DE1240577B - Elektrischer Schalter fuer hohe Spannung - Google Patents

Description

• Elektrischer Schalter für hohe Spannung Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter für hohe Spannung, der mit einem festen, doppelwandigen, rohrförmigen Gefäß versehen ist, dessen Außenwand aus Metall und dessen Innenwand hauptsächlich aus festem Isoliermaterial besteht und dessen zwischen diesen beiden Wänden befindlicher Raum geschlossen ist und ein isolierendes Medium enthält. Ferner ist dieser Schalter mit einem Schaltelement versehen, welches aus mindestens zwei in axialer Entfernung voneinander und von den Gefäßenden liegenden, sowohl gegeneinander als auch gegenüber der Außenwand des Gefäßes isolierten festen Kontakten und mindestens einem, die elektrische Verbindung zwischen diesen Kontakten schließenden und unterbrechenden beweglichen Schaltkontakt besteht.
• Es ist bekannt, bei solchen elektrischen Schaltern in dem Raum zwischen den Gefäßwänden in Isoliermaterial eingebettete, elektrisch leitende Schirme für die Potentialsteuerung zwischen Teilen verschiedenen Potentials des Schalters Verbindungsleiter zum Anschluß des Schalters an einen äußeren Stromkreis anzuordnen, welche mit den festen Kontakten elektrisch leitend verbunden und isoliert durch die Außenwände des Gefäßes hindurchgeführt sind.
• Bisher hat man solche Potentialschirme stets in dem Isolierrohr selbst angeordnet. Dies bedingt aber Isolierrohre mit großer Wandstärke, und man erhält dabei eine verhältnismäßig große axiale Entfernung des festen Kontaktes vom Gefäßende.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel der bekannten Schalter auf einfache Weise zu beseitigen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die axiale Potentialsteuerung im Raum zwischen wenigstens dem einen festen Kontakt und dem betreffenden Ende der geerdeten Außenwand des Gefäßes ein gesonderter, hohler, kegelförmiger Isolator mit in seiner Wand angeordneten, elektrisch leitenden Potentialschirmen im Raum zwischen den Wänden des Gefäßes angeordnet ist, welcher Isolator sich von diesem festen Kontakt bis zum entsprechenden Gefäßende erstreckt, mit seinem den größten Durchmesser aufweisenden Ende zu diesem Gefäßende gekehrt ist und alle zur Potentialsteuerung an der betreffenden Stelle dienenden Schirme enthält.
• Durch die Verwendung eines solchen gesonderten Kegelisolators, der in dem Isolierraum des doppelwandigen Schaltergefäßes untergebracht ist und der sämtliche zu der betreffenden Potentialsteuerung dienenden Schirme enthält, wird das Problem der axialen Potentialsteuerung zwischen den festen Kontakten und den geerdeten Enden des Gefäßes auf sehr einfache Weise gelöst. Ein solcher Kegelisolator kann gesondert hergestellt und lose um das isolierende Rohr der Gefäßinnenwandung, welches keine Schirme enthält, angeordnet werden. Es ist daher nicht notwendig, den Kegelisolator genau passend um dieses Rohr anzuordnen oder damit zu verbinden. Im übrigen läßt sich mit der Kegelform des Isolators praktisch die beste Potentialsteuerung erzielen, und es wird dadurch auch eine erhebliche Verminderung der axialen Entfernung des festen Kontaktes vom Gefäßende ermöglicht. Der Isolator selbst kann aus kalthärtendem Gießharz, z. B. aus Epoxydharz, hergestellt werden.
• In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt durch einen elektrischen Schalter für hohe Spannung gemäß der Erfindung und F i g. 2 in größerem Maßstab einen Ausschnitt aus dem Axialschnitt nach F i g. 1.
• In der Zeichnung ist 1 die geerdete, metallische Außenwand, 2 die im wesentlichen aus Rohren aus Isoliermaterial bestehende Innenwand und 3 der zwischen den Wänden 1 und 2 liegende, mit Isoliermaterial konstanter hoher Qualität, z. B. Preßgas, gefüllte isolierende Raum eines festen, doppelwandigen, rohrförmigen Gefäßes. In der Innenwand 2 sind örtlich Kontaktringe 4, 5 angeordnet, die durch isoliert durch die Außenwand 1 hindurchgeführte Verbindungsleiter 6, 7 mit einem äußeren elektrischen Kreis verbunden werden können.
• Im zentralen Raum 8 des Gefäßes 1, 2, 3 ist ein Schaltelement angeordnet, das aus feste Schaltkontakte 9,10 tragenden Rohren 11, 12 aus Isoliermaterial und einem auf und ab beweglichen Schaltstift 13 besteht, der durch einen Isolator 14 mit einem Antriebsmechanismus 15 verbunden ist und die elektrische Verbindung zwischen den festen Schaltkontakten 9,10 herstellen und unterbrechen kann. Die festen Schaltkontakte 9, 10 sind über die Kontaktringe 4, 5 elektrisch leitend mit den Verbindungsleitern 6, 7 verbunden.
• Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Kontaktring 5 und dem geerdeten unteren Ende des Gefäßes ein hohler, kegelförmiger Isolator 16 mit einander axial überlappenden, koaxialen, elektrisch leitenden Potentialschirmen 17 im isolierenden Raum 3 des Gefäßes angeordnet. Der innere Schirm 17 ist mit dem Kontaktring 5 elektrisch leitend verbunden. Dieser kegelförmige Isolator 16 dient für die axiale Potentialsteuerung im Teil des zentralen Gefäßraumes 8, der sich zwischen dem Kontaktring 5 und dem Schaltkontakt 10 einerseits und dem unteren Ende des Gefäßes andererseits erstreckt.
• Aus F i g. 2 geht hervor, daß durch diesen Isolator ein sehr gleichmäßig über die erwähnte axiale Strecke verteilter Spannungsgradient erhalten wird, so daß örtlich vorhandene elektrische überbelastung vermieden wird. Die punktiert gezeichneten Linien stellen gemessene Äquipotentialebenen dar, zwischen welchen die Potentialdifferenz fünf Spannungseinheiten, z. B. 5 kV, beträgt.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Elektrischer Schalter für hohe Spannung, versehen mit einem festen, doppelwandigen, rohrförmigen Gefäß, dessen Außenwand aus Metall und dessen Innenwand hauptsächlich aus festem Isoliermaterial besteht und dessen zwischen diesen beiden Wänden befindlicher Raum geschlossen ist und ein isolierendes Medium enthält, einem im Zentralraum des Gefäßes angeordneten, aus mindestens zwei in axialer Entfernung voneinander und von den Gefäßenden liegenden, sowohl gegeneinander als auch gegenüber der Außenwand des Gefäßes isolierten festen Kontakten und mindestens einem, die elektrische Verbindung zwischen diesen Kontakten schließenden und unterbrechenden beweglichen Schaltkontakt bestehenden Schaltelement, im Raum zwischen den Gefäßwänden angeordneten, in Isoliermaterial eingebetteten, elektrisch leitenden Schirmen für die Potentialsteuerung zwischen Teilen verschiedenen Potentials des Schalters und mit den festen Kontakten elektrisch leitend verbunden, isoliert durch die Außenwand des Gefäßes hindurchgeführten Verbindungsleitern zum Anschluß des Schalters an einem äußeren Stromkreis, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß für die axiale Potentialsteuerung im Raum zwischen wenigstens dem einen festen Kontakt und dem betreffenden Ende der geerdeten Außenwand des Gefäßes ein gesonderter, hohler, kegelförmiger Isolator mit in seiner Wand angeordneten, elektrisch leitenden Potentialschirmen im Raum zwischen den Wänden des Gefäßes angeordnet ist, welcher Isolator sich von diesem festen Kontakt bis zum entsprechenden Gefäßende erstreckt, mit seinem den größten Durchmesser aufweisenden Ende zu diesem Gefäßende gekehrt ist und alle zur Potentialsteuerung an der betreffenden Stelle dienenden Schirme enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 600 406, 603 883, 732 879, 886 936; österreichische Patentschrift Nr. 164162.