CH648957A5

CH648957A5 - Load interruptor switch

Info

Publication number: CH648957A5
Application number: CH293780A
Authority: CH
Inventors: Wolf-Dieter Dr-Ing Link; Josef Perle; Manfred Globig
Original assignee: Concordia Sprecher Schalt
Priority date: 1980-02-01
Filing date: 1980-04-16
Publication date: 1985-04-15
Also published as: DE3003713A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter, insbesondere für Mittelspannungsanlagen mit der Anzahl der Phasen entsprechenden Haupt- und Hilfsstrombahnen, wobei jeder Hauptstrombahn ein schwenkbar gelagertes Trennmesser und jeder Hilfsstrombahn ein mit dem zugehörigen Trennmesser verbundenes, mit einer Löschkammer zusammenwirkendes Hilfsmesser zugeordnet ist und alle Trennmesser über einen Antrieb betätigbar sind. The invention relates to a switch disconnector, in particular for medium-voltage systems with the number of phases corresponding main and auxiliary current paths, each main current path being associated with a pivotably mounted separating knife and each auxiliary current path being associated with an auxiliary knife connected to the associated separating knife and interacting with a quenching chamber, and all separating knives via a drive can be operated.

Bekannte Lasttrennschalter dieser Art müssen stets so dimensioniert werden, dass die erforderlichen Isolierabstände zwischen den spannungsführenden Teilen und Masse sicher gewährleistet sind. Dies führt dazu, dass bestimmte Minimalabmessungen eingehalten werden müssen und demgemäss beim Bau derartiger Schalter Einsparungen hinsichtlich der Materialkosten stark begrenzt sind. Known switch disconnectors of this type must always be dimensioned in such a way that the required insulation distances between the live parts and ground are reliably guaranteed. This means that certain minimum dimensions have to be observed and accordingly savings in material costs when building such switches are severely limited.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lasttrennschalter der eingangs definierten Art besonders preiswert und kompakt auszugestalten, und zwar ohne jegliche Einbussen der Funk-tions- und Betriebssicherheit. The object of the invention is to design a switch disconnector of the type defined at the outset in a particularly inexpensive and compact manner, without any loss of functional and operational reliability.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung dadurch, dass der Schalter unter Herausführung der Strom-bahn- und Antriebsanschlüsse mit wenigstens einem dichten, mit Löschgas gefüllten Gehäuse versehen und in seinen Abmessungen entsprechend dem Faktor des im Vergleich zur Luft höheren Isoliereffektes des Löschgases verringert ist, und dass die Löschkammern als Flachlöschkammern mit am jeweiligen Hilfsmesser anliegenden Wandungen ausgebildet sind. This object is achieved according to the invention in that the switch is provided with at least one sealed housing filled with extinguishing gas and the dimensions are reduced in accordance with the factor of the greater insulating effect of the extinguishing gas compared to air, while the current and drive connections are brought out, and that the quenching chambers are designed as flat quenching chambers with walls abutting the respective auxiliary knife.

Durch das Einschliessen der eigentlichen Schalterteile in ein mit Löschgas gefülltes Gehäuse wird nicht nur eine beträchtliche, zu merkbaren Kostenersparnissen führende Verkleinerung der einzelnen Schalterbauteile ermöglicht, son-dedrn es wird gleichzeitig das in dem Gehäuse vorhandene Löschgas unter Erzielung einer Blaswirkung in den Flachlöschkammern ausgenutzt, wobei wesentlich ist, dass die Blaswirkung in den Löschkammern durch die speziellen Flachlöschkammern zwangsläufig erhalten wird und keine zusätzlichen Mittel und Einrichtungen erfordert. By enclosing the actual switch parts in a housing filled with extinguishing gas, not only is a considerable downsizing of the individual switch components possible, which leads to noticeable cost savings, but also the extinguishing gas present in the housing is exploited to achieve a blowing effect in the flat extinguishing chambers, whereby it is essential that the blowing effect in the quenching chambers is inevitably maintained by the special flat quenching chambers and does not require any additional means and equipment.

Dieser Effekt kann damit erklärt werden, dass bei der schnellen Bewegung des jeweiligen Hilfsmessers durch den engen Löschspalt der Flachlöschkammer eine Art Saug-Pumpeffekt erzielt wird, der dazu führt, dass das im Gehäuse enthaltene Löschgas innerhalb des Löschkammerspaltes während eines Ausschaltvorgangs eine relativ grosse Strömungsgeschwindigkeit erhält, die zu einem überraschend schnellen Löschen des auftretenden Lichtbogens führt. This effect can be explained by the fact that during the rapid movement of the respective auxiliary knife, a kind of suction-pump effect is achieved through the narrow quenching gap of the flat quenching chamber, which means that the quenching gas contained in the housing receives a relatively high flow rate within the quenching chamber gap during a switch-off process , which leads to a surprisingly quick extinguishing of the occurring arc.

Unterstützt wird dieses schnelle Löschen des Lichtbogens noch dadurch, dass gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Wandungen der Löschkammern unter Vorspannung flächig aneinanderliegen und damit während des Ausschaltvorgangs ein Lichtbogen-Abquetscheffekt erhalten wird. This rapid extinguishing of the arc is supported by the fact that, according to an advantageous embodiment of the invention, the walls of the quenching chambers lie flat against one another under pretension and thus an arc squeezing effect is obtained during the switch-off process.

Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht das Gehäuse aus einem vollisolierten Gehäuse, wobei die Strombahnanschlüsse als tragende Elemente für die Trennmesser, Hilfsmesser und Löschkammern in der jeweiligen Gehäusewandung fixiert sind. Auf diese Weise übernimmt das Gehäuse die Funktion der sonst notwendigen Stützisolierungen und erhält somit eine Mehrfachfunktion, die sich hinsichtlich der angestrebten Kompaktheit und vor allem auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit der Gesamtkonstruktion günstig auswirkt. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the housing consists of a fully insulated housing, the current path connections being fixed in the respective housing wall as load-bearing elements for the separating knives, auxiliary knives and arcing chambers. In this way, the housing takes on the function of the otherwise necessary support insulation and thus has a multiple function, which has a favorable effect with regard to the desired compactness and, above all, with regard to the economy of the overall construction.

Das vollisolierte Gehäuse ist dabei vorzugsweise mit einer leitfähigen Schicht überzogen, um eine Berührung zu erlauben. The fully insulated housing is preferably covered with a conductive layer in order to allow contact.

Gemäss einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist im Gehäuse ein elektromotorischer Antrieb für die Trennmesser vorgesehen, so dass es bei dieser Variante nicht erforderlich ist, eine Antriebswelle abgedichtet aus dem Gehäuse zu führen, sondern lediglich die Zuführleitungen für den elektromotorischen Antrieb durch die Gehäusewandung geführt werden müssen, was problemfrei möglich ist. According to a further embodiment variant of the invention, an electromotive drive for the cutting knife is provided in the housing, so that in this variant it is not necessary to guide a drive shaft in a sealed manner out of the housing, but rather only the feed lines for the electromotive drive have to be guided through the housing wall what is possible without problems.

Schliesslich besteht eine weitere Ausführungsform der Erfindung darin, jede Phase eines dreiphasigen Systems in einem separaten Gehäuse anzuordnen, wodurch erreicht wird, dass es bei isolierten, bzw. gelöschten Netzen nicht zu Kurzschlüssen zwischen den Phasen kommen kann. Ein mögliches Bersten des Gehäuses durch innere Lichtbögen wird damit ausgeschlossen. Finally, a further embodiment of the invention consists in arranging each phase of a three-phase system in a separate housing, with the result that short circuits between the phases cannot occur in isolated or erased networks. This prevents the housing from bursting due to internal arcing.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigt: The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention, and

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung einer sich durch Fig. 2 shows a corresponding representation of itself

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

648 957 648 957

besondere Kompaktheit auszeichnenden zweiten Ausführungsvariante. special compactness distinguishing second embodiment variant.

Nach der Zeichnung ist in einem dichten Gehäuse 1 ein Lasttrennschalter angeordnet, der über Isolierstützer 3 an einer Wandung des Gehäuses befestigt ist. Dieser Schalter umfasst übliche Hauptstrombahnen, die über gasdichte Anschlüsse 5, 6 aus dem Gehäuse 1 geführt sind und jeweils ein schwenkbar gelagertes Hauptmesser 4 mit zugeordnetem Hilfsmesser 8 aufweisen. Diese Messer sind über einen konventionellen Antrieb betätigbar, wobei die Antriebswelle abdichtend durch die Wandung des Gehäuses 1 geführt ist. Gemäss einer Ausführungsvariante kann innerhalb des Gehäuses ein elektromotorischer Antrieb vorgesehen sein, wobei dann nur die elektrischen Anschlüsse aus dem Gehäuse 1 geführt werden müssen. According to the drawing, a switch disconnector is arranged in a sealed housing 1, which is fastened to a wall of the housing via insulation supports 3. This switch comprises conventional main current paths which are led out of the housing 1 via gas-tight connections 5, 6 and each have a pivotably mounted main knife 4 with an associated auxiliary knife 8. These knives can be actuated by a conventional drive, the drive shaft being sealingly guided through the wall of the housing 1. According to one embodiment variant, an electromotive drive can be provided within the housing, in which case only the electrical connections have to be led out of the housing 1.

Den Hilfsmessern 8 ist jeweils eine Flachlöschkammer 9 zugeordnet. Diese Flachlöschkammer 9 besteht aus einem Paar dicht aneinanderliegender oder mit Vorspannung gegeneinander gedrückter Platten, zwischen denen das Hilfsmesser 8 bewegt wird. A flat quenching chamber 9 is assigned to each of the auxiliary knives 8. This flat quenching chamber 9 consists of a pair of plates lying close together or pressed against one another with pretension, between which the auxiliary knife 8 is moved.

Zur Füllung des Innenraums 2 des Gehäuses 1 ist ein entsprechender Füllanschluss 10 vorgesehen. A corresponding filling connection 10 is provided for filling the interior 2 of the housing 1.

Die Abmessungen sämtlicher sich innerhalb des Gehäuses 1 befindender Teile sind im Vergleich zu den Abmessungen, die dieser Lasttrennschalter in Luft haben müsste, um einen Faktor verringert, der dem Faktor der höheren Isolierfähigkeit des verwendeten Löschgases entspricht. The dimensions of all the parts located within the housing 1 are reduced by a factor which corresponds to the factor of the higher insulating capacity of the extinguishing gas used in comparison to the dimensions which this switch disconnector should have in air.

Im Falle der Verwendung von Schwefelhexafluorid würde der Reduktionsfaktor etwa 4 betragen. In the case of using sulfur hexafluoride, the reduction factor would be about 4.

Entsprechendes gilt auch für die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der Variante gemäss Fig. 1 vor allem dadurch unterscheidet, dass ein vollisoliertes Gehäuse 1 verwendet ist, das gleichzeitig die Funktion der Stützisolierungen 3 übernimmt und dadurch noch zu einem wesentlich kompakteren Gesamtaufbau führt. Sämtliche sich im Gehäuse 1 befindenden Elemente des Lasttrennschalters werden dabei unmittelbar über die Strombahnanschlüsse 5,6 gehalten, die in verstärkt ausgebildeten Bereichen 11 der Gehäusewandung fixiert sind. The same also applies to the embodiment of the invention shown in FIG. 2, which differs from the variant according to FIG. 1 primarily in that a fully insulated housing 1 is used, which at the same time takes over the function of the support insulations 3 and thereby also essentially leads to a more compact overall structure. All the elements of the switch disconnector located in the housing 1 are held directly via the current path connections 5, 6, which are fixed in reinforced regions 11 of the housing wall.

Das vollisolierte Gehäuse ist vorzugsweise mit einer leitfä-5 higen, bezüglich der Strombahnanschlüsse in der erforderlichen Weise beabstandeten Schicht 12 überzogen, um eine Berührung zu ermöglichen. Bei Verwendung geeigneter Steckanschlüsse kann dafür gesorgt werden, dass jeweils der leitende Belag der Stecker mit dem leitenden Belag des Last-lo trennsteckers beim Einstecken der Kabelstecker verbunden wird, wodurch sich eine absolute Berührsicherheit erzielen lässt. The fully insulated housing is preferably covered with a conductive layer 12, which is spaced apart with respect to the current path connections in the required manner, in order to enable contact. If suitable plug connections are used, it can be ensured that the conductive covering of the plug is connected to the conductive covering of the load-lo disconnect plug when the cable plug is inserted, so that absolute safety against contact can be achieved.

In gleicher Weise wie bei der Ausführungsvariante nach Fig. 1 kann auch bei der Ausführungsform nach Fig. 2 inner-15 halb des Gehäuses ein elektromotorischer Antrieb vorgesehen sein. In the same way as in the embodiment variant according to FIG. 1, an electromotive drive can also be provided in the embodiment according to FIG. 2 inside the housing.

In dem jeweiligen Gehäuse 1 können alle drei Phasen eines dreiphasigen Systems untergebracht sein, aber es ist gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung auch vorgesehen, 20 jede Phase eines dreiphasigen Systems in einer separaten Kammer anzuordnen, wodurch es bei isolierten bzw. gelöschten Netzen, wie es der deutschen Praxis entspricht, nicht zu Kurzschlüssen zwischen den Phasen kommen kann. Damit wird ein mögliches Bersten des Gehäuses durch innere Licht-25 bögen ausgeschlossen. All three phases of a three-phase system can be accommodated in the respective housing 1, but it is also provided according to one embodiment of the invention to arrange each phase of a three-phase system in a separate chamber, which means that it is possible in isolated or extinguished networks, as is the case in the art corresponds to German practice, can not lead to short circuits between the phases. This prevents the housing from bursting due to internal arcs.

Überraschend ist es bei allen Ausführungsformen der Erfindung, dass es mit einer derart verkleinerten Anordnung gelingt, ohne zusätzliche Blaseinrichtungen den beim Abschalten in den Löschkammern auftretenden Lichtbogen 30 zu löschen. Dies wird gemäss der Erfindung durch die Verwendung von Flachlöschkammern sichergestellt, die einen sich besonders vorteilhaft auswirkenden Pump-Blaseffekt erbringen und somit gewährleisten, dass das im Gehäuseinnenraum 2 enthaltene Löschgas im Löschgasspalt derart 35 beschleunigt wird, dass der benötigte Blaseffekt sich zwangsläufig und ohne sonstigen zusätzlichen Massnahmen einstellt. It is surprising in all embodiments of the invention that it is possible with such a reduced size arrangement to extinguish the arc 30 which occurs in the quenching chambers when it is switched off without additional blowing devices. According to the invention, this is ensured by the use of flat extinguishing chambers which produce a pump-blowing effect which has a particularly advantageous effect and thus ensure that the extinguishing gas contained in the housing interior 2 is accelerated in the extinguishing gas gap 35 in such a way that the required blowing effect is inevitable and without any other additional Measures.

ü ü

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

648 957

1.Switch-disconnectors, in particular for medium-voltage systems with the number of main and auxiliary current paths corresponding to the number of phases, each main current path being assigned a pivotably mounted disconnecting knife and each auxiliary current path being associated with an auxiliary knife connected to the associated disconnecting knife and interacting with a quenching chamber, and all disconnecting knives via one drive Can be actuated, characterized in that the switch, with the current path and drive connections (5, 6, 7) leading out, is provided with at least one sealed housing (1) filled with extinguishing gas and its dimensions correspond to the factor of the higher insulating effect compared to the air of the extinguishing gas is reduced, and that the quenching chambers (9) are designed as flat quenching chambers with walls resting on the respective auxiliary knife (8).

2. Switch-disconnector according to claim 1, characterized in that sulfur hexafluoride (SFa) is used as the extinguishing gas.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Switch disconnector according to claim 1, characterized in that the housing (1) consists at least partially of insulating material.

4. Switch-disconnector according to claim 1, characterized in that the walls of the flat arcing chamber (9) lie flat against one another under pretension.

5. Switch-disconnector according to claim 1, characterized in that a shaft (7) sealed out of the respective housing (1) is guided as the drive connection.

6. Switch-disconnector according to claim 1, characterized in that an electromotive drive for the disconnecting knife is provided in the housing (1).

7. Switch disconnector according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (1) consists of a fully insulated housing, and that the current path connections (5, 6) are fixed as supporting elements for the disconnecting knife, auxiliary knife and arcing chamber in the respective housing wall.

8. Switch-disconnector according to claim 7, characterized in that the housing wall is reinforced in the region of a current path connection.

9. Switch disconnector according to claim 7 or 8, characterized in "that the fully insulated housing is coated with a conductive layer.

10. Switch-disconnector according to one of the preceding claims, characterized in that each phase of a three-phase system is arranged in a separate housing.