CH682025A5 - - Google Patents

Description

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CH 682 025 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Trennschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie ein Druckgas-isoliertes Schaltgetriebe hiermit, nach dem Oberbegriff des Anspruches 3.

Fig. 6 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung eines bekannten Trennschalters, wobei nur eine Phase des für gewöhnlich dreiphasigen Trennschalters dargestellt ist.

Gemäss Fig. 6 schwenkt ein Schaltmesser 1 um einen Schwenkpunkt an einem Stützteil 2. Das Stützteil 2 ist an einem Stützisolator 4b ausgebildet. Ein fester Kontakt 3, der mit dem Schaltmesser 1 in Kontaktlage bringbar ist, ist an einem anderen Stützisolator 4a angeordnet.

Eine isolierende Antriebsstange 5 ist mittels eines Verbindungsbolzens 5a an dem Schaltmesser 1 angelenkt. Eine dreiphasige Antriebswelle 6, welche vertikal zur Anordnung der Antriebsstange 5 verläuft, wird an einem Rahmenteil 7 mittels Lagern 7a abgestützt. Die Antriebsstange 5 ist an der dreiphasigen Antriebsweile 6 angelenkt. Ein Er-dungsanschluss 8 für Erd- oder Nassekontakt des Trennschalters mit drei Schaltlagen ist an einem Rahmen 9 angeordnet. Ein Antriebsmechanismus 10 ist ebenfalls an dem Rahmen 9 angeordnet und der Antriebsmechanismus 10 ist mit der dreiphasigen Antriebswelle 6 gekoppelt. Für gewöhnlich sind drei Schaltmesser 1, Stützteile 2, feste Kontakte 3, Stützisolatoren 4a und 4b, Antriebsstangen 5, Verbindungsbolzen 5a und Erdungsanschlüsse 8 vorgesehen, um einen dreiphasigen Trennschalter aufzubauen, der in einem dreiphasigen Isolations-Schaltgetriebe vorgesehen ist. In bekannter Art und Weise ist hierbei jedes Schaltmesser 1 aus einem Paar von parallel zueinander verlaufenden Einzelmessern gebildet, die untereinander verbunden sind.

Die drei Sätze von paarweisen Schaltmessern 1, Antriebsstangen 5 und Verbindungsbolzen 5a werden von der dreiphasigen Antriebswelle 6 synchron miteinander über den Antriebsmechanismus 10 bewegt.

Wenn die dreiphasige Antriebswelle 6 durch Betrieb des Antriebsmechanismus 10 gedreht wird, wird die Antriebsstange 5 durch diese Drehung der Antriebswelle 6 im wesentlichen horizontal hin- und herbewegt. Die paarweisen Schaltmesser 1 werden in eine Kontaktlage A in Fig. 6, eine Trenn- oder Freischaltlage B in Fig. 6 und eine Erdungslage C in Fig. 6 durch entsprechende Bewegungen der Antriebsstange 5 gebracht.

Unter Bezug auf Fig. 7 wird nun ein Druckgasisoliertes Schaltgetriebe beschrieben, welches den eben beschriebenen Trennschalter gemäss Fig. 6 verwendet.

Gemäss Fig. 7 umfasst ein Druckgas-isoliertes dreiphasiges Schaltgetriebe in bekannter Weise einen Schalter 101, einen Trennschalter 102, einen Erdungsschalter 104 und drei Stromwandler 112 in einer Schaltkammer 113. Die Schaltkammer 113 ist mit einem Isoliergas, beispielsweise SF6 mit einem Druck nahe dem atmosphärischen Druck gefüllt. Der Schalter 101 ist mit drei Kabelköpfen 106 über den Trennschalter 102 verbunden. Details des Trennschalters 102 sind der bereits beschriebenen Fig. 6 zu entnehmen.

Ein weiterer Trennschalter 103 mit drei Schaltlagen und Busschienen 105 für dreiphasigen Betrieb sind in einer Busschienen- oder Sammelschienen-kammer 114 angeordnet. In die Kammer 114 ist ebenfalls Isoliergas, beispielsweise SF6 eingefüllt. Die Schaltkammer 113 und die Busschienenkammer 114 sind über drei Zwischenlager 110 der Schaltkammer 113 voneinander isoliert. Die drei Kabelköpfe 106, drei Kabel 120, weitere drei Stromwandler 107, drei Kabelschuhe 108 und eine Busschiene 109 auf Erdeoder Massepotentiai sind an rückwärtigen Bereichen 121 der Kammern 113 und 114 angeordnet. Die vorderen Bereiche oder Teile 111 der Kammern 113 und 114 werden als Bedienungs- und Steuerraum verwendet.

Die Kabel 120 werden durch die Kabelschuhe 108 gehalten und mit dem Trennschalter 102 über die Kabelköpfe 106 verbunden. Die Kabel 120 können durch den Erdungsschalter 104 geerdet werden, wenn der Erdungsschalter 104 entsprechend betätigt wird. Die Schaltkammer 113 und die Busschienenkammer 114 sind über die Zwischenlager 110 gasdicht voneinander getrennt, so dass das Innere der Schaltkammer 113 zugänglich ist, wenn der Trennschalter 103 in die Erdungs-Schaltlage gebracht wurde, nachdem er von unter Spannung stehenden Teilen, d.h. den Busschienen 105 getrennt wurde und das Isoliergas in der Schaltkammer 113 abgelassen worden ist. Das gesamte Druckgas-isolierte Schaltgetriebe gemäss Fig. 7 ist über die auf Erdpotential liegende Busschiene 109 geerdet.

Wie bereits erwähnt sind bei dem bekannten Trennschalter das Stützteil 2, der feste Kontakt 3 und der Erdungsanschluss 8 an voneinander unabhängigen isolierenden Bauteilen des Rahmenteils 7 und des Rahmens 9 angeordnet. Es ergeben sich von daher Probleme dahingehend, dass die Schalt-und Kontaktlagen der paarweisen beweglichen Schaltmesser 1 bezüglich der festen Kontakte 3 oder des Erdungsanschlusses 8 mit teilweise 35 sehr grossem Zeitaufwand einjustiert werden müssen, wobei die die Justage durchführende Person hierfür extra ausgebildet sein muss.

Weiterhin ist bei dem bekannten Druckgas-iso-lierten Schaltgetriebe gemäss Fig. 7 eine Mehrzahl von Zwischenlagern 110 vorgesehen, um unabhängig voneinander die Schaltkammer 113 und die Busschienenkammer 114 zu trennen; dies macht spezielle Stützisolatoren 4a und 4b nötig, um die leitenden Teile des Trennschalters 103 zu stützen. Es ergeben sich von daher Probleme dahingehend, dass die Gesamtbaugrösse der Kammern 113 und 114 gross wird, was hinsichtlich beschränkten Einbaumöglichkeiten und erhöhten Kosten nachteilig ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Trennschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, dass dieser in kurzer Zeit leicht eingebaut und einjustiert werden kann, sowie ein Druckgas-isoliertes Schaltgetriebe hiermit so auszubilden, dass Schaltkammer und Busschienenkammer unter Verwendung des Trennschalters klein bauen.

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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsge-mäss durch die im Anspruch 1 bzw. 3 angegebenen Merkmale.

Bei einem Trennschalter gemäss der vorliegenden Erfindung sind wenigstens zwei der folgenden Bauteile auf dem gleichen isolierenden Stützteil angeordnet, nämlich ein Schwenkteil zum Schwenken eines Schaltmessers, ein fester Kontakt, ein (Satz von) Lager(n) für die Antriebswelle und ein Er-dungsanschluss.

Eine Justage der Relativlagen des Schaltmessers zum festen Kontakt und zum Erdungsan-schluss ist hierdurch leicht durchführbar und die Zeit zum Zusammenbau und zur Einjustage des Trennschalters wird wesentlich verkürzt.

Bei dem Druckgas-isolierten Schaltgetriebe gemäss der vorliegenden Erfindung sind Schaltkammer und Busschienenkammer gasdicht voneinander durch ein isolierendes Stützteil des Trennschalters selbst getrennt, an dem wenigstens ein Schwenkteil zum Bewegen des Schaltmessers, ein fester Kontakt und ein Erdungsanschluss angeordnet sind.

Das isolierende Stützteil des Trennschalters, welches wenigstens zwei der oben genannten Teile des Trennschalters trägt, dient somit gleichzeitig als Versiegelungs- oder Abdichtbauteil zum gasdichten Trennen von Schaltkammer und Busschienenkammer voneinander, so dass die herkömmlichen Rahmen, isolierenden Rahmenteile und dergleichen zum Halten und Lagern von Schwenkteilen, festem Kontakt, Lager und Erdungsanschluss nicht nötig sind und weggelassen werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematisch vereinfachte seitliche Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines Trennschalters gemäss der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine rückwärtige Ansicht des Trennschalters aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine schematisch vereinfachte seitliche Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines Druckgas-isolierten Schaltgetriebes gemäss der vorliegenden Erfindung, welches den Trennschalter aus den Fig. 1 und 2 verwendet;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 3 einer weiteren Ausführungsform eines Druckgas-isolier-ten Schaltgetriebes gemäss der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 3 oder 4 einer weiteren Ausführungsform eines Druckgasisolierten Schaltgetriebes gemäss der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 schematisch vereinfacht eine seitliche Schnittdarstellung eines bekannten Trennschalters; und

Fig. 7 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines bekannten Druckgas-isolierten Schaltgetriebes.

Nachfolgend wird nun eine erste Ausführungsform eines Trennschalters gemäss der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Hierbei zeigt Fig. 1 eine seitliche Schnittdarstellung des erfindungsgemässen Trennschalters und Fig. 2 zeigt eine Rückansicht des Trennschalters aus Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Phase des für gewöhnlich dreiphasig aufgebauten Trennschalters dargestellt. Gemäss Fig. 1 ist ein bewegliches Schaltmesser 1 schwenkbar an einem Stützteil 2 gelagert. Das Stützteil 2 wiederum ist an einem isolierenden Grund- oder Stützteil 40 befestigt. Für gewöhnlich ist ein Paar von Schaltmessern 1 auf beiden Seiten des Stützteiles 2 vorgesehen, wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht. Das isolierende Stützteil 40 weist einen horizontalen Bereich 40b, einen vertikalen Bereich 40a und eine Ausnehmung oder Bohrung 40c in dem vertikalen Bereich 40a auf. Das isolierende Stützteil 40 hält drei Sätze von Schaltmessern 1, Stützteilen 2, festen Kontakten 3, Antriebsstangen 5, Verbindungsbolzen 5a und Erdungsanschlüssen 8, um einen dreiphasigen Trennschalter gemäss Fig. 2 zu bilden. Gemäss Fig. 1 ist der feste Kontakt 3, der mit dem Schaltmesser 1 in Kontaktlage bringbar ist an dem vertikalen Bereich 40a des isolierenden Stützteils 40 befestigt. Die Antriebsstange 5, welche an den Schaltmessern 1 mittels des Verbindungsbolzens 5a angelenkt ist, durchläuft die Bohrung 40c in dem Stützteil 40. Eine dreiphasige Antriebswelle 6 zum Betrieb der drei Phasen des Trennschalters in zwangsgekoppelter Art und Weise verläuft vertikal zu der Antriebsstange 5 und wird durch einen Satz von Lagern 70 geführt. Die Lager 70 stützen sich hierbei an dem isolierenden Stützteil 40 ab. Der Erdungsanschluss 8 ist an dem horizontalen Bereich 40b des isolierenden Stützteils 40 ausgebildet. Die dreiphasige Antriebswelle 6 ist mechanisch mit einem Antriebsmechanismus 10 gekoppelt, der in einem Rahmen 50 angeordnet ist.

Für gewöhnlich werden drei Sätze der paarweisen Schaltmesser 1, der Stützteile 2, der festen Kontakte 2, der Antriebsstangen 5, der Verbindungsbolzen 5a und der Erdungsanschlüsse 8 verwendet, um einen dreiphasigen Trennschalter gemäss der vorliegenden Erfindung zu bilden, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, wobei dieser dreiphasige Trennschalter zur Verwendung in einem dreiphasigen Druckgas-isolierten Schaltgetriebe vorgesehen ist. Die drei Sätze von paarweisen Schaltmessern 1, Antriebsstangen 5 und Verbindungsbolzen 5a werden über die dreiphasige Antriebswelle 6 gleichzeitig von dem Antriebsmechanismus 10 betätigt.

Nachfolgend wird nun die Arbeitsweise des bisher beschriebenen erfindungsgemässen Trennschalters erläutert.

Wenn der Antriebsmechanismus 10 betrieben wird, wird die dreiphasige Antriebswelle 6 gedreht. Durch Drehung der dreiphasigen Antriebswelle 6 werden die Antriebsstangen 5 hin- und herbewegt. Somit bewegt sich das Paar von Schaltmessern 1, welches an der Antriebsstange 5 angelenkt ist aus einer Verbindungsschaltlage A in Fig. 1 in eine

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Trenn- oder Freischaltlage B in Fig. 1 und in eine Erdungsschaltlage C in Fig. 1 und zurück.

Das isolierende Stützteil 40 ist beispielsweise aus Kunststoff, Kunstharz oder einem anderen elektrisch isolierenden Material beispielsweise im Gussverfahren oder dergleichen gefertigt. Das Stützteil 2, der feste Kontakt 3, die Lager 70 und der Erdungsanschluss 8 sind direkt an oder in dem Stützteil 40 oder einem in der Zeichnung nicht dargestellten, sich im Stützteil 40 befindlichen Füllmetall mittels Bolzen oder dergleichen befestigt. Alternativ hierzu können dieses Bauteile direkt an dem Stützteil 40 während des Giessvorganges des isolierenden Stützteils 40 eingebettet werden. Der Erdungsanschluss 8 ist an dem Stützteil 40 befestigt und somit vom Erdpotential isoliert. Somit kann der Erdungsanschluss 8 für jede Phase aus der gasgefüllten Kammer mittels einer entsprechenden Leitung herausgeführt und dort geerdet werden. Der Erdungsanschluss 8 kann auch direkt an einem Erdungsrahmen befestigt werden, wie beispielsweise in Fig. 6 dargestellt.

Nachfolgend wird eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Druckgas-isolierten Schaltgetriebes beschrieben, welches den eben beschriebenen erfindungsgemässen Trennschalter verwendet. Hierbei ist Fig. 3 eine seitliche Schnittdarstellung dieser Ausführungsform des Druckgas-isolierten Schaltgetriebes.

Gemäss Fig. 3 umfasst das Schaltgetriebe einen Schalter 101, beispielsweise einen Vakuumschalter, einen dreiphasigen Trennschalter 202, der im wesentlichen demjenigen aus den Fig. 1 und 2 entspricht, einen Erdungsschalter 104 und einen Stromwandler 112 in einer Schaltkammer 113. Drei Sammel- oder Busschienen 105 sind in einer Busschienenkammer 114 angeordnet. Ein anderer dreiphasiger Trennschalter 203, der im wesentlichen wie der Trennschalter gemäss den Fig. 1 und 2 aufgebaut ist, ist im unteren Bereich der Schaltkammer 113 angeordnet und mit den jeweiligen Busschienen 105 in der Busschienenkammer 114 verbunden. Das untere isolierende Stützteil 40, welches Teil des dreiphasigen Trennschalters 203 ist, dient als gasdichtes Versiegelungsteil zum Isolieren der Schaltkammer 113 von der Busschienenkammer 114. Drei Kabelköpfe 105, drei Stromwandler 107, drei Kabelschuhe 108 und eine auf Erdpotential liegende Busschiene 109 sind an den rückwärtigen Teilen (rechter Bereich in Fig. 3) der Schaltkammer 113 und der Busschienenkammer 114 angeordnet. Ein Isoliergas, wie beispielsweise SFö befindet sich in der Schaltkammer 113 und der Busschienenkammer 114. Ein Betriebs-/Steuerbereich 111 ist an der Vorderseite der Schaltkammer 113 angeordnet. Die Schaltkammer 113 ist auf einem Sockel oder einer Basis 115 befestigt.

In der ersten Ausführungsform des Druckgasisolierten Schaltgetriebes gemäss der vorliegenden Erfindung ist das Gesamtvolumen des Trennschalters 203 in der Busschienenkammer 114 im Vergleich zu der bekannten Ausführungsform gemäss den Fig. 6 und 7 wesentlich verringert. Das Volumen in der Busschienenkammer 114 ist gegenüber derjenigen von Fig. 7 ebenfalls erheblich verringert.

Eine zweite Ausführungsform eines Druckgasisolierten Schaltgetriebes gemäss der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf Fig. 4 erläutert. In den Fig. 3 und 4 sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen; eine nochmalige detaillierte Beschreibung dieser Teile in Fig. 4 erfolgt nicht.

In der zweiten Ausführungsform ist die Busschienenkammer 114 oberhalb der Schaltkammer 113 angeordnet. Weiterhin sind die Sammel- oder Busschienen 105 oberhalb der Schaltkammer 113 in der Busschienenkammer 114 angeordnet. Somit befinden sich keinerlei Elemente des Schaltgetriebes in der Basis oder dem Sockel 115, der unterhalb der Schaltkammer 113 ist.

Eine dritte Ausführungsform eines Druckgasisolierten Schaltgetriebes gemäss der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf Fig. 5 beschrieben. Auch in Fig. 5 sind gleiche oder einander entsprechende Teile wie in Fig. 3 mit gleichen Bezugszeichen versehen und eine nochmalige detaillierte Beschreibung erfolgt nicht.

Gemäss Fig. 5 ist bei der dritten Ausführungsform die Busschienenkammer 114 an der Rückenwand (rechte Seite in Fig. 5) der Schaltkammer 113 und oberhalb der Kabelköpfe 106 angeordnet. Somit verlaufen auch die Sammel- oder Busschienen 105 auf dem rückwärtigen Teil der Schaltkammer 113 in der Busschienenkammer 114. Somit befinden sich auch bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 - ähnlich derjenigen von Fig. 4 - keinerlei Elemente des Schaltgetriebes in dem Sockel 115 unterhalb der Schaltkammer 113.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Trennschalter mit wenigstens einem festen Kontakt (3), wenigstens einem beweglichen Schaltmesser (1), wenigstens einem Stützteil (2) zur schwenkbeweglichen Lagerung des Schaltmessers (1), einem Lager (70) für eine drehbewegliche Lagerung einer Antriebswelle (6) zum Betrieb des wenigstens einen Schaltmessers (1), wenigstens einem Erdungsanschluss (8) und einem isolierenden Stützteil (40), dadurch gekennzeichnet, dass von dem Stützteil (2), dem festen Kontakt (3), dem Lager (70) und dem Erdungsanschluss (8) wenigstens zwei an dem isolierenden Stützteil (40) angeordnet sind.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende Stützteil (40) aus isolierendem Material gegossen ist, wobei das Stützteil (2), der feste Kontakt (3) und der Erdungsanschluss (8) direkt an dem gegossenen isolierenden Stützteil (40) angegossen sind.

3. Druckgas-isoliertes Schaltgetriebe mit einer Schaltkammer (113) und einer Busschienenkammer (114), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkammer (113) und die Busschienenkammer (114) voneinander gasdicht isoliert sind durch ein isolierendes Stützteil (40) eines Trennschalters (203), an welchem wenigstens zwei der folgenden Bauteile angeordnet sind, nämlich ein Stützteil (2) zur schwenkbeweglichen Lagerung eines Schaltmessers (1), ein fester Kontakt (3), ein Lager (70) zur drehbaren

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Lagerung einer Antriebswelle (6) und ein Erdungsanschluss (8).

4. Druckgas-isoliertes Schaltgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende Stützteil (40) aus isolierendem Material gegossen ist, wobei das Stützteil (2), der feste Kontakt (3) und der Erdungsanschluss (8) direkt an dem gegossenen isolierenden Stützteil (40) angegossen sind.

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