Isolatoren-Anordnung, insbesondere für Höchstspannungs-Schaltgeräte In Höchstspannungsanlagen .sind die Leistungs schalter mit Vielfachunterbrechung so aufgebaut, dass je ein oder zwei Schaltelemente auf einem Tragisola tor befestigt sind und die so gebildeten, für die volle Betriebsspannung gegen Erde isolierten Schalt säulen in Reihe geschaltet auf einem gemeinsamen Chassis polweise montiert werden.
Die für die Isolation notwendige Höhe des Trag- isolators nimmt ungefähr proportional mit der Be triebsspannung zu. Die Beherrschung der auftreten den Umbruchmomente verlangt aber eine mit zuneh mender Höhe vergrösserte Umbruchfestigkeit. Bei Spannungen bis etwa 400 kV lassen sich Tragisolato ren, die aus einzelnen, übereinander starr zusammen gefügten Teilstücken bestehen, ohne besondere Schwierigkeiten herstellen. Für Höchstspannungen, z. B. 800 kV würde aber der Fuss des Tragisolators einen so grossen Durchmesser aufweisen müssen, dass eine solche Lösung weder technisch noch wirtschaft lich günstig wäre.
Die vorliegende Erfindung zeigt nun einen vor teilhaften Ausweg. Ihr Gegenstand ist eine Isolatoren- Anordnung, insbesondere für Höchstspannungs- Schaltgeräte, mit wenigstens einem Tragisolator, der an seinem Fusspunkt gelenkig gelagert und durch we nigstens drei Abspannisolatoren in seiner Betriebs lage festgehalten ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.
Fig. 1 zeigt den bekannten Aufbau eines Stütz- isolators zu einem Leistungsschalter für Höchstspan nung.
In Fig. 2 ist eine vorteilhaftere Isolatoren-Anord- nung für einen zweisäuligen Schalter gemäss der Er findung dargestellt.
Fig. 3 ist eine Variante von Fig. 2, bei der ein zelne Abspannisolatoren gleichzeitig als mechanische Kupplung zwischen den Schaltsäulen und als übertra- gungselemente für die Schaltbefehle dienen.
In Fig. 1 ist 1 der aus mehreren Teilisolatoren starr zusammengesetzte Stützisolator, der mit den auf ihm befestigten beiden Schaltelementen 2 beispiels weise eine der Schaltsäulen eines Leistungsschalters mit Mehrfachunterbrechung bildet. Für Höchstspan nungen von 600 bis 800 kV würde eine solche Säule etwa 6 bis 9 m hoch sein müssen, was wiederum einen verhältnismässig grossen Fuss-Durchmesser bedingen würde, um den durch die Schalterbetätigung, den Seilzug und den Winddruck auftretenden Umbruch beanspruchungen widerstehen zu können.
Die techni schen Schwierigkeiten und der Preis einer solchen Konstruktion nehmen naturgemäss viel stärker als nur proportional der Isolationsspannung zu.
Die Isolatoren-Anordnung nach Fig. 2 stellt er findungsgemäss eine vorteilhaftere Lösung dar und ist z. B. für einen zweisäuligen Leistungsschalterpol gedacht. Die beiden Tragisolatoren 1 sind an ihren Fusspunkten 3 kugelgelenkig gelagert und dadurch der Querschnitt 4, wo die grössten Umbruchmomente auftreten, nach oben gegen die Säulenmitte verscho ben, wo je zwei Abspannisolatoren 5 angreifen, die am Chassis 6 des Schalters verankert sind, und ein fünfter Abspannisolator 7 die mechanische Verbin dung zwischen den Tragisolatoren herstellt.
Jeder Tragisolator ist somit nach drei verschiedenen Rich tungen abgespannt und in seiner Betriebslage eindeu tig fixiert. Im Vergleich zu Fig. 1 bietet die Isola toren-Anordnung nach Fig. 2 den Vorteil, dass unter sonst gleichen mechanischen und elektrischen Anfor derungen der Materialaufwand für die Isolatoren we sentlich geringer ist.
Die aus Teilisolatoren zusam mengesetzten Tragisolatoren 1 dürfen viel schlanker ausgeführt werden, weil ihre Beanspruchung auf Bie gung bedeutend kleiner ist, und für die lediglich auf Zug beanspruchten Abspannisolatoren können han delsübliche leichte Typen verwendet werden.
Die Höhe der Stelle 4, wo die Abspannisolatoren angrei fen, über dem Fusspunkt 3 hängt von der Totalhöhe der Schaltsäule, den Abmessungen und dem Gewicht der Schaltelemente 2 ab und wird zweckmässigerweise so gewählt, dass die Beanspruchungen des Tragisola- tors auf Biegung möglichst gering ausfallen. Im dar gestellten Beispiel nach Fig. 2 liegen die Angriffs punkte an der Stelle 4 etwa auf der halben Säulen höhe. Unter Umständen könnte es von Vorteil sein, den die Querverbindung zwischen den Tragisolatoren bildenden Abspannisolator 7 auf einer andern Höhe als die Abspannungen 5 angreifen zu lassen.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in seinem Aufbau ähnlich Fig. 2 ist. Die dargestellte Isolatoren-Anordnung besteht aus drei Tragisolato ren 1, an deren Köpfen je zwei Schaltelemente 2 befestigt sind. Jeder Tragisolator ist an seinem Fuss punkt 3 gelenkig gelagert und durch wenigstens drei Isolatoren abgespannt. Je nach dem für die Betätigung der Schaltelemente gewählten System kann es vor teilhaft sein, wenigstens einen der Abspannisolato- ren 8 als Hohlkörper mit wenigstens einem durch gehenden Kanal vorzusehen, der das Medium (bei spielsweise Öl) für die Schaltbefehlsübertragung auf nimmt.
Ein solcher Kanal ist in der Zeichnung als strichpunktierte Linie schematisch dargestellt und durch den oberen Teil des Tragisolators hindurch bis zum Mechanismusgehäuse 9 der Schaltelemente verlängert.
Die Abspannisolatoren, insbesondere die mit 7 bezeichneten Querverbindungen zwischen den Mecha- nismusgehäusen der einzelnen Schaltsäulen, können als mechanische Kupplungswelle ausgebildet werden, welche die gleichzeitige Betätigung der Schaltelemente gewährleisten.
Man könnte auch wenigstens eine der Abspan- nungen als mechanische Kupplungswelle in Form eines Drehisolators ausbilden, der die Schaltbewegung von den an Erdpotential liegenden Chassis 6 auf die Schaltelemente überträgt, wobei zwischen der Stelle 4 und dem Gehäuse 9 ein weiterer Drehisolator neben dem Tragisolator oder ein anderes mechanisches Übertragungsmittel im Innern des Tragisolators 1 vor gesehen werden kann. Diese Variante ist in der Zeich nung nicht dargestellt.
Isolator arrangement, especially for extra-high-voltage switchgear In extra-high-voltage systems, the circuit breakers with multiple interruptions are constructed in such a way that one or two switching elements are attached to a support insulator and the switching columns thus formed and isolated from earth for the full operating voltage are connected in series can be mounted pole by pole on a common chassis.
The height of the suspension isolator required for insulation increases roughly proportionally with the operating voltage. However, mastering the upheaval moments that occur requires greater upheaval strength with increasing height. At voltages of up to about 400 kV, Tragisolato ren, which consist of individual pieces that are rigidly joined together one above the other, can be produced without any particular difficulty. For maximum voltages, e.g. B. 800 kV but the foot of the support insulator would have to have such a large diameter that such a solution would be neither technically nor economically favorable.
The present invention shows a way out before partial. Your subject is an isolator arrangement, especially for high voltage switching devices, with at least one support insulator, which is hinged at its base and is held in its operating position by at least three tensioning insulators.
In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in simplified form.
Fig. 1 shows the known structure of a support insulator for a circuit breaker for high voltage.
FIG. 2 shows a more advantageous isolator arrangement for a two-column switch according to the invention.
FIG. 3 is a variant of FIG. 2, in which individual tensioning insulators simultaneously serve as mechanical coupling between the switch pillars and as transmission elements for the switch commands.
In Fig. 1, 1 is the rigidly composed of several partial insulators post insulator, which, for example, forms one of the switching columns of a circuit breaker with multiple interruptions with the two switching elements 2 attached to it. For maximum voltages of 600 to 800 kV, such a column would have to be about 6 to 9 m high, which in turn would require a relatively large foot diameter in order to be able to withstand the upheaval caused by the switch actuation, the cable pull and the wind pressure.
The technical difficulties and the price of such a construction naturally increase much more than proportionally to the insulation voltage.
The isolator arrangement according to FIG. 2, it represents a more advantageous solution according to the invention and is, for. B. intended for a two-column circuit breaker pole. The two support insulators 1 are ball-jointed at their base points 3 and, as a result, the cross-section 4, where the greatest breaking moments occur, shifts upwards towards the center of the column, where two tensioning insulators 5 attack each, which are anchored to the chassis 6 of the switch, and a fifth one Anchoring insulator 7 establishes the mechanical connec tion between the support insulators.
Each suspension isolator is therefore tensioned in three different directions and clearly fixed in its operating position. Compared to Fig. 1, the Isola gates arrangement according to Fig. 2 has the advantage that, while the mechanical and electrical requirements are otherwise the same, the cost of materials for the insulators is significantly lower.
The suspension insulators 1 composed of partial insulators may be made much slimmer because their bending stress is significantly smaller, and commercially available light types can be used for the tension insulators that are only subjected to tensile stress.
The height of the point 4, where the tensioning insulators attack, above the base point 3 depends on the total height of the switching column, the dimensions and the weight of the switching elements 2 and is expediently selected so that the bending stresses on the support insulator are as low as possible . In the example provided according to FIG. 2, the attack points are at the point 4 about half the column height. Under certain circumstances it could be advantageous to have the bracing insulator 7, which forms the cross connection between the support insulators, attack at a different height than the bracing 5.
FIG. 3 shows a further exemplary embodiment which is similar in structure to FIG. 2. The illustrated isolator arrangement consists of three Tragisolato Ren 1, on the heads of which two switching elements 2 are attached. Each support insulator is hinged at its base point 3 and tensioned by at least three insulators. Depending on the system chosen for actuating the switching elements, it may be advantageous to provide at least one of the bracing insulators 8 as a hollow body with at least one continuous channel that takes the medium (for example oil) for the transmission of switching commands.
Such a channel is shown schematically in the drawing as a dash-dotted line and extended through the upper part of the support insulator to the mechanism housing 9 of the switching elements.
The tensioning insulators, in particular the cross connections marked 7 between the mechanism housings of the individual switching columns, can be designed as mechanical coupling shafts which ensure the simultaneous actuation of the switching elements.
At least one of the bracing could also be designed as a mechanical coupling shaft in the form of a rotary isolator, which transfers the switching movement from the chassis 6, which is at ground potential, to the switching elements other mechanical transmission means inside the support insulator 1 can be seen before. This variant is not shown in the drawing.