CH672381A5

CH672381A5 -

Info

Publication number: CH672381A5
Application number: CH473286A
Authority: CH
Inventors: Herbert Karrenbauer; Gert Wachsmuth
Original assignee: Licentia Gmbh
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1989-11-15
Also published as: SE8604761D0; FR2590734B1; SE458324B; SE8604761L; DE3542100C2; DE3542100A1; FR2590734A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Schnellerdungseinrichtung an einer gasisolierten Schaltanlage mit einem kolbenartig ausgebildeten Teil, das im Normalbetrieb eine erste Position einnimmt und durch die im Störlichtbogenfall auftretende Gasdruckwelle in eine zweite Position gedrückt ist und mit einem kolbenartig ausgebildeten Teil, das fest mit einem Schaltstift verbunden ist und mittels des Schaltstifts in der zweiten Pösition des kolbenartig ausgebildeten Teils eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer Kapselung und einem Innenleiter herstellt und das kolbenartig ausgebildete Teil in einem Zylinder geführt ist, welcher radial ausgerichtet unmittelbar an der Kapselung angebracht und auf dieser der Kapselung zugewandten Seite durch einen mit einer Bohrung versehenen Boden abgedeckt ist, der Schaltstift in dieser Bohrung liegt und mit ihr eine Spielpassung bildet, wobei der kolbenartig ausgebildete Teil in der ersten

Position durch ein Halteelement gehalten wird und dabei das kolbenartig ausgebildete Teil mit dem Boden einen Raum bildet, welcher durch eine Bohrung mit einer Entlüftungsvorrichtung verbunden ist, sowie einer derartigen Ausbildung des Halteelements, dass das kolbenartig ausgebildete Teil mit dem Schaltstift dann freigegeben wird, wenn durch die Gasdruckwelle im Störlichtbogenfall eine definierte Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des kolbenartig ausgebildeten Teils entsteht.

Bei gasisolierten Schaltanlagen können bei Versagen der Isolation Störlichtbögen auftreten. Dabei kommt es zu einem raschen Druckanstieg innerhalb der Kapselung aufgrund der Aufheizung des Gases durch den Lichtbogen mit der Gefahr des Berstens der Kapselung. Desweiteren kann durch den Lichtbogen die Kapselung durchbrennen, wobei heisse Gase austreten.

Als Gegenmassnahme kommt ein Kurzschliessen des Lichtbogens und eine Druckentlastung in Betracht.

Aus der GB-PS 2011 184 ist eine Erdungseinrichtung für gasisolierte Schaltanlagen der oben genannten Art bekannt, bei der die durch den Lichtbogen hervorgerufene Gasdruckwelle über ein Rohr den kolbenartig ausgebildeten Teil beaufschlagt. Das Rohr verbindet den Innenraum der Kapselung mit dem Raum des Zylinders, der auf der von der Kapselung abgewadten Seite des kolbenartig ausgebildeten Teils liegt.

Diese Ausgestaltung ist zu aufwendig, da ein Rohr mit zwei Anschlüssen erforderlich ist, wobei sowohl das Rohr wie die Anschlüsse so ausgelegt sein müssen, dass ein Durchbrennen oder Aufplatzen in diesem Bereich der Schaltbewegung des Erdungsschalters unter keinen Umständen zuvorkommen kann. Desweiteren wird die Schaltzeit dadurch verzögert, dass der Weg, den die Gasdruckwelle durch das dünne Rohr zurücklegen muss, lange ist und zwei Krümmungen um 90 ° aufweist. Es besteht desweiteren die Gefahr, dass an den Anschlussstellen des Rohres Undichtigkeiten auftreten.

Aus der DE-PS 2 523 245 sind kolbenartig ausgebildete Teile mit Schaltstiften an Erdern in metallgekapselten, druckgasisolierten Schaltanlagen beschrieben. Diese Schnellerdungseinrichtung beruht darauf, dass die Erdungsbolzen mit Hilfe von Treibladungen von der Ruhelage in die Erdungslage gebracht werden.

Aus der DE-PS 3 227 339 sind ebenfalls kolbenartig ausgebildete Teile mit Schaltstiften an Erdern in metallgekapselten, druckgasisolierten Schaltanlagen beschrieben, die zudem eine ventilartige Entlüftungsvorrichtung aufweisen. In diesem Fall wird, und zwar abweichend von der eingangs genannten Schnellerdungseinrichtung, die Schaltbewegung dadurch bewirkt, dass ein Impulsventil angesteuert wird, das die Entlüftungsvorrichtung freigibt, wodurch wiederum die Schaltbewegung verursacht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellerdungseinrichtung verfügbar zu machen, die einfach aufgebaut ist, mit grösstmöglicher Schnelligkeit reagiert und geringe Störanfälligkeit aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das kolbenartig ausgebildete Teil und der Schaltsrift eine Bohrung aufweisen, die den Gasraum der Kapselung mit einem Raum zwischen dem kolbenartig ausgebildeten Teil und der von der Kapselung abgewandten, verschlossenen Seite des Zylinders verbindet, dass das kolbenartig ausgebildete Teil in der ersten Position an der verschlossenen Seite des Zylinders anliegt und dass der Querschnitt der Bohrung wesentlich grösser ist als der Spalt der Spielpassung.

Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Der Vorteil der Erfindung besteht neben dem einfachen Aufbau und der schnellen Reaktion auf Druckanstieg in

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geringerer Störanfälligkeit sowie, durch den Wegfall des Verbindungsrohres zwischen Kapselung und Zylinder, in einem geringeren Raumbedarf, was sich positiv auf die Geräte-g rösse auswirkt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt eine Ausführungsform der Schnellerdungseinrichtung. Die Schnellerdungseinrichtung (4) - schraffiert gezeichnet - ist an die Kapselung (1) einer gasisolierten Schaltanlage angeflanscht. In der Kapselung (1) ist ein Innenleiter (2) geführt, der mit einem Kontakt (3) versehen ist. Die Schnellerdungseinrichtung (4) besteht aus einem kolbenartig ausgebildeten Teil (6), das in einem Zylinder (5) geführt ist. Dieser Zylinder (5) ist in seiner der Kapselung (1) abgewandten Seite verschlossen. Die der Kapselung (1) zugewandten Seite ist durch einen Boden (9) abgedeckt, welcher eine Bohrung (12) enthält. Der kolbenartig ausgebildete Teil (6) ist fest mit einem Schaltstift (7) verbunden, wobei sich bei einer Verschiebung des kolbenartig ausgebildeten Teils (6) von einer ersten Position in eine zweite Position der Schaltstift (7) solange durch die Bohrung (12) schiebt, bis er in den Kontakt (3) eingefahren ist.

Die erste Position ist in der Figur gezeichnet, sie entspricht dem Betriebszustand der gasisolierten Schaltanlage. Das kolbenartig ausgebildete Teil (6) wird durch ein Halteelement (8) in dieser Position gehalten. Das Halteelement (8) kann als Feder oder als Rastgesperre, z. B. eine unter Federvorspannung stehende Kugel, die in eine Bohrung einrastet, ausgebildet sein.

Die zweite Position ist in der Figur gestrichelt angedeutet, sie wird zur Erdung einer Lichtbogenstörung eingenommen.

Die Positionsänderung wird dadurch bewirkt, dass der Lichtbogen einen schnellen Druckanstieg in dem Gasraum (14) herbeiführt. Über die Bohrung (13) wird, aufgrund der Grösse der Bohrung (13), dieser schnell ansteigende Druck sofort dem Raum (11) mitgeteilt. Da sich ein Druckausgleich zwischen dem Gasraum (14) und dem Raum (15) wegen des schmalen Spaltes zwischen dem Schaltstift (7) und der Bohrung (12) nur langsam vollzieht, entsteht ein Druckunterschied zwischen den Räumen (11) und (15), wodurch eine

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Kraft auf das kolbenartig ausgebildete Teil (7) in Richtung des Innenleiters (2) wirkt. Das Halteelement (8) ist so ausgelegt, dass es beim Auftreten dieser Kraft das kolbenartig ausgebildete Teil (6) mit dem Schaltstift (7) freigibt. Da das in s dem Raum (15) befindliche Gas über die Bohrung (16) zur Entlüftungsvorrichtung (10), die offen ist, bei Druckanstieg öffnet oder als Druckausgleichsraum ausgebildet ist, entweichen kann, bewegt sich das kolbenartig ausgebildete Teil (6) mit dem Schaltstift (7) ungehindert in die zweite Position, io in der eine leitende Verbindung vom Innenleiter (2) mit dem Kontakt (3) über den Schaltstift (7) und der Schnellerdungseinrichtung (4) zur Kapselung (1) besteht. Damit ist der Innenleiter (2) geerdet und der Lichtbogen erlischt.

Auf eine langsame Druckänderung - z. B. Veränderung 15 des Betriebsdrucks infolge von Temperaturschwänkungen -spricht die Schnellerdungseinrichtung (4) nicht an, da sich eine langsame Druckänderung durch den Spalt zwischen der Bohrung (12) und dem Schaltstift (7) in den Raum (15) fortpflanzt. Es kann also keine relevante Druckdifferenz zwi-20 sehen dem Raum (11) und dem Raum (15) auftreten.

Im Störlichtbogenfall tritt die Druckentlastung des Gasraumes (14) dadurch ein, dass das Volumen des Raumes (11) durch das sich in seine zweite Position bewegende, kolbenartig ausgebildete Teil (6) erweitert wird. 25 Bei Verwendung eines Ventils als Entlüftungsvorrichtung (10) tritt nur das im Raum (15) befindliche kalte Gas aus.

Das Ventil muss so bemessen sein, dass es bei Betriebsdruck nicht öffnet, jedoch bei einem Anstieg des Drucks über den Bereich möglicher Betriebsdrücke sofort öffnet. Dieser 30 Auslösedruck muss weit unter dem im Lichtbogenfall auftretenden Druck liegen.

Zweckmässig ist die Ausgestaltung der Entlüftungsvorrichtung (10) als Druckausgleichsraum, da in diesem Fall der Austritt jeglichen Gases vermieden wird. Dieser Druckaus-35 gleichsraum muss jedoch so gross bemessen sein, dass er das Gas des Raumes (15) aufnehmen kann, ohne dass ein wesentlicher Druckanstieg entsteht. Dadurch wird die Beeeinträch-tigung der notwendigen hohen Schaltgeschwindigkeit des kolbenartig ausgebildeten Teils (6) mit dem Schaltstift (7) 40 vermieden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

672381 PATENTANSPRÜCHE

1. Schnellerdungseinrichtung an einer gasisolierten Schaltanlage mit einem kolbenartig ausgebildeten Teil, das im Normalbetrieb eine erste Position einnimmt und durch die im Störlichtbogenfall auftretende Gasdruckwelle in eine zweite Position gedrückt ist, wobei das kolbenartig ausgebildete Teil fest mit einem Schaltstift verbunden ist und mittels des Schaltstifts in der zweiten Position eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer Kapselung und einem Innenleiter herstellt und in einem Zylinder geführt ist, welcher radial ausgerichtet unmittelbar an der Kapselung angebracht und auf dieser der Kapselung zugewandten Seite durch einen mit einer Bohrung versehenen Boden abgedeckt ist, und der Schaltstift in dieser Bohrung liegt und mit ihr eine Spielpassung bildet, wobei der kolbenartig ausgebildete Teil in der ersten Position durch ein Halteelement gehalten wird und dabei das kolbenartig ausgebildete Teil mit dem Boden einen Raum bildet, welcher durch eine Bohrung mit einer Entlüftungsvorrichtung verbunden ist, sowie mit einer derartigen Ausbildung des Halteelements, dass das kolbenartig ausgebildete Teil mit dem Schaltstift dann freigegeben wird, wenn durch die Gasdruckwelle im Störlichtbogenfall eine definierte Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des kolbenartig ausgebildeten Teils entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenartig ausgebildete Teil (6) und der Schaltstift (7) eine Bohrung (13) aufweisen, die den Gasraum (14) der Kapselung (1) mit einem Raum (11) zwischen dem kolbenartig ausgebildeten Teil (6) und der von der Kapselung (1) abgewandten, verschlossenen Seite des Zylinders (5) verbindet, dass das kolbenartig ausgebildete Teil (6) in der ersten Position an der verschlossenen Seite des Zyli-ders (5) anliegt und dass der Querschnitt der Bohrung (13) um ein mehrfaches grösser ist als der Spalt der Spielpassung.

2. Schnellerdungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, dass das Halteelement (8) eine Feder ist.

3. Schnellerdungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (8) ein Rastgesperre ist.

4. Schnellerdungseinrichtung nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastgesperre eine unter Federvorspannung stehende Kugel, die in eine Bohrung einrastet, ist.

5. Schnellerdungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entlüftungsvorrichtung (10) ein Ventil ist, das bei einem Druck öffnet, der über dem Betriebsdruck der gasisolierten Schaltanlage aber wesentlich unter dem in Störlichtbogenfall auftretenden Druck liegt.