DE1198907B

DE1198907B - Fully insulated high-voltage switchgear

Info

Publication number: DE1198907B
Application number: DES87248A
Authority: DE
Inventors: Heinz Beer; Manfred Lieske; Willi Olsen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-09-12
Filing date: 1963-09-12
Publication date: 1965-08-19
Also published as: CH410119A

Description

Vollisolierte Hochspannungsschaltanlage Die Erfindung betrifft eine vollisolierte Hochspannungsschaltanlage mit einer Isolierstoffumhüllung der Hochspannung führenden Teile, auf der eine geerdete Metallkapselung sitzt, wobei an den Stoßstellen zwischen den einzelnen Geräten mit Isolierstoff gefüllte Fugen und Kontaktstücke zur elektrischen Verbindung vorgesehen sind.Fully insulated high-voltage switchgear The invention relates to a fully insulated high-voltage switchgear with an insulating material covering the high-voltage leading parts on which an earthed metal enclosure sits, with the joints Joints and contact pieces between the individual devices filled with insulating material are provided for electrical connection.

Bei Anlagen der vorgenannten Art hat man bisher die Trennschalter so ausgebildet, daß innerhalb eines Gerätes, d. h. zwischen zwei Stoßstellen, ein feststehendes und ein bewegliches Schaltstück untergebracht sind. An beiden Stoßstellen ist außerdem je ein Kontaktstück zum Anschluß des benachbarten Gerätes vorhanden. Um eine Erdung zur Ableitung von Kriechströmen zu erhalten, wurde bei diesen bekannten Schaltern ein Metallstab von der Metallkapselung her durch einen Kanal in der Isolierstoffumhüllung in die Trennstrecke zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Schaltstück geschoben.In systems of the aforementioned type, one has hitherto had the disconnector designed so that within a device, i. H. between two joints fixed and a movable contact piece are housed. At both joints there is also a contact piece for connecting the neighboring device. In order to obtain a grounding system for discharging leakage currents, these are known Switch a metal rod from the metal encapsulation through a channel in the insulating material envelope pushed into the separating distance between the stationary and the moving contact piece.

Im Gegensatz zum Bekannten ist die Erfindung durch einen Trennschalter gekennzeichnet, dessen bewegliches Schaltstück in der Einschaltstellung mit dem Kontaktstück des benachbarten Gerätes zusammenwirkt. Der Trennschalter besitzt also kein eigenes feststehendes Schaltstück mehr. Dies ist eine vorteilhafte bauliche Vereinfachung. Vor allem aber ist die Kriechstrecke zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Schaltstück bei der Anordnung nach der Erfindung ohne irgendeinen zusätzlichen Aufwand durch einen geerdeten Metallring unterbrochen, der Kriechströme auf den längs der Trennstrecke liegenden Isolierstoffflächen ableitet. Der geerdete Metallring ergibt sich dadurch, daß das Kontaktstück, das als Gegenschaltstück für den Schaltstift des Trennschalters wirkt, auf der einen Seite, der Schaltstift dagegen auf der anderen Seite der Stoßstelle des Gerätes liegt. Zwischen beiden ist also die Fuge vorhanden, deren Außenrand die geerdete Metallkapselung bildet.In contrast to the known, the invention is through a circuit breaker marked, whose movable contact piece in the switched-on position with the Contact piece of the neighboring device interacts. So the circuit breaker has no more own fixed contact piece. This is an advantageous structural one Simplification. Above all, however, is the creepage distance between the fixed and the movable contact piece in the arrangement according to the invention without any additional effort interrupted by a grounded metal ring, the leakage currents on the insulating surfaces lying along the isolating distance. The grounded Metal ring results from the fact that the contact piece, which is used as a counter contact piece for the switching pin of the disconnector acts on one side, the switching pin against it is on the other side of the joint of the device. So there is between the two the joint is present, the outer edge of which forms the earthed metal enclosure.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Oberfläche der Isolierstoffumhüllung im Innern des Trennschalters nicht nur in Richtung der kürzesten Entfernung zwischen den Schaltstücken verläuft, sondern gerade im Bereich des Gegenschaltstückes, also des Kontaktstückes des benachbarten Gerätes, quer zu dieser kürzesten Entfernung in Richtung auf die Metallkapselung abgebogen ist. Dies gilt besonders für Schaltanlagen mit einer sich im wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden Fuge. Wegen dieser abgebogenen Oberfläche verläuft das elektrische Feld zwischen den Schaltstücken über große Teile der Kriechstrecke quer und nicht parallel zur Isolierstoffoberfläche. Dadurch werden Entladungen längs der Isolierstoffoberfiäche vermieden.Another advantage of the invention is that the surface the insulating material envelope inside the disconnector not only in the direction of the shortest distance between the contact pieces, but straight in the area of the counter-switching piece, i.e. the contact piece of the neighboring device, transversely to this shortest distance is bent in the direction of the metal enclosure. this applies particularly to switchgear with a substantially radial direction extending joint. Because of this bent surface, the electrical runs Field between the contact pieces across large parts of the creepage distance and not across parallel to the surface of the insulating material. This creates discharges along the surface of the insulating material avoided.

Das bewegliche Schaltstück des Trennschalters ist zweckmäßig ein Schaltstift, der in ein hülsenförmiges Kuppelkontaktstück eingreift. Als Stromanschluß für den Schaltstift kann ein feststehendes Gleitschaltstück vorhanden sein. Dies wird vorzugsweise von einem rechtwinklig zur Schaltstiftachse verlaufenden Anschlußbolzen getragen. Der Antrieb für den Schaltstift kann dann in Richtung der Schaltstiftachse angeordnet werden, so daß keine Umlenkung der Antriebskraft erforderlich ist. Der Schaltstift kann in der Ausschaltstellung geerdet werden, wie an sich bekannt ist. Zu diesem Zweck kann er mit dem dem Kontaktstück abgekehrten Ende in ein mit der Metallkapselung verbundenes Erdkontaktstück einlaufen. Ein an diesem Ende angebrachter Antrieb kann dann ebenfalls Erdpotential aufweisen.The moving contact piece of the disconnector is usefully a switch pin, which engages in a sleeve-shaped coupling contact piece. As a power connection for the Switching pin can be a fixed sliding switch piece. This is preferred carried by a connecting bolt running at right angles to the switching pin axis. The drive for the switch pin can then be arranged in the direction of the switch pin axis so that no deflection of the driving force is required. The switch pin can be earthed in the switch-off position, as is known per se. To this Purpose it can with the end facing away from the contact piece in one with the metal encapsulation connected earth contact piece. A drive attached to this end can then also have earth potential.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist der Einfachheit halber von einer vollisolierten Hochspannungsschaltanlage nur der Trennschalter und ein Teil des diesem benachbarten einen Gerätes dargestellt.To explain the invention in more detail, the following is based on the Drawing an embodiment described. This is for the sake of simplicity of a fully insulated high-voltage switchgear only the disconnector and one Part of this neighboring one device shown.

Alle Hochspannung führenden Teile der Anlage sind mit einer Isolierstoffumhüllung 1 aus Gießharz versehen. Auf der Umhüllung sitzt eine Metallkapselung 2. Die Metallkapselung besitzt an den Stoßstellen zwischen den einzelnen Geräten ineinandergreifende Flansche 4 und 5 und eine Nut 6 zur Aufnahme einer Dichtung 7. Dadurch wird eine Radialfuge 10 zwischen den Isolierstoffumhüllungen 1 der Geräte am Außenrand abgedichtet. Die Fuge 10 ist ebenso wie alle anderen elektrisch beanspruchten Hohlräume innerhalb der Kapselung 2 mit Isolieröl gefüllt. Das dem Trennschalter 11 der Anlage benachbarte Gerät 12, z. B. ein Wandler od. dgl., besitzt an seinem der Fuge 10 zugekehrten Ende einen Hochspannung führenden Leiter 15. Auf dem als abgeflachte Kugel ausgebildeten freien Ende dieses Leiters sitzt ein Kuppelkontaktstück 16. Das Kuppelkontaktstück besteht aus einer Hülse 17 mit mehreren am Umfang eines Kreises verteilten Kontaktlamellen 18, die je für sich durch Blattfedern 19 nach innen gedrückt werden. Die Hülse ist mit Hilfe von Federringen 22 und 23 am Leiter 15 befestigt.All parts of the system carrying high voltage are provided with an insulating sheath 1 made of cast resin. A metal encapsulation 2 sits on the casing. The metal encapsulation has interlocking flanges 4 and 5 at the joints between the individual devices and a groove 6 for receiving a seal 7. This seals a radial joint 10 between the insulating material envelopes 1 of the devices on the outer edge. The joint 10 , like all other electrically stressed cavities within the encapsulation 2, is filled with insulating oil. The device 12 adjacent to the circuit breaker 11 of the system, e.g. B. a transducer or the like. Has at its end facing the joint 10 a high voltage conductor 15. On the free end of this conductor designed as a flattened ball sits a coupling contact piece 16. The coupling contact piece consists of a sleeve 17 with several on the circumference of one Circle distributed contact blades 18, which are each pressed by leaf springs 19 inward. The sleeve is fastened to the conductor 15 with the aid of spring washers 22 and 23.

Das Kuppelkontaktstück 16 wirkt als Gegenschaltstück für einen geradlinig bewegbaren Schaltstift 25 des Trennschalters 11. Das freie Ende des Schaltstiftes ist ebenfalls als abgeflachte Kugel ausgebildet. Der Schaltstift 25 ist in einem Gleitschaltstück 26 geführt, das von einem Anschlußbolzen 27 getragen wird. Der Anschlußbolzen verläuft im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des Schaltstiftes und vermittelt den Stromübergang zu einem anderen, dem Trennschalter 11 benachbarten Gerät, das der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist und z. B. ein Leistungsschalter oder ein Kabelanschluß sein kann.The coupling contact piece 16 acts as a counter-switching piece for a linearly movable switching pin 25 of the isolating switch 11. The free end of the switching pin is also designed as a flattened ball. The switch pin 25 is guided in a sliding switch piece 26 which is carried by a connecting bolt 27. The connecting bolt runs essentially at right angles to the axis of the switching pin and mediates the current transfer to another device adjacent to the disconnector 11, which is not shown for the sake of clarity and z. B. can be a circuit breaker or a cable connection.

Das Gleitschaltstück 26 besteht aus Kugeln 30, die von den Zungen 31 eines geschlitzten Federbleches 32 gegen eine senkrecht zur Schaltstiftachse liegende Stützfläche gedrückt werden.The sliding contact 26 consists of balls 30 that are held by the tongues 31 of a slotted spring plate 32 against a perpendicular to the switching pin axis lying support surface are pressed.

Das dem Kuppelkontaktstück 16 abgekehrte Ende des Schaltstiftes 25 ist über einen Isolierstoffbolzen 38 mit einem Kolben 40 verbunden, der in einem an der Metallkapselung 2 befestigten Zylinder 41 gleiten kann. Der Kolben besitzt an seinem Umfang eine Ausnehmung 42, in die federnde Rasten 43 bzw. 44 eingreifen können. Dadurch ist eine sichere Festlegung in der Ein- bzw. Ausschaltstellung gewährleistet. Mit 45 ist der Druckmittelkanal für das Einschalten, mit 46 der für das Ausschalten bezeichnet.The end of the switching pin 25 facing away from the coupling contact piece 16 is connected via an insulating material bolt 38 to a piston 40 which can slide in a cylinder 41 fastened to the metal encapsulation 2. The piston has a recess 42 on its circumference, into which the resilient catches 43 and 44 can engage. This ensures that the switch-on and switch-off positions are reliably determined. The pressure medium channel for switching on is denoted by 45, and the one for switching off is denoted by 46.

Der Trennschalter ist in der Ausschaltstellung gezeichnet. In dieser Stellung ist die Kriechstrecke 47, also die Oberfläche der Isolierstoffumhüllung zwischen dem Kuppelkontaktstück 16 und dem Schaltstift 25, durch die geerdete Metallkapselung 2 unterbrochen, die den Außenrand der Fuge 10 bildet. Da der Abschnitt 50 der Isolierstoffumhüllung 1 im Bereich der Fuge 10 von der parallel zur Schaltstiftachse verlaufenden Richtung des annähernd zylindrischen Teiles 51 zur Kapselung hin abgewinkelt ist, verläuft das elektrische Feld zwischen den Schaltstücken über einen großen Teil der Länge der Kriechstrecke im wesentlichen quer zur Isolierstoffoberfläche. Dadurch werden Entladungen längs der Oberfläche, die die Trennstrecke überbrücken könnten, vermieden. In der Einschaltstellung verbindet der Schaltstift den Anschlußbolzen 27 mit dem Kuppelkontaktstück 16, so daß der Stromkreis durch den Trennschalter geschlossen ist.The disconnector is shown in the switch-off position. In this position, the creepage distance 47, that is, the surface of the insulating material covering between the coupling contact piece 16 and the switching pin 25, is interrupted by the grounded metal encapsulation 2, which forms the outer edge of the joint 10. Since the section 50 of the insulating material envelope 1 in the area of the joint 10 is angled from the direction of the approximately cylindrical part 51 running parallel to the switching pin axis towards the encapsulation, the electric field between the switching pieces runs over a large part of the length of the creepage distance essentially transversely to the surface of the insulating material . This avoids discharges along the surface that could bridge the isolating distance. In the switched-on position, the switching pin connects the connecting bolt 27 to the coupling contact piece 16, so that the circuit is closed by the isolating switch.

Claims

Claims: 1. Fully insulated high-voltage switchgear with a Insulating covering of the high-voltage parts, on which an earthed metal encapsulation sits, with insulating material at the joints between the individual devices filled joints and contact pieces are provided for electrical connection, g e k e n n n z e i c h -n e t d u r c h a disconnector (11), its movable Switching piece (25) in the switched-on position with the contact piece (16) of the neighboring one Device (12) cooperates.

2. High-voltage switchgear according to claim 1, characterized characterized in that the movable contact piece is a switch pin (25) which is in a sleeve-shaped coupling contact piece (16) engages.

3. High voltage switchgear according to claim 2, characterized in that one cooperating with the switching pin (25) fixed sliding contact piece (26) from a right angle to the switching pin axis extending connecting bolt (27) is worn.

4. High-voltage switchgear according to claim 1, characterized by a joint (10) extending essentially in the radial direction.