DE1220505B

DE1220505B - Switchgear with swiveling isolator bushings

Info

Publication number: DE1220505B
Application number: DES55350A
Authority: DE
Inventors: Erich Silbermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-09-28
Filing date: 1957-09-28
Publication date: 1966-07-07

Description

Schaltanlage mit schwenkbaren Trenner-Durchführungen In Innenraumschaltanlagen sind schwenkbare Durchführungen seit langem bekannt. Sie übernehmen die Trennschalterfunktion und gleichzeitig 4:ie Aufgabe der Schottdurchführungen zwischen zwei Räumen mit spannungsführenden Teilen.Switchgear with swiveling isolator bushings In indoor switchgear pivotable bushings have long been known. They take over the disconnector function and at the same time 4: he task of the bulkhead penetrations between two rooms with live parts.

Bei einer bekannten Schaltanlage sind Trenner-Durchführungen schwenkbar in Durchbrechungen einer Schottwandstufe angeordnet, so daß in der AusschaltsteRung der Durchführungskörper an beiden Seiten der Schottwand unmittelbar anliegt. Die Drehachse dieser bekannten Trenner-Durchführung verläuft senkrecht zu der Längsachse der Trenner-Durchführung. Die einzelnen Durchführungskörper sind ' dabei auf Wellenstücken gelagert und werden gemeinsam über einen Hebel und eine Antriebsstange betätigt. Diese bekannte Ausführungsform hat den Nachteil, daß eine genaue gegenseitige Justierung der Durchführungskörper mit den dazwischenliegenden Wellenstücken erforderlich ist. Außerdem ist es zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit bei dieser Durchführung erforderlich, zumindest die Wellenstücke aus leitendem Material herzustellen. Dies hat besonders bei Durchführungen für hohe Stromstärken den Nachteil, daß erhebliche Verluste durch Wirbelströme entstehen können.In a known switchgear, isolator bushings are pivotably arranged in openings in a partition wall step, so that the bushing body rests directly on both sides of the partition wall in the switch-off control. The axis of rotation of this known separator bushing runs perpendicular to the longitudinal axis of the separator bushing. The detailed implementation body 'are in this case mounted on the shaft pieces and are actuated jointly via a lever and a driving rod. This known embodiment has the disadvantage that an exact mutual adjustment of the bushing body with the shaft pieces in between is required. In addition, in order to achieve sufficient strength in this implementation, it is necessary to produce at least the shaft pieces from conductive material. Particularly in the case of bushings for high currents, this has the disadvantage that considerable losses can occur due to eddy currents.

Hier schafft die Erfindung Abhilfe. Sie betrifft ebenfalls eine Schaltanlage mit Trenner-Durchführungen, von denen jede in einer entsprechenden Durchbrechung einer Schottwandstufe um eine Achse schwenkbar gelagert ist, die senkrecht zu der Längsachse der Trenner-Durchführung verläuft und die Trenner-Durchführung durchdringt. Die neue Lösung besteht dabei erfindungsgemäß darin, daß der in der Längsachse des Durchführungskörpers liegende Stromleiter eine dazu senkrecht angeordnete, in eine öffnung im Durchführungskörper gesteckte Welle in zwei beidseitig verlaufenden Stromleiterbahnen umschließt. Dabei sind Welle und Durchführungskörper zur Verhinderung einer gegenseitigen Verdrehung form- oder kraftschlüssig miteinander verbunden.The invention provides a remedy here. It also concerns a switchgear with separator bushings, each of which in a corresponding opening a bulkhead step is pivotally mounted about an axis perpendicular to the The longitudinal axis of the separator bushing runs and penetrates the separator bushing. The new solution is according to the invention that the in the longitudinal axis of the Feedthrough body lying conductor a perpendicular to it, in a opening in the bushing body, shaft inserted in two conductor tracks running on both sides encloses. The shaft and bushing are to prevent mutual Rotation positively or non-positively connected to one another.

Es ist außerdem bei der Beschreibung einer bekannten Anlage vorgeschlagen worden, eine Schaltanlage mit schwenkbaren Durchführungen zu versehen, bei der mehrere Durchführungen auf einer Welle seitlich verschoben werden können, so daß mit den gleichen Durchführungen Verbindungen zu verschiedenen Sarnmelschienen hergestellt werden können. Hierbei ist jedoch nicht ausgesagt, wie die Verbindung zwischen Welle und verschiebbarer Durchführung vorzusehen ist. Da nur allgemein auf die Lagerung eines üblichen Durchführungstrennmessers hingewiesen ist, wird bei Ausführung dieses bekannten Vorschlages die Drehachse der schwenkbaren Durchführung windschief zu der Längsachse der Trenner-Durchführung anzuordnen sein, um die erforderliche Isolation zwischen der Welle und dem Stromleiter innerhalb der Durchführung zu gewährleisten. Eine solche Anordnung würde aber erstens den Nachteil besitzen, daß nicht in jeder Schaltstellung eine vollständige Abdichtung an der Drehachse der schwenkbaren Durchführung vorhanden ist und außerdem sich bei Durchführungen für hohe Stromstärken die gleichen Nachteile wie bei der zuerst beschriebenen bekannten Anordnung. Es ist weiterhin eine Ausführungsform, für eine Stromwandlerdurchführung mit Druckgasisolation bekannt, bei der in Durchführungsmitte eine öffnung zur Aufnahme des Stromwandlerkernes vorgesehen ist. Innerhalb der Durchführung ist der Stromleiter dann mit einer oder mehreren Windungen um den von außen einzusteckenden Eisenkern herumgeführt. Diese Anordnung ist jedoch mit der vorliegenden Erfindung nicht vergleichbar, da es sich nicht um eine Trenner-Durchführung handelt und da die Anordnung des Stromleiters im Innern der Durchführung im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung gerade dazu dient, einen Fluß in dem in der öffnung der Durchführung befindlichen Kein zu erzeugen.It is also suggested in the description of a known installation been to provide a switchgear with swiveling bushings in which several Bushings on a shaft can be moved laterally, so that with the Connections to different Sarnmel rails are made with the same bushings can be. However, it is not stated here how the connection between shafts and displaceable implementation is to be provided. As only generally on the storage a common bushing cut-off knife is indicated, this known proposal, the axis of rotation of the pivotable implementation is crooked to be arranged along the longitudinal axis of the isolator bushing in order to achieve the required insulation to ensure between the shaft and the conductor within the implementation. However, such an arrangement would firstly have the disadvantage that not in every Switching position a complete seal on the axis of rotation of the pivotable bushing is present and, moreover, the same for bushings for high currents Disadvantages as in the known arrangement described first. It is still an embodiment known for a current transformer bushing with compressed gas insulation, an opening for receiving the current transformer core is provided in the middle of the lead-through is. Within the implementation, the conductor is then with one or more Windings around the iron core to be inserted from the outside. This arrangement however, it is not comparable to the present invention as it is not a separator bushing and there the arrangement of the conductor inside the implementation in contrast to the present invention just serves to provide a To generate flow in the no located in the opening of the implementation.

Durch die Aufteilung des Stromleiters ün Innern der Durchführung in zwei parallele Pfade, welche eine die Welle enthaltende öffnung umschließen, ergibt sich neben einer wesentlichen Ersparnis des Aufwandes für die Justierung der einzelnen Trenner-Durchführungen noch der entscheidende Vorteil, daß sich die in der Welle erzeugten Spannungen weitgehend gegenseitig aufheben, so daß äußerst geringe Verluste durch Wirbelströme, auch bei Verwendung einer Welle aus leitendem oder magnetischem Material, auftreten. Dieses macht die neue Trenner-Durchführung auch für Anlagen anwendbar, die für hohe Nennströme ausgelegt sind. Besonders für Durchführungen, bei denen der Stromleiter in Gießharz eingegossen ist, bleibt der Mehraufwand durch Aufteilung des Stromleiters in zwei parallele Pfade äußerst gering.By dividing the conductor inside the bushing in two parallel paths which enclose an opening containing the shaft results in addition to a significant saving in the effort for adjusting the individual Isolator bushings still have the decisive advantage that they are in the shaft generated voltages largely cancel each other out, so that extremely low losses by eddy currents, even when using a conductive or magnetic shaft Material, appear. This means that the new isolator bushing can also be used for systems which are designed for high rated currents. Especially for bushings where If the conductor is cast in cast resin, the additional expense remains due to the division of the conductor in two parallel paths is extremely low.

Zur Erläuterung ist ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die abgestufte Schottwand mit einer gestrichelt eingezeichneten Trenner-Durchführung in räumlicher Darstellung, F i g. 2 in unterbrochener Vorderansicht eine Trenner-Durchführung in Querloch-Durchführungsstromwandler-Bauweise, F i g. 3 die Trenner-Durchführung gemäß F i g. 2 in der Seitenansicht, F i g. 4 die bevorzugte Ausführungsform der Treuner-Durchführung in durchbrochener Vorderansicht, F i g. 5 die Trenner-Durchführung gemäß F i g. 4 in der Seitenansicht, F i g. 6 die bevorzugte Ausführungsform der Schottwand für einen dreiphasigen Trenner, F i g. 7 eine vereinfachte Vorderansicht einer Innenraumschaltanlage mit den Merkmalen der Erfindung, - E i g. 8 eine Draufsicht auf die Innenraumschaltanlage nach F i g. 6, mit in Ein-Schaltstellung stehenden Trenner-Durchführungen, - -F i g. 9 die Draufsicht gemäß F i g. 8, jedoch mit in der Aus-Schaltstellung stehenden Trenner-Durchführungen und F i g. 10 die Seitenansicht der Anordnung gemäß F i g. 9 für eine Du'ichführung.An exemplary embodiment is shown in the drawing for explanation. It shows F i g. 1 the stepped bulkhead with a dashed separator bushing in a three-dimensional representation, FIG. 2 in a broken front view a disconnector bushing in cross-hole bushing current transformer design, FIG . 3 the separator implementation according to FIG. 2 in side view, F i g. 4 the preferred embodiment of the Treuner implementation in a broken front view, FIG. 5 shows the separator implementation according to FIG. 4 in side view, F i g. 6 the preferred embodiment of the bulkhead for a three-phase isolator, FIG. 7 shows a simplified front view of an indoor switchgear with the features of the invention, - E i g. 8 is a plan view of the indoor switchgear according to FIG. 6, with isolator bushings in the on-switch position, - - F i g. 9 shows the top view according to FIG. 8, but with the isolator bushings in the off switch position and FIG . 10 shows the side view of the arrangement according to FIG. 9 for a Du'ich tour.

Genfäß F i g. 1 besitzt die Schottwand 1 eine Stufe, mit einer von der Unterkante der Setzstufe 2 in die angrenzenden Stufenteile (Tritt- und Setzstufe) hhieinragend#,n Durchbrechung 3. Die Drehachse 4 der darin aufgenommenen Tr#nner-Durchführung 5 liegt im Zwickelraum zwischen der Setz" und Trittstufe 2, 6. Sie ist, in ihrer konkreten Ausbildung ge- mäß den F i g. 2 bis 5, als einteilige erd- und justierbare, die Trenner-Durchführung durchdringende Welle 7 magnetisch durch entsprechende UmlenkunZ und Aufspaltung des Leiter 8 Im Inneren der, Treuner-Durchführung vom Leiterstrom entkoppelt.Geneva jar F i g. 1 1 has the bulkhead a step 3 with a hhieinragend # from the lower edge of the riser 2 into the adjacent step parts (tread and riser), n aperture, the axis of rotation 4 of the received therein Tr # men bushing 5 is located in the gusset area between the Put "and tread 2, 6. It is, Ge in their specific training Mäss the F i g. 2 to 5, as a terrestrial one piece and adjustable, the separator-carrying penetrating shaft 7 magnetically by corresponding UmlenkunZ and splitting of the conductor 8 Inside the Treuner bushing, it is decoupled from the conductor current.

Der einzelne Durchführungskörper besteht aus zwei einander senkrecht durchdringenden prismatischen Körpern9, 10, vorzugsweise'ZyRndem, von denen der die W611e7 koaxfal umschließende kürzere zylindrische Teil10 den größeren Durchmesser und ferner abgeplattete Stirnflächen11 besitzt. Mit dem zylindrischen Teil 10 füllt die einzelne Treuner-Durchführ-ung die Durchbrechungen in der Schottwand (wie Fig. 1 zeigt) dicht schließend aus. Da gemäß Fig.1 die Dr#hachse4 nicht in der, Schottwandebene liegt, wird die Schotewand 1 weder durch entsprechende Schlitze wesentlich geschwächt, noch entstehen in irgendeiner Schwenk-lage der Trenner-Durchführung freie Spalte.The individual bushing body consists of two prismatic bodies 9, 10 penetrating each other perpendicularly, preferably cylinders, of which the shorter cylindrical part 10 coaxially enclosing the W611e7 has the larger diameter and also has flattened end faces11. With the cylindrical part 10 , the individual Treuner bushing fills the openings in the bulkhead wall (as shown in FIG. 1 ) with a tight seal. Since, according to FIG. 1, the drive axis 4 does not lie in the bulkhead plane, the bulkhead wall 1 is neither significantly weakened by corresponding slots, nor do free gaps arise in any pivoting position of the separator leadthrough.

Im einzelnen ist die Tr-enner-Durchfühmng nach F i g. 2 und 3 nach Art das - Porzellankörpers eines Querloch-Durchführungsstromwandlers ausgebildet, dessen Querloch12 die Wvelle7 und dessen Leiterkana113 den flexibel ausgebildeten Teil14 des Leitere8 aufnimmt, bei entsprechender Aufteilung der Leiterhälften auf jeden Ast des ringartigen Kanalmittelteiles15. Für den Fall, daß bei dieser Ausführungsform in Porzellan die Stirnflächen 11- nicht planparallel zueinander und symmetrisch zur Längsachse der Trenner-Durchführung liegen, sind an der Welle 7 zu beiden Seiten des Porzellankörpers (nicht dargestellte) Justiermittel (Flansch mit Stellschrauben vorgesehen, Vtertigungstechnisch vorteilhafter als die beschriebene Trenner-Durchführung ist die Ausführungsform. gemäß F i g. 4 und 5. Bei ihr besitzt der aufgegabelte Teil des Leiters 8 die Gestalt eines Ringzylinders 16, der mit den übrigen Leiterteilen 17, 18 eine bauliche Einheit bildet. Die gesamte Anordnung ist gemeinsam mit der quer durch den Ringzylinder 16 hindurchgesteckten Welle 7 in Kunstharz, vorzugsweise Epoxydharz, eingeformt, unter Bildung des Durchführungskörpers. Bei dieser Herstellungsart läßt sich bereits vor dem Eingießen, Pressen oder Spritzen eine einwandfreie Ausrichtung von Längs- und Schwenkachse in der 901-Lage herstellen. Nachträgliche Korrekturen durch Justiermittel sind nicht erforddrlich. Da ferner der innere Leiter der Durchführung mechanisch stabil ausgebildet und allseitig in den Isolierkörper eingebettet ist, ist die Durchführung mechanisch höher belastbar als die bekannten schwenkbaren Durchführungen.In detail, the separator implementation is shown in FIG . 2 and 3 in the manner of the - porcelain body of a transverse hole bushing current transformer, whose transverse hole12 accommodates the wave7 and whose conductor channel113 accommodates the flexible part14 of the conductor8, with a corresponding division of the conductor halves on each branch of the ring-like central channel part15. In the event that in this embodiment in porcelain the end faces 11 are not plane-parallel to one another and symmetrically to the longitudinal axis of the separator bushing, adjustment means (flange with adjusting screws) are provided on the shaft 7 on both sides of the porcelain body (flange with adjusting screws, manufacturing technology is more advantageous as described isolator implementation is the embodiment. g according to F i. 4 and 5. at it aufgegabelte part 8, the shape has the head of an annular cylinder 16 which forms a structural unit with the other conductor parts 17, 18. the entire assembly is molded in synthetic resin, preferably epoxy resin, together with the shaft 7 inserted transversely through the ring cylinder 16. With this type of production, a perfect alignment of the longitudinal and pivot axis in the 901- Subsequent corrections by means of adjustment means, see chap ind not necessary. Furthermore, since the inner conductor of the bushing is designed to be mechanically stable and is embedded in the insulating body on all sides, the bushing can withstand higher mechanical loads than the known pivotable bushings.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß bei Verwendung von Trenner-Durchführungen mit Potentialsteuerung (Kondensatordurchführung) die Steuerungsmittel nicht in Längsrichtung der Durchführung, sondern nur in Querrichtung (entsprechend verkürzt) koaxial um die geerdete Welle 7 liegen.In this context it should be noted that when using isolator bushings with potential control (capacitor bushing) the control means are not located in the longitudinal direction of the bushing, but only in the transverse direction (correspondingly shortened) coaxially around the grounded shaft 7 .

Im folgenden sei an Hand der F i g. 6 bis 10 eine Innenraumschaltanlage mit der bevorzugten Ausführungsform der Schottwand gemäß F i g. 6 näher beschrieben. Bei der dargestellten Schaltanlage handelt es sich um eine Anlage, bei der zu beiden Seiten der Schottwand je ein Stromleitersystem in Querrichtung zum anderen angeordnet ist. In der Anlage ist die notwendige Auskreuzung gemäß wei terer Erfindung mit Hilfe der Trenner-Durchführung selbst durch Diagonalstaffelung derselben ausgeführt. Die hierzu vereinfachte Vorderansicht der Schaltanlage zeigt F i g. 7. Im oberen Teil der Schaltanlage 19 b#fmdet sich die abgestufte Schottwand 20 mit den eingebauten Trenner-Durchführungen 21, welche in Einschaltverbindung mit dem ankommenden Sammelschienensystem R, S, T und dem (zum Leistungssehalter) abgehenden Sammelse-hienensystem r, s" t stehen.In the following, on the basis of FIG. 6 to 10 an indoor switchgear with the preferred embodiment of the bulkhead of F i g. 6 described in more detail. In the illustrated switching system is a facility that is located at the both sides of the partition wall a respective current conductor system in the transverse direction to the other. In the system, the necessary outcrossing is carried out according to the Wei terer invention with the help of the separator bushing itself through diagonal staggering of the same. The simplified front view of the switchgear is shown in FIG. 7. In the upper part of the switchgear 19 b # there is the stepped bulkhead 20 with the built-in isolator bushings 21, which are connected to the incoming busbar system R, S, T and the (to the circuit breaker) outgoing busbar system r, s " t stand.

Aus der entsprechenden Draufsicht nach F i g. 8 geht hervor, daß die Wollen 7 der in Diagonalstaffelung über die Schottwand verteilten Treuner-Durchführungen in Parallella#e zueinander liegpn -qnd über das Kraftübertragungsgestänge 22 mit der Antri#ebswelle 23 gekuppelt sind.From the corresponding plan view according to FIG. 8 shows that the wool 7 of the Treuner bushings, which are distributed diagonally across the bulkhead, are parallel to one another and are coupled to the drive shaft 23 via the power transmission linkage 22.

Bei genügend großem Abstand der, Sammelschienen untereinander kann es im Einzelfall vorteilhaft sein, alle drei Durchführungen auf eine gemeinsame Welle zu setzen, die entsprechend der Diagonalstaffelung der Trenner-Durchführungen diagonal zu dem Sammalschienensystem verläuft und zugleich als Antriebswelle mitbenutzt ist.If the distance between the busbars is large enough In individual cases it may be advantageous to share all three bushings Shaft to be set according to the diagonal staggering of the separator bushings runs diagonally to the busbar system and is also used as a drive shaft is.

In der Schwenkrichtung Regen die Erdungsklemmen 24 fur die Ausschaltstellung der Trenner-Durchführungen. Entsprechend dem Z. wischenabstand der Durchführungen und entsprechend ihrer Diagonalstaffelung sind auch die Enden der S ammelschienen r, s, t gegeneinander versetzt. In F i g. 9 liegen die Trenner-Durchführungen 21 in der angestrebten Parallellage zur Schottwand 20. Aus der entsprechenden Seitenansicht gemäß F i g. 10 geht deutlich hervor, daß eine Schottung der Trenner-Durchführungen im Sammelschienenraum in einfacher Weise durch Einschieben ebener Schottplatten möglich ist und daß ferner bei nicht phasengeschotteten Sammelschienensystemen unbehindert von den Trenner-Durchführungen ein idealer Zugang zu den oberen und unteren SammeIschienen bzw. deren Klemmen möglich ist. Die Trenner-Durchführungen verschwinden in der Parallellage sozusagen in der Stufe.In the rain direction, the earthing terminals 24 for the switch-off position of the isolator bushings. According to the intermediate distance between the bushings and according to their diagonal staggering, the ends of the S ammelschienen r, s, t are offset from one another. In Fig. 9 , the separator bushings 21 are in the desired parallel position to the bulkhead 20. From the corresponding side view according to FIG . 10 clearly shows that partitioning of the isolator bushings in the busbar space is possible in a simple manner by inserting flat partition plates and that, in the case of non-phase-partitioned busbar systems, ideal access to the upper and lower busbars or their terminals is possible without being obstructed by the isolator bushings is. The separator bushings disappear in the parallel position, so to speak, in the step.

Wegen der spaltfreien Abschottung des Sammelschienenraumes vom Leistungsschalterraum wird mit Sicherheit vermieden, daß sich die durch einen Störlichtbogen erzeugten Gase und Metalldämpfe vom Leistungsschalterraum in den Sammelschienenraum fortbewegen und dort einen weiteren Kurzschluß verursachen. Um aber auch Phasenkurzschlüsse im Sammelschienenraum selbst zu vermeiden, kann man bei der vorliegenden Schaltanlage (trotz der schwenkbaren Durchführungen) sehr einfach eine vollständige Phasenschottung durch Einfügen von Zwischenwänden zwischen die Phasen R, S, T vornehmen.Because of the gap-free partitioning of the busbar compartment from the circuit-breaker compartment, the gases and metal vapors generated by an internal arc move from the circuit-breaker compartment into the busbar compartment and cause a further short circuit there. In order to avoid phase short-circuits in the busbar space itself, however, in the switchgear in question (in spite of the pivoting bushings), complete phase isolation by inserting partitions between the phases R, S, T can be carried out very easily.

Claims

Claims: 1. Switchgear with pivotable isolator bushings, each of which is pivotably mounted in a corresponding opening in a bulkhead step about an axis which runs perpendicular to the longitudinal axis of the isolator bushing and penetrates the isolator bushing, characterized in that the in The conductor (8) lying on the longitudinal axis of the bushing body encloses a shaft (7) which is arranged perpendicular thereto and is inserted into an opening (12) in the bushing body in two current conductor tracks running on both sides.

2. Switchgear according to claim 1, characterized in that the bushing body consists of two mutually perpendicularly penetrating, rotationally symmetrical bodies (9, 10) , of which a cylindrical part (10 ) coaxially surrounds the shaft (7) and one of the openings in the bulkhead has adapted diameter and flattened end faces (11) . 3. Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that the forked part of the conductor has the shape of an annular cylinder (16) which forms a structural unit with the other two Stromleiterteffen (17, 18). 4. Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that the shafts (7) of several separator bushings are in parallel and diagonal staggering to one another and are coupled to a drive shaft (23) via a power transmission linkage (22). 5. Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of isolator bushings with potential control (capacitor bushing), the control means surround the shaft (7) coaxially. Considered publications: German Patent Specifications No. 554 144, 609 815; French Patent Specification No. 1,120,342. French Patent No. Zusatz.. 62 926 (addition to French Patent no. 1050 024).