具有电流计量的中压电气保护装备的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种容纳在外壳中的中压电气保护设备，该外壳包括绝缘气体并且包括执行电气功能的至少一个装置，该装置或者装置的其中一个执行断路器功能，电气功能或者每个电气功能与所谓的主要馈通件组相关联，其包括一定数量的馈通件(feedthrough)，该数量对应于设备的相数。
【背景技术】
[0002]传统地，安装在电气变电站中的装置是空气绝缘的。电气变电站置于配电盘中以形成变压器或者递送变电站。
[0003]涉及空气中有源部件的绝缘的该技术的缺点是非常麻烦，因为它加强有源部件与地面之间的绝缘距离，根据电压水平，该距离可达几十厘米。
[0004]相反地，通常称为GIS (气体绝缘开关装备)的气体绝缘设备不需要这些长距离，因而装置能够完善安全地运行，因为它们的包含母线的密封外壳是密闭的并且包含绝缘气体。因此，执行该技术的设备比空气绝缘功能单元占据更小的空间。
[0005]这些所谓的GIS装置能够合并多个功能(分离器、开关、断路器等)以便形成具有“紧凑”型设计优点的功能单元。
[0006]所有这些功能可以通过包含绝缘气体的密闭腔室内部发现的母线连接。绝缘被认为是一体的，由于其金属外壳，这使得GIS装置不敏感于其外部环境和恶劣的周围湿度以及在配电盘中遭遇的温度。事实上，该金属外壳包括其内部的电场线，不像绝缘外壳，其具有在绝缘体中的电场线梯度，这导致在绝缘材料中的内部电场作为湿度和外部温度水平的函数显著增加，以至创建部分表面或内部的放电。
[0007]因此，这些GIS型的设备是紧凑的并且具有多个功能，这些功能中的每个配备三个馈通件，每个馈通件对应于一个相。电缆被电连接至前述馈通件并且用于到其它装置的出口或者作为入口。这些馈通件确保闭合度以及电缆至腔室的连接。腔室还包括内部至腔室并且相对相的将功能单元的功能连结在一起的母线。
[0008]在相当于传统GIS整体设备(3个功能或其它)体积的体积中，计量功能与传统电流传感器的合并是不容易实现的，传统电流传感器往往是笨重的。
[0009]事实上，传统的环氧测量传感器和铠装连接母线通常被使用，使连接端部裸露。在高温、湿度和灰尘情况下的这些系统促进表面放电。
[0010]因此，这些传统的电流传感器提供很少阻力或不提供阻力至具有恶劣温度、湿度和化学应力的环境。此外，这些传统的传感器在保护断路器两侧的这些传感器的位置提供很小的模块化，该保护断路器往往置于中心位置。
[0011]当今，由于递送变电站或其它设备能够不仅计量从分配器到客户端的能量而且计量在使用风力发电、生物量和通常可持续能源生产的情况下从客户端到分配器的能量的事实，考虑电流测量传感器的地方模块化的期望非常高。由于该事实，在传统的解决方案中增加附加模块是不可缺少的，并且使该设备更加麻烦。这种增加与紧凑度需求不一致。
[0012]此外，具有测定电流的中压功能单元不允许左右可逆供电。
【发明内容】
[0013]本发明解决这些问题并且提供用于计量电流的中压功能单元，它是紧凑的，对于具有恶劣温度、湿度以及化学应力的环境具有较高抵抗性，在传感器的位置具有一定的模块化，其能够可逆地定位于保护断路器的左边或右边，并且允许由功能单元的右手侧或左右侧对功能单元供电。
[0014]为此目的，本发明的主题是先前所述型的中压电气设备，该设备的特征在于，其包括与断路器相关联的所谓附加馈通件组，通过在外壳的外部绝缘且防护的母线，该附加组的馈通件被电连结和机械连结至所谓主要馈通件组的馈通件，这两组馈通件分别接收保护电流变压器和具有低电压环的测量电流变压器。由于这些特征，使得所获得的设备合并计量功能至对应于不包含任何计量功能的传统装置体积的体积中。
[0015]此外，该布置允许诸如分离器的其它装置直接相连至断路器的右边或右边。
[0016]根据一特定实施方式，该设备包括至少两个装置，装置中的其中一个执行断路器功能，并且其它装置或者至少一个其它装置与附加馈通件组相关联，通过绝缘且防护的所谓的第二附加外部母线，该馈通件组的馈通件分别电连结至对应所谓的主要馈通件组的馈通件，附加馈通件组接收测量电流变压器。根据第二装置置于断路器的右边还是左边并且根据供电至设备的方向，这些特征允许测量从分配器至客户端或者从客户端至分配器的电流。
[0017]根据一特定实施方式，该设备包括三个装置，分别是分离器、断路器以及分离器，每个装置与附加馈通件组和附加绝缘和防护的母线相关联，附加馈通件组与两个能够接收测量电流变压器的分离器相关联。
[0018]此外，这允许上文已经提到的一些优点，根据分配至递送变电站的任务(计量从分配器至客户端或者从客户端至分配器的电流)，在测量传感器在一个分离器或其它分离器上的布置方面许多的模块化。
[0019]根据一特定特征，上述电流变压器或每个上述电流变压器围绕对应馈通件组的馈通件并且从附加母线的连接界面至所述馈通件的放置。
[0020]低压变压器与绝缘和防护的母线组合的使用能够获得对于在周围恶劣环境条件的不敏感。
[0021]根据另一特征，相的数量是三个，从而，每个功能配备三个馈通件，每个馈通件对应于一个相。
[0022]根据另一特征，所述设备包括在每个端部可延长的馈通件，所述馈通件允许设备耦接至相同类型的另一设备。
[0023]根据另一特征，变压器或各变压器通过紧固至所述设备的固定支撑件的不锈钢材料板围绕对应的馈通件或各馈通件紧固，并且包括紧固至所述板的四个杆，所述杆垂直于所述板延伸，并且与设置在变压器中的四个椭圆形孔配合，以便允许变压器的在其围绕馈通件安装期间的引导。
[0024]该系统能够保证安装保护和测量电流传感器期间没有对中压馈通件的冲击。
【附图说明】
[0025]然而，在下文仅以示例的方式给出的涉及所附附图的详细描述中，本发明的其它优点和特征将变得更加显而易见，其中:
[0026]图1至图5在不同的视图中示出了现有技术的中压功能单元，而图6至图18涉及根据本发明的中压功能单元。
[0027]图1示出了功能单元的电路图，其示出由该功能单元执行的不同电流功能，
[0028]图2示出了该单元在工作位置的正视图，
[0029]图3示出了从设备的后面观察的该单元内部的一部分，
[0030]图4是所述单元的透视图，其部分地示出其内部并且从前面观察，
[0031 ] 图5是沿图4中V-V的剖面图，
[0032]图6和图7分别示出对应于根据本发明的功能单元的两个实施方式的两个电路图，通过供电至单元的方向彼此区别，
[0033]图8是示出根据本发明的一个实施方式的从装置的前面观察的功能单元内部的透视图，
[0034]图9是示出了将保护传感器安装在根据本发明的馈通件上的局部透视图，
[0035]图10是沿大致垂直于功能单元的纵向方向的平面的局部剖面图，并且示出了包括测量和保护传感器以及附加母线的组件在属于功能单元的一个装置的一个相的馈通件上的安装，
[0036]图11是这些传感器以及附加母线在该组件在馈通件上的安装位置的局部剖面图，
[0037]图12和图13是该功能单元的两个透视图，示出了从后面看的其内部，
[0038]图14是根据本发明的一特定实施方式的示出将传感器紧固在馈通件上的有利方法的局部透视图，
[0039]图15是这些传感器中一个的正视图，
[0040]图16、图17和图18是对应于根据本发明的功能单元的单个不同实施方式的三个电路图。
【具体实施方式】
[0041]图1至图5示出了由平行连接的三个装置1、2、3形成的现有技术的功能单元U，第一 1包括电连结至接地分离器la的分离开关，第二包括电连结至接地分离器2a的断路器2，并且第三也包括接地分离器3a的分离开关，所有这些装置容纳在密闭腔室C中。
[0042]这些不同的功能通过容纳在该密闭腔室中的内部母线J相位接相位(phase byphase)的电连结，所述腔室包含绝缘气体，如图3所示。绝缘绝缘是一体的，由于金属外壳形成腔室的外部，这使得设备不敏感于其外部环境以及恶劣的周围湿度和遭遇的温度。
[0043]如图4所示，与不同功能相关联的单元包括电连结至出口或入口电缆的一定数量的馈通件11、12和13。每个功能1、2、3配备三个馈通件，一个馈通件用于每个相。这些馈通件确保电缆与腔室之间的电气密闭度。腔室在其两个对置端部还包括允许其与其它功能单元相连的可延长馈通件14、15。
[0044]图6和图7可见对应于本发明的两个不同实施方式的两个不同的电路图，其中，在图6中，经由功能单元的左手侧电流I至功能单元的提供是有效的，并且在图7中，经由功能单元的右手侧，该供电I是有效的。根据本发明，低压保护电流变压器16和低压测量电流变压器17在断路器2的下游串联连接。另一测量电流变压器18可选地置于分离器的上游，该分离器位于功能单元的输出端从而能够测量通过客户端供至分配器的电流。
[0045]图12和图13更加具体地示出了单元内的导体的内部路由。因此，当经由如图12所示的右手侧供电时，三个导体28、29、30相位对相位(phase by phase)的连接至输入分离器1的输入端，随后，该分离器的输出端经由馈通件11、12、13来提供，该馈通件分别由导体25、26、27连结至断路器的输入端，随后，相接着相地连接至馈通件8、9、10，该馈通件本身通过其它导体22、23、24连结至馈通件5、6、7，该馈通件电连结至输出分离器3的输入端，其输出