CH660095A5

CH660095A5 - CONTROL PANEL.

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; DE3329404C2; FR2548473B1

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrphasiges Schaltfeld gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The invention relates to a multi-phase switch panel according to the preamble of patent claim 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. With switchgear panels, it is customary to provide encapsulation for phase conductors, switches, disconnectors, earthing switches, current transformers and other devices per phase. Here, as is known, for example, from Brown Boveri Mitt. 60, 1973, p. 178 ff., In a switchgear panel with generator switches, all apparatuses provided in the switchgear panel are matched to one another in a suitable manner for installation and removal.

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. It is an object of the invention to provide a control panel of the generic type which is distinguished by simple assembly and maintenance and the space requirement is kept small by suitable arrangement of the individual apparatuses.

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. This object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1. The multiphase control panel according to the invention is particularly characterized by great ease of assembly and maintenance and by a small space requirement in the axial direction of the encapsulation of the individual phases of the control panel.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing.

Hierbei zeigen: Here show:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen im wesentlichen axial geführten Schnitt durch ein Teilstück einer zylinderförmigen Kapselung einer Phase eines erfindungsgemäss ausgeführten Schaltfeldes, und 1 is a plan view of an essentially axially guided section through a section of a cylindrical encapsulation of a phase of a switch panel designed according to the invention, and

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen längs II-II um die Zylinderachse der Kapselung rotationssymmetrisch geführten Schnitt durch das Teilstück gemäss Fig. 1. FIG. 2 is a plan view of a section through the section according to FIG. 1 that is rotationally symmetrical about the cylinder axis of the encapsulation along II-II.

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. The section shown in FIGS. 1 and 2 is preferably provided in the course of a phase of a generator derivation. This section is delimited on the outside by a cylindrical encapsulation 1 filled with air of low overpressure, for example at 1.02-1.10 bar, and consisting of metal, such as aluminum. The encapsulation 1 is essentially provided for guiding compensation currents. The slight overpressure primarily prevents dust from entering the encapsulation 1. Provided along the cylinder axis of the encapsulation 1 is a phase conductor 2 which is supported on insulators (not shown) and which ends in a cylindrical connecting piece 3. On the outer surface of the connector 3, the one ends of flexible conductor strips 4, which can be formed, for example, as copper strands, are releasably attached. The other ends of the conductor strips 4 are detachably fastened to a cylindrical connecting piece 5 of a switch 6 likewise arranged in the encapsulation 1, for example a circuit breaker or a disconnector, which can also be provided in series in the encapsulation.

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. Due to the cylindrical design of the connecting pieces 3 and 5, it is possible to adapt the number of conductor strips 4 to the nominal current of the switch panel with the same dimensions of the connecting pieces 3 and 5.

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. The individual conductor strips 4 are supported in their center on the outer surface of a ring 7, which is preferably made of insulating material or a surface-insulated metal. As a result, a current transfer from the phase conductor 2 to the switch 6 is achieved with simple means, which is independent of the thermal expansion and the tolarance accuracy of the current-conducting parts of the switching field phase and which can simultaneously absorb large electrodynamic forces. A defined distance of the conductor strips 4 to the outside is achieved in that the ring 7 is widened at the end faces in relation to a waist-like constricted central part. With this design of the ring 7, the conductor strips 4 in the middle part of the ring 7 can optionally also be held on the outer surface of the ring 7 by a bandage (not shown in the figures). As a result, a reduction in the distance between the current-carrying connection and the encapsulation is reliably avoided.

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. The flexible connection between the connecting pieces 3 and 5 is encompassed by a ring core 8 of an inductive current transformer. The ring core 8 is fastened by means of holding tabs 9 to a holding ring 10 welded onto the inner surface of the encapsulation 1. As can be seen from Fig. 2, the retaining tabs 9 are arranged along the circumference of the retaining ring 10 symmetrically to a junction box 11 of the current transformer, in which the secondary windings of the current transformer located on the toroidal core 8 are clamped. The toroidal core 8 is supported on rails 12, on which it can be displaced along the cylinder axis of the encapsulation 1 into the position 8 'shown in broken lines in FIG. 1 after loosening the retaining tabs 9 and after disconnecting the secondary windings.

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 Compared to the toroidal core 8 of the current transformer, a housing 13 of an earthing switch 14 designed as a rotary isolator passes through the encapsulation 1. The housing 13 is fastened to the encapsulation 1 and serves as a bearing for a shaft 15 of the earthing switch 14 penetrating the encapsulation 1 in the housing 13 inside the encapsulation 1 end of the

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

660 095 660 095

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. Shaft is a swivel arm 16 (covered by the converter core 8 in FIG. 1 and therefore shown in broken lines), and a swivel arm 17 is attached to the end located outside the encapsulation 1. The swivel arms 16 and 17 are offset from one another by approximately 90 ° and are each designed as knife contacts 18 and 19 at their ends facing away from the fastening points on the shaft 15. The knife contacts 18 and 19 work together with pliers contacts 20 and 21, which can consist, for example, of stacked, U-shaped stamped contact blades 22. The tong contact 20 cooperating with the knife contact 18 is attached to the part of the switch 6 to be earthed, the tong contact 21 cooperating with the knife contact 19 is attached to the encapsulation 1, but can also be attached to any other earthed part, such as a zero-point connection.

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. The 90 ° offset arrangement of the swivel arms 16 and 17 means that the fixed pliers contacts 20 and 21 can be attached at preferred locations on the part of the switch 6 and the encapsulation 1 to be earthed. The swivel arm 16 located inside the encapsulation 1 can then move from the switch-on position 16 'of the earthing switch 14 shown in dashed lines in the figures into the field-free space between the encapsulation 1 and converter core 8, so that the earthing switch 14 is in the off state, that is to say when the switch panel is switched off is in operation, has a large insulation distance and at the same time does not influence the distribution of the electrical field in the encapsulation. In addition, this ensures that the encapsulation 1 of each phase of the switch panel according to the invention is shortened in the axial direction compared to comparable arrangements while maintaining the radial dimensioning caused by the design of the current transformer.

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. As can be seen in FIG. 2, there are bearing elements 23 supporting the shaft 15 in the housing 13 of the earthing switch 14, which at the same time act as a seal. In addition, a metallic support part 24 is also shown in FIG. 2, which supports the encapsulation and at the same time surrounds the base of the switch 6 in a sealing manner. If interventions are to be carried out in this switch panel for assembly or maintenance reasons, after switching off the current with the switch 6 open, the earthing switch 14 is actuated by a drive (not shown) and acting on this shaft 15. This drive also acts on corresponding earthing switches in other phases of the switch panel. The swivel arm 16 is transferred to the position 16 'shown in dashed lines and, accordingly, the swivel arm 17 is moved to the position 17' shown in dashed lines. In these positions, the knife contacts, now designated 18 'and 19', are in engagement with the pliers contacts 20 and 21, so that, according to FIG. 1, the part of the switch 6 to be grounded via the pliers contact 20, the knife contact 18, the swivel arm 16, the shaft 15, the swivel arm 17, the knife contact io 19 and the pliers contact 21 is connected to the grounded encapsulation 1.

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. Now a cover 25 of the encapsulation 1 can be opened and assembly and maintenance work can be carried out inside the encapsulation 1. For this purpose, the i5 retaining tabs 9 are first removed and the connection terminals of the secondary windings of the current transformer in the connection box 11 are released. The ring core 8 can now be moved along the rails 12 into the position 8 '. The flexible connection between the connecting pieces 3 and 5 can be released and the conductor strips 20 4 can be removed together with the ring 7. The distance between the connecting pieces 3 and 5 is greater than the toroidal core 8 of the current transformer extends in the axial direction. It is therefore possible to remove the toroidal core 8 from the encapsulation 1 and replace it with another toroidal core or to rotate the toroidal core outside of the encapsulation 1 by 180 ° and then to reinsert it into the encapsulation. In the latter case, the polarity of the current transformer is changed. Because of the holding tabs 9 arranged symmetrically to the connection box 11, such a reversal of the Ringker-30 nes does not cause any fastening problems.

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. As soon as the toroidal core 8 has been removed, further assembly and maintenance work can easily be carried out on other apparatuses in the phase of the switch panel concerned, such as earthing switch 14 or switch 6.

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. After completion of the assembly and maintenance work, the flexible connection between the connecting pieces 3 and 5 is restored, the toroidal core 8 is mounted and the cover 25 is closed. The switch according to the invention is opened by actuating the shaft 15, the swivel arm 16 being guided into the dielectrically advantageous and space-saving position between the encapsulation 1 and the ring core 8.

v v

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

660 095

1. Multi-phase switch panel, in which each phase conductor is arranged in the course of a derivation together with at least one switch, an earth electrode and a current transformer in an at least partially cylindrical encapsulation, characterized in that the phase conductor (2) has a flexible connection to the switch (6) is connected,

that the current transformer has an annular core (8) which comprises the flexible connection, and that the earth electrode (14) is designed as a rotary isolator and at least one swivel arm

(16) which, when the earth electrode (14) is open, lies between the toroidal core (8) and the encapsulation (1).

2. Control panel according to claim 1, characterized in that the flexible connection contains conductor strips (4), the ends of which are releasably attached to cylindrical connecting pieces (3, 5) of the phase conductor (2) and the switch (6), and which are centered on one Ring (7) are supported.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Control panel according to claim 2, characterized in that the ring (7) contains a waist-shaped constricted middle part, against which its end faces are widened.

4. Control panel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ring core (8) along at least one rail (12) in the direction of the cylinder axis of the encapsulation (1) is displaceable.

5. Control panel according to claim 4, characterized in that the toroidal core (8) is held at fastening points which are designed as retaining tabs (9), which along the circumference of the encapsulation (1) symmetrically to a connection box (11) for Jamming of secondary windings located on the toroidal core (8) are distributed.

6. panel according to one of claims 1 to 5, characterized; that the earth electrode (14) has another swivel arm

(17) and that this swivel arm (17) is arranged outside the encapsulation (1) and rotated relative to the swivel arm (16) located in the encapsulation (1) and electrically with the swivel arm (16) located in the encapsulation (1) conductive connection.

7. Control panel according to claim 6, characterized in that on the ends of the swivel arms (15, 17) facing away from the shaft (15) there are provided knife contacts (18, 19) which can be brought into engagement with pliers contacts (20, 21), which are mounted on the part of the switch (6) to be grounded and on the encapsulation (1).