CH638338A5 - Medium-voltage switch - Google Patents

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CH638338A5
CH638338A5 CH1020278A CH1020278A CH638338A5 CH 638338 A5 CH638338 A5 CH 638338A5 CH 1020278 A CH1020278 A CH 1020278A CH 1020278 A CH1020278 A CH 1020278A CH 638338 A5 CH638338 A5 CH 638338A5
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CH
Switzerland
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rod
switch
grounding
switch housing
contact
Prior art date
Application number
CH1020278A
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English (en)
Inventor
Max Hoeckele
Guenther Dalferth
Werner Mueller
Original Assignee
Pfisterer Elektrotech Karl
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Publication date
Application filed by Pfisterer Elektrotech Karl filed Critical Pfisterer Elektrotech Karl
Publication of CH638338A5 publication Critical patent/CH638338A5/de

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/12Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/36Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding
    • H01H1/38Plug-and-socket contacts
    • H01H1/385Contact arrangements for high voltage gas blast circuit breakers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02Bases, casings, or covers
    • H01H9/04Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H01H9/041Casings hermetically closed by a diaphragm through which passes an actuating member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/53Bases or cases for heavy duty; Bases or cases for high voltage with means for preventing corona or arcing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B5/00Non-enclosed substations; Substations with enclosed and non-enclosed equipment
    • H02B5/01Earthing arrangements, e.g. earthing rods

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  • Power Engineering (AREA)
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Description

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PATENTANSPRÜCHE gung sichernde Rastvorrichtung (85, 86) und/oder eine den Bol-
1 ^ Mittelspannungsschalter mit wenigstens einer einphasi- zen (83) gegen ein Herausziehen aus dem Führungskanal gen Schalteinheit, welche eine zylindrische, mit Isoliergas sichernde Sperrvorrichtung (87, 88).
gefüllte Löschkammer aufweist, die einen feststehenden Kon- 12. Schalter nach einem der Ansprüche 6 bis 11, gekenn-
taktkörper, einen von einer Betätigungsstange getragenen, 5 zeichnet durch einen anstelle des Erdungsstabes (54; 154; 254) beweglichen Kontaktkörper und einen bewegbaren Blaskolben in das Schaltergehäuse (1 ; 101 ; 201) einführbaren Prüfstab enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Kontaktkörper eines Spannungsprüfers.
(8) an seinem dem beweglichen Kontaktkörper (21) abgekehr- 13. Schalter nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch ten Ende mit einer Steckbuchse (13) für einen Kabelstecker ver- gekennzeichnet, dass dem Erdungsstab (54; 154; 254) eine bunden ist, die in einer gasdicht durch die Wand eines die 10 Spannungsanzeigevorrichtung (63 ; 163 ; 263) zugeordnet ist. Schalteinheit enthaltenden Schaltergehäuses (1) hindurchge- 14. Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
führten Isolierhülse (6) angeordnet ist, welche an ihrem im dass die Spannungsanzeigeeinrichtung als akustischer Signalge-
Inneren des Schaltergehäuses liegenden Ende durch eine Wand ber (63 ; 163) ausgebildet ist, der neben der Durchführung (53 ; (5) gasdicht verschlossen ist, durch die ein den festen Kontakt- 153) angeordnet und entweder zwischen einem an der Durchkörper (8) mit der Steckbuchse (13) verbindender Verbindungs-15 führung vorgesehenen, den Erdungsstab kontaktierenden Konkörper (8') gasdicht hindurchgeführt ist, und dass ein über die takt (167) und einen auf Erdpotential liegenden Körper (101) Betätigungsstange (18) elektrisch leitend mit dem bewegbaren geschaltet ist oder am Erdungsstab angeordnet und zwischen Kontaktkörper (21 ) verbundener Anschlusskörper ( 17) in den ■ diesen und ein mit dem Erdungsstab verbundenes Erdungsseil das elektrische Feld beeinflussenden Bereichen frei von Kanten (64) geschaltet ist.
ausgebildet ist. 20 15. Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Spannungsanzeigeeinrichtung als eine an die Durch-die Isolierhülse (6) durch eine einstückig mit dem Lösch- führung (253) angebaute, elektromechanische Sperrvorrich-kammergehäuse (4' ) ausgebildete Verlängerung desselben tung (263) ausgebildet ist, die einerseits mit dem Erdungsstab gebildet ist. (254) leitend verbunden ist und andererseits auf Erdpotential
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- 25 liegt und im erregten Zustand eine Verschiebung des Erdungsnet, dass der Verbindungskörper (8') und die Steckbuchse (13) stabes in der Durchführung sperrt.
einstückig mit dem festen Kontaktkörper (8) ausgebildet sind.
4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskörper ( 17) im Querschnitt zylindrisch ausgebildet und auf das der Isolierhülse (6) abge- 30 kehrte Ende des Löschkammergehäuses (4') aufgesetzt ist.
5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch Die Erfindung betrifft einen Mittelspannungsschalter mit gekennzeichnet, dass der Anschlusskörper (17) wenigstens eine wenigstens einer einphasigen Schalteinheit, welche eine zylin-Gewindebohrung (17') zur Verbindung wenigstens einer als drische, mit Isoliergas gefüllte Löschkammer aufweist, die einen Rundstab ausgebildeten Stromschiene (9 ; 9' ) aufweist. 35 feststehenden Kontaktkörper, einen von einer Betätigungs-
6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch Stange getragenen beweglichen Kontaktkörper und einen gekennzeichnet, dass einer der beiden Kontaktkörper (8,21) bewegbaren Blaskolben enthält.
elektrisch leitend mit einem ortsfesten, über das Löschkammer- Bei den bekannten Mittelspannungsschaltern dieser Art las-gehäuse (4' ) überstehenden und in den Innenraum des sen sich nur dann ebenso kleine Abmessungen wie bei einem Öl
Schaltergehäuses ( 1 ) ragenden Erdungskontaktkörper (52 ; 152 ; 40 als Isoliermittel verwendenden Schalter erreichen, wenn der 252) verbunden ist, der in den das elektrische Feld beeinflus- Überdruck des Isoliergases etwa 4 bis 5 bar beträgt. Der Übersenden Bereichen frei von Kanten ist und mittels eines in einer druck des Isoliergases führt jedoch zu Abdichtungsschwierig-Durchführung (53 ; 153 ; 253) des Schaltergehäuses (1) längsver- keiten, was einer der Gründe dafür ist, dass die bekannten schiebbaren Erdungsstabes (54; 154; 254) kontaktierbar ist. Schalter nicht wartungsfrei sind.
7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass 45 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mittel-der Erdungskontaktkörper (52 ; 152 ; 252) eine den Erdungsstab spannungsschalter zu schaffen,, bei dem das Isoliergas nicht (54; 154; 254) aufzunehmen vermögende Steckbuchse (52') auf- unter Überdruck zu stehen braucht. Diese Aufgabe ist mit weist. einem Schalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäss
8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dadurch gelöst, dass der feste Kontaktkörper an seinem dem bei einer Anordnung weiterer, gleich ausgebildeter Schaltein- 50 beweglichen Kontaktkörper abgekehrten Ende mit einer Steck-heiten (2) im Schaltergehäuse ( 1 ; 101 ; 201 ) die Steckbuchsen buchse für einen Kabelstecker verbunden ist, die in einer gas-(52 ; 152 ; 252) der Schalteinheiten und die Durchführung (53 ; dicht durch die Wand eines die Schalteinheit enthaltenden
153 ; 253) für den Erdungsstab (54; 154; 254) in einer geraden, Schaltergehäuses hindurchgeführten Isolierhülse angeordnet vorzugsweise im rechten Winkel zur Längsachse jeder Lösch- ist, welche an ihrem im Inneren des Schaltergehäuses liegenden kammer (4) verlaufenden Linie liegen. 55 Ende durch eine Wand gasdicht verschlossen ist, durch die ein
9. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass den festen Kontaktkörper mit der Steckbuchse verbindender die Durchführung (53 ; 153 ; 253) des Schaltergehäuses (1 ; 101 ; Verbindungskörper gasdicht hindurchgeführt ist, und dass ein 201 ) einen gasdicht durch die Wand des Schaltergehäuses hin- über die Betätigungsstange elektrisch leitend mit dem bewegli-durchgeführten Führungskörper (56 ; 156 ; 256) mit einem chen Kontaktkörper verbundener Anschlusskörper in den das durchgehenden Führungskanal (5) aufweist, in dem wenigstens 60 elektrische Feld beeinflussenden Bereichen frei von Kanten eine Dichtung (82,87) für den Erdungsstab (54; 154; 254) vorge- ausgebildet ist.
sehen ist. Eine derartige Ausbildung der Schalteinheit erlaubt wegen
10. Schalter nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen der Vermeidung von Teilen, die aufgrund ihrer Form und beim Nichtgebrauch der Durchführung (53) in deren Füh- Anordnung zu Feldstärkeerhöhungen führen, ebenso geringe rungskanal liegenden Bolzen (83), mit dessen nach aussen wei- 65 Abstände zu dem Schaltergehäuse und gegebenenfalls weiteren sendem Ende der Erdungsstab kuppelbar ist. im Schaltergehäuse vorhandenen metallischen Teilen vorzuse-
11. Schalter nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine hen, wie wenn das Isoliergas unter einem Überdruck von 4 bis 5 den Bolzen (83) im Führungskanal (55) gegen eine Drehbewe- bar stehen würde. Der Raumbedarf des erfindungsgemässen
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Schalters ist daher nicht grösser als derjenige der bekannten Schalter mit unter Überdruck stehendem Isoliergas. Gegenüber letzteren besitzt er aber den Vorteil, dass die Abdichtung keine Schwierigkeiten bereitet und daher eine Kontrolle der Gasfüllung höchstens in sehr grossen Zeitabständen erforderlich ist. Ausser der maximalen Spannungsfestigkeit und der sich daraus ergebenden geringen Mindestabstände bei normalem Druck des Isoliergases bietet der erfindungsgemässe Schalter den Vorteil, dass er in konstruktiv einfacher Weise realisiert werden kann und dass der Kabelanschluss einfach und rasch hergestellt sowie gelöst werden kann.
Sowohl im Hinblick auf eine möglichst einfache Konstruktion als auch eine vollständige oder weitgehende Wartungsfreiheit ist es vorteilhaft, die Isolierhülse einstückig mit dem Löschkammergehäuse und den Verbindungskörper sowie die Steckbuchse einstückig mit dem festen Kontaktkörper auszubilden.
Ist der Anschlusskörper im Querschnitt zylindrisch ausgebildet und auf das der Isolierhülse abgekehrte Ende des Löschkammergehäuses aufgesetzt, wie dies bei einer bevorzugten Ausführungsform der Fall ist, dann lässt sich die kantenfreie, also abgerundete Form des Anschlusskörpers besonders einfach verwirklichen. Ausserdem kann hierbei der Anschlusskörper ohne zusätzlichen Aufwand im Schaltergehäuse festgelegt werden.
Da nicht nur der Anschlusskörper selbst, sondern die auch mit ihm in Verbindung stehende Stromschiene sowie die Verbindungsstelle so ausgebildet sein müssen, dass sich eine maximale Spannungsfestigkeit erreichen lässt, weist der Anschlusskörper vorzugsweise wenigstens eine Gewindebohrung für wenigstens einen als Stromschiene dienenden Rundstab auf. Ein derartiger Anschluss ist auch dann besonders vorteilhaft, wenn das Schaltergehäuse mehrere Schalter enthält und deren gleiche Phasen untereinander durch je eine Stromschiene verbunden sind. Es werden dann nur in die Gewindebohrungen einschraubbare Rundstäbe als Verbindungselemente benötigt, welche sich entweder vom einen zum anderen Anschlusskörper erstrecken oder aus zwei durch eine Klemme miteinander verbundenen Abschnitten bestehen.
In der Regel ist es erforderlich, das mittels des Schalters zu-und abschaltbare Leitungssystem erden und bei mehrphasiger Ausbildung auch kurzschliessen zu können. Besonders raumsparend lässtsieh ein derartiges Erden und Kurzschliessen mit-tels einer mit dem Schalter kombinierten Erdungseinrichtung durchführen. Dabei ist zweckmässigerweise die Schalteinheit mit einem ortsfesten, über die Löschkammer überstehenden und in den Innenraum des Schaltergehäuses ragenden Erdungskontakt versehen, der, wie der Anschlusskörper, zur Erzielung einer maximalen Spannungsfestigkeit in den das elektrische Feld beeinflussenden Bereichen frei von Kanten ausgebildet ist. Das zugehörige Gegenkontaktstück kann im Inneren des Schaltergehäuses bewegbar, beispielsweise schwenkbar, angeordnet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch als Gegenkontaktstück ein Erdungsstab vorgesehen, der durch eine Durchführung des Schaltergehäuses hindurch einführbar ist. Der Raumbedarf des Schaltergehäuses wird hierbei nur unwesentlich vergrössert, da nur der Mindestabstand zwischen dem Erdungskontaktkörper und dem Schaltergehäuse sowie eventuell anderen vorhandenen, auf anderem Potential liegenden Körpern eingehalten werden muss, nicht aber zwischen dem Erdungskontaktkörper und einem im Inneren des Schaltergehäuses angeordneten Gegenkontaktstück. Ferner ermöglicht es eine derartige Erdungseinrichtung in einfacher Weise, einen Kurzschluss von zwei oder mehr Phasen eines Spannung führenden Systems zu vermeiden. Der Erdungsstab gestattet es nämlich, bei einem mehrphasigen Schalter zunächst nur den Erdungskontaktkörper der einen Schalteinheit zu kontaktieren und auf Spannungsfreiheit zu prüfen. Sollte sich dabei ergeben, dass dieser Erdungskontaktkörper Spannung führt, dann kann der Erdungsstab wieder zurückgezogen werden, noch ehe ein zweiter Erdungskontaktkörper kontaktiert worden ist. Ein Erdungsstab hat weiterhin den Vorteil, dass er ohne Schwierigkeiten von Hand betätigt werden kann. Ferner ist er aus Sicherheitsgründen vorteilhaft, da er zuverlässig erkennen lässt, ob eine Erdung durchgeführt ist oder nicht. Schliesslich kann ein Erdungsstab ohne weiteres durch einen Prüfstab eines Spannungsprüfers ersetzt werden. Mittels eines derartigen Prüfstabes, der gleichzeitig immer nur einen Erdungskontaktkörper kontaktieren kann, kann auch an die einzelnen Phasen eine Prüfspannung angelegt werden.
Die Einsatzmöglichkeiten eines Schalters hängen ferner von der Ausbildung des Schalterantriebs ab. Vorteilhaft ist die Bewegung der Betätigungsstange mittels eines Schwenkarmes oder einer in der Bewegungsrichtung der Betätigungsstange oder -Stangen längsverschiebbar und gasdicht durch das Schaltergehäuse hindurchgeführten Antriebsstange. Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist die Betätigungsstange elektrisch isoliert mit wenigstens einer in der Bewegungsrichtung der Betätigungsstange verschiebbar im Schaltergehäuse geführten Zahnstange gekuppelt, die mit einem Zahnrad kämmt, das drehfest auf einer mit ihrem einen Ende aus dem Schaltergehäuse gasdicht herausgeführten Welle sitzt. Obwohl bei dieser Ausführungsform die Betätigungsstange nur auf Zug oder Schub beansprucht wird und nicht auch auf Biegung, kann der Antrieb über eine Welle erfolgen, was wegen der Abdichtung an der Durchführung durch das Schaltergehäuse vorteilhaft ist. Dabei kann durch die Wahl der Getriebeübersetzung auch bei einem mit Rücksicht auf die Dichtung relativ klein gewählten maximalen Drehwinkel der Welle der erforderliche Hub erzielt werden.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels mit geschnitten dargestelltem Schaltergehäuse,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3a und 3b einen Längsschnitt durch eine der Schalteinheiten,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5 einen Längsschnitt der Gasschleuse des Schalterge-häuses,
Fig. 6 einen SchnitfnäcirderXinie Vl-Vf der Fig; 5, — -
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 1 bei eingesetztem Erdungsstab und ungeschnitten dargestellten Schalteinheiten,
Fig. 8 eine Darstellung entsprechend Fig. 7 eines abgewandelten Ausführungsbeispiels,
Fig. 9 eine Darstellung entsprechend Fig. 7 einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 10 einen Schnitt in der Ebene der Linie VII-VII in Fig. 1 durch eine Ausführungsform mit drei dreiphasigen Schaltern in einem gemeinsamen Schaltergehäuse.
Ein Mittelspannungsschalter für Spannungen bis zu 20 kV weist ein metallisches, quaderförmiges Schaltergehäuse 1 auf, das mit SFe-Gas gefüllt ist, welches keinen Überdruck gegenüber der Umgebung hat. Im Schaltergehäuse 1 sind drei gleich ausgebildete Schalteinheiten 2 angeordnet, und zwar in einer zu den beiden Seitenwänden des Schaltergehäuses parallel verlaufenden Reihe. Die Schalteinheiten 2 sind mit ihrem unteren Ende am Boden des Schaltergehäuses 1 befestigt, durch den hindurch der Anschluss je eines Kabels 3 erfolgt.
Jede der drei Schalteinheiten weist eine Löschkammer 4 mit einem aus Kunststoff bestehenden, hohlzylindrischen Löschkammergehäuse 4' auf. An seinem dem Boden des Schaltergehäuses 1 zugekehrten Ende ist das Löschkammergehäuse durch einen Boden 5 verschlossen. An den Boden 5 schliesst sich mit gleichem Durchmesser wie das Löschkammergehäuse 4' eine
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einstückig mit diesem ausgebildete Isolierhülse 6 an, die gasdicht durch den Boden des Schaltergehäuses 1 hindurchgeführt und an diesem mittels eines einen Flansch der Isolierhülse übergreifenden Halteringes 7 fest verbunden ist.
Durch das Zentrum des Bodens 5 ist gasdicht eine massive Verlängerung 8' eines hohlzylindrischen, feststehenden Kontaktkörpers 8 hindurchgeführt, der in der Längsachse der Löschkammer liegend sich vom Boden 5 aus in die Löschkammer hinein erstreckt. In die zentrale Bohrung des Kontaktkörpers ist ein Kontaktelement 10 eingesetzt, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Kontaktkörpers 8, welcher nahe der Verlängerung 8' mit seine Wand in radialer Richtung durchdringenden Bohrungen 11 versehen ist. Ebenso durchdringen radiale Bohrungen 12 das Löschkammergehäuse 4' nahe dem Boden 5.
An das dem Kontaktkörper 8 abgekehrte Ende der Verlängerung 8' schliesst sich einstückig mit dieser eine Steckbuchse 13 an, welche in die Isolierhülse 6 hineinragt, deren Innendurchmesser sich etwa vom freien Ende der Steckbuchse 13 nach aussen hin unter Bildung eines Konus etwas vergrössert. Die Steckbuchse 13 dient der Aufnahme des Steckerzapfens 14 eines als Ganzes mit 15 bezeichneten Kabelsteckers. Eine elektrisch isolierende, elastische Gummihülse 16 des Kabelsteckers 15 liegt, wenn dieser eingesteckt ist, mit Druck an der Kabelisolation und am konischen Abschnitt der Isolierhülse 6 an und verschliesst dadurch diese nach aussen hin elektrisch dicht.
Auf das dem Boden 5 abgekehrte Ende des Löschkammergehäuses 4' ist ein elektrisch gutleitender Anschlusskörper 17 aufgeschraubt, der als Kappe oder Überwurfmutter ausgebildet und, wie Fig. 3a zeigt, am Übergang zu beiden Stirnflächen,
also überall dort, wo Kanten zu einer Erhöhung der Feldstärke führen würden, stark abgerundet ist. Der Anschlusskörper ist mit einer zentralen Führungsbohrung für eine metallische, als Rohr ausgebildete Betätigungsstange 18 versehen. Ein Vielflä-chenkontaktelement sorgt im Bereich der Führungsbohrung für einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Anschlusskörper und der Betätigungsstange. Zwei diametral liegende und radial eindringende Gewindebohrungen 17' dienen der Verbindung mit einem korrespondierend ausgebildeten Gewindeendabschnitt einer Stromschiene in Form eines Rundstabes 9. Gasdurchlasskanäle 19, welche den Anschlusskörper 17 parallel zur Führungsbohrung durchdringen, sind an ihrem in die Löschkammer 4 mündenden Ende mittels einer Membran 20 verschliessbar, die am äusseren Rand zwischen das Ende der Löschkammer 4 und den Körper 17 eingeklemmt ist und eine zentrale Ausnehmung aufweist, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser der Betätigungsstange 18.
Auf das in die Löschkammer 4 ragende Ende der Betätigungsstange 18 ist ein becherartig ausgebildeter, beweglicher Kontaktkörper 21 im Zentrum seines Bodens aufgeschraubt. Ein in eine Ringnut in der Innenmantelfläche des Kontaktkörpers 21 eingelegten Viellinienkontaktelement 22 stellt bei geschlossenem Schalter eine hochbelastbare Verbindung zwischen dem beweglichen Kontaktkörper 21 und dem feststehenden Kontaktkörper 8 her. Den Boden des beweglichen Kontaktkörpers 21 durchdringen Bohrungen 23 für den Durchtritt von SFs-Gas. In das den beweglichen Kontaktkörper 21 tragende Ende der Betätigungsstange 18 ist das eine Ende eines stabför-migen Abreisskontaktkörpers 24 eingeschraubt, der in der Längsachse des Kontaktkörpers 21 sowie der Löschkammer 4 liegt und sich über den Kontaktkörper 21 hinaus erstreckt. Sein Durchmesser ist auf den Innendurchmesser des Kontaktelementes 10 abgestimmt, und an seinem freien Ende trägt er ein Abbrennkontaktstück 25.
Den beweglichen Kontaktkörper 21 umgibt ein mit ihm fest verbundener Blaskolben 26 aus Kunststoff, zwischen dessen sich über die Länge des beweglichen Kontaktkörpers 21 erstrek-kendem Abschnitt und der Innenmantelfläche des Löschkammergehäuses 4' ein Spalt vorhanden ist. Der sich über den Kontaktkörper 21 hinaus und auch noch etwas über den Abreisskontaktkörper 24 hinaus erstreckende Abschnitt hat hingegen einen an den Innendurchmesser der Löschkammer 4 angepassten Aussendurchmesser.
Werden der bewegliche Kontaktkörper 21 und der Abreisskontaktkörper 24 zusammen mit dem Blaskolben 26 aus der in ' Fig. 3a dargestellten Ausschaltstellung in die Einschaltstellung bewegt, dann kann das sich in der Löschkammer befindende SFe-Gas durch die Bohrungen 23 sowie die Bohrungen 11 und 12 entweichen. Ausserdem saugt der Blaskolben durch die Durchlasskanäle 19 hindurch SFe-Gas an, da die Membran 20 eine Durchströmung der Gasdurchlasskanäle in dieser Richtung nicht wesentlich behindert. Wird hingegen der Schalter geöffnet, der Blaskölben 26 also gegen den Anschlusskörper 17 hin bewegt, dann verschliesst die Membran 20 die Durchlasskanäle 19. Da ausserdem zunächst noch der zentrale Kanal des Blaskolbens 26 an dem den feststehenden Kontaktkörper 8 aufnehmenden Ende durch diesen und den Abreisskontaktkörper 24 verschlossen ist, wird das sich zwischen dem Blaskolben und dem Anschlusskörper befindende SFó-Gas komprimiert. Bei der weiteren Ausschaltbewegung wird zunächst der Kontakt zwischen den Kontaktkörpern 8 und 21 unterbrochen. Hierbei kann aber kein Lichtbogen auftreten, da noch der Kontakt mit dem Abreisskontaktkörper 24 vorhanden ist. Erst wenn auch dieser Kontakt unterbrochen wird, kann ein Lichtbogen auftreten, der jedoch unmittelbar nach dem Entstehen, nämlich beim Austreten des Abbrennkontaktstückes 25 aus dem Kontaktelement, intensiv mit SF«-Gas beblasen wird, das durch die vom Blaskolben 26 und dem Abreisskontaktkörper 24 gebildete Ringdüse mit einer wegen der zuvor erfolgten Kompression hohen Geschwindigkeit austritt.
Die gleichzeitige Verschiebung der Betätigungsstangen 18 aller drei Schalteinheiten 2 erfolgt mit Hilfe einer Stange 27, mit der jede der Betätigungsstangen 18 über einen aus Kunststoff bestehenden Isolator 28 verbunden ist. Die Stange 27, die parallel zum Boden und den beiden Seitenwänden des Schaltergehäuses 1 liegt, ist an ihren beiden Enden mit dem unteren Ende je einer Zahnstange 29 verbunden, welche in der durch die Betätigungsstangen 18 und die Stange 27 definierten Ebene längsverschiebbar in je einer innen am Schaltergehäuse befestigten Führungsschiene 30 geführt sind. Mit den beiden Zahnstangen 29 kämmt je ein Zahnrad 31. Die beiden Zahnräder 31 sitzen fest auf einer Antriebswelle 32, welche parallel zur Stange 27 liegt. Die Antriebswelle 32 ist in zwei an den Führungsschienen 30 vorgesehenen Lagern gelagert, und ihr eines Ende ist mit Hilfe einer Dichtung gasdicht durch das Schaltergehäuse 1 hindurchgeführt. Mit diesem aussen liegenden Ende wird eine Antriebsvorrichtung, beispielsweise ein Federkraftspeicher, gekuppelt.
Um den feststehenden Kontaktkörper 8 und das mit ihm verbundene Kabel erden und die an die drei Schalteinheiten 2 angeschlossenen Kabel gleichzeitig kurzschliessen zu können, ist an jeder Schalteinheit ein Erdungskontaktkörper 52 vorgesehen. Zur Erzielung einer maximalen Spannungsfestigkeit hat der Erdungskontaktkörper eine stark abgerundete Aussenman-telfläche. Er wird von einem in radialer Richtung in den Boden 5 des Löschkammergehäuses 4' und in die Verlängerung 8' des Kontaktkörpers 8 eindringenden Bolzen getragen und über den Bolzen elektrisch leitend mit dem Kontaktkörper 8 verbunden. Der Erdungskontaktkörper bildet eine Steckbuchse 52'. Die Steckbuchsen 52' aller drei Schalteinheiten liegen, wie Fig. 1 zeigt, in einer geraden, parallel zum Boden des Schaltergehäuses 1 verlaufenden Linie. Die Längsmittellinien der Steckbuchsen 52' fluchten also miteinander. In die Steckbuchsen 52' ist je ein nicht dargestelltes Viellinienkontaktelement eingelegt.
Durch die Vorderwand des Schaltergehäuses 1 ist gasdicht eine als Ganzes mit 53 bezeichnete Durchführungsschleuse für
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einen Erdungsstab 54 geführt. Die Längsachse der zentralen Führungsbohrung 55 dieser Durchführungsschleuse fluchtet mit den Steckbuchsen 52'. Wie Fig. 5 zeigt, weist die Durchführungsschleuse 53 einen zylindrischen, mit einer Ringschulter versehenen Kunststoffkörper 56 auf, dessen ausserhalb des 5 Schaltergehäuses liegender Abschnitt mit einem Aussengewinde versehen ist, das eine Mutter 57 trägt. Diese Mutter zieht die Ringschulter und eine an ihr anliegende Ringdichtung gegen die Innenseite der Schaltergehäusewand. Mittels einer ebenfalls auf das die Mutter 57 tragende Gewinde aufschraub- 10 baren Verschlusskappe 58, in die eine Dichtung eingelegt ist,
lässt sich das aussen liegende Ende der Führungsbohrung 55 gasdicht verschliessen.
Aber auch bei angenommener Verschlusskappe ist ein Eintreten von Luft durch die Schleuse in das Schaltergehäuse und ' 5 ein Austreten von SFö-Gas durch die Schleuse aus dem Schaltergehäuse heraus völlig unterbunden. Erreicht wird dies mit Hilfe eines metallischen Bolzens 83, der normalerweise in der Führungsbohrung 55 liegt und an dem ein in eine Ringnut der Führungsbohrung eingelegter O-Ring 82 anliegt. 20
Mit dem Bolzen 83 wird der metallische Erdungsstab 54 oder der Stab eines Spannungsprüfers gekuppelt. Im Ausführungsbeispiel ist hierzu das nach aussen weisende Ende des Bolzens 83 mit einer zentralen Sacklochbohrung 84 versehen, in die das gewindestiftförmige vordere Ende des Erdungsstabes 25 oder des Spannungsprüferstabes eingeschraubt werden kann. Damit sich beim Herstellen oder beim Lösen dieser Schraubverbindung der Bolzen 83 nicht mitdreht, ist in eine radiale Bohrung des Kunststoffkörpers 56 nahe seiner innenliegenden Stirnseite ein federbelasteter Raststift 85 eingesetzt, der in eine 30 Längsnut 86 in dem nach innen weisenden Endabschnitt des Bolzens 83 eingreift, wenn dieser auf seiner gesamten Länge in der Führungsbohrung liegt.
Um zu verhindern, dass versehentlich der Bolzen 83 so weit zurückgezogen wird, dass der O-Ring 82 seine Dichtungsfunk- 35 tion nicht mehr erfüllen kann, ist die Führungsbohrung zwischen der den O-Ring 82 aufnehmenden Ringnut und der innenliegenden Stirnseite des Kunststoffkörpers 56 mit einer zweiten Ringnut versehen, in welcher ein zweiter O-Ring 87 liegt. Dieser zweite O-Ring rastet in eine Ringnut 88 des Bolzens 83 ein, sobald letzterer diejenige Stellung erreicht hat, über die hinaus er nicht zurückgezogen werden soll. Damit die Ringnut 88 nicht auch eine Verschiebung des Bolzens 83 in Richtung zum Inneren des Schaltergehäuses hin behindert, liegt nur die dem inneren Bolzenende benachbarte Flanke der Ringnut 88 in43 einer Radialebene. Die andere Flanke wird durch eine Konusfläche gebildet.
Soll eine Erdung, eine Spannungsprüfung oder eine Leitungsprüfung ausgeführt werden, dann wird, sofern vorhanden, zunächst die Verschlusskappe 58 entfernt. Nunmehr kann 50 die Erdungsstange oder die Prüferstange, die den gleichen Aus-sendurchmesser wie der Bolzen 83 hat, mit diesem gekuppelt werden, wobei der in die Längsnut 86 eingreifende Raststift 85 ein Mitdrehen des Bolzens 83 verhindert. Nach dem Kuppeln werden der Bolzen 83 und ihm unmittelbar folgend die 55
Erdungsstange oder der Prüferstab in das Schaltergehäuse eingeführt. Dabei tritt zu Beginn der Verschiebebewegung der zweite O-Ring 87 aus der Ringnut 88 aus und wirkt nun als zusätzliche Dichtung zu der Dichtung mit Hilfe des O-Ring 82. Auch der Raststift 85 tritt mit Beginn der Verschiebebewegung 60 aus der Längsnut 86 aus, was durch die Schrägfläche am Ende der Längsnut und die Abrundung des freien Endes des Raststiftes 85 erleichtert wird. Nach Beendigung der Erdung oder Prüfung wird der Bolzen 83 so weit in die Führungsbohrung des Kunststoffkörpers 56 zurückgezogen, bis der zweite O-Ring 87 65 in die Ringnut 88 einrastet und an deren lotrecht auf dem Nutgrund stehenden Flanke in Anlage kommt. Sollte in dieser Stellung die Längsnut 86 nicht auf den Raststift 85 ausgerichtet sein, dann dreht sich beim Lösen des Erdungsstabes oder Prüfstabes vom Bolzen 83 dieser zunächst noch so weit mit, bis der Raststift in die Längsnut einrastet.
Der Erdungsstab 54 wird, wie Fig. 7 zeigt, von einem als Handgriff dienenden Isolierrohr 61 getragen, an dessen an den Erdungsstab anschliessendes Ende eine in radialer Richtung abstehende, isolierende Trägerplatte 62 befestigt ist, die einen parallel neben dem Isolierrohr angeordneten, elektrisch erregbaren akustischen Signalgeber 63 trägt. Ferner ist an der Trägerplatte 62 ein Erdungsseil 64 befestigt, das über die Erregerwicklung des Sinaigebers 63 mit einem den Erdungsstab kontaktierenden Kontaktring 65 elektrisch leitend verbunden ist, der auf der dem Isolierrohr 61 abgekehrten Seite an der Trägerplatte 62 anliegt.
Wenn beim Einführen des metallischen Erdungsstabes 54 in das Schaltergehäuse 1 durch die Durchführungsschleuse 53 hindurch die erste der drei Kontaktbuchsen 52' kontaktiert wird, fliesst, falls diese Kontaktbuchse Spannung führt, ein Strom über den Erdungsstab 54 und den Signalgeber 63 sowie das Erdungsseil 64 zu dem Erdungsfestpunkt, an den das Erdungsseil angeschlossen ist. Dieser Strom hat eine Signalgabe des Signalgebers 63 zur Folge. Die Bedienungsperson wird durch dieses Signal darauf hingewiesen, dass der Erdungsstab nicht bis zur nächsten Kontaktbuchse eingeführt werden darf, sondern wieder zurückgezogen oder in der augenblicklichen Stellung gehalten werden muss, bis der Erdungskontaktkörper 52 spannungsfrei geschaltet worden ist. Nur wenn der Sinaigeber 63 nach dem Kontaktieren der ersten Kontaktbuchse durch den Erdungsstab nicht oder nicht mehr anspricht, kann der Erdungsstab so tief in das Schaltergehäuse eingeführt werden,
dass er in alle drei Kontaktbuchsen 52' eingreift und dadurch diese sowohl erdet als auch kurzschliesst.
Die in Fig. 8 dargestellte, abgewandelte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 7 im wesentlichen nur dadurch, dass der Signalgeber 163 an die Durchführungsschleuse 153 angebaut ist, welche sich von der Durchführungsschleuse 53 nur dadurch unterscheidet, dass die Verschlusskappe fehlt, und statt dieser und den sie tragenden Gewindeabschnitt des Kunststoffkörpers in den Kunststoffkörper 156 ein schraubenartiges, einen Teil der Führungsbohrung bildendes Zwischenstück 166 eingeschraubt ist, das die Funktion der Mutter 57 übernimmt und als Träger für eine Erdungsbuchse 167 dient, welche den durch sie hindurch in die Führungsbohrung eingeführten Erdungsstab 154 kontaktiert. Der akustische Signalgeber 163 ist zwischen diese Erdungsbuchse 167 und das geerdete Schaltergehäuse 101 geschaltet. Er wird daher erregt und erzeugt akustische Signale, wenn beim Einführen des Erdungsstabes dieser die erste Kontaktbuchse 152 kontaktiert und diese Spannung führt, da dann ein Strom über den Erdungsstab, die Erdungsbuchse und den Signalgeber zu dem geerdeten Schaltergehäuse fliesst.
Eine Ausführungsform, bei welcher anstelle eines akustischen Signalgebers eine mechanische Sperrvorrichtung 253 vorgesehen ist, zeigt Fig. 9. Die Durchführungsschleuse 253 weist wie die Durchführungsschleuse gemäss Fig. 8 einen Kunststoffkörper 256 und eine Erdungsbuchse 267 für den Erdungsstab 254 auf. Zwischen diese Erdungsbuchse 267 und das geerdete Schaltergehäuse 201 ist die Erregerspule eines Elektromagneten 268 geschaltet, der in einem auch die Erdungsbuchse aufnehmenden Gehäuse 269 neben dem Schaltergehäuse angeordnet ist. Der Anker des Magneten 268 ist mit der einen von zwei Klemmbacken 270 verbunden, welche auf der dem Magneten 268 zugekehrten Seite und der ihm abgekehrten Seite an den Erdungsstab 254 anlegbar sind und schwenkbar mit zwei Paaren von Verbingungslaschen 271 verbunden sind. Jedes der beiden Verbindungslaschenpaare bildet eine Parallelogrammführung. Die Länge der Verbindungslaschen ist so gewählt, dass der maximale Abstand der beiden Klemmbacken
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270 voneinander etwas grösser ist als der Durchmesser des Erdungsstabes. Der Bereich, in dem die Klemmbacken 270 in Längsrichtung des Erdungsstabes bewegbar sind, ist einerseits durch die Erdungsbuchse 267 und andererseits durch eine über das Gehäuse 269 fest mit der Erdungsbuchse verbundenen Füh- 5 rungsbuchse 272 für den Erdungsstab begrenzt.
Ist der Magnet 268 nicht erregt, dann zieht sein Anker die untere Klemmbacke 270 nach unten in eine Position, in welcher die Verbindungslaschen 271 den Abstand zwischen beiden Klemmbacken so gross halten, dass der Erdungsstab ohne nen- '<> nenswerte Reibung zwischen den Klemmbacken hindurchgeführt werden kann. Ist hingegen der Magnet 260 erregt, was der Fall ist, wenn die erste vom Erdungsstab 254 kontaktierte Kontaktbuchse 252 Spannung führt, weil dann von dieser Kontaktbuchse über den Erdungsstab, die Erdungsbuchse und die 15 Erregerwicklung des Magneten 268 ein Strom zu dem geerdeten Schaltergehäuse 201 fliesst, dann drückt der Magnet die untere Klemmbacke nach oben gegen den Erdungsstab 254. Dabei wird wegen der Parallelogrammführung durch die Verbindungslaschen 271 diese untere Klemmbacke auch in Längsrich- 20
tung des Erdungsstabes 254 bewegt, was eine Stift-Schlitz-Verbindung zwischen dieser Klemmbacke und dem Anker des Magneten zulässt. In dieser Stellung erhöht die Reibung zwischen den Klemmbacken 270 und dem Erdungsstab 254 bei , dem Versuch, letzteren noch weiter in das Schaltergehäuse einzuführen, die Klemmwirkung der Klemmbacken 270, so dass diese verhindern, dass der Erdungsstab bis zur zweiten oder dritten Kontaktbuchse 252 geschoben werden kann, solange die erste Kontaktbuchse Spannung führt. Damit wird zuverlässig-verhindert, dass die Kontaktbuchsen 252 kurzgeschlossen werden können, solange sie Spannung führen.
Enthält das Schaltergehäuse nicht nur eine oder drei Schalteinheiten 2, sondern beispielsweise drei dreiphasige Schalter, wie dies Fig. 10 zeigt, dann ist eine raumsparende Anordnung aller Schalteinheiten 2' und insbesondere eine einfache Verbindung der gleichphasigen Schalteinheiten aller Schalter möglich, da die Anschlussvorrichtungen 17' dieser Schalteinheiten direkt mittels je eines der Rundstäbe 9' verbunden werden können.
G
7 Blatt Zeichnungen
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