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Durchführungs -Trennschalter Die Erfindung betrifft einen Trennschalter
mit einem nicht isolierten Trennmesser, das mittig in einem eine Wandungsöffnung
abdeckenden Isolierkörper schwenkbar .gelagert ist und als elektrischer Leiter einer
Durchführung dient, insbesondere für gekapselte Hochspannungsschalteinheiten. Bei
solchen Schaltern hat man den Isolierkörper bisher als Hülle, also rohrförmig, ausgebildet.
Die Abmessungen der Hülle in Längsrichtung des Trennmessers sind etwa ebenso groß
wie die Höhe der zur Anlage gehörenden Stützisolatoren. Die Isolierkörper beanspruchen
daher einen beträchtlichen Raum in Richtung senkrecht zur Wand. Da ein bestimmter
Durchmesser der Hülle vorhanden sein muß, damit das Messer beim Schialten um einen
genügend großen Winkel geschwenkt werden kann, ist aber auch der Platzbedarf der
bekannten Isolierkörper in Richtung der Wand groß, in der das Trennmesser sitzt.
Außerdem sind die Isolierkörper schwierig herzustellen, da sie sowohl längs des
Trennmessers als auch quer zu diesem verhältnismäßig große Abmessungen aufweisen.
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Im Gegensatz zu den erwähnten Trennschaltern dient erfindungsgemäß
das Trennmesser als Leiter in einer Scheibendurchführung, wobei es in seiner Einschaltstellung
senkrecht zur Scheibenebene liegt und in einer flachen Isolierstoffscheibe gelagert
ist, deren Dicke nur etwa der Breite des Messers entspricht. Solche Isolierkörper
lassen sich verhältnismäßig einfach herstellen, da sie nur in einer Ebene größere
Abmessungen besitzen. Die unter Umständen etwas größere Ausdehnung in dieser Ebene
fällt praktisch nicht ins Gewicht, da bei Wanddurchführungen hierfür kein zusätzlicher
Raum benötigt wird. Bei mehrphasigen Schaltern ist beispielsweise ohnehin der notwendige
Phasenabstand einzuhalten.
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Die Erfindung ist auch anderen bekannten Trennschaltern überlegen,
bei denen als Trennmesser eine Durchführung, also ein isolierter Leiter, vorgesehen
ist, weil für die Bewegung solcher Trennmesser wegen der größeren Mässen erheblich
größere Kräfte benötigt werden. Die Lagerung des Trennmessers kann bei der Erfindung
wesentlich einfacher und leichter ausgebildet sein als bei den bekannten schwenkbaren
Durchführungen.
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Sowohl bei gekapselten Hochspannungsschalteinheiten, als auch bei
Schaltanlagen, bei denen die Sammelschienen und die einzelnen Abgänge oder dergleichen
z. B. durch Gipswände voneinander getrennt sind, kann die Erfindung mit Vorteil
angewendet werden, da sie eine Vereinfachung und Verbilligung gegenüber den bisherigen
Anordnungen- ermöglicht.
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Die mit dem Trennmesser zusammenwirkenden; von zwei Stützisolatoren
gehaltenen festen Schaltstücke werden zweckmäßig so angeordnet, daß die Achse der
Stützisolatoren in an sich bekannter Weise parallel zur Scheibenebene verläuft.
Man kann dann die je auf einer Seite der Durchführung angeordneten beiden Isolatoren
völlig gleich ausführen. Bei der öffnung des Schalters wird das in: seiner Mitte
gelagerte Trennmesser um einen möglichst großen Winkel (etwa 70°) .gedreht, um auch
in Richtung des Leitungszuges eine geringe Baulänge zu erhalten. Statt besonderer
Stützisolatoren kann man auch; wenn die Anordnung der weiteren Anlageteile dafür
geeignet ist, die festen Schaltstücke z. B. in bekannter Weise direkt an den Sammelschienen
anbringen. Die festen Schaltstücke des Trennschalters können unter Umständen auch
am Leistungsschalter befestigt werden. Man kommt dadurch zu einer weiteren Verringerung
der Abmessungen und des benötigten Materials.
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Man kann den Trennschalter aber auch mit einem um die Scheibendurchführung
laufenden Rahmen versehen und als an sich bekannten einbaufertigen Teil ausbilden.
Zu diesem als Einheit zu montierenden Schalter gehören dann auch die festen Schaltstücke
und die entsprechenden Stützisolatoren. Für die Anbringung des Schalters wird dann
lediglich eine entsprechende Ausnehmung in der Wand vorgesehen, durch die die Leitung
geführt werden soll. Eine besondere Justierung des Schaltmessers in bezug auf die
festen Schaltstücke, wie sie für den Fall erforderlich ist, daß diese z. B. an den
Sammelschienen befestigt sind; wird nicht benötigt; da die Lage der Schaltstücke
zueinander durch den Rahmen gewährleistet ist. Der Rahmen ist aus Metall hergestellt,
weil man dann einmal ohne weiteres die nötige Festigkeit erreichen
und
zum anderen den Rahmen in einfacher,-_vorteilhafter Weise zum Erden benutzen kann.
Die Stützisolatoren, die die festen Schaltstücke tragen, dienen dabei gegebenenfalls
mit zum Tragen der Abgangsleitung bzw. der Sammelschienen.
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In vielen Fällen ist es vorteilhaft, wenn das bewegliehe Schaltstück
des Trennschalters in der Ausschaltstellung in an sich bekannter Weise geerdet ist.
Dazu können in einfacher Weise feste Schaltstücke dienen, die an der die Scheibendurchführung
tragenden Wand bzw. dem metallischen Rahmen des Trennschalters befestigt und mit
Erde verbunden sind. Man wird dabei -auf Jeder Seite der Durchführung ein festes,
als Erdkontakt dienendes Schaltstück vorsehen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
der Eig. 1, 2 und 3, in denen in zwei senkrecht zueinander liegenden Schnitten und
einer Ansicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.
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Mit 1 ist das Trennmesser bezeichnet. Wie Fig. 2 zeigt, besteht es
aus zwei Teilen 2 und 3, die durch Federn 4 gegeneinander gedrückt werden: * Die
Federn 4, die sich mit ihrem einen Ende auf die Teile 2 bzw. 3 des Trennmessers
abstützen, werden an ihrem anderen Ende von Federtellern 5 gehalten, die an den
beiden Enden eines Bolzens 6 befestigt sind. Zwischen den Teilen 2 und 3 des Trennmessers
ist als Distanzstück eine Buchse 7 angeordnet, die ebenfalls auf dem Bolzen 6 sitzt.
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Das Messer 'l ist in der Scheibendurchführung 10 gelagert. Die Scheibendurchführung
besteht aus einer Gießharzplatte, in deren Mitte ein Schlitz für die Aufnahme des
Messers 1 vorgesehen ist. Die Platte ist an den Rändern 11 des Schlitzes
verstärkt ausgeführt, um eine bessere Führung des Messers zu erreichen. Der Bolzen
12 bildet die Achse, um die das Messer geschwenkt werden kann. Dieser Bolzen ist
auf beiden Seiten des Trennmessers in Lagerteilen 13 gefaßt, die, wie Fig. 1 zeigt,
die Form eines Quaders haben, der auf der einen Schmalseite konzentrisch zu der
für den Bolzen 12 vorgesehenen Bohrung halbkreisförmig abgerundet ist. Die Lagerteile
13 liegen in Nuten 15 der verstärkten Ränder 11 der Scheibendurchführung und sind
nur in der Längsrichtung der Leitung beweglich, während z. B. ein Verdrehen durch
die besondere Form der Lagerteile verhindert ist. In dieser Längsrichtung kann das
Trennmesser mit dem Bolzen 12 und den Lagerteilen 13 in die Scheibendurchführung
eingeführt werden. Zur Festlegung in der Betriebsstellung dienen vier paarweise
gleiche Teile 17 und 18, die eine auf dem Bolzen 12 sitzende Scheibe 20 festklemmen.
Die Teile 17 sind etwa L-förmig ausgeführt, während die Teile 18 ungefähr U-förmig
ausgeführt sind. Beim Zusammenschrauben der Teile 17 und 18 mit Hilfe der Schrauben
21 werden dadurch, wie Fig. 1 zeigt, die dem Trennmesser zugekehrten Kanten 22 der
Scheibendurchführung umfaßt und gleichzeitig die Scheibe 20 festgelegt. Die Teile
17 und 18 sind dabei so ausgebildet, daß die in der Scheibendurchführung 10 für
das Trennmesser 1 vorgesehene öffnung bis auf das für die Bewegung notwendige Spiel
verschlossen ist. Die Schottung der Anlage durch die Wand, in der die Scheibendurchführung
sitzt, wird durch die Anordnung nach der Erfindung nicht beeinträchtigt. Bei Bedarf
kann der Schlitz der Scheibendurchführung auch gasdicht verschlossen werden.
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Die festen Schaltstücke 25, die in der Einschaltstellung vom Trennmesser
1 umfaßt werden, werden von Stützisolatoren 26 getragen. Sie sind mit der Scheibendurchführung
über einen gemeinsamen metallischen Rahmen 27 und daran angeschweißten Teilen 28
verbunden. An dem metallischen Rahmen 27 sind ferner kurze Ansatzstücke 29 angeordnet,
an die mit Schrauben 30 die festen Schaltstücke 31 angeschraubt sind, die als Erdkontakt
dienen.
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Die Bewegung des Trennmessers erfolgt mit der Zugstange 35, die mit
einem Bolzen 36 zwischen den Teilen 2 und 3 des Trennmessers angebracht ist. Die
Zugstange verbindet das Trennmessers mit dem in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteten
Druckluftantrieb 38.
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Zur Erhöhung der elektrischen Festigkeit der Anordnung sind Rippen
40 vorgesehen, die den für das Trennmesser benötigten Schlitz der Scheibendurchführung
etwa rechteckig umgeben (Fig: 3). Die Rippen können aber auch oval oder auf konzentrischen
Kreisen angeordnet sein. Die günstigste Anordnung : hängt von der Feldverteilung
ab, wobei .eine Ausbildung anzustreben ist, bei der der Verlauf der Rippen etwa
dem der Äquipotentiallinien folgt. Die in der Fig.1. dargestellte Rippenform, bei
der die Rippen etwa ein gleichschenkliges Dreieck mit einem Winkel von 30° zwischen
den Flanken bilden und wobei ferner der Rillengrund zwischen den Rippen gradlinig
ist, hat sich als besonders günstig erwiesen.
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Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung ist geeignet, als
eine Einheit in eine Wand eingesetzt zu werden. Am Einbauort sind also lediglich
entsprechende Öffnungen vorzusehen, die im wesentlichen durch die Abmessungen. des
metallischen Rahmens 27 gegeben sind. Es kann aber auch vorteilhaft sein,. wenn
der Trennschalter zunächst nur als Seheibendurchführung (Teil 10) mit einem
Trennmesser (Teil 1) hergestellt und zusammengebaut wird. Die festen Schaltstücke
können auch von den weiteren Anlageteilens z. B. von Sammelschienen oder einem anschließenden
Leistungsschalter getragen werden.
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Es ist ferner möglich, den Schlitz der Scheibendurchführung so auszubilden,
daß er für verschiedene Trennmesser geeignet ist. Eine Scheibendurchführung kann
dann für Trennschalter verschiedener Nennstromstärken verwendet werden, wobei durch
entsprechend ausgebildete Teile 17 und 18 eine Anpassung an die verschiedenen Trennmesserformen
und -querschnitte erfolgen kann.
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Für mehrpolige Anordnungen, z. B. für die drei Phasen eines Drehstromsystems
kann man entweder eine gemeinsame. Isolierstoffscheibe, z. B. eine Gießharzplatte;-zur-Halterung
dreier Trennmesser benutzen oder die einzelnen Scheibendurchführungen mit ihren
Trennmessern in einem gemeinsamen Rahmen zusammenfassen. Die letztere Möglichkeit
ist auf der linken Seite der Fig. 2 angedeutet, bei der zwischen den Scheibendurchführungen
10 und 10' ein Metallstreifen 42 vorgesehen ist und das Ganze von dem Metallrahmen
27 umfaßt wird.