DE10351766A1

DE10351766A1 - Metallgekapselte Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE10351766A1
Application number: DE10351766A
Authority: DE
Inventors: Shinji Sato; Takao Tsurimoto; Kenichi Koyama; Masahiro Arioka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: FR2846802A1; US6865072B2; CN1322646C; KR100561113B1; TWI228339B; TW200409426A; DE10351766B4; CN1499687A; US20040104201A1; FR2846802B1; KR20040040358A

Abstract

Ein Behälter (2), der mit einem isolierenden Gas gefüllt ist, nimmt Isolatorrohre (8) auf, die Unterdruckventil-Leistungsschalter (7) für einzelne Phasen enthalten. Ein Ende jedes Isolatorrohrs ist an der Innenseite des Behälters befestigt. Jeder Unterdruckventil-Leistungsschalter ist im allgemeinen an einer gemeinsamen Längsachse mit dem entsprechenden Isolatorrohr so installiert, daß ihre bewegliche Elektrodenschiene (7b) zum feststehenden Ende des Isolatorrohrs gerichtet ist. Das Isolatorrohr besitzt als integralen Bestandteil einen Hauptleitungsbefestigungsbereich (8b), der in eine die Längsachse des Isolatorrohrs schneidende Richtung von der Umgebung seines dem feststehenden Ende gegenüberliegenden Endes vorsteht, um einen hauptleitungsseitigen Leiter (14) isoliert zu tragen.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Schaltvorrichtungen und insbesondere eine metallgekapselte Schaltvorrichtung, die Unterdruckventil-Leistungsschalter verwendet.

Eine herkömmliche metallgekapselte Schaltvorrichtung, die Unterdruckventil-Leistungsschalter verwendet, umfaßt Armaturen, etwa Isolatoren, die an einer inneren Wand eines abgedichteten, mit einem isolierenden Gas gefüllten Behälters hauptleitungsseitige Leiterstreifen tragen, wie es z. B. aus der JP 1999-185 577-A bekannt ist.

Ein Problem bei herkömmlichen metallgekapselten Schaltvorrichtungssystemen besteht darin, daß es schwierig ist, ihre physische Größe zu verringern, da an der inneren Wand des Behälters Isolatoren und andere Armaturen zum Tragen der hauptleitungsseitigen Leiterstreifen vorgesehen sind, wie oben erläutert.

Die Isolatoren, die in einer metallisch eingeschlossenen Schaltvorrichtung verwendet werden, sollten zumindest die folgenden Forderungen erfüllen:

(1) Der Isolator sollte einer elektromagnetischen Einwirkungskraft aushalten, die durch die hauptleitungsseitigen Leiterstreifen ausgeübt wird, wenn ein Kurzschlußstrom fließt; und
(2) obwohl ein Ende des Isolators den hauptleitungsseitigen Leiterstreifen trägt, an den eine Hochspannung angelegt ist, und das andere Ende des Isolators an der inneren Wand des geerdeten Behälters befestigt ist, sollte zwischen beiden Enden des Isolators kein Isolationsdurchschlag auftreten.

Da die erste Forderung erfüllt werden muß, d. h. da die Widerstandsfähigkeit des Isolators gegen Einwirkungskräfte aufrechterhalten werden muß, ist es unmöglich, den Durchmesser des Isolators stark zu verringern. Das macht es schwierig, die Breite der herkömmlichen metallgekapselten Schaltvorrichtung oder ihre Tiefe zu verringern, wie in 3 der JP 1999-185 577-A veranschaulicht ist.

Im Einzelnen sind in der metallgekapselten Schaltvorrichtung dieser Veröffentlichung drei Isolatoren nebeneinander in einer horizontalen Ebene angeordnet, so daß sich ihre Breite unvermeidlich vergrößert, wenn Isolatoren mit einem großen Durchmesser verwendet werden. Wird die Tatsche berücksichtigt, daß eine bestimmte Größe des Installationsraums um jeden Isolator vorhanden sein sollte, ist es noch schwieriger, die Breite der metallgekapselten Schaltvorrichtung zu verringern.

Um die zweite Forderung zu erfüllen, d. h. um einen Isolationsdurchschlag sicher zu verhindern, gibt es zu der Vergrößerung der longitudinalen Abmessung des Isolators keine Alternative. Die Oberflächenendladespannung eines Isolators mit einer bestimmten Länge ist normalerweise kleiner als die Durchschlagspannung einer Gassäule der gleichen Länge.

Deswegen ist es bei Verwendung eines Isolators unvermeidlich, daß seine Länge größer ist als die Länge einer Gassäule mit einer entsprechenden Durchschlagspannung. Demzufolge besteht die Tendenz, daß die Größe der Schaltvorrichtung und insbesondere ihre Tiefe (die Abmessung von links nach rechts, wie in 3 der JP 1999-185 577-A veranschaulicht ist) zunimmt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine metallgekapselte Schaltvorrichtung anzugeben, deren Behälter verkleinert werden kann, indem die Notwendigkeit von Isolatoren für die Befestigen der hauptleitungsseitigen Leiterstreifen an einer inneren Wand eines Behälters beseitigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine metallgekapselte Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einem Hauptmerkmal der Erfindung enthält eine metallgekapselte Schaltvorrichtung Unterdruckventil-Leistungsschalter, Isolatorrohre, Trenneinrichtungen und ein Metallgehäuse, das die Unterdruckventil-Leistungsschalter, die Isolatorrohre und die Trenneinrichtungen aufnimmt. Jedes Isolatorrohr ist an seinem einen Ende in axialer Richtung an der Innenseite des Metallgehäuses befestigt, wobei das Isolatorrohr nahe an seinem anderen Ende in der axialen Richtung einen Hauptleitungsbefestigungsbereich zum isolierten Tragen eines hauptleitungsseitigen Leiters aufweist und jeder Unterdruckventil-Leistungsschalter in dem Isolatorrohr befestigt ist, wobei der Unterdruckventil-Leistungsschalter an ihren beiden Enden in der axialen Richtung eine bewegliche Elektrodenschiene bzw. eine feststehende Elektrodenschiene aufweist.

Jeder Unterdruckventil-Leistungsschalter enthält ein Kontaktzungentragelement, das mit der beweglichen Elektrodenschiene durch einen Verbindungsleiter elektrisch verbunden ist und an einem Umfangsbereich des Isolatorrohrs befestigt ist, wobei ein Hauptleitungsanschluß an dem hauptleitungsseitigen Leiter befestigt und mit diesem verbunden ist und eine Kontaktzunge an einem Ende an dem Kontaktzungentragelement schwenkfähig angebracht ist, so daß das andere Ende der Kontaktzunge mit dem Hauptleitungsanschluß in Kontakt gebracht und von diesem getrennt werden kann, so daß die Kontaktzunge als Trennvorrichtung arbeitet.

Diese Konstruktion ermöglicht es, die Notwendigkeit des Vorsehens von Isolatoren zum Tragen der hauptleitungsseitigen Leiterstreifen zu beseitigen und dient dadurch der Verringerung der Größe der metallgekapselten Schaltvorrichtung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nehmen; es zeigen:

1 eine schematische Seitenschnittansicht einer metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

2 eine Schnittdarstellung längs der Linie II-II von 1, die wesentliche Teile der metallgekapselten Schaltvorrichtung zeigt;

3 eine Schnittdarstellung, die wesentliche Teile einer metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

4 eine Schnittdarstellung, die die gesamte metallgekapselte Schaltvorrichtung der zweiten Ausführungsform zeigt;

5 eine perspektivische Ansicht eines im allgemeinen zylindrischen Isolatorgehäuses, das in der Schaltvorrichtung der zweiten Ausführungsform verwendet wird;

6 einen Aufriß des zylindrischen Isolatorgehäuses von 5, das von der Seite eines offenen Endbereichs betrachtet wird;

7 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Anordnung des zylindrischen Isolatorgehäuses für drei Phasen;

8 eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs jedes zylindrischen Isolatorgehäuses in der Nähe seiner Seitenöffnung;

9 eine Darstellung zur Erläuterung der Relation zwischen Sperrschichthöhe und Durchschlagspannung;

10 eine Darstellung zur Erläuterung eines simulierten Elektrodensystems, das in einem Experiment verwendet wird, das für die Bestimmung der in 9 gezeigten Relation durchgeführt wird;

11 eine Darstellung, die die Relation zwischen der Ausdehnung eines gasgefüllten Raums D und der Durchschlagspannung zeigt;

12 eine Darstellung zur Erläuterung eines simulierten Elektrodensystems, das in einem Experiment verwendet wird, das für die Bestimmung der in 11 gezeigten Relation durchgeführt wird;

13 eine Darstellung zur Erläuterung der Relation zwischen dem Abstand von einem flexiblen Leiter zu einem zylindrischen Isolatorgehäuse und der Durchschlagspannung;

14 eine Darstellung zur Erläuterung eines simulierten Elektrodensystems, das in einem Experiment verwendet wird, das für die Prüfung der in 13 gezeigten Phase-Phase-Durchschlagspannung durchgeführt wird;

15 eine Darstellung zur Erläuterung eines simulierten Elektrodensystems, das in einem Experiment verwendet wird, das für die Prüfung der in 13 gezeigten Phase-Masse-Durchschlagspannung durchgeführt wird;

16 eine perspektivische Ansicht eines im allgemeinen zylindrischen Isolatorgehäuses, das in einer metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;

17 eine Querschnittsansicht des zylindrischen Isolatorgehäuses von 16, in der dessen Seitenöffnung und ein flexibler Leiter dargestellt sind;

18 eine schematische Seitenschnittansicht einer metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

19 eine Schnittdarstellung längs der Linie XIX-XIX von 18, die wesentliche Teile der metallgekapselten Schaltvorrichtung zeigt;

20 eine Schnittdarstellung, die wesentliche Teile einer metallgekapselten Schaltvorrichtung in einer Abwandlung der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

21 eine schematische Seitenschnittansicht einer metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung; und

22 eine Schnittdarstellung längs der Linie XXII-XXII von 18, die wesentliche Teile der metallgekapselten Schaltvorrichtung zeigt.

Erste Ausführungsform

1 ist eine schematische Seitenschnittansicht einer metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, während 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie II-II von 1 ist, die wesentliche Teile der metallgekapselten Schaltvorrichtung zeigt.

Die metallgekapselte Schaltvorrichtung besitzt einen Metallbehälter 1, dessen linke Seite die Vorderseite und dessen rechte Seite die Rückseite ist, wie in 1 dargestellt ist. Der Innenraum des Metallbehälters 1 ist in mehrere Bereiche unterteilt. Diese enthalten einen mit einem isolierenden Gas gefüllten Behälter 2, der in einem oberen hinteren Bereich angeordnet ist, eine Steuerkammer 3, die in einem oberen vorderen Bereich angeordnet ist, eine Betätigungsmechanismuskammer 4, die unter der Steuerkammer 3 in einem vorderen mittleren Bereich angeordnet ist, und eine Kabelkammer 5, die in einem untersten Bereich angeordnet ist.

In einem unteren Bereich des Behälters 2 sind drei Isolatorrohre 8 nebeneinander in einer horizontalen Ebene angeordnet. Diese Isolatorrohre 8 nehmen Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 für die einzelnen Phasen einer Stromquelle auf. Jedes Isolatorrohr 8 besitzt an seinem vorderen Ende (linke Seite in der Darstellung von 1) einen flanschähnlichen Anbringungsbereich 8a, der an eine Anbringungsplatte 6 befestigt ist, die außerdem als eine Unterteilung dient, die den Innenraum des Metallbehälters 1 von der Betätigungsmechanismuskammer 4 trennt.

Jedes Isolatorrohr 8, das aus einem festen isolierenden Material, wie etwa Epoxidharz, hergestellt ist, enthält als integralen Bestandteil einen Hauptleitungsbefestigungsbereich 8b, der in eine Richtung vorsteht, die eine Mittelachse des Isolationsrohrs 8 nahe an seinem hinteren Ende (rechte Seite in der Darstellung von 1) schneidet. Bei dieser Anordnung ist jeder der später beschriebenen hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 14 mit Hilfe des Hauptleitungsbefestigungsbereichs 8b fest mit dem entsprechenden Isolationsrohr 8 verbunden und wird von diesem getragen.

In jedem Isolatorrohr 8 ist ein Durchgangsloch 8c ausgebildet. Ein Kontaktzungentragbereich 8d ist an einer zylindrischen äußeren Oberfläche jedes Isolatorrohrs 8 als integraler Bestandteil in der Nähe des Durchgangslochs 8c ausgebildet.

Jeder der Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 besitzt ein Unterdruckgefäß, das eine feststehende Elektrode und eine bewegliche Elektrode enthält, die nicht dargestellt sind. Die feststehende Elektrode jedes Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 ist mit einer feststehenden Elektrodenschiene 7a verbunden, während die bewegliche Elektrode mit einer beweglichen Elektrodenschiene 7b verbunden ist. Die feststehende Elektrodenschiene 7a und die bewegliche Elektrodenschiene 7b stehen über entsprechende Endplatten 7c jedes Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 in entgegengesetzten Richtungen längs ihrer Mittelachse vor.

Jeder Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 ist so aufgenommen, daß seine feststehende Elektrodenschiene 7a und seine bewegliche Elektrodenschiene 7b zur Rückseite (rechte Seite in 1) bzw. zur Vorderseite (linke Seite in 1) des Isolatorrohrs 8 gerichtet sind. Die feststehende Elektrodenschiene 7a ist sowohl elektrisch als auch mechanisch mit einem lastseitigen Leiter 9 verbunden, der an der Rückseite des Isolatorrohrs 8 befestigt ist.

Die bewegliche Elektrodenschiene 7b jedes Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 ist über eine Isolatorschiene 11 mit einer Unterdruckventil-Betätigungsschiene 10, die durch die Anbringungsplatte 6 verläuft, verbunden. Ein vorderer, etwa hälftiger Bereich (die dargestellte linke Hälfte) jedes Isolatorrohrs 8, der sich längs der Mittelachse des Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 erstreckt, dient dazu, einen geeigneten Abstand zwischen dem Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 und der Anbringungsplatte 6 zu schaffen, um den erforderlichen Isolationswiderstand sicherzustellen.

Es wird nun die Konfiguration der Trenn- und Erdungsschaltereinheiten der Schaltvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.

In 1 ist ein Kontaktzungentragelement 20 an dem Kontaktzungentragbereich 8d angebracht, der etwa in der Mitte der zylindrischen äußeren Oberfläche jedes Isolatorrohrs 8 vorgesehen ist. Um das Kontaktzungentragelement 20 an dem Kontaktzungentragbereich 8d zu befestigen, ist das Kontaktzungentragelement 20 direkt in eine (nicht gezeigte) Nut eingebettet oder daran angeschraubt, die z. B. während eines Formungsprozesses eingebettet wird.

Jede Kontaktzunge 12, die von dem Kontaktzungentragelement 20 schwenkbar getragen wird, ist mit der beweglichen Elektrodenschiene 7b des entsprechenden Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 durch einen flexiblen Verbindungsleiter 13 elektrisch verbunden, der durch das Durchgangsloch 8c in jedem Isolatorrohr 8 verlegt ist.

Der Hauptleitungsbefestigungsbereich 8b, der an dem hinteren Ende jedes Isolatorrohrs 78 vorgesehen ist, ist so ausgebildet, daß er in der dargestellten Weise um eine bestimmte Länge in einer vertikalen Richtung vorsteht, um einen geeigneten Abstand zwischen dem lastseitigen Leiter 9 und dem hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 14 zu schaffen, um eine Oberflächenisolation sicherzustellen. Ein äußerstes Ende des Hauptleitungsbefestigungsbereichs 8b ist an einem unteren Ende des entsprechenden hauptleitungsseitigen Leiterstreifens 14 befestigt.

Jeder hauptleitungsseitige Leiterstreifen 14 besitzt an einer bestimmten Stelle einen Hauptleitungsanschluß 14a, der mit der Kontaktzunge 12 in Kontakt ist, wenn ein elektrischer Strom fließt. Die Anbringungsplatte 6 besitzt andererseits an bestimmten Stellen im Behälter 2 Erdungsanschlüsse 15, mit denen die Kontaktzungen 12 der einzelnen Isolatorrohre 8 in Kontakt gelangen, wenn die Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 geerdet werden.

Es wird bewirkt, daß die Kontaktzungen 12 mit Hilfe von Kontaktzungenbetätigungselementen 16 von der Betätigungsmechanismuskammer 4, die an der Vorderseite des Behälters 2 angeordnet ist, schwenken, wie in 1 mit unterbrochenen Linien gezeigt ist. Ein Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 ist in einem Ein-Zustand (geschlossener Zustand), in dem ein elektrischer Strom fließt, wenn die zugehörige Kontaktzunge 12 in der Weise positioniert ist, die in 1 durch durchgehende Linien gezeigt ist, bei der ihr äußerstes Ende mit dem Hauptleitungsanschluß 14a in Kontakt ist.

Der Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 ist in einem geerdeten Zustand, wenn die Kontaktzunge 12 so positioniert ist, wie durch durchgehende Linien A gezeigt ist, wobei ihr äußerstes Ende mit dem Erdungsanschluß 15 in Kontakt ist. Der Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 ist außerdem in einem Aus-Zustand (geöffneter Zustand), wenn die Kontaktzunge 12 in der Weise, die durch die unterbrochenen Linien B gezeigt ist, in einer Mittelposition zwischen der Position des Ein-Zustands und der Position des geerdeten Zustands positioniert ist.

Die metallgekapselte Schaltvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist für ein Dreiphasen-System geeignet, da es drei Trenn- und Erdungsschaltereinheiten verwendet, die modular aufgebaut sind. Diese Trenn- und Erdungsschaltereinheiten besitzen im Wesentlichen die gleiche Konfiguration, wobei sie jeweils den Unterdruck ventil-Leistungsschalter 7, das Isolatorrohr 8, die Kontaktzunge 12 usw. enthalten, wie oben erläutert wurde.

Die Trenn- und Erdungsschaltereinheiten der drei Phasen bilden zusammen eine einzelne Baueinheit und werden gemeinsam betätigt. Der lastseitige Leiter 9, an dem jeder Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 befestigt ist, ist über eine Buchse 18 mit einem Kabel 19 verbunden, und die einzelnen hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 14 sind mit entsprechenden Hauptleitungsschienen 17 verbunden.

Es wird nun die Funktionsweise der metallgekapselten Schaltvorrichtung der ersten Ausführungsform beschrieben:
Bei dieser metallgekapselten Schaltvorrichtung wird die Schaltkontaktzunge 12, die als ein wesentliches Element sowohl eines Trennschalters als auch eines Erdungsschalters dient, durch eine (nicht gezeigte) Feder mit einem ausreichenden Kontaktdruck gegen den entsprechenden Hauptleitungsanschluß 14a gedrückt, um zu verhindern, daß ihre Kontaktpunkte infolge einer elektromagnetischen Rückstoßkraft, die beim Fließen eines Kurzschlußstroms auftritt, getrennt werden. Aus diesem Grund wird auf den Hauptleitungsanschluß 14a und den hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 14 infolge der Reibung zwischen den Kontaktpunkten beim Öffnen und Schließen der Trenneinrichtung (die Kontaktzunge 12 und der Hauptleitungsanschluß 14a) eine beträchtliche Kraft ausgeübt.

Wenn ein Kurzschlußstrom fließt, wird auf den hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 14 und die Kontaktzunge 12, die zum Trennen und Erden jeder Phase verwendet wird, eine beträchtliche elektromagnetische Kraft ausgeübt. Wenn der hauptleitungsseitige Leiterstreifen 14 oder die Kontaktzunge 12 nicht ausreichend fest befestigt sind, könnten sie deswegen verformt werden.

In der metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist jedoch der hauptleitungsseitige Leiterstreifen 14 an dem Hauptleitungsbefestigungsbereich 8b, der als integraler Bestandteil des Isolatorrohrs 8 ausgebildet ist, sicher befestigt, so daß der hauptleitungsseitige Leiterstreifen 14 den obenerwähnten mechanischen und elektromagnetischen Kräften ausreichend widerstehen kann.

Die hauptleitungsseitigen Leiterstreifen werden in der herkömmlichen metallgekapselten Schaltvorrichtung von der inneren Wand des Behälters mit Hilfe von Isolatoren in der obenerwähnten Weise getragen. Da solche tragende Isolatoren Oberflächenentladungspfade zwischen den Hochspannungsleitern und dem Massepotential bilden, hat das Vorsehen der Isolatoren eine Verringerung des Isolationswiderstands zur Folge, so daß es erforderlich wird, einen großen Isolationsabstand vorzusehen. Da die metallgekapselte Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung keine derartigen tragenden Isolatoren verwendet, ist es möglich, den Abstand zwischen dem hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 14 und den Wänden des Behälters 14 zu verringern.

Wie bisher beschrieben, sind die Trenneinrichtung, der hauptleitungsseitige Leiterstreifen 14 und der lastseitige Leiter 9 an jedem Isolatorrohr 8 vorgesehen, das den Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 gemäß der ersten Ausführungsform enthält. Diese Konstruktion hilft, eine Teilentladung und Durchschlagsentladung an Anschlußbereichen mit hohem Potential des Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 infolge eines Entladungssperrschicht-Effekts zu vermeiden und ermöglicht es, die Größe des Unterdruckventil-Leistungsschalters zu verringern, wobei sie die Funktion der Trenneinrichtung in kompakter Form enthält.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Tragen der hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 14, derart, daß sie Kräften, die auf sie ausgeübt werden, wenn die Trenneinrichtungen oder die Kontaktzungen 12 eingeschoben und herausgezogen werden, sowie der elektromagnetischen Kraft, die durch das Fließen von elektrischen Strömen bewirkt wird, ohne die Notwendigkeit von tragenden Isolatoren zum Befestigen der hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 14 oder der Hauptleitungsanschlüsse 14a an der Wand des Behälters 2 widerstehen können. Das erzeugt die vorteilhaften Effekte, wie z.B. eine Verringerung der Anzahl von Komponenten, den kompakten Aufbau der Schaltvorrichtung als ein Ergebnis einer Verringerung des Isolationsabstands und geringe Kosten.

Da ferner sowohl die Kontaktzunge 12, die die Trenneinrichtung bildet, und der Hauptleitungsanschluß 14a an dem einzelnen Isolatorrohr 8 befestigt sind, ist es möglich, die Notwendigkeit für eine Feineinstellung zum Sicherstellen eines gleichmäßigen Kontakts zwischen der trennenden Kontaktzunge 12 und dem Hauptleitungsanschluß 14a im Vergleich zu dem vorher beschriebenen Aufbau des Standes der Technik zu eliminieren. Das erzeugt ferner solche vorteilhaften Effekte, daß die Schaltvorrichtung in kurzer Zeit montiert werden kann, was eine Verringerung der Montagekosten zur Folge hat.

Während die voranstehende Erläuterung der ersten Ausführungsform einen Fall veranschaulicht, bei dem der Hauptleitungsbefestigungsbereich 8b sich in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse des Isolatorrohrs 8 erstreckt, muß der Winkel zwischen dem Hauptleitungsbefestigungsbereich 8b und der Mittelachse des Isolatorrohrs 8 nicht notwendigerweise ein rechter Winkel sein. Obwohl der Hauptleitungsbefestigungsbereich 8b in dieser Ausführungsform mit dem Isolatorrohr 8 einteilig gebildet ist, müssen das Isolatorrohr 8 und der Hauptleitungsbefestigungsbereich 8b nicht notwendigerweise einteilig gebildet sein.

Das Isolatorrohr 8 und der Hauptleitungsbefestigungsbereich 8b müssen außerdem nicht notwendigerweise aus geformtem Epoxidharz hergestellt sein, sondern es kann ein anderes isolierendes Harz mit ähnlichen Eigenschaften ohne spezielle Einschränkungen verwendet werden. Es sollte außerdem für einen Fachmann klar sein, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen an der Form des Anbringungsbereichs 8a des Isolatorrohrs 8, am Verfahren der Verbindung zwischen der Kontaktzunge 12 und der beweglichen Elektrodenschiene 7b und an weiteren Einzelheiten der Konstruktion möglich sind.

Zweite Ausführungsform

3 ist eine Schnittdarstellung, die wesentliche Teile einer metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, 4 ist eine Schnittdarstellung, die die gesamte metallgekapselte Schaltvorrichtung zeigt, 5 ist eine perspektivische Ansicht eines der im allgemeinen zylindrischen Isola torgehäuse 102, die als Isolatorrohre dienen, 6 ist ein Aufriß des zylindrischen Isolatorgehäuses 102 von 5, das von der Seite eines offenen Endbereichs 102c betrachtet wird, und 7 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie die zylindrischen Isolatorgehäuse 102 für drei Phasen angeordnet sind.

In den 3 und 4 besitzt die metallgekapselte Schaltvorrichtung ein abgedichtetes Gehäuse (Metallgehäuse) 101, in welchem die einzelnen zylindrischen Isolatorgehäuse 102 nebeneinander befestigt sind. Jedes zylindrische Isolatorgehäuse 102, das aus einem isolierenden Material, wie etwa Epoxidharz, hergestellt ist, besitzt einen zylindrischen Bereich 102a und einen Flanschbereich 102b, der an einem Ende des zylindrischen Bereichs 102a ausgebildet ist. Es ist eine Tragplatte 101a vorgesehen, die in einer aufrechten Position in dem abgedichteten Gehäuse 101 an seiner Vorderseite angebracht ist.

Die Tragplatte 101a dient als Tragoberfläche sowie als Referenzebene zum Positionieren der einzelnen Teilkomponenten, die in dem abgedichteten Gehäuse 101 vorgesehen sind. Jedes zylindrische Isolatorgehäuse 102 ist in einer horizontalen Position installiert, wobei sein Flanschbereich 102b an der Tragplatte 101a angeschraubt ist. Die zylindrischen Isolatorgehäuse 102 sind für die einzelnen Phasen vorgesehen, wie in 7 gezeigt ist. Somit sind insgesamt drei zylindrische Isolatorgehäuse 102 in einer Richtung senkrecht zur Blattoberfläche von 3 nebeneinander angeordnet.

In den einzelnen zylindrischen Isolatorgehäusen 102 ist jeweils ein Unterdruckventil-Leistungsschalter 103 aufgenommen, wie in den 3 und 4 gezeigt ist. An dem offenen Endbereich 102c, der an einem Ende jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 102 dem Flanschbereich 102b des zylindrischen Bereichs 102a gegenüberliegend angeordnet ist, ist ein Zwischenleiter 104 befestigt.

Der Zwischenleiter 104, der aus einem leitenden Material hergestellt ist, ist in einer im allgemeinen rechtwinkligen plattenähnlichen Form ausgebildet, die einen freiliegenden Bereich einer feststehenden Leiterseite des Unterdruckventil-Leistungsschalters 103 bildet. Der Zwischenleiter 104 besitzt einen Greifer, der in einen inneren Raum des zylindrischen Bereichs 102a des zylindrischen Isolatorgehäuses 102 vorsteht.

Der Greifer jedes Zwischenleiters 104 ergreift einen Endbereich eines feststehenden Anschlusses (feststehende Elektrodenschiene) 103a des Unterdruckventil-Leistungsschalters 103, so daß der Unterdruckventil-Leistungsschalter 103 an dem offenen Endbereich 102c des zylindrischen Bereichs 102a des zylindrischen Isolatorgehäuses 102 befestigt ist.

Außerdem ist ein Mittelbereich des Zwischenleiters 104 mit dem feststehenden Anschluß 103a des Unterdruckventil-Leistungsschalters 103 elektrisch verbunden. Der Zwischenleiter 104 ist an vier mit Innengewinde versehenen Löchern 102f, die in den 5 und 6 gezeigt sind, fest angeschraubt.

In den 3 und 4 wird eine Trenneinrichtung 105 an einer äußeren Seitenwand jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 102 getragen. Die Trenneinrichtung 105 enthält einen Hebelbereich oder Hebeldrehpunkt 105a, der als Kontaktzungentragelement dient, eine Schließseiten-Befestigung 105b, die einen Hauptleitungsanschluß bildet, der mit einem später beschriebenen hauptleitungsseitigen Leiterstreifen (Hauptleitungsschiene) fest verbunden ist, eine Kontaktzunge 105c und eine masseseitige Befestigung 105d (4), die als Erdungsanschluß dient.

Die Kontaktzunge 105c wird schwenkbar um den Hebelbereich 105a, der an der äußeren Seitenwand des zylindrischen Isolatorgehäuses 102 vorgesehen ist, getragen. Wenn die Kontaktzunge 105c um den Hebelbereich 105a gedreht wird, gelangt ein äußerster Endbereich der Kontaktzunge 105c an der Schließseiten-Befestigung 105b und an der masseseitigen Befestigung 105d abwechselnd in Eingriff bzw. wird von diesen gelöst. Die auf diese Weise aufgebaute Trenneinrichtung 105 wird durch einen Betätigungsmechanismus (Gelenkmechanismus) 110 betätigt, der in 4 gezeigt ist.

Es wird bewirkt, daß die Trenneinrichtung 105, die durch den Betätigungsmechanismus 110 gesteuert wird, eine von drei Positionen einnimmt, d. h. eine geöffnete Position (Aus-Zustand), die in 4 durch durchgehende Linien gezeigt ist, eine geöff nete Position (Ein-Zustand), in der die Kontaktzunge 105c mit der Schließseiten-Befestigung 105b in Kontakt ist, und eine geerdete Position (geerdeter Zustand), in der die Kontaktzunge 105c mit der masseseitigen Befestigung 105d in Kontakt ist.

In der Seitenwand jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 102 ist eine Seitenöffnung 102e ausgebildet, wie in 3 gezeigt ist. Ein beweglicher Anschluß (bewegliche Elektrodenschiene) 103b jedes Unterdruckventil-Leistungsschalters 103 ist durch einen flexiblen Leiter 106, der durch die Seitenöffnung 102e in dem zylindrischen Isolatorgehäuse 102 verlegt ist, mit dem Hebelbereich 105a der Trenneinrichtung verbunden.

Der flexible Leiter 106, der aus einem flexiblen leitenden Material hergestellt ist, verformt sich flexibel, wenn der Unterdruckventil-Leistungsschalter 103 geöffnet oder geschlossen wird. Jedes zylindrische Isolatorgehäuse 102 enthält ferner eine Isolationsschiene 107, die Betätigungskräfte für das Öffnen und Schließen der Kontakte des Unterdruckventil-Leistungsschalters 103 überträgt, während sie die Kontakte gegen eine externe Betätigungsvorrichtung isoliert.

In den 5 und 6 ist an dem offenen Endbereich 102c, an dem der Zwischenleiter 104 jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 102 vorgesehen ist, eine erste isolierende Sperrschicht 102d ausgebildet, die drei Seiten des Zwischenleiters 104 abdeckt. Die erste isolierende Sperrschicht 102d, die sich vom offenen Endbereich 102c des zylindrischen Bereichs 102a jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 102 nach außen erstreckt, ist mit dem zylindrischen Bereich 102a einteilig ausgebildet. Während sich der Zwischenleiter 104 von dem offenen Endbereich 102c um einen bestimmten Betrag nach außen erstreckt, ist der Zwischenleiter 104 an drei Seiten von der ersten isolierenden Sperrschicht 102d bedeckt, die sich weiter als der Zwischenleiter 104 nach außen erstreckt.

Die erste isolierende Sperrschicht 102d enthält ein Paar Sperrschichtbereiche 102d₁ der horizontalen Richtung, die die Durchschlagspannung zwischen den zylindrischen Isolatorgehäusen 102 benachbarter Phasen und einem Sperrschichtbereich 102d₂ einer vertikalen Richtung, der an der Seite der Trenneinrichtung 105 vorgesehen ist, erhöhen. An der gegenüberliegenden Seite des Sperrschichtbereichs 102d₂ der vertikalen Richtung ist kein Sperrschichtbereich vorgesehen, da dort eine Hauptleitungsschiene 111, die später beschrieben wird, vorgesehen ist.

In 3 ist es bevorzugt, daß der Betrag der Ausdehnung A₁ der ersten isolierenden Sperrschicht 102d über eine wirkliche Oberfläche des Zwischenleiters 104 oder über eine Höhe A₁ der wirklichen Sperrschicht hinaus größer als 0 mm sein soll (A₁ > 0 mm). Deswegen sollte eine scheinbare Sperrschichthöhe A₂ (die der "Isolationssperrschichthöhe" entspricht, die in den beigefügten Ansprüchen 4 und 5 bezeichnet ist) vorzugsweise größer sein als die Höhe eines freiliegenden Leiterbereichs des Zwischenleiters 104, der den freiliegenden Bereich des Unterdruckventil-Leistungsschalters 103 auf der Seite des feststehenden Leiters bildet.

Wenn die Hauptleitungsschiene 111 mit der Oberfläche des Zwischenleiters 104 verbunden ist, wie in 4 gezeigt ist, enthält der freiliegende Leiterbereich eigentlich die Dicke der Hauptleitungsschiene 111 zusätzlich zur freiliegenden Höhe des Zwischenleiters 104. Wenn die Breite der Hauptleitungsschiene 111 viel kleiner ist als die des Zwischenleiters 104 und die Breite des obenerwähnten freiliegenden Bereichs sich mit seiner Höhe schrittweise verringert, ist eine Form des elektrischen Felds in der Umgebung des freiliegenden Leiterbereichs nahezu durch die Form des Zwischenleiters 104 festgelegt. Deswegen kann die Isolationssperrschichthöhe nur durch die Höhe des Zwischenleiters 104 festgelegt werden.

Wenn die Breite der Hauptleitungsschiene 111 etwa gleich der oder größer als die Außenabmessung des Zwischenleiters 104 ist, dann ist die Höhe des freiliegenden Leiterbereichs jedoch als die Summe aus der freiliegenden Höhe des Zwischenleiters 104 und der Dicke der Hauptleitungsschiene gegeben, und deswegen sollte die Isolationssperrschichthöhe vorzugsweise größer als diese Summe gemacht werden.

Gründe für die obenerwähnte Einstellung der Isolationssperrschichthöhe werden später genauer erläutert.

In 4 sind die Zwischenleiter 104 der einzelnen zylindrischen Isolatorgehäuse 102 durch die Hauptleitungsschienen 111 mit unteren Buchsen 112 elektrisch verbunden. Andererseits sind die Schließseiten-Befestigungen 105b der einzelnen Trenneinrichtungen 105 durch Hauptleitungsschienen 113 mit oberen Buchsen 114, 115, 116 elektrisch verbunden, die an einer oberen Oberfläche des abgedichteten Gehäuses 101 vorgesehen sind. Außerdem sind Erdungsschalteranschlüsse 118 vorgesehen, die mit den masseseitigen Anschlüssen 105d der einzelnen Trenneinrichtungen 105 an einer Vorderseitenwand der Tragplatte 101a elektrisch verbunden sind.

8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 102 nahe an seiner Seitenöffnung 102e. Diese Figur zeigt einen Querschnitt des flexiblen Leiters 106. Der Abstand B zwischen dem flexiblen Leiter 106 und den Seitenkanten der Seitenöffnung 102e sollte vorzugsweise in einem Bereich von 15 bis 30 mm liegen und insbesondere 23 mm betragen, wie außerdem später genauer erläutert wird.

Es folgen Beispiele von geeigneten isolierenden Gasen, die in das abgedichtete Gehäuse 101 gefüllt werden:

(1) dehydratisierte Luft
(2) Stickstoff
(3) Mischung aus Stickstoff und Sauerstoff
(4) Mischung aus Stickstoff, Sauerstoff und Luft
(5) Schwefelhexafluorid
(6) Mischung aus Schwefelhexafluorid und Stickstoff
(7) Mischung aus Schwefelhexafluorid und Luft
(8) Mischung aus Schwefelhexafluorid und dehydratisierter Luft

Jedes dieser Gase, das ausgewählt wird, kann mit einem Druck, der größer als der atmosphärische Druck ist, eingefüllt werden.

Es werden nachfolgend Vorteile der metallgekapselten Schaltvorrichtung der in dieser Weise aufgebauten zweiten Ausführungsform beschrieben.

Erstens ermöglicht es die Konstruktion der zweiten Ausführungsform infolge des Vorsehens der isolierenden Sperrschicht 102d, die Gesamtgröße der Schaltvorrichtung zu verringern. Jedes zylindrische Isolatorgehäuse 102 besitzt die erste isolierende Sperrschicht 102d, die an dem offenen Endbereich 102c mit dem zylindrischen Bereich 102a einteilig ausgebildet ist, wobei die erste isolierende Sperrschicht 102d zumindest einen Teil des Umfangs des Zwischenleiters 104 abdeckt.

Die erste isolierende Sperrschicht 102d enthält die linken und rechten Sperrschichtbereiche 102d₁ der horizontalen Richtung und den Sperrschichtbereich 102d₂ der vertikalen Richtung. Die Sperrschichtbereiche 102d₁ der horizontalen Richtung dienen dazu, die Isolationsdurchschlagspannungen zwischen Phasen (d. h. zwischen den Zwischenleitern 104 der benachbarten Phasen) und zwischen den einzelnen Phasen und dem Massepegel (d. h. zwischen den Zwischenleitern 104 und den Wänden des abgedichteten Gehäuses 101) zu vergrößern.

Der Sperrschichtbereich 102d₂ der vertikalen Richtung dient andererseits dazu, die Isolationsdurchschlagspannungen zwischen den Zwischenleitern 104 und den entsprechenden Schließseiten-Befestigungen 105b oder die Durchschlagspannung gegen eine Spannung zu vergrößern, die über Elektroden der Trenneinrichtung 105 anliegt, wenn die Kontaktzunge 105c des Trenneinrichtung 105 geöffnet und der Unterdruckventil-Leistungsschalter 103 geschlossen ist. Der Abstand, der zum Sicherstellen eines geeigneten Isolationswiderstands an jedem relevanten Bereich erforderlich ist, kann verringert werden, wenn die Durchschlagspannung vergrößert wird.

Obwohl das Vorsehen der ersten isolierenden Sperrschicht 102d eine gewisse Vergrösserung der Abmessung in der Richtung bewirkt, in der sie vorsteht, dient sie dazu, die Abmessungen jedes zylindrischen Gehäuses 102 insgesamt zu verringern, was einen vorteilhaften Effekt dahingehend erzeugt, daß die Gesamtabmessungen der Schaltvorrichtungsausrüstung verringert werden können.

Da zweitens die erste isolierende Sperrschicht 102d einteilig mit dem zylindrischen Bereich 102a jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 102 und nicht getrennt vom zylin drischen Bereich 102a ausgebildet ist, können die Abmessungen der Schaltvorrichtungsausrüstung wirkungsvoll verringert werden. Wenn anstelle der ersten isolierenden Sperrschicht 102d eine separate isolierende Sperrschicht vorgesehen ist, entsteht die Notwendigkeit für einen zusätzlichen Raum um das zylindrische Isolatorgehäuse 102 zum Tragen der isolierenden Sperrschicht und das verringert die Wirkung der Verringerung der Abmessungen der Schaltvorrichtungsausrüstung.

Das Vorsehen der ersten isolierenden Sperrschicht 102d, die mit dem zylindrischen Bereich 102a des zylindrischen Isolatorgehäuses 102 einteilig ausgebildet ist, dient dazu, die innere Struktur der Schaltvorrichtung zu vereinfachen, so daß ein stärkerer Effekt der Verringerung ihrer Abmessungen erzeugt wird.

Drittens ist die Konstruktion dieser Ausführungsform dahingehend vorteilhaft, daß sie dazu dient, die Kosten der Baueinheit zu verringern. Obwohl sich das abgedichtete Gehäuse 101 infolge des Drucks des eingefüllten isolierenden Gases etwas verformt, werden die Trenneinrichtungen 105 an korrekten Position in Bezug auf die entsprechenden zylindrischen Isolatorgehäuse 102 gehalten, da die zylindrischen Isolatorgehäuse 102 an der Tragplatte 101a befestigt sind, die als Referenzebene zum Positionieren der einzelnen Teilkomponenten dient, und die Unterdruckventil-Leistungsschalter 103 und die Trenneinrichtungen 105 an den zylindrischen Isolatorgehäusen 102 befestigt sind. Das dient dazu, die Zeit, die beim Montageprozess für die Feineinstellung erforderlich ist, sowie die Montagekosten zu verringern.

Viertens ist die Konstruktion dieser Ausführungsform dahingehend vorteilhaft, daß sie dazu dient, Komponentenkosten zu verringern. In der metallgekapselten Schaltvorrichtung der Ausführungsform sind der Unterdruckventil-Leistungsschalter 103 und die Trenneinrichtung 105 an jedem der zylindrischen Isolatorgehäuse 102, die bei gleichem Aufbau aus dem isolierenden Material hergestellt sind, befestigt. Da isolierende Aufbaukomponenten auf diese Weise standardisiert sind, ist die Anzahl der Komponenten kleiner und die Gesamtkosten der Komponenten der Schaltvorrichtungsausrüstung sind geringer.

In der voranstehenden Erläuterung wurden bevorzugte Bereiche der Sperrschichthöhe A₁ und des isolierenden Abstands B zwischen dem flexiblen Leiter 106 und den Seitenkanten der Seitenöffnung 102e unter Bezugnahme auf die 3 und 8 angegeben. Die nachfolgende Erläuterung wird veranschaulichen, wie diese Bereiche erreicht wurden.

Zuerst wird die Sperrschichthöhe A₁ gemeinsam mit der Notwendigkeit zum Vorsehen von isolierenden Sperrschichten an wirksamen Schaltvorrichtungssystemen erläutert.

Die Erfinder führten ein Experiment aus, um die Relation zwischen der Sperrschichthöhe und der Durchschlagspannung unter Verwendung eines simulierten Elektrodensystems, das in 10 gezeigt ist, zu ermitteln. 9 ist eine Darstellung, die das Ergebnis des Experiments zeigt. In 10 besitzt das simulierte Elektrodensystem zwei Anbringungsbasen 51, 52, die aus einem isolierenden Material hergestellt sind. Diese Anbringungsbasen 51, 52 sind nebeneinander angeordnet.

Auf ihnen sind ein Paar isolierende Sperrschichten 51a, 51b an gegenüberliegenden Endbereichen der Anbringungsbasen 51 bzw. 52 errichtet. Die beiden zwei isolierenden Sperrschichten 51a, 51b liegen einander parallel gegenüber. Eine Hochspannungselektrode 53 ist an der Anbringungsbasis 51 angebracht, wohingegen an der Anbringungsbasis 52 eine Erdungselektrode 54 angebracht ist, wie dargestellt ist.

Das simulierte Elektrodensystem wurde in einem abgedichteten Gehäuse angeordnet und die Durchschlagspannung wurde gemessen, während die Höhe A₁ der wirklichen Sperrschicht (die Höhe der Hochspannungselektrode 53 von einer Hauptoberfläche) und die Höhe A₂ der scheinbaren Sperrschicht verändert wurden. Das abgedichtete Gehäuse wurde mit unter Druck stehender Luft oder dehydratisierter Luft bei einem Druck von 0,1 bis 0,2 MPa (absoluter Druck) gefüllt.

Bei diesem Experiment entspricht die Hochspannungselektrode 53 einem Zwischenleiter 104, während die Erdungselektrode 54 dem benachbarten Zwischenleiter 104 entspricht. Außerdem entsprechen die isolierenden Sperrschichten 51a, 51b den Sperrschichtbereichen 102d1 der horizontalen Richtung von zwei benachbarten zylindrischen Isolatorgehäusen 102. Ein Spalt zwischen der Hochspannungselektrode 53 und der Erdungselektrode 54, der nachfolgend als simulierter Spalt bezeichnet wird, simuliert einen Spalt zwischen einem Hochspannungsleiter und einem Masseleiter, die durch die Oberfläche eines Isolators, eine isolierende Sperrschicht, ein isolierendes Gas, eine weitere isolierende Sperrschicht und die Oberfläche eines weiteren Isolators getrennt sind.

Die Auswirkungen des Vorsehens der isolierenden Sperrschichten 51a, 51b von 10 werden nachfolgend erläutert. In 9 steigt die Durchschlagspannung bei jedem getesteten Gasdruck an, wenn die isolierenden Sperrschichten 51a, 51b zunehmend höher als die Testelektroden 53, 54 aufgebaut werden oder wenn die Höhe A₁ der wirklichen Sperrschicht größer als 0 mm (A₁ > 0 mm) gemacht wird. Aus 9 ist ersichtlich, daß die Durchschlagspannung bei A₁ = 0 mm merklich höher ist als bei A₂ = 0 mm bei einem Gasdruck von 0,15 MPa, dieser Anstieg der Durchschlagspannung tritt jedoch nicht bei anderen Gasdrücken auf. Die experimentellen Ergebnisse geben an, daß selbst dann, wenn die Höhe der isolierenden Sperrschichten 51a, 51b kleiner als die Höhe der Testelektroden 53, 54 ist, die Durchschlagspannung bei einigen Gasdrücken ansteigt, ein bedeutender Anstieg jedoch nicht bei allen Gasdrücken auftreten könnte.

Es ist somit möglich, die Durchschlagspannung zwischen den Zwischenleitern 104 und den Wänden des abgedichteten Gehäuses 102 (Massepegel), zwischen den Zwischenleitern 104 der einzelnen Phasen und zwischen den Zwischenleitern 104 und den entsprechenden Schließseiten-Befestigungen 105b zuverlässig zu erhöhen, indem die Höhe A₁ der wirklichen Sperrschicht größer als 0 mm gemacht wird. Das ist der Grund, warum die Höhe A₁ der wirklichen Sperrschicht vorzugsweise größer als 0 mm sein sollte (A₁ > 0 mm).

Wenn keine isolierenden Sperrschichten 51a, 51b in dem simulierten Spalt vorgesehen sind, d. h. der Hochspannungsleiter und der Masseleiter sind lediglich durch die Oberfläche eines Isolators, isolierendes Gas und die Oberfläche eines weiteren Isolators getrennt, wird die Durchschlagspannung zwischen den beiden Leitern im allgemeinen kleiner als dann, wenn kein zusätzlicher Isolator vorhanden ist.

Das ist der Fall, weil der Isolator und der Hochspannungseiter in direktem Kontakt zueinander angeordnet sind, eine hohe elektrische Feldstärke an einem Oberflächenbereich des Hochspannungsleiters, der mit dem isolierenden Gas sehr nahe an einem Kontaktpunkt zwischen dem Isolator und dem Hochspannungsleiter auftritt und von diesem Oberflächenbereich wahrscheinlich eine Entladung erfolgt, wie nach einer weit verbreitet anerkannten Lehrmeinung bekannt ist.

Folgende Maßnahmen werden unternommen, um die Durchschlagspannung zu erhöhen:

(1) Vergrößern des Abstands von Leiter zu Leiter;
(2) Einsetzen eines Abstandshalters zwischen einem Leiter und einem Hochspannungsleiter, um sicherzustellen, daß gekrümmte Bereiche des Hochspannungsleiters nicht mit dem Isolator in Kontakt gelangen; und
(3) Vergrößern der Krümmung von gekrümmten Endbereichen des Hochspannungsleiters.

Alle diese Maßnahmen sollen die elektrische Feldstärke in den Bereichen verringern, an denen eine Entladung wahrscheinlich auftritt. Dabei ist die erste Maßnahme, eine Vergrößerung des Abstands zwischen Leitern, ziemlich unerwünscht, da sie direkt zu einer Vergrößerung der Abmessung der Ausrüstung führt. Auch die zweite und die dritte Maßnahme könnten in bestimmten Fällen infolge von Einschränkungen bei der Größe des Abstandshalters oder bei der Krümmung der gekrümmten Endbereiche des Hochspannungsleiters nicht ganz funktionieren.

Selbst wenn derartige Einschränkungen nicht vorhanden wären, könnten lediglich das Vorsehen eines Abstandhalters oder eine Vergrößerung der Krümmung der gekrümmten Endbereiche nicht ausreichend sein, wenn die zu erreichende dielektrische Gegenspannung äußerst hoch ist.

Eine weitere Maßnahme zum Vergrößern der dielektrischen Gegenspannung besteht darin, die Ausdehnung eines gasgefüllten Raums in einem Isolations-"Spalt" zu vergrößern. Bei einem Versuch, die Möglichkeit dieser Maßnahme zu untersuchen, haben die Erfinder die Durchschlagspannung gemessen, während die Ausdehnung eines gasgefüllten Raums (Gasspalt D) in einer Anordnung, die in 22 gezeigt ist, verändert wurde. Die Anordnung gemäß 22 ist gleich der in 10 mit der Ausnahme, daß die isolierenden Sperrschichten 51a, 51b aus dem simulierten Spalt entfernt wurden.

11 zeigt das Ergebnis der Prüfung, die unter Verwendung einer Atmosphäre aus trockener Luft ausgeführt wurde. Aus dieser Figur kann erkannt werden, daß sich die Durchschlagspannung nicht vergrößert, wenn der Gasspalt (Abstand von Elektrode zu Elektrode) D in einem Bereich von 0 bis 72 mm variiert wird (0 < D < 72 mm).

Während Isolatoren zum mechanischen Befestigen von Elektroden (die den Zwischenleitern 104 und den Hauptleitungsschienen 111 entsprechen) in einem gegenwärtigen Schaltvorrichtungssystem benötigt werden, wird nicht erwartet, daß die Durchschlagspannung vergrößert werden könnte, wenn der Gasspalt D in der Anordnung von 12 vergrößert wird, ohne daß isolierende Sperrschichten vorgesehen werden. Deswegen ist das Vorsehen der isolierenden Sperrschichten, wie die isolierenden Sperrschichten 51a, 51b von 10, außer den obenerwähnten Maßnahmen (1) bis (3) so wichtig für die Vergrößerung der Durchschlagspannung.

Eine weitere wichtige Betrachtung der Abmessungsanforderungen ist der Abstand B zwischen dem flexiblen Leiter 106 und den Seitenkanten der Seitenöffnung 102e in dem zylindrischen Isolatorgehäuse 102. Die Erfinder haben Experimente durchgeführt, um unter Verwendung von in den 14 und 15 gezeigten simulierten Elektrodensystemen, die in abgedichteten Gehäusen angeordnet wurden, eine Auswirkung dieses Abstands B zu untersuchen. 13 ist eine Darstellung, die die Ergebnisse der Experimente zeigt.

Das simulierte Elektrodensystem von 14 wurde verwendet, wenn die Durchschlagspannung zwischen Phasen (die nachfolgend als die Phase-Phase-Durchschlag spannung bezeichnet wird) geprüft wurde, und das simulierte Elektrodensystem von 15 wurde verwendet, wenn die Durchschlagspannung zwischen den einzelnen Phasen und dem Massepegel (die nachfolgend als die Phase-Masse-Durchschlagspannung bezeichnet wird) geprüft wurde.

In den 14 und 15 entspricht eine Hochspannungselektrode 62 einem flexiblen Leiter 106, eine Erdungselektrode 63 (64) entspricht dem benachbarten flexiblen Leiter 106 und eine Zwischenisolatorplatte 61, die zwischen der Hochspannungselektrode 62 und der Erdungselektrode 63 (64) vorgesehen ist, entspricht einer Kombination aus zwei benachbarten zylindrischen Isolatorgehäusen 102 und dem Raum zwischen ihnen. Der Abstand zwischen der Hochspannungselektrode 62 und der Erdungselektrode 63 von 14 wurde auf 100 mm festgelegt, wohingegen der Abstand zwischen der Hochspannungselektrode 62 und der Erdungselektrode 64 von 15 auf 110 mm festgelegt wurde.

In diesem Zusammenhang haben die Erfinder in anderen Experimenten festgestellt, daß kein Unterschied in der Durchschlagspannung beobachtet wird, wenn ein einzelner Leiter (d. h. die Zwischenisolatorplatte 61) wie in den simulierten Elektrodensystemen der 14 und 15 angeordnet wird und wenn zwei Leiter in einer ähnlichen Weise wie bei einem gegenwärtigen Schaltvorrichtungssystem angeordnet werden, wobei die beiden benachbarten zylindrischen Isolatorgehäuse 102 und der Raum zwischen ihnen simuliert wird. Das abgedichtete Gehäuse wurde mit mit Druck beaufschlagter Luft oder dehydratisierter Luft bei einem Druck von 0,15 MPa (absoluter Druck) gefüllt.

Aus 13 kann entnommen werden, daß die Durchschlagspannung dann, wenn der Abstand B in einem bestimmten Bereich variiert wird, einen Spitzenwert in diesem Bereich erreicht. Eine maximale Durchschlagspannung wird insbesondere bei etwa B = 23 mm erreicht. Im Vergleich zu dem Fall von B = 0 mm vergrößert sich die Phase-Masse-Durchschlagspannung deutlich, wenn der Abstand B im Bereich zwischen 15 mm und 30 mm liegt. Während sich die Phase-Phase-Durchschlagspannung in einem größeren Bereich vergrößert als die Phase-Masse-Durchschlagspannung, liegt der Bereich des Abstands B, in dem sich sowohl die Phase-Phase- als auch die Phase-Masse-Durchschlagspannung vergrößern, etwa zwischen 15 und 30 mm.

Aus dem vorhergehenden wird deutlich, daß der Abstand B vorzugsweise auf einen Wert zwischen 15 mm und 30 mm eingestellt sein sollte, um die Durchschlagspannung zwischen den Zwischenleitern 104 und den Wänden des abgedichteten Gehäuses 101 (Massepegel) und zwischen den Zwischenleitern 104 von verschiedenen Phasen wirkungsvoll zu vergrößern. Es ist stärker bevorzugt, den Abstand B auf 23 mm einzustellen, da die Durchschlagspannung bei diesem Abstand maximal gemacht werden kann.

Wie oben erwähnt, ist es erwünscht, das abgedichtete Gehäuse 101 bei einem Druck, der größer als der atmosphärische Druck ist, mit einem der folgenden isolierenden Gase zu füllen:

Die obenerwähnten Auswirkungen von isolierenden Sperrschichten in diesen Gasen wurden bereits untersucht, so daß erwartet werden kann, daß die Durchschlagspannung beim Vorsehen der isolierenden Sperrschichten gemäß der vorliegenden Erfindung ansteigt.

Wie bisher erläutert, ist jedes zylindrische Isolatorgehäuse 102 mit der ersten isolierenden Sperrschicht 102d versehen, die in dieser Ausführungsform zumindest einen Teil des Umfangs des Zwischenleiters 104 überdeckt, und die Höhe A₁ der wirklichen Sperrschicht ist vorzugsweise so hergestellt, daß sie größer als 0 mm ist (A₁ > 0 mm). Andererseits ist der Abstand B zwischen dem flexiblen Leiter 106 und den Seitenkanten der Seitenöffnung 102e jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 102 vorzugsweise auf einen Wert zwischen 15 mm und 30 mm eingestellt und beträgt vorzugsweise 23 mm.

Die obenerwähnten Merkmale der zweiten Ausführungsform ermöglichen eine Reduzierung der Gesamtgröße der Schaltvorrichtungsausrüstung. Die Ausführungsform ermöglicht außerdem, eine metallgekapselte Schaltvorrichtung bei verringerten Montage- und Komponentenkosten zu schaffen.

Dritte Ausführungsform

16 ist eine perspektivische Ansicht von einem der im Allgemeinen zylindrischen Isolatorgehäusen 122, die in einer metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden, und 17 ist ein Querschnitt des zylindrischen Isolatorgehäuses 122 gemäß 16, der insbesondere dessen Seitenöffnung 102e und einen flexiblen Leiter 106 zeigt. In dieser Ausführungsform besitzt jedes zylindrische Isolatorgehäuse 122 einen zylindrischen Bereich 102a und eine zweite isolierende Sperrschicht 102h, die längs der Kanten der Seitenöffnung 102e mit dem zylindrischen Bereich 102a einteilig ausgebildet ist, um zumindest einen Teil des Umfangs des flexiblen Leiters 106 zu überdecken.

Eine Trenneinrichtung 105 mit dem gleichen Aufbau wie der in 3 ist an der selben Stelle vorgesehen, obwohl das in 16 nicht gezeigt ist. Die metallgekapselte Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform besitzt sonst die gleiche Konstruktion wie die zweite Ausführungsform.

Wie in 17 gezeigt ist, besitzt die zweite isolierende Sperrschicht 102h eine Höhe D₂, wenn sie längs der longitudinalen Achse des zylindrischen Isolatorgehäuses 122 betrachtet wird. Wird der Unterschied zwischen der Höhe der zweiten isolierenden Sperrschicht 102h und der Höhe des flexiblen Leiters 106 als D₁ ausgedrückt (wird nachfolgend als die Höhe D₁ der wirklichen Sperrschicht bezeichnet), ist es bevorzugt, daß D₁ größer als 0 mm ist (D₁ > 0 mm).

Obwohl ein oberes Ende des flexiblen Leiters 106 mit einem Leiter verbunden ist, der an einen Hebelbereich 105a angeschlossen ist, ist dieser Leiter in 17 nicht gezeigt, um die Zeichnung zu vereinfachen. Der Querschnitt des Leiters ist so klein, daß der Leiter, der höher als das obere Ende des flexiblen Leiters 106 angeordnet ist, nicht berücksichtigt werden muß, wenn die Struktur der zweiten isolierenden Sperrschicht 102h geprüft wird.

Der kürzeste Abstand B zwischen dem flexiblen Leiter 106 und den Seitenkanten der zweiten isolierenden Sperrschicht 102h sollte auch in dieser Ausführungsform vorzugsweise im Bereich von 15 bis 30 mm liegen und insbesondere 23 mm betragen.

Es werden nun Vorteile der obenerwähnten Konstruktion der dritten Ausführungsform beschrieben, wobei die gleichen Vorteile, die bereits unter Bezugnahme auf die zweite Ausführungsform erwähnt wurden, nicht wiederholt werden.

Erstens ist die Konstruktion der dritten Ausführungsform dahingehend vorteilhaft, daß das Vorsehen der zweiten isolierenden Sperrschicht 102h dazu dient, die Gesamtabmessungen der Schaltvorrichtungsausrüstung weiter zu verringern. Wenn drei zylindrische Isolatorgehäuse 122 nebeneinander installiert werden, trennen die zweiten isolierenden Sperrschichten 102h, die längs der Kanten ihrer Seitenöffnungen 102e ausgebildet sind, spannungsführende Teile der drei Phasen.

Im einzelnen vergrößern die zweiten isolierenden Sperrschichten 102h die Durchschlagspannung zwischen Phasen (d. h. zwischen den flexiblen Leitern 106 der benachbarten Phasen) und zwischen den einzelnen Phasen und dem Massepegel (d. h. zwischen den flexiblen Leitern 106 und den Wänden des abgedichteten Gehäuses 101).

Es ist dabei bevorzugt, daß die wirkliche Sperrschichthöhe D₁ der zweiten isolierenden Sperrschicht 102h, die in 17 gezeigt ist, größer als 0 mm ist (D₁ > 0 mm), wie oben unter Bezugnahme auf 9 erläutert wurde. Außerdem sollte der Abstand B zwischen dem flexiblen Leiter 106 und den Seitenkanten der zweiten isolierenden Sperrschicht 102h vorzugsweise im Bereich von 15 bis 30 mm liegen und insbesondere 23 mm betragen, wie oben unter Bezugnahme auf 13 erläutert wurde.

Wenn der Abstand B beim Festlegen der wirklichen Sperrschichthöhe D₁ optimiert ist, wie oben festgestellt, wird sein synergistischer Effekt sowohl die Phase-Phase- als auch die Phase-Masse-Durchschlagspannung bedeutend vergrößern, so daß es möglich wird, die Isolationsabstände zwischen spannungsführenden Teilen um einen Betrag zu verringern, der der Vergrößerung der Durchschlagspannung entspricht.

Obwohl das Vorsehen der zweiten isolierenden Sperrschichten 102h eine gewisse Vergrößerung der Abmessung in der Richtung bewirkt, in der sie vorstehen, dienen sie dazu, die Abmessungen jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 122 insgesamt zu verringern, so daß ein hinreichender Effekt dahingehend erzeugt wird, daß die Gesamtabmessungen der Schaltvorrichtung verringert werden können.

Da zweitens die zweite isolierende Sperrschicht 102h mit dem zylindrischen Bereich 102a jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 102 einteilig ausgebildet ist und nicht von dem zylindrischen Bereich 102a getrennt ausgebildet ist, können die Abmessungen der Schaltvorrichtungsausrüstung wirksam verringert werden. Wenn anstelle der zweiten isolierenden Sperrschicht 102h eine separate isolierende Sperrschicht vorgesehen ist, entsteht die Notwendigkeit eines zusätzlichen Raums um das zylindrische Isolatorgehäuse 122 zum Tragen der isolierenden Sperrschicht und das verkleinert den Effekt der Verringerung der Abmessungen der Schaltvorrichtungsausrüstung.

Das Vorsehen der zweiten isolierenden Sperrschicht 102h, die mit dem zylindrischen Bereich 102a des zylindrischen Isolatorgehäuses 122 einteilig ausgebildet ist, dient dazu, die innere Struktur der Schaltvorrichtung zu vereinfachen, so daß ein stärkerer Effekt der Verringerung ihrer Abmessungen erzeugt wird.

In Bezug auf das isolierende Gas, das in das abgedichtete Gehäuse 101 eingefüllt werden soll, sind die obenerwähnten Effekte der isolierenden Sperrschichten bei den gleichen Gasarten, die oben erwähnt wurden, bereits untersucht worden, so daß erwartet wird, daß die Durchschlagspannung mit dem Vorsehen der isolierenden Sperrschichten gemäß der vorliegenden Ausführungsform ansteigt.

In der vorhergehenden Erläuterung ist jedes zylindrische Isolatorgehäuse 122 mit der zweiten isolierenden Sperrschicht 102h versehen, die in dieser Ausführungsform zumindest einen Teil des Umfangs des flexiblen Leiters 106 überdeckt, und die wirkliche Sperrschichthöhe D₁ ist vorzugsweise so hergestellt, daß sie größer als 0 mm ist (D₁ > 0 mm). Andererseits ist der Abstand B zwischen dem flexiblen Leiter 106 und den Seitenkanten der Seitenöffnung 102e jedes zylindrischen Isolatorgehäuses 122 vorzugsweise auf einen Wert zwischen 15 mm und 30 mm eingestellt und beträgt insbesondere 23 mm.

Die obenerwähnten Merkmale der zweiten Ausführungsform ermöglichen eine Reduzierung der Gesamtabmessungen der Schaltvorrichtungsausrüstung. Außerdem ermöglicht die Ausführungsform, eine metallgekapselte Schaltvorrichtung zu schaffen, die bei verringerten Montage- und Komponentenkosten hergestellt wird.

Vierte Ausführungsform

18 ist eine schematische Seitenschnittansicht einer metallgekapselten Schaltvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die Hauptkomponenten zeigt, die in ihrem Behälter 2 vorgesehen sind, und 19 ist eine Schnittdarstellung längs der Linie XIX-XIX in 18, die die Hauptteile der metallgekapselten Schaltvorrichtung zeigt, wobei Elemente, die jenen der vorherigen Ausführungsformen gleich oder ähnlich sind, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind.

In der vierten Ausführungsform ist jedes der drei Isolatorrohre 81 in einer Kegelstumpfform ausgebildet, wobei der Innendurchmesser des Isolatorrohrs 81 von seinem Anbringungsbereich 8a an der Vorderseite (in der Darstellung links), der an ^einer Innenwand des Behälters 2 befestigt ist, zum hinteren Endbereich (in der Darstellung rechts) allmählich abnimmt. Obwohl es hier nicht speziell beschrieben wird, besitzt die metallgekapselte Schaltvorrichtung dieser Ausführungsform sonst die gleiche Konstruktion wie die erste Ausführungsform.

Die Isolatorrohre 81 werden durch Gießformen von aushärtendem Harz, wie etwa Epoxidharz, in einem Metallstempel gebildet. Epoxidharz wird hergestellt, indem ein Hauptmaterial mit einem Härtemittel gemischt und diese Mischung auf eine bestimmte Temperatur oder darüber hinaus erwärmt wird. Epoxidharz schrumpft etwas während des Aushärtens.

Wenn Epoxidharz geformt wird, so wird der Metallstempel z. B. auf 100 °C und darüber hinaus erwärmt, um die Fließfähigkeit der Mischung zu verbessern und um die Aushärtereaktion zu beschleunigen. Epoxidharz schrumpft auf Grund eines geringen Temperaturabfalls mit der Zeit, wenn das geformte Produkt aus dem Metallstempel entfernt wird.

Wegen des Aushärtungsschrumpfens während des Formungsvorgangs und wegen des Wärmeschrumpfens, das als Ergebnis des Temperaturabfalls auftritt, entsteht an Oberflächen des Metallstempels in Richtungen, in denen der Metallstempel durch das Isolatorrohr 81 verläuft, eine Spannung. Obwohl es schwierig wäre, das fertig gestellte Isolatorrohr 81 von dem Metallstempel zu entfernen, wenn das Isolatorrohr 81 über seine Länge einen gleichförmigen Innendurchmesser hätte, kann das Isolatorrohr 81 dieser Ausführungsform leicht aus dem Metallstempel entfernt werden, da das Isolatorrohr 81 eine kegelförmige Innenwand besitzt, wobei sein Innendurchmesser von einem Ende zum anderen allmählich abnimmt.

In der bisherigen Beschreibung ist die Innenwand des Isolatorrohrs 81 kegelförmig, derart, daß der Innendurchmesser des Isolatorrohrs 81 von seinem Anbringungsbereich 8a an der Vorderseite zum hinteren Endbereich allmählich abnimmt, wie in 19 der vierten Ausführungsform gezeigt ist. Bei dieser Konstruktion kann das Isolatorrohr 81 am Ende des Formungsvorgangs in eine Richtung seiner Seite mit größerem Durchmesser aus dem Metallstempel herausgezogen werden, so daß das Isolatorrohr 81 leicht von dem Metallstempel entfernt werden kann, selbst wenn während des Formungsvorgangs ein Aushärteschrumpfen oder ein Wärmeschrumpfen des festen isolierenden Materials (Epoxidharz) auftritt.

Das dient zur Verbesserung der Produktivität der Fertigung und zur Reduzierung der Herstellungskosten. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Isolatorrohrs 81 im installierten Zustand infolge der Vergrößerung des Durchmessers seines Anbringungsbereichs 8a.

In 20 ist eine Variation der vierten Ausführungsform gezeigt, bei der der Innendurchmesser jedes Isolatorrohrs 82 in der Mitte seiner Länge am kleinsten ist und zu beiden Enden längs seiner axialen Richtung allmählich größer wird. Ein Metallstempel, der zum Herstellen des Isolatorrohrs 82 dieser Ausführungsform verwendet wird, sollte durch eine Ebene längs seiner longitudinalen Achse in zwei Bereiche teilbar sein.

Eine metallgekapselte Schaltvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist mit Isolatorrohren 82 für drei Phasen versehen, die in einem Metallbehälter 2 in einer horizontalen Ebene nebeneinander angeordnet sind, wobei jedes Isolatorrohr 82 einen Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 enthält.

Bei dieser metallgekapselten Schaltvorrichtung tritt die höchste elektrische Feldstärke an Bereichen der Endplatten 7c der Unterdruckventil-Leistungsschalter 7, die der inneren Wandoberfläche das Behälters 2 zugewandt sind, und an Bereichen, an denen die Endplatten 7c der benachbarten Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 einander zugewandt sind, auf. Jedes Isolatorrohr 82 arbeitet als eine isolierende Sperrschicht, um einen Isolationsdurchschlag zu vermeiden, der von einem Bereich des konzentrierten elektrischen Felds auf einer Oberfläche der Endplatte 7c auftritt.

Die örtlichen Feldstärken auf der Oberfläche der Endplatte 7c steigen jedoch an, wenn die innere Wandoberfläche des Isolatorrohrs 82 der Endplatte 7c des Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 näher kommt, und es ist deswegen erforderlich, zumindest einen bestimmten Spalt zwischen der inneren Wandoberfläche des Isolatorrohrs 82 und der Endplatte 7c des Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 zu schaffen.

Gemäß der vierten Ausführungsform, die in den 18 und 19 gezeigt ist, besitzt das Isolatorrohr 81 den minimalen Innendurchmesser an seinem hinteren Endbereich (rechte Seite in der Darstellung), so daß die Seite der feststehenden Elektrode des Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 der inneren Wandoberfläche des Isolatorrohrs 81 am nächsten liegt. Da der Innendurchmesser des Isolatorrohrs 81 zu seinem Anbringungsbereich 8a der Vorderseite (linke Seite der Darstellung) zunimmt, ist die radiale Abmessung des Isolatorrohrs 81 durch den minimalen Innendurchmesser an seinem hinteren Endbereich, durch den Neigungswinkel der inneren Wandoberfläche und durch die Länge des Isolatorrohrs 81 festgelegt.

Andererseits besitzt das Isolatorrohr 82 von 20 den minimalen Innendurchmesser in der Mitte seiner Länge, wobei der Innendurchmesser des Isolatorrohrs 82 zu seinen beiden Enden zunimmt, so daß die Seite der beweglichen Elektrode des Unterdruckventil-Leistungsschalters 7 der inneren Wandoberfläche des Isolatorrohrs 82 am nächsten liegt. Deswegen ist die radiale Abmessung des Isolatorrohrs 82 durch den minimalen Innendurchmesser an der Mitte seiner Länge, durch den Neigungswinkel der inneren Wandoberfläche und durch eine Hälfte der Länge des Isolatorrohrs 82 festgelegt.

Aus dem vorhergehenden ist klar, daß die radiale Abmessung in Übereinstimmung mit der Form des Isolatorrohrs 82, das in 20 gezeigt ist, verringert werden kann und die Konstruktion der metallgekapselten Schaltvorrichtung, bei der die Isolatorrohre 82 für drei Phasen in dem Behälter 2 horizontal nebeneinander angeordnet sind, ermöglicht, die Breite W des Behälters 2 zu verringern.

Während die Isolatorrohre 82 die einzelnen Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 tragen, arbeiten sie als isolierende Sperrschichten zur Vergrößerung des Isolationswiderstands zwischen den benachbarten Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 und zwischen jedem Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 und der inneren Wandoberfläche des Behälters 2. Wenn das Isolatorrohr 82 zu nahe an dem Unterdruckventil-Leistungsschalter 7 angeordnet ist, verringert sich jedoch der Isolationswiderstand infolge eines Ansteigens der örtlichen Feldstärke. Es gibt somit Konstruktionseinschränkungen bei der Verringerung des Innendurchmessers eines Isolatorrohrs.

Wenn das Isolatorrohr außerdem kegelförmig ist, um eine geneigte innere Wandoberfläche zu erzeugen, wird das Isolatorrohr einen größeren maximalen Durchmesser besitzen, so daß es schwierig wird, die Gesamtgröße der metallgekapselten Schaltvorrichtung zu verringern. Unter diesen Umständen befindet sich der minimale Innendurchmesser des Isolatorrohrs 82 etwa in der Mitte seiner Länge, um eine geneigte innere Wandoberfläche zu erzeugen und um eine Verringerung der Größe der Schaltvorrichtung zu erreichen.

Fünfte Ausführungsform

21 ist eine schematische Seitenschnittansicht einer metallgekapselten Schaltvorrichtung 201 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, und 22 ist eine Schnittdarstellung längs der Linie XXII-XXII von 21, die Hauptteile der metallgekapselten Schaltvorrichtung 201 zeigt. In diesen Figuren ist ein Behälter (Metallgehäuse) 213 im horizontalen Querschnitt (siehe 22) rechteckförmig und besitzt eine Buchsenkammer 213a, die sich von einem hinteren Bodenbereich nach unten erstreckt (unten rechts in der Darstellung von 21). In der Buchsenkammer 213a ist eine Buchse 211 hermetisch abgedichtet installiert.

Eine Anbringungsplatte 219 ist an die Vorderseite (linke Seite in der Darstellung von 21) des Behälters 213 hermetisch angeschweißt. Der Behälter 213 ist mit einem isolierenden Gas gefüllt, wie etwa Schwefelhexafluorid-Gas, Stickstoffgas, mit Druck beaufschlagter Luft oder einer Mischung dieser Gase bei einem bestimmten Verhältnis.

Mit einer Steuerungskammer 216, die an linken oberen Vorderbereich angeordnet ist, einer Betätigungsmechanismuskammer 217, die an der Vorderseite (linke Seite in der Darstellung von 21) der Anbringungsplatte 219 angeordnet ist und nicht dargestellte Unterdruckventil-Betätigungsmechanismen aufnimmt, und einer Kabelkammer 218, die unter der Betätigungsmechanismuskammer 217 angeordnet ist, bildet die metallgekapselte Schaltvorrichtung 201 insgesamt eine kastenförmige kubische Struktur, wobei der Behälter 213 einen Teil der kastenförmigen Struktur darstellt.

Jeder der drei Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 enthält ein zylindrisches Unterdruckgefäß 202a, eine feststehende Elektrodenschiene 202f und eine bewegliche Elektrodenschiene 202g. Das Unterdruckgefäß 202a besitzt einen zylindrischen Bereich 202b, der aus einem isolierenden Material, wie etwa Keramik, hergestellt ist, und aus einem leitenden Material hergestellte Endplatten 202c, 202d, die an beiden Enden des zylindrischen Bereichs 202b hart angelötet sind. Die feststehende Elektrodenschiene 292f verläuft hermetisch abgedichtet durch die Endplatte 202c, wobei ein (nicht gezeigter) feststehender Kontakt an einem äußersten Ende der feststehenden Elektrodenschiene 202f in dem Unterdruckgefäß 202a befestigt ist.

Die bewegliche Elektrodenschiene 202g ist in den zylindrischen Bereich 202b des Unterdruckventil-Leistungsschalters 202 beweglich eingesetzt und verläuft hermetisch durch einen (nicht gezeigten) Faltenbalg, der an der Endplatte 202d angebracht ist. Ein (nicht gezeigter) beweglicher Kontakt ist an einem Ende der beweglichen Elektrodenschiene 202g in dem Unterdruckgefäß 202a befestigt. Das andere Ende der beweglichen Elektrodenschiene 202g ist über eine Isolatorschiene 204 mit dem nicht dargestellten Unterdruckventil-Betätigungsmechanismus verbunden.

Bei dieser Anordnung drückt der Unterdruckventil-Betätigungsmechanismus jedes Unterdruckventil-Leistungsschalters 202 die bewegliche Elektrodenschiene 202g nach links bzw. rechts, so daß bewirkt wird, daß der bewegliche Kontakt mit dem obenerwähnten feststehenden Kontakt in Kontakt gelangt bzw. von diesem getrennt wird. Die feststehende Elektrodenschiene 202f, die an der Endplatte 202c befestigt ist, ist an einen lastseitigen Anschlußstreifen 232 angeschlossen.

Isolatortrageinrichtungen 203, die als Isolatorrohre dienen, tragen die Unterdrückventil-Leistungsschalter 202 der einzelnen Phasen. Jede Isolatortrageeinrichtung 203, die aus einem festen isolierenden Material, wie etwa Epoxidharz, hergestellt ist, enthält als seine integralen Bestandteile einen einteiligen Formbereich 203a, einen lang gestreckten Tragbereich 203b, einen Durchgangslochbereich 203c, einen Anbringungsbereich 203d, einen Trenneinrichtung-Tragbereich 203e und einen Tragbereich 203f des hauptleitungsseitigen Leiters. Der einteilige Formbereich 203a, der als eine Isolatorabdeckung dient, besitzt einen Öffnungsbereich 203j.

Die bewegliche Elektrodenschiene 202g des Unterdruckventil-Leistungsschalters 202 verläuft durch den Öffnungsbereich 203j, wobei sie einen bestimmten Spalt zwischen der beweglichen Elektrodenschiene 2029 und dem Öffnungsbereich 203j hinterläßt. Der einteilige Formbereich 203a umgibt den zylindrischen Bereich 202b des Unterdruckgefäßes 202a eng, insbesondere die Umfangsflächen der beiden Endplatten 202c, 202d, die feststehende Elektrodenschiene 202f und den lastseitigen Anschlußstreifen 232, wo die hohe elektrische Feldstärke auftritt, derart, daß außer an dem Öffnungsbereich 203j keine Spalte erzeugt werden.

Der lang gestreckte Tragbereich 203b besitzt eine hohle zylindrische Struktur, die sich von dem Öffnungsbereich 203j des einteiligen Formbereichs 203a längs der Bewegungsrichtung (die Links-Rechts-Abmessung in der Darstellung von 21) der beweglichen Elektrodenschiene 202g jedes Unterdruckventil-Leistungsschalters 202 erstreckt. Der lang gestreckte Tragbereich 203b dient dazu, einen geeigneten Abstand zu schaffen, um eine Oberflächenisolierung zwischen dem Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 und der Anbringungsplatte 202, die auf Massepotential gehalten wird, sicherzustellen.

Der Durchgangslochbereich 203c ist etwa in der Mitte des lang gestreckten Tragbereichs 203b angeordnet und der Anbringungsbereich 203d, der eine kreisförmige flanschähnliche Form besitzt, ist an einem äußersten Ende des lang gestreckten Tragbereichs 203b ausgebildet. Der Anbringungsbereich 203d ist an der Anbringungsplatte 202 so befestigt, daß die Bewegungsrichtung der beweglichen Elektrodenschiene 202g des Unterdruckventil-Leistungsschalters 202 auf die horizontale Richtung ausgerichtet ist, wie in 21 dargestellt ist.

Der Trenneinrichtung-Tragbereich 203e steht, wie in 21 dargestellt ist, etwa von der Grenzfläche zwischen dem einteiligen Formbereich 203a und dem Anbringungsbereich 203d geringfügig nach oben vor. Der Tragbereich 203f des hauptleitungsseitigen Leiters besitzt eine schienenförmige Struktur mit einem rechtwinkligen Querschnitt, der sich nach oben erstreckt, wie in 21 dargestellt ist.

Der Tragbereich 203f des hauptleitungsseitigen Leiters dient dazu, einen geeigneten Abstand zu schaffen, um eine Oberflächenisolierung zwischen dem lastseitigen Anschlußstreifen 232, der an die feststehende Elektrodenschiene 202f des Unterdruckventil-Leistungsschalters 202 angeschlossen ist, und einem später beschriebenen hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 209 sicherzustellen.

In der metallgekapselten Schaltvorrichtung 201 gemäß dieser Ausführungsform sind die Isolatortrageeinrichtungen 203, die jeweils die Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 für drei Phasen enthalten, nebeneinander an dem Behälter 213 angeordnet, wie bisher erläutert wurde. Die einzelnen Isolatortrageeinrichtungen 203 sind an der Anbringungsplatte 219 durch (nicht gezeigte) Schrauben befestigt, derart, daß die Endplatten 202c, 202d der benachbarten Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 um einen bestimmten Abstand C horizontal (in der in 22 dargestellten Weise vertikal) getrennt sind, wobei ein bestimmter Abstand D von den Endplatten 202c, 202d der beiden außen liegenden Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 zu den inneren Wandoberflächen des Behälters 213 verbleibt.

Der Abstand zwischen den Endplatten 202c, 202d der benachbarten Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 und der Abstand D von den Endplatten 202c, 202d der beiden außen liegenden Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 zu den inneren Wandoberflächen des Behälters 213 sind kleiner hergestellt als entsprechende Abstände in der herkömmlichen metallgekapselten Schaltvorrichtung, so daß in dieser Ausführungsform die Breite der metallgekapselten Schaltvorrichtung 201, die in eine Richtung senkrecht zu der Seitenebene von 21 gemessen wird, verringert ist.

Da die Endplatten 202c, 202d der Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 und insbesondere ihre Umfangsflächen, an denen konzentrierte elektrische Felder auftreten, der drei Phasen von den einteiligen Formbereichen 203a der entsprechenden Isolatortrageeinrichtungen 203 umgeben sind, besteht ein geringeres Risiko der Teilentladung und der Durchschlagsentladung zwischen den benachbarten Unterdruckventil-Leistungsschalter 202.

Die Konfiguration einer Trenneinrichtung 241 und eines Erdungsschalters 242 jeder Phase wird nun beschrieben.

In 21 ist eine Kontaktzungenbasis 205, die als Kontaktzungentragelement dient, an dem Trenneinrichtung-Tragbereich 203e jeder Isolatortrageeinrichtung 203 befestigt. Die Kontaktzungenbasis 205 ist durch einen flexiblen Leiter 215, der durch den Durchgangslochbereich 203c Isolator-Trageeinrichtung 203 verläuft, mit der beweglichen Elektrodenschiene 202g des Unterdruckventil-Leistungsschalters 202 elektrisch verbunden.

Jeder hauptleitungsseitige Leiterstreifen 209 wird durch den passenden Tragbereich 203f des hauptleitungsseitigen Leiters feststehend getragen. Jeder hauptleitungsseitige Leiterstreifen 209 ist an einer Stelle, die oberhalb eines Bereichs, an dem der hauptleitungsseitige Leiterstreifen 209 von dem Tragbereich 203f des hauptleitungsseitigen Leiters getragen wird, etwas getrennt ist, mit einem Hauptleitungsanschluß 207 versehen.

Andererseits sind Erdungsanschlüsse 208 an der Anbringungsplatte 219 befestigt. Kontaktzungen 206 für drei Phasen werden von den entsprechenden Kontaktzungenbasen 205 schwenkfähig getragen. Der Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 ist in einem Ein-Zustand (geschlossener Zustand), in dem ein elektrischer Strom fließt, wenn die zugehörige Kontaktzunge 206 in eine Position in Uhrzeigerrichtung gedreht ist, die in 21 mit durchgehenden Linien gezeigt ist, wobei ihr äußerstes Ende mit dem Hauptleitungsanschluß 207 in Kontakt ist.

Der Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 ist in einem geerdeten Zustand, wenn die Kontaktzunge 206 in eine Position in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht ist, die in

21 mit unterbrochenen Linien gezeigt ist, wobei ihr äußerstes Ende mit dem Erdungsanschluß 208 in Kontakt ist.

Außerdem ist der Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 in einem Aus-Zustand (geöffneter Zustand), wenn die Kontaktzunge 206, wie durch unterbrochene Linien gezeigt ist, in einer Mittelposition zwischen der Position des Ein-Zustands und der Position des geerdeten Zustands positioniert ist. Die einzelnen Kontaktzungen 206 werden durch Kontaktzungenbetätigungsschienen 220 von der Betätigungsmechanismuskammer 217 betätigt, die an der Vorderseite des Behälters 213 angeordnet ist.

Die Kontaktzungenbasis 205, die Kontaktzunge 206 und der Hauptleitungsanschluß 207 bilden gemeinsam jeweils eine Trenneinrichtung 241, während die Kontaktzungenbasis 205, die Kontaktzunge 206 und der Erdungsanschluß 208 gemeinsam jeweils einen Erdungsschalter 242 bilden.

Die feststehende Elektrodenschiene 202f jedes Unterdruckventil-Leistungsschalters 202 ist über den lastseitigen Anschlußstreifen 232, der in die Isolatortrageeinrichtung 203 eingebettet ist, und einen lastseitigen Leiter 214 an die zugehörige Buchse 211 angeschlossen. Ein externes Kabel 212 ist an die Buchse 211 angeschlossen.

Die lastseitigen Leiter 214 mit drei Phasen, die jeweils an die hauptleitungsseitigen Leiterstreifen 209, Hauptleitungsschienen 210 und die feststehenden Elektrodenschienen 202f der Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 über die entsprechenden lastseitigen Anschlußstreifen 232 angeschlossen sind, sind zusammen in dem Behälter 213 aufgenommen, der mit dem isolierenden Gas gefüllt ist.

Bei dieser Konstruktion sind die Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 für drei Phasen nebeneinander so angeordnet, daß ihre Endplatten 202c, 202d um den bestimmten Abstand C horizontal (in der in 22 dargestellten Weise vertikal) getrennt sind, wobei der bestimmte Abstand D von den Endplatten 202c, 202d der beiden außen liegenden Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 zu den Oberflächen der inneren Seitenwand des Behälters 213 verbleibt, wie oben erwähnt wurde.

Wenn die obenerwähnten Isolatortrageeinrichtungen 203 vorgesehen werden, kann der in 22 gezeigte Abstand D kleiner als ein Abstand E zwischen einer hinteren Oberfläche jedes hauptleitungsseitigen Leiterstreifens 209 und einer inneren hinteren Wandoberfläche des Behälters 213, die in den 21 und 22 gezeigt sind, gemacht werden. Das ermöglicht es, die Notwendigkeit der Verringerung der Breite der metallgekapselten Schaltvorrichtungen zu erfüllen.

In der metallgekapselten Schaltvorrichtung 201, die auf diese Weise aufgebaut ist, tritt die höchste elektrische Feldstärke zwischen den Endplatten 202c, 202d der benachbarten Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 und zwischen den Oberflächen der inneren Seitenwand des Behälters 213 und den Kanten der Endplatten 202c, 202d der beiden außen befindlichen Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 auf.

In einer herkömmlichen metallgekapselten Schaltvorrichtung mit einem ähnlichen Aufbau, bei der Unterdruckventil-Leistungsschalter in Isolatorrohren untergebracht sind, die in einem Behälter befestigt sind, ist ein Spalt zwischen den Unterdruckventil-Leistungsschalter und den Isolatorrohren vorhanden. Deswegen ist es wahrscheinlich, daß eine Teilentladung und/oder eine Durchschlagsentladung von den Endplatten der Unterdruckventil-Leistungsschalter erfolgt, wobei starke elektrische Felder auftreten, insbesondere wenn die metallgekapselte Schaltvorrichtung eine verringerte Größe besitzt.

In der metallgekapselten Schaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung, bei der jeder Unterdruckventil-Leistungsschalter 202 in den einteiligen Formbereich 203a der Isolatortrageeinrichtung 203 eingegossen ist, sind jedoch die Umfangsflächen der Endplatten 202c, 202d, die die Kanten jedes Unterdruckgefäßes 202a bilden, an denen konzentrierte elektrische Felder auftreten, von der Isolatortrageeinrichtung 203 umgeben, die aus dem festen isolierenden Material hergestellt ist, das viel bessere Isolationseigenschaften besitzt als Gas.

Aus diesem Grund ist die Oberflächenentladespannung längs Isolatoroberflächen und die Anfangsspannung der Koronaentladung an den feststehenden Elektrodenschienen 202f in der Konstruktion dieser Ausführungsform erhöht. Die Abmessungen der Isolatortrageeinrichtungen (festes isolierendes Material) 203 können um einen Betrag verringert werden, der dem Ansteigen der Entladespannungen entspricht, so daß es möglich ist, eine Isolationsleistung mit hoher Zuverlässigkeit zu erreichen, selbst wenn die physische Größe der metallgekapselten Schaltvorrichtung verringert ist.

Die metallgekapselte Schaltvorrichtung kann infolge der obenerwähnten Konstruktion der Ausführungsform noch kompakter gemacht werden, wobei die Trenneinrichtung 241 und der Erdungsschalter 242 mit dem Unterdruckventil-Leistungsschalter kompakt montiert werden und gemeinsam eine modulare Einheit bilden.

1, 101, 213: Metallgehäuse
2: Behälter
3: Steuerkammer
4: Betätigungsmechanismuskammer
5: Kabelkammer
6: Anbringungsplatte
7, 102, 202: Unterdruckventil-Leistungsschalter
7a, 103a, 202f: feststehende Elektrodenschiene
7b, 103b, 202g: bewegliche Elektrodenschiene
8, 81, 82, 102, 203: Isolatorrohr
8b: Hauptleitungsbefestigungsbereich
8d, 105a, 203e: Kontaktzungentragelement
9: lastseitiger Leiter
10: Unterdruckventil-Betätigungsschiene
11: Isolatorschiene
12, 105c, 206: Kontaktzunge
13: flexibler Verbindungsleiter
14: hauptleitungsseitiger Leiterstreifen
14, 113, 209: hauptleitungsseitiger Leiter
14a, 105b, 207: Hauptleitungsanschluß
15, 105d, 208: Erdungsanschluß
16: Kontaktzungenbetätigungselement
17: Hauptleitungsschiene
18: Buchse
19: Kabel
20, 105a: Kontaktzungentragelement
102d: isolierende Sperrschicht
102e: Seitenwand
104: freiliegender Bereich
105, 241: Trenneinrichtung
106: Verbindungsleiter

Claims

Metallgekapselte Schaltvorrichtung, die folgendes aufweist: – einen Unterdruckventil-Leistungsschalter (7, 103, 202); – ein Isolatorrohr (8, 102, 203), – eine Trenneinrichtung (105, 241); und – ein Metallgehäuse (1, 101, 213), das den Unterdruckventil-Leistungsschalter, das Isolatorrohr und die Trenneinrichtung aufnimmt; – wobei das Isolatorrohr an einem seiner Enden in axialer Richtung an der Innenseite des Metallgehäuses befestigt ist und in der Nähe seines anderen Endes in axialer Richtung einen Hauptleitungsbefestigungsbereich aufweist, der einen hauptleitungsseitigen Leiter (14, 113, 209) isoliert trägt, – wobei der Unterdruckventil-Leistungsschalter in dem Isolatorrohr befestigt ist und an seinen beiden Enden in axialer Richtung eine bewegliche Elektrodenschiene (7b, 103b, 202g) bzw. eine feststehende Elektrodenschiene (7a, 103a, 202f) aufweist; und wobei die Trenneinrichtung folgendes aufweist: – ein Kontaktzungentragelement (8d, 105a, 203e), das durch einen Verbindungsleiter (13, 106, 215) mit der beweglichen Elektrodenschiene elektrisch verbunden ist und an einem Umfangsbereich des Isolatorrohrs befestigt ist; – einen Hauptleitungsanschluß (14a, 105b, 207), der an dem hauptleitungsseitigen Leiter befestigt und mit diesem verbunden ist; und – eine Kontaktzunge (12, 105c, 206), die an einem Ende an dem Kontaktzungentragelement schwenkfähig angebracht ist, so daß das andere Ende der Kontaktzunge mit dem Hauptleitungsanschluß in Kontakt gebracht und von diesem getrennt werden kann, so daß die Kontaktzunge als Trennvorrichtung arbeitet.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Erdungsanschluß (15, 105d, 208), der in einer bestimmten Position des Metallgehäuses (1, 101, 213) vorgesehen ist, so daß das schwenkbare Ende der Kontaktzunge (12, 105c, 206) mit diesem Erdungsanschluß in Kontakt gebracht und von diesem getrennt werden kann, so daß die Kontaktzunge als Dreipunkt-Trennvorrichtung arbeitet, die einen Ein-Zustand herstellt, wenn das schwenkbare Ende der Kontaktzunge mit dem Hauptleitungsanschluß (14a, 105b, 207) in Kontakt ist, einen geerdeten Zustand herstellt, wenn das schwenkbare Ende der Kontaktzunge mit dem Erdungsanschluß in Kontakt ist, und einen Aus-Zustand herstellt, wenn das schwenkbare Ende der Kontaktzunge in einer Zwischenposition zwischen dem Hauptleitungsanschluß und dem Erdungsanschluß gehalten wird.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolatorrohr (102) eine isolierende Sperrschicht (102d) aufweist, die einteilig mit dem Isolatorrohr in der Weise ausgebildet ist, daß sie Umfangsbereiche eines freiliegenden Bereichs (104) auf der Seite des feststehenden Leiters des Unterdruckventil-Leistungsschalters (103) und/oder einen Bereich einer Seitenwand (102e) des Isolatorrohrs, durch den der Verbindungsleiter (106) verläuft, und/oder das Kontaktzungentragelement (105a) umgibt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Sperrschicht (102d) so ausgebildet ist, daß sie den Umfangsbereich des freiliegenden Bereichs (104) auf der Seite des feststehenden Leiters des Unterdruckventil-Leistungsschalters (103) mit einer Isolationssperrschichthöhe umgibt, die größer als die maximale Höhe des freiliegenden Bereichs aufseiten des feststehenden Leiters ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Sperrschicht (102d) so ausgebildet ist, daß sie den Umfangsbereich des freiliegenden Bereichs (104) auf der Seite des feststehenden Leiters des Unterdruckventil-Leistungsschalters (103) umgibt, wobei die Breite des freiliegenden Bereichs aufseiten des feststehenden Leiters mit seiner Höhe stufenweise abnimmt und eine Isolationssperrschichthöhe dort, wo seine Breite maximal ist, größer als die Höhe eines Teils des freiliegenden Bereichs aufseiten des feststehenden Leiters ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Gruppe aus Unterdruckventil-Leistungsschalter (103), Isolatorrohr (102) und Trenneinrichtung (105) für mehrere Phasen zueinander parallel angeordnet sind und daß bei einem Isolationsabstand zwischen Phasen von 100 bis 110 mm jede Gruppe zumindest entweder den Verbindungsleiter oder das Kontaktzungentragelement (105a) enthält und bei einem Isolationsabstand von 100 bis 110 mm zwischen den Leiterbereichen und dem Metallgehäuse der Leiterbereich und die isolierende Sperrschicht (102d) jeder Phase um einen Isolationsabstand von 15 bis 30 mm in einer Richtung, in der die Isolatorrohre der einzelnen Phasen angeordnet sind, getrennt sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolatorrohr (81, 82) durch Gießen eines Harzmaterials in eine Form, derart, daß eine innere Wandoberfläche des Isolatorrohrs (8) in Bezug auf seine axiale Richtung geneigt ist, hergestellt ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolatorrohr (203) mit Ausnahme seines Bereichs der beweglichen Elektrodenschiene (202g) mit einer äußeren Oberfläche des Unterdruckventil-Leistungsschalters (202) in engem Kontakt ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse (1, 101, 213) eine hermetisch abgedichtete Struktur besitzt, in welcher Gas bei einem größeren Druck als der atmosphärische Druck abgedichtet untergebracht ist, wobei das Gas aus der Gruppe ausgewählt ist, die folgende Komponenten enthält: (1) dehydratisierte Luft (2) Stickstoff (3) Gemisch aus Stickstoff und Sauerstoff (4) Gemisch aus Stickstoff, Sauerstoff und Luft (5) Schwefelhexafluorid (6) Gemisch aus Schwefelhexafluorid und Stickstoff (7) Gemisch aus Schwefelhexafluorid und Luft; und (8) Gemisch aus Schwefelhexafluorid und dehydratisierter Luft.