DE19517287A1 - Electric switching unit for medium and high voltage - Google Patents
Electric switching unit for medium and high voltageInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electrical switchgear according to the Preamble of claim 1.
Eine derartige Schaltanlage, die für Mittel- oder Hochspannung geeignet ist, besitzt eine vorzugsweise zylinderförmige, an den Stirnenden abgeschlossene Metallkapselung, die in besonders be vorzugter Weise aus Blech besteht, und zwar dünnem Metallblech, in der sich ein Isoliergas, z. B. SF₆-Gas befindet. Innerhalb der Metallkapselung kann wenigstens ein Schalterpol angeordnet sein, dessen Antriebsstange für das bewegliche Kontaktstück gas dicht aus der Metallkapselung herausgeführt ist. In besonders vorteilhafter Weise ist der wenigstens eine Schaltpol eine Vaku umschaltröhre; die Anordnung kann ein- oder mehrpolig ausgebil det sein.Such a switchgear for medium or high voltage is suitable, preferably has a cylindrical, on the End-to-end sealed metal encapsulation, which in particular be preferably consists of sheet metal, namely thin sheet metal, in which an insulating gas, e.g. B. SF₆ gas is located. Within the metal encapsulation can be arranged at least one switch pole be, the drive rod for the movable contact gas is tightly led out of the metal encapsulation. Especially The at least one switching pole is advantageously a vacuum switching tube; the arrangement can be single-pole or multi-pole det be.
Aus der Patentanmeldung P 44 12 784.7 ist eine Schaltanlage der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei der innerhalb der Metallkapselung ein Isoliergehäuse vorgesehen ist, in dem eine Vakuumschaltkammer untergebracht ist. Der Isolierkörper ist napfartig ausgebildet und mit seinem freien Ende an der Kapse lungswand befestigt. Dadurch sind zwei voneinander getrennte SF₆-Gasräume gebildet, nämlich der Raum zwischen der Metallkap selung und dem Isoliergehäuse und der Raum zwischen dem Isolier gehäuse und der Vakuumschaltkammer. Die Antriebsstange befindet sich in dem Isoliergehäuse und ist nach außen herausgeführt, wo bei nicht näher angegeben ist, auf welche Weise die Öffnung, durch die die Antriebsstange durch die Wand hindurchgreift, ab gedichtet ist.From the patent application P 44 12 784.7 is a switchgear became known at the beginning, in which within the Metal encapsulation an insulating housing is provided in which a Vacuum interrupter is housed. The insulator is cup-shaped and with its free end on the capsule wall attached. This makes two separate ones SF₆ gas spaces formed, namely the space between the metal cape selung and the insulating housing and the space between the insulating housing and the vacuum interrupter. The drive rod is located itself in the insulating housing and is brought out to the outside where if it is not specified in what way the opening, through which the drive rod extends through the wall is sealed.
Aus der DE 41 23 710 A1 ist eine elektrische Schaltanlage be kannt geworden, die eine Metallkapselung aufweist, in der eine Vakuumröhre untergebracht ist. Die Herausführung der Antriebs stange aus der Metallkapselung erfolgt über einen Faltenbalg aus Metall. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, zwischen dem Kon taktstengel des Schalterpols und der Antriebsstange ein Isolier zwischenstück vorzusehen, damit eine elektrisch leitende Verbin dung zwischen dem Kontaktstengel und der Antriebsstange vermie den ist.From DE 41 23 710 A1 an electrical switchgear is has become known, which has a metal encapsulation in the Vacuum tube is housed. The drive out rod from the metal encapsulation takes place via a bellows Metal. For this reason it is necessary to distinguish between the Kon clock stem of the switch pole and the drive rod an insulation to provide an intermediate piece so that an electrically conductive connection Avoid the connection between the contact stem and the drive rod that is.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltanlage der eingangs ge nannten Art zu schaffen, die gegenüber der gemäß dem Stand der Technik vereinfacht ist.The object of the invention is to provide a switchgear of the beginning named type, which are compared to the state of the art Technology is simplified.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.This problem is solved by the characteristic features of the Claim 1.
Erfindungsgemäß ist an der Bohrung, durch die die aus Isolierma terial bestehende Antriebsstange hindurchgeführt ist, ein ela stisch bewegliches Dichtungselement aus Kunststoff angebracht, dessen einer Rand an der Antriebsstange und dessen anderer Rand an einem zwischen der Metallkapselung und dem Schalterpol be findlichen, die Bohrung und die Antriebsstange umgebenen Iso lierkörper gasdicht angeschlossen ist.According to the invention is on the bore through which the Isolierma terial existing drive rod is passed, an ela stisch movable sealing element made of plastic attached, one edge of the drive rod and the other edge on a be between the metal encapsulation and the switch pole sensitive, surrounding the bore and the drive rod body is connected gastight.
Das Dichtungselement kann z. B. ein Faltenbalg oder eine Roll membran sein, natürlich auch jede andere Ausgestaltung aufwei sen, bei der ein Rand mit der Antriebsstange und der andere Rand mit dem Isolierkörper verbunden ist, so daß die Antriebsstange das Dichtungselement verformt, wenn sie bewegt wird. The sealing element can, for. B. a bellows or a roll be membrane, of course also any other design sen at one edge with the drive rod and the other edge is connected to the insulating body, so that the drive rod the sealing element deforms when it is moved.
Das Dichtungselement besteht in bevorzugter Weise aus Polyte trafluorethylen, kann natürlich auch aus jedem anderen gleich oder ähnlich wirkenden Kunststoff bestehen.The sealing element is preferably made of polyte trafluoroethylene, can of course be the same from any other or similar plastic.
Wenn die Metallkapselung und der darin befindliche Schalterpol senkrecht oder vertikal ausgerichtet aufgestellt ist, dann dient der zylinderförmige Isolierkörper als Stützisolierkörper zur Halterung des Schalterpols innerhalb der Metallkapselung.If the metal encapsulation and the switch pole inside is positioned vertically or vertically, then serves the cylindrical insulating body as a supporting insulating body for Holder of the switch pole inside the metal encapsulation.
Damit ist der den Schalterpol, der in bevorzugter Weise eine Va kuumkammer ist, tragende Isolierkörper Teil einer kombinierten Isolieranordnung, wobei der Isolierkörper ins Innere des Behäl ters ragt, wogegen bei Verwendung eines Faltenbalges als zweites flexibles Isolierteil dieser aus der Behälterwand herausragt. Im Inneren dieser Isolieranordnung befindet sich die aus Isolier stoff bestehende Antriebsstange, wobei die einzelnen Komponenten in der Länge so aufeinander abzustimmen sind, daß sowohl in der Schaltstellung AUS als auch in der Schaltstellung EIN der die Kammer tragende starre Isolierkörper die volle Isolierfunktion übernimmt; an der sich bewegenden Antriebsstange evtl. vorhan dene, das elektrische Feld störende Armaturenteile greifen in allen Schaltstellungen nicht in den tragenden Isolierkörper hin ein.This is the switch pole, which is preferably a Va The vacuum chamber is part of a combined insulating body Isolating arrangement, the insulating body inside the container protrudes, whereas when using a bellows second flexible insulating part that protrudes from the container wall. in the Inside of this isolation arrangement is the isolation fabric existing drive rod, the individual components are to be coordinated in length so that both in the Switch position OFF as well as in the switch position ON the Chamber-carrying rigid insulating bodies have the full insulating function takes over; may be present on the moving drive rod fittings that disrupt the electrical field intervene all switch positions not in the supporting insulating body on.
Anhand der Zeichnung, in der eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and other advantageous Refinements and improvements of the invention are explained in more detail and be described.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 und 2 die Schaltanlage, teilweise geschnitten, in Ein- und Ausschaltstellung.The switchgear, partly in section, Fig. 1 and 2, in input and off position.
Die Schaltanlage besitzt eine zylindrische Metallkapselung 10, die aus dünnem Stahlblech gebildet ist und an ihrem oberen und unteren Ende je mittels eines Abschlußdeckels 10a und 10b ver schlossen ist. Innerhalb der Metallkapselung 10 befindet sich ein mit SF₆-Gas gefüllter Raum 11 und eine Vakuumschaltkammer 12, die ein festes Kontaktstück 15 und ein bewegliches Kontakt stück 16 aufweist, wobei das bewegliche Kontaktstück 16 an einem Kontaktstengel 19 befestigt ist, wobei zwischen dem Kontaktsten gel 19 und dem Gehäuse der Vakuumschaltkammer ein Faltenbalg 30 aus Metall angeordnet ist, damit der Innenraum der Vakuumkammer 12 vakuumdicht von dem Innenraum 11 des Behälters 10 getrennt ist.The switchgear has a cylindrical metal encapsulation 10 which is formed from thin sheet steel and is closed at its upper and lower ends by means of an end cover 10 a and 10 b. Within the metal enclosure 10 there is a container filled with SF₆-gas chamber 11 and a vacuum switching chamber 12, the piece a fixed contact piece 15 and a movable contact having 16, wherein the movable contact piece is attached to a contact stem 19 16, wherein said gel between the Kontaktsten 19 and a bellows 30 made of metal is arranged in the housing of the vacuum switching chamber, so that the interior of the vacuum chamber 12 is separated from the interior 11 of the container 10 in a vacuum-tight manner.
Der bewegliche Kontaktstengel 19 ist über eine Rollenkontaktan ordnung 31 mit einem Ableitkörper 17 verbunden, der eine Zylin derform aufweist, wobei etwa im Bereich seiner Mitte eine An schlußstelle 14 für eine Ableitung 14a gebildet ist, die über einen Rohrstutzen 32 aus dem Gehäuse 10 herausgeführt ist. Das feste Kontaktstück 15 ist an einem feststehenden Kontaktstengel 33 befestigt, welches über einen Anschluß 13 mit einer Ableitung 13a verbunden ist, die durch einen Stutzen 34 aus dem Behälter 10 herausgeführt ist.The movable contact stem 19 is connected via a roller contact arrangement 31 with a discharge body 17 , which has a Zylin derform, approximately in the region of its center a connection point 14 is formed for a derivative 14 a, which leads out of the housing 10 via a pipe socket 32 is. The fixed contact piece 15 is attached to a fixed contact stem 33 , which is connected via a connection 13 to a derivative 13 a, which is led out of the container 10 through a nozzle 34 .
Der Ableitkörper 17 ist mit einem Stirnflansch 35 mit einem Iso lierkörper 18 fest verbunden, dessen Innendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Ableitkörpers 17 entspricht. Der Isolier körper 18 ist in der Form dem Ableitkörper 17 angepaßt und ist ebenfalls zylindrisch. Das in der Zeichnung Fig. 1 unten befind liche Ende des Isolierkörpers 18 besitzt Flansch 36, mit dem der Isolierkörper 18 mit dem Boden 10b verbunden ist; außerhalb des Bodens 10b ist ein Gestell 37 vorgesehen, auf dem der Boden 10b aufliegt. Mit diesem Gestell 37 ist auch der Flansch 36 direkt oder über eine Zwischenplatte verbunden.The discharge body 17 is fixedly connected to an end flange 35 with an insulating body 18 , the inside diameter of which corresponds approximately to the inside diameter of the discharge body 17 . The insulating body 18 is adapted in the form of the discharge body 17 and is also cylindrical. The Liche in the drawing Figure 1 below end of the insulating body 18 has flange 36 with which the insulating body 18 is connected to the bottom 10 b; outside the bottom 10 b, a frame 37 is provided on which the bottom 10 b rests. The flange 36 is also connected to this frame 37 directly or via an intermediate plate.
An dem Flansch 36 schließt sich außerhalb des Innenraumes des Isolierkörpers 18 und innerhalb des Gestells 37 ein Faltenbalg 38 an, der aus Kunststoff hergestellt ist, vorzugsweise aus PTFE. Der Faltenbalg besitzt die Bezugsziffer 21.A bellows 38 , which is made of plastic, preferably of PTFE, adjoins the flange 36 outside the interior of the insulating body 18 and within the frame 37 . The bellows has the reference number 21 .
Zwischen dem Kontaktstengel 19 und dem außen befindlichen Ende des Faltenbalges 21 befindet sich eine Isolierstange 20, wobei der Faltenbalg 21 an der unteren Stirnseite der Isolierstange 20 befestigt ist. Außerhalb des Faltenbalges 21 schließt an diesem und in Verbindung mit der Isolierstange 20 ein Übertragungsele ment 38 an, das mit einem Hebel 22 eines Antriebes 39 verbunden ist. Der Innenraum des Faltenbalges 21, des Isolierkörpers 18 und des Ableitkörpers ist über Ausnehmungen 41, 42 im Ableitkör per 17 und im Isoliergehäuse 18 mit dem Innenraum 11 verbunden und damit mit SF₆-Gas und gleichem Druck wie im Innenraum 11 ausgefüllt.Between the contact stem 19 and the outboard end of the bellows 21 is an insulating rod 20, wherein the bellows is attached to the lower end face of the insulating rod 20 21st Outside of the bellows 21 connects to this and in connection with the insulating rod 20 a Telekomm element 38 , which is connected to a lever 22 of a drive 39 . The interior of the bellows 21 , the insulating body 18 and the discharge body is connected via recesses 41 , 42 in the discharge body 17 and in the insulating housing 18 with the interior 11 and thus filled with SF₆ gas and the same pressure as in the interior 11 .
Die Abmessungen des Isolierkörpers 18 sowie der Isolierstange 20 sind so getroffen, daß weder in der Einschaltstellung, siehe Fig. 1, noch in der Ausschaltstellung in die Isolierstange hin einragende Armaturen, unten 38 und oben 40 (als Verbindung zu dem Kontaktstengel 19) und in der Ausschaltstellung, siehe Fig. 2, nicht ins Innere des Isolierkörpers 18 hineinragen.The dimensions of the insulating body 18 and the insulating rod 20 are such that neither in the switched-on position, see FIG. 1, nor in the switched-off position do the fittings protrude into the insulating rod, below 38 and above 40 (as a connection to the contact stem 19 ) and in the switch-off position, see FIG. 2, do not protrude into the interior of the insulating body 18 .
Das SF₆-Gas ist in dem Innenraum 11 mit geringem Überdruck un tergebracht. Die Deckel 10a bzw. 10b sind, wie hier dargestellt, ins Innere des zylinderförmigen Behälters 10 eingezogen, damit eine ausreichende mechanische Festigkeit gegeben ist.The SF₆ gas is accommodated in the interior 11 with a slight excess pressure. The covers 10 a and 10 b are, as shown here, drawn into the interior of the cylindrical container 10 , so that there is sufficient mechanical strength.
Alle elektrisch leitenden Teile sind gegenüber der Metallkapse lung 10 isoliert, wobei die Isolierfunktion für die feststehen den Teile der als Stützer dienende Isolierkörper 18 übernimmt, wogegen die Isolierung der beweglichen Teile die Antriebsstange 20 mit dem Faltenbalg 21 übernimmt.All electrically conductive parts are insulated from the metal capsule 10 , the insulation function for the stationary parts of the insulator 18 serving as a support taking over, whereas the insulation of the moving parts takes over the drive rod 20 with the bellows 21 .
Der Hub, den der Faltenbalg 21 und der Faltenbalg 30 auszuführen haben, entspricht dem Abstand H zwischen den beiden Kontaktstücken 15 und 16. Er beträgt bei einem 10 kV Vakuumschalter ca. 10 mm; bei einem Schalter für 123 kV ca. 40 mm.The stroke that the bellows 21 and the bellows 30 have to carry out corresponds to the distance H between the two contact pieces 15 and 16 . With a 10 kV vacuum switch it is approx. 10 mm; with a switch for 123 kV approx. 40 mm.
Da die sog. Nennstehblitzstoßspannung, mit der die Schaltanlage zu prüfen ist (bei Nennspannung 10 kV : 75 kV und bei Nennspan nung 123 kV : 550 kV) nicht nur zwischen den getrennten Kontakt stücken, sondern auch zwischen den Potential führenden Teilen der gesamten Kammer und dem Behälter 10 zu beherrschen ist, be darf die Isolieranordnung, also insbesondere der Isolierkörper 18 und die Isolierstange 20 zusammen mit dem Faltenbalg 21, ein schließlich deren Verschraubung und Armaturen, einer sicheren und effektiven Gestaltung, in dem die Isolieranordnung eine aus dem Isolierkörper 18, dem Faltenbalg 21, der aus dem Behälter herausragt bzw. nicht in den Behälter hineinragt, und der Iso lierstange bestehende Anordnung, die eine optimale Isolationsfe stigkeit bewirkt. Da die bewegliche Isolierstange 20 wegen der hohen mechanischen Festigkeit aus längsgeschichtetem Material (auch Fasern) bestehen muß, was dadurch stets sensibler auf hohe Spannungsbeanspruchungen reagiert als gegossene, vorzugsweise auf Druck belastbare Teile (der Stützkörper 18), wird die Kombi nation der drei Teile vorgeschlagen, derart, daß die bewegliche Isolierstange 20 so im System der feststehenden Isolierteile 18 und 21 angeordnet ist, daß deren Armaturen und damit deren Ober fläche in keiner Lage zwischen Ein- und Ausschaltstellung in den Bereich der Höchstfeldstärke der Anordnung gelangt, in dem näm lich der Faltenbalg außerhalb des Behälters angeordnet ist, so daß die gesamte Isolierlänge zwischen dem äußeren Ende des Fal tenbalges (dem Boden) und dem inneren Ende des Isolierkörpers als Isolierung nutzbar ist, wodurch die Sicherheit bezüglich der Isolation am größten ist. Dadurch besteht auch die Möglichkeit, die axialen Abmessungen der einzelnen Komponenten möglichst klein zu halten.Since the so-called nominal lightning impulse voltage with which the switchgear is to be tested (at nominal voltage 10 kV: 75 kV and at nominal voltage 123 kV: 550 kV) not only between the separate contacts, but also between the potential-carrying parts of the entire chamber and the container 10 is to be mastered, the insulating arrangement, in particular the insulating body 18 and the insulating rod 20 together with the bellows 21 , including their screwing and fittings, a safe and effective design, in which the insulating arrangement is one of the insulating body 18 , the bellows 21 , which protrudes from the container or does not protrude into the container, and the Iso lierstange existing arrangement that causes optimal Isolationsfe stability. Since the movable insulating rod 20 must consist of longitudinally layered material (including fibers) because of the high mechanical strength, which is thereby always more sensitive to high stresses than cast, preferably resilient parts (the support body 18 ), the combination nation of the three parts is proposed , In such a way that the movable insulating rod 20 is arranged in the system of the fixed insulating parts 18 and 21 that the fittings and thus the upper surface in no position between the on and off position reaches the area of the maximum field strength of the arrangement, in which the Bellows is arranged outside the container, so that the entire insulation length between the outer end of the Fal tenbalges (the bottom) and the inner end of the insulating body can be used as insulation, whereby the safety with regard to insulation is greatest. This also makes it possible to keep the axial dimensions of the individual components as small as possible.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995117287 DE19517287A1 (en) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | Electric switching unit for medium and high voltage |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE1995117287 DE19517287A1 (en) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | Electric switching unit for medium and high voltage |
Publications (1)
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| DE19517287A1 true DE19517287A1 (en) | 1996-11-14 |
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ID=7761653
Family Applications (1)
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| DE1995117287 Withdrawn DE19517287A1 (en) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | Electric switching unit for medium and high voltage |
Country Status (1)
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| DE (1) | DE19517287A1 (en) |
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