[发明专利]电力开关装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在独立权利要求1的前序部分中所描述的那种类型的电力开关装置。更特别地，本发明涉及一种换向开关装置或一种开关装置，这种设备用于电压超过1千伏的带负载抽头变换器。

背景技术

在电力系统中，理想的是提供电压控制以便维持系统中的电压。通常，通过改变系统中的变压器的比来实现电压的控制。为此目的，让一个可控变压器带有一个或多个调节绕组，这些绕组借助于带负载抽头变换器，与该变压器的初级或次级绕组连接或断开。一般来说，有两种类型的带负载抽头变换器，称为，选择器开关型的抽头变换器和换向开关型的抽头变换器。在换向开关型的抽头变换器中，电力被一个特殊的开关装置即一个所谓的换向开关切断，而调节绕组的选择是通过一个独立的开关装置即一个所谓的开关来完成的。在一个选择器开关类型的带负载抽头变换器中，调节绕组的选择和电力的切断是在同一个操作中并且由同一个器件来完成的，该器件即所谓的选择器开关电极，其中换向开关的功能和开关功能合二为一。带负载抽头变换器可由机械设计而获得，其中开关和换向开关功能由一个开关装置实现，该开关装置通过由操纵装置操纵的可动接触元件来闭合和打开电路。带负载抽头变换器也可完全由电力设计而获得，其中开关和换向开关功能可以由一个半导体开关来实现，该半导体开关通过控制该开关装置中的半导体的导电性来闭合和打开电路。

从出版的PCT申请SE97/00875中，已知一种变压器，组成其绕组的电缆有一个导电的导体、一个包围着该导体的半导电内层、一个包围着该内层的电绝缘电缆体和一个包围着该电缆体的半导电外层。内层与导体电接触并且有与该导体相同的电势。外层的电势是可控的，并且通常通过将外层接地而将其电势设置为零。这样的绕组具有这样的性质，即在电缆体中，也即在内外层之间，封闭包围着电缆的导体的电场。由于外层有恒定的电势，相邻绕组被证明不需要相互绝缘。另外，如果外层的电势与地连通，绕组就不需要与变压器芯绝缘，并且变压器可以在没有任何电绝缘的变压器油的条件下进行操作，这带来了很多技术和环境上的优点。

当采用传统的带负载抽头变换器来控制上述类型的电缆绕制的变压器时，调节绕组的电缆的内层、电缆体和外层在调节绕组与带负载抽头变换器连通时必须断开。场封闭能力连同电缆绕制的变压器的很多优点一起丢失。在电缆的端部，必须采用昂贵的电缆端头，并且在带负载抽头变换器中，需要用绝缘油或大的间隙来防止电击穿。

发明内容

本发明的目的是实现一种场封闭开关装置，该装置包括一个开关装置以便在一第一电缆和至少一个第二电缆之间接通或断开电路，这些电缆有一个电导体、一个包围着该导体的内部半导电层、一个包围该内层的电绝缘电缆体、和一个包围该电缆体的外部半导电层。

根据本发明，该目的是通过一个新型的开关装置而得以实现的，该开关装置具有独立权利要求1的特征部分所述的特征。

根据本发明的开关装置，其包括：

一个包围着开关装置、并且至少包括一个连接到第一电势上的导电或半导电的场控制体的场控制装置；

一个包围着该场控制装置的电绝缘固态体；

一个包围着该固态体并且与第二电势连通的导电或半导电护罩；和

至少两个可彼此相对移动的接触元件，其中一个接触元件与第一电缆的导体电导通，而另一个接触元件与第二电缆的导体电导通，这些接触元件都可以通过一个操纵装置在闭合位置和打开位置之间被操纵。

场控制体和护罩为导电或半导电的事实在这个意义上意味着，在常温下，他们的电阻小于10,000欧姆。

就场封闭能力而言，场控制装置与电缆的内层相一致，并且在开关装置内实际上是作为这些层的延续而起作用。同样，绝缘体与电缆的电缆体相一致，而护罩与电缆的外层相一致。

场控制体的电势最好基本上与电缆导体的电势相一致，而护罩的电势最好基本上与电缆外层的电势相一致。

根据本发明的一个优选实施例，场控制体至少与电缆的一个内层电连通。

根据本发明的另一个实施例，护罩与电缆的至少一个外层电连通。

绝缘体承受了场控制体与护罩之间的电压差。在打开位置时各电缆的电压差由开关装置来承受，例如由可动接触元件之间的空气间隙或由电力半导电体装置来承受。

附图说明

下面，将参考附图对本发明进行更详细的说明，其中：

图1显示了本发明的第一实施例；

图2显示了本发明的第二实施例；和

图3和4显示了本发明的第三实施例。

具体实施方式