CH660095A5

CH660095A5 - Schaltfeld.

Info

Publication number: CH660095A5
Application number: CH3590/83A
Authority: CH
Inventors: Riccardo Berta; Blaise Perrenoud
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1983-06-30
Filing date: 1983-06-30
Publication date: 1987-03-13
Also published as: DE3329404A1; FR2548473A1; FR2548473B1; DE3329404C2

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrphasiges Schaltfeld gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei Schaltfeldern ist es üblich pro Phase eine Kapselung für Phasenleiter, Schalter, Trenner, Erdungstrenner, Stromwandler und andere Apparate vorzusehen. Hierbei werden wie etwa aus den Brown Boveri Mitt. 60, 1973, S. 178 ff. bekannt ist, bei einem Schaltfeld mit Generatorschaltern sämtliche im Schaltfeld vorgesehenen Apparate in geeigneter Weise für Ein- und Ausbau aufeinander abgestimmt.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Schaltfeld der gattungsge-mässen Art zu schaffen, welches sich durch einfache Montage und Wartung auszeichnet und dessen Raumbedarf durch geeignete Anordnung der einzelnen Apparate gering gehalten ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Das erfin-dungsgemässe mehrphasige Schaltfeld zeichnet sich insbesondere durch grosse Montage- und Wartungsfreundlichkeit und durch einen geringen Raumbedarf in axialer Richtung der Kapselung der einzelnen Phasen des Schaltfeldes aus.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen im wesentlichen axial geführten Schnitt durch ein Teilstück einer zylinderförmigen Kapselung einer Phase eines erfindungsgemäss ausgeführten Schaltfeldes, und

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen längs II-II um die Zylinderachse der Kapselung rotationssymmetrisch geführten Schnitt durch das Teilstück gemäss Fig. 1.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Teilstück ist vorzugsweise im Zuge einer Phase einer Generatorableitung vorgesehen. Dieses Teilstück wird nach aussen durch eine mit Luft von geringem Überdruck, beispielsweise mit 1,02 - 1,10 bar, gefüllte und aus Metall, wie etwa Aluminium, bestehende zylinderförmige Kapselung 1 begrenzt. Die Kapselung 1 ist im wesentlichen zur Führung von Kompensationsströmen vorgesehen. Durch den geringen Überdruck wird vor allem das Eindringen von Staub in die Kapselung 1 vermieden. Längs der Zylinderachse der Kapselung 1 ist ein auf nicht dargestellten Isolatoren abgestützter Phasenleiter 2 vorgesehen, welcher in einem zylinderförmig ausgebildeten Anschlussstück 3 endet. Auf der Aussen-fläche des Anschlussstückes 3 sind die einen Enden von flexiblen Leiterbändern 4, welche beispielsweise als Kupferlitze ausgebildet sein können, lösbar befestigt. Die anderen Enden der Leiterbänder 4 sind an einem zylinderförmigen Anschlussstück 5 eines ebenfalls in der Kapselung 1 angeordneten Schalters 6, beispielsweise eines Leistungsschalters oder eines Trennschalters, welche auch in Serie geschaltet in der Kapselung vorgesehen sein können, lösbar befestigt.

Durch die zylinderförmige Ausbildung der Anschlussstücke 3 und 5 ist es möglich, bei gleichbleibenden Abmessungen der Anschlussstücke 3 und 5 die Anzahl der Leiterbänder 4 dem Nennstrom des Schaltfeldes anzupassen.

Die einzelnen Leiterbänder 4 sind in ihrer Mitte auf der Aussenfläche eines vorzugsweise aus Isolierstoff oder einem oberflächenisolierten Metall bestehenden Ringes 7 abgestützt. Hierdurch wird mit einfachen Mitteln ein Stromübergang vom Phasenleiter 2 auf den Schalter 6 erreicht, welcher unabhängig von der Wärmeausdehnung und der Tolaranzgenauigkeit der stromleitenden Teile der Schaltfeldphase ist und welcher gleichzeitig grosse elektrodynamische Kräfte aufnehmen kann. Ein definierter Abstand der Leiterbänder 4 nach aussen wird dadurch erreicht, dass der Ring 7 gegenüber einem taillenförmig eingeschnürten Mittelteil an den Stirnseiten aufgeweitet ist. Bei dieser Gestaltung des Ringes 7 können die Leiterbänder 4 im Mittelteil des Ringes 7 gegebenenfalls auch durch eine — in den Figuren nicht dargestellte — Bandage auf der Aussenfläche des Ringes 7 gehalten werden. Hierdurch wird mit Sicherheit eine Verringerung des Abstandes zwischen stromführender Verbindung und Kapselung vermieden.

Die flexible Verbindung zwischen den Anschlussstücken 3 und 5 ist von einem Ringkern 8 eines induktiven Stromwandlers umfasst. Der Ringkern 8 ist mittels Haltelaschen 9 an einem auf die Innenfläche der Kapselung 1 geschweissteri Haltering 10 befestigt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Haltelaschen 9 längs des Umfangs des Halteringes 10 symmetrisch zu einem Anschlusskasten 11 des Stromwandlers angeordnet, in welchem die auf dem Ringkern 8 befindlichen Sekundärwicklungen des Stromwandlers verklemmt sind. Der Ringkern 8 ist auf Schienen 12 gestützt, auf denen er nach Lösen der Haltelaschen 9 und nach Abklemmen der Sekundärwicklungen längs der Zylinderachse der Kapselung 1 in die in Fig. 1 gestrichelt eingetragene Position 8' verschoben werden kann.

Gegenüber dem Ringkern 8 des Stromwandlers durchsetzt ein Gehäuse 13 eines als Drehtrenner ausgebildeten Erdungsschalters 14 die Kapselung 1. Das Gehäuse 13 ist an der Kapselung 1 befestigt und dient als Lager für eine die Kapselung 1 im Gehäuse 13 durchdringende Welle 15 des Erdungsschalters 14. An dem im Inneren der Kapselung 1 befindlichen Ende der

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Welle ist ein Schwenkarm 16 (in Fig. 1 vom Wandlerkern 8 abgedeckt und daher gestrichelt dargestellt), am ausserhalb der Kapselung 1 befindlichen Ende ein Schwenkarm 17 angebracht. Die Schwenkarme 16 bzw. 17 sind um ca. 90° gegeneinander versetzt und sind an ihren von den Befestigungspunkten auf der Welle 15 abgewandten Enden jeweils als Messerkontakt 18 bzw. 19 ausgebildet. Die Messerkontakte 18 bzw. 19 arbeiten mit Zangenkontakten 20 bzw. 21 zusammen, welche beispielsweise aus übereinander geschichteten, U-förmig gestanzten Kontaktlamellen 22 bestehen können. Der mit dem Messerkontakt 18 zusammenarbeitende Zangenkontakt 20 ist am zu erdenden Teil des Schalters 6, der mit dem Messerkontakt 19 zusammenarbeitende Zangenkontakt 21 auf der Kapselung 1 befestigt, kann aber auch an irgendeinem anderen geerdeten Teil, wie etwa einer Nullpunktverbindung, angebracht sein.

Durch die um 90° gegeneinander versetzte Anordnung der Schwenkarme 16 und 17 wird erreicht, dass die feststehenden Zangenkontakte 20 und 21 an bevorzugten Stellen des zu erden-ten Teils des Schalters 6 und der Kapselung 1 angebracht werden können. Der im Inneren der Kapselung 1 befindliche Schwenkarm 16 kann sich dann von der in den Figuren gestrichelt eingezeichneten Einschaltstellung 16' des Erdungsschalters 14 in den zwischen Kapselung 1 und Wandlerkern 8 befindlichen feldfreien Raum bewegen, so dass der Erdungsschalter 14 im Ausschaltzustand, wenn also das Schaltfeld in Betrieb ist, einen grossen Isolationsabstand aufweist und gleichzeitig die Verteilung des elektrischen Feldes in der Kapselung nicht beein-flusst. Ausserdem wird hierdurch erreicht, dass die Kapselung 1 jeder Phase des erfindungsgemässen Schaltfeldes unter Beibehaltung der durch die Bauform des Stromwandlers bedingten radialen Bemessung gleichzeitig in axialer Richtung gegenüber vergleichbaren Anordnungen verkürzt ist.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, befinden sich im Gehäuse 13 des Erdungsschalters 14 die Welle 15 abstützende Lagerelemente 23, welche gleichzeitig als Dichtung wirken. Darüber hinaus ist in Fig. 2 auch ein metallisches Tragteil 24 dargestellt, welche die Kapselung abstützt und zugleich den Sockel des Schalters 6 dichtend umgibt. Sollen bei diesem Schaltfeld aus Montageoder Wartungsgründen Eingriffe vorgenommen werden, so wird nach Abschalten des Stromes bei geöffnetem Schalter 6 der Erdungsschalter 14 durch einen nicht dargestellten und auf diese Welle 15 wirkenden Antrieb betätigt. Dieser Antrieb wirkt gleichzeitig auf entsprechende Erdungsschalter weiterer Phasen des Schaltfeldes. Der Schwenkarm 16 wird in die gestrichelt eingezeichnete Position 16' und entsprechend der Schwenkarm 17 in die gestrichelt eingezeichnete Position 17' überführt. In die-s sen Positionen sind die nun mit 18' bzw. 19' bezeichneten Messerkontakte in Eingriff mit den Zangenkontakten 20 bzw. 21, so dass gemäss Fig. 1 der zu erdende Teil des Schalters 6 über den Zangenkontakt 20, den Messerkontakt 18, den Schwenkarm 16, die Welle 15, den Schwenkarm 17, den Messerkontakt io 19 und den Zangenkontakt 21 mit der geerdeten Kapselung 1 verbunden ist.

Nun kann ein Deckel 25 der Kapselung 1 geöffnet und können Montage- und Wartungsarbeiten im Inneren der Kapselung 1 ausgeführt werden. Zu diesem Zweck werden zunächst die i5 Haltelaschen 9 entfernt und die Anschlussklemmen der Sekundärwicklungen des Stromwandlers im Anschlusskasten 11 gelöst. Der Ringkern 8 kann nun längs der Schienen 12 in die Position 8' verschoben werden. Die flexible Verbindung zwischen den Anschlussstücken 3 und 5 kann gelöst und die Leiterbänder 20 4 können zusammen mit dem Ring 7 entfernt werden. Der Abstand zwischen den Anschlussstücken 3 und 5 ist grösser als der Ringkern 8 des Stromwandlers in axialer Richtung erstreckt ist. Es ist daher möglich, den Ringkern 8 aus der Kapselung 1 herauszunehmen und ihn durch einen anderen Ringkern zu erset-25 zen oder den Ringkern ausserhalb der Kapselung 1 um 180° zu drehen und ihn dann wieder in die Kapselung einzusetzen. Im letztgenannten Fall ist die Polarität des Stromwandlers geändert. Wegen der symmetrisch zum Anschlusskasten 11 angeordneten Haltelaschen 9 bereitet eine solche Kehrung des Ringker-30 nes keinerlei Befestigungsprobleme.

Sobald der Ringkern 8 entfernt ist, können problemlos weitere Montage- und Wartungsarbeiten an anderen Apparaten der betroffenen Phase des Schaltfeldes, wie Erdungsschalter 14 oder Schalter 6, durchgeführt werden.

Nach Beendigung der Montage- und Wartungsarbeiten wird die flexible Verbindung zwischen den Anschlussstücken 3 und 5 wieder hergestellt, der Ringkern 8 montiert und der Deckel 25 geschlossen. Der Erfindungsschalter wird durch Betätigung der 40 Welle 15 geöffnet, wobei der Schwenkarm 16 in die dielektrisch günstige und raumsparend angeordnete Lage zwischen Kapselung 1 und Ringkern 8 geführt wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

660 095

1. Mehrphasiges Schaltfeld, bei dem jeder Phasenleiter im Zuge einer Ableitung gemeinsam mit mindestens einem Schalter, einem Erder und einem Stromwandler in einer zumindest teilweise zylinderförmig ausgebildeten Kapselung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenleiter (2) über einen flexiblen Anschluss mit dem Schalter (6) verbunden ist,

dass der Stromwandler einen Ringkern (8) aufweist, welcher den flexiblen Anschluss umfasst, und dass der Erder (14) als Drehtrenner ausgebildet ist und mindestens einen Schwenkarm

(16) aufweist, welcher bei geöffnetem Erder (14) zwischen Ringkern (8) und Kapselung (1) liegt.

2. Schaltfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Anschluss Leiterbänder (4) enthält, deren Ende auf zylinderförmigen Anschlussstücken (3, 5) des Phasenleiters (2) und des Schalters (6) lösbar befestigt sind, und welche mittig auf einem Ring (7) abgestützt sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schaltfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (7) ein taillenförmig eingeschnürtes Mittelteil enthält, gegenüber dem seine Stirnseiten aufgeweitet sind.

4. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (8) längs mindestens einer Schiene (12) in Richtung der Zylinderachse der Kapselung (1) verschiebbar ist.

5. Schaltfeld nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (8) an Befestigungspunkten, die als Haltelaschen (9) ausgebildet sind, gehalten ist, welche längs des Um-fangs der Kapselung (1) symmetrisch zu einem Anschlusskasten (11) zum Verklemmen von auf dem Ringkern (8) befindlichen Sekundärwicklungen verteilt angeordnet sind.

6. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet; dass der Erder (14) einen weiteren Schwenkarm

(17) aufweist und dass dieser Schwenkarm (17) ausserhalb der Kapselung (1) und gegenüber dem in der Kapselung (1) befindlichen Schwenkarm (16) verdreht angeordnet ist und mit dem in der Kapselung (1) befindlichen Schwenkarm (16) in elektrisch leitender Verbindung steht.

7. Schaltfeld nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den von der Welle (15) abgewandten Enden der Schwenkarme (15, 17) Messerkontakte (18, 19) vorgesehen sind, welche mit Zangenkontakten (20, 21) in Eingriff bringbar sind, welche auf dem zu erdenden Teil des Schalters (6) und auf der Kapselung (1) angebracht sind..