DE9015368U1

DE9015368U1 - Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter

Info

Publication number: DE9015368U1
Application number: DE9015368U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1991-01-24
Anticipated expiration: 2000-11-07

Description

GR 9 O G 4 1 4 Siemens Aktiengesellschaft

Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalter, insbesondere einen Druckgasschalter, mit in einem Gasraum befindlichen beweglichen Schaltstücken, die von einem außerhalb des Gasraumes liegenden Antrieb über eine Schaltstange bewegbar sind, der mit der Schaltstange zumindest über eine Flansche aufweisende, außerhalb des Gasraumes in einem Gehäuse liegende Antriebsstange verbunden ist, wobei eine der Stangen eine den Gasraum abschließende Gasdichtung durchsetzt, und bei dem eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist, deren Verriegelungselement als Kugel oder Stift ausgebildet und mittels einer Feder in die Verriegelungslage drückbar ist.

Ein derartiger Hochspannungs-Leistungsschalter ist aus dem DE-GM-89 00 772 bekannt. Die Verriegelungsvorrichtung wird bei Hochspannungs-Leistungsschalter eingesetzt, um eine zusätzliche Sicherheit zu geben, daß die momentane Schaltstellung des Schalters, insbesondere die Schalterstellung "EIN" auch bei einem Druckabfall im hydraulischen Antriebssystem beibehalten wird. Die bekannte Verriegelungsvorrichtung ist im Innern des Gasraumes angeordnet und das als federbelastete Kugel oder Stift ausgebildete Verriegelungselement liegt in einer radialen Bohrung der Schaltstange. Es wird durch die Federn in eine in der Schalterstellung "EIN" der Bohrung gegenüberliegenden Ausnehmung in einem zylindrischen, die Schaltstange umgebenden Teil innerhalb des Stützisolators, der die Schaltstange umgibt, eingerastet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv anders aufgebaute Verriegelungsvorrichtung für einen

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D/Nim / 02.11.1990

^{2 GR} 9 O G 4 1 4 6 Hochspannungs-Leistungsschalter zu schaffen, die leicht montierbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe liegt bei einem elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalter der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung die Verriegelungsvorrichtung außerhalb des Gasraumes im Gehäuse der Antriebsstange und das an diesem Gehäuse befestigte federbelastete Verriegelungselement wirkt auf eine im Gehäuse drehbar gelagerte Klinke ein, die über eine an beiden Enden drehbar gelagerte Koppel mit einem Flansch der Antriebsstange oder der Schaltstange verbunden ist.

Da die Verriegelungsvorrichtung in dem geerdeten Gehäuse der Antriebsstange außerhalb des Gasraumes liegt, befindet sie sich im feldfreien Raum. Sie ist jederzeit leicht zugänglich und nachjustierbar. Ihre leichte Montierbarkeit wird noch dadurch erhöht, daß ein Hebelgetriebe, bestehend aus einer drehbar gelagerten Klinke und einer beidseitig ebenfalls drehbar gelagerten Koppel vorgesehen ist, das die durch das Verriegelungselement auf die Klinke einwirkende Kraft an die Schalt- bzw. Antriebsstange übergibt. Dieses Hebelgetriebe ist für die Montage in einfachster Weise auch über nur kleine Öffnungen in das Gehäuse der Antriebsstange einbringbar.

Es ist vorteilhaft, wenn die Klinke und das federbelastete Verriegelungselement der Verriegelungsvorrichtung an einem separat ausgebildeten Gehäuseansatz befestigt sind. Dieser Ansatz kann dann z. B. nachträglich vor eine sowieso gegebene Beobachtungsoder Montageöffnung des Gehäuses der Antriebsstange angeordnet werden. Es empfiehlt sich, die Koppel so auszubilden, daß ihre Länge einstellbar ist, wodurch die gleiche Verriegelungsvorrichtung an verschiedene Schaltertypen anpaßbar ist.

Die genaue Einstellung des Verriegelungspunktes wird in zweckmäßiger Weise dadurch erreicht, daß die federbelastete Kugel in einer Hülse angeordnet ist, deren Lage gegenüber dem

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3 GR 9 O G 4 1 4 6 Gehäuse veränderbar ist.

Der gemäß der Erfindung ausgebildete Hochspannungs-Leistungsschalter kann sowohl in Freiluftanlagen als auch in metallgekapselten Schaltanlagen eingesetzt werden, wie dies z. B. für Hochspannungs-Leistungsschalter in der Siemens-Zeitschrift 1973, Seiten 239 - 243 beschrieben ist. Der bekannte Schalter zeigt für beide Einsatzarten ein gleich ausgebildetes Gehäuse der Antriebsstange. Diese trägt dort zwei Flansche. Der eine dieser Flansche ist über eine Öffnung im Gehäuse mit einem Meldeschalter und einem Schaltstellungsanzeiger verbunden. Außerdem weist das Gehäuse noch eine andere, durch einen Deckel verschlossene Montageöffnung auf, an welche ohne weiteres, wie durch die Erfindung vorgesehen, ein separater Gehäuseteil mit einer Verriegelungsvorrichtung angeordnet werden kann, wobei dann die Koppel ebenfalls mit einem Flansch der Antriebsstange verbunden wird.

Im folgenden sei die Erfindung anhand eines in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Die Figuren zeigen jeweils einen Teil eines Längsschnitts durch das Gehäuse der Antriebsstange, wobei die Figur 1 die Ausschaltstellung und die Figur 2 die Schalterstellung "EIN" des Schalters zeigt.

Bei einem elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalter, insbesondere einem SFg-Blaskolben-Druckgas-Leistungsschalter, wird die durch einen nicht dargestellten Antrieb, insbesondere einem hydraulischen Antrieb, ausgelöste Schaltbewegung über eine Antriebsstange 1, die direkt oder über ein Umlenkgetriebe mit der Kolbenstange des Antriebs verbunden ist, und eine Schaltstange 2 auf die nicht dargestellten Unterbrechereinheiten mit den beweglichen Schaltstücken übertragen. Die Schaltstange 2 durchsetzt eine am unteren Ende des Schaltergehäuses bzw. in der metallischen Kapselung einer gekapselten Schaltanlage angeordnete, nicht dargestellte Gasdichtung und führt im Innern

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4 G^R 9 0 6 4 14 6 eines Stützisolators zu den Unterbrechereinheiten, die ebenfalls von dem Stützisolator getragen werden. Sie ist mehrteilig ausgeführt und besteht im Gasraum aus Isolierstoff. Das Gehäuse 3 schließt sich unmittelbar an die Gasdichtung an. Sein Innenraum 4 befindet sich mithin außerhalb des Gasraumes des Hochspannungs-Leistungsschalters und bildet, da das Gehäuse 3 geerdet ist, einen feldfreien Raum. Das Gehäuse 3 wird also von dem unteren Ende der Schaltstange 2 und dem oberen Ende der Antriebsstange 2 durchsetzt. Beide Stangen 1, 2 tragen in ihrem Endbereich jeweils einen Flansch 5 bzw. 6, zwischen denen die Verbindung 7 zwischen der Antriebsstange 1 und der Schaltstange 2 liegt.

In einer Seitenwand des Gehäuses 3 befindet sich eine Öffnung 8, vor die ein separat ausgebildeter Gehäuseansatz 9 gesetzt ist, der sie verschließt. In diesem Gehäuseansatz 9 ist die Verriegelungsvorrichtung 10 untergebracht. Die Lage und Größe der Öffnung 8 ist deshalb so gewählt, daß sich der Flansch 6 der Schaltstange 2 sowohl in der Schalterstellung "EIN" als auch in der Ausschaltstellung stets vor der Öffnung 8 befindet.

Die Verriegelungsvorrichtung 10 enthält ein Verriegelungselement 11, das eine durch ein Paket von Tellerfedern 12 federbelastete Kugel 13 aufweist, die zusammen mit den Tellerfedern von einer Hülse 14 gehalten wird. Die Kugel 13 durchsetzt eine Öffnung im Boden 15 der Hülse und wird von den Tellerfedern 12 nach außen, d. h. in den Innenraum 16 des Gehäuseansatzes 9 gedrückt. Die Hülse 14 ist mit einem Außengewinde 17 versehen und in eine Bohrung 18 des Gehäuseansatzes 9 eingeschraubt.

Dadurch kann die Lage der Kugel 13 gegenüber dem Gehäuse 9 verändert werden. Um die einmal gewünschte Lageeinstellung der Kugel 13 in einfacher Weise zu sichern, ist die Hülse 14 an ihrer dem Boden 15 abgewandten Stirnseite mit Vielkantaußenflächen 19 versehen. Ein Anschlag 20 wird außen an dem Gehäuse so befestigt, daß er in der gewünschten Endlage der Hülse 14 und somit das Verriegelungselementes 11 an einer der Vielkant-

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5 GR 9 O G A 1 4 6 außenflächen 19 anliegt und somit die Hülse IA gegen Verdrehung sichert.

Das Verriegelungselement 11 wirkt über eine Klinke 21 und einer mit dieser verbundenen Koppel 22 auf die Schaltstange 2 ein, um sie jeweils in einer der beiden Endstellungen der Schaltstücke festzuhalten. Die Klinke 21 ist über den Bolzen 23 drehbar im Gehäuseansatz 9 gelagert. Ein weiterer Bolzen 24 verbindet die Klinke 21 drehbar mit der Koppel 22, wobei die Lage des Bolzens 24 genügend weit von der Stirnfläche 25 der Klinke 21 zurückgesetzt ist, damit die Bewegung der Koppel 22 die Anlage der Kugel 13 an der Stirnfläche 25 nicht behindert. Die Koppel 22 besteht aus einem eine Gewindebohrung 26 aufweisenden Teil 22a, der über den Bolzen 24 mit der Klinke 21 verbunden ist und aus einem zweiten, in die Gewindebohrung 26 einschraubbaren Teil 22b, dessen Auge 27 den Bolzen 28 umschließt, über den die Koppel 22 drehbar an dem Gabelansatz 29 des Flansches der Schaltstange 2 gelagert ist.

Die Verriegelungsvorrichtung 10 weist somit zwei in ihrer Lage bzw. Länge verstellbare Elemente auf, nämlich das Verriegelungselement 11 und die Kopplung 22. Sie kann also in einfachster Weise sowohl unterschiedlichen Bauverhältnissen angepaßt werden als auch unterschiedlichen Endstellungen der Schaltstücke des Hochspannungs-Leistungsschalters.

In der in Figur 1 dargestellten Ausschaltstellung des Schalters nimmt die Schaltstange 2 ihre tiefste Stellung ein und der Flansch 6 befindet sich unterhalb der Kugel 13 des Verriegelungselementes 11. Die Koppel 22 drückt die Klinke 21 in eine Lage, in der die Kugel 13, die durch die Tellerfeder 12 federbelastet ist, ungefähr mittig gegen die schräg verlaufende Stirnfläche 25 der Klinke 21 gedrückt ist. Wird nun der Hochspannungs-Leistungsschalter eingeschaltet, so drückt die Antriebsstange 1 die Schaltstange 2 in ihre obere Grenzlage, die in Figur 2 dargestellt ist. Dabei führt die Koppel 22 eine

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6 GR 9 O G 4 1 4 6 entsprechende Drehbewegung um den Bolzen 24 durch und zieht die Klinke 21 gegen die Kraft der Tellerfedern 12 über den höchsten Punkt der Kugel 13 hinweg, so daß nun die der Öffnung 8 abgewandte Ecke 30 der schrägen Stirnfläche 25 der Klinke 21 an der

5 Oberfläche der Kugel 13 heruntergleitet und somit hinter dieser einrastet, da jetzt die Kraft der Tellerfedern 12 voll auf die Kugel 13 wirkt.

Die eingerastete Kugel 13 des Verriegelungselementes 11 hält die Schaltstange 2 bei der Schalterstellung "EIN" formschlüssig in dieser Einschaltstellung fest. Entfällt, z. B. durch einen Bedienungsfehler, die üblicherweise durch den Antrieb auf die Antriebsstange 1 einwirkende Kraft, so bleibt trotzdem die Schalterstellung "EIN" der Schaltstange 2 erhalten. Man hat somit zusätzliche Sicherheit zur Beibehaltung der Schalterstellung auch unter nicht normalen Betriebsbedingungen.

Beim Ausschalten des Hochspannungs-Leistungsschalters muß lediglich die Gegenkraft des eingerasteten Verriegelungselementes 11, hervorgerufen durch die Tellerfedern 12 und die Reibung an der Rastfläche, d. h. zwischen der Oberfläche der Kugel 13 und der Ecke 30 bzw. der Stirnfläche 25 der Klinke 21 kurzzeitig überwunden werden, was aber keine grundsätzliche Dimensionierungsänderung für den Antrieb des Schalters erfordert.

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Claims

7 GR 9 O G 4 1 4 6 Schutzansprüche

1. Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter, mit in einem Gasraum befindlichen beweglichen Schaltstücken, die von einem außerhalb des Gasraumes liegenden Antrieb über eine Schaltstange bewegbar sind, der mit der Schaltstange zumindest über eine Flansche aufweisende, außerhalb des Gasraumes in einem Gehäuse liegende Antriebsstange verbunden ist, wobei eine der Stangen eine den Gasraum abschließende Gasdichtung durchsetzt, und bei dem eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist, deren Verriegelungselement als Kugel oder Stift ausgebildet und mittels einer Feder in die Verriegelungslage drückbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (10) außerhalb des Gasraumes im Gehäuse (3) der Antriebsstange (1) liegt und daß das an diesem Gehäuse (3) befestigte federbelastete Verriegelungselement (11) auf eine im Gehäuse (3) drehbar gelagerte Klinke (21) einwirkt, die über eine an beiden Enden drehbar gelagerte Koppel (22) mit einem Flansch (6) der Antriebsstange (1) oder der Schaltstange (2) verbunden ist.

2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (21) und das federbelastete Verriegelungselement (11) der Verriegelungsvorrichtung (10) an einem separat ausgebildeten Gehäuseansatz (9) des Gehäuses (3) befestigt sind.

3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Koppel (22a, 22b) einstellbar ist.

4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (11) aus einer federbelasteten Kugel (13) besteht, die mit der Feder (12) in einer Hülse (14) angeordnet

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1 ist, die in einer Bohrung (18) des Gehäuses (9) eingeschraubt ist.

5. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 4, 5 dadurch gekennzeichnet, daß die

Hülse (14) außerhalb des Gehäuses (9) liegende Vielkantaußenflächen (19) aufweist und ein am Gehäuse (9) befestigbarer Anschlag (20) an einer dieser Vielkantaußenflachen (19) anliegt. 10

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