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Druckgasschalter Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter mit
einer Leistungsschaltstelle und einer elektrisch in Reihe hierzu liegenden Spannungsschaltstelle
in Luft, bei welchem die Spannungsschaltstelle mindestens ein messerförmiges bewegliches
Schaltstück enthält, welches in der Einschaltstellung im wesentlichen senkrecht
zur Achse der die Leistungsschaltstelle aufnehmende Schaltkammer steht, wobei als
Tragteil für die beweglichen und feststehenden Schaltstücke der Spamiun,-sschaltstelle
ein gemeinsamer Isolierkörper Vor,esehen ist, welcher zugleich die als Stromverbindung
zum feststehenden Schaltstück der Leistungsschaltstelle dienende Metallteile enthält.
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Es sind Druckgasschalter bekanntgeworden, bei welchen die Leistungsschaltstellen
in Polsäulen unter-Cebracht sind, die vertikal auf dem das Schalterfundament bildenden
Druckgasvorratsbehälter aufgebaut sind und bei denen elektrisch in Reihe zu der
impulsartig arbeitenden Leistungsschaltstelle eine Spannungsschaltstelle angeordnet
ist, welche eine Unterbrechungsstelle in Luft besitzt und ein beweliches messerförmiges
Schaltstück enthält, das in der Einschaltstellung im wesentlichen senkrecht zur
Achse der die Leistungsschaltstelle aufnehmenden Schaltkammer bzw. Polsäule steht.
Dabei wird der feststehende Gegenkontakt, in welchen das Schaltmesser der Spannungsschaltstelle
einschlägt, von einem Stützisolator getragen. Solche Schalter besitzen zwar eine
gute Druckgasführung vom Druckgasbehälter zur Leistungsschaltstelle hin und ergeben
in vielen Fällen günstige Einbauverhältnisse. in Schaltzellen bei Schaltanlagen
der offenen Bauweise; sie bereiten jedoch erhebliche Einbauschwierigkeiten, wenn
man sie für gekapselte Hochspannungsschaltfelder mit ausziehbaren Schaltwageneinheiten
verwenden will. Die Hauptschwierigkeit ergibt sich daraus, daß es wegen der praktisch
senkrecht zur Polsäule liegenden Spannungsschaltstelle nur mit kompliziertem Aufwand
gelingt, die Anschlüsse der Schalters in eine gemeinsame Vertikalebene zu bringen.
Man hat deshalb auch bereits die Druckgasschalter so gebaut, daß das Schaltmesser
der Spannungsschaltstelle in der Einschaltstellung annähernd vertikal steht und
in Verlängerung der Schaltkammer unter dieser angeordnet ist, wobei dann der Druckgasbehälter
seitlich angebracht ist. Hierbei ist jedoch einerseits nachteilig, daß die Druckgaszufuhr
vom Behälter zur Schaltkammer mindestens eine Umlenkung um etwa 90° erleidet, wodurch
das Schaltvermögen des Druckgasschalters merklich beeinträchtigt wird. Andererseits
ragt das in der Ausschaltstellung ausgeschwenkte Schaltmesser der Spannungsschaltstelle
in ungünstiger Weise über das Profil des Schalters heraus, wodurch sich ein erhöhter
Platzbedarf in der gekapselten Schaltzelle ergibt, welcher sich insbesondere hinsichtlich
ihrer Tiefe nachteilig bemerkbar macht. Zur Beseitigung des letztgenannten Mangels
wurde bereits vorgeschlagen, die Spannungsschaltstelle nach Art eines in Schaltkammerachse
beweglichen Schubtrenners auszubilden. Eine solche Ausführung ist jedoch für Schalter
größerer Nenndaten, insbesondere Nennstromstärkern, insofern nachteilig, als die
rasche Bewegung der Schaltstücke des Schubtrenners große Antriebskräfte erfordern,
um die relativ großen Massen, wie sie sich bei Schubtrennern ergeben, so zu beschleunigen,
daß die bei modernen Schaltern gewünschten kurzen Schaltzeiten erreichbar sind.
Außerdein bleibt der bereits erwähnte Mangel der Drttckgasumlenkung bei diesen Schaltern
bestehen.
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Man hat darum ferner vorgeschlagen, die Leistungsschaltstelle und
die Spannungstrennstelle senkrecht an einen auf den Druckgaskessel aufgebauten Isolator
vorzusehen. Der Isolator trägt also beide Schaltstellen, wobei auch die Spannungstrennstelle
vertikal angeordnet ist. Der Anschluß erfolgt dann am oberen Ende an der Löschkammer
und in der Mitte des Isolators an der Spannungstrennstelle. Diese Anordnung erfordert
aber die doppelte Isolationshöhe für den Isolator, so daß er insbesondere bei hohen
Spannungen eine doppelt so große Bauhöhe besitzt. wie der Isolationsabstand in der
Schaltanlage verlangt. Dies wirkt sich auf die Leitungsführung der Schaltanlage
ungünstig
aus, und auch in gekapselten Anlagen ist diese Anordnung zu groß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, bei
der einerseits die erwähnten Nachteile der bekannten Ausführungen vermieden sind
und andererseits gleich gute Einbaumöglichkeiten des Druckgasschalters für offene
und gekapselte Schaltzellen geschaffen werden. Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen,
daß die zu den feststehenden Schaltstücken der Spannungsschaltstelle hinführenden
Stromleiter U-förmig ausgebildet und im Isolierkörper derart eingebettet sind, daß
sie das bewegliche Schaltstück der Spannungsschaltstelle sowie die Schaltkammer
umfassen, wobei die Stromleiter an der den feststehenden Schaltstücken der Spannungsschaltstelle
abgewandten Seite Teile für den äußeren Anschluß des Schalters tragen.
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An Hand der Zeichnung sei der Erfindungsgedanke im folgenden näher
erläutert. Hierbei zeigt F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel eines teilweise im Schnitt
dargestellten Isolierkörpers gemäß der Erfindung im Aufriß, F i g. 2 den der F i
g. 1 entsprechenden Grundriß, teilweise im Schnitt, F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel
eines Schalters gemäß der Erfindung, für den Einbau in gekapselte Schaltzellen geeignet,
sowie F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Schalters, geeignet für den Einbau
in offene Schaltzellen.
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In F i g. 1 ist mit 1 der zweckmäßigerweise aus Gießharz bestehende
Isolierkörper bezeichnet, in dessen beiden U-förmigen Armen 1 a die zu den feststehenden
Schaltstücken 8 der Spannungsschaltstelle hinführenden Stromleiter 2 eingebettet
sind. Die feststehenden Schaltstücke 8 sind dabei in an sich bekannter Weise als
federnde Bürsten ausgebildet und mit den Stromleitern 2 über das Zwischenstück 9
verbunden. Am gegenüberliegenden Ende stehen die Stromleitern 2 an der Stelle 2
a mit dem unteren äußeren Anschluß 4 des Schalters in Verbindung, wobei dieser Anschluß
im gewählten Ausführungsbeispiel als tulpenförmiger Steckanschluß ausgebildet ist.
Gleichzeitig ist in dem die untere Fortsetzung der nicht näher dargestellten Schaltkammer
6 bildenden Teil des Isolierkörpers 1 das Metallteil 3 eingebettet. Letzteres besitzt
ein nach oben zum feststehenden Schaltstück der in der Schaltkammer 6 befindlichen
Leistungsschaltstelle hinführendes Rohrstück 3 a sowie einen Ansatz 3 b, welcher
vermittels des Bolzens 10 der Lagerung des Schaltmessers 7 dient. Der obere äußere
Anschluß 5 des Schalters ist ebenfalls als tulpenförmiger Steckanschluß ausgebildet
und steht in an sich bekannter Weise mit dem nicht näher dargestellten beweglichen
Schaltstück der Leistungsschaltstelle in elektrischer Verbindung. Der Isolierkörper
1 besitzt Rippen 1 b, durch welche die Arme 1 a mit dem rohrförmigen Teil des Isolierkörpers
zusätzlich versteift sind. In der F i g. 2, welche einen Querschnitt durch den Isolierkörper
1 gemäß der in der F i g. 1 angegebenen Schnittlinie wiedergibt, sind die gleichen
Bezugshinweise wie in F i g. 1 verwendet. Das Schaltmesser 7 ist hier jedoch in
Eingriffstellung mit dem Bürstenkontakt 8 wiedergegeben, im Gegensatz zur F i g.
1, wo es sich in Ausschaltstellung befindet. Die Betätigung des Schaltmessers 7
geschieht in herkömmlicher Weise z. B. mittels eines Druckgasantriebes über eine
hier nicht näher gezeichnete Isolierstange. Im eingeschalteten Zustand des Schalters
wird die Strombahn aus den Teilen 4, 2, 9, 8, 7, 3, 3a, den nicht näher dargestellten
Schaltstücken der in der Schaltkammer 6 befindlichen Leistungsschaltstelle sowie
dem oberen Anschluß 5 gebildet. Das Ausschalten erfolgt in an sich bekannter Weise
durch kurzzeitige Druckgasbeaufschlagung der Schaltkammer 6 und anschließendes Öffnen
der Spannungsschaltstelle 7, 8, welche dann in der stationären Ausschaltstellung
die Isolation über die Schaltstrecke übernimmt, bevor die Leistungsschaltstelle
wieder geschlossen wird. Das Einschalten erfolgt allein durch das Schaltmesser 7,
indem es durch seinen Antrieb in der in F i g. 1 angegebenen Pfeilrichtung nach
unten verschwenkt wird.
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In F i g. 3 ist ein Druckgasschalter gemäß der Erfindung beispielhaft
wiedergegeben, wie er mit Vorteil in gekapselten Ausziehschaltfedern zu verwenden
ist. Sein Aufbau ist so getroffen, daß auf dem mit Fahrrollen versehenen Unterteil
11 der Druckgasbehälter 12 ruht, welcher seinerseits über das Schaltventil
13 mit dem Isolierkörper 1 in Verbindung steht. Durch die Schaltkammer 6 und den
Auspuffkühler 14 wird die Polsäule vervollständigt. Das in die feststehenden Bürstenkontakte
8 der Spannungsschaltstelle eingreifende Schaltmesser 7 steht über die Isolierstange
15 mit dem Schaltmesserantrieb 16 in Verbindung. Der Druckgasschalter befindet sich
in der Einfahrstellung, wobei die tulpenförmigen Steckanschlüsse 4, 5 mit den in
der Zelle fest angebrachten stiftförmigen Gegenkontakten 17, 18 im Eingriff stehen.
Der Isolierkörper 1 übernimmt sowohl die Isolation zwischen den Metallteilen
der Spannungsschaltstelle als auch den auf Erdpotential liegenden Trab bzw. Befestigungsteilen
der Polsäule. Im gewählten Beispiel werden letztere durch das Schaltventil 13 gebildet.
Hierdurch wird eine wesentliche Verringerung der Bauhöhe des Schalters gegenüber
den bekannten Ausführungen erreicht, da die Zwischenarmaturen der üblichen Isolatoren
eingespart werden können. In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, den unteren
Steckanschluß 4 unterhalb der Achse des Schaltmessers 7 zu legen, um ihn so an die
gelegentlich vorgegebene Höhe des unteren Gegenkontaktes 17 in der Zelle anzupassen.
Dies kann durch ein im Isolierkörper 1 eingebettetes, senkrecht verlaufendes Zwischenstück
19 leicht erreicht werden, wobei der Isolierkörper 1 dann eine schürzenförmige Verlängerung
20 erhält, die die erforderliche Isolierfestigkeit zwischen den spannungsführenden
Teilen (z. B. 4)
und den geerdeten (z. B. 13) sicherstellt.
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F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Druckgasschalters gemäß
der Erfindung, bei dem im wesentlichen die gleichen Aufbauteile wie in F i g. 3
vorhanden sind. Der Isolierkörper 1 ist hierbei jedoch um 180° um die Achse
der Schaltkammer 6 gedreht angeordnet, wobei er an den unteren und oberen äußeren
Anschlüssen 4 a, 5 a Teile besitzt, welche zum Anschließen von Flachschienen 22,
23 geeignet sind. In dieser Form eignet sich der Schalter besonders gut zum Einbau
in offene Schaltzellen, wobei der Steuerapparat 21 hierbei im Gegensatz zur Ausführung
gemäß F i g. 3, zweckmäßig auf der Schaltmessergegenseite angebaut ist.