[发明专利]开关机构

说明书

本发明涉及适用于变电站的开关机构和采用该开关机构的变电站。

在变电站中，通常必须设置用于变电站的电路断路器的开关机构。有三种已知的上述开关机构。第一种是利用弹簧力工作的，第二种是采用压缩空气的气动系统，而第三种是液压系统。弹簧操作的机构适用于低压电路断路，但通常不适于在较高电压下工作。气动系统需要经常维修。而在需要大操作力的情况下，特别是在已知的puffer-型电路断路器中，则需要使用液压系统。该液压系统的一个实例公开于日本专利申请JP-A-62-58092号中。

在现有的液压系统中，液压流体是矿物油且该系统在如300巴的高压下工作。还应注意到，设置一种将主电路导体封闭在一封闭体内并向该封闭体内注入如六氟化硫那样的气体的变电站是众所周知的。但是，在现有的系统中，启动构成电路断路器的开关机构的可动部件的液压机构是位于该封闭体之外的。在此情况下，液压机构可封闭在一非密封壳体内，如日本专利申请JP-A-1-220320中所公开的。

最后，一篇题为“带有压缩SF₆气体装置的全氟化碳液浸原型大功率变压器的发展”的文章公开了一种结构，其中，用于变电站的变压器采用全氟化碳做为冷却液环绕着变压器芯体，而外壳体带有六氟化硫。

随着地上空间价格的上涨，有人提议将变电站设在地下。然而，人们却看到如果采用标准的电路断路器，则产生火灾的危险会增大。液压系统不会是完全流体密封的，液压流体将会泄漏。由于液压流体处于压力之下，泄漏可能以喷溅的方式产生，导致矿物油蒸气出现。该矿物油蒸气是易燃的，因而发生火灾的危险极大。

因此，本发明的第一个目的是提供高燃点的液压流体。最好，该液压流体是不可燃的，但在变电站中可能产生的温度下不发生燃烧的流体也可采用。通常，燃点高于300℃的流体就可采用。采用上述高燃点的流体，由于液压流体泄漏产生火灾的和爆炸的危险大大减小。这样，上述液压流体在地下变电站中就特别适用。当然，也可用于其他变电站。

在本发明中，液压系统具有一装液压流体的密封的油箱。如果不密封，液压流体则有蒸发的危险，特别是在采用某些已知的高燃点流体的情况下。由于上述油箱通常并不被液压流体充满，在油箱内流体上方的压力由于操作压力等因素的变化而变化。因此，本发明为上述密封油箱提供了一与油箱内部连通的膨胀室，该膨胀室的体积是可变化的。这样，油箱内液压流体上方的压力变化可通过膨胀室体积的变化来承受。

如上所述，现有的开关机构可具有封闭在一壳体内的液压操作系统，而

本发明的第二个目的是提供一密封的并充满非助燃气体的壳体。这样，发生爆炸的危险进一步减小。

最好，将本发明的上述两方面结合在一单一的开关机构中。然而如果需要的话，可分别实施。

在提供有密封壳体的情况下，应至少封闭开关机构的液压操作系统。如果需要的话，还可封闭开关机构的至少部分可动件。

最好，密封壳体包括一传感壳体内气体密度、压力和/或温度的传感器。如果壳体是密封的，则其内部的压力可随操作温度的变化而变化。因此，本发明如密封壳体提供了一最好具有可变体积的膨胀室。这样，以类似于液压流体油箱的膨胀室的方式，压力变化可通过膨胀室体积变化来承受。

高燃点的液压流体可以是全氟化碳、硅油或烃类油。非助燃气体可以是氮气、氩气、氦气或六氟化硫。可以看到，采用全氟化碳作为液压流体具有额外的优越性，即，全氟化碳的动态粘度为矿物油的十分之一，导致液压流体更快的流动并具有更快的响应速度。

本发明的实施例将参照附图详细描述如下。

图1为本发明第一实施例的变电站开关机构的剖视图;

图2为采用传统液压系统的油箱;

图3为可用于图1中实施例的改进的油箱;

图4为可用于图1中实施例的进一步改进的油箱;

图5为实施本发明的另一开关机构的剖视图;

图6为沿图5中Ⅶ-Ⅶ线方向的视图;

图7为本发明第三实施例的开关机构的剖视图;

图8为本发明第四实施例的开关机构的端视图;

图9为本发明第五实施例的开关机构的剖视图;

图10为本发明第六实施例的开关机构的端视图;

图11为本发明第七实施例的开关机构的剖视图。

本发明第一实施例参见图1。