[发明专利]真空开关和使用这种真空开关的真空开关装置

说明书

本发明的领域

本发明涉及一种真空开关和使用该真空开关的真空开关装置，该真空开关适合于配电和变压系统使用，并且结构简单和可靠。

背景技术

就在人口稠密的城市地区增加电能消费需求而论，存在着许多问题，例如，难于找到建配电变电所的场所，缺少架设线路的空间，以及需要可操作性较高的供电设备。为解决这些问题，必须提高电压，也就是，负载可有效地容纳在具有大容量的电压系统的每条线路中。配电电压的提高可形成有效的供电系统。因此，必须使配电元件以及配电和变压设备更紧凑。

对于做得紧凑的配电和变压元件，例如有JP3-273804A中所披露的SF₆气体绝缘开关装置。该专利的开关装置由一个断路器、两个隔离开关和一个接地开关构成，它们分别单独地进行制造而装入配电箱的设备腔和总线腔中，配电箱中充满了绝缘气体。

另外，如JP55-143727A中所披露的一种真空开关装置，在该开关装置中，活动电极可绕主轴水平转动，来与固定电极接触和分离。如JP9-153320A中所披露的一种开关装置，在该开关装置中，活动导体设置在一个单独的真空室中，并当在固定导体和接地导体之间转动时，可在闭合位置、打开位置、隔离绝缘位置和接地位置之间运动。

另外，如US3814882、JP50-135563A和JP58-145035A中所披露的那样，一种开关装置，其由绝缘材料制成的壳体被分隔成两个腔体，活动电极和固定电极分别设置在这两个腔体中，其中一个腔体抽成真空，而另一个腔体则充满绝缘气体，例如SF₆，或者两个腔体都抽成真空。另外，如JP48-81068A所披露的一种开关装置，该开关装置的真空室被分成三个腔。

JP3-273804A所披露的SF₆气体绝缘开关装置和US3814882、JP50-135563A所披露的开关装置使用SF₆气体作为绝缘介质。由于SF₆气体对环境有害(从防止全球变暖的观点出发)，SF₆气体的使用量在世界范围内都在减少。因此，需要具有一种不使用SF₆气体的开关装置。

由于壳体未接地，为了维护和检查配电和变压系统，JP55-143727A所披露的开关装置需要足够的安全度。也就是说，必须通过打开与断路器分开设置的隔离开关，并在断开断路器后使接地开关接地，来使剩余的充电和感应电流导入大地。另外，由于元件都是单独设置的，因此，很难将开关装置做得很小。

另一方面，尽管JP9-153320A所披露的开关装置尺寸较小，但由于闭合位置、打开位置、隔离绝缘位置和接地位置都设置在同一个真空室中，如果发生故障，其所有的功能就都会丧失。

另外，US3814882、JP50-135563A和JP58-145035A所披露的开关装置不可能做得很紧凑，并且由于壳体由绝缘材料制成，其只能具有单一功能。

发明概述

本发明的目的是提供一种尺寸较小的真空开关和使用这种真空开关的开关装置。本发明的另一个目的是提供一种不必使用影响环境的任何绝缘气体的真空开关和使用这种真空开关的开关装置。本发明的又一个目的是提供一种真空开关和使用这种真空开关的真空开关装置，即使真空在该真空开关的一部分中遭到破坏的情况下，该真空开关也不会立刻失去全部功能，并仍可保持部分功能。本发明的再一个目的是提供一种真空开关和使用这种真空开关的真空开关装置，该真空开关可单独只提供断路器部分和只提供接地开关和隔离开关部分。

本发明的特征在于：接地的真空室通过绝缘体而分隔成多个真空腔，或者多个接地的真空室通过绝缘体连接起来，而且活动电极和固定电极气密密封在每个真空腔或每个真空室中，所述活动电极穿过绝缘体而设置，并由操纵机构进行驱动，所述固定电极穿过绝缘体并与所述活动电极成对配合设置。

这对活动电极和固定电极包括断路器、接地开关或隔离开关中任意一个的开关部分，并且一个或多个开关部分可设置在同一个真空腔或同一个真空室中。多个真空腔或多个真空室基本上位于同一轴线上，并通过绝缘体而相互连接，密封在真空腔或真空室中的电极在多个真空腔或多个真空室外一侧的一端与负载侧导体电连接，密封在真空腔或真空室中的电极在另一侧的一端与总线侧导体电连接。

负载侧导体和电极之间，或电极之间，或电极和总线侧导体之间的电连接，例如，断路器的转动开关部分和总线侧导体之间或者接地开关的开关部分和隔离开关的开关部分之间的电连接，是采用柔性的柔性导体来实现的。波纹管可用作柔性件。