的平面图。

隔离开关包括：主母线201，其平行地提供在容器210内以进行气体绝缘；干线固定接触器230，固定到主母线201；干线可活动接触器220，其进行旋转以连接到或远离固定接触器230并且连接到套管202；驱动机构260，驱动可活动接触器220；动力传送轴240，其传送从驱动机构260产生的动力；以及绝缘连接器250，其传送动力到干线并保持到干线的绝缘。

将描述隔离开关的工作过程。

图1A是示出了根据相关技术的隔离开关处于断开状态(打开状态)下的前视图。断开状态意味着隔离开关从干线断开，更具体地意味着可活动接触器220从固定接触器230断开。

由电动机驱动的驱动机构260，当在断开状态下接收到用于闭合操作的电信号时，旋转动力传送轴240，例如逆时针旋转50度。结果，使用销连接到动力传送轴240的绝缘连接器250向下移动并且逆时针旋转50度而到达图1B所示的绝缘连接器250所处的位置。因此，可活动接触器220连接到固定接触器230，以至于主母线201、固定接触器230、可活动接触器220以及套管202互相电连接，这使得可以正常地操作开关装置。下文中将此称为“闭合状态”。

相反，为了从闭合状态断开干线，动力传送轴240以与上述方向相反的方向旋转。结果，绝缘连接器250和连接到动力传送轴240的可活动接触器220旋转以形成固定接触器230和可活动接触器220互相分离的断开状态。

在用于接收/分配电力且具有双主母线的开关设备中，为每一个主母线都配有隔离开关。所以，当一个主母线出现故障时，可以使用另一个主母线提供电力。在开关设备中的双主母线的布置取决于主母线和容器210之间的位置关系。主母线通常互相平行地设置。

目前的自动化、小型化、高可靠性以及低成本趋势需要以跟随目前趋势的方法来开发包括上述隔离开关的开关设备。

为此，除了执行在没有电负载的情况下改变到干线的连接的基本功能，隔离开关必须减小在干线(对应于相位)之间以及在干线和地之间所需要的绝缘空间以便减小开关装置的尺寸。

但是，使用气体位置作为绝缘材料限制了包括隔离开关的开关设备的尺寸的减小。

通过在隔离开关的一些部件之间设置绝缘固态材料阻挡物来代替使用绝缘气体，或增加气体压力以维持在隔离开关的一些部件之间的绝缘，已经实现了隔离开关尺寸的减小。这使得可能极大地减小隔离开关的尺寸，并且需要每日的维护操作，例如清洗主母线、检查气体压力等等。由于SF6气体是增加空气温度的主要因素，所以在隔离开关中使用SF6气体作为绝缘气体被全世界禁止。

参考图3和4解释根据相关技术的固体绝缘开关设备。