[發(fā)明專利]帶有多個(gè)金屬封裝件的高壓開關(guān)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380028757.5
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN104380422B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.斯卡拜
• 申請（專利權(quán)）人: ABB技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01H33/66
• 分類號: H01H33/66;H01H33/662;H01H33/64;H01H9/42;H01H33/16;H02B13/035
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李強(qiáng),肖日松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓開關(guān)，其具有在金屬封裝件(enclosure)中的開關(guān)組件。本發(fā)明還涉及用于操作這種開關(guān)的方法。

背景技術(shù)

用于高壓應(yīng)用的斷路器典型地可包括開關(guān)組件，其具有配置在金屬封裝件中的一個(gè)或多個(gè)電氣開關(guān)。金屬封裝件是接地的，而開關(guān)組件位于高壓電勢。

為了提供用于甚至更高電壓的斷路器，必須增加金屬封裝件的大小，以便將場強(qiáng)保持在可接受的限度內(nèi)。這是昂貴的且對于不同的額定電壓要求不同的斷路器構(gòu)件。

DE?10?2006?050?732描述了一種使用串聯(lián)配置的電氣開關(guān)的斷路器，其中每個(gè)開關(guān)位于絕緣封裝件中。包括分級電容器的阻抗裝置提供用于將電壓分布在開關(guān)上。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的總體目的是提供一種開關(guān)設(shè)計(jì)方案，其允許切換甚至非常高的電壓，同時(shí)保持成本較低。

該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求中的開關(guān)和方法來實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求或者權(quán)利要求組合中給出各種實(shí)施例。

因此，開關(guān)包括至少兩個(gè)金屬封裝件，其中開關(guān)組件配置在每個(gè)金屬封裝件中，其中，所述開關(guān)組件串聯(lián)配置，并且其中，所述至少兩個(gè)金屬封裝件彼此電氣絕緣。彼此電氣絕緣且尤其與地絕緣的兩個(gè)金屬封裝件允許串聯(lián)配置多個(gè)金屬封裝的開關(guān)組件，同時(shí)避免在其中的任一個(gè)中的過電場。

例如，高壓開關(guān)可包括開關(guān)組件，其帶有高壓斷路和/或高壓切斷功能和/或高壓整流功能。高壓開關(guān)可尤其為高壓切斷器、高壓斷路器、高壓整流裝置或類似的裝置。

在該設(shè)計(jì)方案中，開關(guān)組件串聯(lián)配置，從而可切換高壓。每個(gè)開關(guān)組件配置在金屬封裝件中，其中金屬封裝件彼此電氣絕緣。這允許將金屬封裝件保持成不同的電勢，且因此減小在它們內(nèi)部的電場。因此，可使用更小的金屬封裝件。

在相同的金屬封裝件和開關(guān)組件可再用于不同的額定電壓的意義中，該設(shè)計(jì)是可擴(kuò)展的。對于相對小的額定電壓，可使用單個(gè)封裝件和開關(guān)組件。對于更大的額定電壓，兩個(gè)、三個(gè)或甚至更多開關(guān)組件可串聯(lián)配置，其中每個(gè)安裝在其金屬封裝件中且金屬封裝件相互絕緣。

在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)包括封裝第一開關(guān)組件的第一金屬封裝件以及封裝第二開關(guān)組件的第二金屬封裝件。此外，開關(guān)包括第一端子(terminal)和第二端子。開關(guān)組件串聯(lián)配置在端子之間，從而其可中斷在端子間的電流。有利地，第一端子電氣連接到第一金屬封裝件，且第二端子電氣連接到第二封裝件。因此，在封裝件和他們的開關(guān)組件之間的電壓相對很小，即使切斷開關(guān)。

在更多的其他實(shí)施例中，對于每個(gè)開關(guān)組件，開關(guān)包括至少一個(gè)阻抗裝置，其與開關(guān)組件并聯(lián)配置或配置在金屬封裝件與在開關(guān)組件之間的節(jié)點(diǎn)之間。阻抗裝置可具有匹配的阻抗，以便將所施加的電壓均勻分布在開關(guān)組件上和/或?qū)膶?dǎo)體到地的雜散電容進(jìn)行補(bǔ)償。

本發(fā)明還涉及用于操作上述開關(guān)的方法。該方法包括如下步驟：以如下方式將開關(guān)組件中的第一個(gè)連接到第一高壓電勢，且將開關(guān)組件中的第二個(gè)連接到第二高電壓電勢，使得開關(guān)組件串聯(lián)配置在所述第一電勢和所述第二電勢之間，以便中斷在它們之間的電流。

附圖說明

當(dāng)考慮本發(fā)明的以下給出的詳細(xì)說明時(shí)，將更好地理解本發(fā)明，且除了上文中所陳述的那些目的以外的其他目的將變得顯而易見。這些說明參考附圖，其中：

圖1示出了開關(guān)的視圖；

圖2示出了開關(guān)的截面視圖；

圖3示出了帶有若干開關(guān)和/或開關(guān)間隙的開關(guān)組件，

圖4示出帶有多于兩個(gè)開關(guān)組件的開關(guān)設(shè)計(jì)方案，其中金屬封裝件保持在中間電勢，以及

圖5示出了開關(guān)的又一實(shí)施例的截面視圖。

具體實(shí)施方式

定義

術(shù)語“高壓”指示典型地超過72?kV的電壓。

術(shù)語“帶有升高的壓力的氣體”指示具有超過大氣壓力的壓力的絕緣氣體，尤其是超過2巴。

實(shí)施例

圖1和2示出了具有第一開關(guān)組件1a和第二開關(guān)組件1b的開關(guān)。第一開關(guān)組件1a配置在第一金屬封裝件2a中，且第二開關(guān)組件1b配置在第二金屬封裝件2b中。

每個(gè)開關(guān)組件包括一個(gè)或多個(gè)電氣開關(guān)單元4。適當(dāng)?shù)拈_關(guān)單元例如可基于在US?7?235?751?B2中所示出的概念。

例如，每個(gè)金屬封裝件填充有絕緣介質(zhì)，尤其是用于增大擊穿電壓的具有升高的壓力的氣體，諸如SF₆。

兩個(gè)開關(guān)組件1a、1b串聯(lián)配置且借助于導(dǎo)電桿5互連。兩個(gè)封裝件2a、2b借助于封裝導(dǎo)體5的電氣絕緣的柱體6機(jī)械互連。