CH346930A

CH346930A - Schalter für hohe Spannung

Info

Publication number: CH346930A
Authority: CH
Original assignee: Coq Nv
Priority date: 1956-02-15
Filing date: 1957-02-07
Publication date: 1960-06-15
Also published as: FR1154460A; BE547467A; DE1086322B; NL89128C; NL204556A; US2897325A

Description

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Schalter für hohe Spannung Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter für hohe Spannung, wobei der axial bewegliche, stiftförmige Schaltkontakt und die zwei damit zusammenarbeitenden festen Schaltkontakte, von denen der eine dauernd und der andere nur im eingeschalteten Zustand des Schalters leitend mit dem Schaltstift verbunden ist, in einem Schaltraum angeordnet sind, der durch einen doppelwandigen Mantel umgeben ist, der aus einer metallenen Aussenwand, einer zum Teil aus Isoliermaterial hergestellten Innenwand und einem dazwischenliegenden, mit isolierendem Medium gefüllten Raum besteht, und wobei die festen Schaltkontakte je durch einen Metallschirm umhüllt sind, der mit dem betreffenden Schaltkontakt leitend verbunden ist,

sich ausserhalb der Innenwand befindet oder einen Teil derselben formt und derart angeordnet und ausgeführt ist, dass sowohl in der eingeschalteten als auch in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes das zwischen den Schaltkontakten und der metallenen Aussenwand vorhandene elektrische Feld oder jedenfalls die Teile grosser Feldstärke desselben ausserhalb des Schaltraumes liegt.

Ein Schalter dieser Bauart ist durch die niederländische Patentschrift Nr. 54510 bekanntgeworden. Wollte man bei diesem bekannten Schalter den Schaltstift in der aus der niederländischen Patentschrift Nr. 47529 hervorgehenden Weise derart ausführen, dass der Schaltstift aus dem Schalter entfernt und darin gesetzt werden kann, während die festen Schaltkontakte unter Spannung stehen, so würde man den Isolator zwischen der oberen Wand des metallenen Gefässes und dem Schirm, der den im Betrieb mit dem Schaltstift dauernd in Berührung bleibenden festen Schaltkontakt umgibt, wesentlich länger ausführen müssen.

Die Erfindung hat den Zweck, diese axiale Verlängerung des Schalters nach der ersterwähnten Pa- tentschrift unnötig zu machen. Sie besteht darin, dass der Schaltstift derart ausgeführt ist, dass er aus dem Schaltraum entfernt und darin gesetzt werden kann, während die festen Schaltkontakte unter Spannung stehen, und dass der Schirm, der den sich in der ausgeschalteten Lage befindenden Schaltstift umgibt, aus mindestens zwei separaten koaxialen Teilen besteht die je in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes leitend mit dem letzteren verbunden sind.

Zur Erläuterung dient die Zeichnung. Diese zeigt in: Fig. 1, 2 und 3 senkrechte Durchschnitte eines Schalters für hohe Spannung, mit den Schaltraum in bekannter Weise umgebenden Metallschirmen und einem Schaltstift, der aus dem Schalter entfernt werden kann, während die festen Schaltkontakte unter Spannung stehen, in drei verschiedenen Lagen des Schaltstiftes, und in Fig. 4, 5 und 6 entsprechende Durchschnitte eines erfindungsgemässen Schalters.

In Fig. 1, 2 und 3 ist 1 ein Schaltraum, in dem sich feste Schaltkontakte 2 und 3 und ein axial beweglicher Schaltstift 4 befinden. Der Schaltstift 4 ist durch einen Isolator 5 mit einem Antriebsmechanismus (nicht gezeichnet) verbunden. Der Schaltraum 1 ist durch einen doppelwandigen Mantel umgeben, der aus einer metallenen Aussenwand 6, einer hauptsächlich aus Isoliermaterial bestehenden Innenwand 7 und einem mit isolierendem Medium hoher Qualität gefüllten Raum 8 zwischen den Wänden 6, 7 besteht. Die festen Schaltkontakte 2, 3 sind mit den Metallschirmen 9 und 10 leitend verbunden, die im isolierenden Raum 8 angeordnet sind. Mittels Durchführungsisolatoren 11, 12 sind die festen Schaltkontakte 2, 3 an äusseren Leitern angeschlossen.

In Fig. 1 befindet sich der Schalter im eingeschalteten Zustand. Der Schaltraum 1 ist elektrisch nahezu

entlastet, da die Schirme 9 und 10 die Teile grosser Feldstärke des elektrischen Feldes zwischen den unter Hochspannung stehenden leitenden Teilen 2, 3, 4 des Schalters und dem geerdeten Metallgefäss 6 binnen dem Raum 8 mit Isoliermedium hoher Qualität halten. Der Schirm 10 erstreckt sich so weit in axialer Richtung, dass auch im ausgeschalteten Zustand des Schalters (Fig. 2) das elektrische Feld zwischen allen Schaltkontakten, also auch dem emporgezogenen Schaltstift 4 und dem Metallgefäss 6, sich fast ausschliesslich im isolierenden Mantel 8 befindet.

Will man nun bei diesem Schalter den Schaltstift in der Weise nach Fig. 3 aus dem Schalter entfernen können, während die Schaltkontakte 2, 3 unter Spannung bleiben, so muss die Länge des isolierenden Mantels 6, 7, 8 so gross sein, dass der Isolationsabstand zwischen dem oberen Rand des unter Spannung stehenden Schirmes 10 und dem unteren Ende des Schaltstiftes 4 einerseits und zwischen dem oberen Ende des Schaltstiftes 4 und dem Deckel 13 des geerdeten Gefässes 6 anderseits immer ausreichend bleibt. Dieser Isolationsabstand erstreckt sich aber im sich im Schaltraum 1 befindenden und durch den Schaltprozess verunreinigten Isoliermedium, so dass man bei der Bestimmung dieses Abstandes mit einem grossen Sicherheitsfaktor rechnen muss.

Durch diese Umstände erhält der in Fig. 1, 2, 3 dargestellte Schalter eine sehr grosse axiale Abmessung.

Entsprechend dem Beispiel der Erfindung nach den Fig. 4, 5 und 6 ist der Schirm 10 des in Fig. 1, 2, 3 dargestellten Schalters in zwei separaten koaxialen Teilen 10a und 10b verteilt, die nur im ausgeschalteten Zustand des Schalters (Fig. 5) durch den Schaltstift 4 leitend miteinander verbunden sind und dann ebenso gut das elektrische Feld zwischen dem Schaltstift 4 und dem Metallgefäss ausserhalb des Schaltraumes 1 halten wie der Schirm 10 in Fig. 1, 2 und 3. Der Schirm 10b ist in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes 4 durch Schiebekontakte 14 mit diesem Stift leitend verbunden.

Wird bei dieser Ausführung der Schaltstift 4 aus dem Schalter entfernt, während die festen Schaltkontakte 2, 3 unter Spannung stehen (Fig. 6), so wird der Schirm 10b vom festen Schaltkontakt 3 abgeschaltet, sobald der Schaltstift 4 diesen festen Kontakt verlassen hat. In diesem Falle bleibt nur der Schirm 10a unmittelbar mit den unter Spannung stehenden Teilen verbunden, während der Schirm 10b sich zum Beispiel auf ein schwebendes Potential einstellt. Ausserdem befindet sich die isolierende Trennung zwischen den Schirmen 10a und 10b nahezu ganz innerhalb des Isoliermantels 8 hoher Qualität, wenn der Schaltstift 4 so weit emporgezogen worden ist, dass er sich mit seinem leitenden Teil dem geerdeten Deckel 13 annähert und dadurch der Schirm 10b Erdpotential annimmt.

Die durch die Teilung des Schirmes 10 erhaltene Potentialsteuerung in axialer Richtung macht, dass man den Schalter in axialer Richtung wesentlich kürzer ausführen kann, wie aus einer Vergleichung der Konstruktionen nach Fig. 1 bis 3 und Fig. 4 bis 6 klar hervorgeht.

Man wird verstehen, dass der Schirm 10 auch in mehr als zwei koaxialen Teilen verteilt werden kann, die je mit dem Schaltstift 4 in seiner ausgeschalteten Lage leitend verbunden sind. Die Schirme 9, 10a und 10b können im Raum 8 angeordnet oder in der isolierenden Innenwand 7 eingebettet sein. Für die Steuerung des elektrischen Feldes an den Rändern der Schirme können diese Ränder durch mehrere konzentrische Ringe umgeben sein, die in der Weise der Kondensatorbeläge gegenüber einander isoliert sind und für eine günstige Potentialsteuerung Sorge tragen.

Claims

PATENTANSPRUCH Schalter für hohe Spannung, wobei der axial bewegliche, stiftförmige Schaltkontakt und die zwei damit zusammenarbeitenden festen Schaltkontakte, von denen der eine dauernd und der andere nur im eingeschalteten Zustand des Schalters leitend mit dem Schaltstift verbunden ist, in einem Schaltraum angeordnet sind, der durch einen doppelwandigen Mantel umgeben ist, der aus einer metallenen Aussenwand, einer zum Teil aus Isoliermaterial hergestellten Innenwand und einem dazwischenliegenden, mit isolierendem Medium gefüllten Raum besteht, und wobei die festen Schaltkontakte je durch einen Metallschirm umhüllt sind, der mit dem betreffenden Schaltkontakt leitend verbunden ist, sich ausserhalb der Innenwand befindet oder einen Teil derselben formt und derart angeordnet und ausgeführt ist,

dass sowohl in der eingeschalteten als auch in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes das zwischen den Schaltkontakten und der metallenen Aussenwand vorhandene elektrische Feld oder jedenfalls die Teile grosser Feldstärke desselben ausserhalb des Schaltraumes liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltstift derart ausgeführt ist, dass er aus dem Schaltraum entfernt und darin gesetzt werden kann, während die festen Schaltkontakte unter Spannung stehen, und dass der Schirm, der den sich in der ausgeschalteten Lage befindenden Schaltstift umgibt, aus mindestens zwei separaten koaxialen Teilen besteht, die je in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes leitend mit dem letzteren verbunden sind.