技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于气体绝缘开关设备的隔离开关极和一种包括至少两个前述隔离开关极的隔离开关单元。此外，本发明涉及一种包括至少一个前述隔离开关极或至少一个前述隔离开关单元的气体绝缘开关设备和/或一种具有
真空断续器的
断路器。
背景技术
[0002] 开关设备充当电源和电气负载的
接口。用于中压(例如，1kV至52kV)和/或高压(例如，52kV至1200kV)的已知开关设备通常是气体绝缘开关设备(GIS)。已知的GIS包括
电缆室、
母线室、排气管、低压室和气体绝缘罐。
[0003] 电缆室是已知的GIS的一部分，其中，例如，
地下电缆连接到已知的GIS。电缆室还用于将诸如发
电机、
变压器和其他负载的电气负载相互连接。此外，电缆室可以包括
电流互感器和
电压互感器。
[0004] 已知的GIS的母线室包括母线。母线通常是
铜或
铝制电导体，用于将已知的GIS连接到诸如发电机、变压器和电气负载的其他电气设备。母线被设置在例如气体绝缘罐中，或者通过使用
覆盖或封装母线的绝缘固体来绝缘。
[0005] 已知的GIS的排气管包括排气通道，以用于去除在已知的GIS内出现任何故障或异常条件的情况下所产生的危险气体和热气体。排气通道使用管道与外部环境相连。
[0006] 已知的GIS的低压室包括通常在低压(小于1kV)下工作的诸如继电器、辅助开关和
致动器的控制设备。
[0007] 已知的GIS的气体绝缘罐包括断路器和隔离开关单元，以用于例如一相、用于两相或用于三相。断路器连接到导入气体绝缘罐的第一电导体。隔离开关单元用于连接或断开断路器到诸如仅在空载条件下引导至母线室或电缆室的母线的第二电导体的连接。隔离开关单元用于在GIS维修和维护期间电气隔离和接地。隔离开关单元可以包括三个隔离开关极，该隔离开关极可在两个或三个
接触位置之间移动，在这些接触位置中隔离开关极连接或断开到(i)母线、(ii)地的连接或(iii)断开来自这两者的连接。断路器和隔离开关单元可以提供从第一电导体到第二电导体的电流通道。断路器和隔离开关单元
串联连接。操作断路器以在正常负载状况期间以及在使用已知GIS的电压网络中的故障期间切断电流。故障可以是由于
短路或由于
雷击电压网络造成的高
浪涌电流。
[0008] 隔离开关单元的每个隔离开关极可以在两个接触位置或三个接触位置之间移动，即第一接触位置(接通位置(ON))、第二接触位置(断开位置(OFF))和第三接触位置(接地位置(EARTH))。已知在气体绝缘罐中设置隔离开关单元的三个隔离开关极。每个隔离开关极对应于电源的
相位，并且包括
聚合物壳体，其中，聚合物壳体包括指状物形式的金属接触单元。
[0009] 通常，
现有技术中已知的隔离开关单元包括聚合物
保持架，在聚合物保持架中适当地设置或连接所有三相的金属接触指(或铜/铝制导体)。聚合物保持架不仅提供足够的绝缘，以避免各种部件之间的放电，还为金属接触指提供机械
支撑。在某些情况下，聚合物保持架还用于将旋转运动从机构转移给金属接触指。然而，这种隔离开关单元有两个主要缺点。首先，聚合物保持架增强了金属接触指和聚合物保持架之间的气体绝缘间隙中的
电场，这本身可能导致放电开始。为了补偿这一点，使用了更多的聚合物并增加了爬电距离。第二，因为生产需要模
制模具，所以聚合物保持架的生产是昂贵且复杂的。模压模具是为特定尺寸而制造的，不是模
块化的。它增加了
运动链或需要通过手动/
马达操作来移动的移动元件的
质量。因此，增加了更高的
扭矩要求。由于本地局部放电，存在聚合物部件也总是有劣化的可能性，聚合物部件的数量随着额外聚合物的增加而增加。
[0010] 已知的GIS的气体绝缘罐包括六氟化硫(SF6)形式的绝缘
流体或特定应用中的其他气体。SF6的使用允许已知的GIS的紧凑设计，因为SF6在介电性能和热性能方面具有良好的性能，特别是防止和处理在已知的GIS中的不必要的放电(例如，
电弧)以及
散热。然而，SF6是一种氟化气体，具有很高的使
全球变暖潜
力。因此，不期望使用SF6。然而，即使其他绝缘流体已被使用，但仍然希望保持包括SF6的GIS的紧凑性。
[0011] 关于现有技术，我们参考US 9,466,955 B2、US 2014/0104758 A1和US 9,577,412 B2。
[0012] 出于上面被进一步阐述的原因，期望获得一种紧凑的GIS，该紧凑的GIS增强隔离开关单元的介电性能。此外，期望减少具有高全球变暖潜力的诸如SF6的气体的使用，或者消除具有高全球变暖潜力的气体的使用。
发明内容
[0013] 根据本发明，通过根据
权利要求1所述的隔离开关极来解决该目的。根据本发明的包括至少两个隔离开关极的隔离开关单元由根据权利要求7所述的特征给出。根据本发明的气体绝缘开关设备由根据权利要求11所述的特征给出。从下面的描述、下面的权利要求和/或
附图中，本发明的进一步特征是显而易见的。
[0014] 根据本发明的隔离开关极用于气体绝缘开关设备(GIS)。根据本发明的隔离开关极可在至少两个接触位置之间移动。根据本发明的优选实施方式，隔离开关极可在至少三个接触位置之间移动。接触位置可以是第一接触位置(接通位置(ON))、第二接触位置(断开位置(OFF))和第三接触位置(接地位置(EARTH))。根据本发明的隔离开关极包括至少一个金属接触装置，该金属接触装置连接到两个接触位置或三个接触位置中的触点。金属接触装置可以是金属接触指。金属接触装置包括外表面。此外，根据本发明的隔离开关极包括至少一个金属壳体，例如金属保持架，其中，金属接触装置的整个表面的至少50％被设置在金属壳体中。如下文进一步解释的，金属接触指的活动部(例如，活动端)被设置在金属壳体中。
[0015] 当外加电场高于击穿强度时，气体中的
电击穿开始。本发明的目的是减小现有技术中已知的电场的约束，特别是关于隔离开关极的尺寸和隔离开关极的生产成本。通过使用根据本发明的隔离开关极，实现了良好的介电性能，特别是防止和避免不必要的介电放电的能力。根据本发明的隔离开关极提供了避免介电薄弱区域，例如，
三相点或小
曲率半径。这种优点允许降低气体绝缘罐中的压力，从而减少常用绝缘气体的使用。根据本发明的隔离开关极还提供了可替代的环保绝缘气体(诸如
天然气)的使用。
[0016] 在本发明中，提供了没有任何聚合物保持架的隔离开关极和隔离开关单元。替代地，提供了金属壳体，该金属壳体可以包括两个金属(镜像)部件，这两个部件允许将金属接触指保持在金属壳体的空腔内的位置。此外，例如本发明可以通过支撑在金属壳体处的
弹簧为金属接触指提供接触力。此外，金属壳体的形状被优化，以提供介电优势，并且从而减小临界区域中的电场。金属壳体中的金属部件也可以提供镜像效应，镜像效应使得金属接触指的介电临界区域处的电场降低。
[0017] 可以提供聚合物绝缘杆，该聚合物绝缘杆移动隔离开关单元的三个隔离开关极。与现有技术的解决方案相比，这种聚合物绝缘杆是简单的、模块化的且更便宜的。聚合物绝缘杆可以偏离轴被设置，这提供了介电和机械优势。
[0018] 通过在GIS的气体绝缘罐中提供这种隔离开关极，通过将金属接触装置封装在金属壳体中来实现介电性能，特别是防止和处理不必要的放电的能力。这可以导致使用较少的SF6或可替代气体以进行绝缘。例如，还可以导致使用不同于SF6的绝缘气体，特别是比SF6更环保的绝缘气体。例如，环境空气或氮气可以作为绝缘气体被使用。
[0019] 如上所述，当外加电场高于击穿强度时，气体中的电击穿开始。通过使用根据本发明的隔离开关极，实现了良好的介电性能，特别是防止和避免不必要的介电放电的能力。根据本发明的隔离开关极提供了对介电薄弱区域的良好处理，例如，三相点和小
曲率半径。
[0020] 在根据本发明的隔离开关极的实施方式中，另外或可选地规定，金属壳体具有包括平滑曲率的外表面。例如，金属壳体的外表面的一部分可以具有大于2mm的曲率半径。可选地，整个外表面包括小于2mm的曲率半径。然而，本发明不限于这样的曲率半径。替代地，可以使用适用于本发明的任何曲率半径。例如，金属壳体的外表面的一部分包括小于或等于2mm的曲率半径，并且位于电场阴影中，而金属壳体的外表面的另一部分包括大于2mm的曲率半径。
[0021] 在根据本发明的隔离开关极的一个实施方式中，另外或可选地规定，金属壳体可以包括算术平均偏差Ra形式的在大约0.2μm至100μm范围内的表面粗糙度，其中，边界包括在该范围内。
[0022] 例如，金属壳体是
镀铝和/或镀铜和/或镀
银壳体。另外或可选地，金属接触装置是镀铝和/或镀铜和/或镀银的接触装置。在根据本发明的隔离开关极的另一实施方式中，金属壳体以这样的方式被设置和延伸，使得金属壳体覆盖在临界区域的诸如
叶片尖端的金属接触装置，并增加曲率半径，从而减小电场。这提高了介电性能。
[0023] 在根据本发明的隔离开关极的一个实施方式中，另外或可选地规定，金属接触装置的整个外表面的至少60％或至少70％或至少80％被设置在金属壳体中。
[0024] 此外，如上所述，在根据本发明的隔离开关极的实施方式中，另外或可选地规定，隔离开关极可在至少三个接触位置之间移动。上面解释了三个接触位置。每个接触位置包括一个
电触点。
[0025] 在根据本发明的隔离开关极的一个实施方式中，另外或可选地规定，金属接触装置包括至少一个第一金属接触单元和与第一金属接触单元分开的至少一个第二金属接触单元。第一金属接触单元可以是第一金属接触指。第二金属接触单元可以是第二金属接触指。第一金属接触单元和第二金属接触单元彼此相对地被设置在金属壳体中，其中，第一金属接触单元和第二金属接触单元彼此接触。第一金属接触单元和第二金属接触单元可以彼此部分或整个地接触。在根据本发明的隔离开关极的实施方式中，另外或可选地规定，第一金属接触单元和第二金属接触单元被设置在至少一个
支架处，该支架由至少一个弹簧单元偏置。弹簧单元可以是任何类型的合适的弹簧单元，例如，用于每个触点的
压缩弹簧和/或圆形弹簧和/或板簧。在根据本发明的隔离开关极的另一实施方式中，另外或可选地规定，支架设置在至少一个第一凹槽和至少一个第二凹槽中，该第一凹槽设置在第一金属接触单元处，该第二凹槽设置在第二金属接触单元处。
[0026] 在根据本发明的隔离开关极的另一实施方式中，另外或可选地规定，金属接触装置包括至少一个第一金属接触单元、与第一金属接触单元分开的至少一个第二金属接触单元以及与第一金属接触单元和第二金属接触单元分开的至少一个第三金属接触单元。第一金属接触单元可以是第一金属接触指。此外，第二金属接触单元可以是第二金属接触指。此外，第三金属接触单元可以是第三金属接触指。第一金属接触单元和第二金属接触单元彼此相对地被设置在金属壳体中，其中，第一金属接触单元和第二金属接触单元彼此接触。第一金属接触单元和第二金属接触单元可以彼此部分或整个地接触。此外，第二金属接触单元和第三金属接触单元彼此相对地被设置在金属壳体中，其中，第二金属接触单元和第三金属接触单元彼此接触。第二金属接触单元和第三金属接触单元可以彼此部分或整个地接触。在根据本发明的隔离开关极的另一实施方式中，另外或可选地规定，第一金属接触单元、第二金属接触单元和第三金属接触单元被设置在至少一个支架处，该支架由至少一个弹簧单元偏置。弹簧单元可以是任何类型的合适的弹簧单元，例如，用于每个触点的压缩弹簧和/或圆形弹簧和/或板簧。在根据本发明的隔离开关极的另一实施方式中，另外或可选地规定，支架设置在至少一个第一凹槽、至少一个第二凹槽和至少一个第三凹槽中，该第一凹槽设置在第一金属接触单元处，该第二凹槽设置在第二金属接触单元处，该第三凹槽设置在第三金属接触单元处。
[0027] 在根据本发明的隔离开关极的实施方式中，另外或可选地规定，金属壳体包括至少一个第一壳体部和至少一个第二壳体部。第一壳体部和第二壳体部可以具有相同的结构。可选地，第一壳体部可以是第二壳体部的镜像元件。换言之，第一壳体部可以是在轴(例如，垂直轴)上反射的第二壳体部的镜像元件。第一金属接触单元、第二金属接触单元和/或第三金属接触单元中的每一个的第一部被设置在第一壳体部中，而第一金属接触单元、第二金属接触单元和/或第三金属接触单元中的每一个的第二部被设置在第二壳体部中。
[0028] 第一壳体部和第二壳体部可以彼此相对地设置并且可以连接到彼此，其中，开口设置在第一壳体部和第二壳体部之间。因此，金属接触装置以及第一金属接触单元、第二金属接触单元和/或第三金属接触单元部分地跨越开口。在根据本发明的隔离开关极的实施方式中，另外或可选地规定，第一壳体部具有至少一个第一机翼单元，并且第二壳体部具有至少一个第二机翼单元。第一壳体部可以包括两个第一机翼单元，而第二壳体部可以包括两个第二机翼单元。第一机翼单元和第二机翼单元均包括用于将第一壳体部连接到第二壳体部的连接装置。连接装置可以包括至少一个
螺纹连接件。本发明不限于作为连接装置的
螺纹连接件。相反，可以使用任何合适的连接装置，例如，
螺栓螺母连接件或
焊接连接件。另外，第一机翼单元包括至少一个第一切口，例如第一多边形和/或圆形切口，第二机翼单元包括至少一个第二切口，例如第二多边形和/或圆形切口。杆可以被设置在第一切口和第二切口中的每一个中。例如，多边形杆可以设置在第一多边形切口和第二多边形切口中的每一个中。另外或可选地，圆形杆可以设置在第一圆形切口和第二圆形切口中的每一个中。杆可以是聚合物绝缘杆。稍后将在本
说明书中解释杆的功能。
[0029] 第一机翼单元和第二机翼单元的多边形切口可以具有例如三
角形、正方形、五边形或六边形的形状。多边形杆的形状与第一多边形切口和第二多边形切口的形状相匹配。因此，多边形杆可以具有例如三角形、正方形、五边形或六边形的形状。本发明不限于第一机翼单元和第二机翼单元中的每一个中的多边形切口。相反，可以使用第一机翼单元和第二机翼单元中的任何合适形状的切口，例如圆形。在这种情况下，杆的形状将再次与第一机翼单元和第二机翼单元的切口形状相匹配，例如圆形。在根据本发明的隔离开关极的一个实施方式中，另外或可选地规定，连接装置包括至少一个埋头孔结构。此外，第一切口包括至少一个第一埋头孔结构，第二切口包括至少一个第二埋头孔结构。第一埋头孔结构可以包括至少一个第一
倒角、至少一个第一圆度和/或至少一个第一埋头孔结构切口。此外，第二埋头孔结构可以包括至少一个第二倒角、至少一个第二圆度和/或至少一个第二埋头孔结构切口。连接装置的埋头孔结构的使用为由聚合物和金属制成的任何连接装置提供了电场阴影效应，因此，减小或避免了可能在连接装置处产生的高电场。此外，前述第一埋头孔结构和第二埋头孔结构的使用以及倒角、圆度和切口的使用减少了由所谓的三相点引起的介电故障量，例如，在绝缘气体中和金属部件在高电压下连接到聚合物元件和绝缘气体的区域中产生的高电场。
[0030] 本发明还涉及一种隔离开关单元，该隔离开关单元包括至少一个第一隔离开关极，该第一隔离开关极具有至少一个上述或下述特征或者具有至少两个上述或下述特征的组合。此外，根据本发明的隔离开关单元还包括至少一个第二隔离开关极，该第二隔离开关极具有至少一个上述或下述特征或者具有至少两个上述或下述特征的组合。
[0031] 如上所述，在根据本发明的隔离开关单元的实施方式中，另外或可选地规定，杆(例如，多边形杆或圆形杆)设置在第一隔离开关极和第二隔离开关极中的每一个的金属壳体的第一壳体部和第二壳体部的机翼单元的每个切口中。在根据本发明的隔离开关单元的实施方式中，另外或可选地规定，第一隔离开关极和第二隔离开关极可绕旋
转轴旋转，并且杆被设置成与
旋转轴相距一定距离且平行。例如，该距离在5mm至800mm的范围内。使用该杆，以允许第一隔离开关极和第二隔离开关极一起绕旋转轴旋转。杆可以设置在低电场区域，例如，在工频电压下低于1kV/mm。杆在与旋转轴相距一定距离且平行的位置上的设置提供了一种不庞大的设置，并且因此提供了在隔离开关单元中设置几个隔离开关极的可能性。
[0032] 例如，由于杆的存在，第一隔离开关极和第二隔离开关极可在至少三个接触位置之间移动。接触位置可以是第一接触位置(接通位置(ON))、第二接触位置(断开位置(OFF))和第三接触位置(接地位置(EARTH))。
[0033] 在根据本发明的隔离开关单元的实施方式中，另外或可选地规定，如上所述，隔离开关单元包括第三隔离开关极，该第三隔离开关极具有至少一个上述或下述特征或者具有至少两个上述或下述特征的组合。在根据本发明的隔离开关单元的一个实施方式中，另外或可选地规定，杆被设置在第一隔离开关极、第二隔离开关极和第三隔离开关极中的每一个的金属壳体的第一壳体部和第二壳体部的机翼单元的每个切口中。在根据本发明的隔离开关单元的实施方式中，另外或可选地规定，第一隔离开关极、第二隔离开关极和第三隔离开关极可绕旋转轴旋转，并且杆被设置成与旋转轴相距一定距离且平行。例如，该距离在5mm至800mm的范围内。使用该杆，以允许第一隔离开关极、第二隔离开关极和第三隔离开关极绕旋转轴旋转。例如，通过使用杆，第一隔离开关极、第二隔离开关极和第三隔离开关极可在至少三个接触位置之间移动。接触位置可以是第一接触位置(接通位置(ON))、第二接触位置(断开位置(OFF))和第三接触位置(接地位置(EARTH))。
[0034] 杆可以是聚合物绝缘杆。它可以被设置在具有低电场(例如，在工频电压下低于1kV/mm)的区域中，这降低了
电介质发生故障的可能性。如上所述，本发明不限于上述或下述隔离开关极中的每一个的第一机翼单元和第二机翼单元中的多边形切口。相反，可以使用第一机翼单元和第二机翼单元中的任何合适形状的切口，例如圆形。然后，杆的形状将与上述或下述隔离开关极中的每一个的第一机翼单元和第二机翼单元的切口形状相匹配。
[0035] 本发明还涉及一种气体绝缘开关设备(GIS)，包括至少一个隔离开关极，该隔离开关极具有至少一个上述或下述特征或者具有至少两个上述或下述特征的组合。另外或可选地，根据本发明的GIS可以包括至少一个隔离开关单元，该隔离开关单元具有至少一个上述或下述特征中或者具有至少两个上述或下述特征的组合。
附图说明
[0036] 将参考附图在以下文本中更详细地解释本文描述的本发明的实施方式，其中：
[0037] 图1示出了气体绝缘开关设备的气体绝缘罐的示意图；
[0038] 图2示出了隔离开关单元的第一示意图；
[0039] 图3示出了根据图2的隔离开关单元的第二示意图；
[0040] 图4示出了隔离开关极的已拆卸的金属壳体和金属接触装置；
[0041] 图5示出了根据图4的隔离开关极的前视图；
[0042] 图6示出了根据图4的隔离开关极的第一示意图；
[0043] 图7示出了根据图4的隔离开关极的第二示意图；
[0044] 图8示出了根据图4的隔离开关极的侧视图；
[0045] 图9示出了根据图4的隔离开关极的另一侧视图；
[0046] 图10示出了断路器的第一实施方式的侧视图；
[0047] 图11示出了根据图10的断路器的示意图；
[0048] 图12示出了根据图10的断路器的另一示意图；
[0049] 图13示出了断路器的第二实施方式的侧视图；
[0050] 图14示出了根据图13的断路器的示意图；以及
[0051] 图15示出了绝缘体被装配到真空断续器的示意图。
具体实施方式
[0052] 图1示出了根据本发明的气体绝缘开关设备1000的气体绝缘罐100的示意图。隔离开关单元200和断路器单元300被设置在气体绝缘罐100中。隔离开关单元200通过第一导电单元201、第二导电单元202和第三导电单元203连接到断路器单元300。这将在下面进一步详细解释。第一导电单元201、第二导电单元202和第三导电单元203可以是适用于本发明的任何类型的导电单元。例如，第一导电单元201、第二导电单元202和第三导电单元203中的至少一个是母线。特别地，第一导电单元201、第二导电单元202和/或第三导电单元203是铜和/或铝制导体。
[0053] 现在解释根据本发明的隔离开关单元200。特别在图2和图3中示出隔离开关单元200。隔离开关单元200被设置在安装单元204上。安装单元204可以是不锈
钢板。第一隔离开关绝缘体205、第二隔离开关绝缘体206和第三隔离开关绝缘体207安装在安装单元204处。
第一隔离开关绝缘体205、第二隔离开关绝缘体206和第三隔离开关绝缘体207可以是本领域已知的标准圆柱形绝缘体。
[0054] 第一隔离开关绝缘体205被设置在第一电导体208处并机械地连接到第一电导体208。第一电导体208被设置在第一接触单元211处并导电地连接到第一接触单元211。第一隔离开关极214被设置在第一接触单元211处并导电地连接到第一接触单元211。第一接触单元211可以是枢转触点。换言之，第一隔离开关极214可以围绕旋转轴252旋转，该旋转轴
252垂直于第一接触单元211的表面对准。
[0055] 第二隔离开关绝缘体206被设置在第二电导体209处并机械地连接到第二电导体209。第二电导体209被设置在第二接触单元212处并导电地连接到第二接触单元212。第二隔离开关极215被设置在第二接触单元212处并导电地连接到第二接触单元212。第二接触单元212也可以是枢转触点。换言之，第二隔离开关极215可以围绕上述旋转轴252旋转，该旋转轴252垂直于第二接触单元212的表面对准。
[0056] 第三隔离开关绝缘体207被设置在第三电导体210处并机械连接地到第三电导体210。第三电导体210被设置在第三接触单元213处并导电地连接到第三接触单元213。第三隔离开关极216被设置在第三接触单元213处并导电地连接到第三接触单元213。第三接触单元213也可以是枢转触点。换言之，第三开关216可以围绕上述旋转轴252旋转，该旋转轴
252垂直于第三接触单元213的表面对准。
[0057] 如果使用
三相电力系统，则上述隔离开关极214、215和216中的每一个都用于电流的不同相。换言之，第一隔离开关极214用于电流的第一相，第二隔离开关极215用于电流的第二相，并且第三隔离开关极216用于电流的第三相。
[0058] 每个隔离开关极214、215和216可在至少两个接触位置之间移动。在图1至图3所示的实施方式中，每个隔离开关极214、215和216可在至少三个接触位置之间移动。接触位置是第一接触位置(接通位置(ON))、第二接触位置(断开位置(OFF))和第三接触位置(接地位置(EARTH))。图1示出了第一隔离开关极214的第一接触位置的第一触点217A、第二隔离开关极215的第一接触位置的第二触点217B和第三隔离开关极216的第一接触位置的第三触点217C。
[0059] 现在参考图4至图9详细解释第一隔离开关极214。由于第二隔离开关极215和第三隔离开关极216在结构上与第一隔离开关极214相同，因此下面也适用于第二隔离开关极215和第三隔离开关极216。
[0060] 第一隔离开关极214包括金属接触装置218和金属壳体219。金属接触装置218包括几个金属接触单元，每个金属接触单元具有第一部和第二部。每个金属接触单元可以是接触指，并且金属接触装置218和金属壳体219的设置可以是
手指包(finger packet)。特别地，金属接触装置218包括具有第一部220A和第二部220B的第一金属接触单元、具有第一部221A和第二部221B的第二金属接触单元以及具有第一部222A和第二部222B的第三金属接触单元。第一金属接触单元的第一部220A和第二部220B彼此相对地设置，并且在第一中间部分235A处彼此导电地连接。第二金属接触单元的第一部221A和第二部221B彼此相对地设置，并且在第二中间部分235B处彼此导电地连接。第三金属接触单元的第一部222A和第二部222B彼此相对地设置，并且在第三中间部分235C处彼此导电地连接。
[0061] 第一金属接触单元的第一部220A和第二金属接触单元的第一部221A壳体彼此相对地被设置在金属壳体219中，其中，第一金属接触单元的第一部220A和第二金属接触单元的第一部221A彼此接触或者彼此隔开一定距离设置。如下所述，该距离由支架和凹槽提供。此外，第一金属接触单元的第二部220B和第二金属接触单元的第二部221B壳体彼此相对地被设置在金属壳体219中，其中，第一金属接触单元的第二部220B和第二金属接触单元的第二部221B彼此接触或者彼此隔开一定距离设置。如下所述，该距离由支架和凹槽提供。
[0062] 此外，第二金属接触单元的第一部221A和第三金属接触单元的第一部222A壳体彼此相对地被设置在金属壳体219中，其中，第二金属接触单元的第一部221A和第三金属接触单元的第一部222A彼此接触或者彼此隔开一定距离设置。如下所述，该距离由支架和凹槽提供。此外，第二金属接触单元的第二部221B和第三金属接触单元的第二部222B壳体彼此相对被设置地在金属壳体219中，其中，第二金属接触单元的第二部221B和第三金属接触单元的第二部222B彼此接触或者彼此隔开一定距离设置。如下所述，该距离由支架和凹槽提供。
[0063] 第一金属接触单元的第一部220A、第二金属接触单元的第一部221A和第三金属接触单元的第一部222A被设置在第一支架223和第二支架224处。第一支架223被设置在沿着第一金属接触单元的第一部220A、第二金属接触单元的第一部221A和第三金属接触单元的第一部222A延伸的第一凹槽231中。此外，第二支架224被设置在沿着第一金属接触单元的第一部220A、第二金属接触单元的第一部221A和第三金属接触单元的第一部222A延伸的第二凹槽232中。第一支架223由第一弹簧单元227偏置，该第一弹簧单元227包括设置在金属壳体219的第一壳体部236中的三个
螺旋弹簧。第二支架224由第二弹簧单元228偏置，该第二弹簧单元228包括设置在金属壳体219的第一壳体部236中的三个螺旋弹簧。
[0064] 第一金属接触单元的第二部220B、第二金属接触单元的第二部221B和第三金属接触单元的第二部222B被设置在第三支架225和第四支架226处。第三支架225被设置在沿着第一金属接触单元的第二部220B、第二金属接触单元的第二部221B和第三金属接触单元的第二部222B延伸的第三凹槽233中。此外，第四支架226被设置在沿着第一金属接触单元的第二部220B、第二金属接触单元的第二部221B和第三金属接触单元的第二部222B延伸的第四凹槽234中。第三支架225由第三弹簧单元229偏置，第三弹簧单元229包括设置在金属壳体219的第二壳体部237中的三个螺旋弹簧。第四支架226由第四弹簧单元230偏置，第四弹簧单元230包括设置在金属壳体219的第二壳体部237中的三个螺旋弹簧。
[0065] 如上所述，每个弹簧单元227至230包括三个螺旋弹簧。然而，本发明不限于弹簧单元的这种结构。相反，可以使用适用于本发明的弹簧单元的任何结构。例如，对于每个触点，弹簧单元可以包括任何种类的压缩弹簧和/或圆形弹簧和/或板簧。
[0066] 如图4至图9所示以及如上所述，第一隔离开关极214的金属壳体219包括第一壳体部236和第二壳体部237。开口238被设置在第一壳体部236和第二壳体部237之间，其中，金属接触装置218部分地跨越开口238。
[0067] 第一金属接触单元的第一部220A、第二金属接触单元的第一部221A和第三金属接触单元的第一部222A被设置在第一壳体部236中，而第一金属接触单元的第二部220B、第二金属接触单元的第二部221B和第三金属接触单元的第二部222B被设置在第二壳体部237中。
[0068] 第一壳体部236具有第一机翼单元239和另一第一机翼单元240，这两个机翼单元239、240从第一壳体部236的第一主体253沿相反的方向延伸。此外，第二壳体部237具有第二机翼单元241和另一第二机翼单元242，这两个机翼单元241、242从第二壳体部237的第二主体254沿相反的方向延伸。第一机翼单元239、另一第一机翼单元240、第二机翼单元241和另一第二机翼单元242均包括用于将第一壳体部236连接到第二壳体部237的连接装置。特别地，第二机翼单元241和另一第二机翼单元242包括螺钉244的埋头孔结构243。埋头孔结构243为螺钉244提供电阴影效应，并因此减少或避免了可能在螺钉244处产生的高电场。螺钉244插入被设置在第一机翼单元239和另一第一机翼单元240处的螺纹。
[0069] 第一机翼单元239包括第一切口245，例如圆形切口，第二机翼单元241包括第二切口246，例如圆形切口。本发明不限于分别在第一机翼单元239和第二机翼单元241中的圆形切口245、246。相反，可以使用在第一机翼单元239和第二机翼单元241中的任何合适形状的切口，例如多边形。第一机翼单元239和第二机翼单元241的切口245、246分别可以具有例如三角形、正方形、五边形或六边形的形状。
[0070] 第一切口245包括第一埋头孔结构247，并且第二切口246包括第二埋头孔结构249。第一埋头孔结构247包括第一倒角248和/或圆度和/或切口。此外，第二埋头孔结构249包括第二倒角250和/或圆度和/或切口。
[0071] 如上所述，第一隔离开关极214、第二隔离开关极215和第三隔离开关极216的结构相同。因此，每个隔离开关极214至216包括切口。特别如图2和图3所示，杆251(例如，聚合物绝缘杆)被设置在所有三个隔离开关极214至216的每个第一切口和每个第二切口中。杆251的形状与第一切口和第二切口的形状相匹配。因此，杆251可以具有例如圆形或多边形，例如，三角形、正方形、五边形或六边形。第一隔离开关极214、第二隔离开关极215和第三隔离开关极216可绕上述旋转轴252旋转。与现有技术相比，杆251被设置成与旋转轴252相距一定距离且平行，以允许增加金属接触单元(指状物)的数量。此外，使用杆251，以允许第一隔离开关极214、第二隔离开关极215和第三隔离开关极216绕旋转轴252旋转。例如，由于杆251的存在，第一隔离开关极214、第二隔离开关极215和第三隔离开关极216可在三个接触位置之间移动。
[0072] 杆251被设置在具有低电场(例如，在工频电压下低于1kV/mm)的区域中，该区域降低了电介质故障的可能性。此外，前述第一埋头孔结构247和第二埋头孔结构249的使用以及第一倒角248和第二倒角250的使用减少了由所谓的三相点引起的介电故障量，例如在绝缘气体中和金属部件在高电压下连接到聚合物元件和绝缘气体的区域中产生的高电场。
[0073] 金属壳体219具有包括平滑曲率的外表面255。例如，金属壳体219的外表面255包括外表面255的一部分，该部分的曲率半径大于2mm。可选地，整个外表面255的曲率半径小于2mm。然而，本发明不限于这种曲率半径。相反，可以使用适用于本发明的任何曲率半径。例如，金属壳体219的外表面255的一部分具有小于或等于2mm的曲率半径，但是位于电场阴影中，而金属壳体219的外表面255的另一部分具有大于2mm的曲率半径。
[0074] 金属壳体219还包括算术平均偏差Ra形式的在大约0.2μm至100μm范围内的表面粗糙度，其中，边界包括在该范围内。
[0075] 例如，金属壳体219是镀铝和/或镀铜和/或镀银壳体。另外或可选地，金属接触装置219是镀铝和/或镀铜和/或镀银的接触装置。
[0076] 金属接触装置218包括外表面256。金属接触装置218的整个外表面256的至少50％被设置在金属壳体219中。例如，金属接触装置218的整个外表面256的至少60％或至少70％或至少80％被设置在金属壳体219中。此外，金属壳体219以这样的方式设置和延伸，使得其覆盖关键区域中诸如叶片尖端257(例如，参见图4)的金属接触装置218，并增加曲率半径，从而减小电场。通过将金属接触装置218封装在金属壳体219中来实现介电性能，特别是防止和处理不必要的放电的能力。
[0077] 通过在GIS 1000的气体绝缘罐100中设置隔离开关极214、215和216，可以减少绝缘气体(例如，SF6)的量，从而减少该气体对环境的不利影响。可选地，具有相对较小的
介电强度的更环保的气体可以用作绝缘气体。例如，可以使用诸如环境空气、二
氧化
碳或氮气的天然气可以作为绝缘气体。
[0078] 如上所述，本发明还涉及包括断路器300A的断路器单元300。例如，断路器单元300包括三个断路器300A，即第一断路器、第二断路器和第三断路器。这三个断路器300A具有相同的结构，现在对此进行解释。
[0079] 在图10至图12中示出断路器300A的第一实施方式。断路器300A包括真空断续器301，该真空断续器301包括第一活动触点302、第二固定触点303和第一中
心轴304。此外，断路器300A包括第一绝缘体305和设置在第一绝缘体305处的接触单元306。第一活动触点302可移动到接触单元306，以连接到接触单元306。第一活动触点302由致动机构移动，例如机械和/或
电子机构(图10至图12中未示出)。第一活动触点302可通过致动机构在打开位置和关闭位置移动。第一活动触点302在关闭位置与接触单元306接触。
[0080] 接触单元306是金属接触单元，例如铜制单元和/或铝制单元。此外，第一活动触点302是金属活动触点，例如铜制触点和/或铝制触点。此外，第二固定触点303是金属固定触点，例如，铜制触点和/或铝制触点。
[0081] 此外，根据图10至图12的断路器300A包括母线307。母线307是电导体，尤其是金属导体。例如，母线307是铜和/或铝制导体。它可以是扁平的形状。换言之，它可以具有大约1mm至100mm的厚度。母线307包括第一侧308和第二侧309。母线307的第一侧308和母线307的第二侧309彼此相对地设置。母线307的第一侧308与母线307的第二侧309相距一定距离。
母线307的第一侧308和第二侧309之间的距离在1mm至100mm的范围内，其中，边界在前述范围内。此外，母线307的第一侧308和第二侧309彼此平行地设置。
[0082] 断路器300A的真空断续器301被设置在母线307的第一侧308处。真空断续器301使用连接装置(例如，螺钉316)导电地安装到母线307上。
[0083] 断路器300A还包括第二绝缘体310。第二绝缘体310被设置在母线307的第二侧309处。使用第一螺钉317和第二螺钉318将第二绝缘体310机械连接到母线307。因此，第二绝缘体310也机械地连接到真空断续器301的第二固定触点303。
[0084] 第二绝缘体310具有第二中心轴311。第二绝缘体310的第二中心轴311平行于真空断续器301的第一中心轴304。
[0085] 真空断续器301是圆柱形断续器，其中，第一中心轴304是第一圆柱形轴。此外，第二绝缘体310是圆柱形绝缘体，其中，第二中心轴311是第二圆柱形轴。第一绝缘体305也是圆柱形绝缘体。第一绝缘体305具有第三中心轴312，即第三圆柱形轴。
[0086] 真空断续器301的第一中心轴304和第二绝缘体310的第二中心轴311
水平对准。此外，第一绝缘体305的第三中心轴312垂直对准。
[0087] 第一绝缘体305被设置在第一支撑装置313处。此外，第二绝缘体310被设置在第二支撑装置314处。第一支撑装置313和/或第二支撑装置314可以是适用于断路器300A的任何类型的支撑装置。特别地，第一支撑装置313和/或第二支撑装置314可以均是金属板，例如，钢和/或铝制板。
[0088] 接触单元306也被设置在绝缘
推杆315处。绝缘推杆315具有第四中心轴。第四中心轴与真空断续器301的第一中心轴304共线。因此，绝缘推杆315的第四中心轴也平行于第二绝缘体310的第二中心轴311。
[0089] 断路器300A的优点在于，它为真空断续器301提供了良好的结构支撑，特别是由于第二绝缘体310的第二中心轴311与真空断续器301的第一中心轴304对准。此外，由于根据本发明的断路器300A不使用复杂的聚合物保持装置来保持真空断续器301，所以断路器300A的制造成本可能比现有技术中已知的断路器低。相反，根据本发明的断路器300A使用真空断续器301的第一中心轴304和第二绝缘体310的第二中心轴311的简单对准结构。此外，断路器300A不提供真空断续器301的封装或
外壳。因此，没有聚合物
框架或聚合物部件围绕真空断续器301，例如特别是在距离真空断续器301 0.1mm至300mm的范围内。因此，真空断续器301周围的电场是均匀的，并且导致较少的介电故障。此外，如上所述，使用圆柱形绝缘体。这些都是价格低廉的，模块化的，且易于制造。因此，与现有技术中已知的断路器相比，使用这种圆柱形绝缘体，降低了制造断路器300A的成本。另外，根据本发明的断路器
300A具有紧凑的设计。
[0090] 在图13至图15中示出了断路器300A的第二实施方式。图13至图15所示的断路器300A的第二实施方式基于图10至图12所示的断路器300A的第一实施方式。相同的附图标记表示相同的部件。关于断路器300A的第一实施方式的所有前述解释也适用于如图13至图15所示的断路器300A的第二实施方式。
[0091] 图13至图15所示的断路器300A的第二实施方式具有不同的轴对准，而不是第二绝缘体310的第二中心轴311与真空断续器301的第一中心轴304平行对准。第二绝缘体310的第二中心轴311与真空断续器301的第一中心轴304共线，因此，也与绝缘推杆315的第四中心轴共线。
[0092] 如图15所示，断路器300A的第二实施方式包括设置在母线307和第二绝缘体310之间的中间板319。中间板319可以是金属板，特别是铝制板、钢制板和/或铜制板。中间板319包括第一通孔320和第二通孔321。母线307包括第一螺栓322和第二螺栓323。第一螺栓322被引导穿过第一通孔320，并由用于将中间板319被设置到母线307的第一螺母324缚牢。此外，第二螺栓323被引导穿过第二通孔321，并且由用于将中间板319设置到母线307的第二螺母325固定。
[0093] 中间板319包括第一螺钉元件326和第二螺钉元件327。此外，第二绝缘体310的第一端包括第一开口328和第二开口329，用于将第一螺钉元件326和第二螺钉元件327插入第二绝缘体310中，以用于将中间板319设置到第二绝缘体310。换言之，第二绝缘体310通过第一螺钉元件326、第二螺钉元件327、第一开口328和第二开口329被固定和/或安装到中间板319。第二绝缘体310的第二端可以连接到包括螺钉331的第二支撑装置314，该螺钉331插入第二绝缘体310的第二端。
[0094] 中间板319还包括槽332，连接装置330被设置在槽332中。因此，槽332为连接装置330提供了空间。连接装置330设置在母线307处，并且连接到真空断续器301的第二固定触点303。换言之，中间板319导电地和/或机械地连接到真空断续器301的第二固定触点303。
连接装置330是电导体。连接装置330可以是适用于根据本发明的断路器300A的任何类型的连接装置，例如，螺钉和/或螺母/螺栓连接。
[0095] 根据图13至图15的断路器300A的第二实施方式为真空断续器301的第二固定触点303提供了良好的支撑。这是有利的，因为真空断续器301的第二固定触点303通常被施加大约1500N或更大的力。
[0096] 如上所述，隔离开关单元200通过第一导电单元201、第二导电单元202和第三导电单元203连接到断路器单元300。如上所述，断路器单元300包括三个断路器300A。前述导电单元201、202和203中的每一个都连接到断路器单元300的断路器300A的一个接触单元306。
[0097] 通过考虑说明书和/或试图将本文公开的发明付诸实践，本发明的其他实施方式对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和示例仅被认为是示例性的，由所附权利要求指示本发明的真实范围和精神。
[0098] 附图标记列表
[0099] 100 气体绝缘罐
[0100] 200 隔离开关单元
[0101] 201 第一导电单元
[0102] 202 第二导电单元
[0103] 203 第三导电单元
[0104] 204 安装单元
[0105] 205 第一隔离开关绝缘体
[0106] 206 第二隔离开关绝缘体
[0107] 207 第三隔离开关绝缘体
[0108] 208 第一电导体
[0109] 209 第二电导体
[0110] 210 第三电导体
[0111] 211 第一接触单元
[0112] 212 第二接触单元
[0113] 213 第三接触单元
[0114] 214 第一隔离开关极
[0115] 215 第二隔离开关极
[0116] 216 第三隔离开关极
[0117] 217A 第一隔离开关极的第一触点
[0118] 217B 第二隔离开关极的第二触点
[0119] 217C 第三隔离开关极的第三触点
[0120] 218 金属接触装置
[0121] 219 金属壳体
[0122] 220A 第一金属接触单元的第一部
[0123] 220B 第一金属接触单元的第二部
[0124] 221A 第二金属接触单元的第一部
[0125] 221B 第二金属接触单元的第二部
[0126] 222A 第三金属接触单元的第一部
[0127] 222B 第三金属接触单元的第二部
[0128] 223 第一支架
[0129] 224 第二支架
[0130] 225 第三支架
[0131] 226 第四个支架
[0132] 227 第一弹簧单元
[0133] 228 第二弹簧单元
[0134] 229 第三弹簧单元
[0135] 230 第四弹簧单元
[0136] 231 第一凹槽
[0137] 232 第二凹槽
[0138] 233 第三凹槽
[0139] 234 第四凹槽
[0140] 235A 第一中间部分
[0141] 235B 第二中间部分
[0142] 235C 第三中间部分
[0143] 236 第一壳体部
[0144] 237 第二壳体部
[0145] 238 开口
[0146] 239 第一机翼单元
[0147] 240 另一第一机翼单元
[0148] 241 第二机翼单元
[0149] 242 另一第二机翼单元
[0150] 243 埋头孔结构
[0151] 244 螺钉
[0152] 245 第一切口
[0153] 246 第二切口
[0154] 247 第一埋头孔结构
[0155] 248 第一倒角
[0156] 249 第二埋头孔结构
[0157] 250 第二倒角
[0158] 251 杆，特别是聚合物绝缘杆
[0159] 252 旋转轴
[0160] 253 第一主体
[0161] 254 第二主体
[0162] 255 外表面
[0163] 256 外表面
[0164] 257 叶片尖端
[0165] 300 断路器单元
[0166] 300A 断路器
[0167] 301 真空断续器
[0168] 302 第一活动触点
[0169] 303 第二固定触点
[0170] 304 第一中心轴
[0171] 305 第一绝缘体
[0172] 306 接触单元
[0173] 307 母线
[0174] 308 母线的第一侧
[0175] 309 母线的第二侧
[0176] 310 第二绝缘体
[0177] 311 第二中心轴
[0178] 312 第三中心轴
[0179] 313 第一支撑装置
[0180] 314 第二支撑装置
[0181] 315 绝缘推杆
[0182] 316 螺钉
[0183] 317 第一螺钉
[0184] 318 第二螺钉
[0185] 319 中间板
[0186] 320 第一通孔
[0187] 321 第二通孔
[0188] 322 第一螺栓
[0189] 323 第二螺栓
[0190] 324 第一螺母
[0191] 325 第二螺母
[0192] 326 第一螺钉元件
[0193] 327 第二螺钉元件
[0194] 328 第一开口
[0195] 329 第二开口
[0196] 330 连接装置
[0197] 331 螺钉
[0198] 332 槽
[0199] 1000 气体绝缘开关设备。
