DE1043455B - Einpunkt-Hochspannungs-Trennschalter - Google Patents

Description

Für Hochspannungsschaltanlagen sind bekanntlich Trennschalter, sogenannte Einpunkt-Trennschalter, entwickelt worden, die einen auf einem Schalt- bzw. Scherengestänge angebrachten beweglichen Kontakt und einen vom Stützisolator des Schalters baulich getrennten Gegenkontakt aufweisen. Bei dieser Schalterbauart ist der feste Gegenkontakt an einer Leitung oder Sammelschiene oberhalb des Schalters befestigt, und beim Einschalten wird der bewegliche Kontakt nach oben bewegt, bis die Trennstrecke überbrückt ist.

Die bisher bekanntgewordenen Ausführungen von Einpunkt-Trennschaltern besitzen aber den Nachteil, daß ein sicheres Schließen des Schalters nicht unter allen Umständen gewährleistet werden kann, und zwar infolge einer Lageänderung des festen Gegenkontaktes während des Betriebes. Dies ist besonders bei Freileitungen der Fall, wo durch Winddruck, Temperaturschwankungen, Eisbildung usw. nicht unerhebliche Lageänderungen der den Gegenkontakt tragenden Leitung auftreten können. Um diesen Nachteil zu beheben, sind bereits die verschiedenartigsten Kontaktausführungen vorgeschlagen worden, die aber kompliziert und dementsprechend teuer sind und außerdem bezüglich ihrer Betätigung auf Schwierigkeiten stoßen. Ferner kann ein sicheres Fangen des festen Gegenkontaktes nur durch eine solche Ausbildung des beweglichen Kontaktes erreicht werden, daß die räumliche Ausdehnung des letzteren während der Schließbewegung unzulässig groß wird.

Es sind auch Trennschalter für Hochspannungsanlagen mit in verschiedenen übereinanderliegenden Ebenen verlegten Sammelschienen bzw. Abzweigleitungen vorgeschlagen worden, wobei zur Überbrückung der im Kreuzungspunkt zweier Leitungen liegenden Trennstücke ein Seil dient, das an der höher liegenden Leitung angebracht ist und beim Einschaltvorgang lotrecht auf den Gegenkontakt heruntergelassen wird. Die tiefer liegende Leitung ist auf Stützern angebracht und muß mit einer Greifvorrichtung versehen werden, die beim Einschaltvorgang das Seilende bzw. den am Seil befestigten beweglichen Kontakt faßt, um eine sichere Kontaktgabe zu erreichen. Gegebenenfalls kann noch das Seil durch Gewichte beschwert sein, um diese Wirkung zu unterstützen.

Schließlich gibt es auch noch Hubtrennschalter für Freilufthochspannungsschaltanlagen, bei welchen der eine Kontakt auf einem festen Stützer und der andere an einem senkrecht bewegbaren Isolierstück angebracht ist. Dieses als Hängekette ausgebildete Isolierstück ist mittels einer Rolle und eines Schnurzuges am Abstützmast aufgehängt. Infolge der durch den Hängeisolator gebildeten zusätzlichen senkrechten Isolation Phase—Erde ergibt sich mit dieser Schalter-Einpunkt - Hochspannungs -Trennschalter

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt, München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 13. Juli 1954

Hans Thommen, Baden,

und Lothar Butz, Nussbaumen, Baden (Schweiz), sind als Erfinder genannt worden

bauart eine sehr große Bauhöhe, abgesehen von~der Tatsache, daß ohne zusätzliche Einrichtungen ein sicheres Schließen der Kontakte kaum möglich ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Einpunkt-Hochspannungsschalter mit am Leitungsseil der oberen Spannungsebene aufgehängtem beweglichem Kontakt und einem am Stützisolator des Trennschalters angeordneten festen Gegenkontakt, bei welchem die Kontaktverbindung durch eine Bewegung von oben nach unten erfolgt. Um nunmehr die Nachteile der bisherigen Schalter dieser Art zu vermeiden und gleichzeitig ein sicheres Schließen des Schalters auf sehr einfache Weise zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung der bewegliche Kontakt an einem Teil eines für die Betätigung dieses Kontaktes dienenden Hebelsystems befestigt.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, und zwar sind in den Fig. 1 und 2 verschiedene Ausführungsbeispiele eines Trennschalters nach der Erfindung in schematischer Weise dargestellt.

Bei allen Ausführungsformen ist der bewegliche Kontakt an einer Leitung 1 eines oberen Sammelschienen- bzw. Freileitungssystems aufgehängt, während der feste Gegenkontakt sich auf dem Stützisolator 2 des Trennschalters befindet.

In den Fig. 1 und 1 a ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wo der bewegliche Kontakt über einen Kniehebel am Leitungsseil 1 aufgehängt ist. Der bewegliche Kontakt 10 sitzt am freien Ende des unteren Armes 11 des Kniehebels, während der andere als Rohrstück ausgebildete Hebelarm 12 am Leitungsseil drehbar angeordnet ist. Innerhalb des um eine feste Achse am Leitungsseil 1 sich drehenden Hebelarmes 12 befindet sich an beiden Enden je ein

M9 678/264

Kettenrad 14 bzw. 15, die mittels einer Kette 16 miteinander verbunden sind. Das Kettenrad 14 ist auf der Drehachse des Hebelarmes 12 und das Kettenrad 15 auf der Drehachse des Hebelarmes 11 fest montiert, so daß zwischen den beiden Hebelarmen eine Differenzbewegung entsteht. Die Betätigung des Kniehebels 11, 12 erfolgt über einem weiteren Hebel 17, der am Kniehebel angelenkt ist und vom Schalterantrieb aus über ein endloses Seil 18 eine Drehbewegung erfährt. In der Schließstellung, wo der bewegliehe Kontakt 10 im Eingriff mit dem festen Kontakt 19 steht, ist, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, der Kniehebel in der gestreckten Lage, während in der offenen Stellung der bewegliche Kontakt die in Fig. la gefaltete Lage einnimmt. Der bewegliche Kontakt 10 wird vorzugsweise mit einem oder mehreren spatenförmigen Kontaktteilen ausgebildet, die in den rinnförmigen festen Gegenkontakt 19 eingreifen, wobei der letztere so lang bemessen wird, daß bei allen im Betrieb auftretenden seitlichen Bewegungen des Leitungsseiles eine sichere Kontaktgabe erreicht wird. Mit dieser Kontaktform wird auch eine gewisse Drehbewegung des beweglichen Kontaktes relativ zum Gegenkontakt in der Schließstellung ermöglicht.

In der Fig. 2 ist noch eine andere Ausführungsform des Schalters dargestellt. Hier sitzt der bewegliche Kontakt 20 an einer rohrförmigen Stange 21, die ungefähr in der Mitte am Leitungsseil 1 drehbar in einer Gleitführung gelagert ist. Die Stange 21, die in der Ausschaltstellung (Fig. 2 a) parallel zum Leitungsseil 1 liegt, wird beim Einschalten über ein Getriebe zunächst um etwa 90° gedreht und dann anschließend nach unten bis zur Kontaktgabe mit dem festen Kontakt 22 bewegt. Die Einschaltbewegung geht folgendermaßen vor sich. Die Stange 21 wird erst durch das Zahnsegment 23, die in Eingriff mit dem auf der Stange angeordneten Zahnrad 24 kommt, um 90° gedreht. Durch diese Bewegung wird ein wei teres Zahnrad 25, auf dessen Achse eine Seilrolle fest verkeilt ist, ebenfalls um 90° gedreht und kommt mit einem räumlich festen Zahnrad 26 in Eingriff, wodurch die Stange 21 mittels des Drahtseiles 27 heruntergelassen wird. Die Drehbewegung der Stange 21 und des Kontaktes 20 sind in Fig. 2a durch Pfeile angedeutet.

Für die Anordnung des Schalterantriebes ergeben sich verschiedene Möglichkeiten, die alle ohne weiteres bei den beschriebenen Schalterausführungen zur Anwendung kommen können. Bei dem in Fig. 1 bzw. la dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch noch eine dieser möglichen Antriebsanordnungen veranschaulicht. In diesem Fall ist der Antrieb 30 (z. B. Druckluft oder Elektromotor) oben an dem für die Abspannung der Leitungsseile vorgesehenen Portal 31 montiert. Die Bewegungen des Antriebes werden über eine Isolierwelle 32 und ein endloses Seil 18 auf den Hebelmechanismus für die Betätigung des Kniehebels 11, 12 übertragen. Es ist auch möglich, die ganze Übertragung vom Antrieb zum Trenner nur mittels eines Seiles oder einer Isolierwelle zu machen. Selbstverständlich kann der Antrieb auch an einer anderen Stelle am Portal angeordnet sein, z. B. auf halber Höhe oder sogar auf dem Erdboden am Fuße des Portals. Ferner kann auch der Antrieb auf einen besonderen Stützisolator montiert und die Steuerbewegungen mittels eines Seiles auf den Trenner übertragen werden. Für die Handbetätigung des Schalters im Notfall wird noch ein Zusatz-Druckluftbehälter vorgesehen, der parallel zur Zufuhrleitung des Druckluftantriebes angeordnet ist.

Selbstverständlich ist der Schalter gemäß der Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es können noch andere Einrichtungen für die Betätigung des Trenners ins Auge gefaßt werden. Beispielsweise kann der bewegliche Kontakt an einer am Leitungsseil drehbar gelagerten Schere befestigt sein, wobei die Schere in ähnlicher Weise ausgebildet wird, wie bei den bereits bekannten Trennschaltern der Säulenbauart, wo beim Schließen der Kontakt von unten nach oben bewegt wird. Beim Trennschalter nach der Erfindung werden die stromführenden Teile des Trenners vorzugsweise aus Leichtmetall hergestellt.

Mit dem neuen Trennschalter ergeben sich einige sehr wesentliche Vorteile gegenüber Einpunkt-Trenner der bisherigen Bauarten. Dadurch, daß der Antrieb getrennt vom Schalter angeordnet wird, wird der Stützisolator des Schalters wesentlich entlastet, so daß er schwächer bemessen werden kann und dementsprechend billiger wird. Die Kontaktgabe wird wesentlich verbessert, da das Eigengewicht des Trenners den Kontaktdruck erhöht. Durch die Art der Aufhängung und Betätigung des Trenners wird ganz unabhängig von irgendwelchen betriebsmäßigen Lageänderungen der Leitungsseile ein sicheres Schließen des Schalters erreicht. Gleichzeitig wird bei den Ausführungsformen der Kontakte eine Eisbildung an den Kontakten und zum Teil auch am Trenner selbst verhindert, und zwar infolge der durch die Seilschwankungen verursachten kleinen Bewegungen des beweglichen Kontaktes relativ zum festen Gegenkontakt. Schließlich werden sämtliche Zwischenkonstruktionen zum Ausgleichen der Seilschwankungen überflüssig.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Einpunkt-Hochspannungs-Trennschalter mit am Leitungsseil der oberen Spannungsebene aufgehängtem beweglichem Kontakt und einem am Stützisolator des Trennschalters angeordneten festen Gegenkontakt, bei welchem die Kontaktverbindung durch eine Bewegung von oben nach unten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (10 bzw. 20) an einem Teil eines für die Betätigung dieses Kontaktes dienenden Hebelsystems befestigt ist.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (10) am freien Ende eines am Leitungsseil (1) angehängten Kniehebels (11, 12) angeordnet ist, wobei der kontakttragende Arm (11) des Hebels über ein Ketten-Differentialgetriebe (14 bis 16) innerhalb des anderen Hebelarmes (12) in kraftschlüssiger Verbindung steht.

3. Trennsehalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (20) an einer annähernd in der Mitte am Leitungsseil (1) drehbar in einer Gleitführung gelagerten Stange (21) angeordnet ist, die in der Ausschaltstellung parallel zum Leitungsseil liegt und beim Einschalten durch ein Getriebe (23 bis 26) um etwa 90° gedreht und anschließend nach unten bis zur Kontaktgabe bewegt wird.

.4. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt an einer am Leitungsseil drehbar gelagerten Schere befestigt ist.

5. Trennschalter nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (10) mindestens einen spatenförmigen Kon-

taktteil aufweist, der in einen rinnenförmig ausgebildeten festen Gegenkontakt (19) eingreift.

6. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verbindung zwischen dem Trennschalter und dem Antrieb ein endloses Seil dient.

7. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Trennschalter und dem Antrieb über eine Isolierwelle (32) und ein endloses Seil (18) erfolgt.

8. Trennschalter nach Anspruch 1 mit Druckluftbetätigung, dadurch gekennzeichnet, daß für die Handbetätigung des Schalters ein Zusatz-Druckluftbehälter vorgesehen ist, der parallel zur Zufuhrleitung des Antriebes angeordnet ist.

9. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Betätigung des beweglichen Kontaktes auf einem Stützisolator

angeordnet ist, wobei die Verbindung zum Schalter über ein Seil erfolgt.

10. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Betätigung des beweglichen Kontaktes am Boden angeordnet ist.

11. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stromführenden Teile des Trenners, ausgenommen der Kontakte, aus Leichtmetall hergestellt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 351 592, 731 061;
französische Patentschrift Nr. 931 564;
schweizerische Patentschrift Nr. 226 322.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 007 851.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen