DE1800290U

DE1800290U - Hochspannungstrennschalter.

Info

Publication number: DE1800290U
Application number: DE1957S0024925
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1957-09-20
Filing date: 1957-09-20
Publication date: 1959-11-19

Description

Hochspannungstrennschalter

Beim Ein-und Ausschalten von elektrischen Schaltgeräten treten Funken auf, die hochfrequente Schwingungen erzeugen, die sich auf den Leitungen fortpflanzen. oder abgestrahlt werden. Durch die hochfrequenten Schwingungen werden in der Nähe des Schaltgerätes befindliche Hochfrequenzempfänger gestört. Um diese störungen zu vermeiden, hat man bei Schaltgeräten für niedrige Spannungen einen Kondensator vorgesehen, durch den der hochfrequente Strem kurzgeschlossen wird. Der Kondensator wid parallel zu der zu öffnenden Schaltstrecke gelegt und ist daher für die Betriebsspannung, für die das Schaltgerät ausgelegt ist, zu bemessen.
Beim Ein-und Ausschalten von Hochspannungstrennschaltern treten, obgleich die Einschaltung sowie die Unterbrechung des Stromkreises von einem Leistungsschalter durchgeführt wird, infolge der Kapazitäten der Leitungen hochfrequente Schwingungen erzeugende Funken Uh/Wck auf. Die Verwendung von Kondensatoren. ist aber, weil sie für die Betriebsspannung ausgelegt werden müssen, aus wirtschaftlichen Gründen bei Hochspannungstrennschaltern nicht möglich. Man hat deshalb bisher auf die EntsBrung von Hochspannungstrennschaltern verzichtet. Da jedoch in immer größerem Umfsng Hochfrequenz als Trägerfrequenz auf Hochspannungsleitungen zur Übertragung von Telephonie und Signalen für Schutzeinrichtungen und ähnliches verwendet wird, ist es zweckmäßig, auch bei Hochspannungstrennschaltern Mittel vorzusehen, die beim Ein-und Ausschalten des Trenn-

schalters Störungen der in der Nähe befindlichen Hochfrequenzemp-

fängervermeiden.

t'el 7e

Gemäß der tonnen beim Ein-und Ausschalten von Hochspan-

nungstrennschaltern Störungen in den benachbarten Hochfrequenzan-

lagen dadurch auf einfache Weise vermieden werden, daß mindestens

einem Schaltstück eine vorgeschobene Elektrode, 2. B. ein Vorkontakt, zugeordnet ist, die mit ihm über hochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel leitend verbunden ist. Zur Dämpfung der hochfrequenten Schwingungen können spannungsabängige oder spannungsunabhängige ohmsche Widerstände verwendet werden und zur Sperrung der hochfrequenten Schwingungen z. B. eine Drosselspule oder eine Parallelschaltung von Drosselspule und Kondensator. Da an dem spannungsabhängigen bzw. spannungsunabhängien ohmschen Widerstand oder der Drossel nur eine Spannung auftritt, die gleich dem Spannungsabfall an diesen Mitteln ist, ist die für sie erforderliche Isolation nicht für die Betriebsspannung des Trennschalters, sondern nur für einen Bruchteil derselben zu bemessen.

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Die Trennschalter gemäB der Erfinnsg können so ausgeführt werden,

daß nur einem Schaltstück oder beiden Schaltstücken eine vorge-

schobene Elektrode zugeordnet ist. Die vorgeschobene Elektrode

wird zweckmäßig als Vorkontakt ausgebildet, der mit dem entsprechenden Schaltstück über hochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel leitend verbunden ist. Der beim Öffnen und Schließen des Trennschalters auftretende flunke faßt auf dem Vorkontakt Fuß, so daß die hochfrequente Schwingungen dämpfenden bzw. sperrenden Mittel in den Schwingungskreis eingeschaltet werden. Nach erfolgtem Einschalten des Trennschalters sind diese Mittel über die Hauptschaltstrecke kurzgeschlossen und werden daher nicht vom Hauptstrom durchflossen.

In der Zeichnung sind in den Figuren 1 bis 5 Ausführungsbeispiele

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von Hochspannungstrennschaltern gemäß der au schematisch

dargestellt. Bei allen Schaltern sind die Schaltstücke in der Aus-

schaltstellung'gezeichnet. Für die gleichen Teile wurden dieselben

Bezugszeichen verwendet.
Die Figur 1 zeigt einen Trennschalter, dessen bewegliches Schalt-' stück während des Schaltvorganges eine Drehbewegung ausführt. Die als Vorkontakt ausgebildete vorgeschobene Elektrode ist dem feststehenden Schaltstück zugeordnet und mit diesem über hochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel leitend verbunden. Mit 1 und 2 sind zwei Isolatoren bezeichnet, die auf einem nichtdargestellten Tragrahmen befestigt sind. Auf dem Isolator 1 ist ein Lager 3 für das als Trennmesser ausgebildete bewegliche Schaltstück 4 und ein Anschlußstück 5 angebracht. Der Isolator 2 trägt das feststehende Schaltstück 6 und ein Anschlußstück 7. An dem Anschlußstück 5 ist die Leitung 8 und an dem Anschlußstück ? die Leitung 9 angeschlossen. Das Trennmesser 4 ist um einen im Lager 3 vorgesehenen Bolzen 10 drehbar gelagert. Dem feststehenden Schaltstück 6 ist eine als Vorkontakt ausgebildete vorgeschobene Elektrode 11 zugeordnet, die mit diesem über hochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel 12 leitend verbunden ist. Der Vorkontakt 11 ist so angeordnet und das Trennmesser 4 so breit ausge-

o

führt, daß das Trennmesser, nachdem es bereits mit dem feststehenden Schaltstück zur Berührung gekommen ist, den Vorkontakt 11 noch berührt. Der Schalter kann aber auch so ausgeführt werden, daß das Trennmesser beim Einschaltvorgang erst kurz, nachdem es den Vorkontakt 11 verlassen hat, mit seinem feststehenden Schaltstück 6 zur Berührung kommt. Der hierbei auftretende Funke ist so kurzzeitig, daß er keine Störungen bei den benachbarten hochfrequenzempfängern hervorruft.
Beim Einschaltvorgang wird das Trennmesser 4 im Uhrzeigersinn gedreht. Ein während des Einschaltvorganges auftretender Funke faßt auf dem dem Trennmesser 4 am nächsten gelegenen Vorkontakt 11 Fuß, der mit dem feststehenden Schaltstück 6 über hochfrequente Schwingungen dämpfende bzw. sperrende blitu 12 leitend verbunden ist. Die vom Funken ersgten Schwingungen werden durch die im Schwingkreis eingeschalteten Mittel 12 so stark gedämpft oder gesperrt, daß eine Störung der benachbarten Hochfrequenzempfänger nicht eintritt. Nachdem das Trennmesser 4 den Vorkontakt 11 berührt hat, erlischt der Funke. Durch die noch anhaltende Betätigung des Schalters wird das Trennmesser 4 mit seinem feststehenden Schaltstück 6 zum Eingriff gebracht, wodurch die hochfrequente Schwingungen dämpfenden bzw. sperrenden Mitte112 kurzgeschlossen werden. Beim Ausschaltvorgang wird das Trennmesser 4 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Hierbei verläßt das Trennmesser 4 zuerst-sein feststehendes Schaltstück 6 und hiernach den Vorkontakt 11. Ein bei der Trennung des Trennmessers 4 und des Vorkontaktes 11 erzeugter Funke kann gleichfalls keine Störung der benachbarten Hochfrequenzempfänger hervorrufen, da er auf dem mit dem feststehenden Schaltstück 6 über die hochfrequente Schwingungen dämpfenden oder sperrenden Mittel 12 verbundenen Vorkontakt 11 Fuß faßt, so daß die Mittel 12 imiden Schwingungskreis eingeschaltet sind.
Der in Figur 2 dargestellte Schalter unterscheidet sich von dem der Figur 1 dadurch, daß beiden Schaltstücken ein Vorkontakt, zugeordnet ist. Der dem Schaltstück 6 zugeordnete Vorkontakt ist mit 11 und der dem beweglichen schaltstück 4 zugeordnete Vorkontakt mit 11' bezeichnet. Der Vorkontakt 11 ist mit dem Schaltstück 6 über hochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel 12 und der Vorkontakt 11'ist mit dem Schaltstück 4 überhochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel 12'leitend verbunden.
Die Wirkungsweise des Trennschalters entspricht der des in Figur 1 dargestellten Schalters. Die Figur 3 zeigt einen Trennschalter mit zwei beweglichen Schaltstücken. Das bewegliche Schaltstück 4 ist genau. so wie beim Schalter nach Figur 1 und 2 an einem im Lager 3 vorgesehenen Bolzen 10 drehbarbefestigt. Das zweite mit 13 bezeichnete bewegliche Schaltstück ist um einen Bolzen 14 drehbar angeordnet, der in einem auf dem Isolator 1 angebrachten Lager 15 gelagert ist. Der Isolator 1 trägt wieder das Anschlußstück 5, an dem'die Leitung 8 und der Isolator 2 das Anschlußstück 7, an dem die Leitung 9 angeschlossen ist. Dem Anschlußstück 4 ist ein Vorkontakt 111 zugeordnet, der mit diesem über hochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel 12' leitend verbudnen ist und dem Schaltstück 13 ein Vorkontakt 11, der mit diesem über hochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel 12 leitend verbunden ist.
Beim Einschaltvorgang wird das Schaltstück 4 im Uhrzeigersinn und das Schaltstück 13. entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wodurch zuerst die Vorkontakte 11 und 11' einander genähert werden. Die durch, einen vor der Berührung der Vorkontakte zwischen diesen auftretenden Funken erzeugten Schwingungen werden durch die in den Schwingungskreis eingeschalteten Mittel 12 und 12' so stark gedämpft oder gesperrt, daß eine Beeinflussung der benachbarten Hochfrequenzempfänger nicht eintritt. Bei der weiteren Einschaltbewegung kommen zuerst. die Vorkontakte 11 und 11'und hiernach die Schaltstücke 4 und 13 zur Berührung. In der Einschaltstellung des Schalters sind die die hochfrequenten Schwingungen dämpfenden

bzw. sperrenden Mittel 12 und 12'über die Schaltstücke 4 und 13

kurzgeschlossen.
Bei der Ausschaltung des Trennschalters wird das Schaltstück 4 entgegen und das Schaltstück 1 im Uhrzeigersinn gedreht. Hierbei werdenzuerst die Schaltstücke 4 und 13 und hiernach die mit diesen über hochfrequente Schwingungen dämpfendenbzw. sperrenden Mittel 12 und 12' leitend verbundenen Vorkontakte 11 und 11'getrennt. Ein bei der Trennung deer Vorkontakte 11 und 11'auftretender Funke kann keine hochfrequenten Schwingungen erzeugen, die eine Störung der benachbarten Hochfrequenzempfänger zur Folge haben, da in den Schwingungskreis die hochfrequente Schwingungen dämpfenden bzw. sperrenden Mittel 12 und 12'eingeschaltet sind.
In der Figur 4 ist ein als Greifertrenner ausgebildeter Hochspannungstrennschalter dargestellt, dessen feststehendem Schaltstück zwei Vorkontakte zugeordnet sind, die an diesem beweglich angebracht sind und mit diesem über hochfrequente Schwingungen dämpfende bzw. sperrende Mittel leitend verbunden sind. Mit 20 ist der den Getriebekasten 21 tragende Isolator bezeichnet. Die Betätigung des Schalters erfolgt über eine Antriebswelle 22, die von einem nichtdargestellten Antrieb gedreht wird. Die Bewegung der Antriebswelle wird durch ein im Getriebekasten 21 untergebrachtes Getriebe auf einen doppelarmigen Hebel 23 übertragen. Der doppelarmige Hebel 23 ist über Stangen 24 mit einem doppelarmigen Hebelgestänge 25 verbunden, das eine mit Schaustücken 26 versehene Schere 27 trägt. An einem Anschlußstück 28 ist die Leitung 8 angeschlossen.
Das feststehende Schaltstück 29 des Schalters ist an der Leitung 9 befestigt. Dem feststehenden Schaltstück 29 shd zwei Vorkontakte 11 und 11' zugeordnet, die mit diesem über hochfrequente Schwingungen dämpfende bzw. sperrende Mittel 12 und 12'leitend verbunden sind. Die Vorkontakte sind an dem feststehenden Schaltstück 29

beweglich und zwar drehbar angebracht und über eine Feder 30 mit-

einander verbunden.
Beim Einschaltvorgang wird die Antriebswelle 22 gedreht. Diese Drehung wird durch das im Getriebekasten 21 vorgesehene Getriebe auf den doppelarmigen Hebel 23 übertragen. Durch die Drehung des doppelarmigen Hebels 23 wird das mit diesem über die Stangen 24 verbundene doppelarmige Hebelgestänge 25 in eine gestreckte Lage gebracht und, die Schere 27 geschlossen. Ein während des Einschaltvorganges auftretender Funke faßt auf den Vorkontakten 11 und 11' Fuß, wodurch die hochfrequente Schwingungen dämpfenden oder sperrenden Mittel 12 und 12' in den Schwingungskreis eingeschaltet werden. Während der Schließbewegung der Schere 27 kommen die Vorkontakte 11 und 111 mit dieser in Berührung und werden hiernach in die durch pfeile 31 und 32 angegebene Richtung gedreht. Hierbei wird die Feder 30 gespannt. Nachdem die beweglichen Schaltstücke 26 das feststehende Schaltstück 29 erfaßt haben, sind die die hochfrequenten Schwingungen dämpfenden bzw. sperrenden Mittel 12 und 121 kurzgeschlossen.
Beim Ausschaltvorgang wird das Hebelgestänge 25 zusammengeklappt und die Schere 27 geöffnet. Während der Öffnung der Schere 27 bleiben die Vorkontakte 11 und 11' mit dieser solange in Berührung, bis die Feder 30 enæpannt ist. Durch einen bei der Trennung der Schere 27 von den Vorkontakten 11 und 11' auftretenden Funken werden die hochfrequente Schwingungen dämpfenden bzw. sperrenden Mittel 12 und 121 in den Schwingungskreis eingeschaltet. Da sowohl beim Einschaltvorgang als auch beim Ausschaltvorgang des Schalters durch einen hierbei auftretenden Funken die hochfrequente Schwingurgen dämpfenden oder sperrenden Mittel. 12 und 1' in den Schwingung !-kreis eingeschaltet werden, tritt beim Schaltvorgang keine Störung in den benachbarten Hochfrequenzanlagen ein.
Figur 5 zeigt einen Greifertrenner, bei dem die Leitung 9 das feststehende Schaltstück des Schalters bildet. Die vorgeschobene Elektrode ist in diesem Falle als Metallhülse 33 ausgebildet, die das feststehende Schaltstück, d. h. die Leitung 9, umgibt. Die Metallhülse 33 ist mit einer Öffnung 34 für den Durchtritt der beweglichen Schalt stücke 26 versehen. Die Metallhülse 33 ist mit der Leitung 9 über hochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel 12 leitend verbunden.

Beim Einschaltvorgang wird das doppelarmige hebelgestänge 25 genau wie beim Schalter nach Figur 4 in die Strecklage gebracht und die Schere 27 geschlossen. Ein während des Einschaltvorganges auftretender Funke faßt auf der vorgeschobenen Elektrode, d. h. auf der Metallhülse 33 Fuß, wodurch die die hochfrequenten Schwingungen dämpfenden oder sperrenden Mittel 12 in den Schwingungkreis eingeschaltet werden. Kurz vor der Berührung der Schaltstükke wird zwar der Funke nicht mehr auf der Metallhülse 33, sondern auf dem feststehenden Schaltstück 9 Fuß fassen, so daß die die hoch frequenten Schwingungen dämpfenden oder sperrenden Mittel 12 nicht mehr im Schwingungskreis liegen. Da dies aber nur für eine sehr kurze Zeit der Fall isb, besteht keine Gefahr, daß hierdurch Störungen bei den benachbarten Hochfrequenzempfängern hervorgerufen werden. Auch bei der Trennung der Schaltstücke 9, 26 wird zwischen diesen ein Funke entstehen. Die beweglichen Schaltstücke 26 nähern sich aber sehr schnell der vorgeschobenen Elektrode 33, so daß der Abstand zwischen den Schalt stücken 9,26 sehr schnell größer als der Abstand zwischen der vorgeschobenen Elektrode 33 und dem beweglichen Schaltstück 26 ist. Der Funke wird daher nach sehr

kurzer Zeit bereits auf der vorgeschobenen Elektrode 33 Fuß fas-

sen, wodurch die hochfrequente Schwingungen dämpfenden oder sper-

ronden Mittel 12 wieder in den Schwingungskreis eingeschaltet

werden, so daß auch beim Ausschaltvorgang des Schalters keine

Störung der benachbarten Hochfrequenzempfänger erfolgt.

In der Zeichnung sind als Greifer-oder Drehtrenner ausgebildete

vf/UU-I ÁÁM.

Trennschalter dargestellt. Die Sisdunkann aber auch bei Trenn-

schaltern anderer Bauart z. B. Schubtrennschaltern angewendet

werden.

5Figuren

Jc-

9Pa-'rtransprüche

Claims

1. Hochspannungstrennschalter, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem Schaltstück eine vorgeschobene Elektrode, z. B. ein Vorkontakt, zugeordnet ist, die mit ihm über hochfrequente Schwingungen dämpfende oder sperrende Mittel leitend verbunden ist.

2. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschobene Elektrode über eine Drosselspule mit dem Schaltstück verbunden ist.

3. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschobene Elektrode über eine Parallelschaltung von Drosselspule und Kondensator mit dem Schaltstück verbunden ist.

4. Hochspannumgstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschobene Elektrode über einen ohmschen Widerstand mit dem Schaltstück verbunden ist.

5. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Widerstand spannungsabhängig ist.

6. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschobene Elektrode mit dem feststehenden Schaltstück verbunden ist.

7. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, daß jedem Schaltstück eine vorgeschobene Elektrode zugeordnet . et

ist.

8. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschobene Elektrode an einem der Schalt stücke beweglich angebracht ist.

9. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dessen feststehendes Schaltstück an der Leitung befestigt ist eier von dieser gobildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschobene Elektrode als mit einer Öffnung für den Durchtritt des beweglichen Schaltatückes versehene Metallhülse ausgebildet ist, die das feststehende Schaltstück umgibt.