DD234118A1

DD234118A1 - HIGH VOLTAGE swings RACING SWITCH

Info

Publication number: DD234118A1
Application number: DD27251985A
Authority: DD
Inventors: Joerg Hoeppner; Dietmar Klein; Berthold Reyher; Joachim Grabandt; Edwin Karitter
Original assignee: Liebknecht Transformat
Priority date: 1985-01-11
Filing date: 1985-01-11
Publication date: 1986-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungs-Trennschalter mit einem schwenkbar gelagerten Trennarm zum Verbinden bzw. Trennen zweier auf Stuetzisolatoren angeordneten Anschlusskontakte. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, einen Trennschalter konstruktiv so zu gestalten, dass bei Verwendung eines einzigen Antriebes der bewegliche Kontakt die Funktion des Trennmessers und des Erdmessers uebernimmt. Erfindungsgemaess wird das dadurch geloest, dass der dem auf dem ersten Stuetzisolator angeordneten festen Kontakt zugeordnete bewegliche Kontakt von einem Ende einer auf dem zweiten Stuetzisolator angeordneten und dort schwenkbar gelagerten Strombahn getragen wird, dass dieser bewegliche Kontakt einem auf Erdpotential angeordneten festen Erdungskontakt zugeordnet ist und dass der Antrieb und die Lagerung der Strombahn so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Trennen der festen Anschlusskontakte und anschliessendem Erden die Bewegung der Strombahn in waagerechter und gleichzeitiger senkrechter Richtung erfolgt derart, dass die vom am Ende der Strombahn angeordneten beweglichen Kontakt beschriebene ebene Bewegungsbahnkurve die Form einer Konchoide aufweist. Fig. 1The invention relates to a high-voltage circuit breaker with a pivotally mounted separating arm for connecting or disconnecting two arranged on support insulators terminal contacts. The aim and object of the invention is to make a circuit breaker constructive so that when using a single drive, the movable contact takes over the function of the separating blade and the earth blade. According to the invention, this is achieved by supporting the movable contact associated with the fixed contact arranged on the first support insulator from one end of a current path arranged on the second support insulator and pivotably mounted there, that movable contact being associated with a grounded earth contact and the drive and the storage of the current path are coordinated so that the separation of the fixed terminal contacts and subsequent ground the movement of the current path in a horizontal and simultaneous vertical direction is such that the plane arranged by the arranged at the end of the current path movable trajectory curve the shape of a Having conchoid. Fig. 1

Description

verwendung aesseioen MnineDes ausuDi (uc-ro a/oöoa „nocnspannungsirennscnaiier in sauienTorm~; ut-rt> öül3/ö „Höchstspannungstrennschalter"; DE-PS 1540073 „Trennschalter der Säulenbauart"). Diesen Anordnungen haftet jedoch wiederum der Nachteil einer komplizierten und aufwendigen Konstruktion sowie vor allem eines großen, bedingt durch den Bewegungsablauf der Kontakte, Raumbedarfes an.use aceioen MnineDes ausuDi (uc-ro a / ooea "nocn voltage irnscanner in sourTorm ~; ut-rt> öül3 / ö" high voltage circuit breaker "; DE-PS 1540073" column type circuit breaker "). These arrangements, however, in turn has the disadvantage of a complicated and expensive construction and especially a large, due to the movement of the contacts, space requirements.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die dem Stand der Technik anhaftenden Mangel zu beseitigen und einen für den Einsatz in Hochspannungs-Freileitungsanlagen geeigneten Schwenktrennschalter mit möglichst geringem Raumbedarf, unkomplizierten Antriebsbedingungen und minimalen mechanischen Beanspruchungscharakteristiken zu schaffen, der unter geringstem Materialeinsatz auch bei Einsatz in Gegenden mit extremen klimatischen Bedingungen eine erhöhte Lebensdauer aufweist.The aim of the invention is to eliminate the prior art inherent shortcoming and to provide a suitable for use in high-voltage overhead lines swivel circuit breaker with minimum space requirements, uncomplicated driving conditions and minimal mechanical stress characteristics, with minimum material use even when used in areas with extreme climatic conditions have an increased lifespan.

Explanation of the essence of the invention

Der Zielstellung folgend ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Schwenktrennschalter, bei dem auf einem Stützisolator auf Hochspannungspotential ein fester Kontakt und auf einem zweiten Stützisolator, ebenfalls auf Hochspannungspotential, ein schwenkbar gelagerter sowie dem festen Kontakt zugeordneter, beweglicher Kontakt angeordnet sind, konstruktiv und anordnungsgemäß so zu gestalten, daß bei Verwendung eines einzigen Antriebes der bewegliche Kontakt die Funktion des Trennmessers und die des zur Sicherstellung der Erdung des Hochspannungsstrompfades vorgesehenen, Erdmessers übernimmt, ohne daß die — wie bisher üblich — bei den nach diesem System arbeitenden Trennschaltern auftretenden Nachteile eines großen Raumbedarfes eintreten.Following the objective, it is the object of the invention, a swivel circuit breaker, in which on a post insulator to high voltage potential, a fixed contact and on a second post insulator, also on high voltage potential, a pivotally mounted and the fixed contact associated, movable contact are arranged, constructive and according to the instructions be designed so that when using a single drive, the movable contact the function of the separating knife and provided for ensuring the grounding of the high voltage current path, earth knife, without the - as usual - occurring in the operating according to this system disconnectors disadvantages of a large Space requirements occur.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der dem festen Kontakt zugeordnete bewegliche Kontakt von einem Ende einer auf dem zweiten Stützisolator angeordneten und dort schwenkbar gelagerten Strombahn getragen wird. Der Antrieb und die Lagerung der Strombahn sind so aufeinander abgestimmt, daß beim Trennen bzw. beim Verbinden der festen Anschlußkontakte der Freileitung und anschließendem Erden bzw. vorhergehendem Lösen aus dem Erdungskontakt die Bewegung der Strombahn in waagerechter und gleichzeitiger senkrechter Richtung erfolgt derart, daß die vom am Ende der Strombahn angeordneten beweglichen Kontakt beschriebene ebene Bewegungsbahnkurve die Form einer Konchoide aufweist. Das heißt, daß die Strombahn auf der Kopfarmatur des Stützsisolators axial gleitend und gleichermaßen um etwa einen rechten Winkel vertikal drehbar gelagert ist. Weiterhin ist im Basisbereich des die Strombahn tragenden und bewegenden Stützers ein feststehender Erdungskontakt angeordnet, der den an der Strombahn angeordneten beweglichen Kontakt ebenfalls zum Zwecke des Verbindens aufzunehmen oder zum Zwecke des Trennens freizugeben vermag. Unter den genannten Voraussetzungen der Bewegung der Strombahn beschreibt das über das auf dem Stützisolator angeordnete Lager hinausragende und angetriebene Teilstück der Strombahn eine Winkelschleife und der den beweglichen Kontakt tragende Teil der Strombahn eine durch den Parameter des Schwenkwinkels von 90° vorgegebene Konchoide, wobei durch die Relativbewegung ein Öffnen des Trennerkontaktes das Schließen des Erdungskontaktes und ein Öffnen des Erdungskontaktes das Schließen des Trennerkontaktes nachfolgen läßt. Der Stromtransport im Bereich des Translations-Dreh-Lagers der Strombahn wird über Strombänder gewährleistet. Auf Grund der einfachen Bewegung, die sich über eine Viertelebene erstreckt, sind einfache Antriebsmechanismen auf rein elektromotorischer oder pneumatischer Grundlage verwendbar. Die Schwenkbewegung der Strombahn bedingt eine waagerechte Komponente der Relativbewegung beider Kontaktteile, wenn die Schaltanlage als Trennschalter betätigt wird und eine senkrechte Komponente der Relativbewegung, wenn die Schaltanlage als Erdungsschalter fungiert. Infolge der so fixierten Bewegungsverhältnisse besitzt der Schwenktrennschalter auch mit der in Rechnung zu stellenden Winkelschleife eine Bauhöhe, die unter der herkömmlichen Freiluft-Trennschalter liegt. Dieser Vorzug zieht verminderte Portalhöhen nach sich. Der seitliche Platzbedarf ist dabei minimal. Weiterhin bewirkt die durch den Bewegungsablauf erreichte Bahnkurve in Form einer Konchoide zu jedem Augenblick der Schalthandlung eine die Feldverhältnisse zwischen den Stützisolatoren und den unterschiedlichen Spannungspotentiaien berücksichtigende günstige Lage des beweglichen Kontaktes innerhalb der Anordnung. Da die Fragen des Antriebs sich auf die Strombahn, welche auf einem Stützisolator gelagert ist, beziehen, stehen die Probleme der mechanischen Belastung dieses Stützers im Vordergrund. Hierbei muß beachtet werden, daß während der Bewegung der Strombahn keine Belastung des Stützers in Seilrichtung erfolgt und die Beträge der hierdurch auftretenden Biegemomente merklich unter dem durch die Seilvorspannung hervorgerufenen statischen Biegemoment liegen. Daneben wird der Stützer vornehmlich auf Druck in Achsrichtung belastet. Der den festen Kontakt tragende Stützisolator hat eine hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung quasistatische Funktion zu erfüllen, da er nur die Seilvorspannungen in Längs- oder Querzug als Biegemoment aufnehmen muß. Insofern kann dieser Schwenktrennertyp bevorzugt auch in erdbebengefährdeten Gebieten eingesetzt werden. Hinsichtlich der Auslegung des Schwenk- und Erdungstrennschalters für hohe Spannungsebenen und größere mechanische Beanspruchungen bestehen keine systembedingten Einschränkungen.According to the invention the object is achieved in that the fixed contact associated with the movable contact is supported by one end of a second support insulator arranged there and pivotally mounted current path. The drive and storage of the current path are coordinated so that when disconnecting or connecting the fixed terminal contacts of the overhead line and subsequent ground or previous release from the ground contact the movement of the current path in a horizontal and simultaneous vertical direction is such that the at the end of the current path arranged movable contact described planar trajectory curve has the shape of a Konchoide. That is, the flow path is axially slidably mounted on the head fitting of the support insulator and likewise vertically rotatable about a right angle. Furthermore, a fixed ground contact is arranged in the base region of the current path supporting and moving support, which can also receive the arranged on the current path movable contact for the purpose of connecting or release for the purpose of separating. Under the above conditions of the movement of the current path describes over the bearing arranged on the support insulator bearing and driven portion of the current path an angle loop and the movable contact-carrying part of the current path a predetermined by the parameter of the pivot angle of 90 ° Konchoide, said by the relative movement Opening the disconnect contact to close the ground contact and opening the ground contact will allow the disconnect contact to close. The current transport in the area of the translation rotary bearing of the current path is ensured by current bands. Due to the simple movement that extends over a quarter-level, simple drive mechanisms can be used on a purely electromotive or pneumatic basis. The pivotal movement of the current path causes a horizontal component of the relative movement of both contact parts when the switchgear is operated as a disconnector and a vertical component of the relative movement when the switchgear acts as a grounding switch. As a result of the movement conditions thus fixed, the pivoting disconnector also has a height which is below the conventional outdoor disconnector, even with the angular loop to be invoiced. This preference leads to reduced portal heights. The lateral space requirement is minimal. Furthermore, the trajectory achieved in the course of the movement in the form of a Konchoide causes each moment of the switching action a favorable position of the movable contact within the arrangement, taking into account the field conditions between the support insulators and the different Spannungspotentiaien. Since the questions of the drive relate to the current path, which is mounted on a support insulator, the problems of mechanical stress of this support are in the foreground. It must be noted that during the movement of the current path no load of the supporter in the cable direction takes place and the amounts of the bending moments occurring thereby are noticeably below the static bending moment caused by the cable prestressing. In addition, the supporter is primarily loaded to pressure in the axial direction. The support insulator carrying the fixed contact has to fulfill a quasistatic function with regard to the mechanical stress, since it only has to absorb the cable prestressing in longitudinal or transverse tension as a bending moment. In this respect, this swivel separator type can preferably also be used in earthquake-prone areas. With regard to the design of the swivel and earthing disconnector for high voltage levels and greater mechanical stresses, there are no system-related restrictions.

embodiment

An dem in der belügenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:On the embodiment shown in the accompanying drawing, the invention will be explained in more detail below. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: den konstruktiven Aufbau eines Schwenk- und Erdungstrennschalters bei geschlossener Trennstrecke; Fig. 2: den konstruktiven Aufbau eines Schwenk- und Erdungstrennschalters bei geschlossener Erdungsstrecke. Gemäß der Fig. 1 und Fig. 2 ist der Schwenk- und Erdungstrennschalter aus den zwei Stützisolatoren 1; 2 aufgebaut, die auf dem Untergestell 3 montiert sind, wobei der Stützisolator 1 aui seiner Kopfarmatur den festen Kontakt 4 trägt und der S.ützisolator 2 auf seiner Kopfärmatur die Strombahn 5, die an ihrem dem festen Kontakt 4 zugeordneten Ende einen beweglichen Kontakt trägt, axial gleitend und gleichermaßen um etwa einen rechten Winkel in der durch beide Stützisolatoren 1; 2 vorgegebenen vertikalen Ebene drehbar in ein Lager 6 aufnimmt. Weiterhin ist im Basisbereich des Stützisolators 2 der feste Erdungskontakt 7 angeordnet, der den an der Strombahn 5 angeordneten beweglichen Kontakt ebenfalls zum Zwecke des Verbindens aufzunehmen oder zum Zwecke des Trennens freizugeben vermag. Während der Schalthandlung wird dem bewegten System der Anordnung die im Antrieb 8 gespeicherte Energie mitgeteilt, die über den am Stützisolator 2 angeordneten Isolator 9 dem hinter dem Lager 6 liegenden Ende der Strombahn 5 zugeführt wird. Damit wird eine Schwenkbewegung eingeleitet, die für das angetriebene Teilstück der Strombahn 5 hinter dem Lager 6 eine Winkelschleife und für den restlichen, an seinem Ende den beweglichen Kontakt tragenden Teil der Strombahn 5 eine Konchoide als Bahnkurven beschreibt. Dieser Bewegungsvorgang ermöglicht somit die Benutzung der raumsparenden Schalteranordnung als Trennschalter und als Erdungsschalter. Die Konchoide ist in Fig. 1 und Fig. 2 gestrichelt dargestellt. Die Winkelschleife ist ebenfalls im Prinzip in gestrichelter Form in Fig. 2 dargestellt. Die durch die Strombahn 5 gleichzeitig in waagerechter und senkrechter Richtung ausgeführte Bewegung und damit erreichte Bahnkurve in Form einer Konchoide bewirkt zu jedem Augenblick der Schalthandlung eine die Feldverhältnisse zwischen den Stützisolatoren 1; 2 und den unterschiedlichen Soannunasootentialen berücksichtiaende aünstiae Laae des bewealichen KontaktesFig. 1: the structural design of a swivel and grounding circuit breaker with closed separation distance; Fig. 2: the structural design of a swivel and grounding disconnector with closed grounding path. Referring to Figures 1 and 2, the pan and ground circuit breaker is made up of the two post insulators 1; 2, which are mounted on the base frame 3, wherein the support insulator 1 carries the fixed contact 4 aui his head fitting and the S.ützisolator 2 on his Kopfärmatur the current path 5, which carries at its fixed contact 4 associated end of a movable contact, axially sliding and equally about a right angle in the through both support insulators 1; 2 predetermined vertical plane rotatably receives in a bearing 6. Furthermore, in the base region of the support insulator 2, the fixed ground contact 7 is arranged, which is also able to receive the arranged on the current path 5 movable contact for the purpose of connecting or is able to release for the purpose of separating. During the switching operation, the energy stored in the drive 8 is communicated to the moving system of the arrangement, which is fed via the isolator 9 arranged on the support insulator 2 to the end of the current path 5 located behind the bearing 6. In order for a pivoting movement is initiated, which describes an angle loop for the driven portion of the current path 5 behind the bearing 6 and for the remaining, at its end the movable contact-carrying part of the current path 5 a Konchoide as trajectories. This movement process thus allows the use of the space-saving switch assembly as a circuit breaker and a grounding switch. The conchoid is shown in broken lines in FIGS. 1 and 2. The angle loop is also shown in principle in dashed form in Fig. 2. The simultaneously carried out in the horizontal and vertical direction by the current path 5 movement and thus achieved trajectory in the form of a Konchoide effected at each instant of the switching action a field conditions between the support insulators 1; 2 and the different Soannunasootentialen considered aünstiae Laae of the contact

Claims

Invention claim:

1. High-voltage swivel circuit breaker with a arranged on a support insulator at high voltage potential fixed contact and arranged on a second support insulator also at high voltage potential and pivotally mounted and the fixed contact and provided to ensure the grounding of the disconnector and ground potential associated ground contact associated, movable contact which electrically conductively connects or disconnects the terminal contacts of the overhead line disposed on the support insulators, characterized in that the movable contact associated with the fixed contact is carried by one end of a second support insulator arranged thereon pivotally mounted current path and that the drive and the storage the current path are coordinated so that when disconnecting or when connecting the fixed terminal contacts and subsequent ground or previous release from the ground contact the movement of the current path in a horizontal and simultaneous vertical direction takes place in such a way that the plane trajectory curve described by arranged at the end of the current path movable trajectory curve has the shape of a conchoid.

2. High-voltage swivel circuit breaker according to item 1, characterized in that in the closed state of the disconnector, the current path in horizontal and in the closed state of the earthing switch, the current path is arranged in a vertical position.

3. High-voltage swivel circuit breaker according to item 1 or 2, characterized in that the drive side for generating the trajectory of the current path, a rotary thrust joint is used.

4. High-voltage swivel circuit breaker according to item 1, 2 or 3, characterized in that even when the bearing point on the second support insulator out-shifted current path of the same focus is always fixed between the two support insulators.

5. High-voltage swivel circuit breaker according to item 1, 2, 3 or 4, characterized in that two oppositely directed current paths are arranged with their corresponding fixed disconnector and earthing contact parts for the two-sided grounding of the equipment parts.

For this 1 page drawings

Field of application of the invention

The invention relates to an exposed as part of overhead lines constantly changing weather conditions disconnect switch, in particular Schwenktrennschalter for high voltage with a arranged on a support insulator at high voltage potential fixed contact and a second support insulator also arranged at high voltage potential and pivotally mounted and the fixed contact associated, movable Contact electrically connecting or disconnecting the overhead line connection cables or pipe connections arranged on the support insulators, and a ground contact provided to ensure earthing of the high voltage current path.

Characteristic of the known technical solutions

It is a basic principle of the structural design to arrange the operating at high voltage potential in the overhead line circuit breaker on a provided for one, two or more, in most cases vertically erected systems of post insulators base. The support insulators carry according to the selected for the switching operation Trennertype kinematic laws and the type of Kontaktierungsbedingungen on their head part, the drive and contact components. They must have in the area of their basic fitting high, characterized by the so-called Umraftkraft strength values to the mechanical static cable tensile forces that are temperature-dependent, and dynamic forces from the cable vibrations due to wind load u. Like. And to record the electrodynamic, resulting from large currents in the event of short circuit forces.

If the post insulators also act as drive elements for generating the switching movement, their strength limit can be quickly reached or even exceeded. The classic design of the high-voltage circuit breaker is generally characterized by a large amount of space, which derives primarily from the nature of the movement of the moving contact divider. For example, rotary disconnectors claim a large lateral and vertically upward switching lever separator and shear separator a large, over the head of the supporter resulting movement space (DE-OS 2411271 "electrical contact arrangement for Hochspannungstrenn- or -erdungsschalter", DE-OS 2602165 "high-voltage circuit breaker ").

Among other things, high mechanical requirements are placed on the foundations of the entire system, on the one hand to ensure the precise assembly and adjustment and to maintain over a long period of time and on the other hand undisturbed operation, even under extreme geographical conditions, eg. B. earthquake hazard to obtain. Extreme climatic conditions, eg. As ice formation, affect primarily the mechanical and electrical conditions in the merger of the separation of the contact parts un } can cause lasting malfunction of disconnectors.

Pivoting circuit breaker, which move the moving contact part for closing its contact from the ebb of the ground potential in the plane of the high voltage potential and to open their contact from the plane of the high voltage potential in the plane of ground potential to allow or exclude the further transport of electrical energy in the network , are also known from the working principle, such that a switch blade is used as a movable contact, which is offset by means of transmission elements in a pan and / or push movement (DE-OS 3215502 "swivel circuit breaker for high voltage") .This arrangement is designed as a grounding switch In addition, a swivel disconnector is known, the pivot axis of which is essentially parallel to the connecting line of the fixed contacts is stored (DE-PS 1175314 "disconnector with transversely pivotable contact bridge"). Such systems have as a significant advantage of the low space requirement, but require due to their movement form further separate grounding isolator with separate contact and drive for the operation of the same. Such an arrangement of a circuit breaker additionally arranged earthing switch is also already known from DE-OS 2411271. Furthermore, the disadvantage of separate contacts and drives for disconnectors and earthing switch avoiding arrangements of such switches are already known, in which the isolator contact also the function of the ground contact at