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Doppeltrennmesser für Schubtrennschalter hoher Die Erfindung bezieht
sich auf ein Doppeltrenn- Spannung messer für Schubtrennschalter hoher Spannung,
das je Phase aus zwei parallelliegenden, abgefederten, in einem geringen
Abstand angeordneten Einzelmessern besteht und dessen Kontaktgabe innerhalb der
beiden Einzelmesser erfolgt.
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Es sind bereits mehrpolige Schubtrennschalter für Hochspannungssehaltanlagen
bekannt, deren Trennmesser durch Schaltschwingen aus Isoliennaterial bewegt werden.
Die Trennmesser bestehen aus einem U-Profil oder aus zwei Metallteilen, und die
Kontaktgabe erfolgt innerhalb des U-Profils bzw. zwischen den beiden Metallteilen.
Derartige Trennschalter haben einen großen Raumbedarf, weil ihre Bauteile und insbesondere
ihre Anschlußteile in bezug auf die Form des elektrischen Feldes unzweckmäßig ausgebildet
sind. An die Anschlußteile werden meist Flachschienen angeschlossen, die ihrerseits
ungünstige elektrische Feldverhältnisse ergeben.
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Es sind aber auch Schubtrennschalter bekannt, die mit einer rohrförmigen
Kapselung für jede Phase versehen sind. Dabei sind die konzentrisch angeordneten
Stromleiter und die Behälterinnenwand mit einem Isolierüberzug versehen, und der
Zwischenraum ist durch ein gasföriniges Isoliermittel ausgefüllt. Das rohrförmige
Trennmesser besitzt dabei innere Kontaktflächen. Eine andere Ausführung eines Schubtrennschalters
für hohe Stromstärken besteht darin, daß als Hohlleiter ausgebildete Stromzuleitungen
mit einem hohlen, in eine der Stromzuleitungen riegelartig einziehbaren Verbindungsstück
versehen sind, wobei das Verbindungsstück als Zylinder für einen mit einem Druckmittel
wechselseitig beaufschlagbaren, feststehenden Kolben ausgebildet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Doppeltrennmesser der eingangs
genannten Art so weiterzuentwickeln, daß die Phasenabstände durch Isolierhüllen
besonders einfacher Bauart klein gehalten werden können und gleichzeitig besondere
Federmittel für die Kontaktanpressung eingespart sind, wodurch der Aufbau von Schubtrennschaltern
wesentlich vereinfacht und verkleinert werden soll.
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Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß das etwa rohrförmige Doppeltrennmesser
von einem in Achsrichtung geschlitzten, sein freies Ende überdeckenden Isolierrohr
umhüllt ist und durch das geschlitzte Isolierrohr zusammen- und gegen die dazwischenliegenden
Festkontaktstücke gepreßt wird. Der Schlitz in der Isolierhülle ist nach der Erfindung
an der Stelle angeordnet, an der die Bewegung des Doppeltrennmessers entlang dem
Festkontaktstück erfolgt. Dabei sind die Festkontaktstücke so ausgebil-C det, daß
sie nicht den ganzen Durchmesser des Doppeltrennmessers umfassen.
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Ein Trennschalter rohrförmiger Bauart nach der Erfindung weist sich
durch besonders einfache und raumsparende Bauweise aus. Die Vorteile zylindrischer
Bauteile in bezug auf die Form des elektrischen Feldes sind allgemein bekannt. Neben
der Verminderung des Phasenabstandes zwischen den Trennmessern rohrförmiger Bauart
benachbarter Phasenleiter gegenüber anderen Bauforinen eines Trennschalters wird
eine weitere Erhöhung der Spannungsfestigkeit zwischen den benachbarten Phasen und
gegen Erde durch eine Teilisolierung des Stromleiters und des Trennmessers erzielt.
Diese Teilisolierung besteht darin, daß die auf verschiedenem Spannungspotential
befindlichen Leiter oder Geräteteile durch mehrere Isolierschichten voneinander
getrennt sind. Diese Isolierschichten bestehen teils aus festem Isoliermaterial,
teils aus Luftstrecken, die einen wesentlichen Anteil der Spannungsbeansprachung
tragen, so daß die Isolierhüllen nur relativ schwach beansprucht sind. Das zum Zweck
der Erhöhung der Spannungsfestigkeit vorgesehene Isolierrohr für ein rohrföriniges
Trennmesser wird nun nach dem Erfindungsgedanken dazu herangezogen, daß es durch
die besondere Ausbildung mittels eines Schlitzes sowohl das mehrteilige Trennmesser
zusammenhält als auch die Trennmesserteile gegen die dazwischenliegenden Kontaktfahnen
preßt.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt.
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F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines rohrförmigen
Schubtrennschalters in geöffneter Stellung; F i g. 1 a zeigt den Querschnitt
durch das Trennmesser; F i g. 2 zeigt den Trennschalter in F i
g. 1 in geschlossener Stellung; F i g. 3 und 4 zeigen eine erfindungsgemäße
Bauform dieses Schubtrennschalters unter Anwendung einer Teilisolierung, und in
F
i g. 5 ist ein Anwendungsbeispiel eines Schubtrennschalters dargestellt,
bei dem der Einschlagkontakt unmittelbar mit den Anschlußleitungen, z. B. Sammelschienen,
in Verbindung steht.
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Die F i g. 1 zeigt einen feststehenden rohrförrnigen Stromleiter
1, der gleichzeitig den Kontakt für den Trennschalter darstellt. Das Trennmesser
2 besteht in diesem Fall aus zwei in geringem Abstand voneinander angeordneten,
im Querschnitt etwa halbkreisfönnigen Metallteilen, sogenannten Einzelmessern. Diese
Einzelmesser 2 werden gemäß F i #. 1 a durch Bolzen 3 und Federn 4
zusammengehalten. Zwischen den beiden Einzelmessern befindet sich das Festkontaktstück
5, das am Ende des rohrfönnigen Stromleiters 1 diametral eingebaut
ist. Die beiden Einzelmesser 2 liegen beiderseits dieses flachen Festkontaktstücks
und stehen mit ihm in Berührung. Das aus dem rohrförmigen Stromleiter
1 herausragende Ende 6 der beiden Einzelmesser ist gut abgerundet
und möglichst einer Kugelfläche angeglichen. An diesem vorderen Ende des Trennmessers
befindet sich der Angriffspunkt 7 für die nur schematisch angedeutete Schaltschwinge
8. In diesem Punkt 7 befinden sich die zum Zusammenhalt der beiden
Einzelmesser 2 benötigten Teile, und zwar der Bolzen 3
und die Feder 4. Dieselben
Teile sind nochmals im Punkt 9 am anderen Ende des Trennmesser vorhanden.
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Zu dem Trennschalter bzw. der Anschlußleitung gehört ein rohrfönniger
Stromleiter 10, in dem wiederum diametral ein schmales Kontaktstück
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eingebaut ist. Das der Trennstrecke zugekehrte Ende des Stromleiters
10 ist mit einem Ring 12 zur elektrischen Entlastung versehen.
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Da bekanntlich rohrförmige Gebilde in bezug auf die Form des elektrischen
Feldes günstige Eigenschaften haben, kann der Phasenabstand zwischen den Trennmessern
benachbarter Phasenleiter gegenüber der üblichen Bauforrn eines Trennschalters erheblich
vermindert werden. Die Stromleiter 1 und 10
sind bereits rohrfönnig
ausgebildet und somit feldtechnisch günstig gestaltet. Das Ende der rohrförinigen
Stromleiter ist dagegen nicht ohne weiteres feldtechnisch ebenso günstig wie zwischen
den parallelen zylindrischen Leitern. Daher ist das Ende 6
des Trennmessers
möglichst kugelförmig abgerundet, um auf diese Weise die der Trennstrecke zugewandte
Kante des Stromleiters 1 zu entlasten. Im eingeschalteten Zustand tritt an
dem Stromleiterende nur der übergang von dem Stromleiter auf das einen geringeren
Durchmesser aufweisende Trennmesser störend auf; jedoch ist wegen der geringen Unterschiede
in den Abmessungen dieser Umstand von untergeordneter Bedeutung. Das zu dem Gegenkontakt
bzw. Stromleiter 10 gehörende, der Trennstrecke zugewandte Ende wird aber
nur in der Einschaltstellung des Trennmessers feldtechnisch entlastet, während sich
in der Ausschaltstellung die Kanten der Stromleiter der verschiedenen Phasen gegenüberstehen.
Um diesen Nachteil zu korrigieren, ist der Metallring 12 vorgesehen.
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Die Spannungsfestigkeit zwischen den benachbarten Phasen und gegen
Erde ist bereits durch die Zylinderforin der Stromleiter und durch die Gestaltung
des Trennmessers verbessert. Eine weitere Erhöhung der Spannfestigkeit kann erzielt
werden, wenn sowohl die Stromleiter als auch das Trennmesser nach der erfindungsgemäßen
Weise mit einer Teilisolierung versehen werden. Diese Teilisolierum besteht darin,
daß die auf verschiedenem Spannungs, potential befindlichen Leiter oder Geräteteile
durci mehrere Isolierschichten voneinander getrennt sind Diese Isolierschichten
bestehen teils aus Festen Isoliermaterial, teils aus Luftstrecken, die eine&
wesentlichen Anteil der Spannungsbeanspruchuni tragen, so daß die Isolierhüllen
nur relativ schwacl: beansprucht sind.
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Die F i g. 3 und 4 zeigen einen in erfindungs. gemäßer Weise
mit einer Teilisolierung ausgerüsteter Schubtrennschalter. Es ist wiederum ein rohrförmigei
Stromleiter 20 vorhanden, der jetzt aber mit einei Isolierung 21 versehen ist. Diese
Isolierung ragt übei die Enden der beiden das Trennmesser bildender Einzelmesser
22 in Richtung auf die Trennstreck( hinaus. An seiner Unterseite ist diese Isolierhülle
21 geschlitzt, um den Eingriff der Schaltschwinge 8 zt ermöglichen. Die beiden
Einzelmesser 22 sind wiederum so ausgestaltet, wie dies schon an Hand der F i
g. 1 und 1 a erläutert wurde. In den Punkten i
und
9 sind die beiden Einzelmesserteile in der bereit angegebenen Weise zusammengehalten.
Die Einzel. messer selbst sind auch mit einer Isolierung 23 versehen, die
gleichfalls in Richtung auf die Trenn. strecke über das abgerundete Ende 24 des
Trenn. messers hinausragt. Diese Isolierhülle 23 umgibt dii beiden Einzelmesser,
ist jedoch an der Stelle ihrei tiefsten Mantellinie geschlitzt, damit eine Bewegurq
des Trennmessers entlang dem Festkontaktstück 2.9 erfolgen kann. Dieses Festkontaktstück
25 füllt, in Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel, nichl den ganzen
Innendurchmesser des Rohrleiters 20 aus '
und zwar wegen der auf den Einzelmessern
an. gebrachten Isolierung 23.
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Als Gegenkontakt dient ein rohrförmiger Stromleiter 26 mit
einem eingebauten Festkontaktstück M und einer Isolierhülle 28.
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In F i g. 4 ist derselbe Trennschalter in der Einschaltstellung
gezeichnet, wobei das abgerundete Ende 24 des Trennmessers mit dem festen Kontaktstücl
27 in Eingriff kommt. Die Zeichnung zeigt nur einem Pol des Trennschalters.
Bei mehrpoliger Ausführw4 sind die einzelnen Pole in geeignetem Abstand nebe> einander
angebracht und zweckmäßig durch eine gemeinsame Isolierplatte gehalten.
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Häufig wird zur Verminderung des Raurnbedarfi# von Schaltanlagen ein
sogenannter geteilter Trennschalter verwendet. In der üblichen Bauform bestehl der
geteilte Trennschalter je Phase nur aus den Trennmesser mit der Kontaktfahne,
dem Anschlußstück, einem Stützisolator und dem halben Grundrahmen mit Antriebswelle
und Schaltschwinge. Dei Gegenkontakt befindet sich direkt an der Sam.M6 schiene
oder an einem entsprechenden Schaltgerät, Die erfindungsgemäße Ausbildung des Schubtrennschalters
läßt sich auch auf solche geteilte Trennschalter übertragen, d. h., daß lediglich
im Innern des rohrförmigen Stromleiters, in dem sich daä Trennmesser in der Ausschaltstellung
befindet, eine Kontaktfahne untergebracht ist. Der Gegenkontab ist direkt an einer
Sammelschiene oder einem Geräg befestigt und mit einer isolierenden Abschirmung
versehen. Eine solche Ausführungsforrn zeigt die F i g. 5
der Zeichnung. In
dieser Zeichnung ist links dos Ende des rohrförmigen Stromleiters 20 mit dei Isolierhülle
21 und dem Festkontaktstück 25 e zeichnet. Darin befinden sich die beiden
Einzehnessei
22. Der Gegenkontakt ist unmittelbar an den Sammelschienen
30, 31, 32, die den drei Phasen eines Drehstromsystems entsprechen, angebracht.
Die Zeichnung zeigt den festen Gegenkontakt 35, der mit der mittleren Sammelschiene
31 in leitender Verbindung steht. Andere in der Zeichnung nicht dargestellte,
aber gleichgestaltete Gegenkontakte stehen mit den beiden anderen Sammelschienen
in leitender Verbindung. Die ganze aus Sammelschienen und Gegenkontakten bestehende
Anordnung ist von Isoliermaterial 33, vorzugsweise Gießharz, umhüllt, und
an dieser Isolierhülle befindet sich ein trichterförmiger Fortsatz 34, der den sonst
frei liegenden Gegenkontakt 35 abschirmt.
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Der Kontaktdruck am Trennmesser, das aus zwei parallelliegenden, in
geringem Abstand angeordneten Metallteilen besteht, wird nach der Erfindung nicht
durch Bolzen und Federn, wie in F i g. 1 a, erzeugt, sondern durch das geschlitzte
Isolierrohr 23 (F i g. 3).
Durch dieses werden die Trennmesserteile
gegeneinander sowie gegen die dazwischenliegenden Kontaktfahnen gepreßt.