固体绝缘断路开关转让专利
申请号 : CN200610080330.1
文献号 : CN1862901B
文献日 : 2010-10-06
发明人 : 柳炼
申请人 : LS产电株式会社
摘要 :
提供一种固体绝缘断路开关，其包括和外部电气设备电连接的基础框架，产生转动力的驱动组件，外侧表面具有螺纹的轴，由驱动组件产生的转动力使轴转动，具有电连接到主线的固定接触点的定子，电连接到基础框架的外连接出口的动子，通过轴的转动，动子在定子的固定接触点和从定子的固定接触点分离断开的位置之间前后移动，在基础框架和定子之间提供的隔板，以及在驱动组件和轴之间提供的动力传输组件，用于将驱动组件产生的转动力传输到轴。本发明通过在断路开关的部件之间使用绝缘固体隔板代替绝缘气体可以使得断路开关的尺寸缩减。
权利要求 :
1.一种固体绝缘断路开关，包括：
由绝缘固体材料制成的基础框架，该基础框架在一个方向上具有通道，并且内部具有和外部电气设备电连接的外连接出口；
产生转动力的驱动组件；
由绝缘固体材料制成、且外侧表面具有螺纹的轴，由驱动组件产生的转动力使该轴转动；
具有固定接触点的定子，该固定接触点电连接到主线并由绝缘固体材料包围；
动子，通过该动子与轴的螺纹啮合，该动子电连接到基础框架内部的外连接出口，通过所述轴的转动，动子在与定子的固定接触点连接的位置和从定子的固定接触点分离断开的位置之间前后直线移动；
由绝缘固体材料制成的隔板，其设置在基础框架和定子之间，以使基础框架和定子电绝缘，该隔板具有允许动子穿过的内空空间；以及设置在驱动组件和所述轴之间的动力传输组件，用于将驱动组件产生的转动力传输到轴上，并将驱动组件和所述轴电绝缘。
2.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，其中在直线上依次设置驱动组件、动力传输组件、基础框架、隔板和定子。
3.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，还包括由绝缘固体材料制成的板，至少在动力传输组件和基础框架之间的间隔、在基础框架和隔板之间的间隔以及隔板和定子之间的间隔中的一个间隔中提供该板，该板具有延长表面绝缘距离的波纹区域。
4.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，
其中所述轴按以下方式设置，该轴穿过该动子以提供动力，使得动子在直线上移动，该轴的一端被定子支撑并可以在定子中转动，该轴的另一端由动力传输组件驱动并支撑，分别在该轴的外表面和动子的内表面上形成螺纹，使得通过所述轴与动子的螺纹啮合，该轴移动到动子中，并且其中在动子的外表面上形成防转动槽，当轴转动时使得动子在直线上移动，在基础框架上形成防转动销，从基础框架上凸起的所述防转动销插入到所述防转动槽中，由此防止动子转动并使得动子在直线上移动。
5.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，其中基础框架内部进一步包括电连接到动子的基础框架导体，并且基础框架内部的外连接出口具有外连接导体。
6.如权利要求5所述的固体绝缘断路开关，其中该外连接出口包括凸起出口和内缩出口中的至少一个，所述凸起出口和内缩出口都由导体材料制成以构成外连接导体，并被固定和电连接到在所述基础框架的内表面上设置的基础框架导体。
7.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，其中动子以单体形式构成，并沿着该单体的两端部区域的每个端部区域的外表面设置接触环。
8.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，其中动子包括：
内连接活动导体，其通过内连接活动导体和轴的螺纹啮合与轴连接，并通过轴的转动，在内连接活动导体从定子的固定接触点断开的位置和内连接活动导体与定子的固定接触点连接的位置之间前后移动；和外连接活动导体，其连接到内连接活动导体以便被驱动，并且其像内连接活动导体在直线上移动一样，在同样方向上直线移动。
9.如权利要求8所述的固体绝缘断路开关，
其中内连接活动导体具有内空空间，在内连接活动导体的内表面上形成螺纹，在内连接活动导体的外表面上形成导向槽，并沿着内连接活动导体面对定子的端部区域的外表面设置内连接接触环，由此在内连接活动导体与定子的固定接触点连接的状态下内连接接触环连接到定子的固定接触点；
其中外连接活动导体的内径大于内连接活动导体的外径，以使得内连接活动导体前后移动到外连接活动导体内，沿着外连接活动导体的一端区域的外表面设置外连接接触环，使得外连接接触环电连接到基础框架内部的外连接出口，并且沿着外连接活动导体的长度方向在其外表面上设置防转动槽，使得从基础框架的内表面上凸起的防转动销插入到该防转动槽中，并由此使得外连接活动导体在没有转动的情况下在直线方向上移动；
并且其中被插入到内连接活动导体中的导向销被设置在外连接活动导体上用于与内连接活动导体上的导向槽啮合，用于防止内连接活动导体转动，并通过导向销与内连接活动导体上的导向槽一末端壁的接触获得在直线上移动的动力。
10.如权利要求8所述的固体绝缘断路开关，其中动子在内连接活动导体和外连接活动导体之间具有多个中间导体，每个中间导体都具有内空空间。
11.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，其中所述隔板的内表面具有波纹区域。
12.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，其中动力传输组件包括：在驱动组件和轴之间设置的至少一个转子，其由驱动组件带动转动并使轴转动；和由绝缘固体材料制成的壳体，其支撑转子并使转子可以转动。
13.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，其中动力传输组件包括：多个环形转子，每个都具有在转子一个中央侧形成的凸起轴区域和在该转子另一中央侧形成的轴收纳区域，用于将一个转子的凸起轴区域装配到另一个转子的轴收纳区域中；和多个绝缘固体材料制成的壳体，其支撑转子并使转子能够转动；和绝缘固体材料制成的板，其设置在相邻的壳体之间，其中壳体和板具有它们各自对应的凸起区域和内缩区域，以使该壳体和板相互紧密装配在一起。
14.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，其中驱动组件包括：主转轴，所述主转轴连接到动力传输组件并且驱动动力传输组件转动；
和该主转轴一起转动的主转动齿轮；和
使主转动齿轮转动的电机。
15.如权利要求1所述的固体绝缘断路开关，其中所述轴由绝缘强化塑料制成，而基础框架和隔板由绝缘环氧树脂制成。
16.如权利要求3所述的固体绝缘断路开关，其中该板由绝缘硅制成。
17.如权利要求12所述的固体绝缘断路开关，其中所述壳体由绝缘环氧树脂制成。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种构成开/关装置的断路开关，并且特别涉及一种固体绝缘断路开关，其通过使用绝缘固体，使尺寸和常规断路开关相比得到缩减。
背景技术
断路开关(dsconnection switch)用于在断电后断开电路，并且由于断路开关不断绝而是允许电流流动，因此其不同于负载开关(load/break switch)。断路开关是一种开/关装置(make/break apparatus)的部件，该开/关装置安装在电力传输站或变电站内，当根据电流流动停止而需要改变与主电路的连接时用于切断电路。
为了使主电路相互绝缘或与地绝缘，将断路开关封装在密封的金属容器中，该金属容器的内部填充有例如空气，或者具有比空气更高绝缘系数的SF6气体的绝缘材料。
断路开关发展出许多开关结构，其根据电流流动的停止，执行与主电路的连接或者从主电路断开连接。现在将介绍如图1所示使用SF6气体的开关装置内的断路开关。
图1A是表示常规断路开关处于断路状态的前视图。图1B是表示常规断路开关处于连接状态的前视图。图2是如图1A所示常规断路开关的平面图。
该断路开关包括设置在充有绝缘气体的容器210内部的主线(main bus)201，固定到主线201的定子230，转动从而连接到定子230或与定子230断开、并与套管202连接的动子220，驱动动子220的驱动单元260，传输从驱动单元260产生的动力的动力传输轴240，以及将动力传输到主电路和保持从主电路断开的连接器250。
图1A是表示常规断路开关处于断路状态的前视图。该断路状态意味着断路开关从主电路断开，更具体地是动子220与定子230断开。
当在断开状态下接收到电连接信号时，通过电机驱动该驱动单元260，例如按照逆时针50度旋转动力传输轴240。结果，通过销与动力传输轴240连接的连接器250向下运动，并逆时针转动50度到达如图1B所示的位置上。由此，将动子220连接到定子230，使得主线201、定子230、动子220以及套管202相互电连接，使其可以操作该开/关装置。下文中将其称为“连接状态”。
相反地，当在连接状态下接收到电断开信号时，该驱动单元260，例如按照顺时针50度旋转动力传输轴240。因此，通过销与动力传输轴240连接的连接器250向上运动，并顺时针转动50度，形成动子220与定子230断开的断开状态。
在具有双主线的开/关装置中，双主线的每一个都设置有断路开关。这样，当一个主线出现故障时，可以使用另一主线来提供动力。开/关装置中的双主线配置取决于在主线和容器210之间的位置关系。实践中相互平行地设置主线。
朝向自动化、小型化，高可靠性和低费用的近期趋势需要开/关装置包括顺应近期趋势发展的上述断路开关。
因此，除了执行根据电流流动的停止改变连接到主电路的基本功能之外，该断路开关必须使各主电路(对应于各相)之间以及主电路和地之间所需的绝缘空间最小化，以减小开/关装置的尺寸。
但是，使用气体间隔作为绝缘材料给包括断路开关的开/关装置尺寸的减小带来了限制。
通过在断路开关的某些部件之间提供绝缘固体材料隔板以取代绝缘气体的使用，或者增加气体压强以保持断路开关各部件之间的绝缘，断路开关的尺寸已经得到了缩减。这可以大大减小断路开关的尺寸，但需要例如清理主线、检查气压或类似的日常维护操作。在断路开关中使用SF6气体作为绝缘气体是全球范围内被限制的，因为SF6气体使大气温度升高。
为了使主电路相互绝缘或与地绝缘，将断路开关封装在密封的金属容器中，该金属容器的内部填充有例如空气，或者具有比空气更高绝缘系数的SF6气体的绝缘材料。
断路开关发展出许多开关结构，其根据电流流动的停止，执行与主电路的连接或者从主电路断开连接。现在将介绍如图1所示使用SF6气体的开关装置内的断路开关。
图1A是表示常规断路开关处于断路状态的前视图。图1B是表示常规断路开关处于连接状态的前视图。图2是如图1A所示常规断路开关的平面图。
该断路开关包括设置在充有绝缘气体的容器210内部的主线(main bus)201，固定到主线201的定子230，转动从而连接到定子230或与定子230断开、并与套管202连接的动子220，驱动动子220的驱动单元260，传输从驱动单元260产生的动力的动力传输轴240，以及将动力传输到主电路和保持从主电路断开的连接器250。
图1A是表示常规断路开关处于断路状态的前视图。该断路状态意味着断路开关从主电路断开，更具体地是动子220与定子230断开。
当在断开状态下接收到电连接信号时，通过电机驱动该驱动单元260，例如按照逆时针50度旋转动力传输轴240。结果，通过销与动力传输轴240连接的连接器250向下运动，并逆时针转动50度到达如图1B所示的位置上。由此，将动子220连接到定子230，使得主线201、定子230、动子220以及套管202相互电连接，使其可以操作该开/关装置。下文中将其称为“连接状态”。
相反地，当在连接状态下接收到电断开信号时，该驱动单元260，例如按照顺时针50度旋转动力传输轴240。因此，通过销与动力传输轴240连接的连接器250向上运动，并顺时针转动50度，形成动子220与定子230断开的断开状态。
在具有双主线的开/关装置中，双主线的每一个都设置有断路开关。这样，当一个主线出现故障时，可以使用另一主线来提供动力。开/关装置中的双主线配置取决于在主线和容器210之间的位置关系。实践中相互平行地设置主线。
朝向自动化、小型化，高可靠性和低费用的近期趋势需要开/关装置包括顺应近期趋势发展的上述断路开关。
因此，除了执行根据电流流动的停止改变连接到主电路的基本功能之外，该断路开关必须使各主电路(对应于各相)之间以及主电路和地之间所需的绝缘空间最小化，以减小开/关装置的尺寸。
但是，使用气体间隔作为绝缘材料给包括断路开关的开/关装置尺寸的减小带来了限制。
通过在断路开关的某些部件之间提供绝缘固体材料隔板以取代绝缘气体的使用，或者增加气体压强以保持断路开关各部件之间的绝缘，断路开关的尺寸已经得到了缩减。这可以大大减小断路开关的尺寸，但需要例如清理主线、检查气压或类似的日常维护操作。在断路开关中使用SF6气体作为绝缘气体是全球范围内被限制的，因为SF6气体使大气温度升高。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种断路开关，通过使用绝缘固体材料取代绝缘气体减小了该断路开关的尺寸，由此增强了互用性和可靠性。
为了实现这些和其它优点并符合本发明的目的，这里作为体现和概括介绍，提供一种断路开关，包括由绝缘固体材料制成的基础框架，该基础框架在一个方向上具有通道并且内部具有和外部电气设备电连接的外连接出口，产生转动力的驱动组件，由绝缘固体材料制成且外侧表面具有螺纹的轴，由驱动组件产生的转动力使轴转动，具有电连接到主线并由绝缘固体材料包裹的固定接触点的定子，通过动子与轴的螺纹啮合电连接到基础框架的外连接出口的动子，通过轴的转动，动子在定子的固定接触点和从定子的固定接触点分离断开的位置之间前后移动，由绝缘固体材料制成的隔板，将隔板提供在基础框架和定子之间以使基础框架和定子电绝缘，隔板具有允许动子穿过的内空空间，以及在驱动组件和轴之间提供的动力传输组件，用于将驱动组件产生的转动力传输到轴上并将驱动组件和轴电绝缘。
从下面结合附图对本发明的详细介绍，上述内容和本发明的其它目的、特点、方面和优点将变得更清楚。
为了实现这些和其它优点并符合本发明的目的，这里作为体现和概括介绍，提供一种断路开关，包括由绝缘固体材料制成的基础框架，该基础框架在一个方向上具有通道并且内部具有和外部电气设备电连接的外连接出口，产生转动力的驱动组件，由绝缘固体材料制成且外侧表面具有螺纹的轴，由驱动组件产生的转动力使轴转动，具有电连接到主线并由绝缘固体材料包裹的固定接触点的定子，通过动子与轴的螺纹啮合电连接到基础框架的外连接出口的动子，通过轴的转动，动子在定子的固定接触点和从定子的固定接触点分离断开的位置之间前后移动，由绝缘固体材料制成的隔板，将隔板提供在基础框架和定子之间以使基础框架和定子电绝缘，隔板具有允许动子穿过的内空空间，以及在驱动组件和轴之间提供的动力传输组件，用于将驱动组件产生的转动力传输到轴上并将驱动组件和轴电绝缘。
从下面结合附图对本发明的详细介绍，上述内容和本发明的其它目的、特点、方面和优点将变得更清楚。
附图说明
包含在说明书中并与其结合作为其一部分的附图用于提供对本发明的进一步理解，表示本发明的实施例并和文字描述一起用于解释本发明的概念。
这些附图中：
图1A是表示处于断开状态的常规断路开关的前视图；
图1B是表示处于连接状态的常规断路开关的前视图；
图2是如图1A所示的常规断路开关的平面图；
图3是表示根据本发明实施例装配的断路开关的分解透视图；
图4A是如图3所示断路开关的一个平面图；
图4B是沿图4A的线III-III的截面图，表示该断路开关的断开状态；
图5是表示断路开关断开状态的图4B的截面图；
图6是在图4B中所示的基础框架、隔板、定子和类似部分的分解透视图；
图7是用于解释动子和轴的配置和操作所必须的分解透视图；
图8A是动力传输组件的透视图；
图8B是如图8A所示的动力传输单元的分解透视图；
图8C是动力传输组件的截面图；
图9A是动力传输组件的分解透视图；
图9B是用于说明在图9A中使用的组合方式所必要的透视图；
图10A是在图4B中所示的驱动组件的透视图；和
图10B是说明图10A的操作关系的视图。
这些附图中：
图1A是表示处于断开状态的常规断路开关的前视图；
图1B是表示处于连接状态的常规断路开关的前视图；
图2是如图1A所示的常规断路开关的平面图；
图3是表示根据本发明实施例装配的断路开关的分解透视图；
图4A是如图3所示断路开关的一个平面图；
图4B是沿图4A的线III-III的截面图，表示该断路开关的断开状态；
图5是表示断路开关断开状态的图4B的截面图；
图6是在图4B中所示的基础框架、隔板、定子和类似部分的分解透视图；
图7是用于解释动子和轴的配置和操作所必须的分解透视图；
图8A是动力传输组件的透视图；
图8B是如图8A所示的动力传输单元的分解透视图；
图8C是动力传输组件的截面图；
图9A是动力传输组件的分解透视图；
图9B是用于说明在图9A中使用的组合方式所必要的透视图；
图10A是在图4B中所示的驱动组件的透视图；和
图10B是说明图10A的操作关系的视图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施例，附图示出了这些实施例。
图3是表示根据本发明实施例的装配的断路开关的分解透视图。图4A是图3的一个平面图。图4B是沿图4A的线III-III的横截面图，表示该断路开关的断开状态。图5是表示断路开关断开状态的图4B的横截面图。
如图3至图5所示，施加有三相交流电的开/关装置包括相互平行设置的三个断路开关100，其中的每一个对应于三相交流中的一相。
断路开关100包括：基础框架11，其设置有用于电连接外部电气设备的外连接出口；连接到主线的定子31；可以在定子31的固定接触点和与定子31的固定接触点分离断开的位置之间直线运动的动子21；向动子21传输动力的轴；断开状态下在动子21和定子32之间提供绝缘距离的隔板51；提供转动力的驱动组件61；和将从驱动组件61产生的转动力传输到轴41的动力传输组件71。
如图5所示，基础框架11由绝缘固体材料制成并在一个方向上具有通道。基础框架11包括外连接出口13和15，它们具有用于将来自定子31的电流传输到外部设备的导体。外连接出口13和15包括插入到外部设备导体中、用于电连接的凸起出口13，和将设备导体插入到其中、用于电连接的内缩出口15。当从定子31断开时，动子21处于基础框架11的内空空间中。更具体地，环形基础框架导体19沿基础框架11的内表面固定，用于和包括凸起出口13和内缩出口15的外连接出口13和15电连接。动子21的活动导体25滑入基础框架导体19的内空空间中。在外连接活动导体25滑入基础框架导体19的内空空间的过程中，外连接活动导体25保持和基础框架导体19的电连接。通过基础框架导体19的内侧表面和沿外连接活动导体25的外侧表面设置的外连接接触环28之间的接触，当外连接活动导体25在基础框架导体19的内空空间中前后滑动时，外连接活动导体25始终和基础框架导体19电连接。接触环是可以在市场上获得的以“Multi-Band”为商标的商业产品。术语“接触环”是由德国Mulit Contact AG生产的LA-CU Multilam Contact Band的简称。该接触环通过在两个长尺寸的不锈钢带之间连接多层薄铜片而成。该接触环具有高电导率、高抗磨损率和高耐热性，广泛用于通过连接和断开操作通断电。
如图4B所示，当在断开状态时，动子21位于基础框架11内。如图5中所示，当在连接状态时，动子21向定子31移动并保持与固定接触点33的接触。由此，就构成了向外部设备提供电流的电路。经过该电路，通过主线、主线连接部分81(如图6所示)、固定接触点33、动子21、基础导体11的基础框架导体19以及外连接出口13和15，电流从电源流向外部设备。参考图7，将在后面更详细地介绍动子21。
沿断路开关的长度方向在断路开关的一端提供定子31，并将其连接到主线连接部分81。当在连接状态下，定子31通过与动子21的接触电连接到动子21。如图5中所示，动子21滑入并和形状类似的定子31接触，以形成和定子31的电连接。在定子31的侧凹进部分，轴41的一端被转动，并由例如轴承的转动支撑装置进行支撑。
轴41是由具有高电绝缘性和抗磨损性的强化塑料制成。轴41作为动力传输装置，用于在动子21连接到定子31(即连接状态)的位置和动子21从定子31断开(即断开状态)的位置之间移动动子21。有很多在连接状态和断开状态之间移动动子21的方式。但是，本发明的实施例使用的是杆形轴41，该轴的内表面具有螺纹43，以极大地减小断路开关所占据的空间。其外侧表面具有螺纹43的杆形轴41在直线方向上长度短，但是在波纹线方向上长度长。这样可以使轴传输转动力，同时减小断路开关所占据的空间。在轴41的外侧表面上的螺纹和在动子21的内侧表面上的螺纹相啮合。由此，由驱动组件61转动的轴推动动子21沿直线进入到轴41的内部。后面将参考图7对此进行更详细的介绍。轴41贯穿动子21和基础框架11。轴41的一端转动并由定子31支撑，而轴41的另一端由动力传输组件71驱动并支撑。
在基础框架11和定子31之间提供隔板51，用于保证在断开状态下动子21和定子31之间尽可能长的绝缘距离。隔板51具有内空空间，以允许动子21穿过隔板51。在隔板51的内侧表面上形成波纹区域57，以增加波纹表面长度上的绝缘距离。隔板51的内侧表面上波纹区域57的形成使得其大幅缩短断路开关100的长度，同时保证必要的绝缘距离。
在断路开关100的一端提供驱动组件61，同时在断路开关100的另一端上提供定子31。驱动组件61使轴41转动。如上所述，轴41的转动前后移动动子21，用于把动子21连接到定子31或从定子31断开动子21。参考图6，后面将详细介绍驱动组件61。
在驱动组件61和基础框架11之间设置动力传输组件71，用于将驱动组件61产生的动力传输到轴41，并隔离该基础没有面对定子31的一个开口端。后面将参考图8和图9详细介绍动力传输组件71。
包裹基础框架11和定子31、轴41、隔板51和动力传输组件71的包裹材料都是由绝缘材料制成的。但是，需要电连接的内部部件是由金属导体制成的，例如在基础框架11内设置的外连接出口13和15，在动子21上的外连接接触环28，内连接接触环27，外连接活动导体25，内连接活动导体23，和固定接触点33。可以有很多种绝缘固体材料，例如工程塑料、聚合体、环氧树脂或类似材料。本发明的实施例使用适用于需要高绝缘性和机械强度的断路开关的环氧树脂，但是并不限于环氧树脂。具有比环氧树脂更好可塑性和绝缘性的强化塑料可以用作形成轴41的材料。强化塑料更适于形成轴41的外侧表面上的螺纹。
如图5所示，按照下面的顺序从左到右依次设置以下部件：驱动组件61，动力传输组件71，基础框架11，隔板51和定子31。这样的部件配置可以在动子21连接到定子31的位置和动子21与定子31断开的位置之间移动动子21。
与常规断路开关的部件配置相比，这样的部件配置可以减少断路开关所占据的空间，如图1所示的常规断路开关的部件配置中，通过连接器250逆时针或顺时针的转动将动子220连接到定子230或从定子230断开。断路开关尺寸上的缩减能够减小安装断路开关的管状容器的半径。此举还可以减少开/关装置所占的空间和开/关装置的制造费用。
图6是图4B中所示的基础框架、隔板、定子和类似部件的分解透视图。
参考图6，详细介绍保证在上述部件中电绝缘的绝缘板91。
为了使动子21穿过绝缘板91，绝缘板91具有内空空间。和其它部件，例如基础框架类似，绝缘板91也是由绝缘材料制成。但是，在牺牲机械强度的情况下，绝缘板91必须比其它部件具有更高的柔性和密封性。这是因为要把绝缘板91插入在每个部件之间，以防止由于在两个部件之间的狭窄开口造成的漏电。本发明的实施例使用硅作为绝缘板91的材料，但是并不仅限于硅。
将绝缘板91插入到由绝缘材料制成的动力传输组件71、基础框架11、隔板51、定子31中的每一个之间。在绝缘板91的表面上形成波纹区域，以按照波纹表面的长度延长表面绝缘距离。对应于在绝缘板91的表面上的波纹区域形成动力传输组件71、基础框架11、隔板51和定子31的接触表面。
参考图6举例说明在基础框架和隔板51之间绝缘板的插入。
在绝缘板91上形成“＜”形区域以延长绝缘表面距离。因此，在基础框架11的接触表面17和51的接触表面上形成“＜”形区域，以接触绝缘板91的“＜”形区域。插入在基础框架11和隔板51之间的绝缘板91在基础框架11和隔板51之间提供完全的绝缘。这样，就不会由于在基础框架11和隔板51之间的狭窄开口而发生漏电。使用螺栓将在基础框架11的接触表面17上提供的螺母孔和在隔板51的连接板53上提供的螺栓孔连接起来。或者，将隔板51焊接到基础框架11上以便连接它们。
参考图7，现在将对动子和轴的结构以及相互作用进行介绍。
如图7所示，动子21包括外连接活动导体25和内部活动导体23。
在内连接活动导体23的内表面上形成的螺纹与在插入到内连接活动导体23内的轴41的外表面上形成的螺纹相啮合。沿着内连接活动导体23一个端部的外表面设置内连接接触环27，其在连接状态下和固定接触点33相连。沿内连接活动导体23的长度方向上，在内连接活动导体23的外表面上形成导槽24。
外连接活动导体25的内径要比内连接活动导体23的外径要大。这能使内连接活动导体23在外连接活动导体25内前后运动。凸起出口13电连接到基础框架导体19。沿着外连接活动导体25一端部的外表面设置和基础框架导体19相接触并电连接的外连接接触环28。
不管用于电路关闭和打开的动子21的位置如何改变，外连接接触环28保持和基础框架导体19的电接触。也就是说，即使外连接活动导体25处于连接状态，在滑动运动过程中，在外连接活动导体25上的外连接接触环28保持与基础框架导体19的接触。
在外连接活动导体25的长度方向上，在外连接活动导体25的外表面上提供防转动槽29。从如图5所示的基础框架导体19的内表面凸起的防转动销(未示出)和防转动槽29相啮合，使得外连接活动导体25在没有转动的情况下在直线方向上移动。在外连接活动导体25上设置的导向销26和在内连接活动导体23上设置的导向槽24啮合，使得内连接活动导体23在没有转动的情况下在直线方向上移动。
当轴41顺时针或逆时针转动，同时外连接活动导体25和内连接活动导体23如图4B中所示保持在基础框架11内的时候，内连接活动导体23朝着固定接触点33直线移动。如图5所示，内连接活动导体23向前移动，直到导向销26碰到和外连接活动导体25相邻定位的导向槽24的内壁(未示出)。随后，当轴继续顺时针或逆时针转动时，内连接活动导体23拖拉外连接活动导体25，并使其开始朝固定接触点33直线移动，直到在基础框架导体19上的防转动销碰到防转动槽29的内壁。这里，如图5所示，在内连接活动导体23的一个端部上提供的内连接接触环27和固定接触点33相接触，产生电流通路，即连接状态。
在连接状态下，当轴41反转时，内连接活动导体23沿直线从固定接触点33移走并留在外连接活动导体25内。此后，当轴41继续反转时，导致导向销26碰到和内连接接触环27相邻定位的导向槽24的内壁，外连接活动导体25开始朝着基础框架11向后移动，并最终如图4B所示保持在基础框架11内。这时，将内连接接触环与固定接触点33隔开足够的表面距离，这样关闭了电路通路。
上述是一种包括内连接活动导体26和外连接活动导体25的双结构活动导体。还可以获得另一种单结构的活动导体，它是一种内连接活动导体26和外连接活动导体25的物理整合。也就是说，动子21形成为具有圆柱形内空空间的单体。沿着起到动子21作用的单体的两个端部区域的每一个外表面设置接触环。在动子21的内表面上形成对应于轴41的螺纹43的螺纹。在动子21的外表面上形成对应于防转动槽29的防转动槽，将从基础框架导体19凸起的防转动销插入该槽。动子21只在直线方向上前后移动，而与轴41的转动无关。这使得动子21打开和关闭电路。属于单活动导体类型的动子21具有比属于双活动导体类型的动子21更简单的结构。但是，属于单活动导体类型的动子21需要更长的隔板51以保证合适的绝缘距离，这增加了断路开关100的长度。
为了减小该断路开关的尺寸，优选使用上面出于说明的目的所述的双结构活动导体的类型。还可以获得另一种进一步缩减断路开关100尺寸的三结构活动导体。
这种三结构活动导体使用具有内空空间的中间导体(未示出)，内连接活动导体23穿过该中间导体，并且该中间导体穿过外连接活动导体25。沿该中间导体的长度方向，在中间导体上形成和导向销26啮合的、相当于导向槽24的导向槽。在中间导体上形成和在内连接活动导体23上的导向槽24啮合的、相当于导向销26的导向销。
如果提供多结构活动导体所需的中间导体的数量，可以提供另一种多结构活动导体(例如，四结构活动导体)。这里省去对该多结构活动导体的介绍，在没有这方面介绍的情况下本领域普通技术人员也能够理解该多结构活动导体的结构和功能。
参考图8A至图9B，现在将介绍根据本发明的动力传输组件71的配置和操作。
如图8A至图9B所示，根据其中安装有断路开关的开/关装置所需的额定电压，动力传输组件71包括单动力传输单元71′或多个传输单元71′。
在驱动组件和轴之间设置的动力传输单元71′包括至少一个通过驱动组件带动旋转并使轴转动的转子75，一对由绝缘固体材料制成的、支撑转子并使转子可以转动的壳体73，以及在这对壳体73之间设置的板91。板91就是上述具有用于延长表面绝缘距离的波纹区域92的板，因此这里省去对板91的说明。
通过板91的中央开口93，转子75两侧中的每一侧都面对壳体73。如图8C所示，实际上转子75是环状的。在转子75的一中央侧上形成凸轴区域，并在转子75的另一中央侧上形成轴收纳区域。由此，一个转子75的凸轴区域可以很合适地装配到另一个转子75的轴收纳区域中，以组装两个转子。在转子75和壳体73之间需要一个很小的距离，以允许转子75转动。优选1mm的距离以允许转子75转动。在转子75和与壳体73相对的表面之间提供满足该优选距离需要的O形环77，以在转子75和壳体73之间保持该优选距离。这使得转子75可以在一对壳体73之间以最小化的转动阻力转动。
形成在转子75两侧上的凸轴区域和轴收纳区域使得转子75的表面距离更大。当组装两个转子75时，转子的表面距离增长两倍。转子75不仅将驱动组件61产生的转动力传输给轴41，还提供保证在驱动组件61和基础框架11之间电绝缘所必须的表面距离。根据发明人的试验，例如，具有24KV或25.8KV额定电压的开/关装置需要五个转子75以保证绝缘。在这种情况下，还需要六个壳体73和五个板91。也就是说，如图8C所示装配三个动力传输单元71′。
例如，分别在壳体73的两侧提供环形波纹区域74和环形内缩区域92。当装配壳体73和动力传输单元71′时，这可以确保必要的绝缘距离，同时使装配尺寸最小化。根据随断路开关的额定电压变化的表面绝缘距离，在波纹区域74或内缩区域92中的起伏度或内缩度是可改变的。
动力传输单元71′的尺寸和形式并不限于图8B中所示。
动力传输单元71′的上述结构使得可以大大缩减动力传输组件71的尺寸，从而减少断路开关的整体尺寸。
有很多为了转动分别连接动力传输组件71和转子75、转子71和驱动组件61的主转轴63、以及转子71和轴41的方式。例如，一种连接并驱动两个部件的方式是将在一个部件一侧形成的波纹区域装配到另一部件的相对一侧上形成的内缩区域中。在本发明的实施例中使用了这种方式。如图9A和图9B所示，转子75的凸轴76和轴41的一端部区域是六边形的，同时主转轴63的另一端部区域和在形成转子75的凸轴76的区域的相反端部上形成的轴收纳区域(未示出，参考图8C)具有六边形的内孔63′。
参考图10A和图10B，现在将介绍驱动组件61的结构和运作，驱动组件61是根据本发明的固体绝缘断路开关100的部件。
根据本发明的固体绝缘断路开关100用在三相交流电的情况下。相互平行的、分别对应于R、S和T的三个固体绝缘断路开关组成固体绝缘断路开关的组件。
驱动组件61一般包括三个主转动齿轮64，两个辅助齿轮65和驱动这三个主转动齿轮64和两个辅助齿轮65的电机68。主转动齿轮64的每一个和一个绝缘固体断路开关单元100相结合，即，把每个主转动轴63连接到转子75的凸轴76并由其驱动。在主转动齿轮之间提供辅助齿轮65，并如图10B所示和主转动齿轮64相啮合。驱动齿轮67接收由电机68产生的转动力，带动连接齿轮66转动。在和其中一个辅助齿轮65相同的轴上提供连接齿轮66。
不像是在常规断路开关中，除了驱动组件以为，根据本发明实施例的断路开关的电流部件用绝缘固体材料覆盖。这使得可以通过极大地延长表面绝缘距离来减小断路开关的尺寸，即使绝缘固体材料的长度被缩短。
预制的主要部件使得其更容易将部件组装成断路开关。根据本发明的断路开关使用固体材料作为绝缘材料，取代了使大气温度上升的SF6气体，这样省去了例如主线清理、气压检查、为漏气补偿气体供应或类似的日常维护操作。
根据本发明的断路开关可用于采用双主线。
相互平行地提供两个使用气体的断路开关以使用双主线。在这种情况下，通过充有气体的连接管将两个断路开关相连。另外，需要其它工件(works)和部件用于安装两个使用气体的断路开关。
然而，当安装两个断路开关时，根据本发明实施例的断路开关不需要连接管和其它部件。断路开关尺寸的全面减小不需要两个或更多个断路开关的平行布置。
尽管在不脱离本发明精神和主要特点的情况下本发明可以以几种形式实施，但是也能够理解上述实施例并不受前述任何具体细节的限制，除非另有说明，否则宁可为在所附权利要求定义的其精神和范围内的宽泛解释，因此所有的变动和修改都落入权利要求的范围内，而或视图由所附权利要求包括这样的等效范围。
图3是表示根据本发明实施例的装配的断路开关的分解透视图。图4A是图3的一个平面图。图4B是沿图4A的线III-III的横截面图，表示该断路开关的断开状态。图5是表示断路开关断开状态的图4B的横截面图。
如图3至图5所示，施加有三相交流电的开/关装置包括相互平行设置的三个断路开关100，其中的每一个对应于三相交流中的一相。
断路开关100包括：基础框架11，其设置有用于电连接外部电气设备的外连接出口；连接到主线的定子31；可以在定子31的固定接触点和与定子31的固定接触点分离断开的位置之间直线运动的动子21；向动子21传输动力的轴；断开状态下在动子21和定子32之间提供绝缘距离的隔板51；提供转动力的驱动组件61；和将从驱动组件61产生的转动力传输到轴41的动力传输组件71。
如图5所示，基础框架11由绝缘固体材料制成并在一个方向上具有通道。基础框架11包括外连接出口13和15，它们具有用于将来自定子31的电流传输到外部设备的导体。外连接出口13和15包括插入到外部设备导体中、用于电连接的凸起出口13，和将设备导体插入到其中、用于电连接的内缩出口15。当从定子31断开时，动子21处于基础框架11的内空空间中。更具体地，环形基础框架导体19沿基础框架11的内表面固定，用于和包括凸起出口13和内缩出口15的外连接出口13和15电连接。动子21的活动导体25滑入基础框架导体19的内空空间中。在外连接活动导体25滑入基础框架导体19的内空空间的过程中，外连接活动导体25保持和基础框架导体19的电连接。通过基础框架导体19的内侧表面和沿外连接活动导体25的外侧表面设置的外连接接触环28之间的接触，当外连接活动导体25在基础框架导体19的内空空间中前后滑动时，外连接活动导体25始终和基础框架导体19电连接。接触环是可以在市场上获得的以“Multi-Band”为商标的商业产品。术语“接触环”是由德国Mulit Contact AG生产的LA-CU Multilam Contact Band的简称。该接触环通过在两个长尺寸的不锈钢带之间连接多层薄铜片而成。该接触环具有高电导率、高抗磨损率和高耐热性，广泛用于通过连接和断开操作通断电。
如图4B所示，当在断开状态时，动子21位于基础框架11内。如图5中所示，当在连接状态时，动子21向定子31移动并保持与固定接触点33的接触。由此，就构成了向外部设备提供电流的电路。经过该电路，通过主线、主线连接部分81(如图6所示)、固定接触点33、动子21、基础导体11的基础框架导体19以及外连接出口13和15，电流从电源流向外部设备。参考图7，将在后面更详细地介绍动子21。
沿断路开关的长度方向在断路开关的一端提供定子31，并将其连接到主线连接部分81。当在连接状态下，定子31通过与动子21的接触电连接到动子21。如图5中所示，动子21滑入并和形状类似的定子31接触，以形成和定子31的电连接。在定子31的侧凹进部分，轴41的一端被转动，并由例如轴承的转动支撑装置进行支撑。
轴41是由具有高电绝缘性和抗磨损性的强化塑料制成。轴41作为动力传输装置，用于在动子21连接到定子31(即连接状态)的位置和动子21从定子31断开(即断开状态)的位置之间移动动子21。有很多在连接状态和断开状态之间移动动子21的方式。但是，本发明的实施例使用的是杆形轴41，该轴的内表面具有螺纹43，以极大地减小断路开关所占据的空间。其外侧表面具有螺纹43的杆形轴41在直线方向上长度短，但是在波纹线方向上长度长。这样可以使轴传输转动力，同时减小断路开关所占据的空间。在轴41的外侧表面上的螺纹和在动子21的内侧表面上的螺纹相啮合。由此，由驱动组件61转动的轴推动动子21沿直线进入到轴41的内部。后面将参考图7对此进行更详细的介绍。轴41贯穿动子21和基础框架11。轴41的一端转动并由定子31支撑，而轴41的另一端由动力传输组件71驱动并支撑。
在基础框架11和定子31之间提供隔板51，用于保证在断开状态下动子21和定子31之间尽可能长的绝缘距离。隔板51具有内空空间，以允许动子21穿过隔板51。在隔板51的内侧表面上形成波纹区域57，以增加波纹表面长度上的绝缘距离。隔板51的内侧表面上波纹区域57的形成使得其大幅缩短断路开关100的长度，同时保证必要的绝缘距离。
在断路开关100的一端提供驱动组件61，同时在断路开关100的另一端上提供定子31。驱动组件61使轴41转动。如上所述，轴41的转动前后移动动子21，用于把动子21连接到定子31或从定子31断开动子21。参考图6，后面将详细介绍驱动组件61。
在驱动组件61和基础框架11之间设置动力传输组件71，用于将驱动组件61产生的动力传输到轴41，并隔离该基础没有面对定子31的一个开口端。后面将参考图8和图9详细介绍动力传输组件71。
包裹基础框架11和定子31、轴41、隔板51和动力传输组件71的包裹材料都是由绝缘材料制成的。但是，需要电连接的内部部件是由金属导体制成的，例如在基础框架11内设置的外连接出口13和15，在动子21上的外连接接触环28，内连接接触环27，外连接活动导体25，内连接活动导体23，和固定接触点33。可以有很多种绝缘固体材料，例如工程塑料、聚合体、环氧树脂或类似材料。本发明的实施例使用适用于需要高绝缘性和机械强度的断路开关的环氧树脂，但是并不限于环氧树脂。具有比环氧树脂更好可塑性和绝缘性的强化塑料可以用作形成轴41的材料。强化塑料更适于形成轴41的外侧表面上的螺纹。
如图5所示，按照下面的顺序从左到右依次设置以下部件：驱动组件61，动力传输组件71，基础框架11，隔板51和定子31。这样的部件配置可以在动子21连接到定子31的位置和动子21与定子31断开的位置之间移动动子21。
与常规断路开关的部件配置相比，这样的部件配置可以减少断路开关所占据的空间，如图1所示的常规断路开关的部件配置中，通过连接器250逆时针或顺时针的转动将动子220连接到定子230或从定子230断开。断路开关尺寸上的缩减能够减小安装断路开关的管状容器的半径。此举还可以减少开/关装置所占的空间和开/关装置的制造费用。
图6是图4B中所示的基础框架、隔板、定子和类似部件的分解透视图。
参考图6，详细介绍保证在上述部件中电绝缘的绝缘板91。
为了使动子21穿过绝缘板91，绝缘板91具有内空空间。和其它部件，例如基础框架类似，绝缘板91也是由绝缘材料制成。但是，在牺牲机械强度的情况下，绝缘板91必须比其它部件具有更高的柔性和密封性。这是因为要把绝缘板91插入在每个部件之间，以防止由于在两个部件之间的狭窄开口造成的漏电。本发明的实施例使用硅作为绝缘板91的材料，但是并不仅限于硅。
将绝缘板91插入到由绝缘材料制成的动力传输组件71、基础框架11、隔板51、定子31中的每一个之间。在绝缘板91的表面上形成波纹区域，以按照波纹表面的长度延长表面绝缘距离。对应于在绝缘板91的表面上的波纹区域形成动力传输组件71、基础框架11、隔板51和定子31的接触表面。
参考图6举例说明在基础框架和隔板51之间绝缘板的插入。
在绝缘板91上形成“＜”形区域以延长绝缘表面距离。因此，在基础框架11的接触表面17和51的接触表面上形成“＜”形区域，以接触绝缘板91的“＜”形区域。插入在基础框架11和隔板51之间的绝缘板91在基础框架11和隔板51之间提供完全的绝缘。这样，就不会由于在基础框架11和隔板51之间的狭窄开口而发生漏电。使用螺栓将在基础框架11的接触表面17上提供的螺母孔和在隔板51的连接板53上提供的螺栓孔连接起来。或者，将隔板51焊接到基础框架11上以便连接它们。
参考图7，现在将对动子和轴的结构以及相互作用进行介绍。
如图7所示，动子21包括外连接活动导体25和内部活动导体23。
在内连接活动导体23的内表面上形成的螺纹与在插入到内连接活动导体23内的轴41的外表面上形成的螺纹相啮合。沿着内连接活动导体23一个端部的外表面设置内连接接触环27，其在连接状态下和固定接触点33相连。沿内连接活动导体23的长度方向上，在内连接活动导体23的外表面上形成导槽24。
外连接活动导体25的内径要比内连接活动导体23的外径要大。这能使内连接活动导体23在外连接活动导体25内前后运动。凸起出口13电连接到基础框架导体19。沿着外连接活动导体25一端部的外表面设置和基础框架导体19相接触并电连接的外连接接触环28。
不管用于电路关闭和打开的动子21的位置如何改变，外连接接触环28保持和基础框架导体19的电接触。也就是说，即使外连接活动导体25处于连接状态，在滑动运动过程中，在外连接活动导体25上的外连接接触环28保持与基础框架导体19的接触。
在外连接活动导体25的长度方向上，在外连接活动导体25的外表面上提供防转动槽29。从如图5所示的基础框架导体19的内表面凸起的防转动销(未示出)和防转动槽29相啮合，使得外连接活动导体25在没有转动的情况下在直线方向上移动。在外连接活动导体25上设置的导向销26和在内连接活动导体23上设置的导向槽24啮合，使得内连接活动导体23在没有转动的情况下在直线方向上移动。
当轴41顺时针或逆时针转动，同时外连接活动导体25和内连接活动导体23如图4B中所示保持在基础框架11内的时候，内连接活动导体23朝着固定接触点33直线移动。如图5所示，内连接活动导体23向前移动，直到导向销26碰到和外连接活动导体25相邻定位的导向槽24的内壁(未示出)。随后，当轴继续顺时针或逆时针转动时，内连接活动导体23拖拉外连接活动导体25，并使其开始朝固定接触点33直线移动，直到在基础框架导体19上的防转动销碰到防转动槽29的内壁。这里，如图5所示，在内连接活动导体23的一个端部上提供的内连接接触环27和固定接触点33相接触，产生电流通路，即连接状态。
在连接状态下，当轴41反转时，内连接活动导体23沿直线从固定接触点33移走并留在外连接活动导体25内。此后，当轴41继续反转时，导致导向销26碰到和内连接接触环27相邻定位的导向槽24的内壁，外连接活动导体25开始朝着基础框架11向后移动，并最终如图4B所示保持在基础框架11内。这时，将内连接接触环与固定接触点33隔开足够的表面距离，这样关闭了电路通路。
上述是一种包括内连接活动导体26和外连接活动导体25的双结构活动导体。还可以获得另一种单结构的活动导体，它是一种内连接活动导体26和外连接活动导体25的物理整合。也就是说，动子21形成为具有圆柱形内空空间的单体。沿着起到动子21作用的单体的两个端部区域的每一个外表面设置接触环。在动子21的内表面上形成对应于轴41的螺纹43的螺纹。在动子21的外表面上形成对应于防转动槽29的防转动槽，将从基础框架导体19凸起的防转动销插入该槽。动子21只在直线方向上前后移动，而与轴41的转动无关。这使得动子21打开和关闭电路。属于单活动导体类型的动子21具有比属于双活动导体类型的动子21更简单的结构。但是，属于单活动导体类型的动子21需要更长的隔板51以保证合适的绝缘距离，这增加了断路开关100的长度。
为了减小该断路开关的尺寸，优选使用上面出于说明的目的所述的双结构活动导体的类型。还可以获得另一种进一步缩减断路开关100尺寸的三结构活动导体。
这种三结构活动导体使用具有内空空间的中间导体(未示出)，内连接活动导体23穿过该中间导体，并且该中间导体穿过外连接活动导体25。沿该中间导体的长度方向，在中间导体上形成和导向销26啮合的、相当于导向槽24的导向槽。在中间导体上形成和在内连接活动导体23上的导向槽24啮合的、相当于导向销26的导向销。
如果提供多结构活动导体所需的中间导体的数量，可以提供另一种多结构活动导体(例如，四结构活动导体)。这里省去对该多结构活动导体的介绍，在没有这方面介绍的情况下本领域普通技术人员也能够理解该多结构活动导体的结构和功能。
参考图8A至图9B，现在将介绍根据本发明的动力传输组件71的配置和操作。
如图8A至图9B所示，根据其中安装有断路开关的开/关装置所需的额定电压，动力传输组件71包括单动力传输单元71′或多个传输单元71′。
在驱动组件和轴之间设置的动力传输单元71′包括至少一个通过驱动组件带动旋转并使轴转动的转子75，一对由绝缘固体材料制成的、支撑转子并使转子可以转动的壳体73，以及在这对壳体73之间设置的板91。板91就是上述具有用于延长表面绝缘距离的波纹区域92的板，因此这里省去对板91的说明。
通过板91的中央开口93，转子75两侧中的每一侧都面对壳体73。如图8C所示，实际上转子75是环状的。在转子75的一中央侧上形成凸轴区域，并在转子75的另一中央侧上形成轴收纳区域。由此，一个转子75的凸轴区域可以很合适地装配到另一个转子75的轴收纳区域中，以组装两个转子。在转子75和壳体73之间需要一个很小的距离，以允许转子75转动。优选1mm的距离以允许转子75转动。在转子75和与壳体73相对的表面之间提供满足该优选距离需要的O形环77，以在转子75和壳体73之间保持该优选距离。这使得转子75可以在一对壳体73之间以最小化的转动阻力转动。
形成在转子75两侧上的凸轴区域和轴收纳区域使得转子75的表面距离更大。当组装两个转子75时，转子的表面距离增长两倍。转子75不仅将驱动组件61产生的转动力传输给轴41，还提供保证在驱动组件61和基础框架11之间电绝缘所必须的表面距离。根据发明人的试验，例如，具有24KV或25.8KV额定电压的开/关装置需要五个转子75以保证绝缘。在这种情况下，还需要六个壳体73和五个板91。也就是说，如图8C所示装配三个动力传输单元71′。
例如，分别在壳体73的两侧提供环形波纹区域74和环形内缩区域92。当装配壳体73和动力传输单元71′时，这可以确保必要的绝缘距离，同时使装配尺寸最小化。根据随断路开关的额定电压变化的表面绝缘距离，在波纹区域74或内缩区域92中的起伏度或内缩度是可改变的。
动力传输单元71′的尺寸和形式并不限于图8B中所示。
动力传输单元71′的上述结构使得可以大大缩减动力传输组件71的尺寸，从而减少断路开关的整体尺寸。
有很多为了转动分别连接动力传输组件71和转子75、转子71和驱动组件61的主转轴63、以及转子71和轴41的方式。例如，一种连接并驱动两个部件的方式是将在一个部件一侧形成的波纹区域装配到另一部件的相对一侧上形成的内缩区域中。在本发明的实施例中使用了这种方式。如图9A和图9B所示，转子75的凸轴76和轴41的一端部区域是六边形的，同时主转轴63的另一端部区域和在形成转子75的凸轴76的区域的相反端部上形成的轴收纳区域(未示出，参考图8C)具有六边形的内孔63′。
参考图10A和图10B，现在将介绍驱动组件61的结构和运作，驱动组件61是根据本发明的固体绝缘断路开关100的部件。
根据本发明的固体绝缘断路开关100用在三相交流电的情况下。相互平行的、分别对应于R、S和T的三个固体绝缘断路开关组成固体绝缘断路开关的组件。
驱动组件61一般包括三个主转动齿轮64，两个辅助齿轮65和驱动这三个主转动齿轮64和两个辅助齿轮65的电机68。主转动齿轮64的每一个和一个绝缘固体断路开关单元100相结合，即，把每个主转动轴63连接到转子75的凸轴76并由其驱动。在主转动齿轮之间提供辅助齿轮65，并如图10B所示和主转动齿轮64相啮合。驱动齿轮67接收由电机68产生的转动力，带动连接齿轮66转动。在和其中一个辅助齿轮65相同的轴上提供连接齿轮66。
不像是在常规断路开关中，除了驱动组件以为，根据本发明实施例的断路开关的电流部件用绝缘固体材料覆盖。这使得可以通过极大地延长表面绝缘距离来减小断路开关的尺寸，即使绝缘固体材料的长度被缩短。
预制的主要部件使得其更容易将部件组装成断路开关。根据本发明的断路开关使用固体材料作为绝缘材料，取代了使大气温度上升的SF6气体，这样省去了例如主线清理、气压检查、为漏气补偿气体供应或类似的日常维护操作。
根据本发明的断路开关可用于采用双主线。
相互平行地提供两个使用气体的断路开关以使用双主线。在这种情况下，通过充有气体的连接管将两个断路开关相连。另外，需要其它工件(works)和部件用于安装两个使用气体的断路开关。
然而，当安装两个断路开关时，根据本发明实施例的断路开关不需要连接管和其它部件。断路开关尺寸的全面减小不需要两个或更多个断路开关的平行布置。
尽管在不脱离本发明精神和主要特点的情况下本发明可以以几种形式实施，但是也能够理解上述实施例并不受前述任何具体细节的限制，除非另有说明，否则宁可为在所附权利要求定义的其精神和范围内的宽泛解释，因此所有的变动和修改都落入权利要求的范围内，而或视图由所附权利要求包括这样的等效范围。