Schaltanlage für hohe Spannungen Beim Bau von Schaltanlagen für hohe Spannun gen sind dem Bestreben nach günstigster Raum ausnutzung 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, einzelne Anlagenteile, wie Sammelschie nen, mit Öl, Papier oder sonstigen Isoliermassen um geben, 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 Aus führungsformen sind nun entweder sehr kostspielig, in der Praxis kaum oder nur unter grossen Schwierig keiten durchführbar oder stellen nur eine teilweise Lösung des Problems dar.
Einen wesentlichen Fortschritt auf dem Gebiet des Schaltanlagenbaues stellt daher der vorliegende Erfindungsgegenstand dar, der sich dadurch aus zeichnet, dass sämtliche spannungsführenden Teile, wie Sammelschienen, Kabel, Schalter, Kontaktanord nungen usw., mit Kunststoff umgeben und isoliert sind, der zugleich das die Anlage tragende Baumate rial bildet.
Die Verwendung beispielsweise von Giessharz führt dabei nicht nur zu einer bedeutenden Platz ersparnis und besseren Raumausnutzung, sondern auch zu einer Senkung der Herstellungskosten. Ausserdem ergibt die gute Verarbeitungsmöglichkeit von Giessharz einen weiten Spielraum in bezug auf die Fertigungsmethoden, indem beispielsweise Teile vollständig aus einem Stück gegossen oder aus meh reren Teilstücken zusammengeklebt bzw. durch Ver giessen miteinander verbunden werden können, wobei durch das Zustandekommen einer innigen Verbin- dung zwischen den zu verbindenden Einzelteilen eine sichere Isolation gewährleistet ist.
Eine weitere Ge wichts- und Materialersparnis ist durch die Möglich keit gegeben, bei dickwandigen oder grossmassigen Teilen Schaumstoffe als Füllmaterial zu verwenden, die mit Giessharz umgossen werden.
Als Ausgangsstoffe zur Erstellung der einzelnen Teile eignen sich besonders Epoxyharze, Polyester harze oder zur Erhöhung der Temperaturbeständig keit Giessharze auf der Basis von Silikonen, die noch mit den verschiedensten Zusätzen versehen werden können, z. B. zur Streckung mit Füllstoffen, insbe sondere in Form von anorganischen Mehlen oder Fa sern, oder zur äussern Kenntlichmachung mit Farb stoffen. Zur Vermeidung von statischen Aufladungen hat es sich als günstig erwiesen, die gesamte der Berührung zugängige Oberfläche der Schaltanlagen zu metallisieren und zu erden.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des sind aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen zu ersehen.
Fig. 1 zeigt den Schnitt durch einen Pol einer zusammengesetzten 3poligen Schaltanlage.
Fig <I>2a</I> und<I>2b</I> zeigen die Draufsicht und den Schnitt durch eine einpolige Labyrinthkupplung, wie sie zur Verbindung der einzelnen Bausteine dient.
Fig. 3 zeigt die Ausführung einer 3poligen Laby- rinthkupplung.
Fig. 4 und 5 zeigen zwei weitere Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes.
Die in Fig. 1 dargestellte, in diesem Falle mit Giessharz isolierte Schaltanlage besteht aus den drei mit Buchstaben bezeichneten Bausteinen, dem Sam melschienenblock<I>A,</I> dem Schalterblock<I>B</I> und dem Wandlerblock C, die alle drei jeweils durch die Steckvorrichtungen D miteinander verbunden und aneinander befestigt sind. Der Sammelschienenblock A ist ein aus Giess harz 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 Klappe 1 verschlossen wird.
Der Sammelschienenblock A hat eine aus Iso lationsgründen verstärkte Rückwand 2, in die die Sammelschienen 3 eingebettet sind. Diese verlaufen untereinanderliegend in horizontaler Richtung und ragen auf beiden Seiten des Sammelschienenblocks A über den Rand des Kastens hinaus. Die überstehen den Enden dienen zum Anschluss an das Sammel- schienensystem oder an benachbarte Schaltanlagen bzw. Teile von ihnen.
Nach Herstellung der Verbin dung werden diese offenliegenden und nicht ge schützten Sammelschienenenden und Verbindungs stücke im Bedarfsfalle zur Erreichung der not wendigen Isolation ebenfalls mit kalthärtendem Giessharz umgeben, wobei es als zweckmässig anzu sehen ist, dem Giessharz durch geeignete Zusätze eine gewisse Elastizität zu verleihen zur Vermeidung der bei starren Verbindungen auftretenden mechanischen Spannungen.
In der Rückwand des Kastens sind ferner an der Innenseite die Sicherungsunterteile 4 und 5 befestigt, wobei das obere Unterteil 4 über eine in der Rückwand 2 eingebettete Verbindungs schiene 19 mit der entsprechenden Sammelschiene verbunden ist, und das untere Unterteil 5 durch die gleiche Weise mit der in der Rückwand 2 eingebet teten Verbindungsschiene 20 verbunden ist, die in der Steckvorrichtung D mündet und an ihrem Ende mit einem Steckkontakt 6 versehen ist. Die senk recht nebeneinander angeordneten Hochspannungs sicherungen 7, von denen nur eine zu sehen ist, sind durch Seitenwände 22 getrennt, so dass einzelne Kammern entstehen. Die Seitenwände 22 können na türlich so weit vorgezogen werden, dass nach Ab deckung des Kastens 21 durch den Deckel 1 in sich geschlossene Kammern entstehen.
Die Tiefe der Kammern bzw. des Kastens kann den jeweiligen Er fordernissen entsprechend angepasst werden. An Stelle der Sicherungen können beliebige andere Schaltgeräte, wie z. B. Trennschalter, eingebaut wer den. Der zur Aufnahme der Sicherungen dienende Kasten kann auch als Block ausgebildet sein, der vorzugsweise mit der Rückwand vergossen wird, und der Kammern enthält, in die die Sicherungen zweck mässig von oben eingesetzt werden. Zum Schutz werden die Öffnungen durch einen gemeinsamen Deckel verschlossen. Die verstärkt ausgebildete Rück wand 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 Leistungsschal ter, und zwar in diesem Falle einen druckluftbetätig- ten Kompressionsschalter. Der Block Bist zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem Giessharzoberteil 8 und einem aus Giessharz gefertigten Unterteil 10, die beide jeweils mit einer Steckvorrichtung D ver sehen sind. Das Oberteil 8 enthält die Gegenkontakte 9 des Schalters, die im Bedarfsfall durch Zwischen wände getrennt sein können. Jeder einzelne Gegen kontakt 9 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.
Das Oberteil 8 ist so ausgebildet, dass seine Wandung über das Unterteil 10 greift, um durch Verlängerung der Lufttrennstrecke eine ausreichende Isolation zu er halten. Dieser Verschluss kann auch labyrinthartig ausgebildet sein oder mit Ausgleichkanälen versehen werden, um während des Schaltvorganges eine aus reichende Isolation zu erreichen. Das Unterteil 10 enthält die Kompressionszylinder 25, in denen sich jeweils der Kolben 26 befindet, der den Schaltstift 27 betätigt. Der Antrieb erfolgt mittels Druckluft, die durch die beiden Öffnungen 28 für Ein und 29 für Aus zugeführt wird. Die beim Ausschaltvorgang unter dem Kolben 26 befindliche Luft wird kompri miert und auf übliche Weise durch den hohlen Schaltstift 27 der Schaltstelle zugeführt.
Die Strom zuführung für den Schaltstift 27 erfolgt über den Ringkontakt 30, der mit der im Unterteil 10 einge betteten Verbindungsschiene 31 verbunden ist, die zur Steckvorrichtung D führt und die Verbindung mit dem Steckkontakt 32 des Wandlerblockes C her stellt. Das Unterteil 10 kann ferner zur Aufnahme von Auslöseeinrichtungen und Anzeigeinstrumenten ausgebildet sein. Natürlich kann an Stelle eines Kompressionsschalters auch ein anderer beliebiger Schalter verwendet werden, dessen spannungs führende Teile in Giessharz eingebettet oder damit umgeben sind. Zur Sichtbarmachung und damit zur Kontrolle der Trennstrecke ist die Möglichkeit ge geben, durchsichtigen Kunststoff oder dergleichen zu verwenden.
Der Wandlerblock C ist ebenfalls zweiteilig aus geführt und enthält als Unterteil einen der Aufnahme des Kabels 36 dienenden Giessharzkabelendverschluss 11 mit den der Anzahl der Leiter entsprechenden Durchführungswandlern 12. Die Durchführungs- wandler werden entweder ohne äussere Isolation, also nur der Kern mit Wicklung, im Kabelendver- schluss untergebracht und dann zusammen mit diesem mit Giessharz vergossen, oder aber als betriebs fertiger Giessharzwandler im Kabelendverschluss ein gebaut, was den Vorteil der Auswechselung hat.
Die dazugehörigen Anzeigeinstrumente sind in einem am Unterteil befestigten oder mit ihm aus einem Stück hergestellten Kasten 13 untergebracht. Das Oberteil 14 des Wandlerblockes C enthält die entsprechende Steckvorrichtung D zum Anschluss an den Schalter block B. Im Oberteil 14 ist ferner jeweils pro Pol eine Schiene 33 eingebettet, die an dem in der Steck vorrichtung D mündenden Ende den Steckkontakt 32 trägt und an seinem andern Ende als Anschlussstück 35 zum Anschluss des Kabelleiters 37 ausgebildet ist.
In Fig. 2 ist die Ausführungsform einer einpoli gen Labyrinthkupplung dargestellt. 2a zeigt die An sicht der Kupplungshälften von der Kuppelseite, 2b die geschlossene Kupplung von der Seite im Schnitt gesehen. In diesem Falle sind beide Kupplungshälften mit zur Kuppelseite offenen Giessharzzylindern 38 von verschiedenen Radien versehen, die sich beim Zusammenstecken ineinanderschieben, wodurch eine durch die Höhe der Zylinderwände bedingte Verlän gerung der Lufttrennstrecke erfolgt.
Bei mehrpoligen Anlagen setzt man entsprechend viele Einzelkupp lungen dieser Art zusammen, oder nimmt beispiels weise eine Ausführungsform nach Fig. 3.
Die Ausführungsform und der Aufbau einer sol chen Anlage kann natürlich beliebig gestaltet und somit den jeweiligen Anforderungen entsprechend angepasst werden.
In Fig. 4 ist beispielsweise ein anderes Ausfüh rungsbeispiel dargestellt, das gegenüber der Aus führung nach Fig. 1 einige Abweichungen aufweist.
Die Schaltanlage nach Fig. 1 wird mit dem Sam melschienenblock A im Zuge des Sammelschienen systems an der Wand, an einem Gerüst oder der gleichen befestigt. Der Schalterblock B und der Wandlerblock C mit dem Kabelanschluss sind unter einander angeordnet und werden mittels der Steck vorrichtungen D verbunden und getragen. Bei der Schaltanlage nach Fig.4 ist im Gegensatz dazu ausser dem Sammelschienenblock A auch der Wandlerblock C an der Wand oder dergleichen befestigt, so dass also der Schalterblock Bin diesem Falle von Block <I>A</I> und von Block<I>B</I> getragen wird.
Der Sammelschienenblock A hat den gleichen Aufbau wie in Fig. 1.
Der Schalterblock Bist geändert worden und be steht jetzt aus einem Stück. Das Unterteil 10 ist mit einem kastenartigen Aufbau 39 versehen, an dessen Oberseite die Gegenkontakte 9 des Schalters und an dessen Rückseite die Steckvorrichtung D zum An schluss an den Sammelschienenblock A angeordnet sind. Die Abdeckung des offenen Schalterraumes er folgt durch eine Schutzhaube 40, die vorzugsweise aus durchsichtigem Material hergestellt ist.
Der Wandlerblock C hat im Prinzip den gleichen Aufbau wie in Fig. 1, nur ist das Oberteil 14 mit einer verlängerten Rückwand 41 versehen, die zur Befestigung des Blockes C dient. Diese Rückwand 41 ist mit der Steckvorrichtung D zum Anschluss an den Schalterblock B versehen. Dadurch ist es mög lich, die Rückseite des Wandlerblockes C in eine Li nie mit dem Sammelschienenblock A zu bringen, wo durch sich eine bessere Unterbringung der Schalt anlage ergibt. Im übrigen entspricht der Aufbau der Schaltanlage dem der Fig. 1 und auch die Bezeich nung und Nummerierung ist die gleiche.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel ge zeigt, bei dem durch eine geeignete Ausbildung die Höhenabmessungen der Schaltanlage wesentlich ver kleinert sind, wodurch diese Anlage besonders für niedrige Räume geeignet ist. Allerdings geht eine derartige Massnahme auf Kosten der Tiefenabmes- sungen, die sich dadurch vergrössern.
In diesem Falle besteht der Sammelschienen block A nur aus der verstärkten Rückwand 42, die in üblicher Weise die Sammelschienen enthält und auf der die Steckvorrichtung D angeordnet ist. Die Höhe des gesamten Blockes A ist also nur noch von den Abmes sungen der Steckvorrichtung D abhängig. Der Schal terblock Bist 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 Ausfüh rungen können die Sicherungen auch seitlich von dem Schalterblock untergebracht werden, wenn z. B. mehr Platz in der Breite als in der Tiefe vorhanden ist.
Zweckmässig werden die Sicherungen 7 vor den Kompressionszylindern 25 in zylindrischen Hohl räumen 43 untergebracht, die unten geschlossen sind und oben offen zwecks Einführung der Sicherungen. Im Fusse des Hohlraumes 43 ist jeweils ein Steck- oder Klemmkontakt 44 vorhanden, während der obere Stromanschluss 45 so ausgeführt ist, dass die Sicherung ungehindert eingeführt werden kann. Die Stromzuführungsschiene 46, die von der Steckvor richtung<I>D</I> des Schalterblockes<I>B</I> bis zum Kontakt 44 im Fuss des Hohlraumes 43 führt, ist in der Rück wand und im Boden des Schalterblockes eingebettet, wie es z.
B. beim Sammelschienenblock A 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 Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dar, die noch in beliebiger Weise den Verhältnissen entspre chend verändert werden können. Es ist beispielsweise möglich, bei den Ausführungen nach Fig. 4 und 5 den Sammelschienenblock A und den Wandlerblock C zu vereinigen, indem die beiden Teile 2 und 41 als ein Stück hergestellt werden.
Weiterhin ist es mög lich, an Stelle des Wandlerblockes C einen Sammel- schienenblock A nach Fig. 5 zu verwenden, wenn der Abgang beispielsweise mit. Sammelschienen er folgt.