专利名称：气体绝缘开关装置的抗地震防护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于气体绝缘开关装置的抗地震防护装置，该装置具有至少一个汇流排并在汇流排轴方向上延伸，且该装置具有至少两个固定在每个支承架上的开关场区，其具有将支承架这样与一地基相连接的装置，以使至少两个支承架中的至少一个可至少在汇流排轴的方向上移动。
由欧洲专利说明书EP0,129,216B1已知有一种带金属外壳的气体绝缘开关装置的标准组件用的支承架。这种支承架直接而无间隙地放置在一地基上并与其固定地连接。这种支承架承受这个标准组件的全部重量而且将其直接地传递到地基上。如果有多个这类标准组件并排地配置，则它们通过带金属外壳的汇流排彼此连接。通常如果汇流排超出一定的结构长度，为了补偿由于工作中出现热胀冷缩而产生的机械应力，它们设置了纵向补偿器。这种纵向补偿器必须作成密封的，以便不会有绝缘气体通过它们从气体绝缘开关装置中泄漏出来。这类补偿器是相当昂贵的标准部件。鉴于抗地震保护，在设计气体绝缘开关装置时必须对补偿器作特殊的考虑。
带金属外壳的气体绝缘开关装置的各个标准组件通常就是各个开关场区，该种标准组件通常作得非常结实，而且由此经受地震冲击的危险小于例如传统的露天开关装置。但当这种气体绝缘开关装置具有较多数量的标准组件，例如具有多个供电和多个分汇流排场区时，并当其要建立在地震频出的危及地区时，则必须对开关装置整体地进行抗地震防护设计。尤其是必须对这些在汇流排布置走向中装设的纵向补偿器以昂贵的代价来保护由地震引起的可能损害。
美国专利说明书US3,794,277也公开了一种适用于开关装置的设计成抗地震的支承架，这种支承架利用缓冲装置保持在位置上。但是这种缓冲装置仅在地震冲击引起的支承架上的负荷超过某个给定值时才起作用。这种传统的抗地震冲击作用的防护装置通常安装在被保护装置与支承该装置的地基之间。上述装置能够保护开关装置抵御来自任何方向的地震冲击，而对由地震冲击激起的振动质量则作为运动缓冲器，此时这种质量的动能例如借助于摩擦部件转换成热量。但是通常必须在一次地震之后对这类防护装置进行核检，使其可以重新完整地投入使用。
本发明的目的是提出一种气体绝缘开关装置的抗地震防护装置，除去防护功能外，它还可以补偿由于运行条件决定的热胀冷缩在气体绝缘开关装置中产生的机械负荷。
可以看出通过本发明所达到的优点，是使汇流排布置走向中为补偿由于运行条件所引起的热胀冷缩而产生机械负荷所需的纵向补偿器的必要数量限制在最小数量上。这些补偿器是较昂贵的而且在组装时需精心调整，因此减少它们的数量不但随之带来经济方面的优点而且也有利于缩短对气体绝缘开关装置组装所需的时间。此外，在汇流排中装入纵向补偿器会引起气体绝缘开关装置的结构长度的增大，因此，节省纵向补偿器将使气体绝缘开关装置具有较小的纵向长度。液压冲击制动器需要的维护费用比纵向补偿器要大为减少，这就有利于使气体绝缘开关装置的保养费用减少。
该抗地震防护装置用于保护气体绝缘的开关装置。该气体绝缘开关装置具有至少一个汇流排而且在汇流排轴的方向上延伸。该装置至少还具有两个各固定于一个支承架上的开关场区和使支承架与地基这样连接的装置，即该至少两个支承架中的至少一个能至少在汇流排轴的方向上移动。至少在一个可能移动支承架上对每个可移动方向设置至少一个冲击缓冲器，该冲击缓冲器它具有一个在支承架的平面中的作用轴。该作用轴通过设置在支承架的平面中的开关场区的重心延伸，或尽可能靠近该重心延伸。
该气体绝缘开关装置在汇流排轴的方向上延伸，因此有利的是使该作用轴平行于汇流排轴的方向延伸。
此外，有利的是使至少一个可移动的支承架设有至少两个各具有一个在支承架平面中的作用轴的冲击缓冲器，其中这些作用轴平行于汇流排轴的方向延伸，而且其中这些作用轴在设置于支承架的平面中的开关场区的重心的两侧延伸并尽可能具有离该重心相等的距离。
该至少一个冲击缓冲器对由运行条件所决定的支承架较小且较慢的移动并不产生大的阻力，但对作用于支承架的冲击型动力负荷，例如地震冲击负荷进行锁止并使力的峰值降低。在负荷衰减后该锁止便自动地解除。
业已发现，特别合乎要求的是，使该至少一个冲击缓冲器构成液压冲击制动器，它一方面与支承架连接，而另一方面与地基相连接。
以下借助于仅示出一种可能实施方式的附图，对本发明的其他目的，它的进一步结构发展及由此达到的优点作更详细的说明。
附图中
图1为一个气体绝缘开关装置的分汇流排场区的侧视图2为气体绝缘开关装置的分汇流排场区的俯视图；图3为气体绝缘开关装置的支承架的结构的一第一个示意图；图4为气体绝缘开关装置的支承架的结构的一第二个示意图；图5为气体绝缘开关装置的支承架的结构的一第三个示意图；图6为气体绝缘开关装置的支承架的结构的一第四个示意图；以及图7为气体绝缘开关装置的支承架的结构的一第五个示意图。
在所有的附图中，同样功能的部件使用相同的件号。对于直接理解本发明的所有不必要部件均未标示出。
图1表示一个带金属外壳的气体绝缘开关装置的一个分汇流排场区1的示意性侧视图，而图2则表示该分汇流排场区1的俯视图。该分汇流排场区1具有一个支承架2，它由一种金属型材构成。作为特别适合的金属型材，例如可应用钢的I型材或管型材。这种管型材一般具有圆形或方形横截面。在支承架2的各角部上装设有角型材3，它们用作支承架2与地基4的连接件。这种连接件可以设置成是张力锁紧的，但也可以使支承架2在嵌入到地基4中且图中未示出的支承轨上滑动。在这种类型的带金属外壳的气体绝缘开关装置的情况下，汇流排5在垂直放置的功率开关6的一侧或两侧一个在另一个之上垂直地配置。分汇流排设有一个电流互感器7，在其后连接有一个隔离开关8。在隔离开关8的后面设置有一个电压互感器9。一个电缆连接器10将引出的高压电缆11与气体绝缘开关装置相连接。每个汇流排5具有一个汇流排轴12。两个汇流排系统的每个系统中汇流排轴12在一个平面中一个在另一个之上垂直地排列。
图3表示一个气体绝缘开关装置的支承架2a至2e的结构的一第一个示意图，该开关装置譬如具有五个开关场区。每个支承架2a至2e各具有两个横梁13，它们通过两个纵支承14相连接。在此实施例的情况下，中间支承架2c与地基4固定地连接，如在此架的各个角上用十字叉15表示的。其余的支承架2a，2b，2d和2e在其各角上分别支承轨16相连接，支承轨由图中的虚线来表示。这两个支承轨16彼此平行地固定嵌入到地基4中。支承架2a，2b，2d及2e是这样与支承轨16相连接的，即当相应的力作用在该支承架2上时，它们能在支承轨16的方向上在该轨上滑动。这里排除了在其它方向上的运动。汇流排轴12的方向平行于支承轨16的方向延伸。在支承架2b中标有设置在该支承架平面中被支承架2b支承的开关场区的重心17。在相同的或相似结构的开关场区上，这些所设置的重心位于相应支承架的相似区域中，因此这里不再示出其它的重心17。在外端支承架2a中，在地基4与一个横梁13之间这样安装有两个液压冲击制动器18，即它们的作用轴19平行于汇流排轴并且在两边相对于重心17以相同的距离延伸。在外部支承架2e中，在地基4与一个横梁13之间也这样安装有两个液压冲击制动器18，使它们的作用轴19平行于汇流排轴并且在两边相对于重心17以相同的距离延伸。箭头20表示由于开关场区受热产生膨胀伸长时支承架2a和2b离开固定支承架2c的移动方向。而箭头21则表示由于开关场区受热产生膨胀伸长时支承架2a和2e离开固定支承架2c的移动方向。这样一种具有较小尺寸的气体绝缘开关装置，当其不经受任何过高的温度波动时，可以不用在汇流排中装设纵向补偿器。
图4表示一个气体绝缘开关装置的支承架2c至2f结构的一第二个示意图，该开关装置譬如具有四个开关场区。该实施例适用于小型的气体绝缘开关装置，在其中，支承架2c与地基4固定地连接，如在此支承架的各角上用十字叉15表示的。其余的支承架2d，2e及2f在其各角上分别与支承轨16相连接，支承轨用虚线表示出。这两个支承轨16彼此平行地固定嵌入到地基4中。支承架2d，2e及2f是这样与支承轨16连接的，即当相应的力作用于这些支承架上时，它们能在支承轨16的方向上在该轨上滑动。这里排除了其它方向上的运动。汇流排轴12的方向平行于支承轨16的方向延伸。在支承架2d，2e和2f中标出每个设置在各支承架平面中被相应支承架支承的开关场区的重心17。仅在最外的支承架2f中，在地基4与一个横梁13之间这样装设有两个相应尺寸的液压冲击制动器18，使它们的作用轴19平行于汇流排轴并在两边相对于重心17以相同的距离延伸。箭头21表示由于开关场区受热产生膨胀伸长时支承架2d，2e和2f离开固定支承架2c的移动方向。
图5表示相应于图4布置的五个支承架2c至2g结构。在该实施例中，仅是滑动固定的每第二个支承架，即支承架2e及2g各设有两个液压冲击制动器18。当选用小承受力型号的液压冲击制动器时，该液压冲击制动器18也可成对地装设在每个滑动固定支承架中。有许多冲击制动器的型号可供使用，因此对于各种气体绝缘开关装置可以选择一个带有液压冲击制动器18的既经济又有效的最佳装置。在液压冲击制动器18的安装方面还得相应考虑经常是限制非常窄的空间关系。这里尤其还应指出，完全可以如图7中所示，不是成对地安装而是单个地安装液压冲击制动器18，但必须这样来安装这些液压冲击制动器18，使它们的作用轴19通过设置在支承架2c至2f的平面中的重心17或是使其至少尽可能地靠近这些重心17延伸。
在具有较多数量开关场区的带金属外壳的气体绝缘开关装置上通常不是完全放弃在汇流排中使用纵向补偿器。当该装置中使用液压冲击制动器18时，仅在一个数量较多的开关场区后面每个汇流排上才需要一个纵向补偿器。图6基本上示有纵向补偿器的安装原理。在纵向补偿器相邻的两个开关场区即由支承架2i和2j表示的两个开关场区之间需留有一个中间空隙22，以便为纵向补偿器提供位置。支承架2h至2k在它们的各角处均与支承轨16相连接，该支承轨用虚线表示出。这些支承轨16相互平行地固定嵌入到地基4中。支承架2h至2k这样与支承轨16相连接，即当相应的力作用在这些支承架上时，它们能在支承轨16的方向上在该轨上滑动。这里排除了在其它方向上的运动。汇流排轴12的方向平行于支承轨16的方向延伸。在每个支承架21和2k中，在地基4与一个横梁13之间这样装设有两个液压冲击制动器18，使它们的作用轴19平行于汇流排轴并且在两边相对于重心17以相同的距离延伸。以此方式，就使纵向补偿器直接受到抗地震冲击的保护。
液压冲击制动器18对由运行条件所决定的支承架2较慢的移动并不产生大的阻力。这里气体绝缘开关装置的外壳随温度的膨胀与收缩被认为是由运行条件决定的移动。但一旦冲击型动力负载，例如地震冲击，作用于液压冲击制动器18上时，它便立即锁止而且形成近似刚性的连接。这种刚性连接将作用于该位置上的动能引导到地基4中，因此可使该气体绝缘开关装置不再受到载荷作用。液压冲击制动器18基本上由一个活塞一缸筒结构组成，其中一个特殊构造的阀能使液压流体从活塞前方的一个容积较慢地流到活塞后方的一个空间中并能相反地进行这一过程。要是该活塞例如与支承架2相连接和所述结构的缸筒与地基4相连接，则一个很小的持续负荷，例如由作用在支承架2上的热膨胀引起的负荷，将通过支承架2作用在活塞上，该活塞对液压流体施压，该液压流体通过特殊构造的阀减轻了该压力，例如以慢速从活塞前方的容积流入到活塞后方的空间。但如果支承架2受到冲击型负荷时，则该特殊构造的阀就即锁止该液流。
在液压冲击制动器18中，在锁止的情况下，形成了一个由液压流体形成的缓冲垫，它在一定程度上是可压缩的，并且它降低了由动能所产生的危害力峰值。因此该液压冲击制动器18在冲击型动力负荷的情况下起到用于支承架2的一个附加支承的作用，但是这种附加支承本身带来的优点是不用持续弹性变形就能附带地使危害力的峰值降低到安全值上。在冲击型动力负荷衰减后，锁止又被自动地解除，还使例如同时发生的由于温度所影响的支承架2的缓慢移动可在没有大的阻力下继续进行。液压冲击制动器18的作用是沿作用轴19实现的，它以同样的方式作用在两个可能的方向上。其作用的反向转换是不迟缓地进行的。由力塞格(LISEGA)有限公司生产的液压冲击制动器被证实使用于气体绝缘开关装置是有效的，该公司的地址为邮政信箱1357，D-27393Zeven，德国。
也可以设想这样来设计气体绝缘开关装置，将其中一个或多个开关场区设置成可向多于一个的方向运动。要使这些开关场区能防止冲击型的动力负荷，则每个相关的支承架必须对于有关开的关场区可能有的每个运动方向分别设置至少一个液压冲击制动器。
显然，根据上述公开的内容能够实施本发明各种变型及改进，因此，应用理解，在本申请的权利要求范围内按照上述的说明可以具体地实现本发明。
权利要求
1.一种用于气体绝缘开关装置的抗地震防护装置，其具有至少一个汇流排(5)并在汇流排轴(12)方向上延伸，且该装置具有至少两个固定在每个支承架(2)上的开关场区，其具有将支承架(2)这样与一地基(4)相连接的装置，以使至少两个支承架(2)中的至少一个可至少在汇流排轴(12)的方向上移动，其特征在于，——在至少一个可移动支承架(2)上对于每个可能的移动方向设有至少一个冲击缓冲器，该冲击缓冲器具有一个位于支承架(2)的平面中的作用轴(19)，和——该作用轴(19)通过设置在支承架(2)的平面中的开关场区重心的(17)或者尽可能接近该重心延伸。
2.根据权利要求1所述的抗地震防护装置，其特征在于，——至少这些作用轴(19)的一个平行于汇流排轴(12)的方向延伸。
3.根据权利要求1所述的抗地震防护装置，其特征在于，——在至少一个可移动支承架(2)上对于每个可能的移动方向设有至少两个冲击缓冲器，每个冲击缓冲器具有一个位于支承架(2)的平面中的作用轴(19)，和——这两个作用轴(19)在设置于支承架(2)的平面中的开关场区的重心(17)的两侧延伸，并尽可能具有离该重心相等的距离。
4.根据权利要求3所述的抗地震防护装置，其特征在于，——这些作用轴(19)的至少两个平行于汇流排轴(12)的方向延伸。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的抗地震防护装置，其特征在于，——该至少一个冲击缓冲器对由运行条件决定的较小且较慢的支承架(2)的移动不产生大的阻力，——该至少一个冲击缓冲器是这样设置的，以使作用于支承架(2)上的冲击型动力负荷锁止且使力的峰值降低，而在负荷衰减后则自动解除锁止。
6.根据权利要求5所述的抗地震防护装置，其特征在于，——该至少一个冲击缓冲器是设置成液压冲击制动器(18)。
7.根据权利要求6所述的抗地震防护装置，其特征在于，——该液压冲击制动器(18)一方面与支承架(2)，而另一方面与地基(4)相连接。
全文摘要
一种用于气体绝缘开关装置的抗地震防护装置，其具有至少一汇流排(5)，至少两个固定在每个支承架(2)上的开关场区和将支承架与地基(4)连接的装置，以使至少一个支承架可在汇流排轴(12)的方向上移动；至少在一可移动支承架上对每个可能移动方向设有至少一缓冲器，缓冲器具有一作用轴(19)，而其通过设置在支承架的平面中的开关场区的重心(17)或尽可能靠近其延伸。
文档编号H02B1/54GK1123961SQ9510506
公开日1996年6月5日 申请日期1995年4月18日 优先权日1994年4月19日
发明者H·黑格里, K·施皮卡克 申请人:Abb管理有限公司