專利名稱：具有可軸向移動的切換元件的三位置電氣開關的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種三位置、氣體絕緣金屬包層的電氣開關，該開關包括每個連接到相導體的兩個固定的分斷觸點，和與切換元件一起的一個固定接地觸點，所述切換元件可在軸向上移動，與固定觸點互連。
這種電氣開關尤其在互連高壓安裝相導體時用于斷開的目的。該開關通常是指一個隔離開關，按照慣例，能夠實現的三個切換位置是打開隔離開關，相導體不接地；打開隔離開關，同時兩個分斷觸點中有一個接地；閉合隔離開關，同時分斷觸點互連。
目前在本領域中，其中一個分斷觸點通常通過切換元件接地，所述切換元件不同于用來互連分斷觸點的切換元件。因此這樣構成的裝置相對比較笨重。此外，這種裝置在使用中不能提供很大的靈活性，由于一旦開關安裝以后，就不能夠互換通過其他分斷觸點能夠接地的兩個分斷觸點的其中一個。變換接地結構就需要重新安裝開關。
本發明的目的是提供一個三位置電氣開關，其結構既簡單又緊湊，并能夠使用不同的互連配置而無須改變開關的外部結構。
為此目的，本發明提供一種三位置、氣體絕緣、金屬包層的電氣開關，電氣開關安裝在金屬殼內，該開關包括第一和第二分斷觸點、固定接地觸點、和可在軸向上移動以互連所述分斷觸點的切換元件，該開關的特征在于第一和第二分斷觸點以及所述固定接地觸點在所述軸向上重疊布置，并且所述切換元件可以通過穿過固定接地觸點的驅動桿被移動，從而使所述切換元件占據包括接地位置的三個切換位置的每一個位置，在接地位置中將第一分斷觸點連接到固定接地觸點。通過這種配置，固定分斷觸點和接地觸點大致排列成行配置，并能夠與切換元件一起安裝在外形緊湊的金屬包覆的殼體內，驅動桿以密封方式穿入殼體內，從而沿所述觸點行移動切換元件。
在本發明的開關的具體實施例中，每一個分斷觸點具有一個孔，切換元件穿過該孔。
在本發明的開關的具體實施例中，通過切換元件可連接到固定接地觸點的第一分斷觸點具有一個沿軸向的孔，其長度不小于切換元件的長度。
在本發明的開關的具體實施例中，殼體在軸向任一側具有兩個相對的開口，每一個開口設有一個電絕緣支撐件，用于夾持電極，所述分斷觸點之一以可移動方式固定在該電極上。
在本發明的開關的具體實施例中，每一個分斷觸點具有一個平行于所述軸向延伸并固定到一個電極的第一臂，和垂直于第一臂延伸由此形成一個L形的第二臂，切換元件穿過其中，所述分斷觸點安裝方式是其兩個L形形成一個矩形。
在本發明的開關的具體實施例中，為了互換能夠被接地的兩個電極其中之一，操作者能夠在殼體內互換第一和第二分斷觸點。作為選擇互連方案的功能，這種構造使其能夠把一個或其他電極連接到地。作為一個選項，可以在開關殼體中設置一個密封探查口，該口具有足夠的尺寸使得操作者能夠將固定裝置伸入，從而把分斷觸點固定到電極。
下面參考附圖詳細描述本發明的開關的一個實施例。
圖1是本發明開關的剖面圖，其中分斷觸點之一接地。
圖2是本發明開關的剖面圖，其中兩個分斷觸點通過切換裝置互連。
在圖1和圖2中，本發明的三位置電氣開關或隔離開關包括一個內有壓力為幾巴的介電氣體如SF6的金屬殼體1，在殼體1內固定有第一和第二分斷觸點2和3以及接地觸點4。殼體1還包含一個可沿軸向A移動的圓柱形切換元件5。
殼體1中至少第一和第二開口6和7彼此面對設置在沿方向A的相對側，在該例子中每一個都是通過穿孔的絕緣材料盤來實現。每一個開口6或7設有一個電氣絕緣支撐件8或9，例如以圓錐或盤的形式實現。每一個支撐件8或9用于支撐導電的電極10或11，分斷觸點2或3可移動地固定到電極上，例如通過螺栓固定。從圖中可以看出，每一個電極10和11從殼體內開口的中心延伸，并且電極彼此排列成行。通過例子，開關能夠通過其第一開口6連接到金屬包層的斷路器的金屬殼體，并通過其第二開口7連接到一個架空饋線，用于到空氣絕緣電線的連接。
每一個分斷觸點2、3具有一個平行于方向A延伸并可移動地固定到一個電極的第一臂2A、3A，和垂直于第一臂延伸形成一個L形的第二臂2B、3B。每一個分斷觸點的第二臂2B、3B具有一個孔2C、3C，切換元件5從其中穿入。
在圖1和2所示結構中，分斷觸點2和3以兩個L形形成一個矩形的方式設置。在這種設置中，分斷觸點的兩個臂2B、3B重疊放置在方向A上，兩個孔2C和3C與切換元件5同軸成一直線排列。
通過絕緣材料制成的剛性驅動桿12，切換元件5沿方向A平移，驅動桿12通過放置在殼體1的縮進部分(setback)內的套管穿入殼體1內并延伸進入與殼體1連接的另一個殼體13，桿12的控制機構放置在殼體13內。
環形接地觸點4放置在殼體1的縮進部分內，其連接到地電勢，并以同軸方式環繞絕緣桿12。當在接地位置時，接地觸點4還環繞切換元件5的一端。
最靠近接地觸點的分斷觸點2的孔2C沿軸向A的長度不小于切換元件5的長度。因此，孔2C在軸向A上足夠長，從而首先引導切換元件5平移，其次當開關處于打開位置而不使其一個相導體接地時能夠容納整個切換元件。分斷觸點2具有圓形的外緣以抵消電暈放電效應，從而限制了電弧對殼體1放電的危險，同時開關處于所述打開位置而不接地。切換元件5的這個位置沒有圖示，這是由于它位于圖1和2所示的其他兩個位置之間。
在圖1中，第一分斷觸點2固定到位于殼體1左側的電極10，第二分斷觸點3固定到位于殼體1右側的電極11。在該圖中，切換元件5的一端嚙合在接地觸點4內，同時其另一端部分穿入觸點2的孔2C內。在切換元件的該位置，連接到第一分斷觸點2的電極10接地。連接到第二分斷觸點3的電極11在切換元件的任何位置都不能接地。
在圖2中，分斷觸點2和3與圖1中的相比關于電極10和11位置互換。更具體地說，現在第一分斷觸點2固定到電極11，而第二分斷觸點3固定到電極10。為了以此方式互換觸點，從殼體1內排放絕緣氣體后需要揭開開關的開口7。如果故障觸點是分斷觸點2，由于該觸點環繞部分切換元件5，固定到電極11的分斷觸點2或3必須從絕緣支撐件9斷開，例如，通過卸掉螺栓，并且要在除去開口7之前。作為一個替代方案或者說除了揭開開口7外，可以在開關的殼體1內設置一個窗口，可以使該出口足夠大以使操作者能夠伸入固定裝置，將分斷觸點2和3固定到電極10和11。所述固定裝置可以僅包括螺釘緊固件。與圖1相比，一旦從電極10和11取出分斷觸點2和3，這些觸點互換，從而獲得關于初始配置對稱的配置，如圖2所示，并且觸點被再次固定到電極10和11。然后開關以密封的方式重新被關閉，并重新填充絕緣氣體。在所述的例子中，電極10不能接地，這種接地功能由電極11執行。操作者可以通過簡單的工具執行互換觸點的操作，并且不要求另外設置連接件。
在圖2所示的例子中，切換元件5穿過第一分斷觸點2孔2C，同時保持部分嚙合在其中，并穿入第二分斷觸點3的孔3C。從而兩個分斷觸點2和3電氣互連。然后開關處于互連相導體的閉合位置，相導體連接到電極10和11。如果切換元件5被移動從而占據圖1所示位置，那么連接到那里的具有第一分斷觸點2的電極11被接地。
本發明中兩個分斷觸點和接地觸點的結構使得能夠在這些觸點之間獲得足夠的絕緣距離，即使在外形緊湊的殼體內。此外，相對于切換元件5的觸點2、3和4的這種布置使得分斷觸點2和3能夠互換，從而互換能夠接地的電極10和11中具體的一個。
這種互換能夠通過相對簡單的一個操作執行，即使在開關已經投入使用以后，無須更換殼體1或驅動桿12的控制機構的外部結構。
權利要求
1．金屬殼體(1)內的三位置、氣體絕緣、金屬包層的電氣開關，該開關包括第一和第二分斷觸點(2、3)、一個固定接地觸點(4)、和一個切換元件(5)，切換元件5可在軸向(A)上移動以互連所述分斷觸點(2、3)，該開關的特征在于，第一和第二分斷觸點(2、3)和所述固定接地觸點(4)在所述軸向上重疊放置，并且所述切換元件(5)可通過穿過固定接地觸點(4)的驅動桿(12)移動，從而使所述切換元件(5)占據包括接地位置的三個切換位置中的每一個，在接地位置中把第一分斷觸點(2)連接到固定接地觸點(4)。
2．根據權利要求1的開關，其中每一個分斷觸點(2、3)具有一個孔(2C、3C)，切換元件(5)能夠在所述孔中穿過。
3．根據權利要求1的開關，其中第一分斷觸點(2)具有一個在軸向(A)上長度不小于切換元件(5)的長度的孔(2C)。
4．根據權利要求1到3中之一的開關，其中殼體(1)在軸向(A)任一側具有兩個相對的開口(6、7)，每一個開口設有一個電絕緣支撐件(8、9)，用于夾持電極(10、11)，所述分斷觸點(2、3)之一以可移動方式固定在該電極上。
5．根據權利要求4的開關，其中每一個分斷觸點(2、3)具有一個平行于所述軸向(A)延伸并固定到一個電極(10、11)的第一臂(2A、3A)，和垂直于第一臂延伸由此形成一個L形的第二臂(2B、3B)，切換元件(5)穿過其中，所述分斷觸點(2、3)安裝方式是其兩個L形形成一個矩形。
6．根據權利要求4或5的開關，其中，為了互換能夠接地的兩個電極其中之一，操作者能夠在殼體(1)內互換第一和第二分斷觸點(2，3)。
7．根據權利要求6的開關，其中金屬殼體(1)包括一個窗口，該窗口足夠大，使得從所述殼體(1)排空絕緣氣體后操作者能夠伸入裝置，從而把分斷觸點(2和3)固定到電極(10和11)。
全文摘要
金屬殼體(1)內的三位置、氣體絕緣、金屬包層的電氣開關,其包括第一和第二分斷觸點(2、3)、固定接地觸點(4)、和切換元件(5),切換元件5可在軸向(A)上移動以互連所述分斷觸點(2、3),第一和第二分斷觸點(2、3)和固定接地觸點(4)在所述軸向上重疊放置,且所述切換元件(5)可通過穿過固定接地觸點的驅動桿(12)移動,使切換元件占據包括接地位置的三個切換位置中的每個,在接地位置中把第一分斷觸點連接到固定接地觸點。
文檔編號H01H33/42GK1310500SQ01104919
公開日2001年8月29日 申請日期2001年2月23日 優先權日2000年2月23日
發明者烏拉蒂莫·古塔爾 申請人:阿爾斯托姆公司