DE1086322B

DE1086322B - Elektrischer Schalter fuer hohe Spannungen

Info

Publication number: DE1086322B
Application number: DEN13284A
Authority: DE
Original assignee: IACOQIA NV
Current assignee: IACOQIA NV
Priority date: 1956-02-15
Filing date: 1957-02-07
Publication date: 1960-08-04
Also published as: US2897325A; CH346930A; FR1154460A; NL204556A; BE547467A; NL89128C

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter für hohe Spannungen, bei dem ein axial beweglicher stiftförmiger Schaltkontakt und zwei mit demselben zusammenarbeitende feste Kontakte, von denen der eine dauernd und der andere nur in eingeschaltetem Zustand des Schalters leitend mit dem Schaltstift verbunden ist, in einem Schaltraum angeordnet sind, der von einem doppelwandigen Mantel umgeben ist, welcher aus einer metallischen Außenwand, einer teilweise aus Isoliermaterial hergestellten Innenwand und einem dazwischenliegenden, mit einem isolierenden Medium gefüllten Raum besteht, und bei dem die festen Kontakte jeweils von einem Metallschirm umgeben sind, der mit dem betreffenden Kontakt leitend verbunden ist, sich außerhalb der Innenwand befindet oder einen Teil derselben bildet und derart angeordnet ist, daß sowohl in der eingeschalteten als auch in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes das zwischen den Kontakten und der metallischen Außenwand vorhandene elektrische Feld oder jedenfalls die Teile großer Feldstärke desselben außerhalb des Schaltraumes liegt bzw. liegen.

Ein Schalter dieser Bauart ist durch die niederländische Patentschrift 54 510 bekanntgeworden.

Es sind auch bereits Hochspannungsschalter bekannt, bei denen der Schaltstift derart ausgebildet ist, daß er bei ausgeschaltetem Schalter unter Spannung aus dem Schaltraum entfernt und auch in diesen wieder eingesetzt werden kann (s. die niederländische Patentschrift 47 529 oder auch die USA.-Patentschrift 2 700 718).

Wollte man bei dem erstgenannten Schalter den Schaltstift gemäß den zweitgenannten Patentschriften so ausbilden, daß der Schalter bei ausgeschaltetem Schalter unter Spannung aus dem Schaltraum entfernt und auch in diesen wieder eingesetzt werden kann, so würde man den Isolator zwischen der oberen Wand des metallischen Gefäßes und dem Schirm, der den im Betrieb mit dem Schaltstift dauernd in Berührung bleibenden festen Kontakt umgibt, wesentlich langer ausführen müssen.

Die Erfindung hat den Zweck, eine Anordnung zu schaffen, bei der diese axiale Verlagerung des Schalters nach der ersterwähnten Patentschrift nicht mehr nötig ist. Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß der Schaltstift in an sich bekannter Weise derart ausgebildet ist, das er aus dem Schaltraum entfernt und in diesen eingesetzt werden kann, während die festen Kontakte unter Spannung stehen, und daß der Schirm, der den sich in der ausgeschalteten Lage befindlichen Schaltstift umgibt, aus mindestens zwei getrennten axialen Teilen besteht, die je in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes leitend mit letzterem verbunden sind.

Elektrischer Schalter
für hohe Spannungen

Anmelder:
N. V. »COQ«, Utrecht (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. F. Eitner, Patentanwalt,
München 5, Erhardtstr. 8

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 15. Februar 1956

Zur Erläuterung dient die Zeichnung. Diese zeigt in

Fig. 1, 2 und 3 senkrechte Schnitte eines Schalters für hohe Spannung mit den den Schaltraum in bekannter Weise umgebenden Metallschirmen und einem Schaltstift, der aus dem Schalter entfernt werden kann, während die festen Kontakte unter Spannung stehen, in drei verschiedenen Lagen des Schaltstiftes und in

Fig. 4, 5 und 6 entsprechende Schnitte eines erfindungsgemäßen Schalters.

In Fig. 1, 2 und 3 ist 1 ein Schaltraum, in dem sich feste Kontakte 2 und 3 und ein axial beweglicher Schaltstift 4 befinden. Der Schaltstift 4 ist durch einen Isolator 5 mit einem Antriebsmechanismus (nicht eingezeichnet) verbunden. Der Schaltraum 1 ist durch einen doppelwandigen Mantel umgeben, der aus einer metallenen Außenwand 6, einer hauptsächlich aus Isoliermaterial bestehenden Innenwand 7 und einem mit isolierendem Medium hoher Qualität gefüllten Raum 8 zwischen den Wänden 6, 7 besteht. Die festen Kontakte 2, 3 sind mit den Metallschirmen 9 und 10 leitend verbunden, die im isolierenden Raum 8 angeordnet sind. Mittels Durchführungsisolatoren 11, 12 sind die festen Kontakte 2, 3 an äußere Leiter angeschlossen.

In Fig. 1 befindet der Schalter sich im eingeschalteten Zustand. Der Schaltraum 1 ist dielektrisch nahezu entlastet, da die Schirme 9 und 10 die Teile großer Feldstärke des elektrischen Feldes zwischen den unter Hochspannung stehenden leitenden Teilen 2, 3, 4 des Schalters und dem geerdeten Metallgefäß 6 innerhalb des Raumes 8 mit Isoliermedium hoher Qualität halten. Der Schirm 10 erstreckt sich so

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weit in axialer Richtung, daß auch im ausgeschalteten Zustand des Schalters (Fig. 2) das elektrische Feld zwischen allen Schaltkontakten, also auch zwischen dem emporgezogenen Schaltstift 4 und dem Metallgefäß 6, sich fast ausschließlich im isolierenden Mantel S befindet.

Will man nun bei diesem Schalter den Schaltstift in der Weise nach Fig. 3 aus dem Schalter entfernen können, während die Schaltkontakte 2, 3 unter Spannung bleiben, so muß die Länge der Mäntel 6, 7, 8 so groß sein, daß der Isolationsabstand zwischen dem oberen Rand des unter Spannung stehenden Schirmes 10 und dem unteren Ende des Schaltstiftes 4 einerseits und zwischen dem oberen Ende des Schaltstiftes 4 und dem Deckel 13 des geerdeten Gefäßes 6 andererseits immer ausreichend bleibt. Dieser Isolationsabstand erstreckt sich aber im sich im Schaltraum 1 befindenden und durch den Schaltprozeß verunreinigten Isoliermedium, so daß man bei der Bestimmung dieses Abstandes mit einem großen Sicherheitsfaktor rechnen muß. Durch diese Umstände erhält der in Fig. 1, 2, 3 dargestellte Schalter eine sehr große axiale Abmessung.

Entsprechend der Erfindung, die aus Fig. 4, 5 und 6 hervorgeht, ist der Schirm 10 des in Fig. 1, 2, 3 dargestellten Schalters in zwei separate koaxiale Teile 10 a und 10 & aufgeteilt, die nur im ausgeschalteten Zustand des Schalters (Fig. 5) durch den Schaltstift 4 leitend miteinander verbunden sind und dann ebenso gut das elektrische Feld zwischen dem Schaltstift 4 und dem Metallgefäß außerhalb des Schaltraumes 1 halten wie der Schirm 10 in Fig. 1, 2, 3. Der Schirm 10 & ist in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes 4 durch Schiebekontakte 14 mit diesem Stift leitend verbunden.

Wird bei dieser Ausführung der Schaltstift 4 aus dem Schalter entfernt, während die festen Kontakte 2, 3 unter Spannung stehen (Fig. 6), so wird der Schirm 10 & vom festen Kontakt 3 abgeschaltet, sobald der Schaltstift 4 diesen verlassen hat. In diesem Falle bleibt nur der Schirm 10a unmittelbar mit dem unter Spannung stehenden Teilen verbunden, während der Schirm 10 & sich zunächst z. B. auf ein gleitendes Potential einstellt. Außerdem befindet sich die isolierende Trennung zwischen den Schirmen 10 α und 10 b nahezu ganz innerhalb des Isoliermantels 8 hoher Qualität, wenn der Schaltstift 4 so weit emporgezogen worden ist, daß er sich mit seinem leitenden Teil dem geerdeten Deckel 13 annähert und schließlich dadurch der Schirm 10 b Erdpotential annimmt.

Die durch die Teilung des Schirmes 10 erhaltene Potentialsteuerung in axialer Richtung, erlaubt also, den Schalter in axialer Richtung wesentlich kurzer auszuführen, wie aus einem Vergleich der Konstruktionen nach Fig. 1 bis 3 und 4 bis 6 klar hervorgeht. Man wird verstehen, daß der Schirm 10 auch in mehr als zwei koaxiale Teile aufgeteilt werden kann, die je mit dem Schaltstift 4 in seiner ausgeschalteten Lage leitend verbunden sind. Die Schirme 9, 10a und b können im Raum 8 angeordnet oder in der isolierenden Innenwand 7 eingebettet sein. Zur Steuerung des elektrischen Feldes an den Rändern der Schirme können diese Ränder von mehreren konzentrischen Ringen umgeben sein, die ähnlich wie bei Kondensatorbelägen gegeneinander isoliert sind und damit eine günstige Potentialsteuerung herbeiführen.

Claims

Patentanspruch·.

Elektrischer Schalter für hohe Spannungen, bei dem ein axial beweglicher, stiftförmiger Schaltkontakt und zwei mit demselben zusammenarbeitende feste Kontakte, von denen der eine dauernd und der andere nur in eingeschaltetem Zustand des Schalters leitend mit dem Schaltstift verbunden ist, in einem Schaltraum angeordnet sind, der von einem doppelwandigen Mantel umgeben ist, welcher aus einer metallischen Außenwand, einer teilweise aus Isoliermaterial hergestellten Innenwand und einem dazwischenliegenden, mit einem isolierenden Medium gefüllten Raum besteht, und bei dem die festen Kontakte jeweils von einem Metallschirm umgeben sind, der mit dem betreffenden Kontakt leitend verbunden ist, sich außerhalb der Innenwand befindet oder einen Teil derselben bildet und derart angeordnet und ausgebildet ist, daß sowohl in der eingeschalteten als auch in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes das zwischen den Kontakten und der metallischen Außenwand vorhandene elektrische Feld oder jedenfalls die Teile großer Feldstärke desselben außerhalb des Schaltraumes liegt bzw. liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift (4) in an sich bekannter Weise derart ausgebildet ist, daß er aus dem Schaltraum (1) entfernt und in diesen eingesetzt werden kann, während die festen Kontakte (2, 3) unter Spannung stehen, und daß der Schirm, der den sich in der ausgeschalteten Lage befindenden Schaltstift (4) umgibt, aus mindestens zwei getrennten, koaxialen Teilen (10a, 10 b) besteht, die je in der ausgeschalteten Lage des Schaltstiftes (4) leitend mit letzterem verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 700 718.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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