开关机构制造技术

一种用于地下变电站的电路断路器的开关机构，包括一使电接点接通或断开的可动杆和压操作系统。该液压操作系统采用具有高燃点或不可燃的液压流体。这样，即使该流体从液压操作系统中漏出，产生火灾或爆炸的危险也很小。液压操作系统具有容纳该流体的密封油箱和可变体积的膨胀室。液压操作系统和可动杆的一部分封闭在充满非助燃气体的密封壳体内。这样，着火或爆炸的危险进一步减少。该壳体可具有可变体积的膨胀室。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于变电站的开关机构和采用该开关机构的变电站。在变电站中，通常必须设置用于变电站的电路断路器的开关机构。有三种已知的上述开关机构。第一种是利用弹簧力工作的，第二种是采用压缩空气的气动系统，而第三种是液压系统。弹簧操作的机构适用于低压电路断路，但通常不适于在较高电压下工作。气动系统需要经常维修。而在需要大操作力的情况下，特别是在已知的puffer-型电路断路器中，则需要使用液压系统。该液压系统的一个实例公开于日本专利申请JP-A-62-58092号中。在现有的液压系统中，液压流体是矿物油且该系统在如300巴的高压下工作。还应注意到，设置一种将主电路导体封闭在一封闭体内并向该封闭体内注入如六氟化硫那样的气体的变电站是众所周知的。但是，在现有的系统中，启动构成电路断路器的开关机构的可动部件的液压机构是位于该封闭体之外的。在此情况下，液压机构可封闭在一非密封壳体内，如日本专利申请JP-A-1-220320中所公开的。最后，一篇题为“带有压缩SF6气体装置的全氟化碳液浸原型大功率变压器的发展”的文章公开了一种结构，其中，用于变电站的变压器采用全氟化碳做为冷却液环绕着变压器芯体，而外壳体带有六氟化硫。随着地上空间价格的上涨，有人提议将变电站设在地下。然而，人们却看到如果采用标准的电路断路器，则产生火灾的危险会增大。液压系统不会是完全流体密封的，液压流体将会泄漏。由于液压流体处于压力之下，泄漏可能以喷溅的方式产生，导致矿物油蒸气出现。该矿物油蒸气是易燃的，因而发生火灾的危险极大。因此，本专利技术的第一个目的是提供高燃点的液压流体。最好，该液压流体是不可燃的，但在变电站中可能产生的温度下不发生燃烧的流体也可采用。通常，燃点高于300℃的流体就可采用。采用上述高燃点的流体，由于液压流体泄漏产生火灾的和爆炸的危险大大减小。这样，上述液压流体在地下变电站中就特别适用。当然，也可用于其他变电站。在本专利技术中，液压系统具有一装液压流体的密封的油箱。如果不密封，液压流体则有蒸发的危险，特别是在采用某些已知的高燃点流体的情况下。由于上述油箱通常并不被液压流体充满，在油箱内流体上方的压力由于操作压力等因素的变化而变化。因此，本专利技术为上述密封油箱提供了一与油箱内部连通的膨胀室，该膨胀室的体积是可变化的。这样，油箱内液压流体上方的压力变化可通过膨胀室体积的变化来承受。如上所述，现有的开关机构可具有封闭在一壳体内的液压操作系统，而本专利技术的第二个目的是提供一密封的并充满非助燃气体的壳体。这样，发生爆炸的危险进一步减小。最好，将本专利技术的上述两方面结合在一单一的开关机构中。然而如果需要的话，可分别实施。在提供有密封壳体的情况下，应至少封闭开关机构的液压操作系统。如果需要的话，还可封闭开关机构的至少部分可动件。最好，密封壳体包括一传感壳体内气体密度、压力和/或温度的传感器。如果壳体是密封的，则其内部的压力可随操作温度的变化而变化。因此，本专利技术如密封壳体提供了一最好具有可变体积的膨胀室。这样，以类似于液压流体油箱的膨胀室的方式，压力变化可通过膨胀室体积变化来承受。高燃点的液压流体可以是全氟化碳、硅油或烃类油。非助燃气体可以是氮气、氩气、氦气或六氟化硫。可以看到，采用全氟化碳作为液压流体具有额外的优越性，即，全氟化碳的动态粘度为矿物油的十分之一，导致液压流体更快的流动并具有更快的响应速度。本专利技术的实施例将参照附图详细描述如下。附图说明图1为本专利技术第一实施例的变电站开关机构的剖视图;图2为采用传统液压系统的油箱;图3为可用于图1中实施例的改进的油箱;图4为可用于图1中实施例的进一步改进的油箱;图5为实施本专利技术的另一开关机构的剖视图;图6为沿图5中Ⅶ-Ⅶ线方向的视图;图7为本专利技术第三实施例的开关机构的剖视图;图8为本专利技术第四实施例的开关机构的端视图;图9为本专利技术第五实施例的开关机构的剖视图;图10为本专利技术第六实施例的开关机构的端视图;图11为本专利技术第七实施例的开关机构的剖视图。本专利技术第一实施例参见图1。在图1中，构成地下变电站的开关机构一部分的气体绝缘的开关装置8具有如SF6的绝缘介质，该介质密封在取气体容器2形式的封闭体内。在容器2内，主电路导体4由绝缘材料3支承。作为电路断路器的开关部分7以串联形式设在主电路导体的中部。该开关部分7具有固定接点5和可动接点6。可动接点6通过与主电路导体4电绝缘的杆10a连接到液压操作装置1上，该杆由液压操作装置1的液压操作系统驱动。液压操作装置1具有一滑套在工作活塞10上的工作气缸9，活塞10与杆10a相连，控制阀13控制工作气缸的操作。装置1还具有一液压泵11、一储存由泵11提供的高压工作流体的收集器12和用于打开和闭合电路的导阀(未示出)。工作气缸9的内部由活塞10分成与杆10a相邻的流体室9a和与控制阀13相邻的流体室9b。流体室9a与收集器12常连通，而流体室9b通过低压管道21与液压泵11的液压流体连接和通过高压管道20与收集器12的液压流体连接由控制阀13控制。控制阀13的流体室13a接受或排出作为驱动轴14的驱动力的高压工作流体。上述供给或排出由一导阀(未示出)控制，该供给或排出则控制流体室9b的液压流体连接。而且，液压泵11具有一流体油箱15和驱动泵16的电机17。流体油箱15是密封的。在液压操作装置中的工作流体是不可燃流体，如全氟化硫化合物。图1显示了开关部分7的开路状态。其中，流体室9a和具有封闭阀座的控制阀13的流体室13b连接到收集器12上并通过高压工作流体进行操作。由此，流体室9a向工作活塞10施加一向下的力，使杆10a将可动接点6保持在开放电路位置。当闭路指令输入时，进行闭路的导阀(未示出)启动，高压工作流体流入流体室13a，轴14被驱动到图1中右方的位置。结果，阀座13d关闭而阀座13c打开。由此，流体室9b通过阀座13c与收集器12连通。工作活塞10与杆10a连接，活塞的上下表面积(压力接受表面)不等，使活塞受到向上的力，进而可动接点6由杆10a的运动而驱动，构成闭合电路。为切换到开放电路，流体室13a内的高压工作流体由导阀(未示出)排出，轴14被驱动到图1中的左方，进入图中所示位置，流体室9b通过阀座13d和低压管道21与液压泵11连通，而工作活塞10则由流体室9a中的工作流体向下驱动。如上所述，将非可燃流体用做上述液压操作装置中的工作流体，由此，即使工作流体流出管道和密封部分，着火的可能性也极小，因而气体绝缘的开关装置不会受到损害，也不会使绝缘介质流出。这样，开关机构就能以很大的安全性用于地下变电站。另外，在地下变电站中，变压器通常与气体绝缘的开关装置相连。最近，曾经在前述文章是提出一种结构是采用全氟化碳化合物冷却而SF6作为绝缘介质的复合绝缘型不可燃变压器。当全氟化碳化合物用做不可燃流体时，开关机构和变压器使用的是相同的流体，使得既经济又便于维修。应该注意到，不需要完全的不可燃性，假如液压流体的燃点足够高，在变电站产生的温度下就不会燃烧。现已确信，高于300℃的燃点是令人满意的。这样，具有高燃点的流体(以下称为“阻燃流体”)如硅油或烃类油可用做液压操作系统的工作流体，使得可获得与上述描述中大致相同的效果。还应注意到，矿物油的动态粘度是7.5×106m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关机构，包括使电路接点（５、６）接通或断开的可动件（１０）和驱动上述可动件（１０）的液压操作系统（９，１１，１２，１３，１４），其特征在于：上述液压操作系统（９，１１，１２，１３，１４）具有高燃点的工作流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1991-2-13 19743/91;JP 1990-9-17 243734/901.一种开关机构，包括使电路接点(5、6)接通或断开的可动件(10)和驱动上述可动件(10)的液压操作系统(9，11，12，13，14)，其特征在于上述液压操作系统(9，11，12，13，14)具有高燃点的工作流体。2.按照权利要求1或2的开关机构，特征在于上述工作流体是不可燃的。3.按照权利要求1或2的开关机构，特征在于工作流体选自全氟化碳，硅油和烃类油。4.按照前述任一权利要求的开关机构，特征在于液压操作系统(9，11，12，13，14)具有容纳液压流体的密封的油箱(15)。5.按照权利要求4的开关机构，特征在于具有一与密封油箱(15)内部连通的膨胀室(23，24)。6.按照权利要求5的开关机构，特征在于膨胀室(24)的体积可变化。7.一种开关机构，包括使电路接点(5，6)接通或断开的可动件(10)和驱动上述可动件(10)的液压操作系统(9，11，12，13，14)，其特征在于上述液压操作系统(9，11，12，13，14)具有一容纳液压流体的密封油箱(15)，该油箱(15)具有与油箱(15)内部连通的膨胀室(24)，膨胀室(24)的体积可以变化。8.按照前述任一权利要求的开关机构，特征在于具有一至少封闭上述液压操作系统(9，11，12，13，14)的中空密封壳体(39，44)。9.按照权利要求8的开关机构，特征在于中空密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：小柳修，平泽邦夫，筑紫正范，黑泽幸夫，大下阳一，佐藤忠，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]