DE1153813B - Elektrischer Leistungsschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

S67736Vmd/21c

ANMELDETAG: 25. MÄRZ 1960

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER

AUSLEGESCHRIFT: 5. SEPTEMBER 1963

Im Patent 1139 179 wird vorgeschlagen, den ins Freie führenden Auspuffkanal eines Leistungsschalters für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage, deren Hochspannung führende Teile mit einer Umhüllung aus verfestigtem Isoliermaterial versehen sind, als bläschenbildenden Flüssigkeitsverschluß auszubilden und mit einer Isolierflüssigkeit zu füllen. Auf diese Weise kann die auf Grund der elektrischen Festigkeit notwendige Länge des Auspuffkanals zwischen Hochspannung führenden Teilen und der Metallkapselung verringert werden, da die elektrische Festigkeit des Auspuffkanals dann im wesentlichen durch die guten elektrischen Eigenschaften der Isolierflüssigkeit bestimmt ist.

Die Erfindung befaßt sich mit der weiteren Ausbildung der vorgenannten Anordnung. Erfindungsgemäß ist an den unteren Teil des Flüssigkeitsverschlusses eine Gasleitung mit einem Gasdruck angeschlossen, der um den von der Flüssigkeitssäule im Flüssigkeitsverschluß ausgeübten Druck größer als der Atmosphärendruck ist. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß keine Unterdrücke im Schalter auftreten, die sich sonst bei starken Temperatursenkungen oder bei der Abkühlung der Schaltgase nach einer besonders schweren Ausschaltung ergeben könnten. Bei einem Absinken des Druckes im Schalter strömt nämlich aus der Gasleitung Gas zu, so daß der Druck immer mindestens gleich dem Atmosphärendruck ist.

Bei dem nach dem Hauptpatent ausgebildeten Schalter kann es zweckmäßig sein, unterhalb des Flüssigkeitsverschlusses einen sogenannten Wassersack, d. h. eine Vertiefung unterhalb des Flüssigkeitsverschlusses, und zwar vorzugsweise auf Erdpotential, vorzusehen. Eventuell aus der Flüssigkeit ausscheidendes Wasser sowie schwere Zersetzungsprodukte, auch Staubteilchen od. dgl. können sich dann in diesem Wassersack sammeln, so daß die elektrische Festigkeit im Bereich des Flüssigkeitsverschlusses durch sie nicht verringert wird. In Weiterbildung der Erfindung mündet die Gasleitung in diesen Wassersack. In diesem Fall kann man auf eine besondere Isolierung der Gasleitung gegenüber Hochspannung führenden Teilen verzichten.

Es ist zweckmäßig, am Flüssigkeitsverschluß ein Rückschlagventil vorzusehen, daß den Eintritt der Schaltgase in die Gasleitung verhindert. Dadurch wird erreicht, daß größere Drücke, die beim Schalten entstehen können, sich nicht bis in die Gasleitung fortpflanzen.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das im folgenden beschrieben wird.

Elektrischer Leistungsschalter

Zusatz zum Patent 1139179

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen, Erlangen, Werner-von-SiemensnStr. 50

Willi Olsen, Berlin-Siemensstadt,

Heinz Beer, Berlin-Steglitz,

und Manfred Henschel, Berlin-Spandau,

sind als Erfinder genannt worden

Der dargestellte flüssigkeitsarme ,Leistungsschalter

ist mit einer Umhüllung 1 aus Gießharz versehen.

—Durch die Umhüllung sind alle Hochspannung füh-.;urenden Teile gegenüber der geerdeten Metallkapse- ~ lung 2 isoliert. Die beim Schalten entstehenden Schaltgase werden in einem Windkessel 3 gesammelt.

Von dort entweichen sie durch den als Ganzes mit 4 bezeichneten bläschenbildenden Flüssigkeitsverschluß, der mit einer Isolierflüssigkeit gefüllt ist. Der Flüssigkeitsverschluß ist oben durch ein Flüssigkeitsstandschauglas 5 abgedeckt, das in einen Filteraufsatz 6 führt. Unterhalb des Flüssigkeitsverschlusses ist ein Wassersack 8 vorgesehen. Der Wassersack 8 kann über einen Hahn 9 entleert werden.

Mit 10 ist eine abgerundete Hochspannungspotential führende Elektrode bezeichnet, von der zwei metallische Leitungen 11 und 12 in den Windkessel führen. Am unteren Ende der Leitung 11 ist ein Rückschlagventil vorgesehen. Es besteht aus einer Kugel 15, die von einer schwachen Feder 16 in die ÖffnungssteUung gedrückt wird. Am unteren Ende der Leitung 12 sitzt ein Schieber 18, der von einer Feder 19 in die gezeichnete Stellung gedrückt wird. In dieser Stellung verschließt er den engsten Querschnitt 20 des Flüssigkeitsverschlusses.
An den Wassersack ist eine Gasleitung 25 angeschlossen, deren Gas, beispielsweise Luft, unter dem Druck P steht. Dieser Druck wird durch eine Einrichtung 26, beispielsweise einen kleinen Kompressor, er-

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zeugt. Der Kompressor ist zweckmäßig als Membranpumpe ausgebildet, dessen Membran auf Resonanz mit einem Wechselstrommagneten abgestimmt ist, durch den sie zu Schwingungen angeregt wird. Da die benötigten Gasmengen sehr gering sind, kann die Membranpumpe beispielsweise in einen Raum fördern, der über eine Düse mit der Außenluft in Verbindung steht. Durch die Düse kann dabei der Druck P eingestellt werden.

Der von der Pumpe erzeugte Gasdruck P ist um den Druck der Flüssigkeitssäule H im Flüssigkeitsverschluß größer als Atmosphärendruck. Dadurch wird erreicht, daß sich am Schalter kein Unterdruck ausbilden kann. Bei einem Absinken des Druckes im Windkessel im Inneren des Schalters, der sich beispielsweise durch eine starke Abkühlung ergeben könnte, strömt nämlich aus der Gasleitung 25 Gas aus. Dieses Gas tritt in den unteren Bereich des Rohres 11 ein und gelangt von dort in den Windkessel, ao

Die bei einer Ausschaltung entstehenden Schaltgase können dagegen nicht in die Leitung 25 eindringen, auch wenn sie einen höheren Druck aufweisen als der Gasdruck in der Leitung. Durch einen hohen Druck im Schalter wird nämlich die Kugel 15 am unteren Ende der Leitung 11 gegen die Verengung der Leitung gedruckt. Dadurch wird die Leitung 11 abgeschlossen. Die Schaltgase können nur durch den Flüssigkeitsverschluß 4 nach oben entweichen, nachdem sie den Schieber 18 entgegen der Wirkung der Feder 9 so weit verschoben haben, daß der Durchtritt durch die Verengung 20 möglich ist.

Schwankungen des Luftdruckes können bei der Erfindung in verschiedener Weise berücksichtigt werden. Eine Möglichkeit, bei der sich eine vom Luftdruck unabhängige Höhe H der Flüssigkeitssäule einstellt, besteht darin, den Druck P entsprechend dem Luftdruck zu variieren. Man kann aber auch einen konstanten Druck P erzeugen und Schwankungen des Luftdruckes durch unterschiedliche Höhen der Flüssigkeitssäule ausgleichen. Die Flüssigkeitssäule muß in diesem Fall eine ausreichende Höhe annehmen können. Ihre Mindesthöhe H ist durch die Erfordernisse der elektrischen Festigkeit im Flüssigkeitsverschluß bestimmt.

Die Erfindung kann nicht nur, wie beim Ausführungsbeispiel, mit Luft ausgeführt werden, sondern auch dazu dienen, in einen Schalter andere Gase nachzufüllen. Beispielsweise kann mit der Erfindung auch dafür gesorgt werden, daß in einem Schalter ein bestimmter Mindestdruck eines elektronegativen Gases, vorzugsweise Schwefelhexafluorid (SF₆) und/ oder Selenhexafluorid (SeF₆), nicht unterschritten wird.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Leistungsschalter für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage, deren Hochspannung führende Teile mit einer Umhüllung aus verfestigtem Isoliermaterial, vorzugsweise aus Gießharz, versehen sind, mit einem durch die Umhüllung und die Metallkapselung ins Freie führenden Auspuffkanal für die Schaltgase, der als bläschenbildender Flüssigkeitsverschluß ausgebildet und mit einer Isolierflüssigkeit gefüllt ist, nach Patent 1139 179, dadurch gekennzeichnet, daß an den unteren Teil des Flüssigkeitsverschlusses eine Gasleitung mit einem Gasdruck angeschlossen ist, der um den von der Flüssigkeitssäule im Flüssigkeitsverschluß ausgeübten Druck größer ist als der Atmosphärendruck.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung in einem unterhalb des Flüssigkeitsverschlusses vorgesehenen Wassersack mündet.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil, das den Eintritt der Schaltgase in die Gasleitung verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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