AT351630B

AT351630B - Elektrisches schaltgeraet

Info

Publication number: AT351630B
Application number: AT1011674A
Authority: AT
Original assignee: Hazemeijer Bv
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1974-12-18
Publication date: 1979-08-10
Also published as: ATA1011674A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit zwei Trennstrecken, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, einer Betätigungsvorrichtung für die Trennstrecken, einer zwischen den Trennstrecken angeordneten Sperre und mit einer zur Verbindung der Trennstrecken führenden, ein-und ausschalt- baren Erdungsvorrichtung. Ein solches Schaltgerät ist aus der DE-AS 1615798 bekannt.

Bei dem bekannten Schaltgerät handelt es sich um einen Hochspannungsschalter, bei dem die spannungsführenden Leiter in geerdeten Rohrabschnitten angeordnet sind, welche ein die Leiter gegen die
Rohrabschnitte isolierendes Druckgas enthalten. Solche Hochspannungsanlagen sind mit Leistungsschaltern und Trennschaltern, die elektrisch in Reihe auf beiden Seiten angeordnet sind, versehen, so dass z. B. einerseits Kabel und anderseits eine Leiterschiene angeschlossen werden kann. Die Trennschalter enthalten zwei elektrisch in Reihe geschaltete Trennstrecken, welche individuell steuerbar sind und zwischen welchen eine Sperre angeordnet ist. Die Sperre besteht aus einem Isolator, der zwischen die beiden Rohrabschnitte eingefügt ist und als Verschluss für das Druckgas wirkt.

Im Isolator sind die beweglichen Teile der beiden Trennstrecken angeordnet, die durch einen für sich steuerbaren Erdungsstift geerdet werden können.

Wenn beispielsweise ein Zuführungskabel stromlos gemacht oder abgeschaltet werden soll, können die folgenden Schaltvorgänge durchgeführt werden : Zuerst wird der Leistungsschalter im zugehörigen
Stromkreis geöffnet und als nächstes werden die beiden Trennstrecken des Trennschalters, der zwischen dem Leistungsschalter und dem Zuführungskabel angeordnet ist, geöffnet und die beweglichen
Schaltstücke des Trennschalters werden mittels des Erdungsstiftes geerdet. Nun wird der Leistungs- schalter wieder geschlossen.

Bei einer solchen Anordnung besteht die Möglichkeit, dass die geöffnete Trennstrecke des
Trennschalters zwischen dem Leistungsschalter und dem Zuführungskabel zum Erdungsstift hin durchschlägt, wenn auf der Leitungsschiene eine z. B. von einer Freileitung herrührende Überspannung auftritt, wobei dann die Überspannung durch den Erdungsstift nach Masse abgeleitet wird. Der durch die durchgeschlagene Trennstrecke und den Erdungsstift fliessende Strom muss dann durch den Leistungs- schalter unterbrochen werden.

Eine Anordnung der oben beschriebenen Art hat den Vorteil, dass das abgeschaltete Kabel nicht geerdet zu werden braucht, so dass an ihm Messungen durchgeführt werden können, ohne dass dabei eine Gefahr für das Personal auftritt, da die Trennstrecke auf der Seite des Kabels nicht durchschlagen kann, solange eine einwandfreie Erdung durch den Erdungsstift gewährleistet ist.

Der Trennschalter, der zwischen dem Leistungsschalter und der Leitungsschiene angeordnet ist, braucht beim Stromlosmachen des Zuführungskabels nicht betätigt zu werden und bleibt dementsprechend geschlossen. Trotzdem kann dieser Trennschalter bei Schaltanlagen des beschriebenen Aufbaus nicht weggelassen werden, da er zur Erreichung des oben erläuterten Vorteils benötigt wird, wenn der Leistungsschalter stromlos gemacht werden soll, um eine gefahrlose Wartung oder einen Austausch zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaltanlagen der oben geschilderten Art dahingehend zu vereinfachen, dass keine eigenen Leistungsschalter benötigt werden.

Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Schaltgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die beiden Trennstrecken jeweils durch eine Vakuumschaltstrecke gebildet sind, wobei die Sperre eine Übertragung von Ausschaltungsprodukten von der einen Schaltstrecke zur andern verhindert.

Wenn bei dem vorliegenden Schaltgerät ein Kabel od. dgl. abgeschaltet wird und hiefür die beiden Vakuumschaltstrecken geöffnet sowie die Erdungsvorrichtung eingeschaltet werden, kann eine Überspannung zwar unter Umständen auch die Vakuumschaltstrecke auf der Seite der Leitungsschiene zum Durchschlag bringen, wobei die Überspannung erzeugende Ladung nach Masse abgeleitet wird, ohne dass das Kabel eine höhere Spannung annehmen kann. Die durchgeschlagene Vakuumschaltstrecke erlischt jedoch automatisch infolge der Eigenschaften eines Vakuumschalters, so dass kein eigener Leistungsschalter mehr benötigt wird. Man braucht also auch keinen eigenen Trennschalter mehr zwischen der Leitungsschiene und dem Leistungsschalter, da Vakuumschalter keiner Wartung bedürfen.

Die Sperre zwischen den beiden Vakuumschaltstrecken dient nun dazu, das Übertreten von Abschaltungs-oder Lichtbogenprodukten von der durchgebrochenen Vakuumschaltstrecke in den Raum zwischen die Kontaktstücke der

andern, geöffneten Vakuumstrecke zu verhindern, die sonst unter Umständen ebenfalls durchschlagen könnte, wobei dann die Sicherheit nicht länger gewährleistet wäre.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung enthält jede Vakuumschaltstrecke einen eigenen
Vakuumschalter.

Bei einer andern Ausführungsform sind die beiden Vakuumschaltstrecken in ein und demselben
Vakuumschalter untergebracht.

Im folgenden werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert ; es zeigen : Fig. 1 einen Vakuumschalter mit zwei Vakuumschaltstrecken und einer dazwischenliegenden Sperre oder Abschirmung ; Fig. 2 einen Vakuumschalter mit zwei Vakuumschaltstrecken und einem quer zu diesen verlaufenden Überbrückungskontaktglied, das ausserdem die Sperre oder
Abschirmung haltert ; Fig. 3 einen Vakuumschalter mit zwei Vakuumschaltstrecken und einem quer zu diesen verlaufenden Überbrückungskontaktglied, das gleichzeitig als Erdungskontakt dient ; Fig. 4 ein ähnliches Ausführungsbeispiel mit koaxialem Aufbau ; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispieles des vorliegenden Schaltgerätes mit getrennten Vakuumschaltern, bei dem jede
Vakuumschaltstrecke in einem eigenen Vakuumschalter enthalten ist.

Fig. 1 zeigt als erste Ausführungsform der Erfindung einen Vakuumschalter mit einem Metallgehäuse - l-, in dem eine stationäre Sperre oder Abschirmung --2-- vorgesehen ist. In den beiden Hälften des Metallgehäuses --1-- ist jeweils ein bewegliches Kontaktstück --3 bzw. 4-- vorgesehen, die an beweglichen Kontakt- und Betätigungsstangen --5 bzw. 6-- angebracht sind. Das Metallgehäuse-l-ist mit zwei
Isolatoren --7 und 8-- verbunden, an denen die beweglichen Kontaktstangen --5 und 6-- über Balgen --9 bzw. 10--vakuumdicht angebracht sind. Der Strom wird von den Kontaktstäben --5 bzw. 6--durch
Stromabnahmekontakte --11 bzw. 12--zu stationären Klemmen-oder Anschlussstäben--13 bzw.

14-- übertragen. Das Schaltgerät ist in der geöffneten Stellung dargestellt. Zum Schliessen werden die Kontaktstäbe --5 und 6-- durch einen nicht dargestellten Betätigungsmechanismus gegeneinander gedrückt. In der geschlossenen Stellung des Vakuumschalters liegen die beiden Kontaktstücke --3 und 4-an den beiden Seiten der Abschirmung --2-- an. Die Abschirmung --2-- bildet eine abschirmende oder trennende Brücke für die beiden Kontaktstücke --3 und 4--. Sie hat einen Rand --15--, der über die Aussenseite des Metallgehäuses --1-- des Vakuumschalters vorspringt und ein Loch --l6-- aufweist, in das ein Erdungsstift --17-- eingestöpselt werden kann.

Wenn das eine Kontaktstück --3-- über die Be- tätigungsstange --5-- und die Anschlussstange --13-- mit einer Leitungsschiene verbunden ist und das andere Kontaktstück --4-- über die Kontaktstange --6-- und die Anschlussstange --14-- mit einem Anschlusskabel verbunden ist, und wenn der Schalter wie bei der Darstellung in Fig. l, geöffnet ist, lässt eine durch einen Hochspannungspfeil an der Anschlussstange --13-- angedeutete Überspannung ausreichender Grösse auf der Leitungsschiene die Trennstrecke zwischen dem Kontaktstück --3-- und der über den Erdungsstift-7-- geerdeten Sperre oder Abschirmung --2-- durchschlagen, die Spannung kann jedoch nicht zu dem mit dem Kabel verbundenen Kontaktstück --4-- gelangen.

Das Kabel ist jedoch nicht geerdet, so dass an ihm Messungen durchgeführt werden können.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform des Schaltgerätes gemäss der Erfindung enthält einen Vakuumschalter mit zwei stationären Kontaktstücekn --21 und 22--, die an Anschlussstäben --23 bzw. 24-befestigt sind, welche ihrerseits vakuumdicht mit Isolatoren --19 bzw. 20--, die am Gehuse --18-angebracht sind, fest verbunden sind. Zwischen den beiden Kontaktstücken --21 und 22-- befindet sich eine Sperre oder Abschirmung --25--, die mit einem dritten, hohlzylinderförmigen Kontaktstück --26-verbunden ist, das durch eine Betätigungsstange --27-- nach oben und unten verstellbar ist.

Die Betätigungsstange --27-- ist mittels eines Balgens --28-- vakuumdicht mit einem Isolator --29-verbunden, der zwei Teile --29'und 29"-- enthält, zwischen die ein stationäres, ringförmiges, geerdetes Kontaktstück --30-- eingefügt ist. Das stationäre, geerdete Kontaktstück --30-- kann mit einem beweglichen Erdungskontakt --31-- in Verbindung gebracht werden, das an der elektrisch leitenden Betätigungsstange --27-- befestigt ist. In Fig. 2 ist das dritte Kontaktstück --26-- in einer mittleren Stellung dargestellt ; die Einschaltstellung ist mit strichpunktierten Linien --26'-- und die vollständig geöffnete Stellung des Schalters ist mit gestrichelten Linien --26"-- dargestellt.

In der geschlossenen Stellung des Vakuumschalters hat das dritte Kontaktstück --26-- die
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Bei der in Fig. 5 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird für jede Vakuumschaltstrecke ein eigener Vakuumschalter verwendet. Die Vakuumschalter sind bei--57 und 58-schematisch dargestellt. Sie sind zusammen mit einem Leitungsschienensystem --60--, Verbindungsleitern - 61 und 62--, einem Kabelanschlussleiter --63-- und einem Erdleiter --64-- in einen gegossenen oder gepressten Harzkörper --59-- eingebettet. Der Betätigungsmechanismus für die Vakuumschalter ist schematisch durch einen Block --M-- versinnbildlicht. Die Erdverbindung zu der gemeinsamen Klemme der Vakuumschalter kann durch einen dritten Vakuumschalter --65-- nach Wunsch geschlossen oder aufgetrennt werden.

Wenn das Kabel --66-- bei der in Fig. 5 dargestellten Anordnung angeschaltet werden soll, werden die beiden Vakuum schalter --57 und 58-- geschlossen, während der Vakuumschalter --65-- geöffnet sein soll. Zum Abschalten des Kabels werden die Vakuumschalter--57 und 58-- geöffnet und der Vakuumschalter --65-- wird geschlossen. Eine Überspannung, die beispielsweise zum Durchschlag des Vakuumschalters --57-- führt, wird dann über den Vakuumschalter --65-- nach Erde abgeleitet und kann das spannungslose Kabel --66-- nicht erreichen.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Schaltgerät mit zwei Trennstrecken, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, einer Betätigungsvorrichtung für die Trennstrecken, einer zwischen den Trennstrecken angeordneten Sperre und mit einer zur Verbindung der Trennstrecken führenden, ein-und ausschaltbaren Erdungsvor-
EMI4.1

Claims

Vakuumschalter zwei fluchtende bewegliche Kontaktstücke (3,4) enthält, zwischen denen eine elektrisch leitfähige Sperre (2) angeordnet ist, die einerseits als Überbrückungsglied für die Kontaktstücke dient, wenn sich diese beiden in der Schliessstellung befinden, und die anderseits mit einer von aussen zugänglichen Anschlussvorrichtung (16) für einen geerdeten Leiter (17) versehen ist.

EMI4.2 Vakuumschalter zwei im Abstand voneinander angeordnete, fluchtende stationäre Kontaktstücke (21,22) enthält, die durch ein quer zu ihnen verlaufendes bewegliches drittes Kontaktstück (26) überbrückbar sind, welches die Sperre (25) trägt und an einer axial beweglichen Kontaktstange (27) angeordnet ist, die aus dem Gehäuse (29) des Vakuumschalters in Querrichtung herausführt und mit einem Erdungskontaktstück (31) versehen ist, das mit einem stationären, geerdeten Gegenkontakt (30) zusammenwirkt ;

dass die axial bewegliche Kontaktstange (27) drei Stellungen hat, nämlich eine Einschaltstellung, in der das dritte Kontaktstück (26) die beiden stationären Kontaktstücke (21,22) überbrückt, eine mittlere Stellung, in der die beiden stationären Kontaktstücke nicht überbrückt sind, und eine Ausschaltendstellung, in der das Erdungskontaktstück (31) den stationären, geerdeten Gegenkontakt (30) berührt und die Sperre (25) über die bewegliche Kontaktstange (27) geerdet ist. EMI4.3 Vakuumschalter zwei im Abstand angeordnete, fluchtende stationäre Kontaktstücke (33,34) enthält, die durch ein quer zu ihnen verlaufendes, bewegliches drittes Kontaktstück (40) überbrückbar sind, das die Sperre (39) trägt und auf einer axial beweglichen Kontaktstange (41) montiert ist, die in Querrichtung aus dem Gehäuse des Vakuumschalters herausgeführt ist ;

dass das bewegliche dritte Kontaktstück (40) auch als Erdungskontakt wirkt und mit einem stationären geerdeten Gegenkontakt (44) zusammenarbeitet, der die Form eines Stiftes hat und auf der der beweglichen Kontaktstange entgegengesetzten Seite des Vakuumschalters aus dessen Gehäuse herausgeführt ist ;

dass die axial bewegliche Kontaktstange drei Stellungen hat, nämlich eine Einschaltstellung, in der das bewegliche dritte Kontaktstück (40) die beiden <Desc/Clms Page number 5> stationären Kontaktstücke (33,34) überbrückt, eine mittlere Stellung, in der die beiden stationären Kontaktstücke nicht überbrückt sind, und eine Ausschaltendstellung, in der das bewegliche Kontaktstück mit dem stationären, geerdeten Gegenkontakt (44) elektrisch verbunden ist und die Sperre durch das bewegliche Kontaktstück geerdet ist.

EMI5.1 Vakuumschalter zwei koaxiale stationäre Kontaktstücke (48,50) enthält, deren freie Enden durch ein bewegliches drittes Kontaktstück (51) überbrückbar sind, welches eine koaxiale Sperre (56) trägt und an einer axial beweglichen Kontaktstange (52) befestigt ist, die auf der den stationären Kontaktstücken entgegengesetzten Seite aus dem Gehäuse (45) des Vakuumschalters herausgeführt ist ; dass das bewegliche dritte Kontaktstück (51) gleichzeitig als Erdungskontakt dient und hiezu mit einem geerdeten stationären Gegenkontakt (55) zusammenwirkt, der die Form eines geerdeten Ringes (55), welcher einen integralen Teil des Gehäuses des Vakuumschalters bildet ;

dass die axial bewegliche Kontaktstange (52) drei Stellungen hat, nämlich eine Einschaltstellung, in der das bewegliche dritte Kontaktstück die beiden stationären Kontaktstücke überbrückt, ferner eine Zwischenstellung, in der die beiden stationären Kontaktstücke nicht überbrückt sind, und eine Ausschaltendstellung, in der das bewegliche Kontaktstück den stationären geerdeten Gegenkontakt (55) berührt und die Sperre (56) über das bewegliche Kontaktstück geerdet ist. EMI5.2 Erdungsvorrichtung einen dritten Vakuumschalter (65) enthält, der zusammen mit den beiden andern Vakuumschaltern (57,58) in einem Giessharzkörper (59) eingebettet ist.