专利名称：气体绝缘高压开关设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气体绝缘高压开关设备，该气体绝缘高压开关设备具有多个 模块化的壳体元件，该壳体元件分别以绝缘气体填充并且容纳多个电气功能单元，例如像 相位导体、断路器和/或接地开关，这些电气功能单元相互电气连接。
背景技术：
众所周知，电气高压开关设备由多个壳体元件构成，这些壳体元件分别相互连接。 在气体绝缘高压开关设备中要确保，这样的连接被设置成气体密封的，以便于有效地排除 可能出现由于泄漏原因引起的气体渗漏。这种情况尤其会出现在对于入口和出口(例如像 汇流排)的电气接口的连接中。然而其缺点在于，迄今为止，气体绝缘高压开关设备虽然在工厂这一方面会对安 装进行准备，但是在施工现场首先要进行气体填充，这将需要附加的在时间及设备上的成 本，因为在此各个元件在其组装之后会形成一个明显的气体压力区，从而相应的增大了可 能出现密封性不足的风险。
实用新型内容基于这样的现有技术，本实用新型的目的在于提出一种开头所述类型的气体绝缘 高压开关设备，在该气体绝缘高压开关设备中，在避免前述缺点的情况下能够可变化地适 配每个壳体元件的电气连接。该目的根据本实用新型通过权利要求1的特征来实现。根据本实用新型相应地设 置，即多个模块化的壳体元件分别构成一个本身由绝缘气体加载的压力区，即多个壳体元 件相互气体密封地且可解除地电气连接，并且在一个壳体元件中的绝缘气体不会与在另一 个壳体元件中的绝缘气体进行接触。在此，相比在所谓的中压范围内的相应的开关设备(电压水平大约到30KV)，以特 别的方式通过相应的电气功能部件的结构(例如避免了边缘及突起)及相应的匹配控制功 率的尺寸、计算使得在高压开关设备(大于等于60KV)中承受了明显较高的绝缘气体内压 (为至少2bar)以及同样明显较高的电流负载。相应地，本实用新型的一个优选的实施例以有利的方式设置有，即为连接每个相 位的两个壳体元件，一对插塞连接件(也可称为插头插座)分别具有至少两个环形接触弹 簧，也就是说优选至少两个环形的螺旋接触弹簧，其用于两个相关的壳体元件的电气连接 并且为了气密地密封分别具有一个密封圈，这些密封圈分别抵靠到相关壳体壁的内侧。由此而保证，以有利的方式防止了绝缘气体的泄漏，在此期间有益于促使气体内 压加载给密封圈的弹性密封唇口压向壳体的具有相应密封面的内壁。根据本实用新型的高压开关设备的另一设计方案，每个模块化元件的每个壳体分 别具有至少一个连接面，该连接面带有每个相位的通孔，来作为高压导线，其用于可解除的 气密连接其他元件，尤其是借助于插塞连接件连接。[0010]插塞连接件的应用(如前面所提及的)提供的优点是，每个相应设计的元件构成 一个独立于剩余高压开关设备元件的气压区，其气体填充单独进行，从而相关元件的安装 独立于剩余高压开关设备元件的状态。相应地，根据本实用新型的高压开关设备的一个特别的实施例设置有，即前述的 连接面分别设计为法兰，其集成或构型于元件的壁中并且形成一个密封面，在该密封面上 能够气密地连接其他的元件。如前面所描述的，根据基于本实用新型的原理，气体绝缘高压开关设备的每个单 独元件相对于用于绝缘目的的气压区来说独立于剩余的元件，从而从气密性方面来看，在 连接两个元件时基本的意义在于高压开关设备的电气功能，而不在于其安装，因为每个元 件本身要注意到，在元件壳体之外仅取决于相位导体之间正确的电气接触或绝缘。相应的，包围高压导线的密封面分别具有多个用于容纳密封件的造型部，在该造 型部中分别插入至少一个密封件，该密封件在相互处于有效连接的密封面之间起到额外密 封的作用。根据本实用新型的高压开关设备的另一设计方案，在相关的法兰面和/或密封面 上设有用于固定保持装置的装置。这种装置可以确保对于固定各个所设的保持装置的有效 维护。有利的是，为了通过插塞连接件进行气密的连接设有设计为螺纹连接部或夹持连 接部的保持装置，其能就地的固定各个插塞连接件。在此，按照实际情况或者根据高压开关设备元件的各种结构的设计方案或者设有 法兰，该法兰通过螺钉-螺母连接或通过固定在壳体中的定位螺栓进行固定；或者设有夹 持连接部，该夹持连接部通过在开槽中啮合到设置用于高压导线的部分中(例如在插塞连 接件中成型的环形槽)的固定部件构成，该固定部件以有利的方式为楔形物形状。在应用法兰螺纹连接时，相关的法兰分别这样进行准备，即多个法兰螺栓下陷地 插入到对应的凹槽中，以便于通过这样的方式避免在突出的边缘或突起上由于电压过高带 来的电气问题。在此能够可选地设置，每个高压导线单一地、也就是独立于邻近的相位导线进行 固定，或者每三个相位导线一起进行固定。根据本实用新型的高压开关设备设置有，即分别设置用于气密连接的保持装置从 一个侧面对其固定，优选从相关壳体的内侧进行固定。本实用新型的一个特别的实施例涉及一种高压开关设备，其具有三个并排设置的 高压导线，其特征在于，为了两个壳体元件的电气连接额外对于由插塞连接件构成的高压 导线分别设有一个每相位的导体元件，该导体元件啮合到相关的插塞连接件中并且两者电 气接触。本实用新型的这些及其他有利的设计方案及改进方案由从属权利要求给出。
根据本实用新型的附图中示出的实施例可以详细地描述和说明本实用新型、本实 用新型的有利设计方案及改进方案以及本实用新型的特别的优点。其中图1以纵向截面图示出了从内侧插入在壳体开口中的插塞连接件通过螺钉及嵌入到法兰区域中的密封件固定到一个从外部安装到壳体上的法兰上；图2以纵向截面图示出了具有外部密封环、从内侧插入在壳体开口中的插塞连接 件通过螺钉固定到一个从外部安装到壳体上的法兰上；图3以纵向截面图示出了具有嵌入的密封件、从内侧插入在壳体开口中的插塞连 接件通过螺钉固定到一个焊接到壳体中的法兰上；图4以纵向截面图示出了从内侧插入在壳体开口中的插塞连接件通过螺钉及嵌 入到法兰区域中的密封件固定到一个从外部螺纹连接到壳体上的法兰上；图5以纵向截面图示出了从内侧插入在壳体开口中的插塞连接件通过螺钉及嵌 入到连接区域中的密封件直接固定到壳体上；图6以纵向截面图示出了从内侧插入在壳体开口中的插塞连接件通过螺纹及嵌 入的密封件直接固定到壳体上；图7以纵向截面图示出了从内侧插入在壳体开口中的插塞连接件固定到一个从 外部螺栓贯穿且在连接区域嵌入密封件的壳体上；图8a以从外部的俯视图示出了三个从内侧插入到壳体开口中、贯穿壳体壁的插 塞连接件借助于夹持固定装置及嵌入连接区域中的密封件的固定；图8b以纵向截面图示出了在图8a中示出的插塞连接件的固定装置；图9a以从外部的俯视图示出了三个从内侧插入到壳体开口中、贯穿壳体壁的插 塞连接件借助于夹持固定装置及嵌入连接区域中的密封件的固定；图9b以纵向截面图示出了在图9a中示出的插塞连接件的固定装置；图IOa以从外部的俯视图示出了三个从内侧插入到壳体开口中、贯穿壳体壁的插 塞连接件借助于夹持固定装置及嵌入连接区域中的密封件的固定；图IOb以纵向截面图示出了在图IOa中示出的插塞连接件的固定装置。
具体实施方式
在图1中以通过壳体壁12的纵向截面图示出了插塞连接件10在壳体(未详细示 出)上的固定形式和方式，其中插塞连接件10从壳体的内侧插入到在壳体中成型的壳体开 14中。在此，插塞连接件10固定到一个也从外部插入到壳体开口 14中的法兰16上，固定 时借助于平均分布在周围的螺钉(未详细示出)拧紧，该法兰本身借助于螺钉18固定在壳 体壁12上。通过嵌入到法兰区域中或插塞连接件10的连接区域中的密封件17、19确保了 连接所需要的气密性。图2以通过壳体壁22的纵向截面图示出了插塞连接件20在壳体上(未详细示 出)的固定，其中插塞连接件20从壳体内侧插入到在壳体中成型的壳体开口 24中。在此，插塞连接件20固定到一个也从外部插入到壳体开口 24中的法兰26上，固 定时借助于平均分布在周围的螺钉(未详细示出)拧紧，该法兰本身借助于螺钉28固定在 壳体壁22上。通过嵌入到法兰区域中插塞连接件20周围的密封环27确保了连接所需要 的气密性。图3以通过壳体壁32的纵向截面图示出了插塞连接件30在壳体上(未详细示 出)的固定，其中插塞连接件30从壳体内侧插入到在壳体中成型的壳体开34中。在此，插塞连接件30固定到一个也从外部焊到壳体开口 34中的法兰36上，固定时借助于平均分布在周围的螺钉(未详细示出)固定。通过嵌入到插塞连接件20周围连 接区域中的密封环37确保了连接所需要的气密性。图4以通过壳体壁42的纵向截面图示出了插塞连接件40在壳体上(未详细示 出)的固定，其中插塞连接件40从壳体内侧插入到在壳体中成型的壳体开口 44中。在此，插塞连接件40固定到一个也从外部安装到壳体开44上的法兰36上，固定 时借助于平均分布在周围的螺钉(未详细示出)拧紧，该法兰本身借助于螺钉48固定在壳 体壁42上。通过嵌入到法兰区域中或插塞连接件40的连接区域中的密封件47、49确保了 连接所需要的气密性。图5以通过壳体壁52的纵向截面图示出了插塞连接件50在壳体上(未详细示 出)的固定，其中插塞连接件50从壳体内侧插入到在壳体中成型的壳体开54中。在此，插塞连接件50在其面对壳体开口 54的类似于法兰的端部上具有平均分布 在周围的螺孔(未详细示出)。壳体开口 54这样在壳体壁52中成型，即该壳体开口分段式 地在大约壁厚的四分之一到三分之一时收窄并构成一个对于插塞连接件50的法兰式的止 挡部56。在以此方式构成的法兰56中也成型有多个平均分布在周围的用于下陷的固定螺 钉的穿插孔(未详细示出)。在拧进的插塞连接件50和法兰式止挡部56之间的界面上嵌 入有至少一个密封件57，该密封件确保了连接所需要的气密性。图6以通过壳体壁62的纵向截面图示出了插塞连接件60在壳体上(未详细示 出)的固定，其中插塞连接件60从壳体内侧插入到在壳体中成型的壳体开64中。在此，插塞连接件60在其面对壳体开64的类似于法兰的端部上具有外螺纹68。 具有内螺纹的壳体开口 64与插塞连接件60的外螺纹68 —致且这样在壳体壁62中成型， 即该壳体开口分段式地在大约壁厚的四分之一到三分之一时收窄并构成一个对于插塞连 接件60的法兰式的止挡部66。在拧进的插塞连接件60和法兰式止挡部66之间的界面上 嵌入有至少一个密封件67，该密封件确保了连接所需要的气密性。另外，在插塞连接件60的类似法兰的端部中成型有指向壳体内侧的凹部，该凹部 用于啮合一个用于拧入插塞连接件60所需的工具(未详细示出)。图7以通过壳体壁72的纵向截面图示出了插塞连接件70在壳体上(未详细示 出)的固定，其中插塞连接件70从壳体内侧插入到在壳体中成型的壳体开74中，该壳体开 口为与插塞连接件70同中心具有镶边75，该镶边仅具有一个微小的深度。通常，壳体壁72 在一定程度作为用于插塞连接件70的逆法兰76。插塞连接件70在其面对壳体开74的类似于法兰的端部上具有平均分布在周围的 通孔(未详细示出)。在相对于壳体开口 74的间隙中焊有在周围平均分布在壳体壁72中 的螺栓78，该螺栓与前述在插塞连接件70的类似法兰的端部上的通孔一致。在插塞连接件 79安装在连接面上之后，这些连接面通过拧在螺栓78上的螺母固定。在安装的插塞连接件70和逆法兰76之间的界面上嵌入有至少一个密封件77，该 密封件确保了连接所需要的气密性。图8a以从外部到壳体壁82上的俯视图示出了三个并排设置或在此相叠设置且设 置在一条直线上的插塞连接件80在壳体(未详细示出)上的固定，其中插塞连接件80分 别从壳体内侧插入到在壳体中成型的壳体开口 84中。在此，每个插塞连接件80在其面对于壳体开口 84的类似于法兰的端部上具有平均分布在周围的槽(未详细示出)，在这些槽中分别插入彼此在直径上相对设置的夹持楔 子85，该夹持楔子设计为棒形并且分别交替地以一端在壳体壁上铰接到铰接点83上。在 此，交替表示，夹持楔子85的铰接点83交替地设置在一个侧面并随后设置在相对的侧面。每个棒形的夹持楔子85的另一端分别具有通孔，一个螺杆86插入该通孔，该螺杆 通过相应定位的螺母88对应于夹持偏压，通过该夹持偏压加载棒形的夹持楔子并由此而 起到固定插塞连接件80的作用。在插塞连接件80的类似于法兰的端部和包围壳体开口 84的壳体壁82之间的界 面上嵌入有至少一个密封件87，该密封件确保了连接所需要的气密性。插塞连接件80的固定在此这样设置，即在插塞连接件插入到预设的壳体开口 84 中之后，各个对应的、在壳体壁上可转动设置的棒形夹持楔子85啮合到在对应的插塞连接 件80的法兰式端部上成型的固定槽中，并且借助于设置在各个设计为螺杆的拉桩86上的 调节螺母88这样进行偏压，即每个插塞连接件80不可移动且气密地固定。在图8b中以通过壳体壁82的纵向截面图示出了三个插塞连接件80的每一个的 固定。在该图示中，一方面能够识别出在壳体壁82和插塞连接件之间嵌入的密封件87的 位置，另一方面能够了解到夹持楔子的作用方式，该作用方式基于夹持楔子85的斜插与一 个在一致的环形槽中成型的倾斜部的相互作用而形成。也就是说，夹持楔子85通过调节螺 母88的偏压相互作用越高，则在此横向啮合的力越强，这种力使得插塞连接件80向密封面 作用并且由此而向密封件朝外作用。图9a以从外部到壳体壁92上的俯视图示出了三个并排设置或在此相叠设置且设 置在一条直线上的插塞连接件90在壳体(未详细示出)上的固定，其中插塞连接件90分 别从壳体内侧插入到在壳体中成型的壳体开口 94中。在此，每个插塞连接件90在其面对于壳体开口 94的类似于法兰的端部上具有平 均分布在周围的槽(未详细示出)，在这些槽中分别插入彼此在直径上相对设置的夹持楔 子95，该夹持楔子设计为棒形并且对所有三个插塞连接件90进行作用。在其下方的端部上 (在图9a中示出)，该夹持楔子分别在壳体壁上铰接到铰接点93上，而夹持楔子95的上方 的端部通过至少一个拉杆98相互作用。在图9a所示的图示中，另外对于设置在夹持楔子 95的最外面的上方端部的拉杆98还设置有另一拉杆。以这种方式作用的棒形夹持楔子95通过同样简单的方式起到固定插塞连接件的 作用。在插塞连接件90的类似于法兰的端部和包围壳体开口 94的壳体壁92之间的界 面上嵌入有至少一个密封件97，该密封件确保了连接所需要的气密性。插塞连接件90的固定在此这样设置，即在插塞连接件90插入到预设的壳体开口 94中之后，各个对应的、在壳体壁上可转动设置的棒形夹持楔子95啮合到在对应的插塞连 接件90的法兰式端部上成型的固定槽中，并且借助于至少一个拉杆98这样进行偏压，即每 个插塞连接件90不可移动且气密地固定。在图9b中以通过壳体壁92的纵向截面图示出了三个插塞连接件90的每一个的 固定。在该图示中，一方面能够识别出在壳体壁92和插塞连接件之间嵌入的密封件97的 位置，另一方面能够了解到夹持楔子的作用方式，该作用方式基于夹持楔子95的斜插与一 个在一致的环形槽中成型的倾斜部的相互作用而形成。也就是说，夹持楔子95通过调节螺
7母98的偏压相互作用越高，则在此横向啮合的力越强，这种力使得插塞连接件90向密封面 作用并且由此而向密封件朝外作用。图IOa以从外部到壳体壁102上的俯视图示出了三个并排设置或在此相叠设置且 设置在一条直线上的插塞连接件100在壳体(未详细示出)上的固定，其中插塞连接件100 分别从壳体内侧插入到在壳体中成型的壳体开口 104中。在此，每个插塞连接件100在其面对于壳体开口 104的类似于法兰的端部上具有 平均分布在周围的槽(未详细示出)，在这些槽中分别插入彼此在直径上相对设置的夹持 楔子105，该夹持楔子设计为棒形并且在设置在条直线上的插塞连接件100的两侧对其进 行作用。对于每个棒形的夹持楔子105分别在插塞连接件100的上方和下方设置所谓的固 定部件106，这些固定部件对夹持楔子105在插塞连接件100方向的侧向上进行作用，由此 产生对应的、由其作用的夹持楔子105的夹持偏压并且由此而起到固定插塞连接部件100 的作用。在上方端部(在图IOa中示出)上分别具有拉桩108，其借助于偏压螺母109来提 供保持力。在插塞连接件100的类似于法兰的端部和包围壳体开口 104的壳体壁102之间的 外面上嵌入有至少一个密封件107，该密封件确保了连接所需要的气密性。插塞连接件100的固定在此这样设置，即在插塞连接件100插入到预设的壳体开 口 104中之后，各个对应的、在壳体壁上导向的夹持楔子105啮合到在对应的插塞连接件 100的法兰式端部上成型的固定槽中，并且借助于设置在每个设计为螺杆的拉杆108上的 调节螺母109这样进行偏压，即每个插塞连接件100不可移动且气密地固定。在图IOb中以通过壳体壁102的纵向截面图示出了三个插塞连接件100的每一个 的固定。在该图示中，一方面能够识别出在壳体壁102和插塞连接件之间嵌入的密封件107 的位置，另一方面能够了解到夹持楔子105的作用方式，该作用方式基于夹持楔子105的斜 插与一个在一致的环形槽中成型的倾斜部的相互作用而形成。也就是说，夹持楔子105通 过调节螺母109的偏压相互作用越高，则在此横向啮合的力越强，这种力使得插塞连接件 100向密封面作用并且由此而向密封件朝外作用。附图标记列表[0070]10插塞连接件[0071]12壳体壁[0072]14壳体开口[0073]16法兰[0074]17密封件[0075]18螺钉[0076]19密封件[0077]20插塞连接件[0078]22壳体壁[0079]24壳体开口[0080]26法兰[0081]27密封环[0082]28螺钉[0083]30插塞连接件[0084]32壳体壁[0085]34壳体开口[0086]36法兰[0087]37密封环[0088]40插塞连接件[0089]42壳体壁[0090]44壳体开口[0091]46法兰[0092]47密封件[0093]48螺钉[0094]49密封件[0095]50插塞连接件[0096]52壳体壁[0097]54壳体开口[0098]56法兰[0099]60插塞连接件[0100]62壳体壁[0101]64壳体开口[0102]66法兰[0103]67密封件[0104]68外部螺纹[0105]70插塞连接件[0106]72壳体壁[0107]74壳体开口[0108]76法兰[0109]77密封件[0110]78螺栓[0111]80插塞连接件[0112]82壳体壁[0113]83铰接点[0114]84壳体开口[0115]86螺杆[0116]87密封件[0117]88螺母[0118]90插塞连接件[0119]92壳体壁[0120]94壳体开口[0121]96法兰[0122]97密封件[0123]98螺杆[0124]100插塞连接件102壳体壁[0126]104壳体开口[0127]105夹持楔子[0128]106法兰[0129]107密封件[0130]108拉桩[0131]109偏压螺母
权利要求一种气体绝缘高压开关设备，所述气体绝缘高压开关设备具有多个模块化的壳体元件，所述壳体元件分别以绝缘气体填充并且容纳多个电气功能单元，例如像相位导体、断路器和/或接地开关，所述这些电气功能单元相互电气连接，其特征在于，所述多个模块化的壳体元件分别构成一个本身由绝缘气体加载的压力区，即所述多个壳体元件相互气体密封地且可解除地电气连接，并且在一个壳体元件中的绝缘气体不会与在另一个壳体元件中的绝缘气体进行接触。
2.根据权利要求1所述的高压开关设备，其特征在于，为连接每个相位的两个壳体元 件，一对插塞连接件分别具有至少两个环形接触弹簧，所述环形接触弹簧用于所述两个相 关的壳体元件的电气连接并且为了气密地密封分别具有一个密封圈，所述这些密封圈分别 抵靠到所述相关壳体壁的内侧。
3.根据权利要求1所述的高压开关设备，其特征在于，所述每个模块化元件的每个壳 体分别具有至少一个连接面，所述连接面带有每个相位的通孔，作为高压导线，所述通孔用 于可解除的气密连接其他元件，尤其是借助于所述插塞连接件来连接。
4.根据权利要求3所述的高压开关设备，其特征在于，所述连接面分别设计为法兰，其 集成或构型于所述元件的壁中并且形成一个密封面，在所述密封面上能够气密地连接其他 的元件。
5.根据权利要求4所述的高压开关设备，其特征在于，所述密封面分别具有多个用于 容纳所述密封件的造型部。
6.根据权利要求4所述的高压开关设备，其特征在于，在相互处于有效连接的所述密 封面之间分别嵌入有至少一个密封件。
7.根据权利要求4所述的高压开关设备，其特征在于，在所述相关的法兰面和/或密封 面上设有用于固定保持装置的装置。
8.根据权利要求1所述的高压开关设备，其特征在于，为了通过所述插塞连接件进行 气密的连接设有设计为螺纹连接部或夹持连接部的保持装置，所述保持装置能就地的固定 所述各个插塞连接件。
9.根据权利要求1所述的高压开关设备，其特征在于，所述分别设置用于气密连接的 保持装置从一个侧面对其固定，优选从相关壳体的内侧进行固定。
10.根据前述权利要求中任一项所述的高压开关设备，所述高压开关设备具有三个并 排设置的高压导线，其特征在于，为了所述两个壳体元件的电气连接分别设有一个每相位 的导体元件，所述导体元件啮合到所述相关的插塞连接件中并且两者电气接触。
专利摘要本实用新型涉及一种气体绝缘高压开关设备，该气体绝缘高压开关设备具有多个模块化的壳体元件，该壳体元件分别以绝缘气体填充并且容纳多个电气功能单元，例如像相位导体、断路器和/或接地开关，这些电气功能单元相互电气连接，其中多个模块化的壳体元件分别构成一个本身由绝缘气体加载的压力区，即多个壳体元件相互气体密封地且可解除地电气连接，并且在一个壳体元件中的绝缘气体不会与在另一个壳体元件中的绝缘气体进行接触。
文档编号H02B13/035GK201623396SQ20092016959
公开日2010年11月3日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年5月20日
发明者丹尼尔·茨维基, 大卫·萨克斯尔, 米夏埃尔·曼, 霍斯特·沙贝尔 申请人:Abb技术股份有限公司