用于金属外壳气体绝缘高压开关设备的电缆接头

摘要

电缆接头用于有金属外壳的气体绝缘的高压开关设备。包括接线箱23，它包围与有效作用件相连接的连接部件，还包围电缆头14和终端接线柱15并与接线箱23相连接的电缆接头盒18。还有插入在终端接线柱15和连接部件之间的导电连接件。使导电连接件可方便地拆除，在拆除连接件之后在终端接线柱15和连接部件之间存在隔离区间的间距，为了使终端接线柱15的接地可靠，在这隔离区间内有安装简便的接地装置67。

说明书

本发明涉及一种用于有金属外壳气体绝缘高压开关设备的电缆接头。它是用于单相有金属外壳气体绝缘的高压开关设备的电缆接头，具有接线箱，它包围与气体绝缘高压开关设备的有效作用件相连的连接部件，还有与接线箱相连的电缆接头盒，它包围电缆头和终端接线柱，此外还有在终端接线柱和连接部件之间插入的导电连接件。

用来联接单相的高压电缆与单相的带金属外壳气体绝缘的开关设备的传统电缆接头在装配时比较费事，因为总是要做一些附带的匹配工作。而且从前的高压电缆如果在维护时或者在查视之后进行了通常的高压检验时，它要与气体绝缘开关设备分开，这就比较麻烦。

本发明的目的是提供一种用于单相的带金属外壳气体绝缘高压开关设备的新颖的电缆接头，它可以使高压电缆装拆简便而快速，同时使所配的电缆接地可靠又简单。

电缆接头用于单相的金属外壳气体绝缘的高压开关设备。它有接线箱，包容了与气体绝缘高压开关设备的有效作用件相连接的连接部件。另外还有与接线箱相连的电缆接头盒，它包围电缆头和终端接线柱。在终端接线柱和连接部件之间装入导电的连接件。导电连接件容易拆除。在拆除后在终端接线柱和气体绝缘开关设备的连接部件之间还有一段距离用作为隔离区间。在这隔离区间内可装入一个便于装配的接地装置，用于保证终端接线柱的可靠接地。这种结构的电缆接头是十分有利的并且允许作各种各样的高压检验而不会伤害为这些试验进行准备的人员。

导电连接件作成圆柱形的隔离杆(isolating rod)，一方面它可以推入交叉连接件的导电接触装置里，另一方面又能与终端接线柱实现导电连接。交叉连接件通过可去除的隔离件(isolatingpiece)与有效作用件导电连接。隔离件作为隔离杆的锁止机构可提高运行可靠性。

为了装入接地装置，在电缆接头盒内部或者在电缆接头盒和接线箱之间插入的中间法兰里设有安装槽。

本发明的其它结构型式均与从属权利要求的特点有关。

本发明的其它型式及相应的优点将在下面根据图加以详细说明。这些图也仅仅是一种可能的结构型式。

图1是有金属外壳气体绝缘开关设备输出区的侧视图，设备上装有本发明的电缆接头。

图2是很简化的电缆接头的断面

图3是带金属外壳气体绝缘开关设备局部简化断面图，在此高压电缆与设备的有效作用件是导电连接的。

图4是本发明的第一个电缆接头的简化断面图，纵轴的左边是接好的高压电缆，右边是连接之前的高压电缆或者电缆头。

图5是本发明的第二个电缆接头的简化断面图，纵轴的左边是接好的高压电缆，右边是连接之前的高压电缆或电缆头。

图6是一个用于装入电缆接头的接地装置。

图7是图6中接地装置的简化表示的俯视图。

所有图中作用相同的元件都用相同的附图标记表示，而所有对于直接理解本发明所不需要的部分都不表示出来。

图1表示一个单相的有金属外壳气体绝缘开关设备的输出区1的简化侧视图，该输出区1有由型钢做成的支承框架2。在支承框架2的边缘上装有角钢3，它用于连接支撑框架2与地基4。这种连接可以用来传力，当然它也允许支承框架2在放入地基里而此处并未表示出的支承轨上滑动。这种型式的金属外壳气体绝缘开关设备的母线5是相互重迭地垂直布置在直立位置的断路器6的一侧或二侧，输出处有电流互感器7，后面接隔离开关8。在隔离开关8的二侧，并在同一外壳里各装有接地装置9，10。隔离开关8的后面是电压转换器11。电缆接头12将引出的高压电缆13与气体绝缘的开关设备相连接。母线5各有一个纵轴。这二个母线系统中任何一个系统的那些纵轴都位于一个平面里相互重迭垂直布置。

图2表示电缆接头12的一个很简化的断面。输出的高压电缆装有电缆头14，在其终端装有导电的终端接线柱15。电缆头14还有终端法兰16，它借助于推力环17使电缆接头盒18压紧保证气密。电缆接头盒18包围着电缆头14和围绕着它充满了绝缘气体的空腔19。电缆接头盒18有连接法兰20，它通过中间法兰21与金属外壳气体绝缘开关设备的接线箱23的连接法兰22拧紧保证气密。空腔19与充满绝缘气体的接线箱23的内部相连。

接线箱23的第一个孔用设计作为限弧绝缘子的支承绝缘子2 4来封闭。穿过这支承绝缘子24接出导电接头25，它导电连接由接线箱23所包含的有效作用件和气体绝缘开关设备其它的有效作用件，这里是指邻近隔离开关8的有效作用件。接线箱23还有第二个孔，它用作为限弧绝缘子的支承绝缘子26来封闭。穿过支承绝缘子26接出导电接头27，它把接线箱23所包含的有效作用件和在接线箱23上部用法兰相连的电压转换器11相互连接。

在接线箱23的内部，导电接头25与此处未表示出的放在屏蔽罩28内部的接触装置相连接。在该接触装置内装入管状的或柱状的可以取出的隔离件29(isolating piece)，它与交叉连接件构成电气连接。交叉连接件30通过与导电接头27电气连接的导电块31保持定位。接线箱23还有另外的由封闭法兰32气密封闭的孔33。在安装或取出隔离件29时，孔33用作为安装孔。若在金属外壳气体绝缘开关设备上要连接二条平行的高压电缆13，那么在孔33上就可以用法兰连接其它的接线箱23，它包含有相应的有效作用件并且与另外一个电缆接头12相连接。为了与其余气体绝缘开关设备的有效作用件实现电气连接，只要相应地加长可取出的隔离件29即可。

在交叉连接件30与导电块31相反的另一侧有接触装置34，隔离杆(isolating rod)35插入在里面。该区域范围的结构见图3。隔离杆35与电缆头14的终端接线柱15电气连接。需要时可以穿过交叉连接件30将隔离件29拆卸下来。在装入状态下隔离件29阻止了隔离杆35由交叉连接件30向上伸出。只有卸下了隔离杆35或者它在确定位置定位了，那么才能装入隔离件29。隔离件29用作隔离杆35的附加锁止机构，在拆下隔离杆35之前必须先卸下导电块31。屏蔽罩36保证使终端接线柱15的棱边不会干扰该范围内的电场。

图3所简化表示的这部分断面表明了金属外壳气体绝缘开关设备内隔离杆35和高压电缆13与交叉连接件30导电相连，从而与其余开关设备的有效作用件相连接的这个范围。隔离杆35有一个基本上圆柱形的金属制成的导电元件37，中央有孔41，里面有多个台阶38，39，40。在孔41里穿有可旋转的螺杆42，其下端是一段带螺纹的杆段43，上面套有垫圈44，此外在杆段43上还拧有螺母45，固定住垫圈44。紧接着杆段43螺杆42还有一段具有光滑表面的杆段46，其直径稍大些。杆段46径向通过孔41的较细部分。孔41的较细部分在台阶38处终止。在台阶38上有垫片47，杆段46则穿过它后再伸出。螺杆42还有台阶48，位于垫圈47上面。

在螺杆42的另外一个台阶49上有圆柱形的配合件50，其上部整体做成六方头51。螺杆42的上端伸入配合件50下侧的中央凹槽里。螺钉52穿过配合件50并通过螺栓42中央的横孔，因此这二个部件能共同作用。螺钉52与配合件50拧紧，它不需要防松保险，因为如果隔离杆35安装正确的话，那么螺钉52的轴就位于在一个为配合件50而设的，在交叉连接件30内的凹槽53的边缘下面，因此螺钉52就永远不会在工作时松开。

凹槽53的底部用绝缘环54盖上，环的槽断面例如可为L形。配合件50就支撑在这环54上，因此当配合件50旋转时不会产生金属摩擦。此外环54还阻止了配合件50在侧面接触凹槽5 3的内壁。这些绝缘都是必不可少的，从而可避免工作时泄漏电流直接流经螺杆42、螺钉52和配合件50，并且在装有螺旋状触头的用于工作电流的接触装置34处经过，而流入交叉连接件30，同时产生不允许的熔蚀点以及与此有关的起破坏作用的污染颗粒。为了避免这种金属磨砺性颗粒，也可以在垫圈44的二侧面以及垫圈47的二侧面都加上塑料制垫片，例如聚四氟乙烯。

将螺杆42装入导电元件37里之后，螺母45就与螺杆42紧紧连接，例如可以用胶粘连接。孔41的最下部分作成接触装置55，在二个槽里都放入了螺旋触头(spiral contacts)56。通过这接触装置55保证了隔离杆35和终端接线柱15之间的导电连接。

图3还比较清楚地表示出了中间法兰21。中间法兰21的内侧面有具有平行侧面的安装槽57，用于安装接地装置的元件。安装槽57也可以在电缆接头盒18的上部，尤其是在连接法兰20里，或者也可以在连接箱23的连接法兰22里，此时就不用中间法兰21。此外，中间法兰21在其面向接线箱23和电缆接头盒18的端面各有一个未标出的装有O形圈的槽。此外，在端面还有其它一些没有表示出的槽用来放抗腐蚀的油脂。

图4表示本发明的第一个电缆接头的简化的部分断面。这里所用的电缆头14的终端接线柱15直接装入到隔离杆35的接触装置55里。终端接线柱15的中心有螺孔58，螺杆42的杆段43的螺纹就拧入里面，若杆段43与螺孔58结合，那么通过六方头51的相应转动就可以使螺杆42旋转，从而使终端接线柱15的端部59在向着隔离杆35的台阶40的方向上进入接触装置55里面。一旦端部59碰上台阶40，并且用一个预定的转矩拧紧六方头51，那么也就正确地形成了电缆接头的电流路径。配合件50的六方头51现在就不再伸入隔离件29通过的路径上，这进一步表明了电缆接头的电流路径是正确的，因此紧接着就可以装入隔离件29。终端接线柱15有孔60，它用来装插头。对于这种电缆头14，在终端接线柱15和隔离杆35之间的连接还必须另外承受压力，对于装配好的电缆接头12，该压力则通过空腔19内的绝缘气体的压力，例如SF₆，作用到电缆头14上。

图5表示本发明的第二个电缆接头简化的部分断面。这里所用电缆头14的终端接线柱15并不直接装入外形尺寸相应于图4所示的隔离杆35的接触装置55里。这里还在中间接入合适的适配器61，其圆柱形的部分装入接触装置55里，而且它具有一个与终端接线柱15的端部59相适配的法兰62。法兰62用螺钉63与终端接线柱15相连，螺钉63与端部59的相应螺孔64配合。适配器61由导电良好的金属制成，其接触部分如同其余位于电流路径内的接触部分一样都要镀银。在适配器61的圆柱形部分上装有屏蔽罩36，它介电防护法兰62的棱边的螺钉63的边缘。屏蔽罩36必须与适配器61有良好的电接触，其实现的方法是在内部将装有螺旋触头65的槽放入屏蔽罩36里面。屏蔽罩36有孔60，用来装插头。

适配器61在其向着隔离杆35的一侧中央有螺孔66，螺杆42的杆段43的螺纹就拧配入这个孔里。若杆段43与螺纹66配合时，通过相应地转动六方头51；从而转动螺杆42，使得适配器61并通过它使终端接线柱15的端部59都在隔离杆35的台阶40的方向拉进接触装置55里。一旦适配器61的端部靠上了台阶40并用预定转矩拧紧六方头51，那么电缆接头的电流路径就正确形成了。这时，配合件50的六方头51就不再伸入隔离杆29的所通过的路径里，这进一步说明了电缆接头的电流路径是正确的，因此就可以接着装入隔离件29。对于这种电缆头14，终端接线柱15和隔离杆35之间的连接并不需要承受任何附加的压力，而对于装配好的电缆接头12，该压力是通过空腔19里面的绝缘气体压力，例如SF₆而作用到电缆头14上的，因为在这种型式里电缆头14的圆锥形外壁承受了气体压力，它是由固体绝缘材料制成的。

适配器61也可以做成适应于其它类型的终端接线柱15，因此也就与这里所示的二种电缆头14不同，它可用于固体材料绝缘的高压电缆，可以没有问题地连接到有金属外壳气体绝缘的开关设备上。也可以想象，在一定条件下也要相应地对电缆接头盒18进行修改。电缆接头12作相应的修改那么也就能用于连接充油电缆。

图6表示了用来装入前面所述种类的电缆接头的接地装置67。图7表示按图6的接地装置67的简化表示的俯视图。包围着这些装置的壳体的轮廓则只用虚线表示，以便使看图时更清晰。在装入这接地装置67之前必须去掉隔离杆35，因此在终端接线柱15和/或适配器61和交叉连接件30之间就有一个足够大的隔离空间。二个扇形块68，在这里大致相对放置，推入中间法兰21的安装槽57里面。这些扇形块68是由一个环切成的，其宽度大致要使安装时放在它上面的圆形板69始终不能够在它们之间穿过，而且要保持一定的间隙，使壳体的铸造误差不会损害接地装置67的功能。通过板69的中间穿过一个螺栓70，它将板69与适配器61相连接并将板69压向扇形块68。

此外板69还有切口71，其位置允许放置拧在其中一个扇形块68上的插座72，它伸出在扇形块68之上。插座72穿过扇形块68。在下面用螺纹连接件73将挠性的绝缘电缆74永久地固定在插座72上，因此也就固定在扇形块68上。电缆74的另一端有插头75，插入于孔60里。电缆74把屏蔽罩36和与之相连的适配器61与具有外壳相同位(通常这就是接地电位)的扇形块68电气连接。在插座72里还插入一个插头76，它固定在一根挠性的绝缘电缆77上。电缆77穿过孔33到接线箱23的外面而接至一个裸露金属夹紧钳78，夹紧钳78夹紧在接线箱23的法兰上。该电缆77把扇形块68接至接线箱23的电位上。

为了在扇形块68和中间法兰21之间形成良好的电气接触，接地装置67至少有二个扇形块68，它们在推入安装槽57里的部分要有一个突起的用胶粘入未标明的槽内的O形圈79。装有O形圈79的扇形块68的厚度稍大于具有平行侧面的安装槽57的开口宽度，因此将扇形块68推入安装槽57时总是在扇形块68和安装槽57的金属侧面之间出现刮擦，因此至少在有些地方会破坏导电不太好的氧化层，这样就总是能保证了具有相对较好的电接触。此外O形圈79阻止了扇形块68从安装槽57里滑出。一旦当板69放在扇形块68上时，这种板69的形状就不可能再使扇形块68从安装槽57里滑出。

安装接地装置67时首先通过电缆77将扇形块68与夹紧钳78相连。此后将夹紧钳78与接线箱23的法兰导电连接。只是在这样使扇形块68可靠接地之后才与紧固在上面的电缆74一起通过孔33穿入隔离空间。这里首先将装在电缆74上的插头75插入用于此目的的孔60里。这样终端接线柱15就顺利接地，从而避免了安装人员的危险。把与电缆74紧固连接的扇形块68推入了安装槽57里面。这样终端接线柱15与外壳电气连接，并且保证了使高压电缆13接规程实现接地。

紧接着，借助插头76使电缆77与扇形块68分开并且将夹紧钳78移去。现在即可以没有危险地装入第二个扇形块。此后安放板69并用螺栓70与终端接线柱15紧密地连接起来。孔33又用封闭法兰32气密封闭。这部分设备可以在高压检验之前按已知方式充满绝缘气体，例如SF₆。通过接地装置67保证了对于金属外壳气体绝缘开关设备的有效作用件的试验所施加的高电压无论如何也不会施加于电缆头14和高压电缆13上。在高压检验结束之后再一步步地按安装时相反的次序把接地装置67拆除，因此也不会对安装人员产生危险。

若高压电缆13要做高压检验，那么仍保留隔离杆35，但拆去隔离件29，借助于一个检验套管并通过导电接头27，对高压电缆13施加所要加的试验电压。