CH643405A5

CH643405A5 - Gekapseltes schaltgeraet mit einem leistungsschalter und einem trennschalter.

Info

Publication number: CH643405A5
Application number: CH161679A
Authority: CH
Inventors: Yoshihiro Kawaguchi; Kosuke Higuchi; Yoshiro Kitajima
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1979-02-19
Publication date: 1984-05-30
Also published as: SE7901643L; SE441485B; US4297553A; FR2418559A1; JPS54113838A; DE2905859C2; DE2905859A1; FR2418559B1

Description

Die Erfindung betrifft ein gekapseltes Schaltgerät, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein übliches gekapseltes Schaltgerät enthält im allgemeinen eine Kombination aus einem Leistungsschalter, einem Trennschalter und einem Erdungsschalter, von denen jeder als unabhängig gekapselte Einheit ausgebildet ist. Die Einheiten sind an verschiedene Arten elekrischer Kreise anpassbar. Mit dieser Konstruktion ergibt sich der Vorteil, dass ein Fehler in einer Einheit sich nicht auf andere erstreckt. Wenn der Leistungsschalter, welcher die Hauptrolle spielt und den grössten Raum in dem gekapselten Schaltgerät einnimmt, mit Gas gefüllt ist, erzeugt der Abschaltvorgang eine Gaszersetzung. Bei dem bekannten gekapselten Schaltgerät beeinträchtigt die Erzeugung von zersetztem Gas im Leistungsschalter nicht den Trennschalter oder den Erdungsschalter. Weil aber die Einheiten getrennt angeordnet sind, sind die gesamte Grösse und die Kosten des bekannten gekapselten Schaltgerätes verhältnismässig gross.

Ziel der Erfindung ist es, die Grösse und auch die Kosten eines gekapselten Schaltgerätes zu verringern.

Die Erfindung geht aus dem Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 hervor.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 : ein Schaltbild eines Auführungsbeispieles des erfindungsgemässen gekapselten Schaltgerätes,

Fig. 2: einen Schnitt durch das gekapselte Schaltgerät nach Fig. 1,

Fig. 3 : eine Seitenansicht des gekapselten Schaltgerätes nach Fig. 2, teilweise im Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4: eine Darstellung der Art und Weise, wie der Unterbrecher des gekapselten Schaltgerätes entfernt wird.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel des gekapselten Schaltgerätes nach der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt ein einphasiges Schaltbild, in welchem mit 1 eine Durchführung bezeichnet ist. 2 und 2' sind Trennschalter, 3 ist ein Leistungsschalter, 4 und 4' sind Erdungsschalter, während 5 ein Kabelkopf ist und 32 und 32' Zuleitungen darstellen.

Das Gehäuse 6 einer Betätigungsvorrichtung für den Leistungsschalter 3 ist als Fundament für das Schaltgerät ausgebildet. Auf dem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung 6 ist ein gekapseltes Gefäss 7 montiert.

Wie dargestellt, ist der Leistungsschalter 3 im Zentrum des Gefässes 7 angeordnet, und er ist in einem isolierenden Gehäuse 12 enthalten. Der Leistungsschalter 3 ist ein Vakuumschalter. Er enthält einen oberen stationären Kontakt 16, der mit dem oberen Kontaktträger 10 verbunden ist. Dem stationären Kontakt 16 gegenüberliegend ist ein beweglicher Kontakt 17 vorgesehen, der mit dem stationären Kontakt 16 in Eingriff bringbar ist. Der bewegliche Kontakt 17 erstreckt sich durch einen Gleitkontakt 18 und ist mit der Betätigungsvorrichtung 6 durch einen Stift 37, ein Paar Verbindungsleisten 38 (Fig. 3), einen weiteren Stift 37' und eine isolierende Stange verbunden.

Am oberenEnde und am unteren Ende des Leistungsschalters 3 sind jeweils ein oberer Kontaktträger 10 und ein unterer Kontaktträger 13 vorgesehen. Der obere Kontaktträger 10 wird von einem oberen isolierenden Zylinder 9 gehalten, der an einem am Gefäss 7 lösbar befestigten Deckel 8 befestigt ist. Der untere Kontaktträger 13 wird von einem unteren isolierenden Zylinder 14 gehalten, der an einem unteren Flansch 15 angebracht ist.

Das Gefäss 7 ist mit einem Paar Auslassteilen 7a, 7a' versehen, die sich in einer rechtwinklig zur Achse IIa des Leistungsschalters 3 verlaufenden Richtung erstrecken und jeweils neben den oberen und unteren Kontaktträgern 10,13 angeordnet sind, d.h. nach Fig. 2 am oberen rechten Teil und am unteren rechten Teil des Gefässes 7. Der obere Trennschalter 2 enthält einen isolierenden Abstandhalter 25b für die Halterung eines stationären Kontaktes 26 in dem Gefäss 43 und eine Zuleitung 32. Der obere Trennschalter 2 enthält ferner einen weiteren isolierenden Abstandhalter 25a für die Befestigung und Halterung einer Führung 40 für eine Kontaktstange 23, deren eines Ende 23a einen beweglichen Kontakt darstellt, der mit dem stationären Kontakt 26 in Eingriff bringbar ist. Der Abstandhalter 25a ist an einem Flansch 24 befestigt. Es ist also der Trennschalter 2 so angeordnet, dass seine Achse mit der Achse des Auslassteiles 7a zusammenfällt.

Eine Betätigungsvorrichtung 20 für den oberen Trennschalter 2 ist gegenüber dem oberen Trennschalter 2 vorgesehen, d.h. oben links am Gefäss 7. Die Betätigungsvorrichtung 20 ist mit dem Trennschalter 2 mit Hilfe einer Antriebsstange verbunden, die aus einer isolierenden Stange 22 und einer Verbindungsstange 39 besteht, die sich durch einen Gleitkontakt 21a erstreckt, der am oberen Kontakthalter 10 angeordnet ist. Die Verbindungsstange 39 ist in die Kontaktstange 23 eingeschraubt, um eine mechanische Verbindung herzustellen. Die elektrische Verbindung zwischen der Verbindungsstange 39 und der Kontaktstange 23 wird durch einen Gleitkontakt 21b sichergestellt.

Die Konstaktstange 23 und die Verbindungsstange 39 sind also mechanisch und elektrisch miteinander verbunden und bilden einen Leiterteil der Antriebsstange. Die Kontaktstange 23 ist mit einer Nut 42 versehen, die eine Drehung der Kontaktstange 23 verhindert, wenn die Verbindungsstange 39 in die Kontaktstange 23 eingeschraubt wird. Eine Gleitdichtung 33 an der Führung 40 bewirkt eine hermetische Abdichtung, welche das Gas in dem Trennschalter 2 von dem Gas in dem Leistungsschalter 3 trennt.

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3

643 405

Ein unterer Trennschalter 2' ist in dem unteren Auslassteil 7a' angeordnet. Seine Konstruktion entspricht derjenigen des oberen Trennschalters 2, so dass entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, die nur mit einem Strich versehen sind. Eine Betätigungsvorrichtung 20' für den unteren Trennschalter 2' ist gegenüber dem Trennschalter 2' angeordnet, d.h. unten links am Gefäss 7. Es ist dort auch eine Antriebsstange für die Verbindung eines beweglichen Kontaktes 23a' mit der Betätigungsvorrichtung 20' vorgesehen. Wie dargestellt, enthält die Antriebsstange eine Kontaktstange 23', eine Verbindungsstange 39' und eine isolierende Stange 22' sowie eine Betätigungsstange 47, die durch einen Verbindungsstift 46 mit einem Antriebshebel 45 verbunden ist. Ein Gehäuse 50, an dem die Betätigungsvorrichtung 20' befestigt ist, ist mit einem Deckel 49 versehen, so dass die Verbindungsstange 39' herausgenommen werden kann, wenn der Deckel 49 entfernt wird.

Die Verbindungsstange 39' des Trennschalters 2' erstreckt sich zwischen dem Paar Verbindungsleisten 38, so dass die Betätigung des unteren Trennschalters 2' die Arbeitsweise des Leistungsschalters 3 nicht beeinträchtigt.

Das Gefäss 7 besitzt eine Inspektionsöffnung an dem Teil, an dem sich die Verbindungsstange 39' und die Verbindungsleisten 38 schneiden, und es ist ein Deckel 36 vorgesehen, welcher die Inspektionsöffnung verschliesst.

Der obere Erdungsschalter 4 ist im einzelnen in Fig. 3 dargestellt. Der Erdungsschalter 4 enthält eine Erdungsstange 28, einen stationären Kontakt 29 und eine Betätigungsvorrichtung 27. Der Erdungsschalter 4 ist auf der Schnittlinie III-III in Fig. 2 angeordnet und so montiert, dass die Achse des Erdungsschalters 4 rechtwinklig zur Achse der Kontaktstange 23 des Trennschalters 2 verläuft. Die Kontaktstange 23 ist mit einem Verriegelungsloch 48 versehen, in das die Erdungsstange 28 eingreift, um eine Schliessung der Kontaktstange 23 des Trennschalters zu verhindern, während sich der Erdungsschalter 4 im geerdeten Zustand befindet.

Der untere Erdungsschalter 4' ist gleich dem oberen Erdungsschalter 4 ausgebildet, und er ist in gleicher Weise montiert wie der Erdungsschalter 4.

Es enthält also das Ausführungsbeispiel des gekapselten Schaltgerätes den Leistungsschalter 3 im Zentrum und die Trennschalter 2 und 2' sowie die Erdungsschalter 4 und 4' oberhalb und unterhalb des Leistungsschalters. Das gekapselte Gefäss 7 ist mit einem isolierenden Gas 31 gefüllt, beispielsweise mit Schwefelhexafluorid (SFe).

Obgleich nicht dargestellt, sind mechanische Verriegelungen zwischen dem Leistungsschalter 3, den Trennschaltern 2 und 2' und den Erdungsschaltern 4 und 4' vorgesehen. Solche mechanischen Verriegelungen können Hebel enthalten, die in der Verbindungsleitung 30 und 30' (Fig. 2)angeordnet sind und die in Abhängigkeit von der Betätigung der Betätigungsvorrichtungen 6,20,20', 27 und 27' betätigbar sind. Die mechanischen Verriegelungen sind so ausgebildet, dass sie eine Betätigung der Erdungsschalter 4 und 4' nur zulassen, wenn der Leistungsschalter 3 und die Trennschalter 2 und 2' geöffnet sind.

Die Verbindung des gekapselten Schaltgerätes mit der äusseren Schaltung wird folgendermassen hergestellt. Zuerst wird eine Zuleitung 32' mit dem stationären Kontakt 26' des unteren Trennschalters 2' verbunden, um eine Verbindung mit der Stromquelle herzustellen. In gleicher Weise wird die Zuleitung 32 mit dem stationären Kontakt 26 des oberen Trennschalters 2 verbunden, um eine Verbindung mit der Last herzustellen.

Die Betätigung des Leistungsschalters, der Trennschalter 2 und 2' und der Erdungsschalter 4 und 4' wird mit Hilfe von Betätigungsvorrichtungen bewirkt, die voneinander unabhängig sind.

Fig. 4 zeigt, in welcher Weise der Leistungsschalter 3 entfernt wird. Um den Schalter 3 zu prüfen oder um seine Kontakte auszuwechseln, muss der Leistungsschalter entfernt werden. Eine solche Entfernung wird in folgender Weise durchgeführt. Es werden zuerst die Erdungsschalter 4 und 4' geschlossen. Dann werden die Absperrventile 35b und 35b' geschlossen und die Absperrventile 35a und 35a' geöffnet, um das Gas 31 aus dem Leistungsschalter abzulassen. Der Deckel 49 des Trennschalters 2' wird abgenommen, und es wird der Verbindungsstift 46 entfernt. Die Betätigungsstange 47 wird dann gedreht, um die Verschraubung 44' zu lösen, und es wird dann die Verbindungsstange 39' von der Kontaktstange 23' getrennt. In gleicher Weise werden die zugehörigen Teile des oberen Trennschalters 2 entfernt, und es wird der Inspektionsdeckel 36 abgenommen, und ferner wird der Stift 37 entfernt. Die Sicherungsbolzen für den oberen Deckel 8 werden entfernt, und es wird der Leistungsschalter 3 angehoben und herausgenommen.

Der Einbau erfolgt in umgekehrter Weise.

Statt den Leistungsschalter 3 allein zu entfernen, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, kann auch das Gefäss 7 mit dem Schalter 3 und den Betätigungsvorrichtungen 6,20 und 20' durch Lösung der Bolzen 24a, 24b, 24a' und 24b', die den Flanschen 24 und 24' zugeordnet sind, entfernt werden, wobei das Gefäss 7 nach links verschoben wird. Diese Arbeiten können auch dann ausgeführt werden, wenn die Zuleitungen 32 und 32' unter Spannung stehen.

Die Erfindung ist anhand einer einphasigen Schaltung beschrieben worden. Die Erfindung ist natürlich aber auch auf Dreiphasenleiter anwendbar.

Anstelle zweier Betätigungsvorrichtungen für den oberen und den unteren Trennschalter kann eine einzige Betätigungsvorrichtung verwendet werden, welche diese beiden Trennschalter gleichzeitig betätigt. Ausserdem kann die Betätigungsvorrichtung für den Trennschalter in dem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung für den Leistungsschalter untergebracht werden. Dadurch wird der Verriegelungsmechanismus für die Betätigung der Vorrichtungen vereinfacht, und es wird deren Zuverlässigkeit erhöht.

Die gekapselte Schaltvorrichtung nach der Erfindung hat folgende Vorteile:

1. es ist nicht erforderlich, die Grundkonstruktion des Leistungsschalters, welcher den Hauptteil des Schaltgerätes bildet, zu ändern, so dass Grösse und Gewicht des Schaltgerätes wesentlich verringert werden, wobei auch gleichzeitig die Kosten für den Transport und die Installation verringert werden.

2. bei der üblichen Konstruktion sind das gekapselte Gefäss und die isolierenden Abstandhalter für jeden Leistungsschalter und für die Trennschalter sowie für die Erdungsschalter erforderlich, wenn diese vorgesehen sind. Gemäss der Erfindung sind sie nicht erforderlich, ausgenommen ist lediglich der Leistungsschalter, wodurch die Kosten des Schaltgerätes verringert werden.

3. die Betätigungsvorrichtungen sind alle mit dem gleichen Gefäss verbunden, so dass eine sichere Bewegung der mechanischen Verriegungelungen sichergestellt ist, während die Zuverlässigkeit des Schaltgerätes verbessert wird.

4. wenn der Unterbrecher von einem isolierenden Gehäuse umgeben ist, wie es in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, wird eine Abnahme der Isolationsfestigkeit der Trennschalter und der Erdungsschalter (wenn sie verwendet werden) aufgrund von schädlichen Gasen, die bei der Unterbrechung des Leistungsschalters erzeugt werden, verhindert.

5. bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 4 kann der Leistungsschalter auch dann ohne Gefahr entfernt werden, wenn der Kabelkopf unter Spannung steht.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

643 405

1. Gekapseltes Schaltgerät mit einem Gefäss, mit einem Leistungsschalter, mit einem Paar Kontaktträger zu beiden Seiten des Leistungsschalters und mit einem einen stationären Kontakt und einen mit diesem in Eingriff bringbaren beweglichen Kontakt enthaltenden Trennschalter, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (7) mit einem Auslassteil (7a, 7a') versehen ist, der sich rechtwinklig zur Achse des Leistungsschalters (3) erstreckt und neben einem der Kontaktträger (10, 13) angeordnet ist, dass der Trennschalter (2,2') wenigstens teilweise in dem Auslassteil (7a, 7a') so angeordnet ist, dass seine Achse im wesentlichen mit der Achse des Auslassteils (7a, 7a') zusammenfällt, dass ferner eine Betätigungsvorrichtung (20,20') für den beweglichen Kontakt (23, 23') des Trennschalters vorgesehen ist, die den beweglichen Kontakt (23,23') mittels einer in das Gefäss hineinragende Antriebsstange betätigt, welch letztgenannte einen elektrisch mit dem Kontakt (23,23') verbundenen Leiterteil (39,39') umfasst, der den Kontaktträger (10,13) durchsetzt und in einem im Kontaktträger angeordneten Gleitkontakt (21a, 21a') geführt ist.

2. Gekapseltes Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auslassteil (7a, 7a') ein isolierender Abstandhalter (25b, 25b') zur Halterung des stationären Kontaktes (26,26') des Trennschalters (2,2') vorgesehen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Gekapseltes Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslassteil (7a, 7a') ein zweiter isolierender Abstandhalter (25a, 25a') angeordnet ist, der eine Gleitführung (40) zur Führung des Leiterteiles (39, 39'; 23,23') trägt und dass ein Erdungsschalter mit einer Erdungsstange (28) vorgesehen ist, die mit einem auf der Gleitführung (40) angeordneten stationären Kontakt (29) in Eingriff bringbar ist.