DE1225268B - Hochspannungsschalter mit einer Mehrzahl von Unterbrecherkammern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIh

Deutschem.: 21c-40/51

Nummer: 1225 268

Aktenzeichen: G 37778 VIII d/21 c

Anmeldetag: 20. Mai 1963

Auslegetag: 22. September 1966

Die Erfindung betrifft Hochspannungsschalter mit einer Mehrzahl von Unterbrecherkammern.

Bekanntlich ist man bei dem unablässigen Steigen der Spannungen in den elektrischen Versorgungsnetzen dazu übergegangen, die Unterbrecherkammern der Hochspannungsschalter, insbesondere zum Vermeiden einer unzulässigen Zunahme der Höhe der Unterbrecherkammern sowie des Hubes der beweglichen Kontakte, in Reihenschaltung anzuordnen.

Es ist klar, daß im Interesse der Wirksamkeit und Sicherheit einer solchen Anordnung die Ein- und Ausschaltvorgänge an sämtlichen Unterbrecherkammern gleichzeitig erfolgen müssen, um zu vermeiden, daß eine der Unterbrecherkammern der gesamten Spannung ausgesetzt wird. Eines der Ziele der Erfindung ist die Sicherstellung dieser Gleichzeitigkeit nicht nur unter normalen Betriebsbedingungen, sondern auch im Schadensfalle, so daß die Sicherheit unter allen Umständen vollkommen ist.

Außerdem verbleibt trotzdem, auch wenn das Problem der Unterbrechung von Strömen sehr hoher Spannung mit Hilfe des vorstehend erörterten Unterteilungssystems gelöst werden kann, die Tatsache, daß die Isoliernotwendigkeiten gegenüber Erde dazu führen, die Unterbrecherkammern in sehr großer Höhe anzubringen, woraus sich gewisse Schwierigkeiten ergeben, beispielsweise hinsichtlich der Bauart der Isolierstützen und hinsichtlich der Betätigung der beweglichen Kontakte, die sich in großer Entfernung von der Erdpotential aufweisenden Bedienungsstelle befinden können.

Es wurden bereits in den französischen Patentschriften 1 278 010 und 1 293 609 Schaltgeräte vorgeschlagen, bei denen diese Schwierigkeiten überwunden sind.

Die Erfindung findet insbesondere bei Hochspannungsschaltern der in der vorgenannten zweiten Patentschrift beschriebenen Bauart in dem Falle Anwendung, wenn diese mit mehreren Unterbrecherkammern versehen sind. Es genügt, daran zu erinnern, daß diese Schalter, sofern sie für Hochspannungen verwendet werden, eine isolierende Verbindungsstange enthalten, die zwischen dem Betätigungsorgan (hydraulischen Druckzylinder) bei Erdpotential und der spannungsführenden beweglichen Ausrüstung eingesetzt ist. Hierbei bewirkt der Druckzylinder das Einschalten des Hochspannungsschalters und das Festhalten der Einschaltstellung entgegen der Einwirkung ständig verfügbarer, das Ausschalten bewirkender elastischer Ausschaltmittel, die in dem spannungführenden Teil angeordnet sind. Daraus er-

Hochspannungsschalter mit einer Mehrzahl von
Unterbrecherkammern

Anmelder:

Jean Louis Gratzmuller,

Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Müller-Börner

und Dipl.-Ing. H. H. Wey, Patentanwälte,

Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68

Als Erfinder benannt:
Jean Louis Gratzmuller,
Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 25. Mai 1962 (898 712),

vom 12. Oktober 1962 (912043)

gibt sich, daß die Verbindungsstange oder -stangen stets unter Zugbeanspruchung arbeiten.

Für hohe Betriebsspannungen kann man die Unterbrecherkammern mehrerer Hochspannungsschalter dieser Art elektrisch in Reihe schalten und sämtliche Druckzylinder (beispielsweise mittels parallel verbun-

dener hydraulischer Verbindungsleitungen) gleichzeitig speisen oder entleeren, so daß man zum Einschalten oder Ausschalten im wesentlichen synchron ablaufende Verstellungsvorgänge sämtlicher beweglicher Kontakte erhält. Indessen muß die Möglichkeit eines Bruchschadens einer der isolierenden Verbindungsstangen oder eines beliebigen der Verbindungsorgane in Betracht gezogen werden, der das gebotswidrige gesonderte Abschalten der von dieser Stange gesteuerten Unterbrecherkammer oder -kammern zur Folge hätte. Diese Kammer oder Kammern würden dann der Gesamtspannung allein voll ausgesetzt werden, während die anderen Kammern eingeschaltet und unbeansprucht bleiben würden.

Die Erfindung behebt diesen Mangel und ermöglicht im Falle eines Schadens an einer der Verbindungsvorrichtungen ein allgemeines und gleichzeitiges Abschalten sämtlicher Unterbrecherkammern.

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Erfindungsgemäß ist bei einem Hochspannungs- stange) das in dem aus den Druckzylindern und ihren

schalter mit einer Mehrzahl von Unterbrecherkam- Verbindungsleitungen gebildeten hydraulischen Kreis

mern mit mehreren je auf eine isolierende Verbin- enthaltene Öl rasch entleert, so daß das sofortige

dungsstange einwirkenden Betätigungs-Druckzylin- Abschalten sämtlicher Unterbrecherkammern hervor-

dern jeder dieser Druckzylinder so eingerichtet, daß 5 gerufen wird.

beim Auftreten eines Bruchschadens an der Kraft- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung

übertragung zwischen dem Kolben eines Druckzylin- kommen die vorerwähnten Öffnungen in Fortfall,

ders und dem entsprechenden beweglichen Kontakt und man verwendet Druckzylinder, die auf der

dieser Kolben sich über seine normale, dem Schließen Niederdruckseite keinen oder einen abwerfbaren

des Kontaktes entsprechende Stellung hinaus verstellt io Zylinderdeckel haben, so daß der Kolben bei einem

und Mittel vorgesehen sind, die infolge dieser zusatz- Bruchschaden einer Isolierstange aus seinem Zylinder

liehen Verstellung des Kolbens die sofortige Ent- hinausgetrieben werden kann und die Entleerung un-

leerung sämtlicher übrigen Druckzylinder auslösen. gehindert über den gesamten Querschnitt des ZyHn-

Auf Grund dieser Anordnung werden bei einem ders erfolgt.

Bruchschaden einer der isolierenden Verbindungs- 15 Selbstverständlich ist der Querschnitt der Leitunstangen der oder die an dieser Verbindungsstange gen so gewählt, daß die Entleerungsmenge größer befestigten bewegh'chen Kontakte unter Einwirkung als die zu diesem Zeitpunkt den Druckzylinder aus elastischer, im spannungführenden Teil angeordneter der Druckflüssigkeitsquelle (beispielsweise einem Öl-Mittel in ihre ausgeschaltete Stellung geführt, wobei pneumatischen Behälter) zugeführte Ölmenge ist.
aber gleichzeitig der Kolben des zugehörigen Druck- 20 Bei einem Hochspannungsschalter nach der Erfinzylinders durch den Druck des Öles über seine Hub- dung kann jeder Druckzylinder über eine Isolierendstellung hinausgetrieben wird und die allgemeine stange eine oder mehrere Unterbrecherkammern be-Entleerungsvorrichtung für die Druckzylinder be- tätigen. Dem letzten Fall begegnet man bei sehr tätigt, wodurch das Abschalten sämtlicher übrigen hohen Spannungen, bei denen eine Mehrzahl von Unterbrecherkammern hervorgerufen wird. 25 Unterbrecherkammern, beispielsweise sechs bis zehn

Da die Massenträgheit eines Druckzylinderkolbens Kammern, in Reihe anzuordnen sind. Dabei ist es geringer ist als die der beweglichen Ausrüstung der dann zweckmäßig, die. Unterbrecherkammern paar-Unterbrecherkammern, wird das Kommando zur Ent- weise auf drei bis fünf gleichartigen Isolierstützen leerung der Druckzylinder vor dem effektiven Ab- anzuordnen, die je mit einem Betätigungszylinder und schalten der schadhaften Unterbrecherkammer oder 30 einer Isolierstange versehen sind,
-kammern erzeugt, so daß das Abschalten sämtlicher Die mechanische Verbindung zwischen einer einKammern im wesentlichen gleichzeitig erfolgt. zigen erfindungsgemäß unter Zugbeanspruchung

Außerdem sind gemäß der zweiten der vor- arbeitenden Betätigungsstange und mehreren bewegerwähnten Patentschriften in dem spannungführen- liehen Kontakten kann so eingerichtet werden, daß den Teil Dämpfungsvorrichtungen (Öl-Dämpfungs- 35 für eine gegebene Verstellung der Stange die Verzylinder) vorgesehen, die bei einem plötzlichen Bruch- Stellungen der beweglichen Kontakte gleich sind oder schaden einer Verbindungsstange zur Verzögerung so, daß die auf die beweglichen Kontakte ausgeübten des Abschaltvorgangs beitragen. Kräfte gleich sind.

Falls sich eine der Verbindungsstangen, ohne zu Sowohl in dem einen als auch in dem anderen

reißen, über eine bestimmte Gefahrengrenze hinaus- 40 Fall ist es zur Verringerung der Trägheit zweckmäßig·,

bewegen sollte, überschreitet der entsprechende KoI- daß die zu einer Verstellung über sehr große Hübe

ben ebenfalls seine normale Hubendstellung und er- bestimmten Organe möglichst leicht sind. Darum ist

zeugt die gleiche allgemeine Entleerung einschließ- es vorzuziehen, die elastischen Ausschaltmittel sowie

Hch der des betreffenden Druckzylinders, also das die Dämpfungs- und Geschwindigkeitsregehnittel auf

gleichzeitige Abschalten sämtlicher Unterbrecher- 45 den sich mit (oder im wesentlichen mit) der IsoHer-

kammern. stange verschiebenden Organen und nicht auf den

Bei einem Hochspannungsschalter nach der Erfin- beweglichen Kontakten anzuordnen, d. h., daß diese dung kann man verschiedene, auf die Stellung des Mittel vorzugsweise in bezug auf die Bewegungs-Kolbens eines Druckzylinders ansprechende und zum Übertragungsmechanismen mit Richtungsumkehrung Auslösen des gleichzeitigen Entleerens sämtlicher 50 und Untersetzung, die zwischen der Zugbetätigung Druckzylinder geeignete Mittel verwenden. und den beweglichen Kontakten eingesetzt sind, auf

Diese Entleerung kann beispielsweise mittels von der Seite der Isolierstange angeordnet sind,
dem Kolben betätigter K'ontaktgeber elektrisch oder Somit enthält bei den bevorzugten Ausführungsaber durch Ventile, die durch den Kolben oder durch formen der Erfindung, sofern ein und dieselbe ein mit ihm fest verbundenes Organ jenseits des nor- 55 Isolierstange mehrere Unterbrecherkammern bemalen Hubendes geöffnet werden, mechanisch ge- tätigt, jeder der bewegHchen Kontakte seinen eigenen ■steuert werden. Bewegungsübertragungsmechanismus mit Richtungs-• Gemäß einer besonders einfachen Ausführungs- umkehrung, während die elastischen Ausschaltmittel form werden sämtliche Druckzylinder mit Hilfe einer sowie die Dämpfungsmittel entweder für jede UnterOder mehrerer Leitungen mit erheblichem Quer- 60 brecherkammer einzeln oder für sämtliche Unterschnitt hydrauHsch miteinander in Verbindung ge- brecherkammern gemeinsam vorgesehen werden setzt, wobei man in der Zylinderwand jedes Druck- können.

Zylinders mit einer Niederdruckzone in Verbindung Die Erfindung -wird an Hand der beispielsweise,

stehende Öffnungen vorsieht, die von dem Kolben jedoch nicht beschränkend einige Ausführungsformen

jenseits seines normalen Endhubes freigelegt werden. 65 der Erfindung darstellenden Zeichnung näher erläu-

Näch dieser Anordnung wird beim Freilegen einer tert. Es zeigt

Öffnung (infolge eines Bruchschadens oder einer Ver- Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Hoch-

längerung der an diesem Kolben angreifenden Isolief- Spannungsschalters nach der Erfindung mit zwei je

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auf einer Isolierstütze angeordneten Unterbrecher- lindern bzw. ihren Ausschaltfedern einer Zugwirkung

kammern, ausgesetzt. Wenn nun eines der zwischen einem be-

Fig.2 einen Teilschnitt durch eine andere Aus- weglichen Kontakt und seinem ihm zugeordneten

führungsform, bei der jede Isolierstütze zwei Unter- Druckzylinder angeordnetes Verbindungsteil, bei-

brecherkammern trägt, deren Kontakte von ein und 5 spielsweise die Isolierstange, zu Bruch geht, wird der

derselben Isolierstange betätigt werden, bewegliche Kontakt 1 durch seine Feder 2 zur glei-

F i g. 3 eine Teilansicht einer Variante, bei der chen Zeit in die Ausschaltstellung geführt, während

jede Isolierstütze ebenfalls zwei Unterbrecher- der von der Verbindungsstange 5 gelöste Kolben 11

kammern trägt, durch den Öldruck gegen den Boden des Zylinders

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in io getrieben wird.

F i g. 3, Der Deckel 12 wird herausgeworfen, wodurch eine

F i g. 5 einen senkrechten Teilschnitt durch eine sofortige Entleerung des Druckzylinders 3' zur Leiandere Ausführungsform einer Verbindung zwischen tung 9 und zum Druckzylinder 3 hin bewirkt wird, einer einzigen Isolierstange und zwei Unterbrecher- dessen Boden herausgeworfen worden ist. Der bewegkammern in einem Hochspannungsschalter nach der 15 liehe Kontakt 1' wird also unter Einwirkung seiner Erfindung und Feder 2' ebenfalls in seine Ausschaltstellung geführt.

F i g. 6 eine teilweise im Schnitt dargestellte An- Selbstverständlich wird in der Leitung 10, die stets sieht eines Hochspannungsschalters mit zwei Unter- mit der Druckflüssigkeitsquelle verbunden bleibt, eine brecherkammern, bei dem die Bewegungsübertragung Düse (Durchflußbegrenzer) vorgesehen, die so bezwischen der isolierenden Verbindungsstange und 20 messen ist, daß die Entleerungsmenge aus der Leiden beweglichen Kontakten mit Hilfe eines Mechanis- tung 9 größer ist als die Speisungsmenge über die mus mit Hebel und Lenkern erfolgt. Leitung 10.

In F i g. 1 ist ein Hochspannungsschalter mit zwei Das Ausschalten der beiden beweglichen Kontakte

in Reihe liegenden Unterbrecherkammern dargestellt, 1-1' erfolgt praktisch gleichzeitig, wodurch verhindert

der zwei gleiche Einheiten enthält, die aus einem 25 wird, daß eine der Unterbrecherkammern — wenn

beweglichen Kontakt 1 bestehen, der in Richtung auch nur vorübergehend — der gesamten Spannung

seiner Ausschaltstellung ständig durch eine Feder 2 ausgesetzt wird, der standzuhalten sie nicht in der

beaufschlagt wird. Die Feder ist in dem unter Span- Lage ist.

nung stehenden Teil angeordnet und wird beim Ein- Sobald nämlich der Kolben 11 im Augenblick eines

schalten von einem Druckzylinder 3, der bei Erd- 3° Bruchschadens der Isolierstange 5 seine zusätzliche

potential am Fuße einer ölgefüllten Isolierstütze 4 Verstellung nach unten beginnt, führt der Kolben 11'

angebracht ist, betätigt. Die Verbindung zwischen unter der Einwirkung der Feder 2' eine genau um-

dem Druckzylinder und dem beweglichen Kontakt gekehrte Bewegung aus, wobei das Öl aus dem

wird durch eine Isolierstange 5 sowie durch eine Druckzylinder 3' in den Druckzylinder 3 über-

Bewegungsübertragungs- und Richtungsumkehrvor- 35 zufließen beginnt. Die beiden beweglichen Kontakte 1

richtung 6 bewirkt, die beispielsweise aus einer Vor- und 1' werden also praktisch gleichzeitig ausgeschal-

richtung mit Zahnstangen und Ritzeln besteht. tet. Außerdem hat das Schaltgetriebe des Hoch-

Die zu unterbrechende oder herzustellende elek- Spannungsschalters eine größere Trägheit als der

trische Leitungsstrecke wird durch die ankommende Kolben 3', wobei dieses in dem unter Spannung

und abgehende Leitung 7-7' sowie durch die Verbin- 40 stehenden Teil außerdem Dämpfungsvorrichtungen

düngsleitung 8 dargestellt. und Geschwindigkeits-Regelvorrichtungen enthält, so

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die daß das durch die zusätzliche Verstellung des KoI-Druckzylinder 3-3' hydraulisch über eine Leitung 9 bens Il erzeugte Entleerungskommando bereits überparallel angeschlossen, in die eine Leitung 10 ein- tragen wird, bevor sich der bewegliche Kontakt 1 von mündet, die an eine nicht dargestellte Druckflüssig- 45 dem oberen feststehenden Kontakt 13 hat lösen keitsquelle (beispielsweise an eine hydraulische Zen- können. Daraus ergibt sich, daß die effektive Untertrale mit einem ölpneumatischen Behälter) an- brechung in beiden Unterbrecherkammern gleichgeschlossen ist. Das die beiden Druckzylinder zum zeitig erfolgt. Außerdem kann man in der Nähe der gleichzeitigen Einschalten der beiden beweglichen Druckzylinder 3-3' Schnellentleerungsventile 14-14' Kontakte 1-1' speisende Drucköl wird über die Lei- 50 bekannter Bauart anordnen, die unter der Einwirtung 10 zugeführt und hält die beweglichen Kontakte kung des durch das plötzliche Heraustreiben des nach dem Einschalten mit Hilfe eines Selbsthalte- Kolbens 11 erzeugten Druckabfalls die unmittelbare kreises ohne jede mechanische Verriegelung in ihrer Entleerung des Öles in einen drucklosen Behälter eingeschalteten Stellung. hinein bewirken, ohne das Öl über die Leitung 9

Die Länge der eigentlichen Zylinder der Druck- 55 führen zu müssen, die eine erhebliche Länge haben

zylinder 3-3' ist so gewählt, daß die Kolben 11-11' kann.

in einer normalen Hubendstellung nicht gegen die aus Solche Schnellentleerungsventile sind insbesondere

einfachen abnehmbaren Deckeln bestehenden Zylin- in der französischen Patentschrift 1 099 949 und in

derböden 12-12' anliegen. dem hinterlegten Zusatz 73 004 beschrieben.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Stellung ist der 60 Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch auf

Hochspannungsschalter eingeschaltet, d.h., daß der einen Hochspannungsschalter mit einer beliebigen

Öldruck in dem die Leitungen 9-10 und die Druck- Anzahl von Isolierstützen und Druckzylindern an-

zylinder 3-3' enthaltenden hydraulischen Kreis auf- wenden, wobei jede dieser Isolierstützen eine oder

gebaut ist, daß sich die Kolben in ihrer Hübend- mehrere Unterbrecherkammern trägt,

stellung befinden und daß sich die beweglichen Kon- 6s Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform

takte 1-1' mit den oberen feststehenden Kontakten kann die Entleerung über in die Zylinder gebohrte

13-13' im Eingriff befinden. Die isolierenden Ver- Löcher erfolgen, die von den Kolben jenseits ihrer

bindungsstangen 5-5' sind somit zwischen ihren Zy- Hubendstellung freigelegt werden, oder man kann

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auch einen ausreichenden Hub der Kolben in ihrem eine Zahnstange 26 mit doppelter Verzahnung, die

Zylinder vorsehen, so daß sich alle nicht in mit einem mit zwei gleichen Ritzern 27-27' im Eingriff steht,

Schaden zusammenhängenden Zustand befindenden deren Wellen 28 bzw. 28' je ein Zahnrad 29-29'

Druckzylinder in den Druckzylinder hinein ent- tragen. Diese beiden Zahnräder nehmen die den

leeren, dessen Verbindungsvorrichtung entzwei ist. 5 beweglichen Kontakten 15-15' zugeordneten Zahn-

Das Verbinden der Druckzylinder untereinander stangen 30-30' mit. Bei dieser Art von Mechanismus mit Hilfe einer Leitung 9 von erheblichem Quer- erfolgt die Bewegungsübertragung mit Richtungsschnitt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, bildet eine umkehrung zwischen der Isolierstange und den bebesonders einfache Anordnung, da diese Leitung weglichen Kontakten nicht mehr unter Kraftgleichaußerdem zur parallelen Speisung aller Druckzylinder io heit, sondern bei Hubgleichheit der beweglichen Konbeim Einschalten und zum Halten des Einschalt- takte, da diese über eine zwangläufige Verbindung zustandes dient. Es wäre allerdings vorteilhaft, wenn mit der Isolierstange verbunden sind,
man in der Speisung jedes der Druckzylinder zum Die Zahnräder 29 und 29' sind zur Achse der Festlegen der Einschaltgeschwindigkeit kalibrierte Zahnstange 26 (F i g. 4) symmetrisch angeordnet, so Düsen (Durchflußbegrenzer) vorsehen könnte, jedoch 15 daß sich die Zahnstangen 30 und 30' in zwei unterwürden diese Düsen im Falle eines Bruchschadens schiedlichen senkrechten Ebenen befinden. Diese Ander Verbindungsstange die Sicherheitsentleerung Ordnung hat außer ihrer Symmetrie den Vorteil, daß bremsen, so daß nach dieser Ausführungsform die man das (nicht dargestellte) Mechanismengehäuse in Regelung der Einschaltgeschwindigkeit mit Hilfe der drei gegeneinander abgedichtete Kammern aufteilen in dem spannungführenden Teil des Hochspannungs- 20 kann, wobei die Abdichtung an den Lagern der Welschalters vorgesehenen hydraulischen Dämpfungs- len 28 und 28' mit Hilfe von Dichtungen 31-31' bevorrichtungen und nicht mit Hilfe von Speisungs- wirkt wird. Eine solche Absonderung der ölvolumina düsen erfolgt. der Unterbrecherkammern gegenüber dem Über-

Gemäß anderen Ausführungsformen kann die tragungsmechanismus ist in der französischen Patent-Sicherheitsentleerung (beispielsweise mit Hilfe von 25 schrift 1 293 609 beschrieben.

Ventilen oder Elektroventilen), statt durch den Bei dieser Variante ist das Schwenkglied 16 durch eigentlichen Kolben erzeugt zu werden, von einem ein beispielsweise dreieckiges Zwischenstück 32 ermit dem Kolben fest verbundenen Organ gesteuert setzt worden, das mit einer seiner Ecken an die werden, so daß die Entleerungs- und Speisungs- Betätigungsstange 5 und mit seinen beiden anderen leitungen voneinander unabhängig sein können und 30 Ecken an Lenker 17 und 17' angelenkt ist, die mit die Regelung der Einschaltgeschwindigkeit mit Hilfe den nach Fig. 2 verwendeten Lenkern übereinvon in dem Speisungskreis der Druckzylinder an- stimmen. Mittels dieser Übertragung wird die Begeordneten Düsen erfolgen kann. wegung normalerweise in gleichen Hüben auf die

Falls jede der Isolierstützen mehrere Unterbrecher- beiden beweglichen Kontakte übertragen, jedoch

kammern trägt, kann man die teilweise in Fig. 2 35 kann das Zwischenstück32 bei seinen Verstellungen

dargestellte Ausführungsform verwenden, bei der ein geringfügig kippen.

und dieselbe Isolierstange 5 mehrere bewegliche Kon- Nach der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform

takte 15-15' betätigt. verwendet man als Bewegungsübertragungsmechanis-

Eine Verbindungsvorrichtung mit Schwenkglied 16 mus zwischen dem Ende der isolierenden Verbin- und Lenkern 17-17' verbindet das Ende der Isolier- 4° dungsstange (oder einem in seiner Verschiebungsstange 5 mit den Zahnstangen 18-18', die mit den bewegung mit diesem Ende fest verbundenen Teil) Bewegungsübertragungsmechanismen mit Ritzern und und den beweglichen Kontakten einen Mechanismus Zahnstangen 19-19' im Eingriff stehen. Gemäß dieser mit Hebel und Lenkern, der eine Verstärkung der Anordnung werden die Einschaltkräfte ebenfalls zwi- Verstellungen sowie eine Richtungsumkehrung besehen den beiden Unterbrecherkammern aufgeteilt. 45 wirkt.

Jede der Ünterbrecherkammern kann ihre eigenen Dieser Mechanismus ist in einem ölgefüllten Ge-Ausschaltteile (Federn 21-21') sowie ihre Dämpfungs- häuse untergebracht, das außerdem die Dämpfungsvorrichtung 22-22' enthalten, die in einer unterhalb vorrichtung enthält, wobei dieses Gehäuse am oberen der Unterbrecherkammern angeordneten ölgefüllten Teil der Isolierstütze des Hochspannungsschalters anKammer 23 untergebracht sind. 5° gebracht ist und die Unterbrecherkammern trägt.

Diese Ausführungsform ermöglicht bei mäßiger Man kann auch ein trockenes Gehäuse wählen, wobei Schrägstellung der Unterbrecherkammern zur Senk- dann der hydraulische Dämpfer sein eigenes Betriebsrechten das Erzielen eines erheblichen Abstandes öl enthält.

zwischen den sich auf unterschiedlichem Potential Am Fuß der Isolierstütze 102 ist in dem Erdbefindenden oberen Abschnitten der Kammern. 55 potential führenden Teil ein (nicht dargestellter)

In F i g. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform Druckzylinder angebracht, der auf die hohle, iso-

einer Verbindungsvorrichtung zwischen einer Isolier- lierende, vorzugsweise aus einem mit Glasfasern ver-

stangeS und zwei auf ein und derselben Isolier- stärkten Kunststoff gefertigte Verbindungsstange 104

stütze 4 angebrachten Unterbrecherkammern sehe- durch Zug einwirkt. Das obere Ende der Stange 104 matisch dargestellt. Bei dieser Anordnung sind die 6° ist über eine Buchse 106 an eine Dämpfungsstange

elastischen Ausschaltmittel (Feder 24) und die 108 angeschlossen, die einen in einem Dämpfungs-

Dämpfungs- und Regelmittel für die Schaltgeschwin- zylinder 112 verschiebbaren Kolben 110 trägt. Der

digkeit (Öl-Dämpfungszylinder 25) für die beiden Dämpfungszylinder 112 ist dem oberen Deckel 114

Unterbrecherkammern gemeinsam, d. h., daß sie in der Isolierstütze 102 zugeordnet, wobei er in das in

Wirklichkeit auf die isolierende Verbindungsstange 65 einem ebenfalls auf den oberen Teil der Isolierstütze

zwischen ihrem oberen Ende und dem Bewegungs- 102 angebrachten Gehäuse 116 enthaltene Öl ein-

übertragungsmechanismus und Bewegungsumkehr- getaucht ist. Eine Dichtung 118 bewirkt an dem

mechanismus einwirken. Dieser Mechanismus enthält Durchlaß für die Stange 108 zwischen dem Gehäuse

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116 und dem Innenvolumen der mit isolierendem Öl schlußstück 140 fest verbundenen Stange 148 begefüllten Isolierstütze 102 die flüssigkeitsdichte Ab- festigt ist.
dichtung. Die Arbeitsweise des Hochspannungsschalters

Auf dem Gehäuse 116 sind zwei allgemein schräg- nach der Erfindung ergibt sich in ausreichendem

gestellte Unterbrecherkammern 120-120' angebracht. ;5 Maße aus dem Vorstehenden, so daß es genügen

Da diese beiden Unterbrecherkammern miteinander mag, festzustellen, daß, ausgehend von der in F i g. 6

übereinstimmen und zur senkrechten Achse des dargestellten Ausschaltstellung, beim Einlassen von

Hochspannungsschalters symmetrisch angeordnet Drucköl in den Betätigungszylinder die Isolierstange

sind, wird nachstehend nur die in der Figur linke 104 mit sämtlichen in ihrer Verschiebungsbewegung

Unterbrecherkammer mit dem sie betreffenden Me- to mit ihr verbundenen Teilen nach unten gezogen wird

chanismus beschrieben. und entgegen der Einwirkung der Ausschaltfeder 143

Im Inneren jeder Unterbrecherkammer ist ein be- einer Zugkraft ausgesetzt wird. Die Abwärtsbewegung Weglicher Kontakt 122 verstellbar, der in einem Kon- des Anschlußstückes 140 bewirkt das Herumschwentakt 124 für den ankommenden Strom verschiebbar ken der beiden Hebel 126, die die auf der. linken ist und am Ende seines Hubes mit einem nicht dar- 15 Seite der Figur schematisch strichpunktiert dargestellten feststehenden Kontakt in Eingriff kommen gestellte Stellung 126' einnehmen, die dem Einkann, der am oberen Ende der Unterbrecher- schlagen der beweglichen Kontakte 122 in ihren jekammer angeordnet ist (in Fig. 6 ist der Hoch- weiligen feststehenden Kontakt entspricht. Dieses Spannungsschalter in ausgeschalteter Stellung dar- Einschalthubende kann festgelegt werden durch das gestellt). ao Inanschlagkommen einer auf die Stange 148 gekeilten

Die Vorrichtung zur Bewegungsübertragung zwi- Muffe 150 gegen die Oberseite des Sockels 144.
sehen der isolierenden Betätigungsstange 104 und Das Einschalten kann durch den in dem Druckjedem der beweglichen Kontakte enthält einen Hebel zylinder aufrechterhaltenen Öldruck selbsthaltend ge- 126 mit ungleichen Hebelarmen, der um eine von macht werden, wobei das Ausschalten durch das dem Gehäuse 116 getragene feststehende Achse 128 25 Entleeren des Druckzylinders erfolgt. Beim Einleiten schwenkbar angebracht ist und außerdem zwei Ver- dieser Entleerung drückt die Ausschaltfeder 143 die bindungslenker 130 und 132 enthält. Der Lenker 130 Schubringscheibe 146 nach oben, die die Einheit ist mit einem seiner Enden an das Ende 131 des 148-140-108 mitnimmt und folglich das Zurücklängeren Armes des Hebels 126 und mit seinem ziehen der beweglichen Kontakte mittels der anderen Ende an einem verschiebbaren Kreuzkopf 30 Schwenkbewegung der Hebel 126 bewirkt.
134 angelenkt, dem der bewegliche Kontakt 122 zu- Bei der in F i g. 6 dargestellten Übertragungsgeordnet ist und der in seiner Verschiebungs- vorrichtung mit Lenkern und Hebel könnten die bewegung durch zwei Führungsstangen 136-136' ge- beiden symmetrischen Lenker 132 als Variante auf führt wird, die außerdem zum Halten der Unter- dem Anschlußstück 140 statt an zwei verschiedenen brecherkammer 120 dienen. Der zweite Lenker 132 35 Schwenkungspunkten 152 und 154 an einen gemeinist mit einem seiner Enden an das Ende 138 des samen Schwenkungspunkt angelenkt sein. Deskürzeren Armes des Schwenkhebels 126 und mit gleichen können die Ausschaltfeder und die Dämpseinem anderen Ende an ein in seiner Verschiebungs- fungsvorrichtung an anderen Stellen als den beispielsbewegung, beispielsweise mittels eines Stiftes 142 mit weise dargestellten angeordnet sein, wobei insbesonder Stange 108 des Dämpfers fest verbundenes An- 4? dere die Dämpfungsvorrichtung im Inneren der Fesehlußstück 140 angelenkt. Dieses Anschlußstück der angeordnet und diese Einheit innerhalb oder 140 dient als Anschlag für das Ende des Ausschalt- außerhalb des Gehäuses 116 angebracht sein kann, hubes und als Verbindung mit der Ausschaltvorrich- Wenn jede der Ünterbrecherkammern beispielstung mittels Feder, die nachstehend näher beschrie- weise für eine Spannung von 75 000 V vorgesehen ben wird. 4£ ist, kann man erfindungsgemäß einen drei wie in

Das Verhältnis der Hebelarme des Hebels 126 ist F i g. 1 dargestellte Isolierstützen enthaltenden Hochso gewählt, daß man bei einem geringen Hub der aus Spannungsschalter von 450 0QÖV herstellen, wobei dem Kolben des Druckzylinders, der: isolierenden auf jeder dieser Isolierstützen in Reihe geschaltete Stange 104, der Dämpfungsstange 108, dem An- Unterbrecherkammern angebracht sind, deren Konschlußstück 140 bestehenden Einheit (d. h. bei einem 59 takte gemäß einer der Ausführungsformen nach geringen Ölverbrauch in dem Druckzylinder) den ge- Fig. 2, 3, 5 oder 6 von ein und derselben isolierensamteri Hub der beweglichen Kontakte erzielt. Als den Verbindungsstange betätigt werden. Jede andere Beispiel ist ein Übertragungsmechanismus dargestellt, Kombination zwischen den Ünterbrecherkammern der bei Richtungsumkehrung ein Übersetzungs- und den Isolierstützen kann hergestellt werden, wobei verhältnis von etwa 1:4 liefert. 55 selbst bei Bruchschaden eines Verbindungsteiles die

Bei einem Hochspannungsschalter nach der Erfin- Sicherheit stets gewahrt bleibt.

dung ist die Ausschaltfeder, wie in der französischen Bekanntlich ist die Unterbrechung (Abschaltung)

Patentschrift 1 293 609 sowie in dem unter der Hochspannungssehalter nicht nur schwierig bei

Nr. 891729 hinterlegten Zusatz zu diesem Patent Kurzschluß, sondern auch beim Auftreten eines

beschrieben, in dem Teil angeordnet, der unter Span- 6p Isolierfehlers der stromführenden Leitungsstrecke un-

nung gesetzt werden kann. weit des Hochspannungsschalters (allgemein mit

Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die »Streckenfehler« bezeichneter Unfall) oder auch

Ausschaltfeder 143 auf dem Gehäuse 116 zwischen beim Unterbrechen der Leitungen in abgeschaltetem

den Unterbrecherkammern 120-120' angeordnet. Sie Zustand, bei dem die Kapazität der Leiter eine

stützt sich mit ihrem unteren Ende gegen einen auf 65 wesentliche Rolle spielt. Es zeigt sich also, daß sich

dem Gehäuse angebrachten Sockel 144 ab und wirkt der Hochspannungsschalter von Fall zu Fall rein

an ihrem oberen Ende mit einer beweglichen Schub- ohmschen, rein induktiven oder auch rein kapazitiven

ringscheibe 146 zusammen, die an einer mit dem An- Erscheinungen gegenübersehen kann und daß er das

Unterbrechen selbst im Falle einer sehr erheblichen induktiven oder kapazitiven Phasenverschiebung der Spannung in bezug auf die Stromstärke bewirken muß

Die Sicherheit der Unterbrechung sowie des Aufrechterhaltens der Isolierung nach der Unterbrechung würde in den schwierigen Fällen, in denen die vorerwähnten induktiven oder kapazitiven Erscheinungen auftreten, durch eine Hubvergrößerung der beweglichen Kontakte bei gleichen Schaltzeiten erheblich verbessert werden. Jedoch ist bekannt, daß diese Vermehrung der Hubvergrößerung bei Hochspannungsschaltern mit üblicher Betätigung schwer zu verwirklichen ist. Zur Erleichterung der Unterbrechungen bei Kurzschluß wurde auch vorgeschlagen, auf jeder Unterbrecherkammer einen mit dem oberen feststehenden und unteren beweglichen Kontakten parallelgeschalteten Widerstand (der nach dem Ausschalten des Hochspannungsschalters seinerseits unterbrochen werden muß) anzubringen oder, besser noch, zwischen dem oberen Kontakt und ao einem zusätzlichen feststehenden Zwischenkontakt einen Widerstand anzuschließen.

Auf diese Weise erfolgt die Unterbrechung in zwei Stufen, von denen die erste in dem Einschalten des Widerstandes in den Stromkreis und die zweite in dem Unterbrechen des durch diesen Widerstand fließenden Stromes bestehen.

Jedoch auch hier erfordert diese an sich interessante Lösung eine sehr merkliche Vermehrung des Gesamthubes des beweglichen Kontaktes.

Bei Hochspannungsschaltern mit einer Mehrzahl von in Reihe liegenden Unterbrecherkammern, wie bei den Hochspannungsschaltern nach der Erfindung, unterliegt jede der Kammern den vorstehend beschriebenen Erscheinungen, wobei aber darüber hinaus die Gefahr besteht, daß die Aufteilung der Spannungen zwischen den verschiedenen Kammern nach der Unterbrechung, insbesondere wenn keine Feldsteuerung (Widerstände oder Kondensatoren) vorgesehen wird, ungleichmäßig ist. Es ist also auch in diesem Falle vorteilhaft, für die beweglichen Kontakte nach der Unterbrechung über einen zusätzlichen Hub zu verfügen.

Nun kann die Vermehrung des Hubes der beweglichen Kontakte bei den Hochspannungsschaltern nach der Erfindung auf Grund der unter Zugbeanspruchung arbeitenden Vorrichtung mit Untersetzung und Richtungsumkehrung, und zwar mittels Zahnstangen und Ritzeln, ohne Schwierigkeit verwirklicht werden. Es genügt nämlich, den Hub des Betätigungsorgans, d.h. des hydraulischen Druckzylinders, zu vermehren, der mit der den oder die beweglichen Kontakte betätigenden isolierenden Verbindungsstange verbunden ist, und die mit der isolierenden Stange und den beweglichen Kontakten verbundenen Zahnstangen um einige Zähne zu verlängern. Eine solche Anordnung, die die Verlängerung des Hubes des beweglichen Kontaktes ohne wesentliche Vermehrung der Trägheit der Teile oder des Volumens der Gehäuse ermöglicht, ist in dem unter derNummer891729 hinterlegten Zusatz zu der französischen Patentschrift 1 293 609 beschrieben.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Hochspannungsschalter mit einer Mehrzahl von Unterbrecherkammern, bei dem jeder bewegliche Kontakt in Richtung auf seine Ausschaltstellung durch elastische Mittel beaufschlagt ist und durch eine mit einem hydraulischen Druckzylinder verbundene und bei ihrer Betätigung durch den Druckzylinder unter Zugbeanspruchung arbeitende Stange in seine Einschaltstellung geführt und darin gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckzylinder so eingerichtet ist, daß beim Auftreten eines Bruchschadens an der Kraftübertragung (5,6) zwischen dem Kolben (11) eines Druckzylinders (3) und dem entsprechenden beweglichen Kontakt (1) dieser Kolben sich über seine normale, dem Schließen des Kontaktes entsprechende Stellung hinaus verstellt und Mittel (12) vorgesehen sind, die infolge dieser zusätzlichen Verstellung des Kolbens die sofortige Entleerung sämtlicher übrigen Druckzylinder des Hochspannungsschalters auslösen.

2. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Ausschaltmittel (2) in dem Teil des Hochspannungsschalters angeordnet sind, der unter Spannung gesetzt werden kann, während jeder Druckzylinder Erdpotential aufweist und über eine isolierende, stets unter Zugbeanspruchung arbeitende Zwischenverbindungsstange (5) mindestens einen beweglichen Kontakt (1) betätigt, und jeder der Druckzylinder Mittel enthält, die in der Lage sind, beim Überschreiten der normalen Hubendstellung durch einen beliebigen der Kolben der Druckzylinder infolge einer regelwidrigen Verlängerung der Verbindungsstange oder eines Bruchschadens in der von diesem Kolben betätigten Verbindungsvorrichtung die sofortige Entleerung sämtlicher Druckzylinder zu bewirken, so daß sämtliche Unterbrecherkammern gleichzeitig abgeschaltet werden.

3. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewirken der Entleerung der Druckzylinder in Auswirkung der zusätzlichen Verstellung eines der Kolben in jeder der Druckzylinderwände vorgesehene öffnungen enthalten, um das Entweichen der Druckflüssigkeit zu einer Niederdruckzone hin zu ermöglichen, wobei diese öffnungen so angeordnet sind, daß sie durch den Kolben bei seiner zusätzlichen Verstellung freigelegt werden, und außerdem eine die Druckzylinder untereinander in ständiger Verbindung haltende Leitung vorgesehen ist.

4. Hochspannungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzylinder auf der Niederdruckseite keinen Zylinderdeckel oder einen abwerfbaren Deckel (12) haben, so daß jeder der Kolben (11) beim Überschreiten seiner normalen Hubendstellung aus seinem Zylinder (3) heraustreten und somit die Schnellentleerung sämtlicher Druckzylinder bewirken kann.

5. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede von einem Druckzylinder betätigte isolierende Verbindungsstange (5) mehrere am oberen Abschnitt ein und derselben Isolierstütze (4) angebrachte Unterbrecherkammern betätigt.

6. Hochspannungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungseinrichtung zwischen einer isolierenden Verbindungsstange und den von ihr be-

tätigten beweglichen Kontakten ein Schwenkglied (16,32) oder entsprechendes Zwischenelement enthält, das die auf die beweglichen Kontakte an der Isolierstütze übertragenen Kräfte ausgleichen kann.

7. Hochspannungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungseinrichtung zwischen einer isolierenden Verbindungsstange und den von ihr betätigten beweglichen Kontakten zwischen diesen Kontakten eine zwangläufige Verbindung bildet.

8. Hochspannungsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungseinrichtung für jede Unterbrecherkammer einen um eine feststehende, zu den

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Achsen der isolierenden Verbindungsstange und des beweglichen Kontaktes (122) der entsprechenden Kammer senkrechte Achse (128) schwenkbaren Hebel (126) enthält, dessen Hebelarmenden mit einem mit der Isolierstange (104,108) fest verbundenen Organ (140) bzw. einem mit dem beweglichen Kontakt (122) fest verbundenen Organ (134) mit Hilfe von zwei Lenkern (132 bzw. 130) verbunden sind.

9. Hochspannungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltfeder (143) oberhalb der Bewegungsübertragungseinrichtung zwischen den Unterbrecherkammern (120-120') des Hochspannungsschalters angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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