Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung zum Prüfen und/oder Erden eines mittels einem Schubtrenner trennbaren Hochspannungsleiters in einem metallgekapselten, druckisolierten Hochspannungsschaltanlagengerät, das ein Gehäuse, welches mit einer Öffnung versehen ist, und ein Schaltergehäuse aufweist, das am Schaltanlagengerät befestigt und an einer Seite mit einer Öffnung versehen ist, um den Gasdruck im Gehäuse des Schaltanlagengerätes aufrechtzuerhalten, wobei der Hochspannungsleiter mit einer Kontakteinrichtung versehen ist und wobei im Schaltergehäuse ein hin- und herbewegbarer elektrisch leitender Kontaktteil, eine Führungseinrichtung für den Kontaktteil, um den Kontaktteil entlang eines im wesentlichen linearen Weges durch die Öffnung im Schaltergehäuse zu führen, und eine Betätigungseinrichtung für den Kontaktteil vorgesehen ist,
die den Kontaktteil aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung verschiebt, um den Kontaktteil mit der Kontakteinrichtung am Hochspannungsleiter in Eingriff zu bringen.
In metallgekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlagengeräten, wie sie in den US-Patentschriften Nr.
3 546 356, 3 573 342 und 3 643 003 beschrieben sind, sind die Hochspannungsleiter in geerdeten Metallgehäusen über die gesamte Länge eingeschlossen.
Diese weisen jedoch einen entscheidenden Nachteil auf, weil der Zugang zum Hochspannungsleiter für eine regelmässige Kontrolle, z. B. die Messung des Kontaktwiderstandes an den Leistungsschalterkontakten, die Wicklungsprüfung von Transformatoren und andere Kontrollen, die mit Niederspannung durchgeführt werden, erschwert ist.
Da es wünschenswert und notwendig ist, den Kontaktwiderstand von Leistungsschaltern durch Anlegen eines bekannten Stromes über die Anschlüsse des Leistungsschalters festzustellen, misst man den Spannungsabfall; über die Anschlüsse können bei Freiluft-Unterstationen die Prüfleitungen an die freiliegenden Hochspannungsleiter am oberen Ende der Durchführungen einfach angeklemmt werden. Dies ist bei vollgekapselten Anlagen nicht möglich, da die Hochspannungsleiter an keiner Stelle innerhalb einer Schaltanlage freiliegen.
Ziel der Erfindung ist es, den angegebenen Nachteil zu beheben.
Es stellt sich somit die Aufgabe, eine Schaltvorrichtung zum Prüfen und/oder Erden eines mittels einem Schubtrenner trennbaren Hochspannungsleiters in einem metallgekapselten, druckisolierten Hochspannungsschaltanlagengerät zu schaffen, durch welche der Druck in der Schaltanlage erhalten bleibt, und welche wahlweise zum Erden oder zur Spannungsprüfung verwendet werden kann, ohne dass die Anlage entlüftet oder irgend ein Gehäuse oder Gehäuseteil abgenommen werden muss.
Diese Aufgabe wird mit der eingangs erwähnten Schaltvorrichtung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Anschlussteil am Schaltergehäuse vorgesehen ist, welches elektrisch gegen das Gehäuse des Schaltanlagengerätes isoliert ist, dass eine weitere feststehende Kontakteinrichtung vorgesehen ist, welche Kontakteinrichtung am Schaltergehäuse befestigt ist und einen Teil der Führungseinrichtung für den Kontaktteil bildet, derart, dass der Kontaktteil frei hin- und herbewegbar ist, um den Kontaktteil mit der Kontakteinrichtung in Eingriff oder ausser Eingriff zu bringen, dass die weitere Kontakteinrichtung mit dem Anschlussteil elektrisch leitend verbunden ist, dass die Führungseinrichtung ferner ein Organ aufweist, um den Kontaktteil und die feststehende Kontakteinrichtung, in welcher dieser aus dem Gehäuse des Schaltanlagengerätes und dem Schaltergehäuse gleitet,
gegeneinander elektrisch zu isolieren, und dass die Betätigungseinrichtung eine Betätigungsstange aufweist, von der ein Ende aus dem Schaltergehäuse herausragt, um den Kontaktteil aus einer in eine Stellung ausserhalb des Schaltergehäuses zu verschieben, wobei der Anschlussteil selektiv an das Erdpotential oder an eine Testeinrichtung anschliessbar ist.
Es ist zweckmässig, wenn ein elektrisch leitendes Band an das Anschlussteil und das Gehäuse des Schaltanlagengerätes angeschlossen ist, um den Kontaktteil an das Erdpotential anzulegen, wenn keine Kontrollen durchzuführen sind.
Während der Zeit, in welcher derartige Kontrollen durchgeführt werden, kann zwischen dem Anschlussteil und dem Hochspannungsleiter im Schaltanlagengerät eine elektrische Verbindung hergestellt werden, wenn das Band entfernt und der Kontaktteil in seine Schliesstellung gebracht wird. Danach kann zu Kontrollzwecken eine Spannungsquelle über den Anschlussteil und dem Gehäuse des Schaltanlagengerätes gelegt werden, ohne dass das Schaltanlagengerät entlüftet oder Gehäuseteile desselben entfernt werden müssen.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes mit bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Ansicht eines vereinfachten Ausführungsbeispiels eines Erdungs- und Testschalters,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 eine schematisch dargestellte Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Schalters, welche auch einen offenen Spalt im Hauptstromleiter herstellt,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 einen teilweise im Schnitt dargestellten, handelsüblichen Trennschalter, an welchem ein Erdungs- und Testschalter angebaut ist,
Fig. 7 eine Seitenansicht von Fig. 6,
Fig. 8 eine Draufsicht von Fig. 6,
Fig. 9 ein vereinfachtes Schaltschema, welches die Anwendung des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Ausführung, bei welcher ein Öffnen des Mittelleiters nicht notwendig ist, zeigt, und
Fig.
10 ein vereinfachtes Schema, bei welchem es erforderlich ist, den Mitteilleiter beim Testen zu öffnen.
Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, wobei daran erinnert wird, dass in der vorstehend erwähnten US Patentanmeldung Nr. 450 466 ein metallgekapselter, druckgasisolierter Hochspannungs-Leistungsschalter beschrieben ist, in welchem die Hochspannungsleiter durch geerdete Metallteile voll gekapselt sind.
Bei Ausrüstungen dieses Types sowie bei anderen Komponenten wie einem Schaltschrank und/oder Schaltanlage oder Netzwerken, ist es wünschenswert und auch notwendig, den Kontaktwiderstand der Leistungsschalter sowie der anderen Komponenten durch Anlegen eines bekannten gemessenen Stromes an einen Anschluss des Leistungsschalters zu messen, um den Spannungsabfall über die Anschlüsse festzustellen.
Da die Leiter innerhalb mit Druckgas gefüllter Gehäuse komplett metallgekapselt sind, ist ein Schalter 10 (Fig. 1 und 2) vorgesehen, um die erforderlichen Prüfungen durchführen zu können, ohne dass entlüftet oder irgend welche Teile der Kapselung entfernt werden müssen, um Zugang im Hochspannungsleiter zu erhalten.
In diesen druckgasisolierten Anlagen ist es ferner erforderlich, eine Erdung des inneren Hochspannungsleiters vorzusehen, um einen vollständigen Schutz für das Personal zu gewährleisten, wenn es erforderlich sein sollte, die Kapselung zu öffnen, um die darin enthaltenen Teile kontrollieren, warten oder reparieren zu können.
Erdungsschalter, die eine Verbindung zwischen dem Innen leiter und der Metallkapselung herstellen, sind bekannt. Derartige Erdungsschalter müssen den am Schaltpunkt in der elektrischen Anlage auftretenden Erdschlusstrom aufnehmen können, ohne beschädigt oder zerstört zu werden.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Erdungsschalter 10 ist so ausgelegt, dass er eine elektrische Verbindung mit einem Innenleiter 11, der Hochspannung führt, herstellen kann. In einem durch ein geerdetes Metallgehäuse 12 gebildeten Hohlraum 13 ist das Druckgas eingeschlossen. Zweckmässige und aus festem Material ausgebildete Isolatoren (nicht dargestellt), wie die, die in der US-Patentschrift Nr. 3 573 341 beschrieben sind, zentrieren und halten den Leiter 11 in einem angemessenen Abstand bezüglich des geerdeten Gehäuses 12.
Der Schalter 10, der selektiv mit dem Hochspannungsleiter 11 elektrisch verbunden werden kann, weist ein im wesentlichen zylindrisch ausgebildetes Gehäuse 14 auf, das an einer Stirnseite mit einem Flansch 15 versehen und an der anderen Stirnseite eine Wand 17 aufweist. Ein hin- und herbewegbares Kontaktteil 26 ist vorgesehen, welches in einer zweckmässigen, durch stationäre Kontakte, wie nachfolgend beschrieben, gebildeten Lagerung gehalten und mittels eines Hebels 27 hinund herbewegbar ist. Der Hebel 27 ist an einer Welle 28 befestigt.
Die Welle 28 ist so ausgebildet, dass aussen eine Kurbel (nicht dargestellt) auf die Welle 28 aufsteckbar ist, um das Kontaktteil 26 aus der einen Stellung (aus der zurückgezogenen Stellung, Fig. 1), die in durchgezogener Linie dargestellt ist, in die andere Stellung (in die eingeführte Stellung, Fig. 1), die in strichpunktierter Linie dargestellt ist, zu verschieben.
Während diese Kurbel in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt ist, ist eine solche Kurbel 27 in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Es ist offensichtlich, dass eine derartige Kurbel auf einem sechskantig oder anders ausgebildeten Wellenende der Welle 28, die aus dem Innern des Gehäuses 14 nach aussen ragt (Fig. 2), aufgesteckt werden kann. Die Welle 28 ist durch Dichtungen geführt, die das Gehäuse gasdicht abschliessen.
Der Hebel 27 ist gabelförmig ausgebildet und weist zwei Seitenteile 27a, 27b auf, in denen jeweils eine Bohrung zur Aufnahme eines Stiftes 29 vorgesehen ist. Der Stift 29 ist in einem Schlitz 24a eines Bügels 24, der am Kontaktteil 26 befestigt ist, angeordnet. Während der Bewegung des Hebels 27 aus der einen in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung (Fig. 1) in die andere in strichpunktierten Linien dargestellte Stellung des Kontaktteiles beschreibt der Stift 29 einen Bogen.
Dabei wird der Bügel 24 verschoben. Ein Teil 30, welches das Kontaktteil 26 hält, ist auf Führungsstiften 31 geführt, um das Kontaktteil 26 am hinteren Ende zu führen.
Der Innenflansch 15 am Gehäuse 14 ist an einer gasdichten Halterung, bestehend aus zwei Flanschen 40, 72, die in einem Halter 60 aus Epoxyharz eingegossen sind, befestigt. Ein den Kontakt haltender ringförmiger Halter 42 ist ebenfalls am Innenflansch 15 befestigt. Ein ortsfester Tulpenkontakt 50 ist derart am Ring 42 befestigt, dass der Kontaktteil 26 während der Verschiebung von der einen in die andere Stellung immer mit dem Tulpenkontakt 50 in Kontakt ist. Dieser Tulpenkontakt ist auf einer ringförmigen Wulst 52 an einer Hülse, die einstückig mit dem Ring 42 ausgebildet ist und von diesem absteht, angeordnet und durch Federn (nicht dargestellt) in Stellung gehalten und zwar so wie diese für gewöhnlich in Stellung gehalten werden. Der Flansch 72 ist durch Bolzen 73 an einem Flansch 74 auf einem Rohr 75 und durch einen 0 Ring 76 gasdicht befestigt.
Das Rohr 75 ist am Gehäuse 12 befestigt oder kann ein Teil des Gehäuses 12 sein und umschliesst die Öffnung 80 im Gehäuse. Die Öffnung 80 ist einem auf dem Leiter 11 angeordneten Tulpenkontakt 82 gegenüberliegend angeordnet, so dass das Ende des Kontaktteiles 26 in diesen eingeführt werden kann.
In der Ruhestellung des Schalters ist der Kontaktteil 26 in der durch die ausgezogenen Linien dargestellten Stellung und es wurde keine Erdung am oder eine andere Verbindung zum Hauptleiter 11 im Gehäuse 11 vorgenommen oder hergestellt.
Wird jedoch die Welle 28 durch die aussenliegende Kurbel 30 gedreht, so wird der Hebel 27 im Gehäuse 14 geschwenkt und der Kontaktteil 26 in den Tulpenkontakt 82 am Leiter 11 eingeführt.
Wie die Fig. 2 zeigt, ist die Welle 28 über eine gasdichte Leitung 90 in das Gehäuse 14 eingeführt. Der Tulpenkontakt ist so ausgebildet, dass das Gas durch den Kontakt strömen kann, um den Druck im Gehäuse 14 und im Gehäuse 12 auszugleichen.
Der Flansch 40 ist aus elektrisch leitendem Material hergestellt, und an seinem unteren Ende (Fig. 2) mit einem Ansatz 110 versehen. Der Flansch 72 ist an seinem unteren Ende (Fig. 2) ebenfalls mit einem Ansatz 111 versehen. Diese beiden Ansätze 110, 111 sind durch einen Bügel 113, der durch Bolzen 114 an den Ansätzen befestigt ist, miteinander verbunden, die eine zweckmässige Einrichtung bilden, an welche die Leitungen für die Testzwecke angeschlossen werden können.
Die Erdung wird durch die Gehäuse 14, 12 bewerkstelligt.
Die Verbindung (und Schaltkreis) ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt. Der Aufbau, sofern beschrieben, ist schematisch in Fig. 9 dargestellt.
In den Fig. 3, 4 und 5 ist ein etwas abweichender Aufbau dargestellt, der auch das Öffnen des Mittelleiters vorsieht, um eine zweckmässige Prüfung durchführen zu können. Siehe auch Schaltschema von Fig. 10.
Grundsätzlich bildet der U-förmig ausgebildete Bügel 113 aus Aluminium einen Erdleiter, wenn der Schalter geschlossen ist. Er kann jedoch zu Testzwecken angewendet werden. Wenn der zu testende Teil der Anlage abgeschaltet ist, wird der Erdungsschalter geschlossen, um ein Wiedereinschalten der Anlage zu verhindern. Dann wird der U-förmige Aluminiumbügel 113 entfernt und die Testeinrichtung wird an den Ansatz 110 am Gehäuse des Erdungsschalters angeschlossen.
In den Figuren 3, 4 und 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem ein Trennen des Hauptleiters vorgesehen ist (Fig. 10). Bei dieser Ausführung ist in dem die Schiene umgebenden Mantel 314 ein aus Epoxyharz hergestellter Halter 315 angeordnet. An dem Mantel 314 ist ein Setzflansch 317 befestigt, der eine mit O-Ringen 320 versehene Dichtungsfläche aufweist. Am Halter 315 ist ein Flansch 319 vorgesehen, der auf der Dichtungsfläche aufliegt. Der Halter 315 wird durch einen Ring 318, der mittels Schrauben am Setzflansch 317 befestigt ist, gehalten. Das Betätigungsorgan für den Erdungskontakt, welches auch ein Trennkontakt sein kann, ist eine im Halter 315 verschiebbar und drehbar angeordnete Stange 325. Im Halter 315 ist eine Hülse 326 angeordnet, in welcher die Stange 325 gleitet. Die Hülse 326 ist mit Rillen 327 versehen.
In den Rillen sind O-Ringe eingelegt, welche an der in der Hülse 326 geführten Stange 325 anliegen. Am aus dem Halter 315 hervorstehenden Teil der Hülse 326 ist eine Dichtungskappe 330 angeordnet, um die Öffnung des Halters 315 abzuschliessen, wenn der mittels einer Schraube 455 an dem einen Ende der Stange 325 befestigte Bedienungshebel 334 durch Lösen derselben abgenommen wurde. Die Dichtungskappe 330 wird auf die Hülse 326 aufgeschraubt.
Die Stange 325 kann zwischen einer durch die ausgezogenen Linien dargestellten ersten Stellung 333 und einer durch die strichpunktierten Linien dargestellten zweiten Stellung 332 verschoben werden (Fig. 4). Befinden sich die Stange und der Bedienungshebel 334 in der ersten Stellung, so üben diese keine Funktion aus. Wird jedoch der Bedienungshebel 334 in die zweite Stellung gebracht, so wird das andere Ende 340 der Stange 325 mit der Schalterwelle 341 des Trenn- und Erdungsschalters, der innerhalb des Mantels 314 angeordnet ist. in Eingriff gebracht.
Um das Ende 340 mit der Schalterwelle 341 in Eingriff bringen zu können, muss der Bedienungshebel 334 in eine bestimmte Stellung ausgerichtet werden, da am Ende 340 der Stange 325 ein in radialer Richtung wegragender Ansatz 345 vorgesehen ist, der nur in einer Stellung mit der Schalterwelle 341 in Eingriff bringbar ist. In einem die Betätigungseinrichtung des Schalters umschliessenden Rohr 351 ist ein Langloch 350 vorgesehen, durch welches das Ende 34O der Stange nur in der vorstehend erwähnten Stellung eingeschoben werden kann. Wird die in das Langloch eingeführte Stange 325 durch den Bedienungshebel 334 aus dieser Stellung herausgedreht, so wird der Ansatz 345 an der Rohrinnenwand anliegen und die Stange 325 somit zurückgehalten.
Soll der Trenn- und Erdungsschalter nach Fig. 3 betätigt werden, so ist der Bedienungshebel 334 mit der Stange 325 einzudrücken, bis das Ende 340 der Stange 325 mit der Schalterwelle 341 in Eingriff kommt. Durch Drehen des Bedienungshebels 334 wird die Schalterwelle 341 gedreht. Auf der Schalterwelle 341 ist ein Hebel 360 befestigt. Am Hebel 360 ist mittels eines Stiftes 361 eine Seite eines Verbindungsgliedes 362 drehbar gehalten. Die andere Seite des Verbindungsgliedes 362 ist durch einen Stift 363 in einer Stange 365 verbunden.
Der im Mantel 314 angeordnete Anschluss 370 ist mit dem einen Ende des Rohres 351 verbunden und das andere Rohrende ist an den feststehenden Kontaktteil 375 angeschlossen.
Die Stange 365 trägt das bewegliche Kontaktteil 376, welches, wenn die Stange 365 verschoben ist (Fig. 4), den Spalt zwischen den feststehenden Kontakten 375 und 380 überbrückt und eine Verbindung zwischen diesen herstellt.
Es ist nun ersichtlich, dass, wenn der Bedienungshebel 334 aus der ersten in die zweite Stellung verschoben und die Stange 325 dadurch mit der Schalterwelle 341 in Eingriff gebracht wurde, der bewegliche Kontaktteil 376 durch Drehen des Bedienungshebels 334 aus einer durch strichpunktierte Linien dargestellten ersten Stellung in eine durch ausgezogene Linien dargestellten zweiten Stellung verschoben werden kann, um den Schalter zu öffnen. An einem Ansatz 450 können die für die verlangten Prüfungen vorgesehenen Leitungen angeschlossen werden. An dieser Stelle wird darauf aufmerksam gemacht, dass der Bedienungshebel 334 solange nicht abgezogen werden kann, bis der Schalter wieder geschlossen ist, d. h. bis der Bedeinungshebel 334 zurückgedreht worden ist und der bewegliche Kontaktteil 376 sich wieder in der zweiten Stellung befindet.
Nur in dieser Stellung kann der vom Ende 340 der Stange 325 radial abstehende Ansatz 345 durch das Langloch 350 im Rohr 351 gezogen werden und somit kann der Bedienungshebel 334 zurückgezogen werden. In dieser Stellung kann der Leistungsschalter wieder in Betrieb genommen werden.
In den Figuren 6, 7 und 8 ist das Gehäuse 14 als an der Schienenummantelung angeschlossen dargestellt. Die Anordnung des Bügels 113 ist auch ersichtlich.
Ferner sind Ventile 420,421 und eine Rohrleitung zur Steuerung des Gasdruckes vorgesehen, die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung sind. Die Gehäuse 14 der Schalter nach Fig. 1 und 2 sind deutlich dargestellt und die innenliegenden Teile, mit welchen diese zusammenwirken, sind in gestrichelten Linien dargestellt. Die Grundausführung ist in den Patenten, auf die vorstehend bezug genommen wurde, ausführlich beschrieben.
Eines der wesentlichen Elemente, welches durch die Betätigungseinrichtung in Fig. 1 und 2 oder in den Figuren 3,4 und 5 geschalten wurde, bildet die Tatsache, dass an die Stelle einer flexiblen Spitze oder abgeschirmten Verbindungsleitung, an welchen unvorhergesehene Schwierigkeiten und Verunreinigungen auftreten können, weil die Verbindungsleitung notwendigerweise geflochten ist, eine aktive Schalteranordnung vorgesehen wird, die durch einen Kontaktbetätigungshebel, mit welchem ein Kontakt zum Kontaktteil 82 in der Schiene 11 (Fig. 1, 2) oder zum feststehenden Kontaktteil 380 (Fig. 3,4 und 5) hergestellt wird.
Die Fig. 9 bzw. 10 zeigen Schemata für die Anordnung der Schalter nach Fig. 1 und 2 bzw. der Schalter nach Fig. 3, 4 und 5.
Die Beschreibung offenbart zwei Arten von Erdungs- und Testvorrichtungen:
A. Die Art, bei welcher es nicht erforderlich ist, den Hauptleiter ausser an den standardisierten Trennschalterstellen zu trennen (Fig. 1, 2, 6, 7 und 8).
B. Die Art, bei welcher es erforderlich ist, den Hauptleiter abzutrennen (Fig. 3, 4 und 5).
Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen ein Trennschaltergehäuse, das zur Montage an einen Leistungsschalter vorgesehen und mit einer einfachen Erdungs- und Testvorrichtung 14 versehen ist. Die Schienenummantelung 401, 401A wird gewöhnlich an den Leistungsschalter und an den verbleibenden Teil der Anlage angeschlossen. Wenn die geänderte Ausführung erforderlich ist. wir das Gehäuse 314 (Fig. 4) an die Schienenummantelung 401 (Fig. 6) und die Testvorrichtung 14 aus Fig. 5 wird zum Erdungsschalter ohne Testfunktion.
Durch diese Einrichtung wird eine sichere Erdung vorgenommen. Durch den hierin gezeigten Tulpenkontakt wird ein guter Kontakt hergestellt und die geflochtene Verbindungsleitung, welche zerstört werden oder im schlechten Zustand sein kann, ist nicht erforderlich.
The invention relates to a switching device for testing and / or grounding a high-voltage conductor that can be separated by means of a shear disconnector in a metal-encapsulated, pressure-insulated high-voltage switchgear device, which has a housing which is provided with an opening and a switch housing which is attached to the switchgear device and on one side is provided with an opening to maintain the gas pressure in the housing of the switchgear device, wherein the high-voltage conductor is provided with a contact device and wherein in the switch housing a reciprocating electrically conductive contact part, a guide device for the contact part, around the contact part along a substantially linear Path through the opening in the switch housing, and an actuating device for the contact part is provided,
which moves the contact part from a first position to a second position in order to bring the contact part into engagement with the contact device on the high-voltage conductor.
In metal-enclosed, pressurized gas-insulated high-voltage switchgear devices, as described in US Pat.
3,546,356, 3,573,342 and 3,643,003, the high voltage conductors are enclosed in grounded metal housings over their entire length.
However, these have a major disadvantage because access to the high-voltage conductor for regular control, e.g. B. the measurement of the contact resistance at the circuit breaker contacts, the winding test of transformers and other checks that are carried out with low voltage, is difficult.
Since it is desirable and necessary to determine the contact resistance of circuit breakers by applying a known current across the connections of the circuit breaker, the voltage drop is measured; In outdoor substations, the test leads can simply be clamped to the exposed high-voltage conductors at the upper end of the bushings via the connections. This is not possible with fully encapsulated systems, as the high-voltage conductors are not exposed at any point within a switchgear.
The aim of the invention is to remedy the stated disadvantage.
The task is therefore to create a switching device for testing and / or earthing a high-voltage conductor that can be separated by means of a sliding disconnector in a metal-encapsulated, pressure-insulated high-voltage switchgear device, through which the pressure in the switchgear is maintained and which can be used either for earthing or for voltage testing can without venting the system or removing any housing or housing part.
This object is achieved with the switching device mentioned at the beginning according to the invention in that a connection part is provided on the switch housing, which is electrically isolated from the housing of the switchgear device, that a further fixed contact device is provided, which contact device is attached to the switch housing and part of the guide device for forms the contact part in such a way that the contact part is freely movable to and fro in order to bring the contact part into engagement or disengagement from the contact device, that the further contact device is electrically conductively connected to the connection part, that the guide device also has an organ, around the contact part and the fixed contact device, in which it slides out of the housing of the switchgear device and the switch housing,
to electrically isolate against each other, and that the actuating device has an actuating rod, one end of which protrudes from the switch housing in order to move the contact part from a to a position outside the switch housing, wherein the connection part can be selectively connected to the earth potential or to a test device.
It is useful if an electrically conductive tape is connected to the connection part and the housing of the switchgear device in order to apply the contact part to the earth potential if no checks are to be carried out.
During the time in which such checks are carried out, an electrical connection can be established between the connection part and the high-voltage conductor in the switchgear device when the strip is removed and the contact part is brought into its closed position. Thereafter, for control purposes, a voltage source can be placed across the connection part and the housing of the switchgear device without the switchgear device having to be vented or housing parts of the same having to be removed.
In the following, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Show it:
1 is a schematic view of a simplified embodiment of an earthing and test switch,
FIG. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. 1,
3 is a schematic view of another embodiment of the switch, which also creates an open gap in the main current conductor,
FIG. 4 shows a section along the line 4-4 in FIG. 3,
5 shows a section along the line 5-5 in FIG. 4,
6 shows a commercially available disconnector, partially shown in section, on which an earthing and test switch is attached,
Fig. 7 is a side view of Fig. 6,
Fig. 8 is a plan view of Fig. 6,
9 shows a simplified circuit diagram which shows the application of the subject matter of the invention in a simplified embodiment in which it is not necessary to open the center conductor, and FIG
Fig.
Figure 10 is a simplified scheme in which it is necessary to open the message conductor during testing.
Reference is made to the drawings, it being recalled that the aforementioned US patent application No. 450,466 describes a metal-enclosed, compressed-gas-insulated high-voltage circuit breaker in which the high-voltage conductors are fully encapsulated by grounded metal parts.
With equipment of this type, as well as with other components such as a switch cabinet and / or switchgear or networks, it is desirable and also necessary to measure the contact resistance of the circuit breaker and the other components by applying a known measured current to a connection of the circuit breaker in order to measure the voltage drop to be determined via the connections.
Since the conductors are completely metal-encapsulated within the housing filled with compressed gas, a switch 10 (FIGS. 1 and 2) is provided in order to be able to carry out the necessary tests without venting or removing any parts of the encapsulation in order to gain access to the high-voltage conductor to obtain.
In these pressurized gas-insulated systems, it is also necessary to provide an earthing of the inner high-voltage conductor in order to ensure complete protection for the personnel if it should be necessary to open the enclosure in order to be able to check, maintain or repair the parts contained therein.
Earthing switches that establish a connection between the inner conductor and the metal enclosure are known. Such earthing switches must be able to absorb the earth fault current occurring at the switching point in the electrical system without being damaged or destroyed.
The earthing switch 10 shown in FIGS. 1 and 2 is designed so that it can establish an electrical connection with an inner conductor 11 that carries high voltage. The compressed gas is enclosed in a cavity 13 formed by a grounded metal housing 12. Convenient and solid material insulators (not shown), such as those described in U.S. Patent No. 3,573,341, center and maintain the conductor 11 at an appropriate distance from the grounded housing 12.
The switch 10, which can be selectively electrically connected to the high-voltage conductor 11, has an essentially cylindrical housing 14 which is provided with a flange 15 on one end and a wall 17 on the other end. A contact part 26 which can be moved back and forth is provided, which is held in an expedient mounting formed by stationary contacts, as described below, and can be moved back and forth by means of a lever 27. The lever 27 is attached to a shaft 28.
The shaft 28 is designed so that a crank (not shown) can be plugged onto the shaft 28 on the outside in order to move the contact part 26 from the one position (from the retracted position, FIG. 1), which is shown in solid line, into the other position (in the introduced position, Fig. 1), which is shown in dash-dotted line to move.
While this crank is not shown in FIGS. 1 and 2, such a crank 27 is shown in FIGS. 5 and 6. It is obvious that such a crank can be plugged onto a hexagonal or differently designed shaft end of the shaft 28, which protrudes outward from the interior of the housing 14 (FIG. 2). The shaft 28 is guided through seals which seal the housing in a gas-tight manner.
The lever 27 is fork-shaped and has two side parts 27a, 27b, in each of which a bore for receiving a pin 29 is provided. The pin 29 is arranged in a slot 24 a of a bracket 24 which is fastened to the contact part 26. During the movement of the lever 27 from the one position shown in solid lines (FIG. 1) into the other position of the contact part shown in dash-dotted lines, the pin 29 describes an arc.
The bracket 24 is shifted in the process. A part 30, which holds the contact part 26, is guided on guide pins 31 in order to guide the contact part 26 at the rear end.
The inner flange 15 on the housing 14 is attached to a gas-tight holder consisting of two flanges 40, 72 which are cast in a holder 60 made of epoxy resin. An annular holder 42 holding the contact is also attached to the inner flange 15. A stationary tulip contact 50 is fastened to the ring 42 in such a way that the contact part 26 is always in contact with the tulip contact 50 during the displacement from one position to the other. This tulip contact is arranged on an annular bead 52 on a sleeve which is formed in one piece with the ring 42 and protrudes therefrom and is held in position by springs (not shown) in the way they are usually held in position. The flange 72 is fastened in a gas-tight manner by bolts 73 to a flange 74 on a tube 75 and by an O ring 76.
The tube 75 is fastened to the housing 12 or can be part of the housing 12 and encloses the opening 80 in the housing. The opening 80 is arranged opposite a tulip contact 82 arranged on the conductor 11, so that the end of the contact part 26 can be inserted therein.
In the rest position of the switch, the contact part 26 is in the position shown by the solid lines and no grounding or any other connection to the main conductor 11 in the housing 11 has been made or established.
However, if the shaft 28 is rotated by the external crank 30, the lever 27 is pivoted in the housing 14 and the contact part 26 is inserted into the tulip contact 82 on the conductor 11.
As FIG. 2 shows, the shaft 28 is inserted into the housing 14 via a gas-tight line 90. The tulip contact is designed so that the gas can flow through the contact in order to equalize the pressure in the housing 14 and in the housing 12.
The flange 40 is made of electrically conductive material and is provided with a shoulder 110 at its lower end (FIG. 2). The flange 72 is also provided with a shoulder 111 at its lower end (FIG. 2). These two lugs 110, 111 are connected to one another by a bracket 113 which is fastened to the lugs by bolts 114, which form a useful device to which the lines can be connected for test purposes.
The grounding is accomplished through the housings 14, 12.
The connection (and circuit) is shown in FIGS. The structure, if described, is shown schematically in FIG.
3, 4 and 5 show a slightly different structure which also provides for the center conductor to be opened in order to be able to carry out an appropriate test. See also the circuit diagram of FIG. 10.
Basically, the U-shaped bracket 113 made of aluminum forms a ground conductor when the switch is closed. However, it can be used for test purposes. When the part of the system to be tested is switched off, the earthing switch is closed to prevent the system from being switched on again. Then the U-shaped aluminum bracket 113 is removed and the test device is connected to the extension 110 on the housing of the earthing switch.
In the figures 3, 4 and 5 another embodiment is shown, in which a separation of the main conductor is provided (Fig. 10). In this embodiment, a holder 315 made of epoxy resin is arranged in the jacket 314 surrounding the rail. A setting flange 317, which has a sealing surface provided with O-rings 320, is fastened to the jacket 314. A flange 319 is provided on the holder 315 and rests on the sealing surface. The holder 315 is held by a ring 318 which is fastened to the setting flange 317 by means of screws. The actuating member for the earthing contact, which can also be an isolating contact, is a rod 325 which is arranged in the holder 315 so as to be displaceable and rotatable. The sleeve 326 is provided with grooves 327.
O-rings are inserted in the grooves and bear against the rod 325 guided in the sleeve 326. A sealing cap 330 is arranged on the part of the sleeve 326 protruding from the holder 315 in order to close the opening of the holder 315 when the operating lever 334 fastened to one end of the rod 325 by means of a screw 455 has been removed by loosening the same. The sealing cap 330 is screwed onto the sleeve 326.
The rod 325 can be shifted between a first position 333 shown by the solid lines and a second position 332 shown by the dash-dotted lines (FIG. 4). If the rod and the operating lever 334 are in the first position, they have no function. If, however, the operating lever 334 is brought into the second position, the other end 340 of the rod 325 is connected to the switch shaft 341 of the isolating and earthing switch, which is arranged within the jacket 314. engaged.
In order to be able to bring the end 340 into engagement with the switch shaft 341, the operating lever 334 must be aligned in a certain position, since a projection 345 projecting away in the radial direction is provided at the end 340 of the rod 325 and is only in one position with the switch shaft 341 is engageable. In a tube 351 surrounding the actuating device of the switch, an elongated hole 350 is provided through which the end 34O of the rod can only be inserted in the above-mentioned position. If the rod 325 inserted into the elongated hole is rotated out of this position by the operating lever 334, the projection 345 will rest against the inner wall of the pipe and the rod 325 will thus be retained.
If the disconnection and earthing switch according to FIG. 3 is to be actuated, the operating lever 334 with the rod 325 is to be pressed in until the end 340 of the rod 325 comes into engagement with the switch shaft 341. By turning the operating lever 334, the switch shaft 341 is rotated. A lever 360 is attached to the switch shaft 341. One side of a connecting link 362 is rotatably held on the lever 360 by means of a pin 361. The other side of the link 362 is connected by a pin 363 in a rod 365.
The connection 370 arranged in the jacket 314 is connected to one end of the tube 351 and the other end of the tube is connected to the stationary contact part 375.
The rod 365 carries the movable contact part 376 which, when the rod 365 is displaced (FIG. 4), bridges the gap between the stationary contacts 375 and 380 and establishes a connection between them.
It can now be seen that when the operating lever 334 has been moved from the first to the second position and the rod 325 has thereby been brought into engagement with the switch shaft 341, the movable contact part 376 by rotating the operating lever 334 from a first position shown by dash-dotted lines can be moved to a second position shown by solid lines to open the switch. The lines provided for the required tests can be connected to an attachment 450. At this point, attention is drawn to the fact that the operating lever 334 cannot be removed until the switch is closed again; H. until the operating lever 334 has been turned back and the movable contact part 376 is again in the second position.
Only in this position can the projection 345 protruding radially from the end 340 of the rod 325 be pulled through the elongated hole 350 in the tube 351 and thus the operating lever 334 can be withdrawn. In this position the circuit breaker can be put back into operation.
In Figures 6, 7 and 8, the housing 14 is shown connected to the rail jacket. The arrangement of the bracket 113 can also be seen.
Valves 420, 421 and a pipeline for controlling the gas pressure are also provided, but these are not the subject of the invention. The housings 14 of the switches according to FIGS. 1 and 2 are clearly shown and the internal parts with which they interact are shown in dashed lines. The basic design is described in detail in the patents referred to above.
One of the essential elements, which was switched by the actuating device in FIGS. 1 and 2 or in FIGS. 3, 4 and 5, is the fact that in place of a flexible tip or shielded connection line, where unforeseen difficulties and contamination can occur Because the connecting line is necessarily braided, an active switch arrangement is provided which is activated by a contact actuation lever with which contact is made with the contact part 82 in the rail 11 (FIGS. 1, 2) or with the fixed contact part 380 (FIGS. 3, 4 and 5) ) will be produced.
9 and 10 show schemes for the arrangement of the switches according to FIGS. 1 and 2 and the switches according to FIGS. 3, 4 and 5.
The specification discloses two types of grounding and testing devices:
A. The type in which it is not necessary to disconnect the main conductor except at the standardized disconnect switch points (Fig. 1, 2, 6, 7 and 8).
B. The manner in which it is necessary to disconnect the main conductor (Figures 3, 4 and 5).
FIGS. 6, 7 and 8 show a disconnector housing which is provided for mounting on a circuit breaker and is provided with a simple earthing and testing device 14. The rail jacket 401, 401A is usually connected to the circuit breaker and to the remainder of the installation. When the modified design is required. we attach the housing 314 (FIG. 4) to the rail casing 401 (FIG. 6) and the test device 14 from FIG. 5 becomes an earthing switch without a test function.
This facility provides a safe grounding. The tulip contact shown here creates a good contact and the braided connecting line, which can be destroyed or in poor condition, is not required.