DE69221265T2

DE69221265T2 - SFG-Lasttrennschalter und Verwendung in Zellen und Posten und vorfabrizierten Unterstationen

Info

Publication number: DE69221265T2
Application number: DE69221265T
Authority: DE
Inventors: Paul Rozier
Original assignee: GEC Alsthom SA
Current assignee: Alstom Holdings SA
Priority date: 1991-11-20
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2012-06-27
Also published as: DE69221265D1; ZA928949B; DK0543682T3; WO1993010548A1; TR26473A; US5357068A; EP0543682B1; BR9204470A; ID1008B; ATE156301T1; CN1073798A; TW221078B; FR2683938B1; ES2104868T3; EP0543682A1; JP2515251B2; FR2683938A1; CN1032454C; GR3025129T3; CA2083294C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen selbsttrennenden Leistungsschalter mit SF&sub6;-Gas für mittlere und hohe Spannung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf verschiedene Anwendungen dieses Geräts, insbesondere auf vorgefertigte Zellen, Posten und Unterstationen.
Die Erfindung ist insbesondere auf SF&sub6;-Leistungsschalter beliebiger Ausführung anwendbar (mit Selbstblas effekt, mit thermischem Blaseffekt, mit drehendem Lichtbogen oder einer Kombination dieser verschiedenen Typen). Die Erfindung ist anwendbar auf schaltgeräte für alle Spannungen zwischen 3 und 72 kV.
Man nennt ein elektrisches Gerät einen selbsttrennenden Leistungsschalter, das ein Trennvermögen wie ein Leistungsschalter hat und das, wenn es ausgeschaltet ist, eine dielektrische Spannungsfestigkeit an seinen Klemmen zwischen Eingang und Ausgang gleich oder größer als für Erdungsschalter gefordert besitzt. Ein solches Gerät kann drei Geräte ersetzen, nämlich einen Leistungsschalter und zwei zu beiden Seiten des Leistungsschalters liegende Trennschalter, was für den Betreiber besondere Vorteile hinsichtlich der Ersparnisse bei den Investitionskosten (geringere Herstellungskosten, weniger Platzbedarf am Boden) und hinsichtlich der Wartung im Betrieb erbringt.
Das Prinzip eines solchen Geräts ist in dem französischen Patent 1 533 266 beschrieben, jedoch ohne daß eine industrielle Ausführung im Detail offenbart wäre. Dieses Patent bildet die Basis des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Die Fortschritte auf dem Gebiet der Schwefelhexafluorid SF&sub6;-Leistungsschalter machen die industrielle Herstellung eines solchen Geräts möglich,
- bei dem der Raumbedarf des Geräts verringert wird,
- bei dem die in der Steuereinheit erforderliche Energie verringert wird,
- und dessen Herstellungspreis niedriger ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist also ein selbsttrennender Leistungsschalter der oben genannten Art mit SF&sub6;, der kompakt aufgebaüt und leicht in einer vorgefertigten Unterstation eingesetzt werden kann.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Unterstation zu definieren, deren Herstellungskosten unter denen bekannter Unterstationen bleibt.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, einen selbsttrennenden Leistungsschalter anzugeben, dessen Trennfunktion ebenso wie die Leistungsschaltfunktion ferngesteuert werden können.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, einen selbsttrennenden Leistungsschalter anzugeben, der einen Schutz ohne Hilfsenergiequelle besitzt.
Gegenstand der Erfindung ist ein mehrpoliger, selbsttrennender SF&sub6;-Leistungsschalter, bei dem jeder Pol eine isolierende, mit Schwefelhexafluorid gefüllte Hülle sowie einen ersten und einen zweiten Metallflansch an den Enden besitzt sowie innen einen Satz von festen Kontakten, die mit einer ersten außerhalb der Hülle liegenden und mechanisch und elektrisch mit dem ersten Flansch verbundenen Kontaktklemme verbunden sind, sowie einen Satz von beweglichen Kontakten, die elektrisch mit einer zweiten, am zweiten Flansch befestigten Kontaktklemme außerhalb der Hülle und mechanisch mit einem Betätigungsmechanismus verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Pol die beweglichen Kontakte elektrisch über Gleitkontakte an ein festes Metallrohr angeschlossen sind, das sich innerhalb der Hülle koaxial zu dieser erstreckt und in einem dichten Gehäuse endet, daß die zweite Klemme mit dem Gehäuse fest verbunden ist, daß die beweglichen Kontakte mit einer Betätigungsstange verbunden sind, die sich innerhalb des Rohrs befindet und im Gehäuse an einen Hebel angelenkt ist, der seinerseits über ein erstes Ende mit einer festen Achse gelenkig verbunden ist, die das Gehäuse dicht durchquert, während das zweite Ende des Hebels mit einem isolierenden Stab verbunden ist, dessen anderes Ende über eine Pleuelstange an einer den verschiedenen Polen des selbsttrennenden Leistungsschalters gemeinsamen Steuerwelle angelenkt ist, daß die Steuerwelle parallel zu einem auf Erdpotential liegenden Metallprofil montiert ist, auf dem die Pole des Leistungsschalters befestigt sind, daß die Befestigung im wesentlichen in der Mitte jeder Hülle erfolgt, daß die verschiedenen Hüllen parallel zueinander und senkrecht zum Metallprofil verlaufen, daß die Enden des Metallprofils drehbar in zwei einander gegenüberliegenden Seiten einer im wesentlichen parallelepipedischen Schublade montiert sind, daß das Metallprofil in der Schublade drehbar um seine eigene Achse montiert ist und die Schublade ausreichend groß bemessen ist, um die Gesamtheit der Pole aufzunehmen, daß die Trennfunktion des Leistungsschalters durch eine Drehung des Metallprofils bezüglich der Schublade um 90º bewirkt wird, daß die Steuerwelle einem Steuerkasten zugeordnet ist, der mit dem Metallprofil fest verbunden ist und einen Mechanismus zur Speicherung von Betätigungsenergie sowie Betätigungsmittel für die Drehbewegung der Steuerwelle enthält, um die Pole des Leistungsschalters gemeinsam zu betätigen, daß der Leistungsschalter sich in einem Metallkasten befindet, in dem die Schublade gleiten kann, und daß der Kasten Isolierelemente aufweist, um die Stromschienensätze und die Kabelabgänge zu stützen, mit denen der Leistüngsschalter zusammenwirkt.
Vorzugsweise ist die Hülle von einem bewickelten Magnetring umgeben, der einen Stromtransformator bildet und oberhalb des Metallprofils liegt.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine vorgefertigte Unterstation mit mindestens einem Leistungsschalter des vorgenannten Typs.
Vorzugsweise besteht die Unterstation aus vorgefertigten und nebeneinanderliegenden Moduln, die je ein Abteil für die Schienensätze, Gleitschienen für eine die Pole des Leistungsschalters enthaltende Schublade und ein Abteil für die Kabelenden oder die Enden der Freileitung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters beschrieben sowie anhand mehrerer Beispiele von Unterstationen mit einem solchen Leistungsschalter in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
Figur 1 zeigt in Perspektive einen SF&sub6;-Leistungsschalter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem die Schublade nicht zu sehen ist.
Figur 2 zeigt von vorne und teilweise axial geschnitten einen Pol des SF&sub6;-Leistungsschalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Figur 3 zeigt vergrößert im axialen Schnitt den Trennkammerbereich des Pols aus Figur 2.
Figur 4 zeigt teilweise geschnitten eine Ausführungsform des SF&sub6;-Leistungsschalters gemäß der Erfindung in einem Kasten mit seinen Anschlüssen an einen Satz von Stromschie nen und an einen Kabelabgang, wobei der Leistungsschalter geschlossen ist.
Figur 5 zeigt teilweise geschnitten denselben Leistungsschalter, wobei der Leistungsschalter offen und getrennt ist.
Figur 6 zeigt in Perspektive eine Zelle mit einem Leistungsschalter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit herausgezogener Schublade.
Figur 7 zeigt den Mechanismus für die Betätigung der Trennfunktion des Leistungsschalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Figur 8 zeigt den Betätigungsmechanismus für die Trennfunktion des erfindungsgemäßen Leistungsschalters.
Figur 8A zeigt den Betätigungsmechanismus der gleitenden Schutzwand von der Seite.
Figur 88 zeigt denselben Mechanismus von oben.
Figur 8C zeigt in Perspektive den Betätigungsmechanismus für die translatorische Verschiebung der Pole des erfindungsgemäßen Leistungsschalters.
Figur 8D zeigt in Perspektive eine Ausführungsvariante von Klappen zur Isolierung der beiden Bereiche einer Zelle.
Figur 8E zeigt die Klappen aus Figur 8D von der Seite.
Figur 9 zeigt von vorne im Schnitt eine Unterstation mit vier Eingängen oder Ausgängen und eine Verteilung auf einen Schienensatz.
Figur 10 zeigt von der Seite im Schnitt die gleiche Unterstation.
Figur 11 zeigt im Schnitt eine Unterstation mit Schienensätzen und unterirdischen Kabelabgängen.
Figur 12 zeigt eine andere Unterstation mit Freileitungsabgängen und Kabelabgängen.
Figur 13 zeigt schematisch eine H-förmige Station bekannter Art.
Figur 14 zeigt eine H-förmige Station, die aus erfindungsgemäßen Leistungsschaltern gebildet wird.
Figur 15 zeigt schematisch eine Zelle, die es erlaubt, die Kabel integral zu erden.
Figur 16 zeigt schematisch ein Zubehör, das für die integrale Erdung in den Zellen aus Figur 15 verwendet wird.
Figur 17 zeigt im Schnitt eine Station mit erfindungsgemäßen Leistungsschaltern.
Figur 18 zeigt dieselbe Station im Schnitt von der Seite.
In Figur 1 tragen die drei Pole eines selbsttrennenden dreiphasigen SF&sub6;-Leistungsschalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Bezugszeichen 1, 2 und 3.
Die drei Pole werden von einem Metallprofil 4, vorzugsweise einem Winkelprofil, getragen, an dem eine Steuerwelle 5 befestigt ist, über die der Leistungsschalter betätigt wird. Die Steuerwelle ist an einen Betätigungsmechanismus in einem Steuerkasten 6 angeschlossen, der bemerkenswerterweise mit dem Metallprofil 4 fest verbunden ist.
Wie weiter unten im einzelnen erläutert wird, wird die Trennfunktion des Geräts durch 90º-Drehung des Metallprofils um seine Kante bewirkt, wobei der Steuerkasten mitdreht, was den Vorteil hat, eine optische Anzeige über den offenen oder geschlossenen Zustand der Trennkontakte zu liefern. Eine Kunststoff-Winkelprofilleiste, die nicht dargestellt ist, kann auf dem Metallprofil beispielsweise durch Festklammern befestigt sein und einen Hohlbalken bilden, der die Steuerwelle 5 gegen Staub und Verschmutzung schützt.
Aus den Figuren 2 und 3 ersieht man, daß ein Pol des erfindungsgemäßen selbsttrennenden Leistungsschalters eine Hülle aus Isoliermaterial wie z.B. Keramik, Epoxyharz oder einem beliebigen Verbundmaterial besitzt, das mit der Verwendung von Schwefelhexafluorid (SF&sub6;) kompatibel ist. Diese Hülle besitzt Rippen 11, die entweder beim Gießen (Epoxyharz, Silikon, Elastomer) mitgegossen wurden oder aufgesetzt sind. Die Hülle ist an einem ersten Ende durch einen ersten Metallflansch 12 verschlossen, der eine erste Anschlußklemme 13 trägt. Die Hülle ist am anderen Ende durch einen zweiten Metallflansch 14 verschlossen, auf dem ein dichtes Gehäuse 15 mit einer zweiten Klemme 16 befestigt ist.
Der zentrale Teil der Hülle besitzt keine Rippen, um einerseits die Befestigung des Pols am Metallprofil 4 und andererseits das Anbringen eines bewickelten Magnetrings 17 zu erlauben, der einen Stromtransformator zur Speisung eines Schutzrelais bildet, das somit ohne elektrische Hilfsstromquelle funktionieren kann. Wenn die Rippen der Hülle aufgebrachte Rippen sind, wird der Magnetring geschlossen über die zylindrische Hülle vor der Montage der Rippen aufgesteckt. Wenn die Rippen dagegen beim Gießen oder bei der Formung der Hülle mit entstehen, wird ein offener Magnetring verwendet.
Der Magnetring ist gegen das Winkelprofil verkeilt und festgelegt.
Im Inneren der Hülle befindet sich ein Gas mit guten dielektrischen Eigenschaften, und man wählt vorzugsweise Schwefelhexafluorid SF&sub6; entweder rein oder gemischt mit Stickstoff unter einem Druck von einigen hPa.
Eine Hälfte der Hülle bildet die Lasttrennkammer des Geräts. In Figur 3 ist eine Trennkammer mit Gasblaseffekt dargestellt, aber natürlich ist die Erfindung auch auf andere Arten von Trennkammern anwendbar, insbesondere Trennkammern mit automatischem Blaseffekt, Trennkammern mit einer Blaswirkung durch Erzeugung einer thermischen Energie und Trennkammern mit drehendem Lichtbogen.
In Figur 3 sieht man einen festen Lichtbogenkontakt 21, der fest mit einem Kranz 22 verbunden ist, welcher über metallische Arme 23 am Flansch 12 befestigt ist. Der Kranz 22 trägt auch Kontaktfinger 24, die den festen Dauerkontakt des Geräts bilden.
Die Finger 24 wirken mit einem Metallrohr 25 zusammen, das den beweglichen Dauerkontakt des Geräts bildet. Dieses Rohr ist auf einem Plateau 26 befestigt, das einen Blaszylinder 27 trägt. Das metallische Plateau 26 trägt weiter einen Kranz von Kontaktfingern 28, die den beweglichen Lichtbogenkontakt des Geräts bilden und mit dem ortsfesten Lichtbogenkontakt 21 zusammenwirken.
Der Blaszylinder 27 enthält einen ortsfesten Blaskolben 30, der an einem ersten Ende eines Metallrohrs 31 befestigt ist. Dieses Metallrohr erstreckt sich entlang der Hülle, und sein zweites Ende ist an den zweiten Flansch 14 angeschweißt
Das Rohr 25 trägt eine Blasdüse 29 aus isolierendem Material.
Am Plateau 26 ist ein Metallrohr 34 befestigt, das die Betätigungsstange des Leistungsschalterteils des Geräts bildet. Dieses Rohr 34 liegt im Rohr 31 und koaxial zu diesem. Es durchquert den Flansch 14 und dringt in das Gehäuse 15 ein, wo es an einen ersten Hebel 35 angelenkt ist, der um eine das Gehäuse dicht durchquerende feste Achse 36 schwenken kann und aus dem Gehäuse vorsteht.
Das Rohr 27 besitzt Gleitkontakte 27A, über die der Strom zwischen dem Rohr 27 und dem Rohr 31 fließt.
Ein zweiter Hebel 38 ist an der Achse 36 außerhalb des Gehäuses 15 angelenkt. Dieser Hebel ist seinerseits am ersten Ende einer isolierenden Stange 39 angelenkt, deren anderes Ende an einem Hebel 40 schwenkbar befestigt ist, der auf der Steuerwelle 5 des Geräts festgekeilt ist. Nun wird der Betrieb des Leistungsschalterteils des Geräts beschrieben.
In geschlossener Stellung des Leistungsschalters befindet sich jeder Pol in der in Figur 3 gezeigten Stellung. Der Strom fließt nacheinander von der Klemme 13 über den ersten Flansch 12, die Arme 23, die Kontakte 24, das Rohr 25, den Zylinder 27, die Finger 27A, das Rohr 31, den zweiten Flansch 14, das Gehäuse 15 zur zweiten Klemme 16.
Um den Leistungsschalter zu trennen, wird die Welle 5 in Richtung des Pfeils F1 gedreht. Der Hebel 40 schwenkt, nimmt die Isolierstange 39 mit, die den Hebel 35 um die Achse 36 in Richtung des Pfeils F2 schwenken läßt. Die Drehung des Hebels 35 führt zu einer translatorischen Verschiebung des Betätigungsrohrs 34 in der Figur nach unten. Die beweglichen Kontakte werden mitgenommen und heben von den ortsfesten Kontakten ab. Der Lichtbogen wird durch das im Zylinder 34 komprimierte Gas ausgeblasen, das durch die Blasdüse 32 entweicht.
Es sei hier bemerkt, daß der Kranz 22 und das Plateau 26, der Kolben 30 und der Flansch 14 Löcher oder Öffnungen aufweisen, um eine gute Zirkulation des Gases und dessen rasche Regeneration nach jedem Öffnungsmanöver zu erlauben.
Eine metallische Abschirmung 8 an der Innenseite der Hülle 10 in Höhe des Magnetrings 17 und des Metallprofils 4 gewährleistet eine gute Verteilung des Potentials. Diese Maßnahme verbessert die dielektrische Festigkeit, die außerdem durch die Dicke der an dieser Stelle unter Druck stehenden Schicht aus SF&sub6;-Gas, durch eine kapazitive Verteilung des Potentialgradienten im Inneren der Hülle und durch eine äußere Metallbeschichtung der Hülle gewährleistet wird. Diese Potentialverteilung wird vorzugsweise durch Berechnung mit Hilfe von gut bekannten mathematischen Modellen erstellt.
Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung sind die Enden des Metallprofils 4 schwenkbar auf zwei gegenüberliegenden Seiten eines Schubfachs montiert. Es sei hier auf Figur 4 Bezug genommen, die den erfindungsgemäßen Schalter in einer Zelle montiert zeigt.
Nur einer der Pole des Geräts ist in dieser Figur sichtbar, da es sich um eine stimseitige Ansicht handelt, aber es darf nicht außer acht gelassen werden, daß das dreiphasige Gerät zwei weitere auf dem gemeinsamen Metallprofil 4 sitzende Pole enthält.
In Figur 4 enthält die Zelle ein Metalltragwerk 42, an dem ein Kasten 43 befestigt ist. In den Kasten kann senkrecht zur Ebene der Figur eine Schublade 45 gleiten, auf der das Metallprofil 4, welches die Pole trägt, schwenkbar zwischen zwei einander gegenüberliegenden und zur Zeichenebene der Figur parallelen Seiten montiert ist. Das Gerät ist mit geschlossenem Leistungsschalter dargestellt. Nachfolgend werden die Elemente bezüglich eines einzigen Pols beschrieben, aber selbstverständlich sind die meisten dieser Elemente bei allen drei Polen eines dreiphasigen selbsttrennenden Leistungsschalters vorhanden. Der Pol 1 ist elektrisch über seine Klemme 13 mit einer Schiene 48 eines dreiphasigen Stromschienensatzes verbunden. Die Schiene 48 wird von einem Isolator 49 gehalten, der ortsfest über eine Konsole 50 am Kasten 43 befestigt ist. Die andere Klemme 16 des Geräts ist mit einem Isolator 51 verbunden, der am Kasten 43 über eine Konsole 52 befestigt ist. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist der gewählte Isolator ein Stromtransformator, in dem der den Leistungsschalter zwischen einer Klemme 53 und einer Klemme 54 durchfließende Strom gemessen wird&sub0; In einer Variante könnte das Gerät 51 auch ein Überspannungsableiter oder ein einfacher Isolator ohne weitere elektrische Funktion sein. Die Klemme 54 bildet den Abgang für ein Kabel 55, das die Zelle durch einen Durchlaß 56 verläßt. Ein Erdungsschalter 57 vervollständigt die Zelle, die außerdem ein Dach 58 besitzt.
Der Betrieb des erfindungsgemäßen Leistungsschalters wird nun beschrieben.
- Der Leistungsschalter wird ausgeschaltet durch Drehen der Steuerwelle 5, wie dies oben erläutert wurde.
- Das ganze Gerät wird von Hand oder mit einem Motor in Richtung des Pfeils F3 gedreht. Dadurch ergibt sich die Konfiguration gemäß Figur 5, wobei alle Pole des Leistungsschalters in der Schublade 45 Platz finden. Es sei bemerkt, daß der Steuerkasten 6 gleichzeitig mit dem Metallprofil 4 geschwenkt wurde. Diese Maßnahme erlaubt eine sichtbare Betätigung des Schalters, was die Sicherheit des Betriebspersonals erhöht. Ein Signalstreifen 6A auf dem Steuergehäuse 6, beispielsweise ein Farbstreifen, erhöht diese Sicherheit weiter. Eine bekannte, aber hier nicht dargestellte Vorrichtung verhindert es, die Schublade ganz herauszuziehen, was jeden Zugang zu den Elementen des Stromschienenabteils der Zelle unterbindet. Weiter unten beschriebene Mittel verhindern vollständig den Zugang zu den Schienen, wenn die Schublade offen ist.
Figur 6 zeigt eine herausgezogene Schublade, um die Pole zu überprüfen oder zu ersetzen. Es sei bemerkt, daß die Anordnung der Pole ein Schließen der Schublade nur in der offenen Stellung des Leistungsschalters erlaubt. Weiter sei bemerkt, daß die Pole des Leistungsschalters bei offener Schublade durch Drehung des Metallprofils 4 in die senkrechte Stellung gebracht werden können, um Tests des Ein- und Ausschaltens durchzuführen oder um einen Pol zu demontieren. Der Kasten enthält eine erste ortsfeste Trennwand 61, die im normalen Betrieb den linken Teil des Stromschienenabteils vom linken Teil des Kabelabteils trennt.
Außerdem besitzt der Kasten zwei Gleitschienen 61A, in denen eine zweite, bewegliche Trennwand 61B gleiten kann. Im Normalbetrieb des Leistungsschalters befindet sich die Trennwand 61B über der Trennwand 61 (Figur 4). Wenn der Leistungsschalter abgetrennt ist, nimmt die Trennwand 61B den Platz rechts in dieser Figur ein, so daß jeder Zugang zum Stromschienenabteil von der Vorderseite der Zelle unterbunden ist.
Die Schublade besitzt eine automatisch schwenkbare Verschlußklappe 62, die von einer Feder in Stellung gehalten wird. Diese Klappe trennt den rechten Teil des Stromschie nenabteils vom Kabelabteil, wenn der Schalter in normalem Betrieb ist. Bei einem Schaltmanöver bringt diese Klappe das Gerät auf Erdpotential, indem es mit der Klemme 13 (Figur 5) in Kontakt kommt und bleibt.
Es sei bemerkt, daß das Metallprofil 4, das mit dem Steuergehäuse 6 verbunden ist, auf Erdpotential liegt. Da die Pole des Leistungsschalters alle auf diesem Metallprofil montiert sind, besteht praktisch keine Gefahr einer Zündung zwischen den Phasen.
Die Magnetringe 17 besitzen Pole, die einen über großen Überlaststrom oder Kurzschlußstrom in den Polen erfassen können und das Öffnen des Leistungsschalters steuern können. Das Höchststromrelais mit direkter Wirkung, für das keine Hilfsenergiequelle erforderlich ist, kann im Steuergehäuse 6 untergebracht werden. Bei einem Durchschlag der Hülle des Pols in Höhe des Metallprofils erfaßt der Stromtransformator den Erdungsfehler und führt zu einer Auslösung.
Figur 7 zeigt den Motorbetrieb beim Betätigen der Trennfunktion des erfindungsgemäßen selbsttrennenden Leistungs schalters.
In der Figur erkennt man das Metallprofil 4 und die Steuerwelle 5 der Pole und einen der drei Hebel 40. Der entsprechende Pol wurde nicht dargestellt, um die Zeichnung zu vereinfachen.
Das Metallprofil 4 wird in zwei Kugellagern 75 und 76 gehalten, die mit den Wänden 45A und 458 der Schublade 45 verbunden sind. Der Steuerkasten 6 ist mit dem Metallprofil 4 beispielsweise durch Schweißen verbunden. Ein Motor 78, der an der Wand 45A der Schublade befestigt ist, treibt über eine Spindelschraube 79 mit Geschwindigkeitsreduzierung das Zahnrad 77 an, das mit dem Metallprofil fest verbunden ist, so daß dieses Metallprofil 4 und der Steuerkasten unabhängig von der Drehbewegung der Steuerwelle 5 in Drehung versetzt wird&sub0; Die Motorisierung der Trennfunktion, die soeben be schrieben wurde, zeigt, daß das Gerät ferngesteuert werden kann und in Unterstationen eingesetzt werden kann, in denen kein Dienst- oder Wartungspersonal vorgesehen ist.
Der Steuerkasten 6 enthält außer dem erwähnten Maximalstromrelais den ganzen Mechanismus für die Drehung der Steuerwelle 5, um Öffnungs- und Schließphasen für den Leistungsschalter des erfindungsgemäßen Geräts durchzuführen. Figur 8 zeigt prinzipiell diesen Mechanismus, der unmittelbar mit der Steuerwelle 5 des Leistungsschalters verbunden ist. Es genügt, das Prinzip dieses Mechanismus darzulegen. Seine Realisierung bietet dem Fachmann keine Schwierigkeiten und er kann sich hierzu auf das Buch "Techniques de l'Ingénieur, Appareillage electrique d'interruption haute tension" von Eugène Maury, D 657-4, Seite 49 beziehen.
In Figur 8 erkennt man die Welle 5, die entlang dem Metallprofil 4 verläuft, das mit dem Steuerkasten 6 verbunden ist.
Der Mechanismus enthält eine Trommel 80 mit einer Feder, die die Betätigungsenergie speichert. Ein Motor 81 mit Getriebe kann die Trommel 80 antreiben, um die Feder zu spannen. Die Trommel dreht eine Welle 82 immer in der gleichen Richtung, wenn sich die Feder entspannt. Diese Welle ist Auslösevorrichtungen 83 mit elektrischer oder manuellen Steuerung zugeordnet, so daß übliche Öffnungs- und Schließ zyklen durchgeführt werden können (z.B. ein Zyklus Öffnen - 0,1 Sekunden lang Schließen - Öffnen). Eine Exzentervorrichtung 84 wandelt die stets gleichgerichtete Bewegung der Welle 82 in eine abwechselnde Kreisbewegung um, die der Steuerwelle 5 des Leistungsschalters vermittelt wird. Der Mechanismus enthält in an sich bekannter Weise ein Organ zum mechanischen Spannen mit einer Kurbel 85, die in den Figuren 1 und 6 zu sehen ist.
Die Figuren 8A und 8B zeigen als Beispiel eine Ausführungsform eines Betätigungsrnechanismus für die Trenn wand 61B.
Der Kasten 43 enthält an seiner Rückseite eine bewegliche Scheibe 61C mit einem zentralen Loch 61D einer solchen Form, daß das Metallprofil 4 hineinpaßt, das aus der Schublade über die Seite 458 (siehe Figur 7) vorsteht. Auf diese Weise kann die Scheibe drehen, wenn das Metallprofil 4, das die Pole trägt, um seine Achse bei der Trennoperation gedreht wird. Wenn das Metallprofil wie oben angegeben ein Winkelprofil ist, hat das Loch vorzugsweise quadratische oder rechteckige Form.
Die Trennwand wird translatorisch durch die Drehung der Scheibe mit Hilfe von zwei Sätzen von Gestängen bewegt, die mit einer Welle 61E parallel zur Ebene der Trennwand und parallel zum Metallprofil 4 zusammenwirken. Die Welle ist am Kasten 43 über nicht dargestellte Lager befestigt. Sie wird von einer Pleuelstange 61F in Drehung versetzt, die einerseits an der Scheibe 61C und andererseits an einer Kurbel 61G schwenkbar befestigt ist, die auf der Welle 61E sitzt. Die Drehbewegung der Welle wird in eine translatorische Bewegung für die Klappe mit Hilfe von zwei Sätzen von Gestängen umgewandelt. Nur einer dieser Sätze von Gestängen, nämlich der am hinteren Ende der Schublade, wird im einzelnen beschrieben, denn der andere Satz gleicht diesem völlig. Der erste Satz von Gestängen enthält eine Pleuelstange 61H, die auf der Welle 61E verkeilt ist und auf einer an der Trennwand gelenkig befestigten Kurbel 61I gelenkig befestigt ist. Bei einem Trennmanöver wird das Metallprofil 4, das in das Loch der Scheibe 61C eingreift, in Richtung des Pfeils F gedreht. Die Drehung der Scheibe führt zu einer Drehung der Welle 61E, und die Einheit aus der Pleuelstange 61H und der Kurbel 61I führt zu einer translatorischen Verschiebung der Trennwand 61B, die den Zugang zum rechten Bereich des Stromschienenabteils versperrt. Wenn man nach dem Trennmanöver die Schublade herauszieht, dringt eine Verriegelungsklinke 61J in eine Kerbe 61K der Scheibe 61C und blockiert die Trennwand in ihrer Stellung. Die Klinke, die eine Feder besitzt, gibt die Drehung der Scheibe erst wieder frei, wenn die Schublade wieder eingeschoben ist.
In den oben beschriebenen Figuren erkennt man, daß die Vakuurnkammern durch Drehung der Steuerwelle 5 betätigt werden. Figur 8C zeigt eine Ausführungsvariante, in der die Welle translatorisch in Zieh- oder Druckrichtung betätigt wird. Diese Bewegung wird in bekannter Weise auf den Hebel 32 übertragen, beispielsweise mit Hilfe eines Hebels 32A und einer geknickten Pleuelstange 32B.
Nun werden Ausführungsvarianten der Trennwände beschrieben, die den Zugang zum Stromschienenabteil verhindem. In den Figuren 8D und 8E sieht man zwei übereinanderliegende parallele Trennwände, die global durch die Bezugszeichen 61L und 61R bezeichnet sind. Die Trennwand 61L enthält einen ersten Bereich mit drei rechteckigen Abschnitten 61L1, 61L2 und 61L3, die je einen Ausschnitt besitzen und über einen länglichen Abschnitt 61M mit länglichen Schlitzen 61N miteinander verbunden sind. Die Trennwand 61L enthält eine zweiten Bereich mit drei rechtwinkligen Abschnitten 61L1', 61L2' und 61L3' mit je einer Kerbe, die über einen länglichen Abschnitt 61M' mit den Abschnitt 61M' durchquerenden Zapfen 61P verbunden sind, wobei die Zapfen in die Schlitze 61N eindringen. Die Bereiche 61L und 61M der Trennwände werden durch Federn wie 610 zueinander gezogen Die Ausschnitte definieren Öffnungen, die dem Umfang der Pole angepaßt sind, wenn diese sich in der eingeschalteten Stellung befinden, wodurch die Zelle in zwei Teile unterteilt wird.
Die Trennwand 61R enthält einen ersten Bereich mit drei rechteckigen Abschnitten 61R1, 61R2 und 61R3, die über einen länglichen, nicht mit Bezugszeichen versehenen Abschnitt, der Längsschlitze enthält, verbunden sind, und einen zweiten Bereich mit drei rechtwinkligen Abschnitten 61R1', 61R2', 61R3', die durch eine länglichen, nicht mit Bezugszeichen versehenen, aber Längsschlitze aufweisenden Abschnitt verbunden sind, wobei die Zapfen 61P in die Schlitze eingreifen. Die beiden Bereiche werden durch eine Feder 61S zueinander gezogen.
Wenn der Leistungsschalter in der ausgeschalteten und getrennten Stellung ist, verhindert die Trennwand 61R den Zugang zum Stromschienenabteil der Zelle.
Die Trennwände 61L und 61R werden entweder durch die Pole selbst, die dann eine Pfeilspitze 61T tragen, oder durch einen Mechanismus betätigt, wie er anhand der Figuren 8A und 8B beschrieben wurde.
Der erfindungsgemäße Leistungsschalter kann für den Aufbau von preisgünstigen Unterstationen verwendet werden, die wenig Platz am Boden erfordern und alle für den Betrieb erforderlichen Elemente enthalten.
Die Figuren 9 und 10 zeigen eine Unterstation mit vier Zugängen oder Abgängen, die über Freileitungen an Zugangsleitungen oder an Transformatorausgänge angeschlossen sind. Außerdem erfolgt eine Verteilung auf einen Stromschienensatz.
Figur 9 zeigt die Station von vorne, wobei die Vorderwand abgenommen wurde, um einen Blick ins Innere zu ermöglichen.
In diesem Beispiel enthält die Unterstation vier Abteile 91 bis 94, die durch Wände 91A, 91B; 92A, 92B; 93A, 93B; 94A, 94B begrenzt sind. Die Abteile liegen Seite an Seite und besitzen Dächer 91C, 92C, 93C, 94C sowie Rückseiten 91D, 92D, 93D, 94D.
Die Wände und das Dach bestehen vorzugsweise aus identischen Paneelen aus einem Material, das unter Beton, GRC, Aluminium oder Stahl ausgewählt wird. Die modulare Realisierung ist sehr einfach und wirtschaftlich. Sie erlaubt den Aufbau von elektrischen Unterstationen bis zu 72 kV. Der Bauherr der Leistungsschalter gemäß der Erfindung kann selbst eine solche Station ausrüsten, ohne auf Dienste einer Drittfirma zurückgreifen zu müssen. Diese neue Konzeption einer Station kann für den Export günstig sein, wobei die Herstellung der Paneele und des Dachs von einem lokalen Partner beigesteuert werden können.
Jede Zelle enthält, wie dies anhand der Zelle 91 sichtbar ist, isolierende Durchlässe 101, 102, 103, die die Anschlüsse an die Freileitungen aufnehmen und an Klemmen 111, 112, 113 angeschlossen sind, die mit den Polen 121, 122, 123 eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters zusammenwirken, die auf ihrem Metallprofil 4 in der Schublade 45 installiert sind und mit dem Steuerkasten 6 fest verbunden sind. Die Anschlüsse 111, 112 und 113 werden durch Isolatoren wie die Isolatoren 91E, 92E, 93E, 94E gehalten, die an den Wänden 91A, 92A, 93A und 94A befestigt sind. Die Pole des Leistungsschalters wirken mit einem Stromschienensatz 121A, 122A, 123A zusammen, der sich über die ganze Breite der Station erstreckt und durch die Wände 92A, 92B, 93A, 93B und 94A verläuft. Dieser Stromschienensatz wird durch Isolatoren wie z.B&sub4;&submin; die Isolatoren 91F, 92F, 93F, 94F gehalten, die an den Wänden 91B, 92B, 93B und 94B befestigt sind. Diese Isolatoren können Stromtransformatoren oder Überspannungsableiter sein.
Die Tiefe der Abteile ist ausreichend gering, um noch einen Gang 125 für das Dienstpersonal zu belassen.
Die oben anhand der Figuren 9 und 10 beschriebene Unterstation enthält alle Betriebsfunktionen. Die Schubladen mit den Leistungsschaltern sind direkt in die einfach mit Hilfe von vorgefertigten Paneelen gebildeten Abteile eingefügt und die Traversen, Isolatoren, Stromtransformatoren oder Überspannungsableiter wurden im Werk montiert. Die Isolierung zwischen den Abteilen und zwischen der Leitungsseite und der Seite der Stromschienensätze ist gewährleistet, was jeden Fehler zwischen Phasen unwahrscheinlich macht.
Eine Unterstation des erwähnten Typs kann für alle Spannungen zwischen 7,2 und 72 kV realisiert werden.
Figur 11 zeigt eine Unterstation ähnlich der vorhergehenden, in der jedoch der Eingang über einen gemeinsamen Stromschienensatz 131 und der Abgang über Kabel 141, 142, 143 und 144 erfolgt. Jedes Abteil besitzt einen erfindungsgemäßen Leistungsschalter 151, 152, 153 und 154.
Figur 12 zeigt eine Unterstation mit einem Abgang über Freileitung und zwei unterirdischen Abgängen über Kabel. Die Station enthält einen ersten Modul 161 mit einem Durchlaß 162 an der Decke und einen Leistungsschalter 163, einen zweiten Modul 171 für den Anstieg der Stromschienen 172 mit Stützisolatoren 173 und 174, einen dritten Modul 181 mit einem Leistungsschalter 182 und einem Abgang 183 zu Erdkabeln, und einen vierten Modul 191 mit einem Leistungsschalter 192 und einem Abgang 193 zu Erdkabeln. wobei die Moduln 181 und 191 durch ein gemeinsames Stromschienenpaar gespeist werden.
Figur 13 zeigt das theoretische Schaltbild einer H- förmigen Station mit zwei Ankunftsleitungen L1 und L2, zwei Ausgangstransformatoren TR1 und TR2 und drei Leistungsschaltern D1, D2 und D3, die von Paaren von Trennschaltern S11, S12; S21, S22; S3, S3' eingerahmt werden. Die Transformatorausgänge sind durch Trennschalter S4 bzw. S5 geschützt.
Eine solche Station kann aufgrund der Erfindung sehr wirtschaftlich mit Hilfe von fünf identischen Moduln 201 bis 205 und einem Anstiegsrnodul für die Stromschienensätze 206 (siehe Figur 14) realisiert werden.
Die Moduln 201, 202 und 203 enthalten erfindungsgemäße Leistungsschalter DS1, DS2 und DS3, die die Schaltergruppen S11, D1, S12; S21, D2 und S22; sowie S3, D3, S'3 ersetzen. Die Trennschalter S4 und S5 werden durch erfindungsgemäße Leistungsschalter DS4 und DS5 ersetzt, in denen die Trennkammer entfallen ist und durch einen Leiter ersetzt ist, der die äußeren Klemmen dieses Pols innen verbindet, da nur die Trennfunktion beibehalten wurde.
So besteht die H-förmige Station in besonders wirtschaftlicher Weise aus fünf identischen Standardzellen und einer Anstiegszelle für den Stromschienensatz mit nur einigen Stützisolatoren.
Der erfindungsgemäße Leistungsschalter ist besonderes gut für die Herstellung von Zellen geeignet, bei denen das Kabel geerdet wird. Diese Erdung wird von den Normen bestimmter Länder, insbesondere Großbritannien, gefordert und ist unter dem englischen Stichwort "Integral Earthing" bekannt. Figur 15 zeigt eine Zelle, die diese Erdung durch zuführen erlaubt. Sie enthält eine herausziehbare Schublade 750, die die drei Pole eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters aufnimmt. Nur der Pol 751 ist in der Figur sichtbar, da es sich um eine Ansicht von hinten handelt. Das Bezugszeichen 751A bezeichnet die obere Klemme des Pols 751, und das Bezugszeichen 751B bezeichnet die untere Klemme. Die Zelle enthält einen Stromschienensatz 752 und einen Kabelabgang 753. Im Vergleich zu der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Zelle ist der Erdschalter 57 entfallen.
Die integrale Erdung erfolgt folgendermaßen:
- der erfindungsgemäße Leistungsschalter wird ausgeschaltet;
- die Schublade wird herausgezogen;
- der Leistungsschalter wird um 45º durch Drehung des die Pole tragenden Metallprofils im Uhrzeigersinn gekippt;
- die drei Pole des Leistungsschalters werden mit Hilfe eines Metallbügels 755 (Figur 16) kurzgeschlossen, der drei in die oberen Klemmen 751A der Pole eindringende Kontakte 761, 762, 763 besitzt, Der Bügel dient auch zur Erdung der Pole des Leistungsschalters, da die Zweige des Bügels mit der Schublade in Kontakt kommen, die über das Metallprofil der Pole auf Erde liegt. Der Bügel enthält auch Anschläge 764 und 765, die die Begrenzung des Rotationshubs der Pole im Gegenuhrzeigersinn bewirken, wenn die Pole wieder zurückgekippt werden. Außerdem dienen sie dazu, diese Pole in einem hinreichenden Abstand von den Stromschienen 752 zu halten;
- während die Schublade immer noch herausgezogen ist und die Pole noch um 45º geneigt sind, befestigt man an jeder der unteren Klemmen 751B der Pole eine metallische Verlängerung 754;
- der erfindungsgemäße Leistungsschalter wird wieder in waagrechte Stellung gebracht und die Schublade wird geschlossen;
- die Pole werden im Gegenuhrzeigersinn bis zum Anschlag geschwenkt, so daß die Verlängerungen 754 in Kontakt mit den Kabelabgängen gelangen:
- der Leistungsschalter wird geschlossen, so daß die Kabel über den Leistungsschalter geerdet werden.
Man erkennt also, daß eine mit einem erfindungs gemäßen Leistungsschalter ausgerüstete Zelle die integrale Erdung mit Hilfe weniger einfacher und vollkommen sicherer Zubehörteile erlaubt.
Die Erfindung ist für die Herstellung von Stationen für Mittel- oder H6chspannung (bis zu 72 kV) geeignet und stellt ein neues, wirtschaftliches und zuverlässiges Konzept dar.
Betrachtet man eine elektrische Mittelspannungs- Station gemäß dem Stand der Technik, so stellt man fest, daß diese Anlagen in der Stadt oder auf dem Land praktisch stets in einem eigenen Gebäude untergebracht sind. Sie bestehen aus vorgefertigten Mittelspannungszellen, die je eine Einheit bilden, welche hinsichtlich der Zugänge und Abgänge von Kabeln, Betätigungsgeräten und Schutzorganen sowie Relaiseinrichtungen getrennt sind. Eine Aneinanderreihung mehrerer Zellen ergibt eine Station aufgrund ihres Anschlusses an einen gemeinsamen Stromschienensatz in allen Zellen.
Man kann sagen, daß es eine Redundanz zwischen den Zellen und der Station gibt, da Zellenvolumen in ein Stationsvolumen eingeschlossen werden.
Die Betreiber der Mittelspannungsnetze sind stets an einer Begrenzung der Folgen eines eventuellen Schadens einer Zelle in einer Station interessiert. Neue Anstrengungen in dieser Richtung werden im Rahmen der europäischen Bestrebungen für die Verbesserung der Qualität der Verteilung der elektrischen Energie an die Verbraucher unternommen:
- Bemühungen, um die Erdfehler zu beherrschen und symmetrische Fehler zwischen Phasen zu vermeiden, die stets heftiger sind und größere Schäden verursachen;
- Bemühungen, um zu vermeiden, daß der Lichtbogen sich ausbreitet und andere Zellen als die Zelle zerstört, in der er aufgetreten ist.
Trotzdem ist es stets schwierig, im Fall eines Fehlers den Lichtbogen in metallischen Zellen mit geringem Freiraum zu beherrschen, wobei diese Zellen außerdem mit Isoliermaterialien gefüllt sind.
Die Betreiber in allen Ländern beklagen jedes Jahr die Zerstörung mehrerer Mittelspannungsstationen durch Feuer aufgrund von langdauernden Fehlern, da während des Fehlers die Hilfsstromquelle oder -quellen für die Schutzmaßnahmen ausfallen.
Der erfindungsgemäße Leistungsschalter erlaubt die Herstellung von Mittelspannungsstationen einfachen und wirtschaftlichen Aufbaus, wie dies die Figuren 17 und 18 zeigen.
In diesen Figuren erkennt man eine im wesentlichen parallelepipedische Struktur 90º aus -Beton, GRC oder einem äquivalenten feuerfesten Baumaterial mit mehreren Abteilen 901, 902 und 903, in denen erfindungsgemäße Leistungsschalter untergebracht sind. Jedem dieser Abteile ist ein Abteil 901A, 901B, 901C mit Schutzeinrichtungen zugeordnet, die vorzugsweise auf gleitenden Schubladen montiert oder in nicht dargestellten entnehmbaren Kästen angeordnet sind. Über den Abteilen befindet sich ein Fehlboden 905, der mit einem Dach 906 ein Abteil 907 definiert, in dem ein für die Abteile gemeinsamer Stromschienensatz 908 untergebracht ist. Jedes Abteil empfängt eine Schublade 911, 912, 913 mit einem Leistungsschalter 921, 922, 923 der obigen Art sowie dem gemeinsamen Metallprofil 916 und ihrem Steuerkasten 915. Diese Leistungsschalter können an den Stromschie nensatz über isolierende Traversen 931, 932, 933 und an Abgänge 941, 942, 943 von Kabeln angeschlossen werden, die durch im Sockel 910-der Station vorgesehene Schächte verlaufen.
An der Vorderseite der Station (Figur 18) ist ein Gang ausgebildet, der im Normalbetrieb durch eine Klappe 920 verschlossen ist. Bei einer Intervention an den Leistungsschaltern, beispielsweise dem Leistungsschalter 922, wird die Klappe angehoben und die Schublade herausgezogen, wie dies in unterbrochenen Linien in Figur 18 zu sehen ist.
Die anhand der Figuren 17 und 18 beschriebene Station besitzt außer den Vorteilen hinsichtlich der wirtschaftlichen Herstellung weitere Vorteile bezüglich der Verwendung von erfindungsgemäßen Leistungsschaltern. Außerdem bewirkt die Konzeption in Form von Abteilen aus Beton oder einem analogen Material, daß die Fehler zwischen Phasen wenig Möglichkeiten der Ausbreitung oder der Zerstörung der für den Betrieb, die Fernsteuerung oder die Fernmeldung erforderlichen Niederspannungseinrichtungen bieten.
Die Schublade mit den Polen des Leistungsschalters kann von Hand oder motorisch bewegt werden. Man kann eine Stützkonsole mit Rädem vorsehen, um das Herausziehen der Schublade zu erleichtern und um sie in der offenen Stellung zu unterstützen.
Natürlich gibt es zahlreiche Anwendungsbeispiele der Erfindung jenseits der wenigen dargestellten Beispiele und die Erfindung läßt sich auf alle Ausführungen im Bereich der Mittelspannung anwenden, wie Leistungsschalter, Trennschalter und Strommeßvorrichtungen, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung gemäß den Ansprüchen verlassen würde.

Claims

1. Mehrpoliger selbsttrennender Leistungsschalter mit Schwefelhexafluorid beliebiger Technologie, bei dem jeder Pol (1, 2, 3) eine isolierende, mit Schwefelhexafluorid gefüllte Hülle (10) sowie einen ersten (12) und einen zweiten Metallflansch (14) an den Enden besitzt sowie innen einen Satz von festen Kontakten (21, 24), die mit einer ersten außerhalb der Hülle liegenden und mechanisch und elektrisch mit dem ersten Flansch (12) verbundenen Kontaktklemme (13) verbunden sind, sowie einen Satz von beweglichen Kontakten (25, 28), die elektrisch an eine zweite, am zweiten Flansch (14) befestigte Kontaktklemme (16) außerhalb der Hülle und mechanisch an einem Betätigungsmechanismus (38, 39, 40, 5, 6) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Pol die beweglichen Kontakte (25, 28) elektrisch über Gleitkontakte an ein festes Metallrohr (31) angeschlossen sind, das sich innerhalb der Hülle koaxial zu dieser erstreckt und in einem dichten Gehäuse (15) endet, daß die zweite Klemme (16) mit dem Gehäuse (15) fest verbunden ist, daß die beweglichen Kontakte (25, 28) mit einer Betätigungsstange (34) verbunden sind, die sich innerhalb des Rohrs (31) befindet und im Gehäuse (15) an einen Hebel (35) angelenkt ist, der seinerseits über ein erstes Ende mit einer festen Achse (36) gelenkig verbunden ist, die das Gehäuse (15) dicht durchquert, während das zweite Ende des Hebels (35) mit einem isolierenden Stab (39) verbunden ist, dessen anderes Ende über eine Pleuelstange (40) an einer den verschiedenen Polen des selbsttrennenden Leistungsschalters gemeinsamen Steuerwelle (5) angelenkt ist, daß die Steuerwelle (5) parallel zu einem auf Erdpotential liegenden Metallprofil (4) montiert ist, auf dem die Pole des Leistungsschalters befestigt sind, daß die Befestigung im wesentlichen in der Mitte jeder Hülle (10) erfolgt, daß die verschiedenen Hüllen (10) parallel zueinander und senkrecht zum Metallprofil (4) verlaufen, daß die Enden des Metallprofils (4) drehbar in zwei einander gegenüberliegenden Seiten einer im wesentlichen parallelepi pedischen Schublade (45) montiert sind, daß das Metallprofil (4) in der Schublade (45) drehbar um seine eigene Achse montiert ist und die Schublade (45) ausreichend groß bemessen ist, um die Gesamtheit der Pole aufzunehmen, daß die Trennfunktion des Leistungsschalters durch eine Drehung des Metallprofils (4) bezüglich der Schublade (45) um 90º bewirkt wird, daß die Steuerwelle (5) einem Steuerkasten (6) zugeordnet ist, der mit dem Metallprofil (4) fest verbunden ist und einen Mechanismus zur Speicherung von Betätigungsenergie sowie Betätigungsmittel für die Dreh- oder Translationsbewegung der Steuerwelle (5) enthält, um die Pole des Leistungsschalters gemeinsam zu betätigen, daß der Leistungsschalter sich in einem Metallkasten (43) befindet, in dem die Schublade (45) gleiten kann, und daß der Kasten (43) Isolierelemente (49, 51) aufweist, um die Stromschienensätze (48) und die Kabelabgänge (55) zu stützen, mit denen der Leistungsschalter zusammenwirkt.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (10) von einem bewickelten Magnetring (17) umgeben ist, der einen Stromtransformator bildet und oberhalb des Metallprofils (4) liegt.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Elemente (49, 51) unter den Isolatoren, Stromtransformatoren und Überspannungsableitern ausgewählt werden.

4. Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (43) eine feste Trennwand (61) besitzt, die mit einem schwenkbaren Verschlußorgan (62) zusammenwirkt, das an der Schublade (45) befestigt ist, um das Stromschienenabteil (48) gegenüber dem Kabelabteil (55) zu verschließen, wenn der Leistungsschalter in Betrieb ist.

5. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (43) eine gleitende Trennwand (61B) enthält, die zusammen mit der ortsfesten Trennwand (61) den Zugang zum Stromschienenabteil (48) versperrt, wenn die Schublade (45) offen ist.

6. Leistungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der gleitenden Trennwand (61B) durch eine Scheibe (61C) bewirkt wird, die am Kasten (43) befestigt ist und durch das Metallprofil (4) in Drehung versetzt -wird, wobei die Scheibe (61C) über ein Gestänge (61F, 61G) eine Welle (61E) antreibt, an der mindestens eine mit einer an der gleitenden Trennwand (61B) angelenkten Kurbel (611) zusammenwirkende Stange (61H) befestigt ist.

7. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (43) zwei parallele Trennwände (61L, 61R) aufweist, die je zwei Bereiche besitzen, welche sich voneinander entfernen können und durch Federn zuemandergezogen werden, wobei eine dieser Trenn wände (61L) die Trennung zwischen dem Stromschienenabteil und dem Kabelabteil der Zelle bewirkt, wenn der Leistungsschalter ausgeschaltet und abgetrennt ist, während der andere (61R) Öffnungen aufweist und die gleiche Trennung bewirken, indem die Pole umschlossen werden, wenn der Lei stungsschalter im Betrieb ist.

8. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (43) einen Erdschalter (57) besitzt, um die durch den Leistungsschalter geschützten Ausgangskabel zu erden.

9. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 8, der zwischen einem Stromschienensatz (752) und einem Abgang für Kabel (753) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel (753) integral über den Leistungsschalter mit Hilfe eines Bügels (755), der die oberen Klemmen (751A) des Leistungsschalters kurzschließt und durch Kontakt mit der Schublade (750) erdet, und mit Hilfe von Verlängerungsleitern (754) geerdet werden, die den Kontakt zwischen den unteren Klemmen des Leistungsschalters und den Kabelabgängen gewährleisten.

10. Leistungsschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (755) mechanische und elektrische Anschläge (764) zur Begrenzung der Drehbewegung in der Schublade (750) besitzt.

11. Vorgefertigte Unterstation, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Leistungsschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 enthält.

12. Unterstation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus vorgefertigten und nebeneinanderliegenden Moduln (91, 92, 93, 94) besteht, die je ein Abteil für den Stromschienensatz (121A, 122A, 123A), Gleitschienen zur Aufnahme einer Schublade (45) mit den Polen (121, 122, 123) des Leistungsschalters und ein Abteil mit einem Satz von Kabeln 141, 142, 143, 144 oder Freileitungszugängen enthalten.

13. H-förmige Unterstation, dadurch gekennzeichnet, daß sie fünf Moduln (201, 202, 203, 204, 205) mit je einem Leistungsschalter (DSI, D52, D53, D54, D55) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 enthält.

14. Mittelspannungsstation, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine im wesentlichen parallelepipedische Struktur aus einem feuerfesten Baumaterial enthält, mit einer Mehrzahl von Abteilen (901, 902, 903), die je einen Leistungsschalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 enthalten und je ein Fach (901A, 901B, 901C) mit Niederspannungsgeräten für den Betrieb der Leistungsschalter sowie für die Fernsteuerung und Fernmeldung besitzen, wobei die Abteile und Fächer von einem Fehlboden (905) überragt werden, der mit einem Dach (906) ein Abteil für einen gemeinsamen Stromschienensatz (908) der Leistungsschalter definiert, mit denen die Stromschienen durch isolierende Traversen (931, 932, 933) zusammenwirken, und daß die Station einen Gang (917) an der Vorderseite besitzt und die Ausgangskabel (951, 952, 953) durch Schächte im Sockel (910) der Station verlaufen.