DE1083389B - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die hochspannungführenden Teile eines elektrischen Schalters durch einen Stützisolator gegen Erde zu isolieren. Dabei weisen die metallischen Teile des als Schalterkopf bezeichneten Schaltergehäuses, das vom Stützisolator getragen wird, ebenfalls Hochspannungspotential auf. Der Anschluß der Stromzuführungsleitungen erfolgt an diesen metallischen Teilen des Schalterkopfes.

Andere elektrische Schalter besitzen ein metallisches, geerdetes Gehäuse, in dem die hochspannungführenden Teile des Schalters angeordnet sind. Solche Schalter bieten den Vorteil, daß die gute elektrische Festigkeit eines im Inneren des Schaltergehäuses befindlichen Löschmittels, z. B. eines elektronegativen Gases, wie S F₆ und/oder SeF₆, dazu ausgenutzt werden kann, um möglichst kleine Abmessungen des Schalters zu erreichen.

Bei den bisher bekannten Schaltern mit einem metallischen, geerdeten Gehäuse erfolgt die Stromzuführung zu den spannungführenden Teilen im Inneren des Schaltergehäuses über Durchführungen, die in das Schaltergehäuse eingesetzt sind. Diese Durchführungen sind ein verhältnismäßig teures Bauelement. Außerdem können die im allgemeinen aus Porzellan bestehenden Durchführungen, die aus der Oberfläche des metallischen Gehäuses hervorstehen, beim Transport und bei Überholungsarbeiten leicht beschädigt werden.

Die Erfindung betrifft einen Schalter mit einem gasdicht geschlossenen, metallischen, geerdeten Gehäuse. Erfindungsgemäß wird der Schalter so ausgebildet, daß ein Teil des Schaltergehäuses durch einen vorzugsweise aus Glas bestehenden isolierenden Rand von dem anderen Teil des Schaltergehäuses getrennt ist und zur Stromzuführung dient. Durch die Erfindung werden die aufwendigen Durchführungen vermieden. Der isolierende Rand um den zur Stromzuführung dienenden Teil liegt im wesentlichen in der Gehäuseoberfläche, so daß sich kleine Abmessungen des Schalters ergeben. Ferner gestattet die Erfindung eine leichte Abdichtung des Gehäuses. Zum Beispiel kann man bei einem Schalter nach der Erfindung den isolierenden Rand in vorteilhafter Weise als an sich bekannte Druckglasverbindung ausführen. Mit Hilfe solcher Druckglasverbindungen kann man ein sehr stabiles gasdichtes Schaltergehäuse erhalten, so daß es möglich ist, die im Inneren des Schalters liegenden spannungführenden Teile nur an den Flächenteilen zu befestigen, die durch den Rand vom geerdeten Gehäuse isoliert sind. Weitere Abstützungen sind nicht erforderlich.

Die isolierten Flächenteile bildet man zweckmäßig kreisrund aus. Bei dieser geometrisch einfachen Anordnung kann man ohne größere Schwierigkeiten eine gleichmäßige Stärke der isolierenden Zwischenschicht Elektrischer Schalter

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktienges ells chaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Peter Selbmann, Berlin-Haselhorst,

Werner Kohler, Berlin-Grunewald,

und Dipl.-Ing. Walter Schimming, Berlm-Lichtenrade, sind als Erfinder genannt worden

erzielen, die sich auch bei der Ausführung als Druckglasverbindung leicht beherrschen läßt. Bei Schaltern mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse wird man z. B. die Stirnflächen durch einen isolierenden Rand von dem Zylindermantel trennen.

Die Isolation zwischen dem geerdeten Gehäuse und dem zur Stromzuführung dienenden Gehäuseteil erfolgt, wie ausgeführt wurde, im wesentlichen in der Ebene der Gehäuseoberfläche. Zur Erhöhung der elektrischen Festigkeit kann man den isolierenden Rand aber auch mit einem vorzugsweise aus Keramik bestehenden Ring versehen, der senkrecht zur Oberfläche des Gehäuses verläuft. Insbesondere kann man dadurch den Kriechweg der Isolationsstrecke verlängern.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es handelt sich um einen elektrischen Schalter, dessen im wesentlichen zylindrisches, metallisches Gehäuse aus zwei Rohrstücken 1 und 2 besteht, die durch ein weiteres Rohr 3 verbunden sind. Die Stirnflächen 5, 6 sind als die zur Stromzuführung dienenden Teile ausgebildet. Sie sind durch einen mit 7 bzw. 8 bezeichneten isolierenden Rand von der Mantelfläche des Zylinders, d. h. von den Rohren 1 und 2, getrennt.

Der isolierende Rand ist als Druckglasverbindung ausgebildet. Auf die kreisförmigen Stirnplatten 10, 11 ist ein Ring 12, 13 aufgesetzt. Bei der Herstellung werden die Stirnflächen zentrisch in den Rohren 1 bzw. 2 gehalten. In den Zwischenraum wird zähflüssiges Glas eingefüllt. Wegen der hohen Temperatur des zähflüssigen Glases dehnen sich die Rohre 1 bzw. 2 aus. Beim Erkalten ziehen sie sich dann wieder entsprechend zusammen, wobei auf das Glas ein starker

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Druck ausgeübt wird. Durch diese Druckvorspannung kann bei geeigneter Bemessung erreicht werden, daß bei allen am Gerät vorkommenden Beanspruchungen keine schädlichen Zugspannungen im Glas auftreten. Zum Versteifen der Rohre im Bereich der Druckglasverbindung sind außen auf die Rohre Druckringe 14,15 aufgesetzt.

Der Schalter ist mit einem elektronegativen Gas, mit Schwefelhexafluorid, gefüllt, das als Löschmittel dient. Durch das Schwefelhexafluorid wird zugleich eine hohe elektrische Festigkeit im Schalterinneren erreicht, so daß man mit sehr kleinen Abmessungen auskommt. Da durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Druckglasverbindung eine große Dichtigkeit des Schaltergehäuses erreicht wird, bleibt die Gasfüllung über lange Zeit erhalten.

Im Inneren des Schaltergehäuses befinden sich das feststehende Schaltstück 16, das mit einem stiftförmigen beweglichen Schaltstück 17 zusammenwirkt. Der Schaltstift 17 wird in einem Schaltstück 18 geführt. Die Schaltstücke 16 und 18 sind mit zwei Anschlußbolzen 19, 20 verbunden, die durch die Stirnplatten 10, 11 geführt sind. Konzentrisch zum Schaltstift 17 sitzt ein aus Isolierstoff bestehender Zylinder 21, der zusammen mit dem Schaltstift betätigt und beim Ausschalten über einen feststehenden Kolben 22 geschoben wird. Das im Zylinder 21 enthaltene Schwefelhexafluorid wird dabei komprimiert und durch eine Düsenanordnung 23 gegen den zwischen dem Schaltstift 17 und dem feststehenden Schaltstück 16 entstehenden Ausschaltlichtbogen gedrückt.

Mit 25 ist ein Isolierrohr bezeichnet, daß das feststehende Schaltstück umgibt. Durch dieses Isolierrohr wird verhindert, daß das im Ausschaltlichtbogen erhitzte und deshalb in seiner elektrischen Festigkeit verminderte Löschgas unmittelbar gegen den isolierenden Rand 8 strömt.

Zur weiteren Erhöhung der elektrischen Festigkeit des Schalters dienen Ringe 26, 27, die außen auf den Rand aufgesetzt sind, sowie Ringe 28, 29, die innen auf den Rand aufgesetzt sind. Diese Ringe können aufgeschmolzen oder aufgekittet sein. Eine besonders günstige Möglichkeit zur Befestigung solcher Ringe besteht z. B. darin, daß man aus keramischem Material geformte Ringe als untere Stützfläche verwendet, auf die das zähflüssige Glas beim Ausfüllen des Zwischenraumes zwischen den Stirnplatten aufgegossen wird. Man erspart auf diese Weise eine besondere Abstützung und erhält zugleich eine gute Befestigung der Ringe. Eine Verlängerung des Kriechweges im Schalterinneren kann man auch dadurch erhalten, daß man die Ringe 12,13 in das Innere des Gehäuses hinein verlängert und den dem Rand 7, 8 zugekehrten Teil des Ringes 12, 13 mit Isolierstoff bekleidet. Mit Vorteil kann man dazu Glas verwenden, das anschließend an das Gießen der Ränder 7, 8 in zähflüssigem Zustand auf die Ringe 12, 13 aufgewickelt wird.

Zum Antrieb des Schalters dient eine Schaltstange 30, die bei 31 schwenkbar gelagert und von einer Kurbel 32 über eine Lasche 33 betätigt wird. Die Schaltstange 30 ist in der Nähe des Drehpunktes mit einer Platte 35 versehen. Zwischen der Platte 35 und einem Flanschring 36 ist ein Metallbalg 37 angeordnet, der mit dem Rand der Platte 35 und dem Rand des Metallflansches z. B. durch Verlöten gasdicht verbunden ist. Der die Schaltstange und den Antrieb aufnehmende Stutzen 40 dient zugleich zur Befestigung des Schalters, der, wie bei 41 und 42 angedeutet ist, mit Schrauben an einer Wand 43 angebracht ist. Sämtliche Antriebsteile liegen ebenso wie das Schaltergehäuse auf Erdpotential. Die Isolation der Antriebsteile von den Schaltstücken erfolgt durch den aus Isolierstoff bestehenden Zylinder 21, an dem die Schaltstange 30 angreift.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Glas als Isolierstoff für den Rand beschränkt. Man kann den Rand auch aus Gießharz herstellen. Dabei ist es empfehlenswert, durch Hinterschneidungen dafür zu sorgen, daß der isolierende Rand eine genügende mechanische Festigkeit sowie eine ausreichende Dichtigkeit erhält.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit einem gasdicht geschlossenen, metallischen, geerdeten Gehäuse, das mit einem elektronegativen Gas, insbesondere mit Schwefelhexafluorid (SF₆), gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Schaltergehäuses durch einen vorzugsweise aus Glas bestehenden isolierenden Rand von dem anderen Teil des Schaltergehäuses getrennt ist und zur Stromzuführung dient.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierten Flächen kreisrund ausgebildet sind.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen gegenüber dem Zylindermantel durch einen isolierenden Rand getrennt sind.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Rand mit einem vorzugsweise senkrecht zur Oberfläche des Gehäuses verlaufenden Ring versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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