DE2024662A1

DE2024662A1 - Isolatorless high-voltage switchgear

Info

Publication number: DE2024662A1
Application number: DE19702024662
Authority: DE
Inventors: Guido Dipl.-Ing. Unterentfelden Hux (Schweiz). M
Original assignee: Sprecher und Schuh AG
Current assignee: Rockwell Automation Switzerland GmbH
Priority date: 1969-06-13
Filing date: 1970-05-21
Publication date: 1971-03-04
Also published as: CH485342A; AT300092B

Description

Trennerlose Hochspannungsschaltanlage Die Erfindung betrifft eine trennerlose Hochspannungsschaltanlage mit auf einem bewegbaren Stützisolator angeordneten V-förmigen Leistungsschaltern, deren beide Anschlusskontakte die .beweglichen Kontakte der Anlage bilden, welche durch zwei in Reihe geschaltete Leistungsschalter miteinander verbunden sind und durch Bewegen des Stützisolators in und ausser Kontakt mit den Festkontakten der Anlage gebracht werden können. Isolatorless high-voltage switchgear The invention relates to a Isolatorless high-voltage switchgear with arranged on a movable post insulator V-shaped circuit breakers, the two connection contacts of which have the .mobile contacts of the system, which are connected to one another by two circuit breakers connected in series are connected and by moving the post insulator in and out of contact with the Fixed contacts of the system can be brought.

Bei bekannten trennerlosen Schaltanlagen für niedrigere Hochspannungen von beispielsweise 30 KV sind im allgemeinen die senkrecht übereinander liegenden und die Festkontakte der Schaltanlage bildenden Anschlüsse einer Sammelschiene und z.B. eines Kabelabganges durch einen horizontal verfahrharen Säulenschalter verbunden, welcher in der einfachsten Ausführung aus einem Trennwagen mit darauf stehend angeordnetem Stützisolator und einem vom Stützisolator getragenen Leistungsschalter mit Einfachunterbrechung besteht, dessen die beweglichen Kontakte der Anlage bildenden Anschlüsse seitlich herausgeführt sind. Die beweglichen und Festkontakte sind als Steckverbindungen ausgebildet, so dass durch Einfahren des Säulenschalters die Verbindung des Kabelabganges mit der Sammelschiene hergestellt und durch Ausfahren des Säulenschalters die Verbindung getrennt werden kann, wobei beim Trennen der Verbindung der Säulenschalter so weit ausgefahren werden muss, bis der Abstand der Kontakte den Prüfspannungen der Anlage genügt. In known switchgear without disconnectors for lower high voltages of, for example, 30 KV are generally those lying vertically one above the other and the terminals of a busbar and forming the fixed contacts of the switchgear e.g. a cable outlet connected by a horizontally movable column switch, which in the simplest version consists of a separating carriage with a standing on it Post insulator and a single break circuit breaker carried by the post insulator consists, whose the movable contacts of the system forming connections laterally are brought out. The movable and fixed contacts are as plug connections formed so that the connection of the cable outlet by retracting the column switch with the busbar and the connection by extending the column switch can be separated, with Disconnect the column switches must be extended until the distance between the contacts corresponds to the test voltages the system is sufficient.

Bei Schaltanlagen für höhere Hochspannungen und Ausschaltleistungen kommt mit Vorteil eine Vielfachunterbrechung zur Anwendung, bei welcher mehrere Schaltkammern in Serie geschaltet sind. Ueblicherweise wird ein Leistungsschalter mit zwei in Reihe geschalteten Schaltkammern auf einem Stützisolator angeordnet und das Ganze als "Unterbrechungselement" für ein Baukastensystem konstruiert, so dass eine gewünschte Anzahl solcher Unterbrechungselemente je nach der speziellen Konstruktion auf einem Trennwagen einer Hebebühne oder einer Kombination derselben zusammengestellt werden können. In switchgear for higher high voltages and breaking capacities a multiple interruption is advantageously used, in which several Switching chambers are connected in series. Usually a circuit breaker arranged with two switching chambers connected in series on a post insulator and the whole thing designed as an "interruption element" for a modular system, so that a desired number of such interruption elements depending on the particular Construction on a separating car of a lifting platform or a combination thereof can be put together.

Die Vorteile solcher Unterbrechungselemente liegen vor allem darin, dass durch das Baukastensystem die bei höheren Hochspannungen und Ausschaltleistungen verwendeten Schalter überhaupt erst prüfbar werden, da in Prüfanlagen die ganze Abschaltleistung einer derartigen Hochleistungsschaltanlage gar nicht zur Verfügung steht. Bei einer Vielfachunterbrechung hingegen können die einzelnen Unterbrechungselemente bei Elementspannung, also bei kleinerer erforderlicher Prüfleistung geprüft werden. Ferner genügt die Typenprüfung von einem -Element für alle Spannungen und weiterhin ist eine solche Vielfachunterbrechung für spezielle Aufgaben, wie z.B. rückzündungsfreies Schalten von kapazitiven Strdmen-gBeignet, und schliesslich ist bei Vielfachunterbrechung die Abschaltleistung bei gleichem Aufwand höher als bei Einfachunterbrechung. Es sind verschiedene Ausführungen solcher Unterbrechungselemente bzw. The main advantages of such interruption elements are: that thanks to the modular system, the higher high voltages and breaking capacities The switches used can only be tested in the first place, since the whole of the test systems is used Breaking capacity of such a high-performance switchgear is not available at all stands. In the case of a multiple interruption, however, the individual interruption elements can be tested at element voltage, i.e. with a lower test performance required. Furthermore, the type test of one element is sufficient for all voltages and beyond is such a multiple interruption for special tasks, such as backfire-free Switching of capacitive currents is suitable, and finally is in the event of multiple interruptions the breaking capacity is higher for the same effort than for a single interruption. It are different versions of such interruption elements or

Hochleistungsschalter bekannt. So weist ein bekannter Hochleistungsschalter dieser Art mit zwei hintereinander geschalteten Schaltkammern, z.B. Gas- oder Vakuumschalter, eine horizontale und eine vertikale Schaltkammer auf, die beide am Gehäuse für den gemeinsamen Antrieb angeordnet und über das Antriebsgehäuse auf einem Stützisolator montiert sind Der Stützisolator ist auf einem Trennwagen befestigt und die Anschlüsse des Leistungsschalters sind an den Enden der Kammern horizontal herausgeführt, so dass durch Aus und Einfahren des Trennwagens die Verbindung mit den Festkontakten der Schaltanlage hergestellt oder gelöst werden kann.Known high performance switch. So shows a well-known high-performance switch of this type with two switching chambers connected in series, e.g. gas or vacuum switch, a horizontal and a vertical switching chamber, both on the housing for the arranged common drive and via the drive housing on a post insulator The post insulator is attached to a separating carriage and the connections of the circuit breaker are led out horizontally at the ends of the chambers, see above that by extending and retracting the separating carriage the connection with the Fixed contacts of the switchgear can be established or released.

Bei einem anderen bekannten Hochleistungsschalter sind auf einem vertikalen Stützisolator zwei Unterbrecher bzw. Schaltkammern horizontal angeordnet, so dass das Unterbrechungselement die Form eines T hat. Die Herstellung und Unterbrechung der Verbindung mit den Festkontakten der Schaltanlage erfolgt hierbei durch Horizontalverschiebung des Unterbrechungselementes, wozu letzteres wiederum auf einem Trennwagen montiert ist. Die Festkontakte sind über dem Hochleistungsschalter angeordnet und die Anschlusskontakte des Schalters sind an vertikalen Verlängerungsarmen, welche sich an den Enden der Schaltkammern befinden, befestigt, so dass sie von letzteren einen ausreichenden Abstand haben. Another known high-performance switch is on a vertical post insulator two breakers or switching chambers arranged horizontally, so that the interruption element has the shape of a T. The manufacture and interruption the connection with the fixed contacts of the switchgear is made by horizontal displacement of the interruption element, for which purpose the latter is in turn mounted on a separating carriage is. The fixed contacts and the connection contacts are arranged above the high-performance switch of the switch are on vertical extension arms, which are at the ends of the Switching chambers are attached, so that they are sufficient from the latter Have a distance.

Statt dessen wird häufig nur der eine Anschlusskontakt auf einem Verlängerungsarm befestigt und der andere axial aus seiner Schaltkammer herausgeführt. Um einen solchen Hochle-istungsschalter in die Freistellung zu bringen, muss der Trennwagen, insbesondere wenn zwei oder mehrere solcher Unterbrechungselemente hintereinander geschaltet sind, verhältnismässig weit gefahren werden. Dieser nötige Raumbedarf ist meist sehr nachteilig.Instead, there is often only one connection contact on an extension arm attached and the other axially guided out of its switching chamber. To such a one The separating car, in particular if two or more such interruption elements are connected in series are driven relatively far. This space requirement is mostly very disadvantageous.

Raumsparender ist ein anderer bekannter Hochleistungsschalter, bei welchem zwei in Reihe geschaltete Schaltkammern in einem V-förmigen Element untergebracht sind. Die Anschlusskontakte befinden sich an den freien Enden der beiden Arme de-s V-Elementes und die Mittelelektrode liegt im Verbindungsteil derselben. Another well-known high-performance switch is space-saving which housed two switching chambers connected in series in a V-shaped element are. The connection contacts are located at the free ends of the two arms de-s V element and the center electrode is in the connecting part of the same.

Der Verbindungsteil ist am Kopf eines Stützisolators befestigt.The connecting part is attached to the head of a post insulator.

Die Festkontakte der Anlage sind über dem Hochleistungsschalter angeordnet und die Herstellung bzw. Trennung der Verbindung erfolgt durch Heben bzw. Senken des Hochleistungsschalters, wozu dieser auf einer Hebebühne angeordnet ist. Bei den verhältnismässig grossen und schweren Schaltern bedingt die nötige Hebebühne einen erheblichen Aufwand. Meist ist es erforderlich die Hebebühne mit dem Schalter noch auf einen Wagen zu montieren. Solche Hochspannungsschaltanlagen sind demnach aufwendig und teuer.The fixed contacts of the system are arranged above the high-performance switch and the connection is established or separated by raising or lowering of the high-performance switch, for which purpose it is arranged on a lifting platform. at the relatively large and heavy switches require the necessary lifting platform a considerable effort. Mostly it is necessary to use the lift with the switch still to be mounted on a trolley. Such high-voltage switchgear are accordingly complex and expensive.

Zweck der Erfindung ist eine trennerlose Hochleistungsschaltanlage mit einem V-förmigen und von einem Stützisolator getragenen Leistungsschalter, welcher durch eine möglichst kurze Horizontalverschiebung mit den festen' Kontakten der Anlage verbunden bzw. von diesen getrennt und in Freistellung gebracht werden kann. The purpose of the invention is a high-performance switchgear without an isolator with a V-shaped circuit breaker carried by a post insulator, which by as short a horizontal shift as possible with the fixed 'contacts of the System can be connected or separated from them and released.

Erfindungsgemäss wird dies durch eine Schaltanlage erreicht, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der eine Arm des Schalterpoles den ersten beweglichen Anschlusskontakt trägt und der zweite bewegliche Anschlusskontakt auf der gleichen Seite wie der erste am Stützisolator befestigt und durch einen starren elektrischen Leiter mit dem anderen Arm des Schalterpoles verbunden ist, wobei der Stützisolator mit dem Schalterpol auf einer horizontal bewegbaren Ausfahrvorrichtung montiert ist, so dass durch Horizontalverschiebung der Ausfahrvorrichtung die beweglichen Anschlusskontakte mit den Festkontakten der Anlage verbindbar bzw. According to the invention, this is achieved by a switchgear which characterized in that the one arm of the switch pole is the first movable one Connection contact carries and the second movable connection contact on the same Page like the first attached to the post insulator and by a rigid electrical Conductor is connected to the other arm of the switch pole, the post insulator mounted with the switch pole on a horizontally movable retractable device is, so that by horizontal displacement of the extension device the movable Connection contacts can be connected to the fixed contacts of the system or

von diesen trennbar sind.are separable from these.

Mit der Erfindung wird eine trennerlose Hochspannungsschaltanlage aufgezeigt, welche sowohl die Vorteile einer Vielfachunterbrechung, und zwar in der günstigen und raumsparenden Form eines V-Elementes, als auch die Vorteile eines kurzen und in der Horizontalebene liegenden Trennweges aufweist, so dass als Ausfahrvorrichtung für den Hochleistungsschalter z.B. ein Trennwagen benutzt werden kann, welcher in der Herstellung weniger aufwendig und billiger als eine Hebebühne ist. Diese Vorteile werden zudem durch einfach zusätzliche Mittel erreicht, was insbesondere bei der Serienfabrikation von Bedeutung ist, da grössere Umstellungen im Fertigungsprogramm nicht erforderlich sind. The invention provides a high-voltage switchgear without an isolator showed which both the advantages of a multiple interruption, namely in the favorable and space-saving shape of a V-element, as well as the advantages of a has short and lying in the horizontal plane separation path, so that as an extension device for the high-performance switch e.g. a separating carriage can be used, which is in the production is less complex and cheaper than a lifting platform. These advantages are also achieved by simply additional means, which is particularly important with the Series production is important because of major changes in the production program are not required.

Der Stützisolator kann hierbei aus zwei übereinander angeordneten Stützisolatorteilen bestehen, wobei der zweite bewegliche Anschlusskontakt am Kopf des unteren, auf der Ausfahrvorrichtung montierten Stützisolatorteiles befestigtist und wobei bei geerdete Ausfahrvorrichtung der untere Stützisolatorteil vorzugsweise für die volle gegen Erde auftretende Spannung und der obere Stützisolatorteil für die halbe zwischen Eingang und Ausgang auftretende Spannung ausgelegt ist. Der zweite bewegliche Anschlusskontakt kann an einem am Kopf des unteren Stützisolatorteiles befestigten seitlich abstehenden Träger angeordnet sein, so dass die beiden beweglichen Anschlusskontakte vertikal übereinander liegen. The post insulator can consist of two arranged one above the other Post insulator parts exist, the second movable connection contact on the head of the lower post insulator mounted on the retractor is attached and with the extension device grounded, the lower post insulator portion preferably for the full voltage against earth and the upper post insulator part for half the voltage occurring between input and output is designed. The second Movable connection contact can be attached to one on the head of the lower post insulator part attached laterally protruding carrier be arranged so that the two movable Connection contacts are vertically one above the other.

Der untere Stützisolatorteil kann auch durch einen Messwandler, einen Stromwandler, Spannungswandler oder Kombinationswandler, gebildet sein, wodurch sich eine noch kompaktere Bauweise ergibt. The lower post insulator part can also be through a transducer, a Current converters, voltage converters or combination converters, be formed, whereby an even more compact design results.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine einfache Hochspannungsschaltanlage mit auf einem Trennwagen verfahrbaren Hochleistungsschalter, und Fig. 2 eine Anlage mit Hochleistungsschalter und Messwandler. The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown. It shows Fig. 1 a simple high-voltage switchgear with on one Separating trolley with movable high-performance switch, and FIG. 2 shows a system with high-performance switch and transducers.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Hochspannungsschaltanlage, bei welcher über einen Hochleistungsschalter ein abgehendes Kabel an eine Sammelschiene angeschlossen wird. Das Sammelschienensystem 1 ist beispielsweise mit den Schienen-Kontaktstücken 2 verbunden, welche z.B. an Stützisolatoren 3 isoliert befestigt sind. Fig. 1 shows schematically a high-voltage switchgear in which an outgoing cable connected to a busbar via a high-performance switch will. The busbar system 1 is for example with the rail contact pieces 2 connected, which are attached, for example, to post insulators 3 in an insulated manner.

Unterhalb der Schienen-Kontaktstücke 2 befindet sich der Festkontakt 4 eines abgehenden Kabels 5 mit dem Kabelendverschluss 6.The fixed contact is located below the rail contact pieces 2 4 of an outgoing cable 5 with the cable termination 6.

Das auf einem Trennwagen 8 montierte Unterbrechungselement 7 besteht aus einem zweiteiligen Stützisolator, welcher vertikal stehend auf dem Trennwagen angeordnet ist und den unteren Stützisolatorteil 9 mit Kopf 10 und den oberen Stützisolatorteil 9 mit Kopf 12 umfasst, und dem V-förmigen Leistungsschalterpol 13 welcher am Kopf 12 des oberen Stützisolatorteiles 11 befestigt ist.The interruption element 7 mounted on a separating carriage 8 consists from a two-part post insulator, which stands vertically on the separating carriage is arranged and the lower post insulator part 9 with head 10 and the upper post insulator part 9 with head 12 includes, and the V-shaped circuit breaker pole 13 which on the head 12 of the upper support insulator part 11 is attached.

Jeder Arm 14 und 15 des V-förmigen Schalterpoles 13 enthält eine Schaltkammer 16, 17. Die Schaltkammern 16, 17 können bekannte und übliche Schalter, wie Flüssigkeitsschalter, Gasschalter, Vakuumschalter usw., sein und sind über eine Mittelelektrode 18, welche sich im Getriebeteil 19 des Leistungsschalters befindet, in Reihe geschaltet. Soweit bisher beschrieben unterscheidet sich die Ausbildung des V-förmigen Leistungsschalterpoles 13 nicht von bekannten Konstruktionen.Each arm 14 and 15 of the V-shaped switch pole 13 contains a switching chamber 16, 17. The switching chambers 16, 17 can be known and customary switches, such as liquid switches, Gas switch, vacuum switch etc., and are via a center electrode 18, which is located in the transmission part 19 of the circuit breaker, connected in series. As far as described so far, the design of the V-shaped circuit breaker pole differs 13 not of known constructions.

An der Endkappe 20 des einen Armes 15 des V-förmigen Leistungsschalterpoles 13 ist Cin Anschlusskontakt 22 befestigt, welcher mit der Aussenelektrode der Schaltkammer 17 verbunden ist. On the end cap 20 of one arm 15 of the V-shaped circuit breaker pole 13 Cin connection contact 22 is attached, which is connected to the outer electrode of the switching chamber 17 is connected.

Dieser erste Anschlusskontakt 22 schliesst die eine Seite des V-förmigen Leistungsschalterpoles 13 an die Sammelschiene 1 an, wenn das Unterbrechungselement 7 in eine Stellung gebracht wird, in welcher der Anschlusskontakt 22 mit dem Schienenkontakt 2 verbunden ist.This first connection contact 22 closes one side of the V-shaped Circuit breaker poles 13 to the busbar 1 when the interrupting element 7 is brought into a position in which the connection contact 22 with the rail contact 2 is connected.

Am Kopf 10 des unteren Stützisolatorteil-es 9 ist ein Tragarm 23 befestigt, dessen freies Ende den zweiten Anschlusskontakt 24 trägt. Der Tragarm 23 und die Achse des Leistungsschalterarmes 15 liegen in einer vertikalen Ebene auf der gleichen Seite des Unterbrechungselementes 7 und die beiden Anschlusskontakte 22 und 24 liegen in einer Vertikalen übereinander. A support arm 23 is located on the head 10 of the lower support insulator part 9 attached, the free end of which carries the second connection contact 24. The support arm 23 and the axis of the circuit breaker arm 15 lie in a vertical plane on the same side of the interruption element 7 and the two connection contacts 22 and 24 lie one above the other in a vertical line.

An der Endkappe 22 des anderen Armes 14 des V-förmigen Leistungsschalterpoles 13 ist das eine Ende eines Leiter-Bügels 25 befestigt, dessen anderes Ende über den Kopf 10 des unteren-Stützisolatorteiles 9 und den Tragarm 23 mit dem zweiten Anschlusskontakt verbunden ist. On the end cap 22 of the other arm 14 of the V-shaped circuit breaker pole 13 one end of a ladder bracket 25 is attached, the other end over the head 10 of the lower support insulator part 9 and the support arm 23 with the second Terminal contact is connected.

Der Trennwagen 8 ist geerdet. Der untere Stützisolatorteil 9 ist für die volle gegen Erde auftretende Spannung und der obere Stützisolatorteil 11 für die halbe zwischen Eingang und Ausgang auftretende Spannung ausgelegt. Das Unterbrechungselement 7 enthält ferner noch die zum Betrieb der jeweiligen Schalter 16 und 17 nötigen Vorrichtungen sowie die Mittel für die Potentialsteuerung des Leistungsschalterpoless wie Widerstände und/oder Kondensatoren, welche in der Zeichnung nicht weiter dargestellt sind, da sie allgemein bekannt sind. The separating carriage 8 is grounded. The lower support insulator part 9 is for the full voltage against earth and the upper post insulator part 11 designed for half the voltage occurring between input and output. The break element 7 also contains those necessary for operating the respective switches 16 and 17 Devices and means for potential control of the circuit breaker pole such as resistors and / or capacitors, which are not shown in the drawing are, as they are well known.

Zum Herstellen bzw. Trennen der Verbindung von Sammelschiene 1 und Kabel 5 wird das Unterbrechungselement 7 in der Horizontalebene verschoben,,d.h. ein- bzw. ausgefahren, wobei die Länge der Fahrstrecke, d.h. der Abstand der beweglichen Anschlusskontakte 22 bzw. 24 von den Festkontakten 2 bzw. 4 in der Freistellung des Unterbrechungselementes 7 durch die Prüfspannung der jeweiligen Anlage bestimmt ist. To establish or disconnect the connection between busbar 1 and Cable 5, the interruption element 7 is displaced in the horizontal plane, i.e. extended or retracted, whereby the length of the route, i.e. the distance between the movable Connection contacts 22 and 24 from the fixed contacts 2 and 4 in the exemption of the interruption element 7 determined by the test voltage of the respective system is.

Die in Fig. 2 gezeigte Hoch spannungsschalt anlage unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten lediglich darin, dass der untere Stützisolatorteil von einem Messwandler 26, einem Stromwandler, Spannungswandler oder Kombinationswandler, von für solche Schaltanlagen üblicher Bauart gebildet ist. Ferner ist der zweite Anschlusskontakt 24' direkt am Kopf 10' des Messwandlers 26 angeordnet. Eine solche Anordnung der Anschlusskontakte 22 und 24' wird in Schaltanlagen verwendet, bei welchen der Kabel-Anschlusskontakt 4 gegenüber dem Sammelschienenkontakt 2 vorverlegt ist. The high-voltage switchgear shown in Fig. 2 differs differs from that shown in FIG. 1 only in that the lower support insulator part from a measuring transformer 26, a current transformer, voltage transformer or combination transformer, is formed of the usual design for such switchgear. Further is the second Connection contact 24 'arranged directly on the head 10' of the transducer 26. Such Arrangement of the connection contacts 22 and 24 'is used in switchgear at which the cable connection contact 4 is moved forward with respect to the busbar contact 2 is.

Claims

Patent claims:

Isolatorless high-voltage switchgear with a movable post insulator arranged V-shaped circuit breaker pole, the two connection contacts of which the The system's moving contacts are formed by two circuit breakers connected in series are connected to each other and by moving the post insulator in and out of contact can be brought with the fixed contacts of the system, characterized in that that one arm (15) of the switch pole (13) is the first movable connection contact (22) and the second movable connection contact (24) on the same side like the first one attached to the post insulator and by a rigid electrical conductor (25) is connected to the other arm (14) of the switch pole, the post insulator mounted with the switch pole on a horizontally movable extension device (8) is, so that by horizontal displacement of the extension device the movable Connection contacts (22,24) can be connected to the fixed contacts (2,4) of the system or are separable from these.

2. High-voltage installation according to claim 1, characterized in that the post insulator consists of two post insulators (9, 11) arranged one above the other and the second movable connection contact (24) on the head (10) of the lower one on the Extension device (8) mounted support insulator part (9) and the V-shaped switch pole (13) with the first movable connection contact (22) on the head (12) of the upper post insulator part is attached, and that when the extension device (8) is earthed, the lower support isolator part (9) for the full voltage against earth and the upper post insulator part (11) is designed for half the voltage occurring between input and output.

3. High-voltage switchgear according to claim 2, characterized in that that the second movable connection contact (24) by means of a support arm (23) on the Head (10) of the lower support insulator part (9) is attached.

4.- high-voltage switchgear according to claim 3, characterized in that that the support arm (23) has such a length that the two movable connection contacts (22,24) lie in a vertical plane.

5. High-voltage installation according to claim 2, characterized in that the lower post insulator part is formed by a transducer (26).

L e r s e i t e