专利名称：中高压开关设备及接地方法
技术领域：
本发明涉及中高压开关设备、以及使用一个断路器使中高压开关设备中的两个 电流输入/输出系统接地的方法。
背景技术：
中高压开关设备被用在电力系统中以在两个电流输入/输出系统之间形成连接 和断开连接，并且按需要使两个电流输入/输出系统中的任一个或全部接地。在本说明 书中，术语“接地端”或“接地接点”代表其电势与地面或地球的电势基本上相同或几 乎相同的点。上述设备通常包括两个电流输入/输出系统、至少一个接地接点以及至少 一个断路器。断路器被用于在两个中高压电气系统之间形成连接，以避免在使这两个系 统的连接器彼此靠近时系统之间的电弧。如果只有一个断路器，则按照如下步骤使中高 压开关设备中的两个电流输入/输出系统接地断路器被切换为断开，并被连接到第一 电流输入/输出系统和接地接点；然后断路器被切换为接通，使得第一电流输入/输出 系统接地。随后，断路器可被切换为断开，与第一电流输入/输出系统断开连接(以及 可选地与接地接点断开连接)并被用于以相似方式使第二电流输入/输出系统接地。然 而，以这种方式接地的设备的维护对操作人员会有危险，这是因为在不再被连接到接地 接点的第一电流输入/输出系统中可能有寄生电压(strayvoltage)。因此，额外的断路器 或接地开关被用于在第一断路器已使第一电流输入/输出系统接地之后使第二电流输入/ 输出系统接地。当然，这种额外的设备提高了所述开关设备的成本和空间需求，并且额 外的接地开关、第二断路器各自的准备和连接的过程也放缓了开关设备中的接地过程。
发明内容
因此，本发明的目标在于提供一种使用一个断路器使中高压开关设备中的两个 电流输入/输出系统(1、2)接地的方法，并提供一种用于这种方法的开关设备。通过一种使包括断路器的中高压开关设备中的第一和第二电流输入/输出系统 接地的方法来实现所述目标，其中，该方法包括以下步骤a)将断路器切换为断开；b)将断路器连接到第一电流输入/输出系统以及接地接点；c)将断路器切换为接通；d)在第一电流输入/输出系统和接地接点之间经由连接部件提供直接连接；e)将断路器切换为断开；f)使断路器至少与第一电流输入/输出系统断开连接；g)将断路器(3)连接在第二电流输入/输出系统和接地接点之间；以及h)将断路器切换为接通。换言之，在开始时使用断路器使第一电流输入/输出系统接地，然后借助于简 单的连接部件在第一电流输入/输出系统和接地接点之间形成第二连接，该连接部件不必须是断路器或其它特殊器件，因为第一电流输入/输出系统已被接地，从而在连接部 件和第一电流输入/输出系统之间没有燃弧的危险。然后，断路器可以被切换为断开， 与第一电流输入/输出系统断开连接，并被用于使第二电流输入/输出系统接地。最终， 由于第一电流输入/输出系统经由连接部件被连接到接地接点并且第二电流输入/输出系 统经由断路器被接地，所以没有寄生电流的危险。该方法的优选实施方式在独立权利要求中限定。上述目标还通过一种用于在第 一和第二电流输入/输出系统之间的形成连接和断开连接的开关设备来实现，该设备包 括内部布置有第一电流输入/输出系统、第二电流输入/输出系统、一个或多个接地接点 以及断路器的壳体，并且根据本发明，断路器可相对于第一和第二电流输入/输出系统 移动到将断路器连接在第一电流输入/输出系统和第二电流输入/输出系统之间的位置、 将断路器连接在第一电流输入/输出系统和接地接点中的一个之间的另一位置、以及将 断路器连接在第二电流输入/输出系统和接地接点中的一个之间的又一位置，同时该设 备还包括可移动连接部件，可移动连接部件用于在断路器被切换为接通并被连接在第一 电流输入/输出系统和接地接点中的一个之间时形成在第一电流输入/输出系统和接地接 点中的一个之间的连接，并用于在断路器已被切换为断开并至少与第二电流输入/输出 系统断开连接之后维持连接。可以使用真空断续器、空气断路器、填充有六氟化硫气体的断路器以及其它适 合的断路器作为断路器。
将参照附图更详细地描述本发明，附图中，图1至图6示出了根据本发明的开关 设备的操作的依次的步骤，而图7是连接部件的一个优选实施方式的示意性侧视图。为 了使图1至图6更清楚，图2至图6中没有插入附图标记。
具体实施例方式如上所述，图1至图6图示了使开关设备中的电缆和母线接地的方法，其用于使 用断路器3在第一电流输入/输出系统1 (例如电缆)和第二电流输入/输出系统2 (例如 具有分叉的母线)之间形成连接或断开连接。在所图示的实施方式中，开关设备包括内 部固定有第一电流输入/输出系统1和第二电流输入/输出系统2的壳体5。在壳体5内 部可移动地布置断路器3。壳体5的两个相对侧壁配备有一对平行的导轨11，布置导轨 11以便于在连接部件6移动至与第一电流输入/输出系统1连接或者从与第一电流输入/ 输出系统1连接移动开时对连接部件6进行导向。如果要使电缆与母线断开连接，则断 路器3被切换为断开使得在电缆和母线之间的连接被断开(图1)，并且断路器3被移动 至与电缆和母线断开连接(图2)。为了使电缆接地，断路器3 (被切换为断开)使被移 动至与电缆和接地接点连接(图3)。然后断路器3被切换为接通从而电缆被接地。为 了使母线也接地，首先使用用于在壳体5内对连接部件6进行导向的轨道11来将连接部 件6移动至壳体5内直到连接部件6与电缆和接地接点连接为止，并且借助于锁定器件将 连接部件6锁定在该位置，以避免连接部件6偏离该位置的任何移动。因为在连接部件 接近电缆之前电缆已被接地，因此在形成所述连接时没有电弧产生的风险，从而连接部件不需要是特殊的断路器或接地开关。然后断路器3被切换为断开，同时电缆经由连接 部件6依然被接地(图4)，并且断路器被移动以与电缆和接地接点断开连接(图5)。最 终，断路器(被切换为断开)被移动至连接到母线并随后被切换为接通(图6)，从而电缆 和母线都被接地。现在，操作人员可以去进行任何需要的维护或修理服务而没有被短时 电流或任何残留电压等伤害的风险。如图7中所示，连接部件6的优选实施方式包括框架，框架具有前端部分9、后 端部分8和两个侧壁，其中，在连接部件6的前端部分9处有三个接触件7用于将连接部 件6连接到第一电流输入/输出系统1。在连接部件6的一个侧面上有接触装置12，并 经由布置在框架内的适当连接装置(例如具有主接地母线的铜条)将接触件7与接触装置 12互连。框架配备有被布置得由附于壳体5的相对的侧壁上的一对彼此平行的导轨11驱 动的四个轮。形成接地接点之一的接地条从壳体5突出，通过简单地驱动导轨11上的连 接部件6进入连接部件6的接触件7被连接到第一电流输入/输出系统1的位置，在上述 突出的点处接地条可被插入接触装置12。为了避免连接部件6偏离工作位置的任何意外 移动，可以在连接部件6处和/或壳体5处提供锁定器件。如图7中所示，锁定器件可 以例如包括从连接部件6的后端部分8侧向延伸的、并与可通过钥匙操作的控制联动装置 相连接的一对加载弹簧的突出部10。壳体5的侧壁配备有在连接部件6位于被连接到第 一电流输入/输出系统1和接地接点的工作位置时加载弹簧的突出部10突入其中的一对 匹配的凹入部。上述钥匙可以是末端具有一定形状的绝缘杆，可被插入锁的匹配开口中 并通过转动杆来打开锁，即，将突出部10推入框架的后端部分8内。这样，连接部件6 可以被拔出壳体5，其中，绝缘杆用作用于安全操控连接部件6的可分离把手。关于最优选的、包括有可滑动或可驱动的滚轮形式的连接部件的一个实施方 式，尽管仅详细描述了以上实施方式，但是本领域技术人员可想到连接部件的其它形式 和/或驱动连接部件与第一电流输入/输出系统和接地接点接触的其它形式，例如连接部 件可以被永久布置在壳体内部并且可在工作位置和断开连接位置之间移动。连接部件甚 至可以被铰接于壳体，从而可以通过使连接部件绕垂直或水平或另行设置的轴旋转来实 现连接部件在工作位置和断开连接位置之间的移动。在该情况下，连接部件可以被永久 连接到接地接点。锁也可以用其它方式来构造，例如被转动或滑动地布置在壳体上、并 在工作位置时适合与连接部件6的后端部分8和/或前端部分9啮合的制动器。连接部 件6和/或断路器3可以配备有用于将它们移动到要求位置的驱动机构。也可以使用便 携式短路器件作为连接部件6。尽管优选地断路器是可移动的而两个电流输入/输出系统1、2在壳体内具有固 定的位置，但是也可以将两个电流输入/输出系统1、2布置为可移动的而将断路器3布 置在固定位置。另一可能的实施方式包括断路器3和两个电流输入/输出系统1、2，断 路器3被布置为可移动的，电流输入/输出系统1、2中一个被布置为可移动的，另一个 被布置为静止的。形成接地接点的接地条可以被形成得足够长，以易于在一点处与接触装置12接 触并在另一点处与断路器3接触。一种优选实施方式包括两个独立的接地接点，一个用 于与接触装置12接触，而另一个用于与断路器3接触。以上描述的中高压开关设备的优选实施方式包括作为第一电流输入/输出系统的电缆和作为第二电流输入/输出系统的母线。然而，两个电流输入/输出系统可以都 由电缆或都由母线形成，或者第一电流输入/输出系统由母线形成而第二电流输入/输出 系统由电缆形成。
权利要求
1.一种使包括断路器(3)的中高压开关设备中的第一和第二电流输入/输出系统(1、 2)接地的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤a)将所述断路器(3)切换为断开；b)将所述断路器(3)连接到所述第一电流输入/输出系统(1)和接地接点；C)将所述断路器(3)切换为接通；d)在所述第一电流输入/输出系统(1)和接地接点之间经由连接元件(6)提供直接连接；e)将所述断路器(3)切换为断开；f)使所述断路器(3)至少与所述第一电流输入/输出系统(1)断开连接；g)将所述断路器(3)连接在所述第二电流输入/输出系统(2)和接地接点之间；以及h)将所述断路器(3)切换为接通。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电流输入/输出系统(1)由多 个相互电连接的电缆形成，所述第二电流输入/输出系统由多个母线(2)形成，并且所述 断路器(3)是真空断续器。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述连接部件(6)包括框架，所述 框架在其要被连接到所述第一电流输入/输出系统(1)的前端部分(9)处配备有一个或多 个接触件(7)，并且所述框架配备有要被连接到接地接点的一个或多个接触装置(12)， 其中，所述一个或多个接触件(7)中的每个都与所述接触装置(12)电连接，以及所述步 骤d)包括将所述连接部件(6)插入所述开关设备中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述开关设备包括壳体(5)以及附于所述壳体 (5)的相对的侧壁上的两个彼此平行的导轨(11)，所述方法的特征在于，步骤d)包括 使用绝缘杆抓住所述连接部件(6)，并且使所述连接部件(6)在所述导轨(11)上滑动，直 至所述一个或多个接触件(7)被连接到所述第一电流输入/输出系统(1)并且所述一个或 多个接触装置(12)被连接到接地接点为止。
5.—种用于在第一和第二电流输入/输出系统(1、2)之间形成连接和断开连接的中 高压开关设备，所述设备包括其内部布置有第一电流输入/输出系统(1)、第二电流输入 /输出系统(2)、一个或多个接地接点以及断路器(3)的壳体(5)，所述设备的特征在于， 所述断路器能够相对于所述第一和第二电流输入/输出系统(1、2)移动到将所述断路器 (3)连接在所述第一电流输入/输出系统(1)和所述第二电流输入/输出系统(2)之间的 位置、将所述断路器(3)连接在所述第一电流输入/输出系统(1)和接地接点之间的另一 位置、以及将所述断路器(3)连接在在所述第二电流输入/输出系统(2)和接地接点之间 的又一位置，同时所述设备还包括可移动连接部件(6)，所述可移动连接部件(6)用于在 所述断路器被切换为接通并被连接在所述第一电流输入/输出系统(1)和接地接点之间时 形成在所述第一电流输入/输出系统(1)和接地接点之间的连接，并用于在所述断路器已 被切换为断开并至少与所述第一电流输入/输出系统(2)断开连接之后维持所述连接。
6.根据权利要求5所述的中高压开关设备，其特征在于，所述第一电流输入/输出系 统(1)由多个相互电连接的电缆形成，所述第二电流输入/输出系统(2)由配备有多个分 叉的多个母线形成，并且所述断路器(3)是真空断续器。
7.根据权利要求5或6所述的中高压开关设备，其特征在于，所述断路器(3)和/或 所述连接部件(6)配备有用于将所述断路器(3)移动到要求位置的驱动机构。
8.根据权利要求5至7之一所述的中高压开关设备，其特征在于，所述连接部件(6) 包括框架，所述框架在其要被连接到所述第一电流输入/输出系统(1)的前端部分(9)处 包括一个或多个接触件(7)，并且所述框架包括要被连接到接地接点的至少一个横向布置 的接触装置(12)，其中，所述一个或多个接触件(7)中的每个都与所述接触装置(12)电 连接。
9.根据权利要求8所述的中高压开关设备，其特征在于，在所述壳体(5)的侧壁上附 有两个彼此平行的导轨(11)，并且所述连接部件(6)包括用于在所述要求位置处滑动或 驱动所述连接部件(6)的至少两个滑动区域或至少两个轮。
10.根据权利要求5至9之一所述的中高压开关设备，其特征在于，在所述连接部件 (6)处和/或所述壳体(5)处提供锁定器件，用于将所述连接部件(6)锁定在所述连接部 件(6)与所述第一电流输入/输出系统⑴和接地接点连接的位置。
11.根据权利要求10所述的中高压开关设备，其特征在于，所述锁定器件包括至少一 个从所述连接部件6的后端部分(8)侧向延伸的、并与可通过钥匙操作的控制联动装置相 连接的加载弹簧的突出部(10)，其中，所述壳体5和/或所述导轨(11)配备至少一个在 所述连接部件6被锁定连接到所述第一电流输入/输出系统(1)和所述接地接点时与所述 突出部(10)匹配的凹入部。
全文摘要
公开了中高压开关设备及接地方法。一种使用一个断路器(3)使中高压开关设备中的两个电流输入/输出系统(1、2)接地的方法，包括以下步骤a)将断路器(3)切换为断开；b)将断路器(3)连接到第一电流输入/输出系统(1)和接地端；c)将断路器(3)切换为接通；d)在第一电流输入/输出系统(1)和接地端之间经由连接部件(6)提供直接连接；e)将断路器(3)切换为断开；f)使断路器(3)至少与第一电流输入/输出系统(1)断开连接；g)将断路器(3)连接到第二电流输入/输出系统(2)和接地端；以及h)将断路器(3)切换为接通。还描述了一种用于所述方法的开关设备。
文档编号H02B1/16GK102025117SQ20101029011
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月20日 优先权日2009年9月23日
发明者埃米尔·米赫利切克, 帕维尔·弗尔布卡 申请人:Abb技术有限公司