[发明专利]用于地面配电线路的开关设备

说明书

技术领域

本说明书涉及一种开关设备，其可接触地安装在地面配电线路中并且具有如下的功能：线路分支、电路切换以及当在线路上或负载侧检测到故障电流时切断线路或电负载侧和电源侧之间的电路，并且特别地，本说明书涉及一种用于地面配电线路的开关设备，该开关设备通过如下方式构造而成：使用环氧树脂或硅作为绝缘材料来使导体绝缘并且在每个开关单元中采用真空断续器。

背景技术

通常，在发电站产生的电力由具有超高电压的远程输送经由输电线路来进行输送，并且超高输送电压在变电所处降低至配电电压(例如22.9千伏)的状态下经由配电系统提供给用户。电力系统的配电系统分为架空配电系统和地面配电系统。

用于地面配电线路的开关设备是用于对输电系统和配电系统的地面配电系统的地面线路执行若干功能的设备，所述功能例如为分支线路、断开或闭合电路，或者当检测到故障电流时切断系统。

应用于配电系统的开关设备连接至三相高压配电线路中的多个分支电路以切断故障电流并且切换电路，因此使用将三个以上或四个以上的三相开关安置在一个产品中的多路开关设备。因此，六氟化硫(SF₆)气体被用于开关之间的绝缘和相之间的绝缘。作为外壳的箱体被制成以便在其中容纳开关，并且使箱体填充有绝缘气体以进行密封。用于将开关切换至通路位置或断路位置的切换机构固定在箱体的外侧。而且，为了将箱体内的导体连接至外部电缆，使用在其中具有导体的套管，并且套管的外侧通过使用绝缘材料模制而成。箱体由钢铁制成。箱体被接地以确保使用者的安全。现有技术的具有这种结构的用于地面配电线路的开关设备使用绝缘气体在相之间进行绝缘，因此也可以将其称为气体绝缘式开关设备。

电力消耗量的增加导致气体绝缘式开关设备的使用显著增加并且SF₆气体的使用也相应地增加。然而，已经指出SF₆气体是作为产生全球变暖气体的主要因素之一。由于SF₆气体导致的地球温室效应比二氧化碳严重23900多倍。因此，在世界范围内，SF₆气体的使用正受到管理或将受到管理。

在下文中，将给出根据现有技术的气体绝缘式开关设备的典型构造的描述。

图1是示意性地示出根据现有技术的气体绝缘式开关设备的立体图，图2是开关单元和母线连接到图1的气体绝缘式开关设备的立体图，而图3是图1的单个开关单元的图。

参照图1至图3，现有技术的气体绝缘式开关设备包括：箱体1，在其中包含SF₆气体并且箱体1限定了外壳；切换机构2，其用于驱动开关设备到三个位置之一，即，闭合位置、断开位置或接地位置；接地模制锥体3，其用作安全元件以使在箱体1内的每个开关单元(包括用于每个相的活动接触器和固定接触器，见图3)的导体中充电的电流接地；元件4，其用于将从电源侧提供给开关设备的电压变换为用于控制器的直流电源；绝缘电缆5，其用于外壳的电源套管的连接；公共母线6，其用于为R、S和T相中的每一相连接开关单元内的各个接触器。

开关设备进一步包括：套管7，其布置在开关设备的外表面处并且连接到朝向使用者的电缆，以保持与箱体1的绝缘并且同时保持气密状态，以便在将箱体1内的导体电连接到外部导体时防止漏气；以及多个开关单元8，各个开关单元具有灭弧能力，以便熄灭在断开或闭合电路时产生的电弧，并且各个开关单元具有活动接触器9和主电路固定接触器11或接地电路固定接触器12。参照图3，活动接触器9与固定接触器11或12接触(即，移动到闭合位置或接地位置)或与固定接触器11或12分离(即，移动到断开位置)，从而通过公共母线6将输入电流传递到负载侧或停止通过公共母线6将输入电流传递到负载侧。附图标记10表示用于公共母线6的连接的母线。

在图3的开关单元的结构中，主电路固定接触器11连接到套管7，而接地电路固定接触器12连接到接地套管，即，模制锥体3。这里，当活动接触器9连接到接地电路固定接触器12时，在导体中充电的电流被放电到地面。