CH659914A5 - Hochspannungsschalter mit einschaltwiderstand. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsschalter mit Einschaltwiderstand nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Solche Schalter sind beispielsweise aus der DE-OS 2 108 915 und aus der CH-PS 579 819 bekannt.

Bei dem Schalter gemäss der DE-OS 2 108 915 ist der erste Raum mit der Hauptschaltstelle gasdicht vom zweiten Raum mit der Hilfsschaltstelle und dem Einschaltwiderstand getrennt. Dies bedeutet, dass für beide Räume Einrichtungen vorhanden sein müssen, um den Zustand (Dichte, Druck) des Isoliergases, beispielsweise SFé, in diesen Räumen zu überwachen. Dies bedeutet auch — im Falle von Schaltern für Freiluftaufstellung —, dass besondere Massnahmen erforderlich sind, um das Gas in beiden Räumen aufzuheizen, damit es bei niedrigen Aussen-temperaturen nicht kondensiert. Daher ist für diesen Schalter ein nicht erheblicher Aufwand an Hilfsaggregaten erforderlich, was die Wartung erschwert.

Beim Schalter gemäss der CH-PS 579 819 dagegen steht der erste Raum mit der Hauptschaltstelle über dessen festes, rohr-förmig ausgebildetes Schaltstück in freier Strömungsverbindung mit dem zweiten Raum, in welchem die Hilfsschaltstelle und der Einschaltwiderstand angeordnet sind. Bei diesem Schalter ist sehr wohl die Überwachung des Zustandes des Isoliergases und dessen allfällige Aufheizung (bei Freiluftaufstellung) erheblich vereinfacht, doch wird diese Vereinfachung gegen einen wesentlichen Nachteil eingehandelt. Der unweigerlich beim Abschalten eines Stromes entstehende Schaltlichtbogen erzeugt bekanntlich einen erheblichen Druckstoss und vermag ausserdem einen Teil des in seinem Bereich befindlichen Isoliergases zu zersetzen. Die Zersetzungsprodukte sind — namentlich bei SF6 — sehr aggressiv. Diese aggressiven Zersetzungsprodukte können nun beim Schalter gemäss der CH-PS 579 819 frei zirkulieren, und diese Zirkulation wird sogar noch durch das Druck-und Temperaturgefälle zwischen den beiden Räumen begünstigt. Die Zersetzungsprodukte können somit auch in den Raum gelangen, in welchen der Einschaltwiderstand angeordnet ist. Es hat sich nun gezeigt, dass das Material des Einschaltwiderstandes sehr empfindlich auf diese Zersetzungsprodukte reagiert und dadurch seine Eigenschaften verändert, was zu Betriebsstörungen des Schalters führen kann.

Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Hochspannungsschalters der eingangs genannten Art, bei dem die Überwachung des Zustandes des Druckgases ebenso einfach ist wie beim Schalter gemäss der CH-PS 579 819, bei dem aber der Einschaltwiderstand weitgehend geschützt ist.

Zu diesem Zweck weist der vorgeschlagene Hochspannungsschalter die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale auf.

Da der zweite Raum stets in Strömungsverbindung mit dem ersten Raum steht, ist nur eine Überwachungseinrichtung für den Zustand des Isoliergases und gegebenenfalls auch nur eine Heizung für dasselbe erforderlich. Allfällige Zersetzungsprodukte, die nur im ersten Raum, nämlich bei der Hauptschaltstelle, entstehen können, lagern sich am Adsorbermaterial des Filters an und können somit den Einschaltwiderstand im zweiten Raum nicht erreichen. Wenn ein durch einen Schaltlichtbogen erzeugter Druckstoss erfolgt, schliesst das Ventil, und Zersetzungsprodukte enthaltendes Isoliergas kann nur noch durch die Drosselöffnung fliessen, d.h. in geringeren Mengen und mit gedrosselter Geschwindigkeit durch das Filter, so dass ausreichend Verweilzeit für eine Adsorption der Zersetzungsprodukte bleibt. Ist der Druckstoss abgeklungen, öffnet das Ventil wieder, und das Isoliergas kann wieder, zwar immer durch das Filter, zwischen dem ersten und dem zweiten Raum zirkulieren. Dies ist besonders bei Schaltern für Freiluftaufstellung wichtig. Das Filter hält somit die Zersetzungsprodukte nicht nur vom zweiten Raum fern, sondern absorbiert allmählich auch die im ersten Raum verbliebenen Zersetzungsprodukte.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des vorgeschlagenen Hochspannungsschalters sind in den abhängigen Patentansprüchen umschrieben.

Die Erfindung ist nachstehend rein beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Druckgasschalter für Freiluftaufstellung, bei dem Teile weggebrochen sind, und

Fig. 2 in grösserem Massstab einen schematischen Schnitt durch den in Fig. 1 mit der gestrichelten Linie II umrahmten Teil des Schalters, und zwar links in Normalstellung und rechts in der Stellung während der Dauer eines Schaltlichtbogens.

Der in Fig. 1 dargestellte Schalter 10 weist einen Stützisolator 11 auf, auf dem ein aus zwei Teilen 12, 13 bestehendes Getriebegehäuse abgestützt ist. Zu beiden Seiten ist am Teil 12 über ein Zwischengehäuse 29 je ein Isolator 14, 15 angeflanscht. In den Isolatoren 14 und 15 sind — wie für den Isolator 14 gezeigt — je eine Hilfsschaltstelle 14' und in Serie dazu ein Einschaltwiderstand 14' ' angeordnet. Die Hilfsschaltstellen in den Isolatoren 14 und 15 werden durch ein gemeinsames Hebelgetriebe 21 betätigt, das von einer den Stützisolator 11 durchsetzenden Antriebsstange 19 ausgeht. Die zu den Hilfsschaltstellen 14' führenden Schaltstangen sind mit 22 bezeichnet.

Zu beiden Seiten des Teils 13 ist je ein Isolator 16, 17 angeflanscht. In diesen ist — wie für den Isolator 16 gezeigt — je eine Hauptschaltstelle 16' untergebracht, deren bewegliches Kontaktstück mit 24 bezeichnet ist, das seinerseits über ein von der Antriebsstange 19 ausgehendes Hebelgetriebe 20 antreibbar ist.

Die Hilfsschaltstelle 14' mit dem Einschaltwiderstand 14' ' ist einerseits durch das Getriebegehäuse 12, 13 und andererseits mittels eines Leiters 18 parallel zur zugeordneten Hauptschaltstelle 16' geschaltet.

Der gesamte Innenraum des Schalters 10, nämlich die Innenräume der Isolatoren 14, 15, 16, 17 sowie des Stützisolators

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11 und auch der Innenraum des Getriebegehäuses 12, 13 ist mit einem Isoliergas, z.B. SF«, unter Druck gefüllt, das sozusagen ungehindert in diesen Innenräumen zirkulieren kann.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Man erkennt in dieser Figur das gasdicht am Getriebegehäuse 12 angeflanschte Zwischengehäuse 29 und den daran ebenfalls gasdicht angeflanschten Isolator 14. Im Inneren des Zwischengehäuses 29 ist an diesem ein zentraler Stutzen 23 angeformt, in den ein Führungseinsatz 25 eingeschraubt ist. An dem dem Getriebegehäuse

12 zugekehrten Ende trägt der Führungseinsatz 25 einen Flansch 27, dessen Umfang mittels einer Dichtung 26 gegen die Innenseite des Stutzens 23 abgedichtet ist. Im Flansch 27 ist ausserdem ein Kranz von axial durchgehenden Durchlässen 28 vorhanden. Die Schaltstange 22 erstreckt sich axial verschiebbar durch den Führungseinsatz 25 hindurch und ist mittels einer Dichtung 30 gegen diesen abgedichtet.

In der Seitenwand des Stutzens 23 sind radial durchgehende Öffnungen 31 vorhanden, die ihrerseits auf der Aussenseite des Stutzens 23 durch ein Absorbermaterial (z.B. aktivierte Tonerde) enthaltende Filterbeutel 32 abgedeckt sind.

Zwischen dem Flansch 27 und der dem Getriebegehäuse 12 zugekehrten Stirnwand des Zwischengehäuses 29 ist auf der Schaltstange 22 ein ringscheibenförmiger Ventilteller 33 verschiebbar gelagert. Dieser ist so bemessen, dass er den Kranz der Durchlässe 28 abzudecken vermag. Der Ventilteller 33 nimmt normalerweise die in Fig. 2 links gezeigte Stellung ein, in der er von einer Feder 34 gehalten wird. Im Ventilteller 33 sind schliesslich ebenso viele und in der gleichen Anordnung verteilte Drosselöffnungen 35 vorgesehen, als Durchlässe 28 vorhanden sind.

Aus dem Gesagten geht hervor, dass der Innenraum des Getriebegehäuses 12 stets in Strömungsverbindung mit dem Innenraum des Isolators 14 ist, allerdings stets über die Filterbeutel 32. Bei einem Ausschalthub entsteht an den in den Isolatoren 16, 17 untergebrachten Hauptschaltstellen unweigerlich ein Schaltlichtlogen, der, wie eingangs erwähnt, einen Druckstoss s und die Erzeugung von Zersetzungsprodukten des Isoliergases zur Folge hat. Dieser Druckstoss pflanzt sich praktisch mit Schallgeschwindigkeit auch in das Getriebegehäuse 12, 13 und in den Stützisolator 11 fort. Der Druckstoss hat aber auch zur Folge, dass der Ventilteller 33 in Schliessstellung gedrängt wird, io so dass der aus dem Getriebegehäuse 12, 13 anstehende Überdruck nur noch durch die Drosselöffnungen 35 in das Zwischengehäuse 29 und hier durch die Filterbeutel 32 hindurch in den Innenraum des Isolators 14 (bzw. 15) sich entladen kann. Da die Drosselöffnungen 35 die durchgelassene Strömungspha-15 se des gegebenenfalls mit Zersetzungsprodukten verseuchten Isoliergases ganz erheblich vermindern, bleibt dem Adsorptionsmaterial ausreichend Zeit, um die Zersetzungsprodukte wirksam zu adsorbieren.

Sobald der Druckausgleich näherungsweise wieder hergestellt ist, öffnet der Ventilteller 33 wieder die Durchlässe 28, so dass der im Zwischengehäuse 29 vorhandene Durchflussquerschnitt zwischen dem Innenraum des Getriebegehäuses 12 und jenem des Isolators 14 wieder vergrössert wird, womit die Zirkulation des Isoliergases wieder erleichtert ist.

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Während beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Drosselöffnungen 35 im Ventilteller 33 selbst ausgebildet sind, können sie selbstverständlich auch im Stutzen 23 zwischen der Dichtung 26 und der dem Getriebegehäuse 12 zugekehrten 30 Stirnwand des Zwischengehäuses ausgebildet sein, wobei dann Bedacht darauf zu nehmen ist, dass die Filterbeutel 32 auch diese Drosselöffnungen abdecken.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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1. Hochspannungsschalter mit Einschaltwiderstand, mit wenigstens einer Hauptschaltstelle und einer zu dieser parallel geschalteten Reihenschaltung einer Hilfsschaltstelle und eines Einschaltwiderstandes, wobei die Hauptschaltstelle in einem ersten und die Hilfsschaltstelle mit dem Einschaltwiderstand in einem zweiten Raum angeordnet ist, wobei beide Räume mit einem Isoliergas unter Druck gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste mit dem zweiten Raum über ein bei einem Druckgefälle zum zweiten Raum hin schliessendes Ventil und über eine Drosselöffnung in Strömungsverbindung steht, wobei ein ein Adsorbermaterial enthaltendes Filter dem Ventil und der Drosselöffnung in Richtung auf den zweiten Raum hin nachfolgend angeordnet ist.

2. Hochspannungsschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselöffnung (35) im Schliessteil (33) des Ventils ausgebildet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Hochspannungsschalter nach Patentanspruch 1, bei dem der erste Raum und der zweite Raum von einem gemeinsamen Getrieberaum ausgehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil und das Filter in einem den Getrieberaum mit dem zweiten Raum verbindenden Zwischengehäuse (29) angeordnet sind.

4. Hochspannungsschalter nach Patentanspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein gegen die Wirkung einer Druckfeder (34) schliessendes Tellerventil (33) ist.

5. Hochspannungsschalter nach Patentanspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter mit dem Adsorbermaterial als mit Adsorbermaterial gefüllter Beutel ausgebildet ist, der den zum zweiten Raum führenden Auslass des Ventils und der Drosselöffnung überspannt.