ГЕРМЕТИЧНЫЙ МОДУЛЬ С РАЗЪЕДИНИТЕЛЯМИ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА С ГАЗОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ
SEALED MODULE WITH DISCONNECTORS FOR DISTRIBUTION DEVICE WITH GAS INSULATION

Изобретение относится к области распределительных устройств, в частности высоковольтных распределительных устройств (обозначаемых также как GIS), и к модулю распределительного устройства, в частности, с корпусом с общей газовой камерой для хранения изолирующего газа и закрепления трех секций проводников сборных шин с газовой изоляцией. Другие аспекты изобретения относятся к модулю распределительного устройства.
У типовых высоковольтных установок с газовой изоляцией известна модульная компоновка функциональных узлов, например силовой выключатель, переключатель заземления и т.д. панели управления. Панель управления представляется в виде панели распределительного устройства и может обозначать, например, также панель отходящих фидеров. Имеющиеся на рынке распределительные устройства GIS, панели управления которых содержат направляющую проводников первичной обмотки с однофазной герметизацией, принципиально отличаются от высоковольтных распределительных устройств, панели управления которых содержат направляющую проводников первичной обмотки с трехфазной герметизацией. Под однофазной герметизацией понимается герметизация, которая предусматривает собственную газовую камеру для каждого проводника первичной обмотки, в то время как под трехфазной герметизацией - расположение трех проводников первичной обмотки в общей газовой камере. Под проводниками первичной обмотки понимаются провода, которые имеют номинальную нагрузку в диапазоне высокого напряжения.
Вид герметизации (одно- или трехфазная) обусловлен преимущественно желаемым номинальным напряжением: панели управления (панели) с однофазной герметизацией при сопоставимых затратах допускают значительно более высокое номинальное напряжение. Кроме того, вид герметизации принципиально влияет на топологию панелей, компоновку и расположение модульных функциональных узлов. Образец корпуса для направляющей проводников первичной обмотки с трехфазной герметизацией описан, например, в публикации WO 2008/022893 А1.
Для выполнения подстанции с газовой изоляцией, обычно, по меньшей мере, две панели со стороны входа или со стороны выхода соединяются с так называемой сборной шиной. При этом понятие сборная шина включает в себя шины как с однофазной, так и трехфазной герметизацией направляющих шин проводников первичной обмотки. Следовательно, принципиально отличается и сборная шина GIS с однофазной герметизацией направляющей сборной шины от GIS с трехфазной герметизацией направляющей сборной шины.
Поскольку высоковольтные распределительные устройства часто применяются также в густонаселенных районах или на других ограниченных территориях, большое значение наряду с производительностью имеет также компактность подстанции. Для соблюдения этих двух требований стремятся увеличить плотность мощности (на единицу объема) панели управления GIS. Значение имеет и удобство технического обслуживания высоковольтного распределительного устройства с газовой изоляцией.
На основе вышеизложенного предложен модуль распределительного устройства в соответствии с независимым пунктом 1 формулы изобретения и распределительное устройство согласно независимому пункту 28 формулы изобретения. Другие преимущества, признаки, аспекты и детали изобретения, а также предпочтительные варианты осуществления и специальные аспекты изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения, описания и фигур чертежей.
В соответствии с одним аспектом изобретения предложен модуль распределительного устройства. Модуль распределительного устройства имеет корпус, который образует общую газовую камеру для хранения изолирующего газа для модуля распределительного устройства, и имеет: расположение проводников сборной шины, включая три находящихся в общей газовой камере секции проводников сборной шины; блок подключения отходящих проводников с тремя отверстиями отходящих проводников и тремя проходящими изнутри корпуса к одному из соответствующих отверстий секциями отходящих проводников; и три разъединителя, которые через место разделения соединяют одну из секций проводника сборной шины с одной из секций отходящего провода (то есть соединяют выборочно). Посредством трех отверстий отходящих проводов выходная нормальная плоскость определяется тем, что выходная нормальная плоскость параллельна серединному перпендикуляру (медиатрисе) отверстий отходящих проводников. Места разделения расположены в пространстве таким образом, что, по меньшей мере, место разделения первого разъединителя расположено на первой стороне выходной нормальной плоскости, а место разделения второго разъединителя - на второй, лежащей напротив первой, стороне выходной нормальной плоскости. Согласно одному аспекту выходная нормальная плоскость (обозначена также выходной нормальной средней плоскостью) определяется посредством того, что выходная нормальная плоскость содержит срединный перпендикуляр отверстий отходящих проводников.
Преимущество, по меньшей мере, нескольких аспектов изобретения заключается в том, что благодаря расположению мест разделения на разных сторонах выходной нормальной плоскости становится возможным увеличенное расстояние между данными местами разделения. Вследствие этого разность напряжений между данными местами разделения приводит к уменьшенному электрическому полю. Это является предпочтительным, поскольку в местах разделения могут возникнуть особо высокие электрические поля и поэтому они представляют собой особо опасный с точки зрения электрической защиты участок. Размещение мест разделения обеспечивает в целом повышенную электрическую защиту трех секций отходящих фазовых проводников друг против друга без отказа от преимуществ компоновки с трехфазной герметизацией, например компактности конструкции. Благодаря повышенной электрической защите возможны более компактная конструкция и/или более высокое напряжение. В целом аспекты изобретения способствуют созданию производительного модуля распределительного устройства компактной конструкции с хорошей электрической защитой.
Другое преимущество, по меньшей мере, нескольких аспектов изобретения заключается в том, что благодаря отверстиям отходящих проводников возможна по меньшей мере одна структура с частичной однофазной герметизацией, которая может применяться и для высоких напряжений. Преимущества направляющей проводников первичной обмотки с однофазной герметизацией, например, принцип модульного построения и универсальность частей, дополнительно объединяются с преимуществами модульной конструкции с трехфазной герметизацией. Таким образом благодаря общей газовой камере возможен упрощенный контроль давления газа и в целом уменьшение расхода материала корпуса и необходимого объема газа. Необходимо только одно заполнение изолирующим газом, одна система контроля газа и одна механическая система защиты от избыточного давления. Вследствие того, что корпус выполняет несколько функций модуля (отвод сборной шины и разъединителя), кроме того, возможно сокращение издержек. Дополнительно становится возможным получение модуля не только с малыми габаритами, но и с небольшим внутренним объемом, так что может быть уменьшен и объем заполнения защитным газом. Созданию компактной конструкции дополнительно способствует то, что соединения первичной сети могут располагаться рядом друг с другом.
Следующее преимущество заключается в универсальности использования модуля распределительного устройства в рамках модульной системы. Например, модуль распределительного устройства может применяться в рамках систем с двойными сборными шинами, систем с одной сборной шиной или сборной системы с кольцевой сборной шиной и/или в виде мостового модуля. Под принципом модульного построения понимается универсальность применения корпуса. Модуль распределительного устройства подходит для всех типов панелей управления и соединительных шкафов. Модуль распределительного устройства можно дооснастить в нескольких направлениях (например, в направлении x и y) и поэтому могут быть созданы разветвленные структуры по нескольким направлениям. При этом возможна наглядная компоновка панели, так как все три фазы проводятся параллельно. Направление пучка трех фазовых проводников без затруднений можно изменить.
В соответствии с одним аспектом ортогональная базовая система координат x-y-z определяется посредством того, что первая прямая определяет направление z. Согласно одному аспекту вторая прямая определяет перпендикулярное к направлению z направление y, и вместе с тем и перпендикулярное к направлениям z и y направление х.
Ниже изобретение поясняется при помощи представленных на фигурах примеров осуществления, из которых следуют другие преимущества и варианты. Показано:
на фиг.1а и 1b - вид корпуса в перспективе, который сконструирован для модуля распределительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
на фиг.2а и 2b - вид спереди и сбоку корпуса модуля распределительного устройства;
на фиг.3а-3с - поперечные разрезы корпуса модуля распределительного устройства;
на фиг.4а - вид сверху корпуса модуля распределительного устройства;
на фиг.4b - вид сверху поперечного разреза корпуса модуля распределительного устройства;
на фиг.5 - часть другого корпуса модуля распределительного устройства;
на фиг.6 - вид поперечного разреза в перспективе модуля распределительного устройства в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения с разомкнутыми разъединителями;
на фиг.7а-7с - поперечные разрезы модуля распределительного устройства из фиг.6; и
на фиг.8 - вид поперечного разреза в перспективе модуля распределительного устройства из фиг.6 с замкнутыми разъединителями.
В общем и целом и без ограничения данной формой осуществления изобретения отдельные формы выполнения изобретения описаны со ссылкой на фигуры. Четкость фигур достигают тем, что по ситуации отказываются от штриховки плоскостей разреза на изображениях в пользу наглядности. С целью лучшего понимания описания понятия «верхние», «нижние», «левые», «справа», «впереди», «горизонтально», «вертикально» и производные от них относятся лишь к представленному на фигурах упорядочиванию предметов.
На фиг.1a-4b показаны различные виды корпуса 1 для модуля распределительного устройства в соответствии с репрезентативной формой выполнения изобретения. Соответствующий модуль 2 распределительного устройства представлен на фиг.6-8 и описан ниже. Корпус 1 описан ниже вместе со ссылкой на указанные фигуры с использованием представленной также на фигурах ортогональной системы координат x-y-z.
Корпус 1 модуля распределительного устройства содержит три секции 10, 20, 30 корпуса сборных шин. Верхняя секция 10 корпуса сборной шины проходит в направлении у от первого верхнего отверстия 14 сборной шины к второму верхнему отверстию 16 сборной шины. Верхняя секция 10 корпуса сборной шины содержит среднюю трубчатую секцию 12 корпуса и два концевых патрубка 12а и 12b, первое верхнее отверстие 14 сборной шины, второе верхнее отверстие 16 сборной шины, окружающий первое верхнее отверстие 14 сборной шины фланец 15 и окружающий второе верхнее отверстие 16 сборной шины фланец 17.
Средняя 20 и нижняя 30 секции проходят в направлении у между соответствующими средними и соответственно нижними первыми и вторыми отверстиями 24 и 26 соответственно 34 и 36 сборных шин, и имеют соответственно цилиндрические секции корпуса (например, секция 32 корпуса), патрубок 22а и 22b соответственно 32а и 32b, а также фланцы 25 и 27 соответственно 35 и 37, которые окружают соответствующие отверстия 24 и 26 соответственно 34 и 36 сборных шин.
Описание верхней секции 10 корпуса сборной шины и ее компонентов соответственно относится для секций 20 и 30 корпуса сборных шин. Оси цилиндра секций 11, 21 и 31 корпуса проходят параллельно друг к другу в направлении у. Оси цилиндра расположены в направлении z друг над другом, так что они вместе лежат в одной плоскости y-z.
Соответствующие отверстия 14, 16 соответственно 24, 26 соответственно 34, 36 расположены концентрически к соответствующей оси цилиндра на противоположных друг к другу торцевых поверхностях соответствующих секций 11, 21, 31 корпуса. Расположенные на одной стороне корпуса отверстия 14, 24 и 34 сборной шины (обозначены как первые отверстия сборной шины) образуют первый блок подключения сборных шин. Соответствующим образом расположенные на противоположной стороне корпуса отверстия 16, 26 и 36 сборной шины (обозначены как вторые отверстия сборной шины) образуют второй блок подключения сборных шин.
Корпус 1 модуля распределительного устройства содержит цилиндрическую секцию 40 корпуса рабочих валов. Секция 40 корпуса рабочих валов сконструирована концентрично к оси цилиндра или приводной оси 144 (см. фиг.4b), которая проходит параллельно к второй прямой 6. Секция 40 корпуса рабочих валов содержит выступающий наконечник 42 рабочих валов, чтобы в процессе эксплуатации корпуса 1 сделать возможным срабатывание расположенных в газовой камере 3 коммутирующих элементов. Наконечник 42 рабочих валов установлен концентрично к оси цилиндра или приводной оси 144 секции 40 корпуса рабочих валов на его торцевой поверхности. Как видно из фиг.1b, соответствующий наконечник рабочих валов представлен и на противоположной торцевой поверхности. Оба наконечника рабочих валов закрыты. В других формах выполнения изобретения, по меньшей мере, один из данных наконечников рабочих валов содержит одно отверстие рабочих валов, через которое выводится из корпуса рабочий вал или вводится в корпус приводной вал для рабочего вала.
На наконечнике 42 рабочих валов размещен крепеж для подсоединения приводного устройства к приводу рабочего вала (не представлен).
Корпус 1 модуля распределительного устройства содержит блок подключения отходящих проводов. Блок подключения отходящих проводов имеет первую секцию 50 корпуса проводника кабеля с проходящей в направлении z цилиндрической секцией 53 корпуса, которая вверху ограничивается верхним наконечником 52 и внизу - переходником 54. Цилиндрический патрубок 53а проходит сбоку в направлении x (в направлении оси цилиндра патрубка) от цилиндрической секции 53 корпуса. Под патрубком понимается трубчатый наконечник, причем трубчатый означает, что патрубок имеет пустой профиль. Патрубок 53а входит в отверстие 56 отходящих проводов. Отверстие 56 отходящих проводов содержит фланец 57, который его окружает.
Надлежащим образом у блока подключения отходящих проводов имеется и вторая и третья секции 60, 70 корпуса проводника кабеля, которые содержат соответственно цилиндрическую секцию 63 соответственно 73 корпуса и соответствующий верхний наконечник 62 соответственно 72. Соответствующие патрубки 63а соответственно 73а проходят сбоку в направлении x от соответствующих цилиндрических секций 63 соответственно 73 корпуса и входят в соответствующие отверстия 66 соответственно 76 отходящих проводов. Отверстия 66 соответственно 76 отходящих проводов окружены соответствующими фланцами 67 соответственно 77. В то время как третья секция 70 корпуса проводника кабеля содержит также переходник 74 соответственно первому переходнику 54, у второй секции 60 корпуса проводника кабеля подобный переходник отсутствует. Вместо этого вторая секция 60 корпуса проводника кабеля внизу ограничивается нижним наконечником 65.
Далее описаны расположение и несколько свойств различных частей показанного на фиг.1а и 1b модуля распределительного устройства. Отдельные аспекты данного описания представляют собой общие аспекты изобретения, согласно которым независимо от деталей показанного на фиг.1а и 1b модуля распределительного устройства могут выполняться и другие формы осуществления изобретения. Сначала описываются расположение и некоторые свойства секций 10, 20, 30 корпуса сборных шин и их частей.
Отверстия 14, 24 и 34 сборных шин (обозначены как первые отверстия сборных шин) расположены в первой плоскости Е1 отверстия. Это означает, что определяемые кромками трех первых отверстий 14, 24 и 34 плоскости отверстия лежат в первой плоскости Е1 отверстий. Данная плоскость Е1 отверстия - это плоскость x-z, то есть плоскость, проходящая в направлении x и z. Отверстия 14, 24 и 34 сборных шин расположены вдоль первой прямой 4, то есть соответствующие центры 14а, 24а, 34а отверстий 14, 24, 34 (или их плоскости отверстия) лежат на данной первой прямой 4, как особенно хорошо видно, например, на фиг.2b.
Три вторых отверстия 16, 26 и 36 расположены на одной непосредственно противолежащей трем первым отверстиям 14, 24, 34 сборных шин стороне корпуса. Вторые отверстия 16, 26 и 36 сборных шин расположены в следующей плоскости Е3. Плоскость Е3, обозначаемая как третья плоскость отверстия, - это плоскость x-z, параллельная первой плоскости Е1 отверстия. Вторые отверстия 16, 26 и 36 сборных шин расположены вдоль третьей прямой 4', которая проходит параллельно к первой прямой 4.
Первые отверстия 14, 24, 34 сборных шин направлены к направлению у, то есть их нормаль (нормаль к плоскости отверстия) проходит в направлении у. Первые отверстия 14, 24, 34 сборных шин определяют первую нормальную плоскость (плоскость y-z), которая проходит от первой прямой 4 и параллельными друг к другу нормалями отверстий 14, 24, 34, так что данные нормали все вместе лежат в нормальной плоскости сборных шин. Другими словами, первые отверстия 14, 24, 34 сборных шин расположены таким образом, что проводники сборных шин, которые выходят из отверстий по центру и вертикально (то есть параллельно нормалям), лежат в данной нормальной плоскости сборные шин. Определяемая соответствующим образом вторыми отверстиями 16, 26, 36 сборных шин вторая нормальная плоскость сборных шин подобна определяемой первыми отверстиями 14, 24, 34 сборных шин нормальной плоскости сборных шин, а именно плоскости y-z, которая содержит прямые 4 и 4'. Таким образом лежащие в данной нормальной плоскости сборных шин проводники сборных шин могут проходить через корпус 1 прямолинейно.
Каждое из трех вторых отверстий 16, 26, 36 сборных шин расположено попарно относительно к одному из трех первых отверстий 14, 24, 34 сборных шин. Вследствие этого образуются три пары отверстий (14, 16), (24, 26) и (34, 36) сборных шин, между которыми лежит одна из секций 10, 20 или 30 корпуса сборных шин. Такое расположение позволяет установку сплошной прямой секции проводника сборной шины между отверстиями сборных шин соответствующей пары. Секция проводника сборной шины проходит в направлении у, то есть перпендикулярно к первой и третьей плоскости Е1 и Е3 открытия.
Секции 10, 20, 30 корпуса сборных шин определяют цилиндрические внутренние объемы или секции газовой камеры. Внутренние объемы представляют собой часть общей газовой камеры и сообщаются с ее другими частями и друг с другом гидравлически. Поскольку корпус служит для хранения изолирующего газа, далее под «жидким» понимается и газ. Отверстиями 14, 24, 34 сборных шин являются и отверстия 16, 26 и 36. Соответствующие оси цилиндра данного внутреннего объема проходят в направлении у. Соответствующие оси цилиндра определены, в частности, трубчатыми продольными секциями 12, 22, 32 и патрубками 12а, 12b, 22а, 22b и 32а, 32b, которые расположены концентрично к соответствующим осям цилиндра. Каждая из трех пар отверстий (14, 16), (24, 26) и (34, 36) сборных шин ограничивает таким образом проходящую между ними цилиндрическую секцию газовой камеры с торца. Цилиндрические секции газовой камеры (с круглым поперечным сечением, по меньшей мере по секциям) проходят вдоль соответствующей оси цилиндра. В альтернативных формах выполнения изобретения (не представлены) поперечное сечение секций газовой камеры может быть овальным или иметь неровную форму. В нем секции 10, 20, 30 корпуса сборных шин и их секции газовой камеры вместо оси цилиндра имеют прямую продольную ось.
Секции 10, 20 и 30 корпуса сборных шин расположены на расстоянии друг от друга. Это означает, что расстояние между осями цилиндра больше, чем диаметр цилиндра или чем двойной радиус кривизны секций 10, 20 или 30 корпуса сборных шин. Диаметр цилиндра и радиус кривизны задан внешней стороной корпуса. Три секции 10, 20, 30 корпуса сборных шин расположены на одинаковом расстоянии друг от друга вдоль первой прямой 4 в направлении z.
Три первых отверстия 14, 24, 34 сборных шин служат для отдельной установки одной из трех секций проводника сборных шин распределительного устройства с газовой изоляцией. Так же три вторых отверстия 16, 26, 36 сборных шин служат для отдельной установки одной из трех секций проводника сборной шины. Поэтому отверстия сборных шин можно обозначить и отверстиями проводников сборных шин. Под отдельной установкой следует понимать, что проводники сборных шин расположены однофазно в соответствующих отверстиях, в частности, проложены через однофазный изолятор.
Отверстия 14, 16, 24, 26, 34 и 36 сборных шин расположены на торцевой поверхности соответствующего отдельного специально присоединенного патрубка 12а, 12b, 22а, 22b, 32а или 32b и соединены через него с главной камерой общей газовой камеры. Патрубки находятся на расстоянии друг от друга, то есть не объединяются друг с другом.
Отверстия 14, 24, 34 и 16, 26 и 36 сборных шин по окружности/ в соответствии окружности окружены соответствующими фланцами 15, 25, 35 и 17, 27, 37. Фланцы отделены патрубком 12а, 12b, 22а, 22b, 32а, 32b от секции стенки главной камеры и сконструированы в виде отдельных фланцев. Каждое из отверстий сборных шин содержит отдельный фланец, то есть фланцы находятся на расстоянии друг от друга. Фланцы 15, 25, 35 лежат в одной общей плоскости, в первой плоскости Е1 отверстия. И фланцы 17, 27, 37 лежат в одной общей плоскости, в третьей плоскости Е3 отверстия. Как видно на фиг.3а-3с, каждый из фланцев снабжен сквозными отверстиями под резьбу для крепежных болтов, с помощью которых проходной или опорный изолятор может закрепляться на соответствующем фланце. В зависимости от требований отверстие выполняется в виде сквозного отверстия или отверстия под резьбу. На нижеследующих фигурах данные отверстия под резьбу не представлены в упрощенном виде, однако, подобные отверстия под резьбу имеются во всех фланцах 15, 25, 35, 17, 27, 37 и 57, 67, 77 (см. внизу), даже если они не представлены на некоторых фигурах. Проходные изоляторы, проходящие через них проводники и другие подобные элементы относятся не к корпусу в узком смысле и не представлены на фиг.1-4b. Данные элементы представлены на фиг.6 и далее внизу описаны более подробно со ссылкой на фиг.6.
Каждый из фланцев 15, 25, 35 размещен на конце патрубка 12а, 22а или 32а и находится на расстоянии сбоку от соответствующего патрубка. Вследствие этого каждый из фланцев 15, 25, 35 доступен снаружи корпуса, из зоны за соответствующим отверстием 14, 24, 34. Вследствие этого крепежные приспособления для проходных изоляторов доступны снаружи корпуса, и возможен простой монтаж, демонтаж и обслуживание корпуса 1. Вышесказанное соответственно относится и для вторых отверстий 16, 26, 36 сборных шин (размещены на конце соответствующего патрубка 12b, 22b или 32b) и для их фланцев 17, 27, 37.
Ниже описаны расположение и некоторые свойства блока подключения с отверстиями 56, 66, 76 отходящих проводов и секциями 50, 60, 70 корпуса отходящих проводов. Отверстия 56, 66, 76 отходящих проводов служат для отдельной установки одного из трех отходящих проводников, точных номинальных отходящих проводников распределительного устройства. Отверстия 56, 66, 76 отходящих проводов расположены во второй плоскости Е2 отверстия и вдоль второй прямой 6. Данная вторая прямая 6 проходит перпендикулярно к прямым линиям 4 и 4'. Три отверстия 56, 66, 76 отходящих проводов расположены в одной из трех секций 50, 60, 70 корпуса отходящих проводов.
Отверстия 56, 66, 76 отходящих проводников направлены к направлению x, то есть к направлению, перпендикулярному прямым линиям 4 и 6. Другими словами, нормаль отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников проходит в направлении х. Таким образом отверстия 56, 66, 76 отходящих проводников определяют нормальную плоскость Е4 отходящих проводников (плоскость x-y), которая содержит вторую прямую 6 и которая перпендикулярна второй плоскости Е2 отверстия. Нормальная плоскость Е4 отходящих проводников является проходящей от второй прямой 6 и параллельных друг к другу нормалей отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников плоскостью Е4. Номинальные отходящие проводники, которые выходят по центру и перпендикулярно из отверстий 56, 66, 76, располагаются таким образом в нормальной плоскости Е4 отходящих проводников. Нормальная плоскость Е4 отходящих проводников может определяться и другим способом, например, как плоскость, которая перпендикулярна к первой прямой 4 и содержит вторую прямую 6. В общем и целом под нормальной плоскостью отходящих проводников здесь понимается не только плоскость Е4, но и каждая проходящая от параллельных друг к другу нормалей отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников плоскость, то есть каждая плоскость, которая параллельна к плоскости Е4.
Нормальная плоскость Е4 отходящих проводников разрезает определенную выше нормальную плоскость сборных шин по линии пересечения, которая смещена относительно каждой из центральных осей отверстий 14, 24, 34 сборных шин или цилиндрических секций 12, 22, 32 корпуса сборных шин в направлении первых прямых 4 (направление z). Линия пересечения расположена между двумя отверстиями 14, 24, 34 сборных шин и снаружи отверстий 14, 24, 34 сборных шин. Нормальная плоскость отходящих проводников расположена по центру между отверстием 14 сборной шины и отверстием 24 сборной шины. Преимущества данного расположения описаны ниже со ссылкой на фиг.6.
Каждое из трех отверстий 56, 66, 76 отходящих проводов окружено по окружности соответствующим фланцем 57, 67, 77. Фланцы расположены на конце одного из патрубков 53а, 63а или 73а и лежат в одной общей плоскости, во второй плоскости Е2 отверстия (плоскость y-z). Несмотря на данное отличие и следующие из фигур 1-4b очевидные различия для отверстий 56, 66, 76 отходящих проводов, патрубков 53а, 63а, 73а и фланцев 57, 67, 77, действует вышеприведенное для соответствующих частей первых отверстий сборных шин описание.
В альтернативных формах выполнения изобретения (не представлены) фланцы первых отверстий сборных шин и/или вторых отверстий сборных шин и/или отверстий отходящих проводников в зависимости от формы осуществления изобретения полностью или частично встроены в общую секцию стенки главной камеры корпуса. В зависимости от формы выполнения изобретения, по меньшей мере, два фланца первых отверстий сборных шин и/или вторых отверстий сборных шин и/или отверстий отходящих проводников связаны, по меньшей мере, два фланца соединены друг с другом в группу фланцев. Например, все фланцы первых отверстий сборных шин и/или вторых отверстий сборных шин и/или отверстий отходящих проводников могут быть связаны друг с другом в первую группу фланцев сборных шин и/или вторую группу фланцев сборных шин и/или группу фланцев отходящих проводников.
Секция 50 корпуса отходящих проводов сформована в виде колбаски и содержит цилиндрическую секцию 53 корпуса с проходящей в направлении z осью цилиндра. Кроме того, секция 50 корпуса отходящих проводников содержит округленный верхний наконечник 52, который установлен в виде наконечника на верхней торцевой стороне секции 50 корпуса отходящих проводников, и на противолежащей ей торцевой стороне трубчатый переходник 54. Секция 50 корпуса отходящих проводов содержит, по меньшей мере, по секциям (а именно в секции 53 корпуса) цилиндрический внутренний объем. Секция 50 корпуса отходящих проводников объединяется таким образом с секциями 10, 20, 30 корпуса сборных шин, что она соединяет их внутренние объемы друг с другом. Более подробно это можно увидеть на фиг.3а. Секция 70 корпуса отходящих проводников сконструирована в соответствии с секцией 50 корпуса отходящих проводов.
Расположенная по центру секция 60 корпуса отходящих проводников сконструирована в большинстве случаев в соответствии с секцией 50 корпуса отходящих проводов, но имеет следующие отличия: вместо переходника секция 60 корпуса отходящих проводников содержит скругленный нижний конец 65. Поэтому секция 50 корпуса отходящих проводников объединяется с секциями 10, 20 таким образом, что она соединяет их внутренние объемы непосредственно друг с другом, что можно более подробно увидеть на фиг.3b. От секции 30 корпуса сборной шины на расстоянии находится секция 60 корпуса отходящих проводников (отделена проемом 8) и не имеет с ней непосредственной связи. В целом секции 50, 70 корпуса отходящих проводников непосредственно связывают друг с другом внутренние объемы трех секций 10, 20, 30 корпуса сборных шин, и секция 60 корпуса отходящих проводников связывает непосредственно друг с другом внутренние объемы двух секций 10 и 20 корпуса сборных шин.
В альтернативных формах осуществления изобретения (не представлены) секции 50, 60, 70 корпуса отходящих проводников могут иметь другие длины и расположения в направлении z, так что они связывают непосредственно друг с другом другие комбинации секций корпуса сборных шин. Например, в подобной альтернативной форме выполнения изобретения секция 70 корпуса отходящих проводников настолько укорочена на своем нижнем конце, что она связана непосредственно гидравлически лишь с самой высокой секцией 10 корпуса сборных шин. Остальные секции 50, 60 корпуса отходящих проводников представлены как на фиг.1-4b, то есть секция 50 корпуса отходящих проводов связана непосредственно гидравлически со всеми тремя секциями 10, 20, 30 корпуса сборных шин, и секция 60 корпуса отходящих проводников связана непосредственно гидравлически лишь с двумя из трех секций корпуса сборных шин, а именно секциями 10 и 20 корпуса сборных шин.
В соответствии со следующим альтернативным вариантом выполнения изобретения секция 50 корпуса отходящих проводников связана непосредственно гидравлически лишь с секцией 10 корпуса сборных шин, секция 60 корпуса отходящих проводов с тремя секциями 10, 20, 30 корпуса сборных шин и секция 70 корпуса отходящих проводников связана лишь с секциями 10 и 20 корпуса сборных шин.
Секции 50, 60, 70 корпуса отходящих проводов находятся на расстоянии друг от друга. Расстояние между их осями цилиндров больше, чем диаметр или двойной радиус кривизны их цилиндрических секций стенки. Точнее, оси цилиндра секций 50, 60, 70 корпуса отходящих проводов удалены друг от друга на одинаковом расстоянии, расположены в направлении второй прямой 6. Расстояние равно расстоянию, на котором оси цилиндра секций 10, 20, 30 корпуса сборных шин находятся друг от друга. По этой причине расстояние обозначается также как стандартное расстояние.
Далее описаны расположение и некоторые свойства секции 40 корпуса рабочего вала: секция 40 корпуса рабочего вала подходит или предусмотрена для закрепления рабочего вала для приведения находящихся в газовой камере коммутирующих элементов. Секция 40 корпуса рабочего вала имеет цилиндрическую форму, сформована проходящей параллельно к секциям 10, 20, 30 корпуса сборных шин (то есть в направлении у) осью 144 цилиндра. Ось цилиндра расположена во второй плоскости Е2. Секция 40 корпуса рабочего вала проходит вдоль трех секций 50, 60, 70 корпуса отходящих проводников и поперек к ним. Секция 40 корпуса рабочего вала имеет внутренний объем для закрепления проходящего вдоль оси 144 цилиндра рабочего вала. Внутренний объем секции 40 корпуса рабочего вала непосредственно соединен с соответствующей внутренней частью секций 50, 60, 70 корпуса отходящих проводов. Секция корпуса рабочего вала смещена в направлении x относительно осей цилиндров секций 11, 21, 31 корпуса сборных шин. Смещение составляет половину расстояния осей цилиндра секций 11, 21, 31 корпуса сборных шин друг от друга (соответственно расстояние от центра к центру), то есть единичное расстояние.
Далее описывается используемая система координат и общее расположение нескольких элементов корпуса 1, x, y и z обозначают, как уже упомянуто, направления ортогональной системы координат (система координат). При этом направление z определяется направлением первой прямой 4. Перпендикулярное направлению z направление у определяется второй прямой 6. Направление x перпендикулярно к направлениям z и y.
Вторая прямая 6, вдоль которой расположены отверстия 56, 66, 76 отходящих проводов, смещена относительно первой прямой 4 в направлении x, так что первая прямая 4 и вторая прямая 6 не пересекаются. Третья прямая 4' проходит параллельно к направлению z. Первая Е1 плоскость отверстия проходит параллельно к направлениям x и z (плоскость x-z). Вторая плоскость Е2 отверстия проходит параллельно к направлениям y и z (плоскость y-z). Таким образом вторая плоскость Е2 отверстия расположена перпендикулярно к первой плоскости Е1 отверстия. Вторая прямая 6 проходит перпендикулярно к первой плоскости Е1 отверстия. Первая прямая 4 проходит параллельно к второй плоскости Е2 отверстия. Плоскости от Е1 до Е4 представлены на фиг.4b пунктирными линиями. При этом плоскости Е1 до Е3 проходят перпендикулярно к плоскости проекции фиг.4b (в направлении z) и поэтому видны только в виде пунктирной линии. Плоскость Е4 проходит в плоскости проекции фиг.4b. Дополнительно приводная ось 144 представлена на фиг.4b в виде пунктирной линии.
Для возможности использования корпуса 1 в виде модуля в рамках модульной концепции распределительного устройства назначают размеры корпуса 1 относительно единичного расстояния модуля. Это единичное расстояние определяется одинаковым расстоянием, на котором соответствующие центры трех первых отверстий 14, 24, 34 сборных шин расположены друг к другу вдоль первой прямой 4. Соответствующие центры трех отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников расположены также на единичном расстоянии друг от друга вдоль второй прямой 6. Соответствующие середины трех вторых отверстий 16, 26, 36 сборных расположены также на единичном расстоянии друг к другу вдоль третьей прямой 4'.
Далее описаны следующие общие свойства корпуса. Внутренний объем корпуса образует сплошную газовую камеру. Отверстия 14, 24, 34 и 16, 26, 36 сборных шин и отверстия 56, 66, 76 отходящих проводников образуют соответственно один отдельный доступ к газовой камере снаружи корпуса. Газовая камера соединена с тремя первыми и вторыми отверстиями сборных шин и с тремя отверстиями отходящих проводников. Общая газовая камера служит, в том числе для хранения изолирующего газа и трех секций проводников сборных шин с газовой изоляцией. Отверстия 14, 24, 34 и 16, 26, 36 сборных шин и отверстия 56, 66, 76 отходящих проводников сконструированы таким образом, что они в состоянии удерживать однофазные изоляторы (изоляторы для закрепления лишь единственного фазового провода). Таким образом корпус 1 образует сплошную газовую камеру 3 для трехфазной герметизации номинальных проводников сборных шин, и имеет отверстия 14, 24, 34 и 16, 26, 36 сборных шин для однофазных уводящих из внутренней части корпуса сборных шин подключений (выводящие однофазно из внутренней части корпуса штуцеры для подключения). То же самое действительно для отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников.
Корпус сконструирован цельным, то есть за исключением несущественных для формы корпуса частей (смотровое окно, доступы, проходные изоляторы и т.д.) изготовлен из одного куска. Таким образом корпус монтируется в виде единого целого. Корпус 1 представляет собой литую деталь, то есть отлитую в форму деталь (и, следовательно, отливаемая в форму конструкция). Корпус 1 отливается из алюминия или другого металла и/или их сплавов. Как бы то ни было, допустимы свариваемые варианты корпуса 1. Корпус 1 сконструирован таким образом, что выдерживает внутреннее давление минимум 2 бар. Корпус 1 сконструирован таким образом, что в состоянии выдержать собственную массу, если корпус опирается по меньшей мере на двух фланцах, в частности, на трех фланцах, в частности, если он опирается на фланцах отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников. Данное условие предъявляет определенные требования к жесткости на кручение материала стенки и толщине фланцевых соединений, однако представляет преимущества относительно возможности монтажа и закрепления на панели управления.
Корпус 1 сконструирован таким образом, что содержит общую газовую камеру (объем газа) для расположенных вдоль прямой секций проводников (расположенных вдоль прямой 4 и 4' секций проводников сборных шин и расположенных вдоль прямой 6 секций отходящих проводников). Расположение вдоль одной линии обеспечивает хорошую для высоких напряжений двустороннюю защиту и изоляцию, а также возможность применения надежных концепций и конфигураций систем распределительных устройств с однофазной герметизацией. Кроме того, общий газовый объем имеет то преимущество, что упрощены заполнение газом и контроль давления газа.
Кроме того, корпус 1 сконструирован таким образом, что наружная поверхность корпуса 1 выполнена, по меньшей мере, частично с сужением, таким образом имеет вогнутые выемки. Данные выемки имеются, например, в переходной зоне между первыми отверстиями 14, 24, 34 сборных шин и отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников, между вторыми отверстиями 16, 26, 36 сборных шин и отверстиями 56, 66, 76 отходящих проводников, и/или между первыми отверстиями 14, 24, 34 сборных шин и вторыми отверстиями 16, 26, 36 сборных шин. Наружную поверхность следует представлять в виде полной наружной поверхности без учета несущественных для нее локальных элементов, например, болтов, ручек и т.д.
Посредством вогнутых выемок достигается уменьшение объема газа и/или увеличение поверхности корпуса 1. В общем и целом и независимо от представленной формы осуществления изобретения объем газа сокращен по сравнению с воображаемым покрывающим прямоугольным параллелепипедом 9 по меньшей мере на 20% по меньшей мере на 30% или даже по меньшей мера на 50%. Воображаемый прямоугольный параллелепипед определяется как самый малый прямоугольный параллелепипед, который полностью охватывает объем газа корпуса 1. На фиг.2b представлен пунктирными линиями соответствующий воображаемый прямоугольный параллелепипед 9.
Корпус содержит несколько проемов, которые проходят сквозь корпус. На фиг.1b особенно хорошо виден проем 8, который проходит в зоне между секциями 20 и 30 корпуса сборных шин и между обеими наружными секциями 50 и 70 корпуса отходящих проводников. Проем 8 проходит сквозь наружную обшивку и таким образом также внутренний объем корпуса 1. При этом не следует представлять проем 8 в виде отверстия в стенке корпуса, которое обеспечивало бы доступ к газовой камере. Проем не создает соединение между газовой камерой и наружным пространством корпуса. Напротив под проемом следует понимать топологическое отверстие, которое приводит к тому, что газовая камера образует сплошной объем, но не просто сплошной объем. Объем может описываться также в виде объема проходящим в плоскости YZ кольцеобразным поперечным разрезом (причем «кольцеобразный» не должен исключать того, что рядом с образующим внутреннюю часть кольца проемом могут иметься еще другие проемы).
Другие подобные проемы проходят в зоне между секциями 10 и 20 корпуса сборных шин и, с одной стороны, между секциями 50 и 60 корпуса отходящих проводников, а с другой стороны между секциями 60 и 70 корпуса отходящих проводников.
Преимущество суженной формы корпуса, а также проемов состоит в том, что газовая камера 3 может быть выполнена по возможности малой, так что должен быть подготовлен наименьший объем изолирующего газа. Поскольку большое количество изолирующего газа, такого как SF6, отрицательно влияет на окружающую среду и кроме того имеет высокую цену, предпочтительно, чтобы требуемое количество изолирующего газа уменьшалось. Кроме того, преимущество проемов состоит в том, что благодаря им увеличено соотношение поверхности корпуса к его внутреннему объему. Вследствие этого повышена теплоотдача из корпуса. Дополнительно проемы образуют транспортировочные ручки корпуса, и благодаря этому упрощается пользование корпусом.
Следующим предпочтительным аспектом представленного на фиг.1-4b корпуса 1 являются его свойства симметрии. Описанная далее симметрия корпуса предлагает преимущества относительно его универсального использования в рамках модульной системы. В первую очередь симметричные свойства имеют отверстия, то есть первые отверстия 14, 24, 34 сборных шин, вторые отверстия 16, 26, 36 сборных шин и отверстия 56, 66, 76 отходящих проводов. Скопление этих отверстий расположено зеркально к плоскости симметрии Е5, которая в данной форме выполнения изобретения соответствует представленной на фиг.2а плоскости IIIb. Данная плоскость IIIb симметрии расположена параллельно к первой плоскости Е1 отверстия. Плоскость IIIb симметрии проходит дальше через центральное отверстие 66 отходящих проводов. Не только отверстия, но и корпус целиком построен зеркально к плоскости IIIb симметрии. По существу зеркальная симметрия наряду с вышеописанной симметрией относительно отверстий сборных шин и отводящих проводов означает здесь также симметрию относительно основной геометрии корпуса (но не относительно возможных вспомогательных подключений и прочих несущественных деталей). В количественном отношении «по существу зеркальная симметрия» означает то, что не перекрывающий при отражении объем газовой камеры 3 может составлять не более чем 5% всего объема газовой камеры 3.
Кроме того, на фиг.2а хорошо видно, как секции 50, 70 корпуса отходящих проводников соединяют друг с другом внутренние объемы секций 10, 20, 30 корпуса сборных шин. Секция 60 корпуса отходящих проводников соединяет друг с другом только внутренние объемы секций 10 и 20 корпуса сборных шин, но образует соединение с внутренним объемом секции 30 корпуса сборных шин. От секции 30 корпуса сборных шин секция 60 корпуса отходящих проводов отделена проемом 8. Это можно увидеть на фиг.3а-3с, на которых показаны боковые поперечные разрезы корпуса 1 модуля распределительного устройства, соответственно вдоль проходящих в направлении x-z плоскостей IIIa, IIIb или IIIc поперечного сечения (см. фиг.2а). На фигурах 3а и 3с также можно увидеть, как секции 50, 70 корпуса отходящих проводников соединяют друг с другом соответственно внутренние объемы секций 10, 20, 30 корпуса сборных шин. На фиг.3b можно увидеть, как секция 60 корпуса отходящих проводов соединяет друг с другом только внутренние объемы секций 10 и 20 сборных шин, но отделена от секции 30 корпуса проемом 8. Представленный на фиг.1а-4b корпус может быть обобщен различными способами. Таким образом также возможно, например, что вторые отверстия сборных шин не имеют зеркальной симметрии к первым отверстиям сборных шин, но другим способом расположены относительно к первым отверстиям сборных шин. Вторые отверстия сборных шин могут лежать напротив и, например, под углом к первым отверстиям сборных шин. Вторая прямая 6 также может быть наклонена и другим способом под прямым углом к первой прямой 4, например, она может иметь угол 45°.
На фиг.5 показана часть корпуса модуля распределительного устройства согласно следующей форме выполнения изобретения. По сравнению с фиг.1а-4b верхний конец 52 секции 50 корпуса отходящих проводов (см. фиг.1а) изменен. На фиг.5 на конце 52 расположено устройство охлаждения для повышения (по сравнению с нормальной гладкой поверхностью) теплоотдачи из внутреннего объема корпуса через поверхность корпуса. На фиг.5 устройство охлаждения содержит выполненные в форме звезды ребра 82 охлаждения. Верхние наконечники остальных секций корпуса отходящих проводов изменены аналогичным способом и снабжены соответствующим устройством охлаждения. В альтернативных формах осуществления изобретения (не представлены) устройство охлаждения содержит вместо этого проходящие параллельно друг к другу ребра охлаждения или проходящие концентрично по окружности ребра 86 охлаждения. В качестве другого варианта вместо представленных на фиг.5 пассивных устройств охлаждения может использоваться и активное устройство охлаждения (с подводом энергии для охлаждения, например, вентилятор). Может применяться и термосифон. Под устройством охлаждения здесь понимается то, что оно означает активную или пассивную структуру с планомерно улучшенным охлаждением по отношению к гладкой поверхности.
Преимущество подобного устройства охлаждения состоит в том, что тепло отводится более эффективно из внутренней части корпуса. Преимущество расположения на наконечнике секции корпуса отходящих проводников на верхних наконечниках 52, 62, 72 секций 50, 60, 70 корпуса отходящих проводников (см. фиг.1а) состоит в том, что благодаря положению на самом верху в корпусе тепло может аккумулироваться там в особом направлении, и поэтому оттуда может отводиться особенно хорошо.
Корпус 1 модуля распределительного устройства содержит различные газонепроницаемые закрывающиеся отверстия, доступы и смотровые окна (не представлены). Смотровые окна и доступы газонепроницаемы, однако могут частично открываться для контроля и обслуживания внутренней части корпуса. Доступы могут соединяться и с газопроводом для заполнения внутренней части корпуса газом и для контроля давления газа. Смотровые окна могут быть оснащены предохранительными разрывными мембранами.
На фиг.6-8 представлен модуль 2 распределительного устройства согласно форме выполнения изобретения, который содержит вышеописанный корпус 1. На фиг.6 и 8 показан вид поперечного разреза в перспективе модуля 2 распределительного устройства. На фиг.7а-7 с показаны боковые поперечные разрезы модуля 2 распределительного устройства в соответствии с поперечными разрезами фиг.3а-3с, то есть соответственно вдоль проходящей в направлении x-z плоскости IIIa, IIIb или IIIc поперечного сечения (см. фиг.2а). Данные фигуры описываются вместе ниже.
Модуль 2 распределительного устройства содержит корпус 1, как представлено на фиг.1а-4b. Соответствующие части корпуса 1 уже описаны выше. У модуля 2 распределительного устройства есть расположение проводов сборных шин с тремя секциями 110, 120 и 130 проводников сборных шин и блок подключения отходящих проводов с тремя отходящими соединителями 150, 160, 170 сборных шин. Отходящие соединители 150, 160, 170 сборных шин содержат соответственно отходящую секцию 156, 166, 176 проводников, которая проходит от внутренней части корпуса 1 к отходящим соединительным отверстиям 50, 60, 70. Внутри секции 40 рабочих валов расположен рабочий вал 140. Рабочий вал 140 проходит внутри секции 40 корпуса рабочих валов вдоль оси 144 рабочих валов (в направлении у), которая образует одновременно ось цилиндра секции 40 корпуса рабочих валов. Секции проводников сборных шин могут обозначаться и в качестве номинальных проводников сборных шин или фазовых проводников сборных шин, и отходящие секции проводников могут обозначаться как отходящие номинальные проводники или отходящие фазовые проводники.
Каждая из секций 110, 120 и 130 проводников сборных шин проходит внутри секций 10, 20, 30 корпуса сборных шин между одним из первых соединительных отверстий 14, 24, 34 сборных шин и одним из вторых соединительных отверстий 16, 26, 36 сборных шин (см. фиг.1b). Секции 110, 120 и 130 проводников сборных шин проходят прямолинейно между данными концами вдоль осей цилиндра подобных цилиндрических секций 11, 21, 31 корпуса. На первых соединительных отверстиях 14, 24, 34 сборных шин расположены проходные изоляторы 114, 124, 134, в центре которых расположены первые концы 114, 124, 134 секций 110, 120, 130 проводников сборных шин (или из их центра проходят концы 114, 124, 134). Проходные изоляторы 115, 125, 135 удерживают концы 114, 124, 134 секций 110, 120, 130 проводников сборных шин. Концы проходят сквозь них для соединения с находящимися снаружи корпуса 1 секциями сборных шин. На вторых противоположных соединительных отверстиях 16, 26 и 36 (см. фиг.1b) расположены также проходные изоляторы, в центре которых размещены вторые концы секций 110, 120 и 130 проводников сборных шин для создания связи с находящимися снаружи корпуса 1 сборными шинами. Каждая из трех секций 110, 120 и 130 проводников сборных шин проходит по центру внутри одной из секций 10, 20, 30 корпуса сборных шин вдоль ее оси цилиндра (направление у).
Секции 110, 120 и 130 проводников сборных шин проходят, по меньшей мере, в зоне первых и вторых отверстий сборных шин в вышеописанной нормальной плоскости сборных шин, то есть (y-z) плоскости, которая содержит первую прямую 4 и которая перпендикулярна первой плоскости Е1 отверстия.
Каждый из отходящих соединителей 150, 160, 170 сборных шин проходит внутри секций 50, 60, 70 корпуса отходящих проводов секций 110, 120 и 130 проводников сборных шин к одному из отходящих соединительных отверстий 56, 66, 76 для соединения секций 110, 120 и 130 проводников сборных шин с внутренней частью соединительных отверстий 56, 66, 76. На отходящих соединительных отверстиях 56, 66, 76 установлены проходные изоляторы 157, 167, 177 (смотри фиг.7а-7с), в центре которых расположены отходящие секции 156, 166, 176 проводников. Проходные изоляторы 157, 167, 177 удерживают отходящие секции 156, 166, 176 проводников. Они проходят сквозь них для соединения находящейся снаружи корпуса 1 части распределительного устройства или панели. Отходящие секции 156, 166, 176 проводников проходят, по меньшей мере, в зоне соединительных отверстий 56, 66, 76 в отходящей нормальной плоскости Е4, то есть (x-y) плоскости, которая содержит вторую прямую 6 и которая перпендикулярна второй плоскости Е2 отверстия.
Секции 110, 120, 130 проводников сборных шин и отходящие секции 156, 166, 176 проводников выходят из корпуса через однофазные, то есть через отдельные на одну фазу отверстия 14, 24, 34, 16, 26, 36 и 56, 66, 76. Данные секции проводников проходят в зоне данных отверстий корпуса один однофазный через однофазный изолятор 115, 125, 135, 117, 127, 137 и 157, 167, 177. Посредством расположения и ориентации отверстий 14, 24, 34, 16, 26, 36 и 56, 66, 76 корпуса задается соответственно расположение и ориентация подключений секций 110, 120, 130 проводников сборных шин и отходящих секций 156, 166, 176 проводников, которые выходят из соответствующего отверстия концентрично и в нормальном направлении (то есть вдоль серединного перпендикуляра (медиатриса) отверстия). Вследствие этого описанные здесь преимущества относительно расположения и ориентации отверстий действуют соответствующим образом и для подключений к расположенным в отверстиях секций проводников. Подключения могут быть выполнены в виде резьбового контакта посредством резьбы и резьбовых отверстий или в виде штепсельного контакта.
Посредством трех отверстий 56, 66, 76 определяется отходящая нормальная плоскость Е4. Более точно отходящая нормальная плоскость Е4 определяется посредством того, что она параллельна к серединным перпендикулярам отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников. Это определение выполняется посредством представленной на фиг.1а отходящей нормальной плоскости Е4, а также посредством каждой плоскости, параллельной к отходящей нормальной плоскости Е4. Представленная на фиг.1 отходящая нормальная плоскость Е4 однозначно определяется дополнительным условием, что серединные перпендикуляры отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников содержатся в отходящей нормальной плоскости Е4. Эта однозначно определенная дополнительным условием отходящая нормальная плоскость Е4 обозначается и как отходящая серединная плоскость. Если определенные ниже свойства и расположения описываются относительно отходящей нормальной плоскости Е4, то они действуют и для отходящей нормальной серединной плоскости. Серединные перпендикуляры представляют собой перпендикуляры к отверстиям, то есть к плоскостям отверстий, вдоль которых расположены отверстия 50, 60, 70 отходящих проводников (каждая из этих плоскостей отверстий лежит здесь в вышеописанной и показанной на фиг.1а второй плоскости Е2 отверстия) - и проходят через центр определенных отверстиями в данных плоскостях поверхностей. В качестве центра может считаться центр тяжести определенной в плоскости отверстия поверхности. Серединные перпендикуляры проходят в показанной на фиг.1а отходящей нормальный плоскости Е4 по направлению х.
Каждая из отходящих секций 156, 166, 176 проводников проходит, по меньшей мере, в зоне отверстия 50, 60, 70 проводников вдоль соответствующего серединного перпендикуляра данного отверстия отходящих проводников, и таким образом вдоль отходящей нормальной плоскости Е4. Оси проходящих вдоль секций 156, 166, 176 отходящих проводников проходят в общей плоскости, которая подобна отходящей нормальной плоскости Е4, определяемой посредством трех отверстий 56, 66, 76 отходящих проводников.
Каждый из отходящих соединителей 150, 160, 170 сборных шин содержит соответствующий разъединитель 151, 161, 171 с соответствующим местом 152 разделения, 162, 172 переключения. Первый разъединитель 151 через первое место 152 разделения выборочно соединяет первую секцию 110 проводников сборных шин с первой секцией 156 отходящих проводников. Соответствующим образом выборочно соединяет второй или третий разъединитель 161, 171 через второе или третье место 162, 172 разделения, вторую или третью секцию 120, 130 проводников сборных шин со второй или третьей секцией 166, 176 отходящих проводников.
В секции 40 рабочих валов проходит рабочий вал 140, который вращается относительно проходящей в направлении у приводной оси 144. Приводная ось 144 лежит в отходящей нормальной плоскости Е4. Рабочий вал 140 проходит через каждый из трех разъединителей 151, 161, 171.
Рабочие контакты данных выключателей образуются соответствующими поршнями переключения (общих коммутирующих элементов) 153, 163, 173. Поршни 153, 163, 173 переключения подвижны для включения прямолинейно вдоль направления переключения (направление z) и оперативно соединены с рабочим валом 140 через передаточный механизм, например, малую шестерню/реечный механизм, так что поршни 153, 163, 173 переключения посредством вращения рабочего вала 140 в направлении z могут двигаться между открытым положением (как показано на фиг.6-7с) и закрытым положением (как показано на фиг.8). Каждый из трех разъединителей 151, 161, 171 размыкается и выборочно создает электрический контакт между секциями 110, 120, 130 проводников сборных шин и секциями 156, 166, 176 отходящих проводников. Разъединители 151, 161, 171 вместе соединены с рабочим валом 140, так что они вместе приводятся в действие рабочим валом 140. Альтернативно разъединители 151, 161, 171 могут приводиться в действие и с помощью индивидуального приводного устройства.
Далее более подробно описываются расположение и ориентация различных частей модуля 2 распределительного устройства в отношении к отходящей нормальной плоскости Е4, определяемой тремя отверстиями 56, 66, 76 отходящих проводников и, в частности, к отходящей нормальной плоскости Е4. Места 152, 162 разъединения, т.е. разъединительные/изолирующие участки, отходящих разъединителей 150, 160 расположены на первой стороне отходящей нормальной плоскости Е4, а именно на стороне ниже отходящей нормальной плоскости Е4. Место 172 разъединения отходящего разъединителя 170 напротив расположено на другой противолежащей первой, а именно верхней стороне отходящей нормальной плоскости Е4. Место разъединения разъединителя определено как место разъединения, а именно как средняя точка разъединяющего участка изоляции между двумя находящимися ближе всего концами проводников с двух сторон разомкнутого выключателя (в этом случае в расчет не принимаются такие элементы, как разделительные контактные ножи, которые в данном исполнении не предусмотрены). Преимущество данного расположения состоит в том, что, с одной стороны, места разъединения могут быть расположены относительно близко к отходящей нормальной плоскости Е4 и таким образом к другим расположенным близко к данной плоскости частям, и, тем не менее, расстояние между местами разъединения увеличивается. Места разъединения хорошо защищены относительно друг друга благодаря увеличенному расстоянию при сохранении компактности конструкции. В целом это расположение обеспечивает хорошую электрическую защиту и одновременно компактность конструкции.
Далее описывается расположение других частей относительно отходящей нормальной плоскости Е4 и, в частности, к отходящей нормальной плоскости Е4. Приводная ось 144 проходит в отходящей нормальной плоскости Е4. Секции 110, 120, 130 проводников сборных шин проходят параллельно к отходящей нормальной плоскости Е4 и расположены в пространстве вне отходящей нормальной плоскости Е4. Точнее сказать, секции 110, 120, 130 проводников сборных шин расположены в пространстве таким образом, что секции 120, 130 проводников сборных шин на первой (нижней) стороне отходящей нормальной плоскости Е4 и секция 110 проводников сборных шин расположена на второй (верхней) стороне отходящей нормальной плоскости Е4. Иначе говоря, секции 110, 120, 130 проводников сборных шин смещены сбоку относительно нормальной плоскости Е4 и расположены параллельно к нормальной плоскости Е4. Каждое из мест 152, 162, 172 разделения расположено на той же самой, первой или второй стороне отходящей нормальной плоскости Е4 как соответствующая секция 110, 120, 130 проводников сборных шин.
Можно определять и другие плоскости. Все эти плоскости в представленных на фигурах формах осуществления изобретения похожи на отходящую нормальную плоскость Е4, тем не менее, это не обязательно в вариантах данных форм выполнения изобретения. Например, можно определить другую подобную отходящей нормальной плоскости Е4 плоскость разъединителей следующим образом. Рассматривают соединительную прямую, которая проходит перпендикулярно к приводной оси 144 между местом 152 разделения и приводной осью 144. Тогда плоскость разъединителей определяется посредством того, что она направлена перпендикулярно к соединительной прямой и содержит приводную ось 144. Аналогично через соединительные прямые можно определять и другие подобные отходящей нормальной плоскости Е4 плоскости разъединителей, которые перпендикулярны к приводной оси 144 между местом 162 или 172 разделения и приводной осью 144. В этом случае описывается расположение различных частей относительно отходящей нормальной плоскости Е4, определяемой посредством трех отверстий 56, 66, 76. Соответствующим способом можно использовать вместо отходящей нормальной плоскости Е4 также плоскости разъединителя и/или нормальную отходящую плоскость. В показанной здесь форме выполнения изобретения не имеет место различие, так как все эти плоскости подобны отходящей нормальной плоскости Е4, а именно нормальной плоскости Е4.
Если представленный на фиг.6-8 модуль 2 распределительного устройства встроен в подстанцию (обозначен и как распределительное устройство), то он образует часть модуля сборных шин (модуль сборных шин). Секции 110, 120, 130 отходящих проводников сборных шин образуют в данном случае часть сборной шины распределительного устройства. Данная сборная шина может иметь по меньшей мере, по секциям однофазную герметизацию в зонах вне модуля 2 распределительного устройства. Проводники сборных шин проходят в направлении у, так что сборная шина лежит также вне модуля 2 в плоскости сборных шин (плоскость y-z).
Представленный на фиг.1а-8 модуль распределительного устройства может изменяться различными способами. Таким образом, например, возможно, что вторые отверстия сборных шин не имеют зеркальной симметрии к первым отверстиям сборных шин, а другим способом расположены относительно первых отверстий сборных шин. Вторые отверстия сборных шин могут лежать, например, под углом к первым отверстиям сборных шин. Также вторая прямая 6 может быть наклонена и другим способом, нежели под прямым углом к первой прямой 4, например, она может иметь угол 45. В следующем варианте вместо проходных изоляторов могли бы использоваться также опорные изоляторы, таким образом вместо общих изоляторов, на отверстиях сборных шин и/или на отверстиях отходящих проводников. В другом варианте изоляторы могут не применяться совсем, и соответствующие изоляторы удерживаются в другом месте, например посредством находящихся в корпусе опорных изоляторов. В следующем варианте контактные элементы разъединителей приводятся в действие не через общий, а через отдельный рабочий вал. Данные отдельные рабочие валы могут проходить, например, и в направлении z с одного конца соответствующей отходящей секции корпуса (соответственно концов 52, 62, 72 на фиг.1a) к выключателю. Дополнительно для каждого отдельного рабочего вала может иметься собственный привод. Вместо разъединителей с поршнем переключения могут использоваться и разъединители с поворотными контактными ножами.
Далее описываются некоторые общие аспекты изобретения и возможные варианты форм его выполнения. В соответствии с одним аспектом предложен корпус для модуля распределительного устройства, точнее панель управления подстанции. Корпус образует общую газовую камеру, пригодную для хранения изолирующего газа и закрепления трех секций проводников сборных шин модуля распределительного устройства и содержит, (по меньшей мере), три первых отверстия сборных шин для отдельного хранения одного из трех проводников сборных шин распределительного устройства, то есть отверстия сборных шин можно было обозначить также как отверстия проводников сборных шин. Отдельное закрепление здесь обозначает то, что проводники сборных шин расположены в соответствующих отверстиях однофазно, в частности, с вводом через однофазный изолятор, в котором под «однофазным» изолятором понимается электрический изолятор, посредством которого проводится лишь единственный номинальный проводник. Три первых отверстия сборных шин соответственно площадям расположены в первой плоскости отверстия и вдоль первой прямой, то есть кромки трех первых отверстий сборных шин определяют соответственно поверхности отверстия. Эти поверхности отверстия лежат в первой плоскости отверстия. Соответствующие центры поверхностей отверстия лежат на первой прямой. Корпус содержит (по меньшей мере) три вторых отверстия сборных шин или отверстия проводников сборных шин для отдельного хранения одного из трех проводников сборных шин. Три вторых отверстия сборных шин расположены на противолежащей трем первым отверстиям сборных шин стороне корпуса. Здесь противоположное расположение может означать и противолежащее расположение под углом. Здесь противоположное расположение означает то, что отверстия ориентированы по-разному, в частности, расположение может отличаться на 180, и что соединительная линия проходит по меньшей мере один участок внутренней части корпуса между одним из первых отверстий сборных шин и одним из вторых отверстий сборных шин. Корпус содержит (по меньшей мере) три отверстия отходящих проводников для отдельного закрепления одного из трех отходящих проводников, точнее номинальных отходящих проводников распределительного устройства. Три отверстия отходящих проводников расположены во второй плоскости отверстия и вдоль второй прямой. Три первых или вторых отверстия сборных шин образуют первый или второй блок подключения сборных шин и три отверстия отходящих проводников образуют блок подключения отходящих проводников.
В соответствии со следующим аспектом предложен корпус для модуля распределительного устройства, в котором распределительное устройство содержит, по меньшей мере, одну сборную шину с тремя проводниками сборных шин, и причем корпус образует газовую камеру для хранения изолирующего газа для модуля распределительного устройства и содержит: первый блок подключения сборных шин с тремя первыми отверстиями сборных шин для отдельной установки одного из трех проводников сборных шин, в котором три первых отверстия сборных шин расположены вдоль первой прямой таким образом, что соответствующие серединные перпендикуляры к каждому из трех первых отверстий сборных шин лежат вместе в одной нормальной плоскости сборных шин; второй блок подключения сборных шин с тремя вторыми отверстиями сборных шин для отдельной установки одного из трех проводников сборных шин, в котором три вторых отверстия сборных шин расположены на противолежащей трем первым отверстиям сборных шин стороне корпуса; и блок подключения отходящих проводников с тремя отверстиями отходящих проводников для отдельной установки одного из трех номинальных отходящих проводников распределительного устройства, в котором три отверстия отходящих проводников расположены вдоль второй прямой таким образом, что соответствующие серединные перпендикуляры для каждого из трех отверстий отходящих проводников лежат в общей отходящей нормальной плоскости, в которой вторая прямая проходит перпендикулярно к первой прямой.
Вторая прямая проходит в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения относительно первой прямой под углом (то есть не параллельно; прямые линии могут пересекаться или скрещиваться). В формах выполнения изобретения вторая прямая проходит перпендикулярно к первой прямой. Альтернативно к тому же возможны и формы осуществления изобретения, в которых вторая прямая параллельна к первой прямой. В других формах выполнения изобретения вторая плоскость отверстия проходит под прямым углом к первой плоскости отверстия. Из этого вертикального расположения второй прямой или плоскости отверстия относительно первой прямой или плоскости отверстия имеют место преимущества особенно относительно универсального применения корпуса сборных шин в GIS.
Согласно одному аспекту первая прямая, вторая прямая, первая плоскость отверстия и вторая плоскость отверстия проходят по меньшей мере в соответствии с одним из следующих расположений: (а) вторая плоскость отверстия расположена поперек, в формах выполнения изобретения перпендикулярно к первой плоскости отверстия; (b): вторая прямая (6) настолько смещена относительно первой прямой, что первая и вторая прямые не пересекаются; (с): вторая прямая проходит под углом, в формах осуществления изобретения перпендикулярно к первой плоскости отверстия; и/или (d) первая прямая проходит параллельно к второй плоскости отверстия.
Согласно одному аспекту внутренний объем корпуса образует сплошную газовую камеру, в которой три первых отверстия сборных шин, три вторых отверстия сборных шин и три отверстия отходящих проводников предоставляют или образуют отдельный доступ к газовой камере снаружи корпуса. Газовая камера соединена с тремя первыми и вторыми отверстиями сборных шин и тремя отверстиями отходящих проводников. В соответствии с одним аспектом три вторых отверстия сборных шин расположены в третьей плоскости отверстия и вдоль третьей прямой, причем третья плоскость отверстия параллельна к первой плоскости отверстия и третья прямая параллельна первой прямой. В частности, каждое из трех вторых отверстий сборных шин может располагаться в паре относительно трех первых отверстий сборных шин и образовывать с ним пару отверстий сборных шин для установки проходящей между ними секции проводника сборных шин, в которой прямая секция проводника сборных шин проходит, в частности, перпендикулярно к первой и третьей плоскости отверстия. Согласно другому аспекту каждое из трех первых отверстий сборных шин ограничивает с торца посредством одного из трех вторых отверстий сборных шин проходящую между ними цилиндрическую секцию газовой камеры. В соответствии со следующим аспектом секции цилиндрической газовой камеры проходят вдоль прямой продольной оси. Поперечный разрез секций газовой камеры, например, может быть круглым, овальным, или иметь неровную форму.
Согласно одному аспекту наружная поверхность корпуса относительно выпуклой огибающей кривой образована, по меньшей мере, с частичным сужением. Огибающая кривая описывает полную форму наружной поверхности корпуса без учета несущественных для этой формы локальных элементов таких, как болтов, ручек, и т.д. Огибающая кривая представляется в форме, которая образуется, если обматывают корпус натянутой пленкой, причем определяющая огибающую кривую пленка лежала бы только на выступах, например, на контуре фланцевых адаптерных секций и т.п. Наружная поверхность корпуса содержит вогнутые выемки относительно огибающей кривой. Данные выемки могут быть в переходной зоне между первыми и вторыми отверстиями сборных шин и отверстиями отходящих проводников и/или в переходной зоне между первыми отверстиями сборных шин и вторыми отверстиями сборных шин.
В соответствии с одним аспектом центры трех первых отверстий сборных шин расположены друг к другу вдоль первой прямой на одинаковом стандартном расстоянии. Соответствующие центры трех отверстий отходящих проводников могут быть расположены друг к другу вдоль второй прямой на стандартизированном расстоянии, и/или соответствующие центры трех вторых отверстий сборных шин могут быть расположены друг к другу вдоль третьей прямой на стандартизированном расстоянии. Согласно одному аспекту перпендикулярная к второй плоскости отверстия и содержащая вторую прямую отходящая нормальная плоскость расположена между наружными и центральными первыми отверстиями сборных шин и, в частности, по центру между данными отверстиями сборных шин. В соответствии с одним аспектом корпус содержит металл, в частности алюминий. Согласно одному аспекту корпус - это деталь, полученная литьем, в частности, в форму.
В соответствии с одним аспектом определяется ортогональная базовая система координат x-y-z посредством того, что первая прямая определяет направление z. Согласно одному аспекту вторая прямая определяет перпендикулярное к направлению z направление y и вместе с тем определяет и перпендикулярное к направлениям z и y направление х. В соответствии с одним аспектом вторая прямая смещена относительно первой прямой направления x, так что первая и вторая прямая не пересекаются. Согласно одному аспекту третья прямая параллельна к направлению z. В соответствии с одним аспектом первая плоскость отверстия параллельна к направлению z и y. Согласно одному аспекту вторая плоскость отверстия параллельна к направлению x и y.
В соответствии с одним аспектом корпус содержит три цилиндрические секции корпуса сборных шин, причем три первые и дополнительно вторые отверстия сборных шин расположены на торцевой поверхности одной из секций корпуса сборных шин, и причем три секции корпуса сборных шин расположены, в частности, на расстоянии друг от друга, то есть расстоянии между осями цилиндра большем, чем диаметр цилиндра секций корпуса сборных шин, причем диаметр цилиндра задан наружной стороной корпуса. Согласно одному аспекту три секции корпуса сборных шин расположены на одинаковом расстоянии друг к другу вдоль первой прямой в направлении z. Цилиндрические секции корпуса сборных шин определяют цилиндрические внутренние объемы сборных шин. В соответствии с одним аспектом ось цилиндра проходит в направлении у.
Согласно одному аспекту первый блок подключения сборных шин охватывает для каждого из трех первых отверстий сборных шин по одному выступающему патрубку, который входит в первое отверстие сборных шин. В соответствии с одним аспектом второй блок подключения сборных шин содержит для каждого из трех вторых отверстий сборных шин по одному выступающему патрубку, который входит в соответствующие вторые отверстия сборных шин. Согласно одному аспекту первые отверстия сборных шин и/или вторые отверстия сборных шин и/или отходящие отверстия расположены на торцевой поверхности соответствующего патрубка. В зависимости от требований и форм выполнения изобретения патрубки находятся на расстоянии друг от друга, то есть не слились друг с другом, или слиты друг с другом.
В соответствии с одним аспектом первый блок подключения сборных шин для каждого из трех первых отверстий сборных шин содержит по одному окружающему по окружности отверстие фланцу, причем фланец дополнительно доступен из зоны за отверстием и снаружи корпуса. Фланцы первых отверстий сборных шин и/или вторых отверстий сборных шин и/или отверстий отходящих проводников в зависимости от формы исполнения полностью интегрированы в общую секцию стенки основной камеры корпуса, частично интегрированы, или посредством патрубка отделены от секции стенки основной камеры и выполнены в виде отдельных фланцев. В зависимости от формы исполнения все фланцы первых отверстий сборных шин и/или вторых отверстий сборных шин и/или отверстий сборных шин сконструированы отдельно и находятся на расстоянии друг от друга, или, по меньшей мере, два фланца соединены друг с другом в блок фланцев. Например, все фланцы первых отверстий сборных шин и/или вторых отверстий сборных шин и/или отверстий сборных шин могут быть соединены друг с другом в первый блок фланца сборных шин и/или второй блок фланца сборных шин и/или в блок фланца отходящих проводников.
Согласно одному аспекту первые или вторые отверстия сборных шин ориентированы по направлению y, то есть их нормаль проходит в направлении y. Таким образом параллельные друг к другу нормали отверстий образуют плоскость сборных шин (плоскость y-z), так что номинальные проводники, которые выходят по центру вертикально из отверстий, лежат в плоскости y-z. Отверстия сборных шин окружены фланцами. Фланцы лежат в общей плоскости, плоскости x-z. Каждое из трех отверстий сборных шин содержит собственный отдельный фланец. Фланец снабжен, в частности, крепежным приспособлением для проходного изолятора. Крепежное приспособление содержит, в частности, образованные во фланце проемы для соединительных болтов.
В соответствии с одним аспектом корпус содержит три секции корпуса отходящих проводников, причем три отверстия отходящих проводников расположены на одной из трех секций корпуса отходящих проводников. Согласно одному аспекту, по меньшей мере, одна из трех секций корпуса отходящих проводников соединяет гидравлически друг с другом внутренние объемы, по меньшей мере, двух из трех секций корпуса сборных шин газовой камеры. В соответствии с одним аспектом каждая из трех секций корпуса отходящих проводников соединяет друг с другом внутренние объемы, по меньшей мере, двух секций корпуса сборных шин. Согласно одному аспекту, по меньшей мере, одна из трех секций корпуса отходящих проводников соединяет друг с другом внутренние объемы трех секций корпуса сборных шин. В соответствии с одним аспектом каждая из трех секций корпуса отходящих проводников соединяет друг с другом внутренние объемы трех секций корпуса сборных шин. Согласно одному аспекту первая секция корпуса отходящих проводников трех секций корпуса отходящих проводников непосредственно гидравлически соединяет друг с другом три секции корпуса сборных шин, вторая секция корпуса отходящих проводников гидравлически соединяет друг с другом лишь две из трех секций корпуса сборных шин, и третья секция корпуса отходящих проводников соединена непосредственно гидравлически лишь с одной из трех секций корпуса сборных шин, или же также секция корпуса отходящих проводников непосредственно гидравлически соединяет друг с другом три секции корпуса сборных шин. В соответствии с одним аспектом первая секция корпуса отходящих проводников ближе всего расположена к первым отверстиям сборных шин, вторая секция корпуса отходящих проводников по центру, и третья секция корпуса отходящих проводников ближе всего расположена ко вторым отверстиям сборных шин. Согласно следующему аспекту одна из трех секций корпуса отходящих проводников, ближайшая к первым отверстиям сборных шин, гидравлически соединяет друг с другом три секции корпуса сборных шин, и/или центральная из трех секций корпуса отходящих проводников гидравлически соединяет только две из трех секций корпуса сборных шин, и/или одна из трех секций корпуса отходящих проводников, ближайшая к вторым отверстиям сборных шин, непосредственно гидравлически соединена только с одной из трех секций корпуса сборных шин.
В соответствии с одним аспектом секции корпуса отходящих проводников выполнены в форме цилиндра и имеют цилиндрический внутренний объем. Секции корпуса отходящих проводников находятся на расстоянии друг от друга. Расстояние между их осями цилиндров или центров больше, чем наружный диаметр цилиндра или чем двойной радиус кривизны их секций стенок. Согласно одному аспекту секции корпуса отходящих проводников удалены друг от друга на одинаковом расстоянии и расположены вдоль второй прямой. В соответствии с одним аспектом оси цилиндра секций корпуса отходящих проводников проходят в направлении х. Согласно одному аспекту закрытые наконечники установлены на торцевой стороне секций корпуса отходящих проводников.
В соответствии с одним аспектом блок подключения отходящих проводников для каждого из трех отверстий отходящих проводников содержит по одному окружающему по окружности соответствующее отверстие отходящих проводников фланцу, причем опционально фланец доступен из зоны за отверстием отходящих проводников и снаружи корпуса. Согласно одному аспекту отверстия отходящих проводников направлены к перпендикулярному к первым и вторым прямым направлению и перпендикулярному ко второй плоскости отверстия направлению. В соответствии с одним аспектом нормаль отверстий отходящих проводников проходит в направлении х. Таким образом отверстия отходящих проводников образуют отходящую нормальную плоскость (образованная второй прямой и параллельными друг к другу нормалями отверстий плоскость), так что номинальные проводники, которые выходят из отверстий отходящих проводников перпендикулярно по центру, лежат в отходящей нормальной плоскости. Отходящая нормальная плоскость может быть плоскостью x-y.
Согласно одному аспекту отходящая нормальная плоскость пересекает образованную отверстиями сборных шин нормальную плоскость сборных шин по секущей линии, которая смещена относительно каждой средней оси отверстий сборных шин в направлении z. В частности, секущая линия снаружи отверстий сборных шин, в частности, расположена между двумя отверстиями сборных шин.
В соответствии с одним аспектом отверстия отходящих проводников окружены фланцами. Фланцы находятся в общей плоскости, например, плоскости y-z. Каждое из трех отверстий отходящих проводников содержит собственный отдельный фланец. Фланец снабжен, в частности, крепежным приспособлением для проходного изолятора. Крепежное приспособление содержит, в частности, образованные во фланце проемы для соединительных болтов.
Согласно одному аспекту корпус содержит, по меньшей мере, один проем, который проходит насквозь один определенный корпусом сплошной внутренний объем. В соответствии с одним аспектом проем проходит также сквозь внешнюю оболочку корпуса. Согласно аспекту проем расположен между двумя, в частности, наружной и средней секциями корпуса сборных шин. Проем расположен в соответствии с одним аспектом между двумя, в частности, обеими наружными секциями корпуса отходящих проводников. Согласно одному аспекту корпус содержит, в частности, множество проемов, например, два или три проема.
Согласно одному аспекту корпус содержит устройство охлаждения для повышения теплоотдачи из внутреннего объема корпуса. В соответствии с одним аспектом устройство охлаждения расположено на наконечнике секции корпуса отходящих проводников, в частности, на верхнем наконечнике. Согласно одному аспекту корпус содержит, по меньшей мере, одну, в частности, цилиндрическую секцию корпуса рабочих валов для закрепления рабочего вала. Рабочий вал рассчитан для привода от расположенных (или которые могут находиться) во внутреннем объеме корпуса коммутирующих элементов. В формах выполнения изобретения секция корпуса рабочих валов проходит вдоль трех секций корпуса отходящих проводников и предоставляет в распоряжение непосредственно связанный с внутренней частью секций корпуса отходящих проводников внутренний объем для рабочего вала, проходящего вдоль прямой. Секция корпуса рабочих валов может проходить вдоль трех секций корпуса отходящих проводников и предоставлять в распоряжение непосредственно связанный с внутренней частью секций корпуса отходящих проводников внутренний объем для прямого рабочего вала. Согласно одному аспекту ось цилиндра секции корпуса рабочих валов проходит в направлении у или параллельно ко вторым прямым. В соответствии с одним аспектом секция корпуса рабочих валов смещена в направлении х относительно осей цилиндров секций корпуса сборных шин. Смещение составляет, в частности, половину расстояния осей цилиндров секций корпуса сборных шин друг от друга.
Согласно одному аспекту корпус обладает свойствами симметрии. В соответствии с данным аспектом количество отверстий, содержащее первые отверстия сборных шин, вторые отверстия сборных шин и отверстия отходящих проводников расположены симметрично к плоскости симметрии, и согласно особому аспекту плоскость симметрии расположена параллельно к первой плоскости отверстия. В соответствии со следующим аспектом корпус построен симметрично к плоскости симметрии. Зеркальная симметрия означает симметрию относительно отверстий сборных шин и отходящих проводников и относительно основной геометрии корпуса, но не относительно возможных вспомогательных подключений и прочих несущественных деталей. В количественном выражении не перекрывающийся при зеркальном отражении объем газовой камеры не может составлять более 5% всего объема газовой камеры. По одной форме выполнения корпуса плоскость симметрии проходит через среднее отверстие отходящих проводников, которое расположено между двумя оставшимися отверстиями отходящих проводников.
Согласно одному аспекту корпус рассчитан для модуля высоковольтного распределительного устройства, таким образом, по меньшей мере для напряжений 480 кВ. Расстояние между центрами отверстий сборных открытий шин составляет согласно одному аспекту, по меньшей мере, например, 80 см.
В соответствии с одним аспектом предложен модуль распределительного устройства, содержащий какой-либо описанный здесь корпус. Модуль распределительного устройства содержит секцию отходящих проводников сборных шин, включающую три фазовых проводника сборных шин, которые проходят от одного из первых отверстий подключения сборных шин к одному из вторых отверстий подключения сборных шин; и секцию отходящих проводников, включающую три фазовых отходящих проводника, которые проходят к одному из вторых отходящих отверстий подключения. Согласно одному аспекту модуль распределительного устройства содержит систему с тремя разъединителями, в которой каждый из трех разъединителей замыкает электрический контакт между одним фазовым проводником сборных шин и отходящим фазовым проводником. В соответствии с одним аспектом система разъединителей содержит систему управления для общего пуска трех разъединителей. Согласно одному аспекту система управления содержит рабочий вал. В формах выполнения рабочий вал проходит вдоль секции корпуса рабочих валов. В соответствии с одним аспектом фазовые проводники сборных шин проходят, по меньшей мере, в зоне первых и вторых отверстий сборных шин в плоскости сборных шин (плоскость y-z или плоскость, которая содержит первую прямую и которая перпендикулярна к первой плоскости отверстия). Согласно одному аспекту отходящие фазовые проводники проходят, по меньшей мере, в зоне отверстий отходящих проводников в отходящей нормальной плоскости (плоскость x-y или плоскость, которая содержит вторую прямую и которая перпендикулярна ко второй плоскости отверстия).
В соответствии с одним аспектом предложена панель управления, содержащая какой-либо описанный здесь модуль распределительного устройства. Согласно одному аспекту панель управления содержит: секцию проводников сборных шин, включающую три фазовых проводника сборных шин, которые проходят от одного из первых отверстий подключения сборных шин к одному из вторых отверстий подключения сборных шин; и секцию отходящих проводников, включающую три отходящих фазовых проводника, которые проходят к одному из вторых отходящих отверстий подключения. В соответствии с одним аспектом панель управления содержит: систему с тремя видимыми разъединителями, в которой каждый из трех разъединителей создает электрический контакт между одним фазовым проводником сборных шин и одним отходящим фазовым проводником.
Согласно одному аспекту предложено распределительное устройство (подстанция), содержащая какой-либо описанный здесь модуль распределительного устройства. Распределительное устройство содержит, по меньшей мере, одну сборную шину, причем секция проводника сборных шин образует продольную секцию сборной шины. В соответствии с одним аспектом сборная шина имеет, по меньшей мере, однофазную изоляцию по секциям. Согласно одному аспекту отходящие номинальные проводники имеют, по меньшей мере, однофазную изоляцию по секциям. В соответствии с одним аспектом проводники сборных шин проходят в направлении y, так что сборная шина образует плоскость y-z. Согласно одному аспекту отходящие номинальные проводники проходят в перпендикулярном к y и z направлении x, так что отходящие проводники образуют плоскость x-y. В соответствии с одним аспектом предложено распределительное устройство, которое содержит модуль распределительного устройства согласно какой-либо из описанных здесь форм осуществления и аспектам и, по меньшей мере одну (с газовой изоляцией) сборную шину, причем сборная шина содержит секцию проводника сборных шин или сечении проводника сборных шин с соответствующей секцией корпуса сборных шин образуют продольно сечение сборной шины. Согласно одному аспекту сборная шина проходит по меньшей мере через два (в зависимости от формы выполнения смежных) модуля распределительных устройств согласно какой-либо из описанных здесь исполнительных форм.
Указание, что корпус содержит три отверстия отходящих проводников, не исключает, что он содержит еще и другие отверстия отходящих проводников, например, всего четыре или шесть отверстий отходящих проводников. Пока четко не указано иной информации, цифровые данные означают минимальные значения. Согласно особому аспекту подразумевается конкретное значение. В соответствии с данным аспектом, например, «три отверстия отходящих проводников» обозначает «ровно три отверстия отходящих проводников». То же самое действует относительно количества отходящих проводников, первых и вторых отверстий сборных шин и проводников.
Далее описываются некоторые другие общие аспекты и возможные варианты выполнения изобретения. Согласно одному аспекту получается модуль распределительного устройства с корпусом, который образует общую газовую камеру для хранения изолирующего газа для модуля распределительного устройства. Модуль распределительного устройства содержит: расположение проводников сборных шин, включающее три находящихся в общей газовой камере, в частности, проходящих в направлении у секций проводников сборных шин; блок подключения отходящих проводников с тремя отверстиями отходящих проводников, в частности, для отдельного закрепления одного из трех отходящих проводников, точнее секций отходящих проводников распределительного устройства, и с тремя, в частности, находящимися в общей газовой камере, проходящими поперек к направлению у в направлении x и к одному из отверстий отходящих проводников секций отходящих проводников (например, из внутренней части корпуса и/или расположения секций проводников сборных шин); и с тремя разъединителями, которые через место разделения соединяют одну из секций проводника сборных шин с соответствующей секцией отходящего проводника. Посредством трех отверстий отходящих проводников определяется отходящая нормальная плоскость, которая параллельна к серединным перпендикулярам отверстий отходящих проводников. Отдельная отходящая нормальная плоскость, обозначаемая также как отходящая нормальная срединная плоскость, определяется как плоскость, которая содержит срединные перпендикуляры отверстий отходящих проводников. Срединные перпендикуляры - это нормали к отверстиям, то есть к плоскостям отверстия, вдоль которых расположены соответствующие отверстия отходящих проводников. Срединные перпендикуляры проходят через центр определенных посредством отверстий в данных плоскостях отверстий поверхностей. Если отверстия не имеют центра, то срединные перпендикуляры определяются как нормали, которые проходят через центр тяжести поверхностей, которые определяются на в плоскостях отверстий. Места разделения расположены в пространстве таким образом, чтобы, по меньшей мере, место разделения одного из первых разъединителей располагалось на первой стороне отходящей нормальной плоскости и место разделения одного из вторых разъединителей располагалось на второй противолежащей первой стороне отходящей нормальной плоскости, то есть имеется какая-либо отходящая нормальная плоскость, которая выполняет данное условие. Все сказанное здесь по поводу отходящей нормальной плоскости относится согласно одному аспекту изобретения, в частности, к отходящей нормальной срединной плоскости.
В соответствии с одним аспектом предложен модуль распределительного устройства с корпусом, который образует газовую камеру для хранения изолирующего газа для модуля распределительного устройства. Модуль распределительного устройства содержит расположение проводников сборных шин, включая три, в частности, проходящие в направлении y секции проводников сборных шин; расположение отходящих проводников, включая три, в частности, проходящие поперек к направлению y в направлении x секции отходящих проводников; три разъединителя, которые через место разделения соединяют одну из секций проводников сборных шин с одной из секций отходящих проводников; и рабочий вал для привода разъединителей, который содержит проходящую в частности, в направлении у приводную ось. Места разделения и приводная ось расположены в пространстве таким образом, чтобы, по меньшей мере, место разделения одного из первых разъединителей было расположено на первой стороне плоскости разъединителя и место разделения одного из вторых разъединителей было расположено на второй противолежащей первой стороне плоскости разъединителя. Плоскость разъединителя устанавливается как указано ниже посредством приводной оси и соединительной прямой, которая проходит перпендикулярно к приводной оси между местом разделения и приводной осью или соединяет место разделения и приводную ось.
Плоскость разъединителя направлена перпендикулярно к соединительной линии связи и содержит приводную ось. Плоскость разъединителя можно определить также посредством соединительной линии, которая проходит перпендикулярно к приводной оси между местом разделения и приводной осью, и посредством приводной оси, а именно тем, что плоскость разъединителя направлена перпендикулярно к соединительной линии и содержит приводную ось.
В соответствии с одним аспектом места разделения двух разъединителей расположены на первой стороне отходящей нормальной плоскости. Согласно одному аспекту отходящая нормальная плоскость содержит срединные перпендикуляры, по меньшей мере, двух отверстий отходящих проводников. В формах выполнения (то есть согласно дополнительному пункту формулы изобретения, который не является обязательным, но, возможно, связан с дополнительными преимуществами) отходящая нормальная плоскость содержит срединные перпендикуляры каждого отверстия отходящих проводников.
Согласно одному аспекту один из первых разъединителей соединяет одну из первых секций проводников сборных шин с одной из первых секций отходящих проводников, один из вторых разъединителей - одну из вторых секций проводников сборных шин с одной из вторых секций отходящих проводников, и один из третьих разъединителей - одну из третьих секций проводников сборных шин с одной из третьих секций отходящих проводников. В соответствии с одним аспектом первая секция проводников сборных шин расположена снаружи, вторая секция проводников сборных шин - по центру, и третья секция проводников сборных шин - снаружи. Согласно одному аспекту первая секция отходящих проводников расположена снаружи, вторая секция отходящих проводников - по центру, и третья секция отходящих проводников - снаружи.
Согласно одному аспекту модуль распределительного устройства содержит рабочий вал для привода разъединителей, который содержит одну, проходящую в частности, в направлении y приводную ось и проходит вдоль нее и, в частности, вращается, относительно нее. В соответствии с одним аспектом соединительная линия определяется как самое короткое соединение между одним из мест разделения и приводной осью. Место разделения разъединителя определяется как точка, а именно как центр разделяющего участка между двумя ближайшими к концам проводников с двух сторон разомкнутого выключателя. Согласно одному аспекту нижеследующее действует для каждой плоскости разъединителя, которая устанавливается посредством подобной соединительной линии и приводной оси, и которая направлена перпендикулярно к соединительной линии и содержит приводную ось: по меньшей мере, место разделения одного из первых разъединителей расположено на первой стороне плоскости разъединителя; и место разделения одного из вторых разъединителей расположено на второй противолежащей первой стороне плоскости разъединителя. Следующая отдельная отходящая нормальная плоскость, обозначаемая также как плоскость приводных осей - это отходящая нормальная плоскость, которая содержит приводную ось. В соответствии с одним аспектом соответствующие формулировки и положения действуют относительно отходящей нормальной плоскости, которая определяется посредством отверстий отходящих проводников, и распространяются, например, на плоскость разъединителя и/или отходящую нормальную плоскость и/или отходящую нормальную плоскость и/или плоскость приводных осей. Согласно одному аспекту приводная ось проходит в отходящей нормальной плоскости, в частности, отходящей нормальной плоскости.
В соответствии с одним аспектом секции проводников сборных шин проходят параллельно к отходящей нормальной плоскости. Согласно одному аспекту секции проводников сборных шин расположены в пространстве вне отходящей нормальной плоскости, в частности, отходящей нормальной плоскости. В соответствии с одним аспектом секции проводников сборных шин расположены в пространстве таким образом, чтобы, по меньшей мере, одна из первых секций проводников сборных шин располагалась на первой стороне отходящей нормальной плоскости и, по меньшей мере, одна из вторых секций проводников сборных шин - на второй противолежащей первой стороне отходящей нормальной плоскости. Согласно одному аспекту, по меньшей мере, одна из первых секций проводников сборных шин содержит две секции проводников сборных шин. В соответствии с одним аспектом каждая из секций проводников сборных шин образует пару с соединенным с ним местом разделения. Каждое из мест разделения расположено на тот же самой, таким образом первой или второй, стороне отходящей нормальной плоскости как относящаяся к соответствующей паре секция проводника сборных шин. Каждая из секций проводников сборных шин расположена на той же самой стороне отходящей нормальной плоскости как соединенное с ним соответствующее место разделения. Согласно одному аспекту каждая из секций отходящих проводников проходит, по меньшей мере, в зоне отверстий отходящих проводников вдоль отходящей нормальной плоскости или отходящей нормальной плоскости.
В соответствии с одним аспектом, по меньшей мере, один из разъединителей содержит коммутирующий элемент, который для включения передвигается прямолинейно вдоль направления переключения. В формах выполнения это направление переключения проходит поперек, то есть не параллельно к отходящей нормальной плоскости или проходит даже перпендикулярно к отходящей нормальной плоскости или проходит в направлении z или вдоль соединительной линии. Направление переключения согласно одному аспекту параллельно к первой или второй плоскости отверстия. Согласно одному аспекту модуль распределительного устройства содержит рабочий вал для привода коммутирующего элемента, причем рабочий вал соединен с коммутирующим элементом через передаточный механизм, в частности, через передаточный механизм для преобразования вращательного движения в продольное движение, например, через реечную передачу. Рабочий вал содержит одну, например, проходящую в направлении у приводную ось. В соответствии с одним аспектом три разъединителя оформлены друг к другу аналогично, по меньшей мере, в отношении их первого схемного элемента. Согласно одному аспекту три разъединителя содержат аналогично выполненные поршни переключения и/или максимально похожий корпус поршней переключения. Благодаря использованию данных идентичных деталей можно упростить процесс, как при изготовлении, так и при обслуживании или ремонте и уменьшить издержки. В соответствии с одним аспектом модуль распределительного устройства содержит общий рабочий вал для приведения каждого из разъединителей, рабочий вал содержит, проходящую, в частности в направлении у, приводную ось. Для каждого из разъединителей определяется соединительная линия вдоль самого короткого соединения между соответствующим местом разделения и рабочим валом. Соединительная линия проходит перпендикулярно к отходящей нормальной плоскости. В соответствии с одним аспектом для каждого из разъединителей разделяющий участок проходит поперек, в частности, перпендикулярно к отходящей нормальной плоскости.
Согласно одному аспекту газовая камера - это сплошная общая газовая камера, и три секции проводников сборных шин и три секции отходящих проводников расположены в общей газовой камере. В соответствии с одним аспектом, по меньшей мере, сплошной проходящий через три разъединителя элемент или секция рабочего вала расположены в общей газовой камере.
Согласно одному аспекту разделяющий участок проходит для каждого из разъединителей параллельно к первой и/или третьей плоскости отверстия. Разделяющий участок определяется таким образом, что он проходит между двумя ближайшими концами проводников с двух сторон разомкнутого выключателя. В соответствии с одним аспектом отходящий соединитель сборных шин проходит между каждым из разъединителей и секцией проводника сборных шин вдоль плоскости сечения проводника сборных шин, причем плоскости сечения проводника сборных шин расположены параллельно друг к другу, и в формах выполнения расположены параллельно к первой плоскости отверстия и третьей плоскости отверстия и между ними. Плоскости IIIa, IIIb, IIIc сечения проводника сборных шин проходят, как показано на фиг.2а, например, параллельно к первой плоскости Е1. То, что отходящий соединитель сборных шин проходит вдоль соответствующей плоскости означает то, что ось симметрии или нейтральное волокно отходящего соединителя сборных шин расположено в данной плоскости. Согласно данному размещению расположенные в плоскости формы проводников используются, чтобы проводить друг к другу фазы тока, вместо распространяющихся полностью в трех измерениях проводников с неплоскостным нейтральным волокном. Подобные проходящие полностью в трех измерениях формы проводников имеют высокую стоимость изготовления (фасонное литье) и монтажа. Поэтому рационализация состоит в том, что корпус допускает плоскостные формы проводников.
Перечень позиций:
1 корпус для модуля распределительного устройства
2 модуль распределительного устройства
3 газовая камера
4 первая прямая (прямая в направлении z для первых отверстий сборных шин)
4' третья прямая (прямая в направлении z для вторых отверстий сборных шин) 6 вторая прямая (прямая в направлении у для отходящих отверстий проводников)
8 отверстие/проем
9 прямоугольный параллелепипед
10 верхняя секция корпуса сборных шин 12 цилиндрическая секция корпуса
12а, 12b патрубок
14 верхнее отверстие сборных шин
14а нормаль
15 фланец
16 верхнее отверстие сборных шин
17 фланец
20 средняя верхняя секция корпуса сборных шин
22 цилиндрическая секция корпуса
22а, 22b патрубок
24 центральное отверстие сборных шин
24а нормаль
25 фланец
26 центральное отверстие сборных шин
27 фланец
30 нижняя секция корпуса сборных шин
32 цилиндрическая секция корпуса
32а, 32b патрубок
34 нижнее отверстие сборных шин 34а нормаль
35 фланец
36 нижнее отверстие сборных шин
37 фланец
40 секция корпуса рабочих валов
42 отверстие рабочих валов
50 боковая секция корпуса отходящих проводников
52 верхний наконечник секции корпуса отходящих проводников
53 цилиндрическая секция корпуса
53а патрубок
54 нижний переходник
56 боковое отходящее отверстие проводников
57 фланец
60 центральная секция корпуса отходящих проводников
62 верхний наконечник секции корпуса отходящих проводников
63 цилиндрическая секция корпуса 63а патрубок
65 нижний наконечник секции корпуса отходящих проводников
66 центральное отходящее отверстие проводников
67 фланец
70 боковая секция корпуса отходящих проводников
72 верхний наконечник секции корпуса отходящих проводников
73 цилиндрическая секция корпуса 73а патрубок
74 нижний переходник
76 боковое отходящее отверстие проводников
77 фланец
82 ребра охлаждения
91, 92а, 92b доступ, смотровое окно
110, 120,130 номинальные проводники сборных шин
114. 124, 134 концы сечений проводников сборных шин
115. 125, 135 изолятор
140 рабочий вал
144 приводная ось
150, 160, 170 отходящий соединитель сборных шин
151, 161, 171 разъединители
152, 162, 172 разделяющий участок
153, 163, 173 поршень переключения
156, 166, 176 сечения отходящих номинальных проводников
E1 первая плоскость отверстия
Е2 вторая плоскость отверстия
Е3 третья плоскость отверстия
Е4 отходящая нормальная плоскость.