專利名稱：帶有組合在內的斷路開關的戶外套管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于將空氣絕緣的高壓線連接在處于地電位的氣體封閉的外殼內的構件上的戶外套管，該戶外套管包括一些用于將戶外套管氣密地連接在外殼上的固定器件以及一個通過一空心絕緣子與固定器件氣密地連接的用于連接高壓線的戶外接頭，其中，導電的連接器件在絕緣子內在戶外接頭與一個用于連接所述構件的內部接頭之間延伸。
由DE 10032656A1已知一種這樣的戶外套管。在那里已公開的戶外套管具有一個用于承接一空氣絕緣的高壓電纜的高壓接頭以及具有一些用于將戶外套管氣密地安裝在接地的金屬外殼上的固定器件。在固定器件與高壓接頭之間設一空心圓柱形絕緣子，沿其縱向延伸一個電導體。此已知的戶外套管僅用于將一空氣絕緣的高壓線與裝在一接地外殼內的構件連接，為了減小外殼的結構體積在外殼內填充耐高壓的絕緣氣體。
EP 1207601A2公開了一種氣體封閉的帶一些開關的配電裝置，所述開關固定在金屬外殼上。開關具有一個用于容納開關觸頭的空心圓柱形絕緣子。所述金屬外殼在工作時處于高壓電位，以及由于此原因安裝在一絕緣的支架上。為了將驅動運動從處于地電位的驅動電機傳遞到處于高壓電位的開關上，采用了一個復雜的傳輸機構。
由德國實用新型DE 29614799U1已知一種配電裝置，它具有一個安裝在一支架上的外殼，以用于包封一個斷路器。為了避免在處于高壓電位的斷路器與處于地電位的外殼之間的間距過大，給所述外殼填充六氟化硫。此外，六氟化硫用作滅弧氣體用于熄滅在斷路器的觸頭分離時引起的電弧。此外，在外殼上設有互相傾斜叉開的接管，用于連接高壓線的戶外套管固定在這些接管上。為了在經歷了較長的時間后仍能可靠地保持高的電壓差，在接管內設有斷路開關，它們的觸頭在通過斷路器的電流斷開后無電流地彼此分離。
本發明所要解決的技術問題是提供一種前言所述類型的戶外套管，它除了單純從空氣絕緣過渡到接地外殼的保護氣體絕緣地連接高壓線外，借助其連接器件還提供一些附加的功能。
上述技術問題按照本發明是這樣得以解決的，即，所述連接器件具有一個斷路開關。
通過在絕緣子內設一斷路開關，所述戶外套管除了單純從空氣絕緣的高壓線向在接地外殼內部的氣體封閉的構件過渡銜接外，還能承擔分離功能。按照本發明可以取消在外殼內設置斷路開關。這提高了外殼的緊湊性。按照本發明的戶外套管的尺寸可以與在工作時在處于地電位的固定器件與高壓接頭之間存在的電壓相協調并因而相應于普通戶外套管的尺寸。斷路開關與絕緣子內壁之間的距離可以設計為任意小，無需擔心戶外套管的局部放電或電壓擊穿。此外，按照本發明還可以不受斷路開關的類型或數量限制地設計處于地電位的外殼。例如沒有斷路開關的配電裝置外殼可以制造成與一種規定用于例如包括兩個斷路開關的配電裝置的外殼有相同的尺寸。
所述絕緣子相宜地用硬瓷或絕緣的復合材料，例如帶有硅酮套的織物管制成。
所述絕緣子有利地設計為空心圓柱體形。
所述戶外接頭相宜地設在空心圓柱形絕緣子端側以及具有一個借助恰當的接合劑例如膠粘劑與絕緣子氣密地連接的密封帽。所述斷路開關相宜地設在絕緣子中央，所以在絕緣子與斷路開關之間各方向具有相同的距離。所述固定器件相宜地設在絕緣子背離戶外接頭那一端，以及同樣通過接合劑，亦即膠粘劑、油灰等與絕緣子連接。
有利地設置用于將斷路開關固定在絕緣子內的絕緣支承器件。這些支承器件將斷路開關保持在絕緣子內以及機械地與工作時處于地電位的固定器件連接。為了保持在斷路開關與固定器件之間存在的電壓，所述支承器件用一種絕緣材料如澆注樹脂、纖維增強的塑料或其他恰當的陶瓷制造。
按照一項與之有關的有利的擴展設計，所述支承器件是透氣的。因此，當將戶外套管安裝到氣密的外殼上之后只構成一個氣腔，這一氣腔由所述金屬外殼的內腔和與此內腔連通的戶外套管的空腔組成。因此，為了監測裝配后的密封性只需要作一次密封性檢驗。例如支座絕緣子適用于作為透氣的支承器件，它們一側與固定器件連接以及另一側與和斷路開關固定連接的構件連接。斷路開關借助支座絕緣子支承在固定器件上。
與之不同，所述支承器件是氣密的。在本發明的這種實施方式中，即使在裝配后仍通過戶外套管構成一個單獨的氣腔，該氣腔可以填充一種單獨的與外殼的氣體無關的氣體。例如戶外套管的氣體可以與填充所述外殼的氣體不同。例如不透氣的屏形絕緣件(Schottdurchführung)適用于作為氣密的支承器件。
所述斷路開關有利地具有在端側互相對置的觸頭，其中，所述斷路開關通過引入提升運動可從一實現電流流通的接觸位置轉移到一斷開位置，在該斷開位置，在所述觸頭之間提供一個電絕緣的斷路間隔。按照本發明的此項相宜的改進方案，所述斷路開關在其設計結構方面基本上類似于一個沿軸向延伸的均勻圓柱形導體，所以可以利用在其內部沒有斷路開關的已知的高壓套管的相關經驗。這既適用其尺寸設計，也適用所采用的材料。
所述斷路開關相宜地具有一個位置固定的內插觸頭和一個通過一空心的連接導體固定地支承在所述固定器件上的滑動觸頭，其中，為了與內插觸頭觸點接通而設有一個由所述滑動觸頭運動導引的觸銷，該滑動觸頭通過設在所述連接導體內的驅動裝置來驅動。設在空心連接導體內的驅動裝置被該空心連接導體包封，從而即使在驅動運動期間也能避免在驅動裝置的角和棱邊處出現電壓峰值并由此避免局部放電。此外，斷路開關有兩個固定觸頭，它們可通過簡單的方式固定。因此避免觸頭在固定器件上復雜的運動支承裝置。
在本發明另一項恰當的擴展設計中，采用至少一根用于將驅動運動引入到所述斷路開關內的驅動軸。其中，每根驅動軸借助于一相宜的樞軸承安裝在所述固定器件內，其中，恰當的密封器件保證驅動軸氣密地例如穿過固定器件的外壁。按照本發明的這一實施形式，可以通過旋轉運動將驅動運動引入到戶外套管的在工作時氣體絕緣的內部。
按照本發明的一項恰當的改進方案，設有一個用絕緣材料制成的絕緣搖桿，用于將驅動運動引入到所述斷路開關內。絕緣搖桿機械地例如與一耦合桿連接，該耦合桿在其背對絕緣搖桿的端部設計一觸銷，在斷路開關處于接觸位置時，觸銷在斷路開關的觸頭之間建立導電連接。絕緣搖桿將旋轉運動轉變為直線運動或提升運動作為驅動運動，并將平移運動引入斷路開關中，在這里斷路開關相應地設計為移動式開關。
有利地設一接地開關。該接地開關與所述固定器件連接并有一個觸銷，在一接地位置該觸銷與一個和斷路開關電連接的導體觸點接通。為了驅動接地開關，相宜地設一根安裝在所述固定器件內的接地軸。該接地軸例如通過電動或手動來驅動。
在一種優選的實施方式中，所述固定器件具有一個中間殼體，它限定了一個擴展所述絕緣子的空腔的中間空腔。該中間殼體例如與一些連接器件連接，這些連接器件與絕緣子連接。在這里所述連接器件可以涉及一個與絕緣子粘結的法蘭連接裝置。中間殼體例如通過螺釘與連接器件固定連接。與之不同，所述中間殼體成形在所述連接器件上并與之構成一個整體。在這里，全部固定器件用一種金屬材料例如鋁制成。因此，此中間殼體為固定接地開關或為支承絕緣搖桿提供所需要的機械穩定性。
所述中間殼體恰當地包括一個有彎曲形狀的拐角形殼體。一種彎曲的形狀尤其是當在外殼上固定多個戶外套管時是有利的，以便在它們的戶外接頭之間提供必要的間距。
所述戶外套管有利地具有一個在二次側處于地電位的電流互感器。在這里，電流互感器設在固定器件的區域內，所以即使在戶外套管工作期間也能保證二次側需要的地電位。若電流互感器是一個外加式電流互感器便獲得了另一些優點它即使在戶外套管固定安裝時也能方便地，亦即通過簡單地從絕緣子上拔出，而無需打開氣腔便可從絕緣子上拆除。
所述固定裝置相宜地為了避免局部放電而與一些場控制元件電連接。
此外，一個顯示元件可有利地用于顯示斷路開關的狀態。
有利地設至少一個支承在所述固定器件上的驅動單元用于產生驅動運動。因此，按本發明的戶外套管可以作為同步生產的單個構件與以后用途無關地制造。
下面參見附圖對本發明實施方式的說明給出本發明其他恰當的設計和優點，附圖中相同的附圖標記表示作用相同的構件，附圖中

圖1用剖切側視圖表示按照本發明的戶外套管的一種實施方式；圖2用剖切側視圖表示按照本發明的戶外套管的另一種實施方式；圖3用剖切側視圖表示按照本發明的戶外套管的另一種實施方式；以及圖4用剖切側視圖表示按照本發明的戶外套管的另一種實施方式。
圖1表示按照本發明的戶外套管1的一種實施方式，該戶外套管1具有一個設計為空心圓柱形的絕緣子2，該絕緣子2帶有一個用于安放斷路開關4的空腔3。斷路開關4由一個固定的內插觸頭5和一個同樣固定的滑動觸頭6組成。內插觸頭5通過一觸桿7與一戶外接頭8連接。戶外接頭8安置在絕緣子2的端側并具有一個借助膠粘劑與絕緣子2氣密地連接并氣密地封閉絕緣子4的空腔3的密封帽9。
一觸銷10在滑動觸頭6內運動導引，在這里，滑動觸頭6通過一空心連接導體11與圖中沒有表示出的作為內部接頭的插塞觸頭電連接，所以當觸銷10如圖1所示插入到內插觸頭5中后，在戶外套管8與插塞觸頭之間建立了導電連接。換句話說，觸桿7、內插觸頭5、觸銷10、滑動觸頭6和連接導體11構成了連接器件，它們使戶外接頭8在觸銷10處于插入到內插觸頭5內的接觸位置中時與插塞觸頭導電連接。
在絕緣子2的背對戶外接頭8那一端設有固定器件，在圖示的實施方式中它包括一中間殼體2和一作為連接器件的法蘭連接裝置13，在這里，絕緣子2與法蘭連接裝置13固定地粘結。用鋁制成的固定器件設計成管狀以及沿絕緣子2的長度尺寸方向直線地延伸。中間殼體12與法蘭連接裝置13用螺釘固定連接。
為了將開關引入到所述觸銷10內，采用一個設在中間殼體12內的不導電的絕緣搖桿14，在這里，側向的固定蓋15用于氣密地封閉一個由中間殼體12限定的中間空腔16。此中間空腔16是空腔3的一部分。
為了將滑動觸頭6通過連接導體11固定在高壓戶外套管1內，設有一個氣密的屏形絕緣件17作為支架，它固定地安裝在中間殼體12與圖中未表示出的外殼的一個接地接管18之間。在這里連接桿11在中央通過屏形絕緣件17伸出，其中在圖1中不能看到的密封器件保證連接桿11通過屏形絕緣件17的氣密連接。因此通過空腔3構成了一個單獨且氣密的氣腔，該氣腔可以填充滅弧或絕緣氣體，例如六氟化硫。
所述屏形絕緣件17用一種絕緣材料制成，例如澆注樹脂。
戶外接頭8規定用于連接空氣絕緣的高壓線，而外殼的接管18處于地電位。為了避免在固定器件(12、13)的角和棱邊處基于高電場強度而出現電壓峰值，設有場控制元件19。此外，可以看到一個普通的外加式電流互感器20，該外加式電流互感器與管狀絕緣子2同心地安裝。在這里，外加式電流互感器的二次側與所述固定器件連接，所以在工作時為外加式電流互感器20提供必要的地電位。
為了將驅動運動從絕緣搖桿14傳遞到觸銷10上而設有一耦合桿21，該耦合桿21鉸接在絕緣搖桿14上以及在其背對絕緣搖桿14的端部通過一觸銷導引裝置22與觸銷10固定地連接。可以看出，觸銷10和觸銷導引裝置22裝在空心連接導體11的內部，由于此原因空心連接導體11除了單純的電連接外還起到用于觸銷10以及驅動器件20、21、21的導引裝置的作用。此外，通過連接導體的包封避免了在驅動器件20、21、22的角和棱邊處發生局部放電。
為了能實現絕緣搖桿14的運動，連接導體11具有一個與絕緣搖桿14對置的側向孔23。
此外，絕緣搖桿14與驅動軸24防旋轉地連接，該驅動軸通過一個恰當地配備有密封器件的樞軸承從中間殼體13伸出。通過旋轉所述驅動軸24，將絕緣搖桿14轉移到一圖1中所示的分離位置25，在此分離位置觸銷10從內插觸頭中拔出，所以在內插觸頭5與滑動觸頭6之間提供一個斷路間隔。
另外，在固定蓋15上和與絕緣搖桿20對置處可以看到一個接地開關26，它在打開斷路開關4后用于將該斷路開關4接地。為此，接地開關26在一個處于連接導體11電位的接地觸頭27與處于地電位的金屬中間外殼12之間建立導電連接。為了驅動接地開關26，設一根從中間殼體12中伸出的接地軸28。
還可以看到一個固定在中間殼體12上的驅動箱29，其產生用于驅動軸24和接地軸27的驅動運動。
圖2表示按照本發明的戶外套管1另一種實施方式，它與圖1所示的實施方式不同沒有在中間殼體12內的接地開關26。連接導體11以及進而滑動觸頭6借助一個用絕緣材料如澆注樹脂制成的支座絕緣子30固定在中間殼體12上，而不是通過一個氣密的屏形絕緣體。為此，支座絕緣子30支承在固定蓋15上并與連接桿11固定地連接。此支座絕緣子30設計成一透氣的支架，所以增加了中間空腔16的空腔3與外殼18的內部容積連通。
圖3表示按照本發明的戶外套管1另一種實施方式，其中，中間殼體12由一個彎曲的拐角形殼體31和一個傳動裝置殼體32組成。傳動裝置殼體32規定用于容納絕緣搖桿14和接地開關26，而在拐角形殼體31內設有一個帶有保險片34的過濾器33。此外在圖3中還可看到一個作為內部接頭的插塞觸頭35。若在一個外殼上固定多個戶外套管1，則中間殼體12的這種彎曲的形狀是有利的，由此可以在它們的戶外接頭8之間提供在空氣環境下避免電壓擊穿所需的間距。
在圖3所示的實施方式中，中間殼體12的傳動裝置殼體32和拐角形殼體31設計為單獨的構件。此外，一個氣密的屏形絕緣件17用于支承斷路開關4。
圖4表示按照本發明的戶外套管1的另一種實施方式，其中，連接器件13、拐角形殼體31和傳動裝置殼體32以及因而中間殼體12設計成一體式的。在這里，一個透氣的支座絕緣子30用于支承斷路開關14。
權利要求
1.一種用于將空氣絕緣的高壓線連接到處于地電位的氣體封閉的外殼(18)內的構件上的戶外套管(1)，其包括用于將所述戶外套管(1)氣密地連接在所述外殼(18)上的固定器件(12、13)以及一個通過一空心絕緣子(2)與所述固定器件(12、13)氣密地連接的用于連接高壓線的戶外接頭(8)，其中，導電的連接器件(4、7、11)在所述絕緣子(2)內在所述戶外接頭(8)與一個規定用于連接所述構件的內部接頭(35)之間延伸，其特征為所述連接器件具有一個斷路開關(4)。
2.按照權利要求1所述的戶外套管(1)，其特征在于用于將所述斷路開關(4)支承在所述固定器件(12、13)上的絕緣的支承器件(17、30)。
3.按照權利要求2所述的戶外套管(1)，其特征為所述支承器件(30)是透氣的。
4.按照權利要求2所述的戶外套管(1)，其特征為所述支承器件(17)是氣密的。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的戶外套管(1)，其特征為所述斷路開關(4)具有在端側互相對置的觸頭(5、6)，其中，所述斷路開關(4)通過引入一提升運動可從一允許電流流通的接觸位置轉移到一分離位置，在該分離位置，在所述觸頭(5、6)之間提供一個電絕緣的斷路間隔。
6.按照權利要求5所述的戶外套管(1)，其特征為所述斷路開關(4)具有一個位置固定的內插觸頭(5)和一個通過一空心連桿(11)固定地支承在所述固定器件(12、13)上的滑動觸頭(6)，其中，為了與所述內插觸頭(5)觸點接通而設有一個由所述滑動觸頭(6)運動地導引的觸銷(10)，該滑動觸頭通過設在連接導體(11)內的驅動裝置驅動。
7.按照權利要求1至6中任一項所述的戶外套管(1)，其特征在于至少一根用于將驅動運動引入到所述斷路開關(4)內的驅動軸(24、28)，其中，每根驅動軸(24、28)安裝在所述固定器件(12、13)內。
8.按照權利要求1至7中任一項所述的戶外套管(1)，其特征在于一個用絕緣材料制成的絕緣搖桿(14)，它用于將驅動運動引入到所述斷路開關(4)內。
9.按照權利要求1至8中任一項所述的戶外套管(1)，其特征在于一個接地開關(26)。
10.按照權利要求1至9中任一項所述的戶外套管(1)，其特征為所述固定器件(12、13)具有一個中間殼體(12)，該中間殼體限定一個擴展了所述絕緣子(2)空腔(3)的中間空腔(16)。
11.按照權利要求10所述的戶外套管(1)，其特征為所述中間殼體(13)包括一個具有彎曲走向的拐角形外殼(31)。
12.按照權利要求1至11中任一項所述的戶外套管(1)，其特征在于一個二次側的處于地電位的電流互感器(20)。
13.按照權利要求1至12中任一項所述的戶外套管(1)，其特征為所述固定器件與用于避免局部放電的場控制元件(19)電連接。
14.按照權利要求1至13中任一項所述的戶外套管(1)，其特征在于一個用于顯示所述斷路開關(4)的狀態的顯示元件。
15.按照權利要求1至14中任一項所述的戶外套管(1)，其特征在于至少一個支承在所述固定器件上的驅動單元(29)，用于產生驅動運動。
全文摘要
本發明涉及一種用于將空氣絕緣的高壓線連接在處于地電位的氣體封閉的外殼(18)內的構件上的戶外套管(1)，其包括一些用于將戶外套管(1)氣密地連接在外殼(18)上的固定器件(12、13)以及一個通過一空心絕緣子(2)與固定器件(12、13)氣密地連接的用于連接高壓線的戶外接頭(8)，其中，導電的連接器件(4、7、11)在絕緣子(2)內在戶外接頭(8)與一個規定用于連接所述構件的內部接頭(35)之間延伸。本發明的目的是提供一種此類型的戶外套管，它除了單純從空氣絕緣到接地外殼的保護氣體絕緣地連接高壓線外，借助其連接器件還提供一些附加的功能。為此本發明建議，所述連接器件具有一個斷路開關(4)。
文檔編號H02B5/06GK1795594SQ200480014446
公開日2006年6月28日 申請日期2004年5月3日 優先權日2003年6月2日
發明者曼弗雷德·邁納茲 申請人:西門子公司