专利名称：多相的压缩气体绝缘配电板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有断路器模块的、多相的压缩气体绝缘配电板，该断路器模块具有与汇流排模块连接的第一连接侧和与绝缘套管模块连接的第二连接侧，其中，断路器模块具有单相的压缩气体绝缘的相导体区段，汇流排模块具有多相的压缩气体绝缘的相导体区段。
背景技术：
这种配电板例如由专利文献DE19807777C1已知。此处的配电板设计成多相的配电板，其中，采用压力气体绝缘以便电绝缘相导体区段。断路器模块在此具有第一连接侧以及第二连接侧。该第一连接侧与汇流排模块连接，第二连接侧与绝缘套管模块连接。借助 汇流排模块，多个配电板可相互连接。在已知的结构中借助绝缘套管模块使电缆与配电板连接。已知的断路器模块具有单相的压缩气体绝缘的相导体区段，而汇流排模块具有多相的压缩气体绝缘的相导体区段。通过单相和多相压缩气体绝缘的相导体区段已知的组合提供一个紧凑的配电板，该配电板将多个不同的模块定位在构造得较矮的空间上。但多相配电板的这种紧凑的结构的缺点在于，配电板仅可以在一个有限的范围内更改并且必要时要制造特别的结构。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种多相的压缩气体绝缘配电板，该多相的压缩气体绝缘配电板使单相和多相压缩气体绝缘的相导体区段的组合是有利的并且在此更容易改变。按本发明，该技术问题在开头所述类型的多相的压缩气体绝缘的配电板中由此解决，绝缘套管模块具有多相压缩气体绝缘的相导体区段，并且在第一连接侧与汇流排模块之间以及在第二连接侧与绝缘套管模块之间设置连接模块，该连接模块分别具有单相的压缩气体绝缘的相导体区段，该相导体区段是一种尤其是在断路器模块的单相的压缩气体绝缘的相导体区段与汇流排模块或绝缘套管模块的多相的压缩气体绝缘的相导体区段之间可隔断的连接。多相的压缩气体绝缘的配电板例如可以使用在具有多个也就是说至少两个配电板的开关设备中，该至少两个配电板例如可以通过汇流排相互联接。多相的配电板可以使用在多相的电能输送系统中，并且分别具有多个相互电绝缘的相导体。这些相导体分别用于传导电流。为了实现单相和多相的压缩气体绝缘的相导体区段，单相和多相的配电板配有相应的封装壳，该封装壳包围相导体区段，并且容纳实现压缩气体绝缘所需的绝缘气体。通过将绝缘气体封装在封装壳中可以一方面防止绝缘气体污染；另一方面，可以防止绝缘气体意外地液化。附加地，可以给绝缘气体施加更高的压力，以便绝缘气体的绝缘强度提高。例如气体，如六氟化硫或氮气等适合作为绝缘气体。断路器模块具有多个分别单相地压缩气体绝缘的相导体区段，亦即，各相导体布置在单独的气体室的内部，该气体室将绝缘气体容纳在其内部，以便使一方面必须相互电绝缘且另一方面必须与地电位电绝缘的各相导体与正好为这一个相导体对应配设的绝缘气体体积电绝缘。相应地，各单相的压缩气体绝缘的相导体区段设置在断路器模块的单独的气体室中。相导体区段可以在此作为断路器模块的部分具有断路器单元，借助该断路器单元可以接通电流电路。在此，断路器单元设计成，使得额定电流或短路电流可以可靠地中断。通过第一和第二连接侧，断路器模块可以磨配到电路中，其中，电气的配电板是该电路的一部分。汇流排模块的相导体区段以及绝缘套管模块的相导体区段的多相绝缘的优点在于，可以选择相对紧凑的布置。汇流排模块或绝缘套管模块的多个属于一个多相电能传输系统的相导体区段布置在同一个气体室中，并被同一个绝缘气体体积环绕冲刷。因为汇流排模块以及绝缘套管模块的相导体区段没有主动部件，亦即，没有在相导体区段中的间隔断路间隔/移动件，所以汇流排模块以及绝缘套管模块也称作配电板的被动模块。因为被动模块仅用于在对应配设的相导体区段中导引并且传导电流，所以该被动模块针对相导体相互之间的绝缘以及相导体相对于地电位的绝缘进行优化。相应地，绝缘套管模块和汇流排模块可以设计得紧凑。而断路器模块配有用于反复地开关布置在断路器模块中的相导体的断路器单元。具有可移动的相导体区段的模块称作主动模块。通过使用连接模块，亦即，通过取消绝缘套管模块或汇流排模块在断路器模块的连接侧上的直接法兰连接，配电板能够可变地设计。因此，连接模块可以针对其任务和功能不同地配备。因此，连接模块用于构成多相的压缩气体绝缘的汇流排或绝缘套管模块的相导体区段以及单相的压缩气体绝缘的断路器模块的相导体区段之间的导电连接。通过多相的压缩气体绝缘的相导体区段分别在(就能量流方向而言的)入口或出口侧结构化地布置在配电板上，例如也标准化各个模块的封装壳之间需要的密封面的数量。此外，借助连接模块获得这种可能性，在多相绝缘的汇流排或绝缘套管模块与断路器模块之间设置不同种类 的连接模块并且也调换这些连接模块。另一种有利的结构方案可以规定，在第一和第二连接侧的连接模块中分别设置至少一个用于断开在断路器模块的单相的压缩气体绝缘的相导体区段与汇流排模块或绝缘套管模块的多相的压缩气体绝缘的相导体区段之间的各连接的断路开关。断路开关布置在连接模块中允许了在接通断路器之后既在第一连接侧又在第二连接侧上设置彼此独立地作用的隔离点，该隔离点例如即使在断路器模块的断路器单元不期望地接通时也在三极绝缘的汇流排模块与三极绝缘的绝缘套管模块之间提供电绝缘的隔离间隔。因此可行的是，既在第一连接侧，又在第二连接侧上设置附加的隔离间隔，并且汇流排模块或绝缘套管模块的例如也相互独立的相导体区段与断路器模块的相导体区段电气隔离。断路开关例如可以设计成所谓的角度隔离器的形式，亦即，隔离器的隔离间隔以在断路开关上的支路形式存在。通过断路开关提供的在例如断路器模块和汇流排模块或者断路器模块和绝缘套管模块的相导体区段之间的导电连接转向例如90°。通过该转向可以节省空间地布置汇流排模块和绝缘套管模块。从而减少需要用于构造多相配电板的结构空间。有利地可以进一步规定，断路开关与接地开关组合地设计，以便可以给连接模块、汇流排模块和断路器模块的相导体区段或断路器模块、连接模块和绝缘套管模块的相导体区段施加地电位。另一种有利的结构方案可以规定，在连接模块上并且在至少一个连接侧设置换流器。换流器在连接模块上的布置允许了对连接模块的一个或多个相导体中的电流进行检测。根据需要，换流器可以仅在断路器模块的连接侧之一或每个连接侧上分别设置换流器。通过使用不同的连接模块可以根据需要使用电流变换器，以便根据实际的需求配备配电板。因此，例如也可行的是，在连接模块上设置换流器以及还在连接模块上设置断路开关和接地开关。连接模块在此每个相导体区段可以具有一体式的封装壳，该封装壳提供给每个相位唯一一个容纳绝缘气体的空间。但也可以规定，连接模块每个相位具有多个封装 壳并且在各封装壳中存在用于容纳绝缘气体的单独的气体空间。有利地可以进一步规定，绝缘套管模块具有电缆绝缘套管。在配电板的内部存在用于不同相导体的单相或多相的压缩气体绝缘装置，亦即，相导体布置在具有不同封装壳的气体密封的外壳的内部。该外壳填充有处于压力状态下的绝缘气体。绝缘套管模块在压缩气体绝缘的多相的配电板上的使用允许了设计至相导体的备选绝缘装置的过渡。已知，例如在电缆上使用固体材料绝缘，以使相导体廉价地在更长的路径上电绝缘。电缆绝缘套管可以这样使用在绝缘套管模块上，使得多个相导体将多根电缆引入绝缘套管模块的同一个气体室中，其中，相导体在绝缘套管模块的内部相应多相地压缩气体绝缘。气体密封的、绝缘套管模块的封装壳流体密封地并且电绝缘地被电缆的相导体贯穿并且在绝缘套管模块的内部被位于该处的绝缘气体环绕冲刷并且电绝缘。封装壳的造型在此可以变化。例如可以规定，使用具有圆形横截面的、基本上柱形的封装壳，其中，电缆沿圆柱轴线的方向引入。但也可以规定，为绝缘套管模块的封装壳使用柱形的、例如具有三角形横截面的形状。这种结构在构造三相的配电板时是特别有利的，其中，分别在绝缘套管模块的三角形横截面的三个顶点中引入单独的电缆，以便绝缘套管模块的内部空间具有较高的填充度，由此需要更少的电绝缘气体体积。另一种有利的结构方案可以规定，绝缘套管模块具有露天绝缘套管。除了使用电缆以便将压缩气体绝缘的配电板集成到电能输送网中以外，使用露天绝缘套管有利于将配电板例如连接到露天导线上。在此，采用露天绝缘套管，以便位于绝缘套管模块的内部的多相压缩气体绝缘的相导体电绝缘地穿过绝缘套管模块的封装壳且同时不损坏封装壳的液体密封性。除了相导体液体密封地穿过封装壳外，需要相导体即使在稳定的电气条件下也穿过封装壳，亦即，应当避免在绝缘套管(露天绝缘套管以及电缆绝缘套管)上发生电击穿或局部放电的趋势。另一种有利的结构方案可以规定，在绝缘套管模块上设置电压转换器。电压转换器用于检测位于压缩气体绝缘的配电板内部的相导体区段的电位。若现在将电压转换器布置在绝缘套管模块上，则可以尤其在通向电缆/露天导线等的接口处检测配电板的电压负载。此外，由于从压缩气体绝缘装置过渡到固体材料绝缘装置或具有环境空气的气体绝缘装置，在绝缘套管模块上采用相应的大体积部件，从而使这些部件具有相应的机械稳定性。因此在绝缘套管模块上获得可以用于容纳电压转换器的储藏空间。作为绝缘套管模块的多相设计的延续，电压转换器可以设计成多相，尤其是三相绝缘的。另一种有利的结构方案可以规定，绝缘气体相邻的模块通过隔断壁彼此隔开。单独的模块 ，亦即，断路器模块、绝缘套管模块、汇流排模块、连接模块在其内部容纳单相或多相绝缘的相导体区段。为了相导体区段的电绝缘，该相导体被绝缘气体环绕冲刷。封装壳形式的相应障碍物防止绝缘气体的液化，因此绝缘气体也可以围绕相导体区段压缩。彼此相邻的模块通过隔断壁相互隔开。因此在模块之一的气体绝缘装置以内有故障时，该故障可以被限制在该模块上。通过隔断壁防止缺陷例如通过湿度或其它污染的传播而蔓延到其它模块中。此外，可以在监控单独的气体空间时几乎精准定位故障的部位。在修复工作时，获得模块形的调换可能性，其中，仅在一个或几个模块上需要相应的气体工作。相邻模块例如可以通过法兰连接的流体密封的封装壳角度刚性地相互连接。通过在法兰连接区域中插入相应的隔断壁可以以简单的方式造成相邻模块的绝缘气体的隔离。因此，例如可以使用盘状绝缘子作为隔断壁，相导体区段流体密封地穿过该隔断壁。另一种有利的结构方案可以规定，第一和第二汇流排模块布置在能借助相互隔开的断路开关接通的第一连接侧上。在断路器模块的连接侧上使用两个汇流排模块使断路器模块的相导体区段能够在第一连接侧根据选择搭接到第一或第二汇流排模块的相导体区段上。根据需要也可以将断路器模块的相导体区段并联地搭接到两个汇流排模块的相导体区段上。但还可以规定，两个汇流排模块相互作为备用而设并且仅汇流排模块之一的相导体区段在正常的工作条件下与断路器模块的第一连接侧的相导体区段导电地连接。在断路开关之间的隔离确保故障(如在断路开关之一上出现的电弧)不会直接作用到另一个断路开关上。另一种有利的结构方案可以规定，导体区段以分别由单独的法兰包围的方式贯穿绝缘套管模块的耐压缩气体的封装壳。通过在绝缘套管模块的封装壳上的用于各相导体区段的单独的法兰提供了将单相绝缘的连接模块直接与绝缘套管模块的封装壳连接的可能性。因此，获得一种没有使用过渡壳的紧凑的结构。尤其在绝缘套管模块的封装壳设计具有基本上三角形的横截面结构时，单独的法兰可以布置在具有基本上三角形的横截面的柱的同一外周侧中。因此，很容易使连接模块的单相压缩气体绝缘的相导体能够上下相叠地近似齐平地导引到绝缘套管模块上。但作为备选也可以规定，在绝缘套管模块上设置过渡壳，该过渡壳允许从一个法兰到各相导体的单相的压缩气体绝缘装置的过渡，该法兰可以让多相压缩气体绝缘的绝缘套管模块的相导体区段通过同一个法兰穿过绝缘套管模块的封装壳。虽然过渡壳的利用增大了绝缘套管模块的结构体积。但它使绝缘套管模块能够根据需要例如安装在连续三相绝缘设计的压缩气体绝缘的多相配电板上。
下列根据附图示出并且进一步描述本发明的实施例。附图中图I是多相的压缩气体绝缘配电板的侧视图，图2是具有电压转换器的绝缘套管模块的剖面图，
图3是按图2的绝缘套管模块的另一个剖面图，图4是过渡壳体的剖面图。
具体实施例方式图I示例性地示出多相的压缩气体绝缘配电板的剖视图。多相的压缩气体绝缘配电板具有断路器模块I。断路器模块I具有第一连接侧2以及第二连接侧3。断路器模块I设计成三相的，亦即，断路器模块I具有多个用于借助多相电能系统传输电能的相导体区段。此处是断路器模块I以及配电板的其它模块并因此整个多相的配电板设计成三相的。断路器模块I的各个相导体区段在图I所示的视图中垂直于图面排成一列，因此仅断路器模块I的相导体区段4在图I可见。在此，断路器模块的相导体区段4设计成断路器单元。借助断路器模块I的相导体区段4的断路器单元可中断或建立在第一连接侧2与第二连接侦U 3之间的电流电路。
在断路器模块I的第一连接侧2设置第一汇流排模块5以及第二汇流排模块6。两个汇流排模块5和6分别具有由一个共同的多相的压缩气体绝缘装置包围的多个相导体区段。所述相导体区段借助固体绝缘子支承在各汇流排模块5，6的封装壳上并且通过其纵轴基本上垂直于图I的图面延伸。多个平行布置的多相配电板通过汇流排模块5，6可以相互上下相叠地联接。两个汇流排模块5，6通过第一连接模块7与断路器模块I的第一连接侦U 2连接。在第二连接侧3设置绝缘套管模块8。该绝缘套管模块8借助第二连接模块9与断路器模块I的第二连接侧3连接。绝缘套管模块8设计成多相压缩气体绝缘的模块，以便位于绝缘套管模块8的内部的相导体区段10a, IOb由同一个绝缘气体体积包围。在绝缘套管模块8上设置电压转换器11。在绝缘套管模块8上设置多个电缆绝缘套管12a，12b。在此，电缆绝缘套管的数量相应于配属于电能传输系统的相导体的数量。在此，绝缘套管模块8的第三相导体区段12c在图I中被遮住。分别设计成多相绝缘模块的汇流排模块5，6以及绝缘套管模块8用于压缩气体绝缘的配电板与电能传输系统的其它配电板或部件的联接或连接。因此，多相压缩气体绝缘的配电板的接口全部都设计成多相压缩气体绝缘的模块。设置在布置于端部的汇流排模块5，6与绝缘套管模块8之间的连接模块7，9以及断路器模块I分别单相绝缘地设计，亦即，该处的各相导体区段通过单独的压缩气体绝缘装置电绝缘。断路器模块I或第一连接模块7以及第二连接模块9的各个相导体区段的各压缩气体绝缘装置分别与另外的相导体的其它的压缩气体绝缘装置对不一致。与之相应地，在断路器模块I或连接模块7，8上的各相导体的各个气体室单独地隔断。设置在配电板端部的汇流排模块5，6以及绝缘套管模块8分别没有在各相导体区段中的移动件。相应地，汇流排模块5，6以及绝缘套管模块8称作被动模块。与之不同地，例如在断路器模块I中，在该处的相导体区段4中设置可移动的接触件，该接触件可以制造隔离位置或开关位置。在第一连接模块7以及第二连接模块9中设置断路开关13a，13b, 13c。在此，断路开关13a，13b, 13c设计成分别单相绝缘，因此，连接模块7，9连续地具有单相压缩气体绝缘的相导体区段。各连接模块7，9的相导体区段彼此前后齐平地对齐，因此在图I中只能看见电能输送系统一个相位的相导体区段。断路开关13a，13b, 13c设计成角度隔离器，以便借助断路开关将相导体区段转向90°。此外，在第一连接模块7和第二连接模块9上均附加地设置接地开关14a，14b，借助该接地开关可以给位于连接模块7，9中的相导体区段施加地电位。在此，接地开关14a的接地点在第二连接模块9中这样选择，使得可以与第二连接模块9的断路开关13的开关状态无关地将位于绝缘套管模块8中的相导体区段接地。接地开关14b这样定位在第一连接模块7中，使得可以取决于断路开关13b，13c的开关位置根据选择地或并联地将位于汇流排模块5，6中的相导体接地。因为两个连接模块7，9的相导体区段分别具有可移动的区段，连接模块7，9同样与断路器模块I一样称作主动模块。作为补充，在第二连接模块9上设置换流器15，该换流器15检测在断路器模块I的第二连接侧3上的第二连接模块9的相导体区段中的电流。图I中所例示出的换流器15是所谓的内置换流器，亦即，换流器15的次级线圈位于第二连接模块9的相导体区段的压 缩气体绝缘装置中。在此，第一连接模块7和第二连接模块9划分成多个部分区段，以便相导体区段在第一或第二连接模块7，9的走向中延伸通过相互隔离的压缩气体绝缘装置。为此，连接模块7，9分别具有不同的封装壳，其中，在各个封装壳相连的区域内设置隔断壁16。隔断壁16设计成盘状绝缘子，该盘状绝缘子使相导体区段能够电绝缘地穿过并且在此保证相导体区段的机械稳定性和固定。除了在连接模块7，9中使用隔断壁16外，在各个模块之间的接口处同样设置相同类型和功能的隔断壁16。这样两个汇流排模块5，6通过相应的隔断壁16与相邻的第一连接模块7隔离。同样，绝缘套管模块8每个相位通过隔断壁16与第二连接模块9隔离，断路器模块I通过隔断壁16与第一和第二连接模块7，9的气体室隔离。具有相导体区段的移动部件(例如断路开关，断路器单元)的模块称作主动模块。在图2中示出由图I已知的绝缘套管模块8放大形式的视图。此外，识别出安装在绝缘套管模块8的封装壳上的电缆绝缘套管12a，12b。在图2中还标记了剖面III-III。绝缘套管模块8的剖面图在图3中示出。图3可见两个电缆绝缘套管12a，12b的俯视图，如它们在图I和图2中所看见那样。图3还使在图I和图2中被遮挡的第三电缆绝缘套管12c可见。电缆绝缘套管12a, 12b, 12c基本上彼此平行地定向，其中，绝缘套管模块8在电缆绝缘套管12a，12b, 12c的区域内具有基本上三角形的横截面。相导体区段17a，17b, 17c分别通过绝缘套管模块8的封装壳单独的法兰18向外导引。相应地，在法兰18上存在隔断壁16，该隔断壁16使绝缘套管模块8的相导体区段17a，17b, 17c能够通过绝缘套管模块8的封装壳的壁密封和定位。相导体区段17a, 17b, 17c在绝缘套管模块8内部通过一个共同的绝缘气体体积电绝缘。图4示出绝缘套管模块8的一种连接的可选的变型。绝缘套管模块8在图4中未完全示出。绝缘套管模块8与图I至图3不同地具有一个共同的法兰19，所有的相导体区段17a，17b, 17c穿过该法兰。相应地，法兰19由隔断壁16a封闭，相导体17a，17b, 17c彼此电绝缘地穿过该隔断壁16a。过渡壳20连接到隔断壁16上。过渡壳20用于过渡到多个法兰18上，其中，每个法兰18分别为一个相导体区段17a，17b, 17c对应配设。因此获得为绝缘套管模块8使用封装壳的可能性，在封装壳上设计通过一个共同的法兰19引出相导体区段17a，17b, 17c的装置。
在用未中断的实线表示的备选的图I的结构中还简略描述了这种可能性，电压转 换器11 (在此三相绝缘封装)设置在法兰19上，该法兰19检测在相导体17a，17b, 17c上的电压。该法兰19用于共同地引出相导体17a，17b, 17c。
权利要求
1.一种具有断路器模块(I)的多相的压缩气体绝缘配电板，该断路器模块(I)具有与汇流排模块(5，6)连接的第一连接侧(2)和与绝缘套管模块(8)连接的第二连接侧(3)，其中，所述断路器模块(I)具有单相的压缩气体绝缘的相导体区段，所述汇流排模块(5，6)具有多相的压缩气体绝缘的相导体区段，其特征在于，所述绝缘套管模块(8)具有多相的压缩气体绝缘的相导体区段，在所述第一连接侧(2)与所述汇流排模块(5，6)之间以及在所述第二连接侧(3)与所述绝缘套管模块(8)设有连接模块(7，9)，所述连接模块(7，9)分别具有单相的压缩气体绝缘的相导体区段，所述单相的相导体区段是在所述断路器模块(I)的所述单相的压缩气体绝缘的相导体区段与所述汇流排模块(5，6)或所述绝缘套管模块(8)的多相的压缩气体绝缘的相导体区段之间的尤其是可隔断的连接装置。
2.按权利要求I所述的压缩气体绝缘的配电板，其特征在于，在所述第一和所述第二连接侧(2，3)的连接模块(7，9)中分别设置至少一个断路开关(13a，13b, 13c)，所述断路开关用于断开在所述断路器模块(I)的单相的压缩气体绝缘的相导体区段与所述汇流排模块(5，6)或所述绝缘套管模块(8)的多相的压缩气体绝缘的相导体区段之间的各自连接。
3.按权利要求I或2所述的压缩气体绝缘的配电板，其特征在于，在连接模块(7，9)上至少一个连接侧设置换流器(15)。
4.按权利要求I至3之一所述的压缩气体绝缘的配电板，其特征在于，所述绝缘套管模块(8)具有电缆绝缘套管(12a，12b, 12c)。
5.按权利要求I至3之一所述的压缩气体绝缘的配电板，其特征在于，所述绝缘套管模块(8)具有露天绝缘套管。
6.按权利要求I至5之一所述的压缩气体绝缘的配电板，其特征在于，在所述绝缘套管模块(8)上设置电压转换器(11)。
7.按权利要求I至6之一所述的压缩气体绝缘的配电板，其特征在于，相邻模块(1,5,6,8, 7,9)的绝缘气体被隔断壁(16)彼此隔开。
8.按权利要求I至7之一所述的压缩气体绝缘的配电板，其特征在于，第一和第二汇流排模块(5，6)设置在所述第一连接侧(2)，所述第一连接侧(2)借助彼此隔开的断路开关(13a, 13b, 13c)接通。
9.按权利要求I至8之一所述的压缩气体绝缘的配电板，其特征在于，相导体区段以分别由单独的法兰(18)包围的方式贯穿所述绝缘套管模块(8)的耐压缩气体的封装壳。
全文摘要
本发明涉及一种具有断路器模块(1)的多相的压缩气体绝缘配电板，该断路器模块(1)配有与汇流排模块(5,6)连接的第一连接侧(2)和与绝缘套管模块(8)连接的第二连接侧(3)。绝缘套管模块(8)以及汇流排模块(5,6)具有多相的压缩气体绝缘的相导体区段(17a,17b,17c)。断路器模块(1)通过连接模块(7,9)与汇流排模块(5,6)或与绝缘套管模块(8)连接，其中，所述连接模块(7,9)分别具有单相的压缩气体绝缘的相导体区段。断路器模块(1)同样具有单相的压缩气体绝缘的相导体区段(4)。
文档编号H02B13/035GK102959814SQ201180031984
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月9日 优先权日2010年6月29日
发明者M.米恩赫兹, S.米恩赫兹 申请人:西门子公司