DE1590985A1

DE1590985A1 - Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung

Info

Publication number: DE1590985A1
Application number: DE19651590985
Authority: DE
Inventors: Van Sickle Roswell C
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1964-06-12
Filing date: 1965-05-31
Publication date: 1970-06-04
Also published as: GB1071905A; US3291947A

Description

• Weetiaghouee

El-ectric Corporation

Pittsburgh

Aktenzeichen: P 15 90 985.0-54 Mein Zeichen: PM 65/8003 Sm/Un

Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung

Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung. Bei solchen Schaltern kann man für zwei Unterbrechungsstellen ein gemeinsames, als schwenkbare Kontaktbrücke ausgebildetes bewegliches Schaltstück vorsehen, das mit zwei feststehenden Schaltstücken zusammenwirkt. Hierbei hat man bei einem bekannten Schalter die Kontaktbrücke hohl ausgebildet und über Isolierstoffrohre mit einer Pumpeinrichtung in Verbindung gebracht. Die Pumpeinrichtung drückt bei der Ausschaltbewegung Löschflüssigkeit durch die Arme der Kontaktbrücke in den an den Enden der Arme entstehenden Ausschaltlichtbogen. Die ganze Einrichtung ist in einem Isolierstoffgehäuse untergebracht, Dies ist ungünstig, weil die Abmessungen des Gehäuses in der Schwenkebene der Kontaktbrücke verhältnismäßig groß sind. Die für das Gehäuse notwendigen großen Isolierstoffteile lassen sich nur schlecht

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NfcUU Unterlagen (Art. 7 ₃ t Abs. 2 Nr. l Satz 3 duü Äitderungaflas. V. 4. 9.18671

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fertigen. Ein anderer Nachteil des bekannten Schalters besteht darin, daß die Kontaktbrücke über Isolierstoffteile in Bewegung gesetzt wird, von denen das eine außerdem durch den Druclf: der Löschflüssigkeit beansprucht ist.

Die Erfindung geht dagegen von einem Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung in einer metallischen Schaltkammer aus, wobei für zwei in Heine liegende Unterbrechungsst eilen als gemeinsames

bewegliches Schaltstück eine Kontaktbrücke vorgesehen ist, die «

in der Einschalt st ellung die von Durchführungen getragenen feststehenden Schaltstücke der beiden lint erbrechungss teil en verbindet. Sie ist gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden, an sich bekannten Merkmals:·

1. Die Schaltkammer wird von einem Stützisolator getragen und weist Hochspannungspotential auf.

2. Die Kontaktbrücke ist an der Schaltkammer schwenkbar gelagert und hat das gleiche Potential wie dis Schaltkammer.

3. Die Kontaktbrücke wird von einem durch den Stützisolator verlaufenden Antriebsglied aus Isolierstoff betätigt.

Die Isolierung der Kontaktteile, die im Ausschalt zustand des Schalters durch die am Schalter liegende Spannung beansprucht wird, ist hierbei zweckmäßig Durchführungen übertragen. Dies sir.d feststehende Teile mit im Verhältnis zum Gehäuse geringen Abmessungen, so daß ohne Schwierigkeiten ein stabiler Aufbau erhalten werden kann.

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Die metallische Schaltkammer läßt sich ohne großen Aufwand ebenfalls mechanisch fest ausbilden. Insbesondere ist es leicht, die Schaltkammer gasdicht zu verschließen, so daß der Schalter nach der Erfindung mit Vorteil für elektronegative (rase, insbesondere Schwefelhexafluorid, verwendet v/er- · don kann, das stets im Schalter verbleibt und wiederholt zur Löschung benutzt wird.

Die Verwendung metallischer Schaltergehäuse ist zwar an eich nicht neu. So hat man bereits frühzeitig sogenannte Ölkesselschalter gebaut, die ein geerdetes Metallgehäuse aufweisen. Die darin untergebrachten Schalteinrichtungen werden von zwei Durchführungen getragen, an denen die feststehenden Schaltstückc befcstigt sind, -üas zugehörige bewegliche Schaltstück solcher Schalter ist jedoch im Gegensatz zum Schalter nach der Erfindung nicht schwenkbar, sondern geradlinig bewegbar..-Es wird mit Hilfe einer Isolierstoffstange in Bewegung gesetzt.

Die Erfindung ist dagegen besonders für .Schalter höchster Spannungen gedacht, bei denen die Schaltkammer Hochspannungspotential aufweist. Hierbei steht die Sehel-kammer mit der Kontaktbrücke in leitender Verbindung, so daß die Antriebsglieder für die Schaltbrücke metallische Teile sein können, wie im folgenden zusammen mit weiteren Erfindungsmerkmalen anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert wird. In den beiliegenden Zeichnungen ist:

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Fig. 1 eine Seitenansicht, eines dreiphasigen Hochspannungs-

Leistungsschalters mit Druckgas als Löschmittel nach den Lehren der Erfindung«

Fig. 2 ist eine Vorderansicht des dreiphasigen Schalters nach Fig. Τ.

Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch einen der als Element dienenden Schalterköpfe, eines der Pole des Leistungsschalters nach den Fig. 1 und 2. Der Schnitt verläuft im wesentlichen längs der Linie HI-III der Fig. 2„ Die bewegliche Schaltstückanordnung ist in der Einschaltstellung gezeichnet.

Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt im wesentlichen längs der Linie , IV-IV der Fig. 3. Dabei sind der Klarheit halber der Widerstand und die Einrichtung zur Spannungsverteilung weggelassen.

Fig. 5 ist ein Horizontalschnitt längs der Linie V-V der Fig„ 3 und 4.

Fig. 6 ist ein Teilschnitt ähnlich dem der Fig. 3 in vergrößertem Haßstab. Er zeigt die Anordnung der einzelnen Schaltstücke in einer teilweise geöffneten Stellung.

Fig. 7 ist eine Ansicht des Blasventila im vergrößertem Maßstab; er zeigt das Ventil in der Öffnung s stellung< >

Fig.7Λ. ist eine Ansicht ähnlich der der Figo 7. Sie zeigt jedoch das Blasventil in der Schließstellung.

Fig. 8 ist eine Ansicht eines Teils der Antriebsglieder für das Blasventil in vergrößertem Maßstab.

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Fig. 9 ist ein Vertikalschnitt durch einen Teil der filasven-

tilantriebsgliader in vergrößertem Maßstab. < ·

Fig.10 ist ein Schnitt durch die Antriebsglieder längs der Linie X-X der Fig. 8 im vergrößerten Maßstab. Fig. 11 ist ein Schnitt durch die Torsionsstabfederanordnung. Fig.12'ist eine Seitenansicht der Einschaltwiderstände und des

feststehenden V/iderstandskontaktes nach Fig. 5. Fig«i2A ist eine Teilansicht der Federplatte nach Fig. 12 in

vergrößertem Maßstab.
Fig. 13 ist' ein Vertikalschnitt im wesentlichen längs der Linie ΧΙΙΙ-ΧΧΙΙ der Fig. 12.

Fig. 14 ist eine Vorderansicht des Blasventilbetätigungshebe.ls. Fig.15 ist ein Vertikalschnitt im wesentlichen längs der Linie

XV-XV des Blasventilhebels nach Fig. 14. Fig.16 ist eine Seitenansicht des Elasventilbetätigungsnockens

in vergrößertem Maßstab. ■
Fig..17 ist eine Draufsicht auf den Blasventilbetätigungsnocken,

der in Fig. 16 dargestellt ist. Fig.18 ist eine Seitenansicht eines Blasventllnockenbetätigungs

hebels.
Fig.19 ist eine Seitenansicht des Blasventilnockenbetätigungshebels nach Fig. 18.

Fig.20 ist eine Seitenansicht eines Blasventilfreigabehebels. Fig.21 ist eine Ansicht des Blasveiitilfreigabehebels nach Fig.

20.

Fig.22 ist eine Seitenansicht einer der lösbaren Blasventilklinken.

Fig.23 ist eine Seitenansicht der lösbaren Blasventilkliiike nach Fig. 22.
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Pig.24 ist eine Seitenansicht des Hauptbetätigungshebels für den als Bauelement ausgebildeten Schalterkopf nach Fig.

Fig.25 ist ein Schnitt längs der Linie XXV-XXV der Fig. 24.

Fig.26 ist eine Seitenansicht des Hauptbetätigungshebels nach den Fig. 24 und 25..

Fig.27 ist eine Draufsicht auf den Hauptbetätigungshebel nach den Fig. 24 bis 26. ■

Pig.28 ist eine Draufsicht auf den feststehenden Haupttragrahmen für den als Bauelement ausgebildeten Schalter- % kopf nach Fig. 3. ·

Fig.29 ist eine Seitenansicht des feststehenden Haupttragrahmens nach Fig. 28.

Fig.30 ist eine weitere Ansicht des feststehenden Haupttragrahmens nach Fig. 28 und 29· " --

Fig.31 ist eine schematische Darstellung der zur Spannungsverteilung vorgesehenen Impedanzanordnung für einen Leistungsschalter mit Mehrfachunterbrechung gemäß der -ir-« findung.

Fig.32 ist eine etv/as vereinfachte, schematische Ansicht des Betätigungshebels im Gründgestell einer der Poleinheiten nach der Erfindung.

Fig.33 ist eine öchematische Ansicht des Mnschaltv/iderstandes und der Kontaktanordnung, v/obei die Sehaltstücke in der Ausschaltstellung zu sehen sind.

Fig.34 zeigt die Kurven der Überspannüngsgröße als Funktion der Vierte der Sinschaltviiderstände.

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In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist zu sehen, daß ein dreiphasiger Hochspannungs-Druckgassloistungsschalter 10 die Poleinheiten A, B und G umfaßt. Die Poleinheiten sind gleich mit Ausnahme der elektrischen Steuerleitungen, der Gasleitungen und der Luftleitungen und bis auf das Gehäuse des mittleren Pols, Dies enthält die gemeinsamen Teile des luft- und Gassystejns. Jede Poleinheit Α.». B oder C ist auf einem schweren, geerdeten Tragrahmen befestigt, der aus kräftigen Längsträgern 14 und winkligen Verstrebungen 16 besteht. Zusätzlich besitzt jeder Tragrahmen 12 vorzugsweise einen längs verlaufenden Hochdruekhauptbehälter 18, der im wesentlichen parallel zu den anderen verläuft und individuelle Versorgungsleitungen 20 besitzt, die sich von dem Behälter nach oben in die drei aufrecht stehenden Isoliersäulen 22 erstrecken, un Hochdruckgas zu Hilfshochdruckbehältern 24 auf Hochspannungspotential zu liefern, wie im folgenden naher beschrieben wird.

Jeder Poleinheit A, B oder G ist ein aufrecht stehender Stromwandler 26 zugeordnet, der dazu verwendet wird, den Strom durch die Poleinheit zu messen. Da der Stromwandler 26 keinen Teil der Erfindung bildet und sein innerer Aufbau als bekannt vorausgesetzt werden darf , wird er nicht näher beschrieben. Es wird lediglich auf die amerikanische Patentschrift 2 504 647 hingewiesen, die einen typischen gasgefüllten Stromwandler beschreibt, der dafür verwendet werden könnte.

XIiG in den Pig« 1 und 2 dargestellt, sind 6^f den Isolierst off säulen 22 Hochspannung führende metallische Schaltkammern

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odor Schalterköpfe 28 befestigt. In ihrem Innern sind zwei in ileihe geschaltete Unterbrechungsstellen 30 untergebracht, die in den Pig. 3 und 6 im einzelnen dargestellt sind.

Eine Vfärtungstür 32 (Pig. 5), die von Angeln 34 getragen wird, kann durch Bolzen 36 gesichert v/erden, v/ie in Figur 5 dargestellt, un einen gasdichten Verschluß der Schalterköpfe 28 zu bilden.

Aus Pig. 3 ist zu sehen, daß jeder Schalterkopf 28 eine drehbare-Kontaktbrücke umfaßt, die als Ganzes mit 38 bezeichnet ist. iJie Kontaktbrücke besitzt zwei "sich radial nach außen erstreckende Gasführungsarme_o40, die die beweglichen Schaltstücke 42 tragen. Jedes bewegliche "Schaltstück 42 ist von einem relativ feststehenden Schaltstück 44 trennbar, um einen Lichtbogen 46 zu ziehen (Pig. 6). Der lichtbogen 46 wird durch einen intensiven Gasstrom gelöscht, wie später näher beschrieben wird. Die feststehenden Schaltütücke 44 werden von Durchführungsbolzen 48 getragen. Sie sind an diesen festgeklemmt. Die Bolzen 48 erstrecken eich durch die Durchführungen 50, die durch die 3nden der Schalterköpfe ragen. Der Schalter 10 arbeitet während des Aus- und Sinschaltens so, daß eine Drehung der.verschiedenen Kontaktbrücken 38 bewirkt wird, um ein Einschalten oder alternativ ein Ausschalten des elektricchen Stromkreises L1, L2 durch den Schalter 10 hervorzubringen.

Pig. 32 der Zeichnung läßt erkennen, daß ein Antriebsgehäuse 52 einen geeigneten Antrieb 54 enthält. Der Antrieb 54 bildet keinen ieil der Erfindung. Er kann ein hydriuliseher, pneumatischer oder ein Kagnetspulantrieb sein, je nach Y/unsch. Der'

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■darkest ell ce/ Antrieb 54 ist ein pneumatischer. Antrieb- mit einem "Antriebs Ko Ib en. 56, der hin- und hergehend beweglich in einem

s ' ■

Antrieb/jzylinder 58 angeordnet ist» jJer Einlaß des Hochdruck-', gasou, üoBo der Druckluft, aus dem Behälter 60 wird durch ein Einschaltventil 62 gesteuerte Das Gas bewirkt eine nach unten gerichtete Einschaltbewegung des Antriebskolbens 56 und dadurch das■Einschalten des Schalters 10» Pur die drei Pole A, B und C

ist
sind drei Antriebe vorgesehen» Dieajdureh die Größe und das Gewicht des Schalters bedingt, der für ein 500 kV-Nets mit einer Schaltleistung von 35 000 MVA vorgesehen ist. Me drei Antriebe • 54 werden durch elektrische Mittel synchron gesteuert» Solche Mittel sind beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift 2 917 602 vom 15=12.1959 angegeben. Der Antrieb 54 ergibt eine nach unten gerichtete Einschaltbewegung einer Betätigungsstange 64> die bei 66 mit einem Hauptbetätigungshebel· 68 verbunden ist. Der Betätigungshebel 68 ist auf einer feststehenden Welle 70 angebracht. Bei 72 ist an dem Hebel 68 ein lenker 74 gelenkig angebracht, der seinerseits bei 76 mit einem dreiarmigen Winkelhebel 78 gelenkig verbunden ist« Der V/inkelhebel 78 ist bei 80 und 82 mit zwei horizontal verlaufenden. Antriebsstangen 84 u.86 ge· lenkig verbunden. Die horizontal· verlaufenden Antriebsstangen 84 und 86 besitzen Antriebsfedern 88 und 90. Diese liefern die Energie zur Bewegung der Stangen in die AusschaltJaje. Die .horizontalen Antriebsstangen. 84j 86 sind bei 92, 94 und 96 mit drei V/inkelhebeln 98, 100 und 102 verbunden. An diesen sind drei horizontal· verlaufende ■ Haup-t antriebswelle η 104, 106 und 108 befestigt. Die Antriebswellen 1Q4> 106 und 108 sind drehbar durch

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gasdichte -Dichtungen in die unteren Isolierstoff säulen 110, 112 und 114 geführt, die die unteren binden der drei Isolatoren 22 bilden.

In Innern der unteren Säulen 110, 112, 114 sind Hebel 116, 118 -und 120 angeordnet. Kiese sind ihrerseits bei 122, 124 und 126 -s·⁵ mit den unteren Enden von vertikal verlaufenden, hin- und hergehend beweglichen Isolierstoffstangen 128, 130 und 132 verbunden. Die oberen Enden der drei Isolierstoffstangen 128, 130 und 132 haben metallische Endstücke 134· An diesen sind bei 136 gabelförmige Hebolteile 138 des Hauptbetätigungshebels befestigt, wie. insbesondere in den Fig. 24 bis 27 gezeigt ist. Jie Betätigungs-hebel bilden einen.Seil der als-Ganzes mit 138 bezeichneten Antriobsanordnung. Jede Antriebsanordnung 138 besitzt Betätigungsarne, wie sppter näher beschrieben wird, und übersetzt die vertikal hin- und hergehende bewegung der Isolierstoffstangen 128, und 132 in eine Drehbewegung der Kontaktbrücke und eine Blasventilbewegung, wie später naher beschrieben,

In Innern: je4es der Schalterkcipfe ist ein feststehender Haupttragrahmen 139 befestigt, wie insbesondere in den Pig. 28 bis 30 -_- dargestellt ist. Der Haupt tragrahmen 13.9 umfaßt eine schwere Grundplatte I40 Uiid aufrecht stehende Träger 142, 144? die an dieser, z.B. durch ßchweiß,en, befestigt sind und Lager I4& zur Aufnahme einer Hauptantriebswelle I48 bilden. Me Antriebsanordnung 138, die in ^en. Pig. 24 bis 27 aargestellt ist, ist auf der Hauptantriebswelle 148 gelenkig befestigt, Sie besitzt einen einstückigen Arm 138b mit Öffnungen. 150, die sich durch die äußeren freien

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Enden erstrecken und einen Gelenkbolzen 152 aufnehmen." Der Gelenkbolzen stellt die Verbindung zu einem Lenker 154 her. Dieser ist seinerseits mit Hilfe eines Bolzens 156 (Fig. 6) gelagert, der sich durch einen aufrod.it stehenden gabelförmigen Antriobsteil 158 der Kontaktbrücke 38 erstreckte

Wie die Fig. 3 und 6 zeigen, besteht jede Kontaktbrücke 38 aus zwei radial -nach-außen verlaufenden Gaaführungsarmen 40, an deren . äußeren freien. Ünden die beweglichen Schaltstücke 42 befestigt sind. Jedes.bewegliche Schaltstück 42 umfaßt ein rohrförmiges Lichtbogenhorn 160 und mehrere dieses umgebende HauptkontaktfInger 162, die unter der .Wirkung von Federn stehen. Die Hauptkontaktfinger 1.62 wirken mit der Außenseite des feststehenden iiohrkontaktes 44 zusammen, wie die Fig. 6 besonders deutlich zeigt.

Bei der Ausschaltbewegung lösen sich zunächst die Kontaktfinger 162 von der Außenseite des feststehenden Schaltstückes 44» um einen Lichtbogen 46 zwischen dem beweglichen-Lichtbogenhorn 160 und dem feststehenden Hohrschaltstück 44 hervorzurufen. Hierdur öh v/l rd ein„Abbrand' an den beweglichen Hauptkontaktfingern. vermieden. Die Lichtbogenlöschung ist das Ergebnis einer doppelten Blaswirkung, wie durch die den Gasstrom darstellenden Pfeile 164 in Pig. 6 angedeutet ist. Das bewegliche Schaltstück 42 umfaßt das bewegliche rohrfÖrmige Lichtbogenhorn 160 mit einem mit einem Flansch versehenen Grundteil 166, der an das äußere 3nde des Gasführungsarmes 40 der Kontaktbrücke 38 angeschraubt ist.

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Außerdem nimmt ein zylindrisches Widerlager 168 die äußeren Enden mehrerer Kontaktfedern 170 auf, die die Kontaktfinger 162 radial nach innen drücken und eine gute Berührung mit dem feststehenden ,Rohrkontakt 44 ergeben»

Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, besteht die drehbare Schaltstückanordnung 38 aus zwei mit Abstand angeordneten Seitenplatten 172, 174 mit Lagerbohrungen. 176, 178 daran, die zusammen mit Lagern 180, 182 (Pig* 7) zum drehbaren Abstützen der Kontaktbrücke 38 auf einer mit Bohrungen versehenen und auch das Blasventil tragenden Abstützung angeordnet sind, die als Ganzes mit 184 bezeichnet ist. Die Abstützung 184 ist, v/ie die Pig. 7, 7A zeigen, durch Bolzen 186 an dem Hilfsbehälter 24 befestigt. Bei d.er Ausschaltbewegung gestattet die Öffnung eines zylindrischen BlasventlltellcrG 188, wie Figo 7 zeigt, die Strömung von Hochdrucklöseligas, beispielsA/eise Schwefelhexafluorid (SFg), aus dem Hilfsbehälter 24 durch die Öffnungen 190 in der seitlichen Führungswand des Blasventils 188 und durch Öffnungen 192 in der Abstützung 184, sowie veLter durch die Gasführungsarrae 40 zu dem Bereich zwischen den Schaltstücken, um die Löschung des Lichtbogens 46 zu bewirken.

Zur genauen Führung des Gasstromes sind vorzugsweise Isolierstoffdüsen 194 vorgesehen, die mit dem beweglichen Schaltstück 42 bewegbar sind, um eine gerichtete Strömung des Druckgases durch die beblasenen, beweglichen und feststehenden Schaltstücke 42, 44 zu erhalten,.wie in Fig. 6 der Zeichnung dargestellt ist. Im ein-

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zelnen besitzt die Düse 194 einen Befestigungsflansch 196, der durch einen Klemmring 198. an. das 3nde jedes JDreharmes 40 gedrückt v/irdo Jedes feststehende rohrförmige Schaltstück 44 besitzt mehrere Blasschlitze 200, um die Abführung des Druckgases 2.02 zu unterstützen,

Blasventil-Betätigungsglieder■- Fig. 4,8

Zu den Blasventilbetätigungsgliedern 204 gehört das nockenbetätigte Blasventil 188, das bei Öffnen einen Strom Lichtbogenlöschgas 202 während der Aus scha It bewegung des leistungsschalters-10 ermöglicht. Wie in Fig. 9 im einzelnen dargestellt, besitzt der Hauptbetätigungsarin 138 einen gabelförmigen Teil 138c, der mit ihm aub einem Stück besteht» An diesem ist durch einen Bolzen 206 ein lenker 208 gelenkig angebracht j der letzte ist seinerseits durch einen Gelenkbolaen 210 an einem doppelarmigen Blasventilnockenbetätigungshebel 212 befestigt (Figo 9 und 18), der an einem feststehenden Gelenkbolzen 214 angebrachte ist „ iJer Gelenkbolzen 214 ist innerhalb aufrechtstehender fester Träger 216, 218 (Fig. 28) gelagert, die an die Grundplatte 140 des .

. Haupttragrahmens 139 angeschweißt sind. Zwischen den äußeren Enden des doppelarmigen Blasventilnockenbetätigungshebels '212 sitzen auf einem Gelenkbolzen 220 gelenkig angebracht zwei be-

. nächbart angeordnete Klinken 222, 224, die Naserjteile 226 verschiedener Länge besitzen. Die Klinken greifen .in Zähne 228, die

/ am äußeren freien Bnde eines Blasventilnoekens 230 vorgesehen sind, Der Blasventilnocken 230 ist in den Fig. 16 und 17 näher dar-

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gestellt, Br ist ebenfalls auf dem-Lagerbolzen 214 zwischen den Gabelteilen 232, 234 des gabelförmigen Blasventilnockenbetätigungshebels 212 gelenkig angebracht. Zwei Druckfedern 236 (l''ig.9)

um diese drücken auf die Rückseiten 238 der Klinken 222, 22<1./in Eingriff mit den Zähnen 228 zu bringen. Die Druckfedern 236 stützen sich im einzelnen an den Ausnehmungen 240 eines hin- und hergehenden beweglichen Trägers 242 ab, der z.B. durch Schweißen an den äußeren freien Enden des gabelförmigen Blasventilnockenbetätigungshebeis 212 befestigt ist.

Bei der Ausschaltbewegung ergibt die im Uhrzeigersinn verlaufende Drehung des Hauptbetätigungshebels 138 durch die Streckung der Glieder 138c, 208 eine entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende Öffnungsbewegung des Blasventilnockenbetätigungshebels 212 und als Ergebnis eine gleichfalls entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende Eingriffsbewegung des Blasventilnockens um die Gelenkbolzonachse 214. Die Eingriffsbewegung findet entgegen der Wirkung der Kräfte statt, die durch das Blasventil und eine Druckfeder 244 ausgeübt werden, die zwischen einem vorspringenden Stützteil 246 des Hauptrahmens 139 und dem Pederteller 248 sitzt, der mit einer Pederführungsstange 250 bewegbar ist., Die Feder führungsstange 250 ist mit einem Bolzen 252 an einem durchbohrten Gabelteil 254 des gelenkig gelagerten Nockens 230 befestigt» Die Eingriffsbewegung, die von dem Blasventilnocken 230 auf eine von einem Blasventilbetätigungshebel 258 getragene Hollenanordnung 256 ausgeübt-Wird, öffnet das Blasventil dadurch, daß eine in- Pig» 8 im Uhrzeigersinn verlaufende Bewegung des Blasventilbetätigungshebels 258 veranlaßt wird, wie in den Pig. H und 15 dargestellt

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_ie> VE-Case 34 561 AD

Die Fig. 14 und 15 zeigen, daß der Blaaventilbetätigungshebel 258 einen verrippten Aufbau besitzt, um die notwenige- Stärke zu erreichen, und Arme 260, 262 umfaßt, die Öffnungen 264 zur Aufnahme eines Gelenkbolzens 266 aufweisen» Der Bolzen ist

in aufrechtstehenden Trägern268, 270 gelagert, die einen Teil des Haupttragrahmenü 139 bilden.

Die Hollenanordnung 256 umfaßt einen Lagerzapfen 272 mit Endstücken 274, 276, die in Lagerbohrungen 278 gelagert sind» Die Lagerbohrungen sind an den Enden der Armteile 260, 262 des Blasventilhobels 258 vorgesehen. Die Endstücke werden dort durch Stifte 280 gehalten (Fig. 8, 14). Ein Rollenbolzen 282 trägt drehbar eine Rolle 284. Er ist in den Seitenteilen des Gelenkzapfens 272 gelagert. Abstandsscheiben oder kleine Drucklager 290, 292 können in der Anordnung verwendet werden. Der Blasventilbetätigungshebel 258 besitzt zusätzlich einen einstückigen aufrechtstehenden Druck 294, der in geeigneter V/eise miteiner Boh rung . versehen ist, um den Endteil 296 eines Blasventildruckgliedes 298 aufzunehmen. Die Anordnung kann mit Hilfe einer Sperrmutter 300 in der richtig eingestellten Lage festgelegt werden*

Vfie in Pig« 8 näher zu sehen, "besitzt das einstellbare Druckglied 298 eine Öffnung 302. Darin ist ein Gelenkbolzen 304 aufgenommen, so daß eine gelenkige Verbindung mit einem Druckglied 306 zustande kommt, das einen gegabelten Endteil 308 besitzt. Die GabeIteiIß halten einen Druckbolzen 310« Dieser erstreckt sich-,-durch, Öffnungen 312 in einem Gabelteil 314 eines Pedei·-

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tellers 316, der von dem zylindrischen Blasventil 188 getragen

wird. In diesem Zusammenhang wird auf die Fig. 7 und 7Λ ver-, wiesen. . ' ·

Fig. 8 zeigt ferner, daß die vorgenannte Nockenwirkung bei der .Auscehaltbewegung eine im Uhrzeigersinn verlaufende Drehung des Blasventilhebels 258 zur Folge hat, um über die Druckglieder 298, 306 eine nach innen gerichtete Bewegung des zylindrischen Blasventils 188 zu hewirken, durch die es in die in Fig. 7 dar- gestellte Lage gelangt. Das Hochdrucklöschgas strömt dann aus dem Hilfsbehälter 24 durch ein feststehendes Tragstück 318, durch die Ventilöffnung 190 und durch mehrere Öffnungen 192 in dem Tragstück 184» das als Zapfen für eine Drehbewegung der das Gas führendem Arme 38 dient. Die Fig. 6 und 7 zeigen die Richtung des Weges des Gasstromes.

Unter besonderem Bezug auf die Fig. 7 und 7A der Zeichnung ist zu erkennen, daß der Hilfsbehälter 24 eine Öffnung 24a besitzt, ■um die ein Tragflansch 184a gelegt ist, der mit dem Zapfen 184 aus einem Stück besteht. Das Tragstück 318,.das einen Teil des Blasventils bildet, ist durch mehrere, in Sacklöcher 322 eingeschraubte Bolzen 320 am Flanschteil 184a des Zapfen trägers 184 befestigt. Das bewegliche Blasventil 188 besitzt einen ring-, förmigen Blasventilsitzteil 324 und zusätzlich einen Führungsrohrteil 326 mit einem Führungsring 328 daran^ Um am Ende der Öffnung s bewegung das Blasventil. 188 sanft abzubremsen, ist ein Stoßdämpfer 330 vorgesehen, der aus mehreren metallischen und federn-

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den Ringen 332, 334 besteht. Die federnden Hinge 332 bestehen ! vorzugsweise aus einem elastomeren Material, z. B. aus Gummi. ' Zusätzlich iet eine Blasventilschließfeder 336 vorgesehen, die auf einem Sitzteil· 338 des Führungsstückes 318 abgestützt ist \ und auf den Federsitz 316 einwirkt, um das Blasventil 188 in die. Schließstellung zu drücken.

Wenn der leistungsschalter 10 in die Binschaltstellung gebracht wird, dreht sich der Hebel 212 im Uhrzeigersinn in die in. Figo 9 gezeigte Lage, Gegen Ende des Einschalthubes fallen die Klinken

zwischen den Zähnen
222, 224 in Nuten7"228 de3 Nockens 230. Die beiden Klinken 222,

224 sind nicht identisch, sondern die eine hat eine etwas längere Nase 226 als die andere. Die Längendifferenz beträgt etwa die

228 Hälfte der Entfernung zwischen den beiden Zähnen/auf dem Nocken'230, so daß, wenn der Hebel 212 sich bei der Ausschaltbewegung entgegen'-dem. Uhrzeigersinn zu drehen beginnt, die eine oder die andere der Klinken 222, 224 schnell in Eingriff mit den Nuten des Nockens 230 gelangt. Die weitere Bewegung in Richtung der Aussehaltlage drückt dann den Nocken 230 gegen die RoI-Ie 284, die von dem Hebel 258 getragen wird, und veranlaßt dadurch äen Hebel 258, sich in bezug auf die Darstellung der Fig. 8 im Uhrzeigersinn zu drehen. Das obere Snde des Hebels 258 trägt ein Verbindungslied 306, dessen eines Ende bei 308 gegabelt ist. Dies drückt gegen einen Bolzen 310 im Blasventil 188.. Der nach innen gerichtete Druck auf das Blasventil 188 öffnet dieses. Die Rolle 284 läuft auf dem Nocken 230, bis das Ventil 188 einen Öffnungshub von ungefähr 35 mm.zurückgelegt hat. Dadurch kann

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das Hochdruckgas 202 aus dem Behälter24 unbehindert durch das Blasventil 188 in die Kontaktarme 40 gelangen und die Unterbrechung vollbringen. Die v/eitere Bewegung des Nockens 230 führt nicht mehr zu einem Anheben der Holle 284 und zu keiner weiteren Bewegung des Blasventils 188. Die Bewegung des Nockens 230 und des NockenantriebshobolG 212 dauert an, bis die Enden 238 der Klinken 222, 224 ' die Vorsprünge 340, 342 erreichen, dio von einem feststehenden (Präger 344 getragen v/erden, der mit einem Bolzen 345 einstellbar an dem Vorderträger 216 des Hauptrahmens 139 befestigt i3t (Fig. 21)o Diese Voröprünge 340, 342 kommen mit den Enden der Klinken 222, 224 in einer einstellbaren Lage vor dem ünde des Ausschalthubes in Eingriff, und die weitere Bewegung des Hebels 212 sorgt dafür, daß die Enden 238 der Klinken 222, 224 gegen die Wirkung der Federn 236 gedruckt werden, so daß die Nasen 226 aus den Nuten , des Nockens 230 zurückgezogen werden. Sobald dann die Klinken 222, 224 aus dem Nocken 230 entfernt sind, dreht die Feder 244 den Nocken 230 im Uhrzeigersinn. Sobald die Rolle 284 den Bereich des Nockens 230 verläßt, der in bezug auf die Achse 214, um die der Nocken 230 rotiert, kreisförmig ist, beginnt die Rolle 284 des Hebels 258 eine nach unten gerichtete Bewegung, und das Blasventil 188 schließt unter der Wirkung der Feder 336 im Innern des Biasventils. Die Mutter 348 ist so eingestellt, daß, wenn das Blasventil 188 die Schließstellung einnimmt, der Nocken 230 gegen die Holle 284 des Hebels 258 gehalten, wird. Der Schalster 10 bleibt in dieser Lage bis eine Schließbewegung eingeleitet wird» Für diesen. Fall wird der Hebel 138 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch wird d-er Hebel 212 im Uhrzeigersinn

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*» WE-Case 34 561

geschwenkt und die Klinken 222, 224 gelangen wieder in Eingriff nit den Nocken 230.

TorBionsbeschleunigungsfederanordnung - Fig.10, 11

Un eine hohe anfängliche Beschleunigungskraft in Ausschaltrichtung zu erhalten, die das bewegliche Schaltstück 38 in die Ausschaltstellung bewegt und dadurch eine sehr schnelle Schaltung doo Leistungsschalters 10 ergibt, ist eine als Torsionsfeder ausgebildete Beschleunigungsfederanordnung vorgesehen, die als Ganzes mit 350 bezeichnet ist und insbesondere in den Pig. 10 und 11 abgebildet ist. Die Feder 350 ist -eines der wesentlichen Elemente des Schalterkopfes 28, da sie die Energie für die Ausschaltung der frhaltstücke 42,44speichert. Die Speicherung erfolgt durch eine nach unten gerichtete Bewegung der Betätigungsstange

...-■·
134. Eine K₀IIe 352 auf einem Bolzen 136 (Fig. 10) legt sich gegen einen Tor3ionshebel 354 ungefähr 1,2 cm bevor die Einschaltstellung erreicht wird. Dadurch wird das äußere ände des Hebels 354 nach unten ausgelenkt. Der Bolzen 136 trägt die Holle 352 zwischen einem der Armteile 138a und einem dritten Armteil 138b (Fig. 27) des Hauptbetätigungshebels 138. Dies ergibt eine verhältnismäßig kleine Winkelbewegung des Torsioiisstates 356, doch der Torsionsstat 356 ist verhältnismäßig steif und die Widerstandskraft am Bolzen.136 erhöht sich von einem sehr kleinen Ursprungswert auf den Endwert von ungefähr 7500 bis 10 000 kp. Der größte Teil der Auslenkung liegt in dem. Stab 356, ein geringer Betrag der Auslenkung erfolgt auch in. den äußeren Torsionsgehäusen 358, 360.

0098237¹f)37 BAD ORIGINAL

WE-Gase 34 561 Das Ergebnis ist, daß ungefähr 85 $> der Energie in dem State

356 und ungefähr 15 # in den Gehäusen 358, 360 gespeichert v/ird.

Bei einem Einschalthub wird der Torsionshebel 354 von der Rolle 352 mitgenommen, die, wenn sie nach unten bewegt v/ird, den Stab 356 verdreht» Der Hebel 354 faßt um einen hexagonalen Abschnitt 362 des Stabes356 etwa in der Mitte. Die äußeren Enden 364, 366 des S"tates356 sind ebenfalls hexagonal ausgebildet. Sie passen in entsprechende hexagonale Bohrungen 358a, 36Oa in den rohrförmigen. Gehäusen 358, 360. Die iiohre 358, 360 enthalten Stützringe 368 in der Helhe des Hebels 354. Diese gestatten eine Drehung der runden Bereiche 356a des States 356 gegenüber den Torsionsgehäusen 358, 360. .

.'ic beiden Hohre 358, 360 können um Bolzen 148 zur Einstellung der maximalen Federbeanspruchung gedreht werden.

.Ler Torsionsstab 356 wird von den beiden rohrförmigen Torsionsgehäusen 358, 360 getragen. Diese bestehen aus Stahl und haben an ihren inneren Enden feststehende Trag- und Klemmplatten 372, 3*7,4 angeschweißt. Die Platten 372, 374 besitzen Bohrungen 376, die die Hauptantriebswelle 148 des Schalterkopfes 28 aufnehmen. Die Torsionsfeder 350 kann deshalb um die Hauptwelle 148 des Schalterkopfes 28 innerhalb gewisser, später beschriebener Grenzen gedreht werden. Die Klemmplatten 372, 374 sind in ihrer Lage mit geringem Spiel mit Hilfe des Bolzens 378 einstellbar. Nach der Einstellung sind die Teile im Hahmen 139 durch zwei

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BAD

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Bolzen 580, 382' festgehalten.' Dies gestattet eine Steuerung der' von· der Feder ausgeübten maximalen Kraft.

Zusätzlich besitzen die Tragplatten 372, 374, wie in Fig. 10 gezeigt, Öffnungen 384» um mit einem Spiel in der Größenordnung von 1 mm einen feststehenden Bolzen 386 aufzunehmen, der in Bohrungen des Hauptrahmens 139 gehalten ist. IDine einstellbare Schraube 388, die sich durch den zentral angeordneten Torsionshebol 354 erstreckt, drückt gegen den Bolzen 386, um eine Einstellung der Anfangstorsion oder Belastung des Torsions skates zu ermöglichen. Die Stellschraube 388 stützt sich gewöhnlich nur leicht gegen den Bolzen 386, um lediglich ein Spiel bei der Bewegung aufzunehmen.

Wenn der Schalter in die Einschaltstellung gebracht v/ird, wird der Hobel 354 in bezug auf die Gehäuse 358, 360 gedreht, und die großen Öffnungen 384 ermöglichen eine Drehung des Hebels 354, während der Bolzen 386 in den Gehäusen 358, 360 fest stehen bleibt. Wieweit der Bolzen 386 durch die Löcher 384 bewegt wird, hängt davon ab, wieweit der Hebel 354 durch, die nach unten gerichtete Bewegung der vertikalen Betätigungsstange 134 gedreht v/ird, und von der Lage, in der die Gehäuse 358, 360 im Kahmen 139 gehalten werden. Der Bolzen 386 ist nicht dazu gedacht, einen Anschlag für die Feder 350 zu bilden. Deshalb sollte stets ein Spiel innerhalb der Löcher 384 vorhanden sein.

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Un^- sicherzustellen, daß sich die'drehbare Kontaktbrücke 38 stets in die völlig geöffnete Stellung bewegt, ist eine zusätzliche Vorspannfeder 390 vorgesehen (Pig. 9)· Diese umfaßt eine Druckfeder 392, die zwischen einen Pedersitz 394 und einen zugehörigen beweglichen Pedersitz 396 eingesetzt ist und durch eine Stange 398 mit einem Antriebsarm 138e de3 Hauptbetätxgungshebels 138 durch .einen Gelenkbolzen 402 gekoppelt ist, wie in der Fig. 9 näher dargestellt ist. Als Ergebnis erhält-man, daß während des Anfangs der Ausschaltbewegung die Torsionsfeder 350 eine sehr große anfängliche Ausschaltkraft liefert. Diese wird durch die Vorspannfeder 390 unterstützt, die während des gesamten Schalthubes wirkt, un die volle Kontaktbewegung sicherzustellen.

Widerstandseinrichtung zum Dämpfen von Überspannungen beim Einschalten.

Bei dem Druckgasschalter nach der Erfindung v/erden Widerstände weder zur Steuerung des Anstiegs der wiederkehrenden Spannung noch als Unterstützung bei der Unterbrechung von Ladestiömen benötigt, 3s wurde jedoch festgestellt, daß beim Einschalten Widerstände dazu dienen können, Schaltüberspannungen auf kleineren Werten als das DoppeLte der normalen Leiterspannung zu halten. Das Einschalten solcher Widerstände macht es möglich',

die Systemisolation auf den für Gev/itterüberspannungen benötigten Pegel zu verringern.

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WE-CasG 3?

J)ao Schalten einer unbelasteten Übertragungsleitung durch einen Leistungsschalter kann Überspannungen von einer Größe bis zum Hehrfachen der normalen Leitererdspannung (Scheitelwert) hervorrufen= Falls diese Spannungen groß genug sind, um einen Zusammenbruch der Isolation zu verursachen, ergibt sich ein Leitererdkurzschluß. Solche Fehler können nur dadurch verhindert v/erden, daß entweder die Isolation der Leitung angemessen hoch gewählt v/ird oder daß die vom Leistungsschalter hervorgerufenen Überspannungen unterhalb eines Wertes gehalten werden, der von der Systemioolation gehalten wird. Bei Spannungen bis 230 kV sind Schaltüborspannungen im allgemeinen kein ernstea Problem. Für Spannungen von 500 kV stellen sie jedoch einen ernst au nehmenden Faktor dar, weil sie Größenordnungen erreichen, die dazu führen, daß sie mehr Fehler auf einer Leitung hervorrufen als natürliche Gewitterüberspannungen. JiG Kosten einer 500 kV-Leitung hängen zu einem beträchtlichen Maße von der erforderlichen dielektrischen Festigkeit ab. Eine Vergrößerung der dielektrischen Festigkeit ist nur möglich.durch eine Vergrößerung der Isolatorlänge, eine Vergrößerung der Abstände der Leiter gegenüber den Masten, höhere Maaten und größere Y/egerechte. Infolgedessen ist die Bedeutung eines Leistungsschalters, der keine hohen Überspannungen verursacht, für 500 kV und höhere Spannungen sehr groß.

Die durch Schalten verursachten Überspannungen können entweder bein Ausschalten des Stromkreises oder beim Einschalten desselben entstehen= Sie werden als Teil des Sinschwingvorganges hervorgerufen, der in diesen beiden Fällen vorliegt. Beim Ausschalten erzeugt der Leistungsschalter keine nennenswerten Überspannungen,

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V/E-Gase 34 561

wenn er den Stromkreis im Augenblick des normalen Stromnulldurchganges unterbricht und die dielektrische Festigkeit des . Leistungsschalters ausreicht, den Lichtbogen an Hückzündungen ■ im Leistungsschalter zu hindern. Zwar können unter diesen Umständen geringe Überspannungen erzeugt v/erden. Diese sind das Ergebnis der aufeinander folgenden Löschung der Pole des Leistungsachalters und der kapazitiven Kopplung zwischen den Leitern der Übertragungsleitung. So läßt z.B. der erstlöschende Pol die Leitung mit einer Ladung von annähernd der normalen Lei-, tererdspannung zurück. Das entfernte Ende der Leitung kann aufgrund des Ferranti-Effektes ein etwas höheres Potential als der Punkt der Leitung haben, an dem geschaltet wird.

Die auf der Leitung befindliche Ladung versucht für den Fall, daß der Leistungsochalter den Stromkreis im Stromnulldurchgang unterbricht, sich über die Länge der Leitung gleichmäßig zu verteilen. Dies kann eine kleine Erhöhung der Spannung an den Klemmen des Leistungsschalters hervorrufen. Zusätzlich ergibt ,die Kopplung zwischen der abgetrennten Leitung und den beiden Phasen, die noch erregt sind, eine nach der Formel 1-cos<*3t verlaufende Änderung der Leiterspannung. Im Laufe der folgenden 60° ergibt sich ein Anstieg der Spannung der abgeschalteten Leitung wegen der Kopplung mit den beiden anderen Phasen. Falls

ο
eine Phase 60 nach der ersten unterbrochen wird, bleibt die dritte Phase für annäheriid weitere 60° erregt, bevor sie abges3haltet wird. Die unter diesen Umständen hervorgerufenen Spannungen sind jedoch nicht zu groß und bedeuten keine bemerkenswerte Überbeanspruchung der Isolation der·Leitung.

0 0 9 8 2 3/QAl 1

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Falls jedoch das Ausschalten des Leistungssehalters v/egen eines Lei.tererdfehJLers einer der Leitungen erfolgt, kann eine Verlagerung des Sternpunktes dazu führen, daß die Spannung der anderen zv/ei Leiter um einen bestimmten Betrag höher ist als die normale Leitererdspannung. Auch in diesen Fällen v/ird der Strom in einem normalen Stromdurchgang für die Spannung unterbrochen, die dem Leiter aufgedrückt wird, und die Leitungen können ein um einen bestimmten Betrag höheres Potential als normal beibehalten. Wenn dann der Schalter automatisch innei\halb weniger Perioden wieder eingeschaltet v/ird, kann die Spannung am Schalter bei der Wiederherstellung des Stromkreises der fehlerfreien Leiter in der Größenordnung des 2 1/2-fachen der normalen Leitererdspannung liegen. Unter diesen Umständen, und zwar für die ungünstigöte denkbare Kombination des.Einschaltens der drei Kreise, können sich auf diesen Leitern Spannungen bis zum 3- und 4-fachen der normalen Leitererdspannung entwickeln.

Es wurde jedoch gefunden, daß die Spannungen begrenzt werden können, die durch Schaltüberspannungen hervorgerufen werden können, wenn ein Leistungsschalter eine unerregte Leitung einschaltet oder auf eine Leitung schaltet, die Itestladungen als Ergebnis einer vorangegangenen Ausschaltung aufweist*. Diese Überspannungen, sind in erster Linie durch das Zusammenwirken der Kapazitäten der Leitung mit der Induktivität der Stromquelle verursacht. Dies ergibt einen Schwingungszustand, wenn die Leitungslänge sehr kurz ist, und die Leitungskapazität wirkt wie eine konzentrierte Kapazität, i^lls die Leitung eine be-

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deutende Länge hat, sorgen die verteilte Induktivität und Kapazität gegen Erdo dafür, daß die Leitung nicht wie eine einfache Kapazität gegen Erde erscheint, sondern als Widerstand während der Zeit, die eine Wanderwelle benötigt, um über die Leitung zum offenen Ende und zurück zu v/andern. V/eil die verteilte Induktivität und Kapazität ähnlich wie ein V/iderstand gegen Erde in dieser Zeit wirkt, iot es üblich, diese Eigenschaft der Leitung als Y/ellenwiderstand zu bezeichnen. Dieser Wert des Widerstandes hängt, wie gesagt, von der Induktivität und Kapazität «

ab. Es wurde jedoch gefunden, daß für Leitungen mit 3infachleitern der Wellenwiderstand ungefähr 400 Ohm beträgt und für Leitungen mit Mehrfach- oder Bündelleitern der Wellenwiderstand kleiner ist, beispielsweise 270 bis 300 0hm beträgt.

Me Schaltüberspannungswelle, die der Leitung aufgedrückt wird und auf dieser zum offenen Ende wandert, ist für den Fall eines einfachen Leistungsschalters gleich dem Wert der Spannung an dem Pol in dem Augenblick, in dem der Vorüberschlagslichtbogen zwischen den Kontakten jenes Poles entsteht. Dies wäre normalerweise ungefähr der Scheitelwert der Spannung. Die Wanderwelle wandert an das Ende der Leitung mit ungefähr Lichtgeschwindigkeit und kehrt dann zurück. [tatsächlich fließt ein Strom in die Leitung, der diese auf den Scheitelwert der Spannung auflädt. Dieser Strom setzt sich fort, wenn die Wanderwolle zum Ende der Leitung fortschreitet. Am offenen Ende der Leitung kann dieser Strom nicht langer fließen, aber die in der Induktivität der Leitung gespeicherte Energie versucht den Strora,

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fluß aufrechtzuerhalten. Infolgedessen wird die Spannung am Ende , der Leitung verdoppelt. Sie beginnt alo Wanden/eile mit einem Scheitelwert zurückzuwandern, der gleich dem Doppelten der normalen Leitorerdapannung ist. j)iese Wanderv/elle kommt zurück zum Leistungsschalter. Wie früher bemerkt, kann die kapazitive Kopplung zwischen den drei Leitern einer Leitung und die aufeinanderfolgende Wirkung der drei Pole, was möglicherweise durch die von Spannungen hervorgerufenen Durchschlage zu etwas unterschiedlichen Zeiten veranlaßt wird, eine höhere Leiterc-rlspannung als den doppelten normalen Wort ergeben.

Wenn eine Restladung auf der Leitung liegt, ist die Änderung der Leiteropannung, die durch die Wanderwelle erzeugt wird, sogar noch größer. Infolgedessen wird eine höhere Spannung hervorgerufen, wenn die Wanderwelle am ünde der Leitung reflektiert wird.

Dieses Phänomen kann die Spannung bis zum 3- oder 4-fachen der normalen Erdspannung steigern. Es wurde jedoch gefunden, daß, wenn die Leitung erregt ist, indem sie nicht direkt mit der Sammelschiiio der Stromquelle, sondern mit dieser über einen Widerstand im Leistungsschalter verbunden ist, die Größe der V/anderwelle verringert wird. Sie ist dann gleich der Größe der Spannung über dem Schalter in dem Augenblick, in dem der Vorüberschlagslichtbogen entsteht, multipliziert mit einem Paktor, der gleich dem Wellenwiderstand der Leitung dividiert durch die Summe des Wellenwiderstandes der Leitung und des Widerstandes im Stromkreis ist. Wenn z.B. diese beiden Widerstände gleich sind, ist die Größe der

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8?

der Spannungsv/ello, die die Leitung entlang wandert, gleich der

Hülfte der Differenz zwischen dem Potential der Leitung und dem Potential der Spannungsq.ueJ.lenschiene. Palis die Leitung kurz· ist und keine bedeutende zyklische Änderung in der Größe der Speisespannung auftritt, kommt die Wanderwelle, die sich am entfernten Ende der Leitung verdoppelt hat und zur Spannungoquelle zurückkehrt, mit den gleichen oder nahezu gleichen Wert an, wie die Spannung der Schiene. Sie unterscheidet sich von der Schionenspannung nur durch die Verflachung der Wanderwelle und , durch die Änderung der Schienenspannung, die in der Zeit erfolgt, in der die Welle zum offenen Ende der Leitung und zurück wandert ο

/.uf der Grundlage einer Leitung mit einem einfachen Leiter kann man die Spannungen berechnen, die auf der Leitung als Ergebnis einer Speisung durch eine Schiene auftreten wurden, und zwar

Zustand oder ein entweder in bezug aufeinen normalerweise geerdeten/Potential, das sich von einer Restladung ergibt. Ss wurde gefunden, daß es durch eine Änderung der Größe des Widerstandes, der im Leistungsschalter verwendet wirdι möglich iot, die Spannungen zu berechnen, die der Leitung aufgedrückt v/erden würden,falls der Leistungsschalter mit Widerständen verschiedener Größe ausgerüstet wäre. In allgemeinen sollte der Widerstand während 1 1/2 Perioden im Stromkreis verbleiben und dann kurzgeschlossen v/erden.

Kormale Übertragungsleitungen sind jedoch nicht ganz ,so einfach wie die diskutierten Zustände, und die Leitungen besitzen eine Kopplung zwischen den Phasen. Die Pole schalten zu verschiedenen

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Zeitpunkten der'Spannungskurve ein und die Stromquelle hat keine Nullimpedanz» Um diese verschiedenen Paktoren in Kechnung zu stellen, wurden Untersuchungen mit Analogrechnern vorgenommen, die die Kennlinien spezifischer Übertragungsleitungen und spezifischer Sammelschienen verwenden. Die Operatoren der Hechengeräte haben die Folge des üinschaltens der Phasen gesteuert» Dadurch ist ea möglich, mit einer sehr kurzen I3in~ stellperiode die ungünstigsten Schaltkombinationen zu bestimmen» Bei einer solchen Untersuchung wurden die folgenden Daten für eine 500 kV-Leitung von 160 km Länge erhalten» Die höchste Spannung wurde an Speiseende der Leitung festgestellt. Sie wurde als bezogener V/ert angegeben. Bezugspunkt war die tatsächliche Spannung gegen Erde, dividiert durch die normale Spitzenspannung gegen Erde, Die Daten sind in der folgenden Tabelle aufgeführt

Spannungsmaximum am Speise— Überspannungen begren-

ä^l£iiWJ zender V/iderstand_

Null	0hm
2400	11
1800	11
1200	11
900	Il
600	Il
300	Il
225	Il
150

3,2 2,1 2,1 1,9 1,7 1,5 1,4 1,7 2,1

Äh2iliehe Daten wurden für eine Leitung von 560 km Länge wie folgt ermittelt:

2,8 2,5 2,2 2,0 1,6 1,9

	Null	0hm
	1800	Il
	1200	Il
	600	Il
	300	Il
	150
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Eo wurde fe3tgeateilt, daß die optimalen Bedingungen vorlagen, wenn der Wert des Widerstandes, der durch den Leistungsschalter eingeschaltet wurde, ungefähr gleich dem 300 Ohm betragenden Wellenwiderstand der Leitung ,war. Es iöt jedoch festzuhalten, daß, falls der Wellenwiderstand in seinem Wert weiter verringert wird, die Wirkung auf die Übers pannungs\/ellcn, die die Leitung ursprünglich entlang wandern, geringer und geringer wird, und daß für den Pail, daß der Widerstand Null ist, die gleichen Bedingungen vorliegen, wie sie zu Beginn der Tabelle angegeben sind. In anderen Worten, die an der Spitze der Tabelle angegebenen Bedingungen liegen für den Fall vor, daß der Widerstand entweder den Wert "Null"oder "Unendlich" hat.

Die Leistung, die im-Widerstand frei wird, hängt von dem Quadrat der Spannung ab, die am Widerstand auftritt, dividiert durch den Wert des Widerstandes. Die freiwerdende Energie ist gleich dieser Leistung, multipliziert mit der Zeit, wälrjnd der der Widerstand im Stromkreis liegt. Der Spannungsfall und der Widerstand sind jedoch nicht unabhängige Variable. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Wert des Widerstandes in Leistungsschalter ungefähr gleich dem Wert der ohmschen Komponente des Wellenwiderstandes ist.

e = Spannungsfall am, Widerstand

H = Einschaltwiderstand

fi_ = Wellenwiderstand der Leitung

E = Potentialdifferenz am Schalter - beim Einschalten.

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Leistung = e

"Ti"

H = k K₈

_ E R _ E k K _E k K«™IL I)T+" VWl ΪΓ+Τ

Leistung e = ο (k )_

Jicse Gleichungen sind dadurch etwas zu stark vereinfacht, daß sic von der Voraussetzung einer starren Speisespannung und einer einfachen Leitung ausgehen, die von dieser Speisespannung gespeist wird.

Ausgedehnte Untersuchungen mit Analogrechnern sind erforderlich, un die Wirkungen des Wellenv/iderstandes der Längen der Leitung, der Zeitpunkte, zu denen die Widerstände eingeschaltet werden, die Längen der zu schaltenden Leitungen und der Impedanzen der Stromquelle zu seigen. Bin Beispiel für Ergebnisse, die bei der Berücksichtigung dieser Faktoren erhalten v/erden, sind in Pig. 34 dargestellt.

In allgemeinen ergibt ein zu kleiner Widerstand eine hohe Spannung, da er nur geringen Einfluß auf die Größe der ursprünglichen Spannungs\/elle hat, die die Leitung entlang wandert. Ein zu hoher Widerstand ergibt eine hohe Spannungswelle, wenn er kurzgeschlossen wird. Zv/ischen diesen beiden Werten liegt ein Optimum. Die Kurven in Pig. 34 zeigen aber, daß sich dieses Optimum mit der Impedanz der Spannungsqi.3lle ändert, die durch die Größe des Sammel-

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schienenfehlers dargesLellv iot, und mit dor Länge der Leitung, die die in einer geladenen Leitung gespeicherte Energie beeinflußt, sowie mit der Zeit,, die eine Wolle braucht, um die Lei¹-tung zu passieren und zurückzukehren. Die Kurven sind für den Zustand gezeigt, der /jach der Unterbrechung eines einphasigen Fehlers vorliegt, and für die soforti/je Wiedereinschaltung, bevor die ile'-stladungen der fehlerfreien Leitungen abgeleitet v/erden können.

Aus den vorstehenden Beispielen kann gezeigt werden, daß der optimale Widerstand für die Verwendung in dem Leistungsschalter im Bereich von einem Wort liogt, der etwa gleich dem Wellenwiderstand ist, bis zu einen Wert von ungefähr dem 1 .1/2-fachen, des Wellenwiderstandes. Die obere Grenze ist etwas weniger kritisch. Die Wahl des Widerstandes sollte eher auf der hohen Seite liegen als auf der unteren Seite, v/eil sie in diesem Bereich weniger kritisch ist und weil die im Widerstand freiwerdende Energie kleiner ist.

Um die Überspannung auf der Leitung beim Einschalten des Leistungsschalters 10 auf einen Wert zu begrenzen, der nur wenig höher liegt als die vorgenannten, z.B. auf das 0,8-fache der bezogenen Schoitelwertspannung, sollte, wie gefunden wurde, der Wert des Sinschaltv/iderstandes it für jeden der Pole Λ, Β oder C in den Bereich vom 1- bis 1,3-fachen des Wellenwiderstandes der erregten Leitung fallen. Falls eine größere Überspannung zulässig ist, beispielsweise in der Größenordnung vom 2-fachen der bezogenen Scheitelwertspannung, so kann der üJiri-

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schaltwiderstand in einem größeren Bereich fallen, dessen Grenzen bcispiolsueise vom 0,9-fachen des Wellenwiderstandes bis zum 1,5-fachen des 'Wellenwiderstandes der erregten Leitung reichen. Schließlich ist für den Fall, daß eine Überspannung vom 2,5-fachen der bezogenen Scheitelwortspannung möglich ist, der Bereich noch vielter begrenzt. Er reicht vom 0,65- bis zum 2,7-fachen des We .Ilenwider Standes der Leitung«

Unter besonderem Bezug auf die Fig. 12, ¹3 und 33 ist festzustellen,, daß zwei in Heihe geschaltete Einschaltwiderstandsanordnungen 404 jedem Schalterkopf 28 zugeordnet sind. Jeder Einschaltwiderstand 404 besteht aus vier mechanisch parallelen Widerstandseinheiten 406, die durch radial nach außen verlaufende Isolierstoffstreifen 408 von einem feststehenden Kragen oder einem Hing 410 gehalten werden, der in der Nähe des inneren Endes des Führungsbolzens 48 jeder Durchführung 50 durch Schrauben und Klemmen befestigt ist. Wie in Fig. 2 näher gezeigt ist, sind die mechanisch parallelen Widerstandseinheiten 406 am Umfang des Tragkragens 110 angeordnet, um eine breite Abstrah lung der Viarme zu erhalten, ein Minimum an Kaum zu erfordern und die elektrisch notwendigen Abstände zu erhalten, da alle vier Uiderstandseinheiten 406 elektrisch in Heihe geschaltet sind.

Die V/iderstandseinheiten 406 bestehen aus parallelen Widerstandsstangen 412, die zwischen zwei leitenden Platten 414, gehalten sind. Die Platten sind mit Hilfe von Isolierstoff-

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abstandsstangen 418 mit Abstand voneinander gehalten. Das eine Ende 418a dieser Stangen ist am Federsitz 414 durch Schrauben befestigt, i)as andere Ende ist mit einer Mutter 420 festgeklemmt, Wie in Fig..12A näher dargestellt ist, besitzt der leitende Federsitz 414 Ausnehmungen 422 und 424. .Diese Ausnehmungen dienen dazu, unter dem Einfluß des Federdruckes die parallel angeordneten V/iderstandsstangen 412 aufzunehmen und in ihrer Lage zu halten. Druckfedern 426 sorgen für den erforderlichen Kontaktdruck der V/iderstandsstangen 412. «

jjie V/iderstandsstangen 412 können aus einer geformten Kohlenstoff mischung bestehen, v/ie an sich bekannt ist. Sie v/erden durch V/iderstandsteller 416 in der richtigen Lage gehalten, die durch Ausnehmungen 428 (Fig. 13) ähnlich den Ausnehmungen 422 gebildet werden.

Me vier einzelnen V/iderstandseinheiten 406, die jeweils aus einem V/iderstandssitz 416, sechs parallelen V/iderstandsstangen oder Elementen 412 und einem passenden Federsita 414 bestehen, sind elektrisch in üeihe geschaltet. Dies geschieht durch Verbindungsstücke 430 zwischen den einzelnen V/iderstandseinheiten 406 ο Das eine Ende der V/iderstandseinheit 406 ist elektrisch mit dem feststehenden Schaltstück 44₅ das andere Ende mit feststehenden V/iderstandsschaltstücken 432 verbunden. Die Konstruktion ist so gewählt, daß beim Einschalten, wenn die V/iderstände 240 beansprucht werden, das feststehende Widerstands -

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schaltstück 432 in Berührung mit dem beweglichen V/iderstandaschaltatück 434 gelangt, das an dem äußeren Ende des Schaltarras 38 gelegen ist, so daß der V/iderstandsstromkrei3 geschlossen wird, bevor die Kontaktberührung zwischen dem Haupt- und dem beweglichen Schaltstück 42, 44 erfolgt. Vorzugsweise ist mit dem feststehenden Widerstandsschaltstück 432 ein Totpunktgelcnk 436 verbunden, so daß beim Ausschalten Trägheitswirkungen in der V/eise zustande kommen, daß die Widerstandsschaltstücke 432 bein Ausschalten vor der Trennung der beweglichen und der Hauptschaltstücke 42, 44 geöffnet werden. Als Ergebnis erhält man, daß der oiinschaltwiderstand 240 nur beim Einschalten in den Stromkreis eingeführt wird und nicht beim Ausschalten.

In einzelnen besteht das feststehende Widerstandsschaltstück 432 aus einem Kontakt mit federnden, gebogenen, gespaltenen Fingern und zwei mit Abstand angeordneten einstücken Ohren 438, dio Bohrungen 440 zur gelenkigen Lagerung aufweisen.

Ein Gelenkbolzen 442 erstreckt sich durch die genannten Bohrungen 440 in den mit Abstand angeordneten Ohren und trägt gelenkig eine Federführung 444. Die Federführung 444 umfaßt teleskopartig einen Federführungsbolzen 446 mit einem Kopfteil 448, der als Federteller für eine Druckfeder 450 wirkt.

Das feststehende Widerstandsschaltstück 432 besitzt zusätzlich zv/ei mit Abstand voneinander angeordnete einstückige Ohren 452 mit Gelonklöchern zur Aufnahme eines Gelenkbolzens 454, dessen Enden in Gelenkausnehmungen gelagert sind, die von einer im wesent-

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WE-Case

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lichen gabiigen Schirmanordnung 456 vorgesehen sind. Die Schirmanordnung 13t mit Hilfe von Bolzen 458 an dem oberen Widerstandssitz 416 befestigt, wie in Fig. 12 zu sehen ist. Sie sorgt zusätzlich für Löcher zur Aufnahme eines Gelenkbolzens 460, der in einer Ausnehmung 462 des Kopfteiles 448 des Federführungsbolzens 456 gelagert ist.

Aus den Vorstehenden v/ird ersichtlich, daß das Kniegelenk 436 die Gelenkglieder T-, T₂ umfaßt, die in Richtung einer Totpunktlage in der Einschaltstellung bewegt v/ei'den, wie durch die gestrichelte Linie 464 in Fig. 13 dargestellt ist. Man erreicht dadurch, daß Massenträgheitswirkungen ins Spiel gebracht v/erden und wogen der außerordentlich schnellen Ausschaltdrehung· der Kontaktbrücke 38 sich die Widerstandsschaltstücke 432 trennen, während die Hauptschaltbrücke 42, 44 noch in Berührung stehen. Mithin wird der Widerstandskreis bei der Ausschaltbewegung des Leistungsschalters 10 sofort geöffnet und der Widerstand liegt nicht in Reihe mit dem Stromkreis.

Wie in Fig. 12 deutlich dargestellt, ist die Schirraanordnung 456 um den feststehenden Widerstandskontakt 432 herum angeordnet, um die Möglichkeit eines Überschlages zwischen dem Widerstandskontakt 432 und dem äußeren Widerstandsteil des Hauptgehäuses 28 zu verringern.

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Jfi9Q98.5

Die Vervrendung von Kondensatoren zur Spannungsverteilung zwischen den Schaltstrecken eines Leistungsschal*ers mit Mehrfachunterbrechung.

In einen Leistungsschalter mit Mehrfachunterbrechung verteilt sich di.e an den Klemmen des Schalterpoles Aj B oder G liegende Spannung normalerweise nicht gleichmäßig auf die in lieihe liegenden Schaltstellen ο V/enn der Schalter so gebaut werden könnte, daß die Kapazitäten über die einzelnen Schaltstrecken alle gleich wären und daß die. Kapazitäten nach Erde von den leitenden Teilen zwischen den Schaltstrecken vernachlässigbar wären, würde eine lieihenschaltung gleicher Kondensatoren zwischen die verschiedenen Potentiale zu schalten sein, und die angelegte Spannung würde gleich sein. Auf diese V/eise könnte eine gleichmäßige Spannungsverteilung erhalten werden. In einem praktischen Leistungsschalter sind jedoch die Kapazitäten über die . Schaltstellen nicht so groß in bezug auf die Kapazitäten gegen Erde, daß die Kapazitäten gegen Erde vernachlässigt werden können. Durch Vergrößern der Kapazitäten an den Untei^abrechungsstellen durch Hinzufügen von Kondensatoren können die Kapazitäten gegen Erdo verhältnismäßig weniger wirksam gemacht werden und die Spannungsverteilung nähert sich der Gleichförmigkeit» Um jedoch eine näherungsweise gleichförmige Verteilung über die Schaltdtrecke in dieser Weise zu erhalten, ist der Zusatz sehr großer Kondensatoren erforderlich.

Eine ungleichförmige Verteilung kleiner Kondensatoren parallel zu den Unterbrechungsstellen kann dazu dienen, die Spannungs-

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Verteilung zu verbessern, obgleich sie nicht gleichförmig gemacht wird. Leistungsschalter können Fehler auf beiden Seiten erfahren und müssen infolgedessen symmetrisch oder näherungsweise symmetrisch sein, so daß sie in der gleichen V/eise unabhängig davon ansprechen, welche Klemme erregt ist und welche Klemme an Erde liegt. Da die maximale Spannung am Schalter in der Nähe derjenigen Klemme aufzutreten pflegt, die erregt ist, ist es möglich, die maximale Spannung eines beliebigen Schalters dadurch zu verringern, daß ein größerer Kondensator parallel zu den Unterbrechungsstellen an den Enden geschaltet wird. Im Falle eines Leistungsschalters mit Vierfachunterbrechung sollten die beiden Endunterbrechungsstellen eines Polos eine größere Kapazität parallel geschaltet bekommen als die beiden inneren Unterbrechungsstellen. Im Falle eines Leistungsschalters mit sechs Untcrbrechungsstellen können die beiden Unterbrechungsstellen an den Enden die größten Kondensatoren parallel geschaltet beko.ir.e.. u.ta die zweite und fünfte Unterbrechungsstelle könnte mit Kondensatoren geringerer Größe versehen v/erden, während noch kleinere Kondensatoren parallel zu der dritten und vierten Unterbrechungsstelle geschaltet v/erden. Die relativen Werte der Kondensatoren hängen von den relativen Kapazitäten der einzelnen Unterbrechungsstellen und zwischen den Unterbreehungsstellen und Erde ab.

Für einen Schalterpol mit sechs Unterbrechungsstellen in Keihe beträgt die berechnete Spannungsverteilung ohne Kondensatoren 67,2} 17,8; 10,1} 2,7} 1,6 und 0,6 $>. Die am höchsten bean-

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spruchto Schaltstrecke ist also mit dem Vierfachen des Durchschnittswertes der sechs Unterbrechungsstellen beansprucht. Durch die Anbringung von· Kondensatoren parallel zu den sechs Unterbrechungsstellen mit höheren Kapazitätswerten an den beiden Endunterbrechungsstellen im Vergleich zu den anderen wurde die Spannungsverteilung auf gemessene Werte von 20,5? 19,5» 18,Oj 15»4; 15,0 und 11,6 # verbessert. Bei diesen Schaltor wird die an höchsten beanspruchte Unterbrechungsstelle nur noch mit dem 1,23-fachen des Durchschnittswertes der sechs Unterbrechungsstellen beansprucht.

Bei dem Schalter nach der Erfindung können die Kondens.atoren 466 innerhalb des Schalterkopfes 28 angebracht werden, wo sie mit einem umgebenden Isoliermittel und einem Schutz gegen Wetter versehen sind. Sie können aus mehreren Kondensatorstangen 468 zusammengesetzt sein, die elektrisch priailel zwischen die inneren Enden der Durchführungen 50 an einer gebogenen leitenden Platte 470 und dem metallischen Gehäuse 28 angebracht sind, wie bei 472 (3?ig. 3) dargestellt ist, so daß aede der Unterbrechungsstellen eine Impedanz aur Spannungsverteilung parallel geschaltet bekommt. Als Beispiel wird erwähnt, daß Kondensatoren von 900 ρ Ρ parallel zu der äußeren Unterbrechungsstelle und nur 700 ρ Ρ als Parallelimpedanz zur Steuerung der mittleren Unterbrechungsstelle vorgesehen sind, wie klar aus der Pig. 31 zu e^se hen ist. Weiterhin zeigt Pig. 1, daß für den Pail, daß C₂ nicht gleich G₅ ist, die folgenden Bedingungen, eingehalten werden sollen:

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C₁ = C ¹ 6

C₂

C₄

Das Gassyste.il

Der Druckgasschalter 10 nach der Erfindung kann, allgemein gesprochen, mit jedem geeigneten Ho'ehdruckgas arbeiten. Vorzugsweise wird jedoch ein sehr wirksames Gas, z.B. Schwefelhexafluorid (SFg)-Gas 202 verwendet, das unter einem hohen Druck von beispielsweise 16,8 at steht. Der Niederdruck, der in der Schaltkammer 28 und in den Isolierstoffsäulen 22 herrscht,· beträgt im wesentlichen 3at. Wie bei solchen Schaltern üblich ist, sorgt vorzugsweise ein nicht dargestellter Kompressor für die Verdichtung des Wiederdruckgases 202 auf den erforderlichen Hochdruck, bei dem das Gas in dem längs verlaufenden Hauptbehälter 18 gespeichert wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird ersichtlich, daß ein verbesserter und vereinfachter Hochspannungs-Druckgasleistungeschalter 10 geschaffen wurde, der duich die Verwendung einer aus Elementen zusammengesetzten Konstruktion leicht hohen Nennspannungen angepaßt werden kann. Pur 500 kV sind beispielsweise drei Schalterköpfe 28 vorgesehen, für höhere Spannungen können weitere Schal- , terköpfe 28 vorgesehen werden, z.B. könnten für 700 kV vier Schalterköpfe und entsprechend längere Isoliersäulen 22 erforderlioh

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sein. 345 kV-Schalter können mit zwei Schalterköpfen 28 auf entsprechend kurieren Isoliersäulen 22 auskommen.

Die Verwendung der einzelnen Schalterköpfe 26 gestattet mithin, daß der· Leistungsschalter 10 einem weiten Spannungsbereich von beispielsweise 345 bis 700 kV und sogar noch mehr anpaßbar ist ο Es ist festzuhalters, daß die Schalterköpfe mit dem drehbaren Schaltarm 38 eine außerordentlich gedrungene Konstruktion ergeben j die eine schnelle· Schaltbev/egung möglich macht, so z.B. eine Zwei-Perioden-Schaltung. Dies kann mit einem Minimum an Trägheit der rotierenden Teile erreicht werden. Die Gasströmung bei der Unterbrechung wird in höchst v/irksamer Weise gesteuert, um eine sehr schnelle Unterbrechung gleichseitig an zwei in Heihe geschalteten Lichtbogen 46 zu erhalten* die in jedem der Schalterköpfe 28 gezogen werden«

Die verwendete Konstruktion hat ferner zur Folge, daß nicht etwa extrem hoch verdichtetes G-as von beispielsweise 70 at benötigt wird, wie das bei einigen anderen Schalterkonstruktionen erforderlich ist. Außerdem ermöglicht die Verwendung eines hochwirksamen Isolier- und Löschgases 202, wie z.B. Schwefelhexafluorid (SPg), die Abstände innerhalb der Schalterköpfe 28 auf einem Minimum zu halten und zusätzlich eine sehr schnelle Unterbrechung, ohne daß eine zweistufige Schaltung notwendig ist.

V/ie beschrieben wurde, ergibt die Verwendung des Ein3chaltwiderstandes H. nur beim Einschalthub des Schalters 10 eine Dämpfung

_BAD origin _0οβ82 j

m WE-Oase 34 5,6T

Hy

von Überspannungenj"die beim Einschalten der leitung aufgedrückt v/erden ο (Jleiciizeitig wird dadurch, daß der Widers band R beim Ausschalten nicht benutzt-wird,- die sonst erforderliche zweistufige Ausschaltbewegung vermieden» Dadurch ergibt sich eine außerordentlich schnelle völlige Öffnung des Stromkreises« Femer ist es dadurch nicht nötig, die größeren thermischen Beanspruchungen des Widerstandes 406 zu berücksichtigen, die beim Arbeiten während der Ausschaltbewegung auftreten würden,

Die Verwendung der Beschleunigungsfeder_s die bei der Erfindung als Torsionsstab 350 ausgebildet ist, ergibt eine außerordentlich hohe Anfangsbeschleunigung bei der Ausschaltbewegung mit einem "Minimum an Massenträgheit der beweglichen Teile, Schließlich ist festzuhalten!,-daß die besondere Ausbildung und Anordnung der iäinschaltwiderstände 404 eine raumsparende Anordnung und eine gute Ableitung der in den Widerständen erzeugten Wärme Möglich macht»

Die Änderung der Parallelkapazitäten an den einzelnen in tfeihe liegenden. Unterbrechuiigsstellen führt zu einer günstigen Spannungsverteilung auf die ITnterbrechungsstelle während der Ausschalbewögung des Leistungsschalters 10V

Zusammenfassend ist festzustellen., daß ein Leistungsschalter TO mit außerordentlich schneller Wirkungsweise erhalten wird, der in. der lage ist₅ mit ein^m Minimum an Wariungsarbeiten wegen seiner geringen Zahl beweglicher Teile der Kontaktanordnung 38 aus-

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zukommen. Die besondere Anordnung des Blasventils 188 in Verbin-• dung mit der Trag zapfen 184 ergibt eine sehr geringe Öffnungszeit, so daß der Gasstrom 202 schnell in den Bereich ZV/Ischen den Schaltstüclcen gelangen und den Stromkreis unterbrechen kann.

In der Endlage der AusschaltVev/egung des Leistungsschalters 10 v/erden nur die Kondensatoren 466 und die Durchführungen 50 durch die Spannung beansprucht. Zv/ischen den voneinander getrennten Kontakten 42, 44 ist eine offene Gasstrecke mit keinerlei Isolierstoff teilen, die einer Spannungsbeanspruchung unterliegen. Diese fatsache ist außerordentlich wichtig.

-^T Ans prüche
34 Figuren

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Claims

Pat ent ansprüche '

1. Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung in einer metallischen Schaltkammer, wobei für zwei in Reihe liegende Unterbrechungsstellen als gemeinsames bewegliches Schaltstück eine Kontaktbrücke Torgesehen ist, die in der Einschaltst ellung die Ton Durchführungen getragenen feststehenden Schalt stücke der beiden Unterbrechungsstellen verbindet, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden, an sich bekannten Merkmale:

1. Die Schaltkammer wird von einemjstützisolator getragen und weist Hochspannungspotential auf.

2. Die Kontaktbrücke ist an der Schaltkammer schwenkbar gelagert und hat das gleiche Potential wie die Schaltkammer.

3. Die Kontaktbrücke wird von einem durch den Stützisolator verlaufenden Antriebsglied aus Isolierstoff betätigt.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Antriebsglied ein Ventil (188) zur Steuerung einer Löschmittelströmung gekoppelt ist, die mit Hilfe der Kontaktbrücke (38) zu den beiden Unterbrechungsstellen (30) geführt wird,

3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2, mit einem unter hohem Druck stehenden Gas als Löschmittel, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltkammer (28) ein metallischerHochdruckbehälter (24) untergebracht ist, der mit der Schaltkammer (28) leitend νerbun-

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Neue Unterlagen (Art. 7 § ι Abs. 2 Nr. 1 satz 3 des Änderunosoes. v. 4.9.

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4*-Druckgasschalter nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß .der Hochdfuckbehälter (24) das Ventil (188) trägt.

' 5* Druckgasschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (188) in die Kontaktbrücke (38) ragt.

6. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktstellen (42) an den Enden der Kontaktbrücke rohrförmig ausgebildet sind und eine Auslaßöffnung für das Löschmittel bilden, das mit Hilfe τοη an der Kontaktbrücke (38) befestigten Isolierstoffdüsen (194) gegen den Lichtbogen gerichtet wird. '

7. Druckgasschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Schaltstücke (44) hohl ausgebildet sind und zusammen mit den beweglichen Schaltstücken (42) in an sich bekannter Weise Doppeldüsenanordnungen bilden.

8. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem feststehenden Schaltstück (44) ein Widerstandskontakt (432) zugeordnet ist, der mit der Kontaktbrücke (38) zusammenwirkt und mit dem feststehenden Schaltstück (44) über einen in der Schaltkammer angeordneten Widerstand (404) verbunden ist.

9. Druckgasschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tüderstand (404) einen Widerstandswert vom 0,9- bis 1,5-fachen, vorzugsweise vom 1,0- bis 1,3-fachen des Wellenwiderstandes der angeschlossenen Leitung aufweist.

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10. Druckgasschalter nach Anspruch 8 oder 9_f dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskontakt (432) beim Einschalten entgegen der Wirkung einer Feder (446) Tom beweglichen Schaltstück bewegbar angeordnet und in seiner Masse auf· die Federkraft so abgestimmt ist, daß er beim Ausschalten hinter dem beweglichen Schaltstück zurückbleibt.

11. Druckgasschalter nach .Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkammer (28) Impedanzen (466) zur Steuerung der SpannungsTerteilung enthält.

12. Druckgasschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den inneren Enden der Durchführungen (50) das eine Ende γόη Kondensatoren (468) befestigt ist, deren anderes Ende an der Schaltkammer (28) befestigt ist.

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