DE1204735C2

DE1204735C2 - Coupling for high-voltage lines embedded in insulating material

Info

Publication number: DE1204735C2
Application number: DE1963C0030559
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Brockhaus; Guenther Leonhardt
Original assignee: Calor Emag Elek Zitaets Ag
Priority date: 1963-07-27
Filing date: 1963-07-27
Publication date: 1973-04-19
Also published as: DE1204735B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung für in einem in einer geerdeten Hülle befindlichen Isoliermedium angeordnete Hochspannungsleitungen eines ortsfesten sowie eines bewegbaren Anlagenteils, bei der ein Gegenkontaktstück innerhalb eines ein von außen betätigbares dichtes Verschlußorgan aufweisenden und mit einem flüssigen oder gasförmige: Isoliermedium gefüllten ortsfesten Gehäuses vorgese hen ist und mit einem von außen durch eine Eingriffs öffnung des Gehäuses einbringbaren Einfahrkontaki des bewegbaren Anlagenteils zusammenwirkt, derart, daß beim Abkuppeln zuerst eine Trennstrecke im Isoliermedium und nach Verschluß der Eingriffsöffnung eine freie Luftstrecke entsteht, während sich beim Ankuppeln zuerst die freie Luftstrecke und nach öffnen des Verschlußorgans die Trennstreck* im Isoliermedium schließt.The invention relates to a coupling for an insulating medium located in a grounded envelope arranged high-voltage lines of a stationary and a movable part of the system, in which a mating contact piece within one has an externally actuatable tight closure member and with a liquid or gaseous: insulating medium filled stationary housing vorgese hen is and with one from the outside through an engagement opening of the housing, which can be introduced into the movable system part, interacts in such a way that that when uncoupling first a separating distance in the insulating medium and after closing the engagement opening a free air gap is created, while when coupling the free air gap and After opening the closure member, the separating line * closes in the insulating medium.

Bekanntlich ist die Verlegung von völlig in Isoliei ; ; stoff (Öl, elektronegatives Gas, Gießharz od. dgl. " eingebetteten Hochspannungsleitungen mit kleinen Abständen gegenüber Teilen anderen Potentials, insbesondere gegen Erde, möglich, so daß sich damit Anlagen für hohe Spannungen kleinräumig ausbilden lassen.As is well known, the relocation of completely in Isoliei; ; material (oil, electronegative gas, cast resin or the like. "Embedded high-voltage lines with small Distances to parts of other potential, especially to earth, possible, so that with it Have systems for high voltages designed on a small scale.

Besondere Aufmerksamkeit gilt den Stellen, wo Anlagenteile, wie z.B. ausfahrbare Leistungsschalter bei Betriebsspannungen von 100 kV und höher an- ' bzw. abgekuppelt werden müssen.Particular attention should be paid to the places where system parts such as withdrawable circuit breakers must be coupled or uncoupled at operating voltages of 100 kV and higher.

Bei einer bekannten metallgekapselten Anlage mit den eingangs genannten Merkmalen (USA.-Patentschrift 2 009 333) werden zwei mit Öl gefüllte Anlagenteile zum Zwecke des Aneinanderkuppelns über einen flexiblen Balg verbunden. Danach wird das eine über ein Schieberventil, einen verschwenkbarei ■■■ oder vom Durchführungsleiter betätigten gleitende Dichtkolben verschlossene Anlagenteil für de jIn a known metal-encapsulated system with the features mentioned at the beginning (US Pat. No. 2 009 333), two system parts filled with oil are connected via a flexible bellows for the purpose of coupling them to one another. Then the one part of the system closed by a slide valve, a pivotable sliding sealing piston or operated by the lead-through conductor for the j

Durchgriff des Durchführungsleiters geöffnet. Wie diese Kupplung, insbesondere in horizontaler Lage, ohne wesentlichen Isoliermittelverlust arbeiten kann, ist nicht ersichtlich.Passage of the leadthrough open. How this coupling, especially in a horizontal position, can work without significant loss of isolating agent is not evident.

Eine andere bekannte Anlage (französische Patentschrift 1 293 519) verwendet eine zwischen dem im Gehäuse befindlichen Kontaktstück und dem Einfahrkontakt angeordnete und von diesem bewegte Zwischenkontaktanordnung. Bei horizontaler Kupplungslage sollen die mit Isolierflüssigkeit gefüllten Kupplungsfugen mit einem Balg umgeben sein. Wie hierbei das Kuppeln zwischen dem ausfahrbaren Anlagenteil und der Zwischenkontaktanordnung ohne Isoliermittelverlust vor sich gehen kann, ist ebenfalls nicht erkennbar. Auch muß ein unerwünschter Durchgang des mit Isolierflüssigkeit gefüllten Balgens befürchtet werden.Another known system (French patent 1 293 519) uses a between the located in the housing contact piece and the retraction contact arranged and moved by this Intermediate contact arrangement. If the coupling is in a horizontal position, they should be filled with insulating fluid Coupling joints must be surrounded by a bellows. Like the coupling between the extendable system part and the inter-contact arrangement can proceed without loss of insulating material is also not visible. There must also be an undesired passage of the bellows filled with insulating liquid be feared.

Schließlich ist bei einer gekapselten, ausfahrbaren Schaltanlage ein verschwenkbares Verschlußorgan an der Eingriffsöffnung im Gehäuse für den Einfahrkontaktarm bekannt (deutsche Patentschrift 610 059), das einen gegen Verstauben und gegen die Einflüsse der Witterung dichten Abschluß bewirkt und beim Ein- und Ausfahren zwangläufig durch ein Hebelgetriebe betätigt wird.Finally, in an encapsulated, retractable switchgear, a pivotable closure member is on the engagement opening in the housing for the retractable contact arm known (German patent 610 059), which creates a seal that is impervious to dust and the effects of the weather and is inevitably actuated by a lever mechanism when extending and retracting.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß auf Balgen od. ä. nur umständlich zu montierende Abdichtungsorgane verzichtet werden kann und das Ein- und Auskuppeln weitgehend ohne Verlust an gasförmigem bzw. flüssigem Isoliermittel möglich ist.The invention is therefore based on the object of improving a coupling of the type mentioned at the outset in such a way that that on bellows od. Ä. Only cumbersome to assemble sealing organs are dispensed with can and the coupling and uncoupling largely without loss of gaseous or liquid insulating medium is possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine schleusenartige Verschlußanordnung der Eingriffsöffnung im Gehäuse für den Einfahrkontaktarm des bewegbaren Anlagenteils gelöst, die eine Dichtstelle aufweist, hinter der sich in Einfahrrichtung als weitere Abdichtung das von außen betätigbare Veryphlußorgan befindet, das sich beim Ankuppeln, achdem der Einfahrkontaktarm die Dichtstelle verschlossen hat, in Abhängigkeit von der Einfahrbewei^ung öffnet und welches sich beim Abkuppeln in Abhängigkeit von der Ausfahrbewegung schließt, bevor der Einfahrkontaktarm die Dichtstelle freigibt. Eine solche Kupplung läßt sich in einfacher Weise so bauen, daß die vorgenannte Arbeitsweise durch einfaches Zusammenstecken bzw. Auseinanderziehen automatisch erfolgt. Dabei spielt es auch keine Rolle, ob die Isolationshülle der Leitungen fest, flüssig oder i^sförmig ist, wenn nur in dem die Trennstelle enthaltenden Gehäuse ein fließbares Medium verwendet ist.According to the invention the object is achieved by a lock-like locking arrangement of the engagement opening in the housing for the retractable contact arm movable system part released, which has a sealing point, behind which in the retraction direction as a further Sealing is the externally actuated Veryphlußorgan, which is when coupling, After the retraction contact arm closed the sealing point has, depending on the entry movement opens and which closes when uncoupling depending on the extension movement before the retraction contact arm releases the sealing point. Such a coupling can be done in a simple manner build that the aforementioned mode of operation by simply plugging together or pulling apart takes place automatically. It does not matter whether the insulation of the cables is solid, liquid or i ^ s-shaped if only in the one containing the separation point Housing a flowable medium is used.

Für das Verschlußorgan kann man eine Klappe vorsehen, die beim Einfahren vom Einfahrkontaktteil entgegen einer Schließkraft aufgestoßen wird, Man kann dafür aber auch ein verschwenkbares Verschlußorgan verwenden, das beim Ein- und Ausfahren zwangläufig durch ein Getriebe betätigt wird.
'_ Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen gemäß der Zeichnung noch näher erläutert, auch auf Einzelheiten und weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten nach den Unteransprüchen wird eingegangen.A flap can be provided for the closure member, which is pushed open by the retraction contact part against a closing force when it is retracted, but a pivotable closure member can also be used for this purpose, which is inevitably actuated by a gear when it is extended and retracted.
'_ The invention of the drawing will be explained in more detail below on embodiments in accordance with, also on details and further possible embodiments by the dependent claims will be discussed.

F i g. 1 und 2 veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im aus- und eingekuppelten Zustand. :F i g. 1 and 2 illustrate an embodiment of the invention in the disengaged and engaged Status. :

^ Mit 1 ist ein elektrischer Leiter bezeichnet, der an ':|m hier nicht dargestelltes Sammelschienensystem angeschlossen ist. Er ist in eine. Gießharzhülle 2 eingebettet, die von einem metallischen Mantel 3 umgeben ist. Das Ende des Leiters 1 trägt ein Kontaktstück 4. An den Metallmantel 3 ist ein Metallge-^ With 1 an electrical conductor is referred to, the ': | m busbar system not shown here connected. He's in a. Cast resin shell 2 is embedded, which is surrounded by a metallic jacket 3 is. The end of the conductor 1 carries a contact piece 4. A metal frame is attached to the metal jacket 3.

5, häuse 5 angesetzt, welches ein fließbares Isoliermittel enthält. An diesem Gehäuse ist ein — in der Zeichnung nicht dargestellter ■—■ Zylinder angebracht, in dem ein Kolben angeordnet ist, der unter der Wirkung einer Feder steht. Der Zylinder bildet einen5, housing 5 attached, which is a flowable insulating medium contains. On this housing a - not shown in the drawing ■ - ■ cylinder is attached, in which a piston is arranged, which is under the action of a spring. The cylinder forms one

ίο Ausdehnungsraum für das durch den Einfahrkontaktarm verdrängte Isoliermedium, dessen Volumen vom Isoliermedium selbst dem Bedarf entsprechend verändert wird. Am beweglichen Anlagenteil, beispielsweise einem mit einem Leistungsschalter versehenen fahrbaren Schaltwagen, ist das mit einem Isoliermedium gefüllte Rohr 22 befestigt. Im gekuppelten Zustand greift das hohlkegelförmige isolierende Abschlußstück 23 des Gehäuses 5 in das hohlkegelförmige isolierende Abschlußstück 24 des Rohres 22 ein. Zwischen beiden Kegelstücken besteht ein Fugenraum 25, in den Gas aus dem Gehäuse 5 bis zur Dichtung 27 gelangt, und zwar durch den Ringkanal 26 zwischen der Bohrung des Kegelstückes 23 und dem dünneren Teil des Leiters 15. Das Kontaktstück 12 sitzt unmittelbar am Leiter 15, der den Einfahrkontaktarm bildet und vom beweglichen Kupplungsteil in das Gehäuses des festen Kupplungsteils eingreift.
Wird der bewegliche Kupplungsteil zurückgezogen, wobei sich die Teile 15 und 22 gemeinsam bewegen können, so füllt nach sehr kurzer Bewegung der Leiter 15 die Bohrung des Kegelstückes 23 an der Dichtstelle 44 a voll aus, und die Klappe 28, die unter Federwirkung steht, verschließt diese Bohrung, sobald der Leiter 15 ganz herausgezogen ist. Der geringe Gasverlust durch Freiwerden des Spaltes 25 ist nicht nennenswert.ίο Expansion space for the insulating medium displaced by the retractable contact arm, the volume of which is changed by the insulating medium itself as required. The pipe 22, which is filled with an insulating medium, is fastened to the movable part of the system, for example a mobile switching truck provided with a circuit breaker. In the coupled state, the hollow cone-shaped insulating end piece 23 of the housing 5 engages in the hollow cone-shaped insulating end piece 24 of the tube 22. Between the two cone pieces there is a joint space 25, into which gas from the housing 5 reaches the seal 27, namely through the annular channel 26 between the bore of the cone piece 23 and the thinner part of the conductor 15. The contact piece 12 sits directly on the conductor 15, which forms the retraction contact arm and engages from the movable coupling part into the housing of the fixed coupling part.
If the movable coupling part is withdrawn, whereby the parts 15 and 22 can move together, after a very short movement of the conductor 15 fills the bore of the cone piece 23 at the sealing point 44 a, and the flap 28, which is under spring action, closes this hole as soon as the conductor 15 is completely pulled out. The slight loss of gas due to the opening of the gap 25 is not worth mentioning.

Das Einkuppeln geht in umgekehrter Weise wie für das Auskuppeln vonstatten.The clutch is engaged in the opposite way to that for disengaging.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung ist in Fig. 3 im ausgekuppelten und in F i g. 4 im eingekuppelten Zustand dargestellt. Die den vorhergehenden Figuren entsprechenden Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Another embodiment of a clutch according to the invention is shown in Fig. 3 in the uncoupled and in Fig. 4 shown in the coupled state. Those corresponding to the previous figures Parts are again provided with the same reference numbers.

An die festen Anlagenteile 1 und 2 ist das Metallgehäuse 5 unter Zwischenfügung einer isolierenden Trennwand 29 mittels der Flansche 30 und 31 befestigt. Das Gehäuse 5 ist mit Isoliergas gefüllt. In ihm befindet sich das stiftförmige feste Trennkontaktstück 4, das mit dem aus Kontaktfingern bestehenden beweglichen Kontaktstück 12 zusammenwirkt. Das bewegliche Kontaktstück 12 ist an der Leiterstange, 15 befestigt, die in das Isolierrohr 16 eingebettet und mit diesem als Einfahrkontaktarm aus dem Gehäuses herausgeführt ist.. Das Isolierrohr 16 hat einen schirmartig erweiterten Teil 36, dessen äußerer Rand am Rohr 22 des beweglichen Kupplungsteils mittels des Gewinderinges 37 gehalten ist. Am Ende des Rohres 22 ist der im Profil winkelförmig ausgebildete Ring 38 mittels Bolzen 39 so gehaltert, daß er sich unter der Wirkung, der Federn 40 vorzuschieben sucht. Zwischen dem Rohr 22 und dem Ring 38 ist die Dichtung 41 vorgesehen. Eine weitere Dichtung 42 ist zwischen dem Ring 22 und der Flanschauflage 43 des Gehäuses 5 vorhanden. An der Durchführungsstelle für die Teile 15 und 16 ist in das Gehäuse 5 ein ringförmiges Isolierstück 50 eingesetzt,The metal housing is attached to the fixed system parts 1 and 2 5 with the interposition of an insulating partition 29 by means of the flanges 30 and 31. The housing 5 is filled with insulating gas. The pin-shaped fixed isolating contact piece is located in it 4, which interacts with the movable contact piece 12 made up of contact fingers. The movable contact piece 12 is attached to the conductor rod 15, which is embedded in the insulating tube 16 and with this as a retractable contact arm is led out of the housing .. The insulating tube 16 has an umbrella-like widened part 36, the outer edge of which on the tube 22 of the movable coupling part is held by means of the threaded ring 37. At the end of the tube 22 is the one which is angled in profile Ring 38 is held by means of bolts 39 in such a way that it is pushed forward under the action of springs 40 seeks. The seal 41 is provided between the tube 22 and the ring 38. Another seal 42 is present between the ring 22 and the flange support 43 of the housing 5. At the implementation point an annular insulating piece 50 is inserted into the housing 5 for parts 15 and 16,

an dem zwei Dichtungen vorgesehen sind, und zwar die Dichtung 44 für das Isolierrohr 16 und die Dichtung 45 für die Verschlußklappe 28, die bei 46 schwenkbar gelagert ist und mittels der Welle 47 betätigt werden kann. Das Gehäuse 5 ist mit dem Befestigungsfuß 48 versehen.on which two seals are provided, namely the seal 44 for the insulating tube 16 and the seal 45 for the closure flap 28, which is pivotably mounted at 46 and actuated by means of the shaft 47 can be. The housing 5 is provided with the fastening foot 48.

Im eingekuppelten Zustand der F i g. 4 ist die Verschlußklappe 28 seitlich weggeschwenkt. Infolge der Rille 49 des Isolierrohres 16 ist die Abdichtung an der Dichtung 44 im völlig eingekuppelten Zustand nicht gasdicht. Das Gas des Gehäuses 5 steht somit an den Dichtungen 41 und 42 an. Dies ändert sich beim Auskuppeln schon nach einer sehr kurzen Bewegung. Dann verschließt die Dichtung 44 den Spalt zwischen den Isolierteilen 16 und 50 völlig. Bevor das Isolierrohr 16 bzw. sein Ende 35 die Dichtung 44 verläßt, wird die Verschlußklappe 28 in der Zeichnung nach rechts geschwenkt, so daß sie das Gehäuse 5 mittels der Dichtung 45 gasdicht verschließt. Nun kann der bewegliche Kupplungsteil beliebig vom festen Kupplungsteil entfernt werden. Im Gehäuse 5 bleibt eine in Isoliergas untergebrachte Trennstrecke bestehen.In the coupled state of FIG. 4 is the shutter 28 pivoted to the side. As a result of the groove 49 of the insulating tube 16, the seal is on the seal 44 is not gas-tight in the fully coupled state. The gas in the housing 5 is thus available on seals 41 and 42. When the clutch is disengaged, this changes after a very short movement. Then the seal 44 closes the gap between the insulating parts 16 and 50 completely. Before the insulating tube 16 or its end 35 leaves the seal 44, the closure flap 28 in the drawing pivoted to the right so that it closes the housing 5 gas-tight by means of the seal 45. The movable coupling part can now be removed from the fixed coupling part at will. In the case 5, an isolating distance housed in insulating gas remains.

Das Einkuppeln geht in umgekehrter Weise vor sich. Zunächst greift das Isolierrohr 16 mit seinem Ende 35 in das ringförmige Isolierstück 50 und verschließt dessen Öffnung mittels der Dichtung 44 gasdicht. Sodann wird die Verschlußklappe 28 zur Seite geschwenkt, und das Kontaktstück 12 kann nun über das feste Kontaktstück 4 geschoben werden. Da der Ring 38 durch die Federn 40 nach vorn gedrückt wird, wird an der Dichtung 42 eine Abdichtung erzielt, bevor die Dichtung 44 in die Rille 49 des Isolierrohres 16 gelangt und somit durchlässig ist.The clutch is engaged in the opposite way. First, the insulating tube 16 engages with his End 35 in the annular insulating piece 50 and closes its opening by means of the seal 44 in a gas-tight manner. Then the closure flap 28 is pivoted to the side, and the contact piece 12 can now be pushed over the fixed contact piece 4. Since the ring 38 is pushed forward by the springs 40 is, a seal is achieved on the seal 42 before the seal 44 into the groove 49 of the insulating tube 16 and is therefore permeable.

Ein- und Auskuppeln gehen also weitgehend ohne Gasverlust vor sich. Lediglich geht beim Auskuppeln das Gas aus dem Fugenraum zwischen den Dichtungen 44 und 42 verloren, was jedoch nicht weiter nennenswert ist.Coupling and uncoupling thus take place largely without any loss of gas. Only works when disengaging the gas from the joint space between the seals 44 and 42 is lost, but this is not worth mentioning is.

Die Antriebsglieder für die Verschlußklappe 28 sind in den F i g. 5 und 6 in der ein- und ausgekuppelten Stellung veranschaulicht. Die Betätigung erfolgt mittels des Hebels 51 am Ende der Welle 47. Die Drehbewegung der Welle 47 wird über mechanische Übertragungsglieder 52 bis 55, die sich hinter dem Gehäusedeckel 56 befinden, auf die Drehachse 46 der schwenkbaren Verschlußklappe 28 übertragen. Die Verbindung des Hebels 51 mit der Kuppelbewegung kann mit dem Fachmann geläufigen Mitteln erfolgen.The drive members for the closure flap 28 are shown in FIGS. 5 and 6 in the engaged and disengaged Position illustrated. The actuation takes place by means of the lever 51 at the end of the shaft 47. The rotary movement of the shaft 47 is via mechanical transmission members 52 to 55, which are located behind the housing cover 56 are transferred to the axis of rotation 46 of the pivotable closure flap 28. The connection of the lever 51 to the coupling movement can be accomplished by means familiar to the person skilled in the art respectively.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Coupling for high-voltage lines of a stationary and a movable system part arranged in an insulating medium located in a grounded envelope, in which a mating contact piece is provided within a stationary housing which has an externally actuable sealing element and is filled with a liquid or gaseous insulating medium and with one of The retraction contact of the movable system part, which can be brought in through an engagement opening of the housing, interacts in such a way that when uncoupling first a separating distance is created in the insulating medium and after closing the opening a free air gap is created, while during coupling, the free air gap is created first and, after opening the closure member, the separating distance in the insulating medium closes, characterized by a lock-like locking arrangement of the engagement opening in the housing (5) für.den Einfahrkontaktarm (15, Fig. 1; 15, 16, Fig. 4) of the movable system part, which has a sealing point (44 a, F i g. 1; 44, Fig. 4), behind which in Eirifahrrichtung as a further seal is the externally actuated closure member (28), which is when coupling after the retractable contact arm the sealing point (44 a, Fig. 1; 44, Fig. 4) has closed, opens depending on the retraction movement and which closes when uncoupling depending on the extension movement before the retraction contact arm (15, Fig. 1; 15, 16, Fig. 4) the sealing point (44, a, F i g. 1; 44, Fig. 4) releases.

2. Coupling according to claim !, characterized in that the closure member (28) has a Flap is that when retracting from the retraction contact arm (15) is encountered against a closing force (Figs. 1 and 2).

3. Coupling according to claim 1, characterized in that the closure member (28) is pivotable and is inevitably actuated by a gear when extending and retracting (Figures 3 to 6).

4. Coupling according to claim 3, characterized in that the transmission in a special, arranged with a cover (56) provided housing part with sealed shaft feedthrough is (Fig. 6).

5. Coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the separation or assembly of the insulation in a manner known per se on parts (23, 24) made of solid Insulating material is made, which can also be walls of hollow bodies that are inside. neren contain a liquid or gaseous medium (Fig. 1, 2).

6. Coupling according to claim 5, characterized in that the joint space (25) between the opposite surfaces of the insulating 'material parts (23, 24) in the coupled state connected to the interior of the housing (5) and thus with the insulating medium of the housing up to an edge seal (27) is filled.

7. Coupling according to claim 6, characterized in that the connection of the joint space with the interior of the housing through a recess (26, Fig. 2) or groove (49, Fig. 4) is made, which is locked when uncoupling after a short movement.

8. Coupling according to claim 6 or 7, characterized in that the joint space when coupling is sealed to the outside before it is in connection with the interior of the housing (5) comes, and that it is only opened to the outside when uncoupling when the Connection with the interior of the housing is blocked.

9. Coupling according to one of claims 5 to

8, characterized in that insulating parts (23, 24) of the coupling halves engage in one another in a conical manner (Fig. 1,2).

10. Coupling according to one of claims 1 to

9, characterized in that the housing (5) has an expansion space for displaced insulating medium the volume of which is changed by the insulating medium itself as required.

11. Coupling according to claim 10, characterized by a cylinder attached to the housing with a piston arranged therein under the action of a spring.