DE7106550U - Hochspannungsschalter - Google Patents

Description

Aus der amerikanischen Patentschrift 2 162 nuiiKsschalter mit mindestens zv/ei in Reihe

j is"i; ein iloonroonschalteten Schalt-

en nheiten bekannt, die eine mittlere Abstützung und elektrische Anschlußmöglichkeiten an den der Abstützung abgekehrten Enden aufv.'eisen. Die Schalteinrichtungen des bekannten Schalters sind in

zv/ei aus Isolierstoffrohren zusammengesetzten Schaltkaniagrn unter-

gebracht, die im Hinblick auf mechanische Spannungen symmetrisch an einem mittleren Stützisolator schwenkbar angebracht sind. Die dem Stützisolator abgekehrten Enden der Scj.rutk-immern ruiien frei auf zv/ei weiteren Stützisolatoren. An diesen freien Enden sind elektrische Anschlußmöglichkeiten für eine Freileitung vorgesehen, in deren Verlauf der Schalter angeordnet ist.

Der bekannte Schalter erfordert einen recht beträchtlichen Aufwand, weil zu der gelenkigen Lagerung der Schaltkammern noch die zusätzlichen Stützisolatoren an den Enden kommen. Außerdr-i sind die Stützisolatoren land die Sc¹. altkainmern aus zv/ei gegeneinander beweglichen Isolierstoffrohren zusammengesetzt. Deshalb hat die Erfindung einen Hochspannungsschalter zum Ziel, bei dem mechanische Beanspruchungen mit weniger Aufwand beherrscht v/erden.

Die Erfindung besteht darin, daß die mittlere Abstützung an der Innenseite eines beide Schalteinrichtungen einschließenden Metallgehäuse s angebracht und mit den Schalteinrichtungen starr verbunden ist und daß die Ansciilußmögiichkeiten ^v:räftefreie flexible Verbindungen zu zwei Durchführungeι sind, die in das Metallgehäuse eingesetzt sind.

Bei dem neuen Schalter sind die Schalteinrichtungen von dem 1-Ietall-

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gehäuse umschlossen, das ein Isoliergas, vorzugsweise Schwefelhexafluorid, enthält und die Isolierstoffteile des Schalters gegen ■Witterungseinflüsse und. Verschmutzung abschirmt. v/Rtterfeste Iso-· lierstoffe, für die auch heute noch praktisch ausschließlich das stoßempfindliche Porzellan in Frage kommt, v/erden somit allenfalls für die Durchführungen benötigt. Diese aber sind mechanisch nicht beansprucht, v/eil die starre mittlere Abstützung dafür sorgt, daß die Schalteinrichtungen mit ihren zusammenwirkenden Teilen stets die gewünschte, auch durch Schaltbewegungen nicht veränderbare Lage zueinander haben. Die elektrischen Anschlußmöglichkeiten an den Enden der Schalteinrichtungen sind kräftefreie flexible Verbindungen, z.B. Steckkontakte, so daß auch dort keine mechanischen Spannungen, etwa durch die infolge von Toleranzen der Einzelteile auftretenden Abweichungen zwischen Schalteinrichtungen und Durchführungen, in die Schalteinrichtungen und ihre Abstützung eingeleitet werden können. Ebenso werden unterschiedliche Ausdehnungen ausgeglichen, die bei Erwärmung oder Abkühlung zwischen den Schalteinrichtungen und dem Metallgehäuse auftreten. Bei vollständig symmetrischer Ausbildung der Schalteinrichtungen sind auch Stöße unschädlich gemacht, die durch schnelle Bewegungsänderungen der beim Schalten in Gang gesetzten Hassen, insbesondere am Ende vo*.-Schalthüben, auftreten können.

Die Steckkontakte bestehen vorteilhaft aus zwei gleichachsigen Leitern mit kugelähnlich verdickten Enden und einem die Enden umgebenden Kuppelkontaktstück. Man erhält hiermit in bezug auf WinkelbewGgungen die gleiche Beweglichkeit wie bei einem Kugelgelenk und kann darüber hinaus noch Bewegungen in Richtung der Leiterlängsachse aufnehmen, so daß alle denkbaren Abweichungen zwischen den beiden Leiterenden leicht ausgeglichen v/erden können. Darüber hinaus sind die genannten Steckkontakte leicht zu lösen und zu montieren. Als andere Ausführungsform einer bewährten kräftefreien flexiblen Verbindung kommen Litzen und Strombänder in Frage, da sie vor den scnst zu befürchtenden witterungsbedingten Korrosionserscheinungen durch das Metallgehäuse geschützt sind.

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Ferner ist es zv/eckmäßig, daß die Abstützung in an sich bekannter Weise eine Antriebsstange für die beiden Schalteinrichtungen umschließt. Auf diese Weise v/erden nämlich die von der Antriebsstange ausgehenden Kräfte möglichst direkt, d.h. ohne großen Hebel- \ arm, aufgenommen, der zu Umbruchbeanspruchungen der Abstützung führen könnte. Außerdem kann die Abstützung dann eine Abschirmung für die Antriebsstange bilden, so daß diese dielektrisch oder auch durch ein Löschmittel weniger beansprucht ist.

Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß ein zu jeder Schalteinrichtung gehörendes feststehendes Schaltstück und ein jedem mit diesem zusammenwirkenden beweglichen. Schaltstück zugeordneter Gleitkontakt nur über Impedanzen starr miteinander verbunden sind, die den Schalteinrichtungen parallel geschaltet sind. Bei dieser Ausführungsform sind auch im Bereich der Schalteinrichtung selbst die mechanischen Beanspruchungen auf ein I-linimum gebracht, die bei der Montage der Einzelteile auftrete können. Im Gegensatz zu der bisher üblichen Bauweise, bei der feststehendes Schaltstück und Gleitkontakt durch ein sogenanntes Schaltkamiiierrohr verbunden waren, dem eine parallel geschaltete Impedanz mechanisch angepaßt werden mußte, entfällt das Schaltkammerrohr bei der Erfindung. Dies ergibt eine Einsparung an mechanisch und elektrisch hoch beanspruchtem Isolierstoff. Ferner steht praktisch das gesamte Volumen des I-Ietallgehäuses frei für ein zur Lichtbogenlöschung verwendetes Isoliermittel, insbesondere das schon erwähnte hochwertige Isoliergas Schwefelhexafluorid, zur Verfügung. Außerdem können die Impedanzen näher an die Schalteinrichtung herangerückt werden, so daß man mit weniger Raum auskommt .

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird an Hand der beiliegenden Figur ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es handelt sich dabei um einen Leistungsschalter für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage mit Schwefelhexafluorid als Lösch- und Isoliergas und eine Spannung von 220 oder mehr kV.

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Der Schalter besitzt ein geerdetes Metallgehäuse 1, das aus einem zylindrischen Teil 2 mit drei Rohrstutzen 3, 4 und 5 besteht. Die Stirnseiten des zylindrischen Tcilcc 2 sind niit Declcein 6 und. 7 verschlossen.

Ira Innern 10 des zylindrischen Teiles 2 sind zwei gleiche, elektrisch in Reihe geschaltete Schalteinrichtungen 11 und 12 untergebracht. Zu jeder Schalteinrichtung gehören zwei feststehende Elektroden 13 und 15, die hohl ausgebildet sind und als Düsen für die Lösclimittelströmung dienen. In der Einsc'ialtstellung sind die Elektroden durch einen beweglichen hohlen Schaltst.i^ erbunden. Dann führt der Stromkreis von der Elektrode 13, die stehendes Schaltstück anzusehen ist, über den Schaltstift . „. Elektrode 15, die wie ein Gleitkontakt den Strom vom Schaltstift 14 zu einem feststehenden Metallgehäuse 16 führt, das in der Mitte zwischen den beiden Schalteinrichtungen 11 und 12 liegt. Am Metallgehäuse 16 greift ein hohler Stützisolator 20 an, der aus Gießharz besteht. Der Isolator 20 ist mit dem Metallgehäuse 16 an seinem hochspannungsseitigen Ende starr verbunden. Das erdseitige Ende des in den Stutzen 4 hineinragenden Isolators 20 ist an einem Deckel 21 starr befestigt, der zum Gehäuse eines Schalterantriebes 22 gehört.

Der Schalterantrieb 22 ist ein doppelt wirkender Hydraulikantrieb. Er sorgt für eine in Richtung der Achse des Isolators 20 verlaufende, hin- und hergehende Bewegung einer Isolierstoff-Antriebsstange 24, die bei 25 im Metallgehäuse 16 geführt ist. Dadurch werden zwei gegenläufig bewegbare v/inkelhebel 26 und 27 in Bewegung gesetzt, die mit den beweglichen Schaltstixten 14 der Schalteinrichtungen 11 und 12 über Stäbe 28 gekoppelt shd. Die Stäbe sind ferner mit einem Blaszylinder 30 verbunden, der beim Ausschalten φezogen wird]? über einen feststehenden Blaskolben 31·'· so daß das dabei komprimierte Schwefelhexafluorid, das durch die hohlen Schaltstücke 13 und 14 strömt, eine Löschung des Lichtbogens bewirkt.

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An dem der Abstützung 20 abgekehrten xinde der Schalteinrichtungen 11 und 12 ist eine gerundete Metallkappe 33 befestigt, die das feststehende Schaltstück 13 trägt. Diese Metallkappe ist mit den Metallgehäuse 16 über Steuerkondcnsatorcr. 35 verbunden, die elektrisch parallel zu den Schalteinrichtungen 11' und 12 geschaltet sind und zur gleichmäßigen Verteilung der Spannung auf die beiden Schalteinrichtungen dienen. Die Steuerkondensatoren sind mit Hilfe von Gießharz so hergestellt, daß sie nicht nur selbsttragend sind, sondern auch mechanische Kräfte aufnehmen können. Im einzelnen sind sie elektrisch als Teiliiapedanzen anzusehen, die räumlich symmetrisch zu den Schalteinrichtungen 11, 12 angeordnet sind.

Die Metallkappen 33 stehen über Steckkontakte 36 als kräftefreie flexible elektrische Verbindungen mit dem Leiter 37 einer Durchführung 3ö in Verbindung, deren konischer Isolierstoffkörper mit 39 bezeichnet ist. Die Steckkontakte bestehen aus zwei kugelähnlich verdickten Leiterenden 41, 42, die durch Kontaktlar.ellen 43 elektrisch verbunden sind. Die Kontaktlamellen stehen unter der Wirkung von Blattfedern 44, die sich ihrerseits an einem zylindrischen Gehäuse 45 abstützen. Hithin besteht eine frei bewegliche, elektrisch gut leitende Verbindung, so daß keinerlei mechanische Kräfte von den Schalteinrichtungen auf die Durchführungen übertragen v/erden können. Die einzige starre mechanische Verbindung zwischen der das feststehende Schaltstück 13 tragenden Metallkappe 33 und dem Gleitkontakt 15, der dem Metallgehäuse 16 zugeordnet ^ st, v/ird demnach von den Impedanzen 35 gebildet'. Aber auch dann, wenn man anstelle der Impedanzen oder zusätzlich zu diesen ein Schaltkammerrohr (40) einsetzt, das die Schalteinrichtungen umschließt, wie auf der rechten Seite der Figur gestrichelt angedeutet ist, kommt man beim Schalter nach der Erfindung mit v/enigen einfachen Isolierstoff teilen aus, die durch das Metallgehäuse 1 gegen V/itterungseinxlüsse geschützt sind. '

1 Figur

5 Ansprüche

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Claims (5)

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Berlin und München ^ Aktenzeichen: G 71. 055 50.4 Unser Zeichen: VPA 71/3713 He/Un Neue Schutzansprüche

1. Hochspannungsschalter mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Schalteinrichtungen, die eine mittlere Abstützung und elektrische Anschlußmöglichkeiten an den der Abstützung abgekehrten Enden aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Abstützung (20) an der Innenseite eines beide Schalteinrichtungen einschließenden Metallgehäuses (1) angebracht und mit den Schnlteinrichtungen (11, 12) starr verbunden ist und daß die elektrischen Anschlußmöglichkeiten kräftefreie flexible Verbindungen (36) zu zwei Durchführungen (38) sind, die in das Metallgehäuse (1) eingesetzt sind.

2. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen (36) Steckkontakte sind.

3· Hochspannungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß d-ie Steckkontakte (36) aus zvei gleichachsigen Leitern mit kugelähnlich verdickten Enden (41, 42) und einem die Enden umgebenden Kuppelkontaktstück (43) bestehen.

4. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (20) in an sich bekannter Weise eine Antriebsstange (24) für die beiden Schalteinrichtungen (11, 12) umschließt.

5. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zu jeder Schalteinrichtung (11, 12) gehöre. Ie feststehende Schaltstück (13) und das mit diesem zusammenwirkende Schaltstück (14) nur von als starre Bauteile ausgebildeten Impedanzen (35) getragen ist.

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