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Frelluft-Hochspannungs-Trennschalter.
Mit der immer weitergehenden Erhöhung der Fbettragungsspannungen und Leistungen in elektrischen Anlagen wachsen auch die Ausmasse der einzelnen Schaltanlagenteile. In Freiluftanlagen bieten nun die grossen Fläehenteile Gelegenheit zum Ansetzen von Regen und Schnee, die in ihrem Wechsel zusammen mit Frost eine Eisbildung an diesen Teilen hervorrufen. Ist infolgedessen bei vollkommen gekapselten Apparaten, z. B. OIschaltein, nur die Gefahr eines Überschlages an den Matoren zu befürchten, so ergibt sieh bei den beweglichen Teilen ungekapi'e ! ter Apparate, hauptäehlich bei Trennschalter, die Gefahr des Festeisens.
Um nun durch die vereisten Trennschaiter keine Betriebsstörungen eintreten zu lassen. ist es
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des Schaltvorganges die die beweglichen Schaltteile zusammenhaltende Eisschicht mechanisch beansprucht, zum Zerspringen gebracht wird (sogenannter Eisbrecher), so dass die Trennsehalter nunmehr normal
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wohl das Stützeisen des Isolators aber nicht das Poizellan des Isolators umgibt. Diese Anordnung lässt sich aber, abgesehen von der dadurch bedingten grösseren Bauhöhe bei Trennschaltern hoher Spannung, mit übermannshohen Isolatoren des grossen Gewichts wegen nicht durchführen.
Nun ist es weiterhin bei Wasserkraftanlagen bekannt, die Feinrechen vor Vereisung dadurch zu schützen, dass man sie elektrisch beheizt.
Dieses Mittel wird erfindungsgemäss auf Freilufttrenn-chalter angewendet, indem die Heizwiderstände über Abzweige der Hochspannungsleitung gespeist werden. Hiebei wird der Vorteil erzielt, dass lange Zuführungsleitungen und besondere Heiztransformatoren vermieden werden, indem ein Teil des am Trennschalter vorhandenen Kraftstromes zur Speisung der Heizwiderstände benutzt wird. Die Heiwiderstände kann man nunmehr nicht nur an den Trennschaltstücken anbringen, sondern auch an dem Fuss eines auf seinem Träger beweglichen Isolators.
Da für Hochspannungsschaltanlagen immer mehr zum Zwecke der Spannungs- oder Stromessung (oder Erdung) gestaffelte Induktionssysteme (oder Drosselspulen) verwendet werden, die die an der
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widerstand auch in den Stromkreis des der Hochspannung oder dem Erdpotential am nächsten liegenden Induktionssystems (Drosselspule) legen. Der Heizwiderstand liegt sodann auf dem gleichen Potential mit seiner Stromquelle und ist daher in beiden Fällen nur noch egen eine geringere, seinem Spannungs- abfall entsprechende Spannung und nicht gegen Hochspannung wie im Falle einei Fremdspeihung zu isolieren.
Auch kann der bei einem Abzweig nach Erde hin in diesem Stromkreis liegende Heizwiderstand noch durch einen hochohmigen Widerstand überbrückt werden, um die Überspannungen der Hoeh- spannungsleitung unmittelbar naeh Erde hin abzuführen. Wird dieser \hzweig als gestaffelter Spannungs- messwandler benutzt, so bewirkt die unmittelbare oder mittelbare (über eine Hilfswicklung) Einsehaltung
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eines Heizwiderstandes-für diesen Wandler eine Herabsetzung der Spannung, die bei abgeschaltetem Heizwiderstand, etwa im Sommer, durch verstellbare Ersatzwiderstände, Drosselspulen, Kapazitäten oder Zusammensetzungen dieser der Messgenauigkeit wegen aufrechterhalten werden muss.
Der Heizwiderstand kann auch von einer besonderen Wicklung aus gespeist werden, insbesondere dann, wenn der Abzweig ein gestaffeltes Stromwandlersystem bildet. Ob dabei diese gestaffelten Messwandler bzw.
Drosselspulen neben dem Trennschalter stehen oder, wie bereits vorgesehlagen, in die Isolatoren de Trennsehalters selbst eingebaut sind, ist für die Erfindung, abgesehen von den kurzen Verbindungleitungen im ersteren Falle, unerheblich.
In den Zeichnungen sind auf denletzten Fall zutreffende Ausführungsbeispiele gemäss der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt zwei auf einem Träger aus U-Eisen 11 feststehende Polatoien 72. 73 eines Drehtrennschalter. Der Isolator 12 trägt über ein Kugelgelenk 14 das Drehtrennmesser 1, 5, in das der vorteilhaft als Stab ausgebildete und elektrisch isolierte Heizwiderstand 76 nach vorherigem Entfernen des Verschlusses 17 von vorn eingeschoben ist.
Mit dem Trennmesser 15 ist der eine Anschluss unmittelbar am Verschluss 17 und mit Erde der andere Anschluss des Heizwiderstandes über einen Steckkontakt 18 und den Spannungsteiler 19 im Isolator 12 mittelbar verbunden. Überbrückt wird der Heizwiderstand 16 durch einen hochohmigen Widerstand 90. Das Ende des Trennmessers 15 kommt mit dem festen, vom Isolator 13 getragenen Sellaltqtfieli 21 in Berührung.
Durch Wärmeleitung wird die Wärme des Heizwiderstandes 16 dem Kugelelenk 14, dem Trennmesser 15 und bei geschlossenem Trennschalter auch dem festen Schaltstück 21 zugeführt, so dass an diesen Stellen keine Eisbildung auftreten kann. Auch wird stets das Trennmesser 15 von der etwa heraufgefallenen Schneelast befreit, so dass diese nicht dauernd auf dem Trennmesser liegt. Durch das Öffnen
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Der das feste Schaltstück 22 beheizende, auswechselbare Widerstand 31 wird von einem Teil der angezapften Wicklung des obersten Induktionssystems des Spannungswandlers 28 gespeist. Als Ausgleich für die Abstimmung des an den Spannungswandler angeschlossenen Voltmeter V oder Relais dient bei herausgenommenem Heizwiderstand der einstellbare Widerstand 32, der bei eingeschaltetem Heizwiderstand 31 durch den Schalter 33 kurzgeschlossen wird.
Für die Beheizung des drehbaren Fusses 34 des mittleren Isolators 25 ist ein Heizwiderstand 35 vorgesehen, der über eine besondere Heizwicklung 36 des dem Erdpotential am nächsten liegenden Induktionssystems des Stromwandlers 29 gespeist wird. Die Stromwandlersysteme bilden hiebei den Abzweig von der Hochspannungsleitung. Durch Öffnen des aussenliegenden Heizschalters 37 kann die Wicklung 36 und der Heizwiderstand 85 abgeschaltet werden, wenn man es nicht wieder vorzieht, den
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feststehenden Teil des Lagers mit dem Heizwiderstand auszurüsten, wobei dann der Heizwiderstand, genau so wie das an den Stromwandler 29 angeschlossene Amperemeter A oder Relais über, bewegliche Zuleitungen 88 oder Sehleifverbindungen mit der Heizwicklung 36 zu verbinden ist.
Schliesslich ist der das andere feste Schaltstück 23 beheizende Widerstand 39 in der gleichen Weise wie der in Fig. 1 beschriebene Heizwiderstand an das Ende der gestaffelten Erdungsdrosselspule 30 oder an eine Anzapfung dieser angeschlossen, wobei der angezapfte Teil der Spule als Heiztransformator ausgebildet sein kann. Der Überbrückungswiderstand ist hiebei in der Strahlungskappe 40 des Isolators 26 angeordnet.
Es ist auch ohne zeichnerische Darstellung ersichtlich, dass in dem doppelarmigen Trennmesser 47 ebenfalls Heizwiderstände untergebracht werden können, die ebenfalls über Hilfsheizwicklungen des der Hochspannungsleitung nächstliegenden Stromwandlersystems gespeist und genau so ausgebildet werden, wie dies an Hand von Fig. 1 für den Heizwiderstand 16 beschrieben ist. Ebenso ist es möglich, bei offenem Trennmesser 41 und damit vom Strom abgeschalteten Wandler 29 und Heizwiderstand 85, letzeren über eine Hilfswicklung oder Anzapfung des an Spannung liegenden andern gestaffelten Systems 28 oder 30 niederspannungsseitig zu beheizen.
Die Isolatoren bzw. Isoliergehäuse werden aber auch bei dieser Ausbildung des Trennschalter." an sieh schon durch die Apparate in ihrem Innern erwärmt, insbesondere dann, wenn sie mit Öl gefüllt sind. Auch hiedurch erfolgt eine Unterstützung der Heizwiderstände in thermischer Hinsicht.
Ein weiterer Vorteil gerade dieser Anordnung ist darin zu sehen, dass die Zuführungsleitungen im Innern der Isolatoren verlaufen, nach aussen nicht in Erscheinung treten und deshalb auch nicht gegen elektrische Strahlung abgeschirmt zu werden brauchen.
Wie die Isolatoren bzw. die gestaffelten Systeme der in den Isolatoren untergebrachten Apparate
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Open air high-voltage disconnector.
With the ever-increasing increase in the transmission voltages and power in electrical systems, the dimensions of the individual switchgear parts also grow. In open-air systems, the large parts of the area now offer the opportunity for rain and snow to set in, which alternate with frost, causing ice formation on these parts. As a result, in completely enclosed apparatus, e.g. B. OIschaltein, only to fear the danger of a rollover at the Mators, so look at the moving parts ungkapi'e! ter apparatus, mainly in the case of disconnectors, the danger of solid iron.
So that no operational disruptions occur due to the iced isolating switch. is it
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During the switching process, the layer of ice that holds the moving switching parts together is mechanically stressed, is made to shatter (so-called icebreaker), so that the isolating switch is now normal
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probably surrounds the support iron of the insulator but not the poizellan of the insulator. However, apart from the resulting greater overall height in the case of high-voltage disconnectors, this arrangement cannot be implemented with insulators that are taller than a man because of the great weight.
Now it is still known in hydropower plants to protect the fine screens from icing by electrically heating them.
According to the invention, this means is applied to outdoor disconnectors in that the heating resistors are fed via branches of the high-voltage line. This has the advantage that long supply lines and special heating transformers are avoided by using part of the power current at the isolating switch to feed the heating resistors. The heating resistors can now be attached not only to the isolating contacts, but also to the foot of an insulator that is movable on its carrier.
Since staggered induction systems (or choke coils) are used more and more for the purpose of voltage or current measurement (or grounding) for high-voltage switchgear, which are connected to the
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Place the resistor in the circuit of the induction system (choke coil) closest to the high voltage or earth potential. The heating resistor is then at the same potential as its power source and is therefore only to be isolated in both cases by a lower voltage corresponding to its voltage drop and not against high voltage as in the case of an external feed.
The heating resistor in this circuit in the case of a branch to earth can also be bridged by a high-ohm resistor in order to dissipate the overvoltages of the high voltage line directly to earth. If this branch is used as a staggered voltage transducer, it is switched on directly or indirectly (via an auxiliary winding)
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a heating resistor - for this converter a reduction in the voltage that has to be maintained when the heating resistor is switched off, for example in summer, by means of adjustable equivalent resistors, choke coils, capacitances or combinations of these due to the measurement accuracy.
The heating resistor can also be fed from a special winding, especially if the branch forms a staggered current transformer system. Whether these staggered transducers or
Choke coils are next to the isolating switch or, as already proposed, are built into the isolators of the isolating switch itself, is irrelevant to the invention, apart from the short connecting lines in the former case.
In the drawings, embodiments according to the invention that apply to the latter case are shown.
1 shows two polatoies 72, 73 of a rotary disconnector, which are fixed on a carrier made of U-iron 11. The insulator 12 carries the rotary cutting knife 1, 5 via a ball joint 14, into which the electrically insulated heating resistor 76, advantageously designed as a rod, is inserted from the front after the closure 17 has been removed.
One connection of the heating resistor is connected to the cutting blade 15 directly on the closure 17 and the other connection of the heating resistor is indirectly connected to earth via a plug contact 18 and the voltage divider 19 in the insulator 12. The heating resistor 16 is bridged by a high-ohmic resistor 90. The end of the separating knife 15 comes into contact with the solid metal sheet 21 carried by the insulator 13.
By conduction, the heat from the heating resistor 16 is fed to the ball joint 14, the separating knife 15 and, when the isolating switch is closed, also to the fixed contact piece 21, so that no ice can form at these points. The cutting knife 15 is also always freed from any snow load that has fallen so that it does not lie permanently on the cutting knife. By opening
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The replaceable resistor 31 which heats the fixed contact piece 22 is fed by a part of the tapped winding of the topmost induction system of the voltage converter 28. When the heating resistor is removed, the adjustable resistor 32, which is short-circuited by the switch 33 when the heating resistor 31 is switched on, serves to compensate for the coordination of the voltmeter V or relay connected to the voltage converter.
A heating resistor 35 is provided for heating the rotatable base 34 of the central insulator 25, which is fed via a special heating winding 36 of the induction system of the current transformer 29 which is closest to the earth potential. The current transformer systems form the branch from the high-voltage line. By opening the external heating switch 37, the winding 36 and the heating resistor 85 can be switched off, if it is not preferred again
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to equip the fixed part of the bearing with the heating resistor, in which case the heating resistor, just like the ammeter A or relay connected to the current transformer 29, is to be connected to the heating coil 36 via movable leads 88 or slip connections.
Finally, the other fixed contact piece 23 heating resistor 39 is connected in the same way as the heating resistor described in Fig. 1 to the end of the staggered earthing choke coil 30 or to a tap thereof, wherein the tapped part of the coil can be designed as a heating transformer. The bridging resistor is arranged in the radiation cap 40 of the insulator 26.
It can also be seen without a graphic representation that heating resistors can also be accommodated in the double-armed cutting knife 47, which are also fed via auxiliary heating windings of the current transformer system closest to the high-voltage line and are designed exactly as described for the heating resistor 16 with reference to FIG . It is also possible, with the cutting knife 41 open and thus the converter 29 and heating resistor 85 disconnected from the current, to heat the latter on the low voltage side via an auxiliary winding or tap of the other staggered system 28 or 30 which is connected to the voltage.
The insulators or insulating housings are, however, also heated by the apparatus inside, especially when they are filled with oil. This also supports the heating resistors in thermal terms.
A further advantage of this arrangement is that the feed lines run inside the insulators, do not appear on the outside and therefore do not need to be shielded from electrical radiation.
Like the isolators or the tiered systems of the apparatus housed in the isolators
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