專利名稱：真空開關裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及真空開關裝置、真空開關設備和將開關設備連接在一起形成的真空開關系統(tǒng)，其中，母線可以容易地連接于一個將真空接地容器或真空容器與氣體絕緣接地容器組合起來的整體容器。
為了形成一個能夠有效地應對在擁擠市區(qū)中電力消耗增加的需求的電力供應設施，配電電壓被提高，即，負載有效地被吸收在22KV系統(tǒng)中，該系統(tǒng)具有來自6KV系統(tǒng)的每條線路的大容量，這是由于存在難于得到6KV配電分站的場地、缺乏電線敷線管道空間和對6KV供電設施要求高操作性能等問題。因此，必須使22KV配電元件象7至6KV元件那么結構緊湊。
關于需要制得緊湊的配電和變壓元件，例如在日本專利申請公開文本第3-273804號中公開了一種SF6氣體絕緣開關。在該開關是由一個自動斷路器、兩個隔離開關和一個接地開關構成的，它們獨立地制造，裝在注滿絕緣氣體的配電容器的裝置室和母線室中。當使用真空斷路器作為自動斷路器的情形中，電路的接通和斷開是通過使用真空斷路器的致動器，抵抗一個固定電極垂向移動一個活動電極而進行的，或者，象在日本專利申請公開文本第55-143727號中公開的那樣，電路的接通和斷開是通過圍繞一根作為轉(zhuǎn)動中心的軸線垂向或水平地轉(zhuǎn)動一活動電極以便接觸個固定電極而進行的。
具有氣體絕緣開關的配電和變壓設施使用氣體絕緣斷路器或類似物接受例如來自電力公司的電力，將電力轉(zhuǎn)變成適于負載的電壓，將電力送至負載如電機等。當配電和變壓設施進行保養(yǎng)和檢查時，在斷開氣體絕緣斷路器之后，與氣體絕緣斷路器分開設置的隔離開關被打開。然后，使殘余電荷和感應電流通過將接地開關接地而流向地面，防止來自電源的重新施加以保證工作人員的安全。另外，由于當接地開關接地而母線加載時會發(fā)生事故，因而在斷路器和接地開關之間設置了互鎖。
例如，日本專利申請公開文本第3-273804號中公開的SF6氣體絕緣開關中，單獨制成的一個斷路器、兩個隔離開關和一個接地開關裝在裝置室和母線室中，這兩個室是通過在配電箱中注入絕緣氣體形成的。在用開關作為真空開關的情形中，真空容器中的一個活動電極借助致動器垂向地移向一固定電極以便接通和斷開電路。在日本專利申請公開文本第55-143727號所公開的真空開關中，一個活動電極圍繞主軸線水平旋轉(zhuǎn)以接觸和脫開一個固定電極，即，接通和斷開電路。另外，在日本專利申請公開文本第59-75527號所公開的真空開關中，桿從真空容器中的活動電極和固定電極的背后延伸至真空容器之外。
但是，在這些專利文件中，未考慮到在電源側導體和電源母線之間的連接部分。另外，雖然日本專利申請公開文本第9-153320號公開了一種密封在氣體絕緣容器中的真空開關，但是，沒有考慮到電源側導體和電源母線之間的連接部分。
本發(fā)明的目的在于提供一種真空開關、連接多個真空開關形成的真空開關、真空開關設備和真空開關系統(tǒng)，它們能夠容易地將母線或電源側母線連接于接地的真空容器或整體容器。在本發(fā)明中，真空容器可以接地，或者，真空容器可以裝在一個接地的氣體絕緣容器中。
本發(fā)明提供一種開關裝置，它包括(1)一個具有真空容器的真空開關，一個固定電極裝在真空容器中，一個活動電極可與固定電極連接或斷開，一個負載導體電連接于活動電極，一個外部導體電連接于固定電極；(2)一個用于驅(qū)動活動電極的操縱機構；(3)一條電連接于外部導體的母線，以及一種組合多個真空開關的真空開關設備。另外，通過將在一個設備中形成的真空開關裝置通過母線連接于其它設備可形成需要的真空開關裝置系統(tǒng)。
在本發(fā)明中，用于將從真空容器伸出的外部導體連接于母線的連接部分是一個用表面絕緣包圍伸向水平方向至外部導體的縱向的母線和外部導體的一個連接端部的東西。作為用于電纜頭部的連接方法，表面絕緣法是公知的，本發(fā)明采用這種表面絕緣法是為了固定真空開關和母線之間的連接。在這種表面連接法中，橡膠或類似物制成的一個彈性體被強制壓緊在一個由陶瓷或樹脂制成的剛性的固體絕緣件和包圍一連接部分的壁(或一容器的壁)之間，所述固體絕緣件和彈性體之間的界面被牢固接觸以增加耐受的電壓。另外，作為本發(fā)明提出的彈性體的改進，一個壓配的操作部分是在所述連接部分中形成的，以便從外部壓裝所述彈性體。
本發(fā)明的一個很大的優(yōu)點在于接地真空容器和連接結構可以按照幾乎相同的結構形成。因此，開關裝置可容易地通過事先準備多組真空開關、操作機構、控制裝置、連接部分和母線來組裝成需要的電路。因此，真空開關裝置、真空開關設備和真空開關系統(tǒng)的制造成本可以被降低。
在本發(fā)明中，一對母線的對接端部放置在重疊的外部導體端部上，這對母線沿著垂直于外部導體的方向延伸，一個緊固件如螺栓插入上述重疊部分設置的通孔中，然后用螺母或類似物緊固上述緊固件，以固定連接件。在母線連接結構中使用的本發(fā)明的固體絕緣體具有一個傾斜表面，使固體絕緣件的橫截面積向著連接部分的中央部分逐漸減小。通過將一螺釘壓配在彈性體中，緊固件將彈性體和固體絕緣件拉得更近，使其彼此緊密接觸。在本發(fā)明的連接結構中，接地金屬粉末可以混合在固體絕緣件和/或彈性體的表面部分中，使所述表面部分與接地的導電罩接觸。母線本身的絕緣方法可以按照下述方式進行，即，使用環(huán)氧樹脂的固體絕緣，或使用FS6氣體充入容器的氣體絕緣，或使用真空容器的真空絕緣。本發(fā)明可以應用于日本專利申請公開文本第9-153320號中公開的整體真空開關裝置，其中，用于容納一個活動電極和一個固定電極的真空容器安裝在一個氣體絕緣容器中。
附圖簡要說明如下

圖1的剖視圖表示按照本發(fā)明的三相真空開關裝置(開關設備)的一個實施例。
圖2的電路圖表示圖1的活動觸點的運動。
圖3是沿圖1中線III截取的剖視圖，表示三相真空開關裝置。
圖4的詳細剖視圖表示圖3的連接部分的主要部分。
圖5是圖1的平面圖。
圖6的平面圖表示按照本發(fā)明的三相真空開關裝置(開關設備)的另一實施例。
圖7的示意平面圖表示通過連接圖1和圖5所示的多個開關設備形成的真空開關裝置系統(tǒng)。
圖8是圖1所示真空開關設備的電路圖。
現(xiàn)在對照附圖描述本發(fā)明的實施例?，F(xiàn)在參閱圖1，真空容器4接地E。一個在真空容器內(nèi)的固定電極5通過絕緣筒25和一個固定側密封金屬件26固定在真空容器4上。固定電極5通過一個導體8A焊接并連接于一個外部導體(電源側導體)8的端部。外部導體8穿過真空容器4，并被密封金屬件24，43和一個絕緣支承部分41固定。絕緣支承部分41包圍外部導體8，該絕緣支承部分的橫截面積朝著連接部分的中央部分逐漸減小。在連接部分中，連接部分受到彈性體52如橡膠體的牢固限制。使用具有螺紋槽的調(diào)節(jié)部分51擰緊螺桿44，使絕緣支承部分41和彈性體52與(不銹鋼制成的)罩48和一個實心絕緣體緊密接觸。彈性體52的一個表面部分和絕緣支承部分41的表面被賦予導電性質(zhì)，并通過罩48接地。
一個活動電極7借助一個撓性導體34等電連接于一個負載側導體9?；顒与姌O7通過一個活動側絕緣筒29連接于一個活動片11?；顒悠?1通過波紋管30連接于真空容器4，并圍繞軸線11A(在圖中)垂向地轉(zhuǎn)動。一個接地導體6通過一個插入一個接地側底部金屬件15的波紋管19等固定在真空容器上。如圖2所示，活動電極7可轉(zhuǎn)換4個位置，即，接通位量Y1、斷開位置Y2、絕緣位置Y3和接地位置Y4，在接通位置Y1上，它與固定電極5接觸，在斷開位置Y2上，它與固定電極5脫離接觸以切斷電流，在絕緣位置Y3上，它與固定電極5脫離接觸以保持絕緣，在接地位置Y4上，它與一個接地導體6接觸，或者，活動電極7可以轉(zhuǎn)換3個位置Y1，Y2和Y4。因此可賦予一個真空開關多種功能(斷路器、絕緣開關及接地裝置，或者斷路器及接地裝置)，因此，真空開關可以制得尺寸很小。
本發(fā)明不僅適用于如圖1所示的具有多種功能的真空開關裝置，而且也適用于具有單一功能的真空開關裝置。在這種情形中，活動電極7和固定電極5設置在一個真空容器中，接地裝置和相應的觸點設置在另一個真空容器中。這兩個接地的真空容器可用絕緣壁隔開。
活動片11由連接于一軸線32的驅(qū)動機構31驅(qū)動。該驅(qū)動機構裝在一個操作室或一個操作機室104中。由電流互感器13檢測在負載側導體9中流動的電流，并操縱一個保護繼電器14以操縱操作機械，使活動片11移動，以便應付系統(tǒng)事故。
負載側導體9插入一個電纜頭部10。電纜頭部10插入固體絕緣子35如一個套管。固體絕緣子的橫截面結構與上述連接部分的固體絕緣子的結構相同，固體絕緣子被軟絕緣材料如橡膠包圍并緊密接觸以形成表面絕緣。圖1所示的真空開關裝置具有一個導體室103。圖8的電路圖表示圖1所示真空開關裝置組成的相位分開形式的接地真空裝置。圖8所示真空開關裝置100具有分別在斷路器部分室101的上側和下側的電源側室102和導體室103。設置在電源側室102中的真空母線12為了在斷路器部分室101的接地真空容器4中的3個相連接于相位分開式接地真空開關裝置1，2，3(下文中稱為真空開關裝置)。接地真空容器4被接地并且內(nèi)部裝有為三相設置的真空開關裝置1，2，3。
圖3的剖視圖表示在圖1中線III的平面上截取的真空開關裝置，圖4是表示圖3的主要部分的放大剖視圖。如圖所示，真空容器4的橫截面結構是一個垂向上長的結構，在側向上的安裝面積受到抑制，以便當真空容器4平行放置時不會增大。由于真空開關及接地的真空容器4a，4b，4c具有基本相同的結構，因而對接地真空容器4a，4c不再贅述。螺桿44插在從接地的真空容器4b延伸的外部導體8的端部中，一對連接導體12連接于螺桿44。連接部分按照下述形狀形成連接導體12的一個端部變薄，并且連接導體12的另一端部變薄，從而在中心形成凸起部分53。母線導體(真空導體)12′的一個端部使用一個接合部分55撓性地連接。相結合的母線導體12′和連接導體12被外罩48和一個接地的母線容器60氣密地包覆。母線導體12′、連接導體12、接地真空母線容器60、套管46、波紋管49和密封金屬件47的一部分(母線組件)是事先準備的。
一對母線組件的端部上的通孔套裝在螺桿44上，螺桿則插在外部導體8的端部中。通過轉(zhuǎn)動一個固定件59，螺桿44的端部旋入固定件59的旋塞61的螺孔中，固定件59是通過將旋塞61和帶有螺紋槽的調(diào)節(jié)部分51模制為一個組件而形成的。這樣，將螺桿44通過一個墊圈62插入旋塞61中，絕緣保護部分50和彈性體52彼此緊密接觸。如圖所示，母線導體12′的兩端具有相同的形狀，以便連接于連接導體12。至少兩個上述結構的真空開關裝置組合形成一個真空開關設備。
圖5的平面圖表示圖1的三相分相式真空開關設備，是從頂側看去的。三個接地真空容器4a，4b和4c平行布置。由于母線的連接部分40沿縱向布置在不同的位置上，這些位置相應于接地真空容器4a，4b和4c的位置，因而母線12′可以容易地以在平面內(nèi)的連接或兩維連接的方式連接于另一真空開關設備。另一方面，在圖6所示另一實施例的情形中，由于母線的連接部分40是沿接地真空容器4a，4b和4c的縱向上的相同位置布置的，因而接地真空容器穿過操作機室104布置。因此，需要附加空間。但是，如果操作機室104在一個不同于接地真空容器的空間中，例如在一個高于接地真空容器的空間中安裝，那么，為安裝操作機室的附加區(qū)域就不必要了。在這種情形中，如果從連接部分延伸的母線的布置使母線在水平方向或豎直方向彎曲，那么，多個真空開關裝置就可以簡單地平行布置。這樣做就可以提供一種安裝面積和安裝體積小的真空開關設備和真空開關系統(tǒng)。
圖1所示的真空開關裝置100具有在含有接地真空容器4的斷路器部分室101的上側和下側的電源側室102和導體室103。布置在電源側室102中的真空母線12′連接于斷路器部分室101的接地真空容器4內(nèi)的三相分相式接地真空開關裝置1，2，3(下文中稱為真空開關裝置)，開關裝置連接于負載側導體9和導體室103中的電纜頭部10。接地真空容器4接地E；內(nèi)部裝有三相的開關裝置1，2，3。
由于真空開關裝置1，2，3具有相同的結構，因而將對真空開關裝置2進行描述，其它真空開關裝置將不再贅述。真空開關裝置2是通過結合斷路功能、絕緣功能、接地功能和母線功能而形成的。真空開關裝置2主要包括固定電極5、接地電極6A和在其間移動的活動電極7。固定電極5通過由撓性導體構成的連接導體8A連接于電源側導體8?；顒与姌O7通過撓性導體34連接于負載側導體10，負載側導體9連接于在接地真空容器外面的電纜頭部10。另外，活動電極7機械連接于活動片11，并借助活動片11的轉(zhuǎn)動而垂向或水平地轉(zhuǎn)動，活動片11是由驅(qū)動機構部分31驅(qū)動的。
活動電極在其從固定電極5移至接地電極6A時在圖2的四個位置上停止。當活動電極7轉(zhuǎn)動時，在活動電極7與固定電極5接觸的接通位置Y1上，電流接通，活動電極7在接通位置Y1下側轉(zhuǎn)動，在斷開位置Y2上與固定電極5脫開接觸，從而斷開電流，此時形成電弧?；顒与姌O7在下側轉(zhuǎn)動，在絕緣位置Y3上與固定電極5脫開接觸，保持絕緣距離，從而不能通過雷產(chǎn)生電故障，也不能引起對負載側的工作人員的電擊。活動電極7在下側進一步轉(zhuǎn)動，在接地位置Y4上接觸接地電極6A。除去絕緣位置Y3，活動電極可從斷路位置Y2移至接地接地位置Y4。當活動電極7在高度絕緣的真空中從固定電極轉(zhuǎn)至電極6A時，由于四個位置可用一次轉(zhuǎn)動操作連續(xù)實現(xiàn)，因而操作容易進行。另外，由于活動電極7、固定電極5和接地電極6A一起放置在一個位置上，因而真空開關可制成小的尺寸。在絕緣位置在不同的供電對接中，即在具有兩個電力線路系統(tǒng)的雙線電力接收中安裝設置的情形中，當在一個線路系統(tǒng)中的一相開關裝置2X在接通位置Y1上工作，而另一個線路系統(tǒng)中的一相開關裝置2Y在絕緣位置Y3上備用時，如果工作人員觸及負載側導體9則是安全的。另外，由于在從備用至工作或從工作至備用轉(zhuǎn)換的情形中工作可以連續(xù)進行，因而工作可以快速進行，操作可以容易地完成。另外，通過使用電流互感器13檢測傳導電流，并操作保護繼電器14使操作機構部分(未畫出)脫開，也可以處理一個電力線路系統(tǒng)中的事故。
接地真空容器4的重要部分是用導體如不銹鋼制成的并且接地。因此，當工作人員修理和檢查開關裝置時可以安全地工作。接地真空容器具有矩形橫截面形狀，縱向長度4A大于另一側的長度(高度)4B。如圖3所示，寬度4c短于長度4B，橫截面形狀是一個垂向長的橢圓形。通過將接地真空容器形成上述形狀，接地真空容器4的機械強度被提高，通過使接地真空容器的壁厚變薄，重量被減小。三相的真空母線12′在垂直于三相真空開關裝置1，2，3的橫向的方向上延伸。用于驅(qū)動活動片11的操縱機構室104設置在每個真空開關裝置1，2，3的寬度方向4c的一個端側中。
由于真空開關裝置1，2，3結構相同，因而將對一相的真空開關裝置2進行描述，而對其它真空開關裝置則不再贅述。由于固定電極5和接地電極6A，以及負載側導體9設置在接地真空容器4內(nèi)的一側4A(橫向上)的上、下側中，因而接地真空容器4的另一側4B，即，高度方向的尺寸可被減小。另外，從活動電極7至負載側導體9和電纜頭部10的距離可通過撓性導體34縮短。因此，可使真空開關裝置制得電阻小、產(chǎn)生的熱量少、尺寸小。固定電極5和接地電極6A彼此相對設置，活動電極7設在其間，活動電極7在上述兩電極之間轉(zhuǎn)動以接觸及脫開兩個電極。
具有接地電極6A的接地導體通過下述方式受到接地真空容器4的支承設置一個接地側底部金屬件15和一個在一端中的另一側敞口的陶瓷材料的接地側套管16，并且將裝在接地側套管16周邊上形成的凸緣17上的一個接地側密封金屬件18焊接在接地真空容器4上。一個接地側波紋管19和一個彈簧20和上述接地導體6設置在接地側套管16中。接地導體6穿過接地側底部金屬件15伸出，該接地導體的端部用螺釘連接于接地側電纜22。接地側電纜22連接于真空開關裝置100的外壁。另外，當接地導體6的另一端部被推向接地側底部金屬件15時，彈簧20接地與側波紋管19一起受到壓縮。此時，彈簧20總是通過壓縮引起的力將接地導體6推向活動電極側。
設置在與接地電極6A相對位置上的固定電極5被一個陶瓷材料制成的絕緣筒25支承在固定側中。一個在固定側支承絕緣筒25的另一端的固定側密封金屬件26用焊接材料固定在接地真空容器4上。一個固定側金屬件24和固定側密封金屬件26事先連接于固定側中的絕緣筒25的兩端。雖然三相的外部導體8根據(jù)相來分別地設置在相對于接地真空容器的不同的位置上，但是，三相的固定電極5通過將固定電極5和外部導體8與連接導體8A相連接可以在相對于接地真空容器的相同位置上設置。由于外部導體8可以設置在相對于作為基準位置的固定電極的任意位置上，因而可以保證設計的自由度。另外，電源側導體8可以在易于組裝的位置上設置。撓性導體34和負載側導體9之間關系，其情況相同。
設置在接地電極6A和固定電極5之間的活動電極7通過一個活動側金屬件28被一個陶瓷材料制成的活動側絕緣筒29支承。活動側金屬件28連接于活動側絕緣筒29的兩端，活動片11和一個活動側波紋管30安裝在活動側金屬件28之一上。在活動側波紋管30另一側安裝在接地真空容器4上的活動片11由活動側波紋管30包圍，并穿過真空容器4伸出?；顒觽炔y管30使活動片11可以圍繞設在活動片11中的主軸線11A水平地和垂向地轉(zhuǎn)動?；顒悠?1圍繞主軸線11A轉(zhuǎn)動，使活動電極與接地電極6A或固定電極接觸，從而使電路接通和斷開。
活動片11端部被連接于活動片的一個驅(qū)動機構部分31驅(qū)動，以便圍繞主軸線11A轉(zhuǎn)動。一條工件軸線32將活動片11連接于驅(qū)動機構部分31。驅(qū)動機構部分31安裝在上述的工作機構室中。一種將活動電極裝在活動片端部的簡單結構是可以接受的。在這種情形中，用于絕緣電流的絕緣裝置，例如，活動側絕緣筒29必須放置在活動片或操作機構部分中任一個中的一個部分上。這種結構的一個優(yōu)點是，考慮到熱變形而采取的設計可減輕，即，與電流不在活動片和操作機構部分中流動的情況相比較，機械剛度可以降低。活動電極7的端部和負載側導體9與撓性導體34相連接。負載側導體9連接于穿過陶瓷材料制成的固體絕緣體35的電纜頭部10。負載側密封金屬件36，36′在固體絕緣件35的一個端部中形成，負載側密封金屬件36用焊接材料熔接在接地真空容器4上形成的一個孔的周邊上以支承負載側導體9。一個接地金屬層37在暴露于接地真空容器4內(nèi)部的一個負載側套管的陶瓷表面上形成，因而漏電流通過接地真空容器4流至接地E，以便當工作人員與電纜頭部10接觸時采取安全措施。
下面參閱圖2描述真空開關裝置2的工作、活動電極7處于設置在圖1所示接地電極6A和固定電極5之間的圖2的斷路位置Y2上，絕緣位置Y3處于上述位置的接地電極6A一側。由于該位置用作一個隔離開關DS，因而無需另設隔離開關，因此真空開關裝置2可制得尺寸較小。當活動電極7從圖2所示位置轉(zhuǎn)動時，活動電極7與接地電極6A接觸。接地電極6A總是被彈簧20推向活動電極?；顒与姌O7如圖2所示與接地位置Y4逆向轉(zhuǎn)動。位置Y1是接通位置，在該位置上，活動電極7與固定電極5接觸，同時與負載側導體9接觸。在這種情形中，由于電力是通過撓性導體34從活動電極7與固定電極5接觸的接通位置送至負載側導體9的，因而可以顯著縮短電流通路。因此，可以減小電流通路的電阻，從而減少相應量的電力損失和產(chǎn)生的熱量。
當活動電極處于接通位置Y1時，電力總是送向負載的，工作時間長于使用其它位置的時間。另一個替代使用撓性導體34的方法是，活動電極7直接與負載側導體9滑動接觸。在這種方法中，活動電極7直接在負載側導體9上滑動，電流在活動電極與負載側導體9接觸的狀態(tài)下持續(xù)流動。因此，存在下述可能性活動電極7和負載側導體9可能被產(chǎn)生的熱量熔接在一起。因此，驅(qū)動機構部分31的轉(zhuǎn)動力必須增大，以便分開熔接在一起的活動電極7和負載側導體9。因此，驅(qū)動機構部分31的尺寸變大，真空開關裝置2的尺寸變大，成本增加。當電極滑動而正在產(chǎn)生熱量時，電極的磨損率變得極大，因此兩電極的使用壽命縮短。
當活動電極7在負載側導體9上滑動時，從活動電極7和負載側導體9產(chǎn)生的金屬細小顆粒擴散并留存在真空容器中，易于產(chǎn)生電故障。另一方面，在本發(fā)明中，負載側導體9和活動電極7用撓性導體34彼此連接，活動電極7不在負載側導體9上直接滑動。因此，不存在活動電極7和負載側導體9熔接在一起的可能性。因此，與上述情況不同的是，驅(qū)動機構部分31的轉(zhuǎn)動力不增加。因此，驅(qū)動機構部分31可以制得尺寸小。另外，兩電極的使用壽命比上述情形長，因此，本發(fā)明的真空開關裝置在經(jīng)濟上更為有利。由于負載側導體9和活動電極7用撓性導體34短距離彼此連接，因而金屬蒸氣不會由于活動電極7在負載側導體9上的滑動產(chǎn)生。顯然，電流斷路性能可以顯著改善，接地真空容器4的尺寸可以制得較小。
作為防止金屬蒸氣的措施，在接地真空容器的結構中，固定電極5、接地電極6A及負載側導體9，以及接觸及脫開兩電極的活動電極7設置在接地真空容器內(nèi)的一側和另一側中，在接地真空容器的兩電極中間的活動電極7相反一側的一側中的一個容積，即，上側容積C1大于另一側的容積C2。在這樣一種結構中，從固定電極流向活動電極7和負載側導體9的短路電流等被斷開。接地電極6A只將電源側中的剩余電荷和感應電流導入地中，因此，與固定電極側相比較，從接地電極產(chǎn)生的金屬蒸氣量較小。因此，通過將容積C1設定得大于容積C2，金屬蒸氣易于在容積C1中擴散，以便在短時間內(nèi)恢復絕緣。
由于固定電極5和電源側導體8是用連接導體8A彼此連接的，因而每相的固定電極5在每個接地真空容器中可放置在相同的位置上。因此，可以任意確定在相對于固定電極5的基準位置是什么位置上將每相的電源側導體8連接于真空母線12′和連接導體12。由于可以很快搞清應該在相對于固定電極5的基準位置的什么位置上設置電源側導體8，因而具有易于設計和制造的優(yōu)點。例如，由于在每相的真空容器中固定電極5可設置在相同的位置上的固定電極5用連接導體8A連接于根據(jù)每個相位設在不同位置上的電源側導體8，因而可以按照下述方式連續(xù)進行工作將在接地真空容器4一個側面4A上連接于多相的電源側導體8的真空母線12′沿垂直于接地真空容器4的所述一個側面方向布置，并且將每相的電源側導體8的連接部分40和真空母線12′以傾斜形狀布置，使每相的連接部分40不彼此重疊。在真空母線12′和在接地真空容器的一側連接于多相的電源側導體的連接導體12沿接地真空容器的所述一側延伸的情形中，通過將三相的連接部分均勻地平行布置就可以容易地進行連續(xù)的工作。
下面參閱圖3和圖4描述電源側導體8和真空母線12′之間的連接。一端連接于連接導體8A的電源側導體穿過一個陶瓷件的電源側中的絕緣支承部分41，并在連接部分40上連接于真空母線12′。密封金屬件42設置在電源側中的絕緣支承件41的端部和中部上。密封金屬件42之一用焊料連接于電源側導體8，以便在接地真空容器4中保持真空。
沿著垂直于電源側的在垂向上延伸的端部的方向上延伸的那對真空母線12的連接導體12由連接部分40支承。在電源側導體8的端部形成一個螺孔，具有相應于該螺孔的通孔的所述一對連接導體12的端部彼此重疊設置。將一螺桿44插入上述孔，并轉(zhuǎn)動裝在螺桿44上的螺母45，以緊固電源側導體8，就可以將所述一對真空母線12′支承在電源側導體8上。
在彼此相反方向上延伸的那對真空母線12′的連接導體12，通過使連接件12A，12B重疊，并借助連接部分40固定連接件12A，12B的方式連接起來。連接件12A，12B是通過削薄使連接導體12彼此重疊的端側的厚度薄于不重疊的母線厚度而形成的。這樣做可防止連接件12A，12B從真空母線12′突出，連接部分40和絕緣固定部分50的高度或?qū)挾?，與不形成連接件12A，12B的情形相比較，可被降低。
所述一對真空母線12′的連接導體12穿過陶瓷材料的套管46。密封金屬件47放置在套管46的一個端部和中部。密封金屬件47之一和一個波紋管49用焊接彼此連接，波紋管49的另一側用焊接連接于接地真空母線容器60。彈性件構成的接合部分55用焊接連接于一個突出部分53和一個凹下部分54之間，所述突出部分53在與連接部分40相反側設置在每個真空母線12′的連接部分12中，所述凹下部分54相應于突出部分53設置在另一真空母線12′上。接合部分44相應于在真空母線12′和接合部分55中流動的電流負荷的增、減而脹、縮，特別是當突出部分53在膨脹中觸及凹下部分54時，接合部分可防止當時產(chǎn)生的金屬粉末排到外面，因而可防止出現(xiàn)短路事故。
帶有螺紋槽的突出的調(diào)節(jié)部分51和螺桿44借助扳手或類似物擰在絕緣固定部分50的外端和內(nèi)端上。彈性體52如絕緣橡膠等以緊密貼附的狀態(tài)裝配在電源側的絕緣支承部分41中和套管46和絕緣固定部分50的外側中。彈性體52以組件的形式形成，以便具有4個用于插入電源側的絕緣支承部分41、套管46和絕緣固定部分50的孔。一個混有接地金屬粉末的絕緣橡膠罩可以放置在絕緣橡膠的彈性體52的表面上，以便作為防止工作人員觸電的措施。該絕緣罩包括第一絕緣罩部分52A和第二絕緣罩部分52B，第一絕緣罩部分52A有一個在一個方向上延伸的第一通孔，第二絕緣罩部分52B有一個與第一通孔垂直的第二通孔，兩個絕緣罩部分連通。至少所述一對在彼此相反方向上延伸的真空母線12′裝在第一絕緣罩部分52A的通孔中。真空母線12′被第一絕緣罩部分包圍，在與上述真空母線垂直的方向上延伸的外部導體8安裝在第二絕緣罩部分52B的通孔中，外部導體8被第二絕緣罩部分52B包圍。母線和電源側導體8的連接部分40的由緊固裝置固定的重疊端部設置在角相述兩通孔以直上交的部分上。因此，具有的優(yōu)點是電源側導體8、真空母線12′、連接部分40等的絕緣可以用絕緣罩簡單、短時間內(nèi)進行。
當帶有螺紋槽的調(diào)節(jié)部分51轉(zhuǎn)動時，彈性體52如絕緣橡膠相應地被絕緣固定部分50推壓而向外膨脹，使彈性體52與絕緣固定部分50緊密接觸。由于緊密的接觸工作和緊固工作可以只是從外部轉(zhuǎn)動帶有螺紋槽的調(diào)節(jié)部分51來完成，因此工作簡便易行。在這種狀態(tài)中，圍繞每個真空母線12可保持真空。
如上所述，每個真空母線12′由真空絕緣，因而使開關裝置可制得尺寸小，導體不必由任何絕緣材料如樹脂所包覆。另外，本發(fā)明的開頭裝置可消除接地裝置和絕緣位置，接地真空容器和操作機構部分可制得尺寸小。因此，電路的開關裝置當然可以制得尺寸小。此外。按照本發(fā)明的真空開關裝置可用作單一產(chǎn)品如斷路器，其中一活動電極接觸及脫開一固定電極；一種開關如真空斷路器；一種隔離開關，其中一活動電極接觸及脫開一固定電極；一種接地開關等。
圖7的平面圖表示一個真空開關系統(tǒng)，它是通過連接多個圖1和圖5所示的開關設備而形成的。如圖所示，多個開關設備通過連接部分連接，形成一個目標電路。各設備的接線端部通過將帶螺紋槽的調(diào)節(jié)部分和圖3和圖4所示彈性體52插入包覆母線的接地真空母線容器60中而被密封。雖然在圖中所有的真空母線12′沿直線排列，但是如需要母線也可彎曲以形成任意的電路結構。真空母線12′在真空62下設置在不銹鋼制成的接地真空母線容器60中。真空母線12′在接地真空母線容器60的兩個端部由未畫出的絕緣子支承。
按照上述的本發(fā)明，具有下述效果母線或電源側母線可以容易地連接于接地真空容器或整體容器，這是由于真空開關設備包括多個真空開關裝置，這些真空開關裝置具有設置在接地的氣體絕緣容器中的接地真空容器或真空容器；成對的連接于開關裝置的外部導體的母線、母線和外部導體之間的連接部分通過結合了彈性體和固體絕緣子的表面絕緣措施而被絕緣，為了表面絕緣而進行的緊密連接和緊固工作是通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)部分進行的。
權利要求
1.一種真空開關裝置，它包括一個真空容器；一個設置在所述真空容器中并連接于外部導體的固定電極；一個接觸及脫開所述固定電極的活動電極；一個用于驅(qū)動所述活動電極的操作機構；以及一對連接于所述外部導體的母線，其中，所述母線和所述外部導體的連接部分由外部導體的由固體絕緣件包圍并從所述真空容器延伸的端部支承，所述一對連接于所述端部的母線借助表面絕緣支承。
2.一種真空開關裝置，它包括一個真空開關，該真空開關具有一個真空容器、一個設置在所述真空容器中并連接于外部導體的固定電極、一個接觸及脫開所述固定電極的活動電極一個接地導體、一個用于驅(qū)動一個負載導體和所述活動電極的操作機構；以及一對連接于所述外部導體的母線，其中，所述母線和所述外部導體之間的一個連接部分受到外部導體的一個由固體絕緣件包圍且從所述真空容器延伸的端部的支承，所述一對連接于所述端部的母線借助表面絕緣被支承。
3.如權利要求1和權利要求2中任一項所述的真空開關裝置，其特征在于所述表面連接部分具有一種結構，通過移動一個插入所述外部導體的所述端部和插入所述一對母線的端部中的螺栓，使一彈性體與所述固體絕緣件緊密接觸。
4.如權利要求1和權利要求2中任一項所述的真空開關裝置，其特征在于它包括一個用于插入一個擰緊裝置和一個設在一個絕緣固定部分上的調(diào)節(jié)部分的插入部分，其中，所述絕緣固定部分和所述插入部分是通過轉(zhuǎn)動所述調(diào)節(jié)部分被移動的，所述固體絕緣件壓迫所述彈性體以便與所述固體絕緣件緊密接觸。
5.如權利要求1和權利要求2中任一項所述的真空開關裝置，其特征在于所述絕緣固定部分具有一個傾斜表面，從而使所述絕緣固定部分的橫截面積向著所述連接部分的中央部分逐漸減小。
6.如權利要求1和權利要求2中任一項所述的真空開關裝置，其特征在于所述固體絕緣件和所述彈性體的表面部分含有接地金屬粉末。
7.如權利要求1和權利要求2中任一項所述的真空開關裝置，其特征在于所述母線和所述連接部分是用真空絕緣的。
8.一種真空開關設備，它是通過連接兩個或更多的如權利要求1所述的真空開關裝置而形成的。
9.一種真空開關設備，其中，如權利要求7所述的真空開關裝置的母線彼此連接。
10.一種真空開關設備，它包括多個真空開關裝置和多對母線，所述真空開關裝置具有接地真空容器或設置在接地的氣體絕緣容器中的真空容器、一個設置在所述真空容器中且連接于外部導體的固定電極、一個接觸及脫開所述固定電極的活動電極和一個用于驅(qū)動所述活動電極的操作機構部分；以及所述成對的母線連接于所述外部導體，所述母線和所述外部導體的一個連接部分受到所述外部導體的被一個固體絕緣體包圍的、從所述真空容器延伸的一個端部的支承，所述連接于所述端部的成對的母線借助表面絕緣被支承。
11.一種真空開關裝置，它包括一個真空開關，它具有一個接地真空容器或一個設在接地的氣體絕緣容器中的真空容器、一個設置在所述真空容器中且連接于外部導體的固定電極、一個接觸及脫開所述固定電極的活動電極、一個接地導體和一個電連接于所述活動電極的負載導體；一個用于驅(qū)動所述活動電極的操作機構；以及一對連接于所述外部導體的母線，其中，所述母線和所述外部導體的一個連接部分受到所述外部導體的一個由固體絕緣件包圍且從所述真空容器延伸的端部的支承，所述一對連接于所述端部的母線借助表面絕緣被支承。
12.一種真空開關設備，它包括多個按照權利要求11所述的真空開關裝置，所述多個真空開關裝置布置在一排中。
13.一種真空開關系統(tǒng)，它包括多個按照權利要求12所述的真空開關設備，所述真空開關設備連接于相鄰的真空開關設備以形成一個目標電路。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供適用于配電和變壓系統(tǒng)的結構簡單且可靠的真空開關,以及使用該真空開關的真空開關裝置。為實現(xiàn)上述目的,真空開關是將開關部分放入真空容器中形成的,包括一個斷路器、一個接地開關和一個隔離開關,其中真空容器至少分成兩個室,斷路器的開關部分設置在一個室中,接地開關和隔離開關的開關部分設置在另一個室中。
文檔編號H02B13/035GK1273683SQ99801010
公開日2000年11月15日 申請日期1999年7月12日 優(yōu)先權日1998年10月2日
發(fā)明者谷水徹, 森田步, 鈴木實 申請人:株式會社日立制作所