AT217547B

AT217547B - Schaltanlage für hohe Spannungen

Info

Publication number: AT217547B
Application number: AT145157A
Authority: AT
Original assignee: Calor Emag Elektrizitaets Ag
Priority date: 1956-04-06
Filing date: 1957-03-04
Publication date: 1961-10-10

Description

Schaltanlage für hohe Spannungen
Beim Bau von Schaltanlagen für hohe Spannungen sind dem Bestreben nach günstigster Raumausnutzung durch einzuhaltende Isolationsabstände natürliche Grenzen gesetzt. Zur Erzielung kleiner Abmessungen ist man daher dazu übergegangen, die spannungsführenden Teile zu isolieren und dadurch die Schlagweite herabzusetzen. Zu diesem Zweck hat man beispielsweise Schaltanlagen ganz oder teilweise gekapselt oder einzelne Anlagenteile, wie Sammelschienen, mit Öl, Papier oder sonstigen Isoliermassen umgeben.

Ferner hat man Schaltanlagen zellenartig unterteilt und in diese Zellen die in Gruppen zusani- mengefassten und in einzelnen Isolierstoffgehäusen eingesetzten elektrischen Geräte untergebracht oder sogar vollständige Schaltanlagen in einem druckfesten Gehäuse untergebracht, das mit einem die Schlagweite herabsetzenden Gas oder mit unter Überdruck stehender Luft gefüllt ist. Alle diese Ausftlhrungsfor- men sind nun entweder sehr kostspielig, in der Praxis kaum oder nur unter grossen Schwierigkeiten durch- ftihrbar oder stellen nur eine teilweise Lösung des Problems dar.

Die Erfindung bezieht sich auf eineausführungsform von Schaltanlagen für hohe Spannungen, die aus mehreren Bauteilen besteht, die mittels Steckvorrichtungen verbunden sind, und bei der als Baumaterial für die gesamte Anlage nur Kunststoff, insbesondere Giessharz, dient, und die einzelnen, die zur Anlage gehörenden elektrischen Geräte enthaltenden Bauteile in selbsttragender Bauweise vollständig aus Kunststoff bestehen, und bei der die zur Anlage gehörenden spannungsführenden Teile, wie Sammelschienen, Kontaktanordnungen, Wandler u. dgl., im Kunststoff der einzelnen Bauteile eingebettet bzw. damit umgeben sind,
Die Verwendung beispielsweise von Giessharz führt dabei nicht nur zu einer bedeutendenPlatzerspar- nis und besseren Raumausnutzung, sondern auch zu einer Senkung der Herstellungskosten.

Ausserdem ergibt die gute Verarbeitungsmöglichkeit von Giessharz einen weiten Spielraum in bezug auf dieFertigungsmethoden, indem beispielsweise Teile vollständig aus einem Stuck gegossen oder aus mehreren Teinte- ken zusammengeklebt bzw. durch Vergiessen miteinander verbunden werden. In jedem Falle ist durch das Zustandekommen einer innigen Verbindung zwischen den zu verbindenden Einzelteilen eine sichere Isolation gewährleistet. Eine weitere Gewichts- und Materialersparnis ist durch die Möglichkeit gegeben, bei dickwandigen oder grossma. ssigen Teilen Schaumstoffe als FUllmaterial zu verwenden, die mit Giessharz umgossen werden.

Gemäss der Erfindung Ist eine Schaltanlage obiger Ausftihrungsform dadurch gekennzeichnet, dass die Steckvorrichtungen gleichzeitig zum Befestigen und Tragen der einzelnen Bauteile dienen, Indem die Kontakte von Stecker und Buchse von Zylindern verschiedener Grösse umgeben sind, die sich beim Herstellen der Verbindung formschlüssig ineinanderschieben, und die mit den Bauteilen verbunden sind.

Als Ausgangsstoffe zur Erstellung der einzelnen Teile eignen sich besonders Epoxyharze, Polyesterharze oder zur Erhöhung der Temperaturbeständigkeit Giessharze auf der Basis von Silikonen, die noch mit den verschiedensten Zusätzen versehen werden können, z. B. zur Streckung mit Füllstoffen, insbesondere in Form von anorganischen Mehlen oder Fasern, oder zur äusseren Kenntlichmachung mit Farbstoffen. Zur Vermeidung von statischen Aufladungen hat es sich als günstig erwiesen, die gesamte der Berührung zugängige Oberfläche der Schaltanlagen zu metallisieren und zu erden.

Die Schaltanlage wird aus Gründen der Zweckmässigkeit mehrteilig ausgeführt, und die einzelnen Teile werden jeweils getrennt für sich aus Kunststoff gefertigt bzw. mit Kunststoff umgeben oder darin eingebettet. Die je nach Verwendungszweck ein- oder mehrpolig ausgeführten Einzelteile sind untereinander angeordnet und wie gesagt nur durch Steckvorrichtungen miteinander verbunden und aneinander befestigt.

Im vorliegenden Fall besteht der Erfindungsgegenstand aus drei Einzelteilen, sogenannten Bausteinen, u. zw. einem Sammelschienen-, einem Schalter- und einem Wandlerblock. Der Sammelschienenblock ist im Zuge des Sammelschienensystems eingebaut, und die andern Teile sind untereinander mittels der Steckvorrichtungen befestigt.

Nähere Einzelheiten und verschiedene Aasfuhrungsbeispiele des. Erfindungsgegenstandes sind aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen zu ersehen. Fig. 1 zeigt den Schnitt durch einen Pol einer zusammengesetzten3-poligen Schaltanlage. Fig. 2a und b zeigen dieDraufsicht auf und den Schnitt durch eine einpolige Labyrinthkupplung, wie sie zur Verbindung der einzelnen Bausteine dient. Fig. 3 zeigt die Ausführung einer 3-poligen Labyrinthkupplung. Fig. 4 und 5 zeigen zwei weitere Ausführungbeispiele des Erfindungsgegenstandes.

Die in Fig. 1 dargestellte, in diesem Falle mit Giessharz isolierte Schaltanlage besteht aus den drei mit Buchstaben bezeichneten Bausteinen, dem Sammelschienenblock A, dem SchalterblockBunddem Wandlerblock C, die alle drei jeweils durch die Steckvorrichtungen D miteinander verbunden und aneinander befestigt sind.

Der Sammelschienenblock A ist ein aus Giessharz gefertigter, entweder in einem Stück gegossener oder aus einzelnen Teilen zusammengesetzter, nach der Bedienungsseite offener Kasten 21, der durch einen vorzugsweise aus durchsichtigem Kunststoff hergestellten Deckel oder eine Klappe 1 verschlossen wird. Der Sammelschienenblock A hat eine aus Isolationsgründen verstärkte Rückwand 2, in die die Sam-
EMI2.1
auf beiden Seiten des Sammelschienenblocks A über den Rand des Kastens hinaus. Die überstehenden Enden dienen zum Anschluss an das Sammelschienensystem oder an benachbarte Schaltanlagen bzw. Teile von ihnen.

NachHerstellung der Verbindung werden diese offen liegenden und nicht geschützten Sammelschienenenden und Verbindungsstücke im Bedarfsfalle zur Erreichung der notwendigen Isolation ebenfalls mit kalthärtendem Giessharz umgeben, wobei es als zweckmässig anzusehen ist, dem Giessharz durch ge- eignete Zuâtsesine gewisse Elastizität zu verleihen zur Vermeidung der bei starren Verbindungen auf tretenden mechanischen Spannungen.

In der Rückwand des Kastens sind ferner an der Innenseite die Sicherungsunterteile4 und 5 befestigt, wobei der obere Unterteil4 über eine in der Rückwand 2 eingebettete Verbindungsschiene 19 mit der entsprechenden Sammelschiene verbunden ist, und der untere Unterteil 5 durch die gleiche Weise mit der in der Rückwand 2 eingebetteten Verbindungsschiene 20 verbunden ist, die in der Steckvorrichtung D mündet und an ihrem Ende mit einem Steckkontakt 6 versehen ist. Die senkrecht nebeneinander angeordneten Hochspannungssicherungen 7, von denen nur eine zu sehen ist, sind durch Seitenwände 22 getrennt, so dass einzelne Kammern entstehen. Die Seitenwände 22 können ratür - lich so weit vorgezogen werden, dass nach Abdeckung des Kastens 21 durch den Deckel 1 in sich geschlossene Kammern entstehen.

Die Tiefe der Kammern bzw. des Kastens kann den jeweiligen Erfordernissen
EMI2.2

An StelleBlock ausgebildet sein, der vorzugsweise mit der Rückwand vergossen wird, und der Kammern enthält, in die die Sicherungen zweckmässig von oben eingesetzt werden. Zum Schutz werden die Öffnungen durch einen gemeinsamen Deckel verschlossen. Die verstärkt ausgebildete Rückwand 2 ragt nach unten über den Kasten hinaus und trägt, je nach Ausführung der Anlage, die ein- oder mehrpolige Steckvorrichtung D zum Anschluss an den nächsten Block.

Der Schalterblock B enthält den Leistungsschalter, u. zw. in diesem Falle einen druckluftbetätigten Kompressionsschalter. Der Block B ist zweiteilig ausgefilhrt und besteht aus einem Giessharzoberteil8 und
EMI2.3
sind. Der Oberteil 8 enthält die Gegenkontakte 9 des Schalters, die im Bedarfsfall durch Zwischenwände getrennt sein können. Jeder einzelne Gegenkontakt9 des Schalters ist mit einer im Oberteil 8 eingebetteten Verbindungsschiene 24 verbunden, die in der Steckvorrichtung D endet und die Verbindung mit dem Steckkontakt 6 herstellt. Der Oberteil 8 ist so ausgebildet, dass seine Wandung über den Unterteil 10 greift, um durch Verlängerung der Lufttrennstrecke eine ausreichende Isolation zu erhalten.

Dieser Verschluss kann auch labyrinthartig ausgebildet sein oder mit Ausgleichkanälen versehen werden, um während des Schaltvorganges eine ausreichende Isolation zu erreichen. Der Unterteil 10 enthält die Kom -

EMI3.1

licher Weise die Sammelschienen enthält und Auf der die SteckvorrichtungD angeordnet ist. Die Hohe des gesamten Blockes A ist also nur noch von den Abmessungen der Steckvorrichtung D abhängig. Der Schalterblock B ist in seinen Höhenmassen gleich geblieben und trägt jetzt zusätzlich die Sicherungen 7, die in diesem Fall vor den einzelnen Polen des Schalters angeordnet sind. Bei ein-oder zweipoligen Ausführun- gen können die Sicherungen auch seitlich vom Schalterblock untergebracht werden, wenn z.

B. mehr Platz in der Breite als in derTiefe vorhanden ist. Zweckmässig werden die Sicherungen 7 vor den Kompressionszylindern 25 in zylindrischen Hohlräumen 43 untergebracht, die unten geschlossen und oben zwecks Einführung der Sicherungen offen sind. Im Fusse des Hohlraumes 43 ist jeweils einSteck-oderKlemmkontakt 44 vorhanden, während der obere Stromanschluss 45 so ausgeführt ist, dass die Sicherung ungehindert eingeführt werden kann. Die Stromzuführungsschiene 46, die von der Steckvorrichtung D des Schalterblockes B bis zum Kontakt 44 im Fuss des Hohlraumes 43 führt, ist in der Rückwand und im Boden des Schalterblockes eingebettet, wie es z. B. beim SammelschienenblockA der Fall ist.

Die übrige Ausführung des Schalterblockes B ist die gleiche wie in Fig. 4, ebenso wie der Aufbau des Wandlerblockes C.

Die Fig. 1,4 und 5 stellen nur einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dar, die noch in beliebiger Weise den Verhältnissen entsprechend verändert werden können. Es ist beispielsweise möglich, bei den Ausführungen nach Fig. 4 und 5 den Sammelsc : hienenblock A und den Wandlerblock C zu vereinigen, indem die beiden Teile 2 und 41 als ein Stück hergestellt werden. Weiterhin ist es möglich, an Stelle des Wandlerblockes C einen Sammelschienenblock A nach Fig. 5 zu verwenden, wenn der Abgang beispielsweise mit Sammelschienen erfolgt.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltanlage für hohe Spannungen, bestehend aus mehreren Bauteilen, die mittels Steckvorrichtungen verbunden sind, bei der als Baumaterial für die gesamte Anlage nur Kunststoff, insbesondere Giessharz, dient, und die einzelnen, die zur Anlage gehörenden elektrischen Geräte enthaltenden Bauteile in
EMI4.1
undnungsführenden Teile, wie Sammelschienen, Kontaktanordnungen, Wandler u. dgl., im Kunststoff der einzelnen Bauteile eingebettet bzw. damit umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckvorrichtungen (D) gleichzeitig zum Befestigen und Tragen der einzelnen Bauteile dienen, indem die Kontakte (6,32) von Stecker und Buchse von Zylindern (38) verschiedener Grösse umgeben sind, die sich beim Herstellen der Verbindung formschlüssig ineinanderschieben, und die mit den Bauteilen verbunden sind.

Claims

2. Schaltanlage nach Anspruch 1, bestehend aus drei Bauteilen, u. zw. einem Sammelschienen- block (A), einem Leistungsschalterblock (B) und einem Wandlerblock (C), dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelschienenblock (A) als mit einem vorzugsweise durchsichtigen Deckel (l) versehener Kasten (21) ausgebildet ist, in dem Sicherungen (7) nebeneinanderliegend und durch Seitenwände (22) getrennt angeordnet sind, und in dessen Rückwand (2) die untereinanderliegenden, horizontal verlaufenden Sammelschienen (3), die Sicherungshalter (4,5) sowie eine Hälfte der in Anspruch 3 beschriebenen Steckvorrichtung (D) eingebettet sind.

3. Schaltanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelschienen (3) zum Anschluss an das Sammelschienensystem oder an benachbarte Anlagen beiderseits in der Horizontalen über den Sammelschienenblock hinausragen und an der Verbindungsstelle ebenfalls mit Kunststoff umgeben sind.

4. Schaltanlage nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, dass die Sammetschienenanschlüsse mit kalthärtendem Giessharz umgeben sind, dem zur Erreichung einer gewissen Elastizität geeignete Zusätze beigefügt sind, um die bei starren Verbindungen auftretenden mechanischen Spannungen zu vermeiden.

5. Schaltanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalterblock (B) den an spannungsfQhrenden Teilen mit Kunststoff umgebenen Leistungsschalter enthalt sowie die im Kunststoff eingebetteten Auslöseeinrichtungen und Anzeigeinstrumente und die entsprechenden, in Anspruch 3 beschriebenen Steckvorrichtungen (D).

6. Schaltanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalterblock (B) zweiteilig ausgebildet ist und mit einem ein- oder mehrpoligen Kompressionsschalter versehen ist, dessen Kompressionszylinder (25) vom Unterteil (10) und dessen Schaltkammern vom Oberteil (8) des Blockes gebildet sind, der über den Unterteil greift und die Schaltergegenkontakte (9) enthält, wobei Unter- und Oberteil je eine in Anspruch 3 beschriebene Steckvorrichtung (D) aufweisen und gegebenenfalls durch Verwendung von durchsichtigem Kunststoff am Oberteil des Leistungsschalterblockes die Trennstelle sichtbar ist. <Desc/Clms Page number 5>

7.. Schaltanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalterblock (B) von einer Kunststoffwand (39) getragen ist, an deren Rückseite die In Anspruch 3 beschriebenen Steckvorrichtungen (D) und an deren Vorderseite die vom Kunststoff umgebenen Kompressionszylinder (25) und die Schaltergegenkontakte (9) sowie alle Betâtigungs-und Kontrollorgane angeordnet sind.

8. Schaltanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterpole durch Zwischenwände getrennt und durch eine gemeinsame durchsichtige Schutzhaube (40) abgedeckt sind.

9. Schaltanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Leistungsschalterblock (B) die Sicherungen (7). angeordnet sind, die jeweils vor oder neben den einzelnen Schalterpolen in entsprechenden, nach oben offenen zylindrischen Hohlräumen (43) untergebracht sind, und dass der Sammelschienenblock (A) nur die Sammelschienen (3) und die in Anspruch 3 beschriebene Steckvorrichtung (D) enthält.

10. Schaltanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandlerblock (C) aus zwei Teilen besteht, einem Unterteil mit kunstharzvergossenem Kabelendverschluss (11) und durch Kunststoff isolierten Wandlern (12), vorzugsweise Durchführungswandlern, und aus einem darübergreifenden Kunststoffoberteil (14), der die Anschlussstücke (35) für die Kabelenden (37) und die in Anspruch 3 beschriebene Steckvorrichtung (D) enthält.

11. Schaltanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandler (12) ohne äussere Isolation, also nur Kern und Wicklung, im Kabelendverschluss (11) untergebracht und zusammen mit diesem mit Kunstharz vergossen sind.

12. Schaltanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandlerblock (C) eine Einrichtung (13) aus Kunststoff zur Aufnahme von Anzeigeinstrumenten enthalt.

13. Schaltanlage. nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Baustoffe Epoxyharze, Polyesterharze oder zur Erhöhung der Temperaturbeständigkeit Giessharze auf der Basis von Silikonen verwendet sind, und dass vorzugsweise die einzelnen Bauteile durch Verwendung farbiger Kunststoffe besonders gekennzeichnet sind.