DE19634451C1

DE19634451C1 - Load switch

Info

Publication number: DE19634451C1
Application number: DE19634451A
Authority: DE
Inventors: Vitus Hoegl
Original assignee: DRIESCHER ELTECH WERK
Current assignee: DRIESCHER ELTECH WERK
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2016-08-27
Also published as: CZ58599A3; EP0920705B2; EP0920705A1; HUP9903117A3; ATE191990T1; PL331997A1; HUP9903117A2; DK0920705T3; RU2188474C2; CA2263881C; ES2144880T3; PL187251B1; HK1017768A1; WO1998009310A1; YU10299A; RS49698B; HU222705B1; CZ288889B6; TR199900436T2; GR3033287T3

Abstract

The invention concerns a load interrupter switch (1) for voltages in the kV range, with a vacuum interrupter chamber (2) which is surrounded in a gap-free manner by a sleeve (4) formed from elastomer material having high dielectric strength. The sleeve (4) is in turn clamped by the two halves (11 and 12) of the housing of the load interrupter switch (1). In this way, external flashover of the high voltage between the end plates (24 and 25) of the vacuum interrupter chamber (2) is effectively prevented during switching operations without the need for liquid or gaseous media. In this way, in contrast to conventional load interrupter switches, complicated monitoring is unnecessary and the load interrupter switch is not harmful to the environment.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lastschalter für Spannun gen oberhalb 1 kV mit einer Vakuum-Schaltkammer, deren Kon takte mittels einer Schaltmechanik geschlossen oder geöff net werden, wobei die Vakuum-Schaltkammer ein die im Vakuum liegenden Schaltkontakte umschließendes Gehäuse mit metal lischen Stirnplatten und einem zylinderförmigen Gehäusemit telteil aus elektrisch isolierendem Material aufweist, wel ches von einem dielektrischen Medium umgeben ist.The invention relates to a load switch for voltage gen above 1 kV with a vacuum interrupter, the con clocks closed or opened by means of a switching mechanism be net, the vacuum interrupter being the one in vacuum enclosing switch contacts enclosing housing with metal end plates and a cylindrical housing with telteil made of electrically insulating material, wel ches is surrounded by a dielectric medium.

Derartige Lastschalter sind z. B. als Lasttrennschalter im Bahnbetrieb bekannt. Dabei liegt die Vakuum-Schaltkammer in der Einschaltstellung mit der in einem Isolierstoffge häuse untergebrachten Schaltmechanik elektrisch im Neben schluß zu der für den vollen Gerätenennstrom ausgelegten Hauptstrombahn. Beim Ausschalten öffnen zuerst die Haupt kontakte stromlos und kommutieren dabei den Strom auf die im Nebenschluß liegende Reihenschaltung von Vakuum-Schalt kammer und Hilfsschaltstelle, welche eine Betätigungsgabel aufweist. Sobald sich die Hauptkontakte weit genug vonein ander entfernt haben, wird die Vakuum-Schaltkammer über eine Kippmechanik schnell betätigt und der im Schaltkammer inneren auftretende Ausschaltlichtbogen im ersten Strom nulldurchgang ohne äußere Erscheinung sicher gelöscht.Such load switches are such. B. as a load break switch known in rail operations. The vacuum interrupter is located here in the on position with that in an insulating material Switching mechanism housed electrically in the side conclusion to that designed for the full nominal device current Main current path. When switching off, the main ones open first contacts without current and commutate the current to the shunted series connection of vacuum switch chamber and auxiliary switching point, which is an operating fork having. As soon as the main contacts are far enough apart the vacuum interrupter is removed a tilt mechanism quickly operated and the one in the switching chamber internal arc that occurs in the first current zero crossing safely extinguished without external appearance.

Es hat sich in der Praxis aber gezeigt, daß die verwen deten Vakuum-Schaltröhren bzw. -kammern relativ große Ab messungen aufweisen und mit hohen Herstellungskosten ver bunden sind. Daher werden seit einiger Zeit Vakuum-Schalt kammern einer niedrigeren Spannungsreihe, als der für die der Schalter konzipiert ist, eingesetzt. Dadurch können so wohl die Abmessungen als auch die Herstellungskosten redu ziert werden, wobei der Aktivteil in der Vakuum-Schaltkam mer einen derartigen Einsatz in der Regel erlaubt. In practice, however, it has been shown that they are used Deten vacuum interrupters or chambers relatively large Ab have measurements and ver with high manufacturing costs are bound. Therefore, vacuum switching has been used for some time chambers of a lower voltage series than that for the the switch is designed, used. This allows so probably the dimensions and the manufacturing costs redu be decorated, the active part in the vacuum switch such an application is usually allowed.

Mit der Verringerung der Baugröße verringert sich aber auch der Abstand der metallischen Stirnplatten des Gehäuses der Vakuum-Schaltkammer. Daher ist die äußere Isolation, welche bei und nach der Abschaltung beansprucht wird, bei freier Luft in der Umgebung aber nicht ausreichend.With the reduction in size, however, decreases also the distance between the metal end plates of the housing the vacuum interrupter. So the outer isolation, which is claimed during and after the shutdown, at free air in the area is not sufficient.

Um dieses Problem zu lösen, ordnet man die Vakuum- Schaltkammern in einem Medium mit höherer dielektrischer Festigkeit an. Dabei kommen u. a. Isolieröl, z. B. Mineral- oder Silikonöl, verschiedene Ester oder ein Isoliergas wie z. B. Schwefelhexafluorid (SF₆) zur Anwendung. Durch diese Medien wird die Luft in der Umgebung der Vakuum-Schaltkam mern verdrängt und da sie eine hohe dielektrische Festig keit aufweisen, wird ein Außenüberschlag verhindert.To solve this problem, one arranges the vacuum Interrupters in a medium with a higher dielectric Firmness. Here u. a. Insulating oil, e.g. B. mineral or silicone oil, various esters or an insulating gas such as e.g. B. sulfur hexafluoride (SF₆) for use. Through this Media becomes the air around the vacuum switch displaced and since they have a high dielectric strength overturning is prevented.

Diese Medien weisen aber den Nachteil auf, daß sie nicht unbedenklich hinsichtlich ihrer Umweltverträglichkeit sind. Da derartige Lastschalter über viele Jahre im Einsatz sind, können Undichtigkeiten durch Alterung von Bestandtei len und aufgrund von äußeren Einflüssen nicht gänzlich aus geschlossen werden. Ein Austritt des Mediums in die Umge bung ist daher u. U. möglich.However, these media have the disadvantage that they not harmless with regard to their environmental compatibility are. Such load switches have been in use for many years leaks due to aging of the constituent len and not completely due to external influences getting closed. An escape of the medium in the reverse exercise is therefore u. May be possible.

Ein weiterer Nachteil derartiger Medien ist, daß sie eine laufende Kontrolle erfordern. Beim Einsatz von Iso lieröl muß z. B. der Ölstand überprüft werden und da derar tige Lastschalter in den meisten Einsatzfällen auf hohen Masten installiert sind, ist hier ein entsprechender Auf wand notwendig. Ähnliches gilt im Falle von Isoliergas, bei dem der Druck überprüft werden muß.Another disadvantage of such media is that they require ongoing control. When using Iso lier oil must z. B. the oil level can be checked and there derar load switches in most applications at high Masts are installed, here is a corresponding Auf wall necessary. The same applies in the case of insulating gas, at which the pressure needs to be checked.

Ferner ist es auch bekannt, die äußere Isolation der Vakuum-Schaltkammern durch Umgießen mit z. B. Epoxidharz zu verbessern. Hierbei kann es jedoch durch Alterungsprozesse zu einem Luftspalt und damit zu einem Außenüberschlag der Vakuum-Schaltkammer im Bereich zwischen der Epoxidharzhülle und dem Außengehäuse kommen. Derartige Alterungsprozesse bewirken z. B. Spannungsrisse infolge von Nachschwinden des Gießharzmantels, Versprödung durch wirkungslos werdende Flexibilisatoren, welche beim Umgießen eingesetzt wurden oder Spaltbildung durch Ablösung des Harzmantels vom Außen gehäuse der Vakuum-Schaltkammer infolge unterschiedlicher Materialausdehnung bei häufiger Warm-Kalt-Wechselbeanspru chung. Diese Gefahr kann daher nicht gänzlich beseitigt werden. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß eine derart eingegossene Vakuum-Schaltkammer bei einer Demontage nur bei Zerstörung der Umhüllung zugänglich ist.Furthermore, it is also known the external insulation of the Vacuum interrupters by casting with z. B. epoxy improve. However, it can be caused by aging processes to an air gap and thus to an external rollover Vacuum interrupter in the area between the epoxy resin cover and the outer case come. Such aging processes cause z. B. stress cracks due to the disappearance of the Cast resin jacket, embrittlement by ineffective Flexibilizers, which were used for casting or gap formation by detaching the resin jacket from the outside Vacuum interrupter housing due to different Material expansion with frequent hot-cold alternating stress chung. This danger can therefore not be completely eliminated will. Another disadvantage is that such cast vacuum interrupter when dismantling only is accessible if the casing is destroyed.

Die bisher bekannten Ausführungsformen sind daher auf wendig, für den universellen Einsatz, z. B. auf Freilei tungsmasten, nur bedingt brauchbar oder werden wegen einer möglichen Gefährdung der Umwelt häufig abgelehnt.The previously known embodiments are therefore based on agile, for universal use, e.g. B. Free will masts, only conditionally usable or because of a possible threat to the environment is often rejected.

Das deutsche Gebrauchsmuster G 93 14 754 U1 offenbart eine Vakuumschaltröhre mit einer gegen Innendruck beständi gen Kapselung. Die Kapselung dieser Vakuumschaltröhre be steht aus einer inneren Schicht aus hartem Kunststoff- Schaumstoff, und einem äußeren berstsicheren Mantel. Die vorzugsweise aus einem Polyurethanschaumstoff bestehende innere Schicht ist gleichmäßig porös, um gemäß der Lehre dieses Dokuments eine bestmögliche thermische Isolierung zu ermöglichen, damit im Fehlerfall keine zur Zündung des um gebenden Gases ausreichende Temperatur erreicht werden kann. Der berstsichere Mantel ist als Wickelkörper ausge bildet und besteht aus Fäden oder Bändern, die mit einem ausgehärteten Kunststoff getränkt sind. Er ist dicht anlie gend an die Schaumstoffschicht ausgebildet und so bemessen, daß er die Berstkraft aufnehmen kann, die bei einem Fehler innerhalb der Vakuumschaltröhre auftritt.The German utility model G 93 14 754 U1 discloses a vacuum interrupter resistant to internal pressure encapsulation. The encapsulation of this vacuum interrupter be consists of an inner layer made of hard plastic Foam, and an outer burstproof sheath. The preferably consisting of a polyurethane foam inner layer is evenly porous to according to the teaching this document to provide the best possible thermal insulation enable so that in the event of a fault no ignition sufficient gas can be reached can. The burst-proof jacket is designed as a winding body forms and consists of threads or ribbons connected with a cured plastic are soaked. It is close formed on the foam layer and dimensioned so that it can absorb the bursting force that occurs in the event of an error occurs within the vacuum interrupter.

Die Ummantelung der Röhre enthält auch bei diesem Stand der Technik ein fest aufgeschäumtes Kunststoffmaterial, welches durch Alterung in seinen Eigenschaften beein trächtigt werden kann. Insbesondere kann eine Versprödung oder eine Ablösung der Schaumstoffschicht vom Außengehäuse der Röhre auftreten. Zudem ist auch eine Demontage dieser gekapselten Vakuumschaltröhre nur bei einer Zerstörung der Umhüllung möglich.The casing of the tube also contains this stand the technology a firmly foamed plastic material, which is affected by aging in its properties can be pregnant. In particular, embrittlement or a detachment of the foam layer from the outer housing of the tube. In addition, this is also a disassembly encapsulated vacuum interrupter only if the Wrapping possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lastschalter zu schaffen, der ohne Kontrolle sicher über lange Zeit hin einsatzfähig und zudem demontierbar ist.The invention is therefore based on the object To create load switches that are safe without control can be used for a long time and is also removable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse von einer vorgefertigten Manschette umgeben ist, welche die Ränder der beiden Stirnplatten hintergreift und aus einem Elastomermaterial mit hoher dielektrischer Festigkeit besteht, welche spaltfrei an das Gehäuse ange preßt ist.This object is achieved in that the housing is surrounded by a prefabricated sleeve which engages behind the edges of the two end plates and a high dielectric elastomer material Strength exists, which is gap-free on the housing is pressing.

Hierbei ist von wesentlichem Vorteil, daß aufgrund der elastischen Eigenschaften der Manschette kein Spalt an der Peripherie des Gehäuses verbleibt. Ein Außenüberschlag an der Vakuum-Schaltkammer über einen derartigen Luftspalt ist daher nicht möglich.It is of major advantage that due to the elastic properties of the cuff no gap at the Periphery of the case remains. An outside rollover the vacuum interrupter is over such an air gap therefore not possible.

Vorteilhaft ist ferner, daß die Ränder der beiden Stirnplatten der Vakuum-Schaltkammer von der Manschette hintergriffen werden und sich dadurch der Weg für einen möglichen Außenüberschlag wesentlich verlängert. Damit wird dieser Fall noch zuverlässiger unterbunden.It is also advantageous that the edges of the two End plates of the vacuum interrupter from the sleeve be attacked and thereby the way for one possible external rollover significantly extended. So that will this case prevented even more reliably.

Da die Verwendung der Manschette einen Einsatz von flüssigen oder gasförmigen Medien hinfällig macht, weist der erfindungsgemäße Lastschalter zahlreiche weitere Vor teile auf.Because the use of the cuff is an insert of makes liquid or gaseous media obsolete the load switch according to the invention numerous other before split up.

So entfallen die aufwendigen Kontrolltätigkeiten zur Überprüfung der Flüssigkeitsstände bzw. des Druckzustandes. Der Lastschalter kann daher über viele Jahre im Dauerbe trieb eingesetzt werden, ohne daß die als dielektrisches Medium wirkende Manschette überprüft werden muß.This eliminates the time-consuming control activities Checking the liquid levels or the pressure condition. The circuit breaker can therefore last for many years drive can be used without the dielectric Medium-acting cuff must be checked.

Ferner wird dadurch eine Beeinträchtigung der Umwelt durch austretende Medien vermieden, wodurch der erfindungs gemäße Lastschalter z. B. auch in Wasserschutzgebieten be denkenlos eingesetzt werden kann. Damit wird ein dauerhaft einsetzbarer Lastschalter bereitgestellt, der universell einsetzbar ist.It also affects the environment avoided by escaping media, making the Invention appropriate load switch z. B. also in water protection areas can be used without thinking. This will make one permanent usable load switch provided, the universal can be used.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß sich die Montage des erfindungsgemäßen Lastschalters wesentlich vereinfacht. So ermöglicht die Ausbildung mit einer vorgefertigten Man schette eine Vormontage der Anordnung, weshalb kein Aufwand für eine Endmontage bzw. eine Befüllung z. B. hoch oben am Mast notwendig ist. Da mit keinem flüssigen oder gasförmi gen Medium hantiert wird, vereinfacht sich der Aufwand für den Transport und die Installation des erfindungsgemäßen Lastschalters wesentlich.Another advantage is that the assembly of the circuit breaker according to the invention significantly simplified. This enables training with a prefabricated man Pre-assemble the arrangement, so no effort for final assembly or filling z. B. high up on Mast is necessary. Since with no liquid or gaseous handling medium, the effort for the transport and installation of the invention Load switch essential.

Der erfindungsgemäße Lastschalters ist dabei einfach herzustellen und erlaubt im Bedarfsfall eine Demontage. Zu dem können der Raumbedarf und die Kosten für die Vakuum- Schaltkammer gering gehalten werden. The circuit breaker according to the invention is simple manufacture and allows disassembly if necessary. To space requirements and the cost of vacuum Switch chamber can be kept low.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention result from the features of the subclaims.

Dadurch, daß die Abmessungen der Manschette so gewählt sind, daß die Manschette eine Vorspannung auf die Vakuum- Schaltkammer aufbringt, wird zuverlässig verhindert, daß sich ein Luftspalt zwischen der Manschette und dem Gehäuse der Vakuum-Schaltkammer ergibt. Damit können auch die rela tiv großen Maßtoleranzen der Vakuum-Schaltkammer ausgegli chen werden. So erhöht sich die Zuverlässigkeit des Last schalters weiter.Because the dimensions of the cuff are chosen are that the cuff biases the vacuum Switching chamber applies, is reliably prevented there is an air gap between the cuff and the housing the vacuum interrupter results. This means that the rela tiv large dimensional tolerances of the vacuum interrupter will be. This increases the reliability of the load switch further.

Von Vorteil ist ferner, wenn an der Außenseite der Man schette ein komplementär aus gebildetes Druckgehäuse aus Isolierstoff vorgesehen ist, welches den Außenumfang der Manschette im elastischen Bereich vorspannt. Dadurch wird zum einen erreicht, daß sich die Manschette fest an die Va kuum-Schaltkammer anpreßt und ferner, daß auch am Außenum fang der Manschette kein Luftspalt entsteht, der einen Au ßenüberschlag ermöglichen könnte. Die mögliche Wegstrecke für einen Außenüberschlag wird dadurch auf ein Maß vergrö ßert, bei dem dieser praktisch nicht mehr möglich ist. Die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit des Lastschalters wird dadurch weiter erhöht. Ferner wird die Vakuum-Schalt kammer dadurch im Druckgehäuse zentriert und fixiert.It is also advantageous if on the outside of the man pour out a complementary pressure housing Insulating material is provided which covers the outer circumference of the Prestressed cuff in the elastic range. This will on the one hand achieved that the cuff firmly attached to the Va presses the vacuum interrupter and also that on the outside If there is no air gap in the cuff, the Au rollover could allow. The possible route for an external rollover, this increases the size where it is practically no longer possible. The Operational safety and reliability of the load switch is further increased. Furthermore, the vacuum switch chamber centered and fixed in the pressure housing.

Wenn die Manschette wenigsten einen in Achsrichtung des Druckgehäuses verlaufenden Dichtwulst aufweist, der in der Montagefuge des Druckgehäuses zu liegen kommt, wird ferner eine Abdichtung des Druckgehäuses gegenüber äußeren Ein flüssen erreicht. Damit wird zuverlässig vermieden, daß z. B. Schmutz und insbesondere Wasser in das Druckgehäuse eindringen kann. Ein Ausfall des Lastschalters kann so wirksam vermieden werden. Ferner erleichtert die ein stückige Ausbildung der Manschette mit dem Dichtwulst die Montage der Anordnung. If the cuff is at least one in the axial direction of the Pressure housing extending sealing bead, which in the Assembly joint of the pressure housing comes to rest, is also a seal of the pressure housing against external one rivers reached. This reliably avoids that e.g. B. dirt and especially water in the pressure housing can penetrate. A failure of the circuit breaker can be effectively avoided. It also makes it easier lumpy design of the cuff with the sealing bead Assembly of the arrangement.

Weist der Dichtwulst zudem eine Verdickung auf, die in der Montagefuge des Druckgehäuses verquetschbar ist, erhöht sich die Zuverlässigkeit dieser Abdichtung am Druckgehäuse weiter.If the sealing bead also has a thickening, which in the assembly joint of the pressure housing can be squeezed, increased the reliability of this seal on the pressure housing continue.

Dadurch, daß am Außenumfang der Manschette im wesentli chen parallel zu den Stirnplatten vorspringende und umlau fende Schirme angeordnet sind, wird die Gefahr eines Außen überschlages noch weiter verringert.The fact that on the outer circumference of the cuff essentially protruding and umlau parallel to the end plates If the screens are arranged, there is a risk of an outside rollover reduced even further.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn die Manschette wenig stens eine Aussparung zur Aufnahme von bei der Druckbela stung verdrängtem Material der Manschette aufweist. Dabei wird erreicht, daß sich die Manschette sauber an die Um fangsfläche der Vakuum-Schaltkammer anlegt, ohne daß eine Beschädigung der Manschette durch die aufgebrachten Druck kräfte auftritt. Die Zuverlässigkeit des Lastschalters er höht sich dadurch weiter.It is of further advantage if the cuff is little at least a recess to accommodate the pressure pad has displaced material of the cuff. Here it is achieved that the cuff cleanly around the um the surface of the vacuum interrupter creates without a Damage to the cuff from the applied pressure forces occurs. The reliability of the circuit breaker this increases further.

Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine Aussparung als umlaufende Ringnut in der inneren Peripherie der Man schette ausgebildet. Dadurch wird eine gleichmäßige Druck aufteilung über den gesamten Umfang der Vakuum-Schaltkammer erreicht.The at least one recess is advantageously as a circumferential ring groove in the inner periphery of the man beautifully trained. This creates an even pressure division over the entire circumference of the vacuum interrupter reached.

Wenn die Manschette an wenigstens einer Stirnseite im Bereich wenigstens einer Stirnplatte mit zumindest einer Tasche versehen ist, ist im montierten Zustand eine Ein stellung der Länge der Vakuum-Schaltkammer möglich, ohne daß das Material der Manschette beschädigt wird, da es in die zumindest eine Tasche ausweichen kann. Die Zuverlässig keit der Manschette und damit die Betriebssicherheit des Lastschalters wird somit erhöht.If the cuff on at least one end face in the Area of at least one end plate with at least one Bag is provided, is an on when assembled Setting the length of the vacuum interrupter possible without that the material of the cuff is damaged because it is in who can dodge at least one bag. The reliable speed of the cuff and thus the operational safety of the The load switch is thus increased.

Ist die zumindest eine Tasche zudem ringförmig aus ge bildet, wird eine gleichmäßige Verteilung der Druckbela stung auf der Stirnseite der Manschette erreicht. Is the at least one pocket also ring-shaped from ge forms a uniform distribution of the pressure lining reached on the front of the cuff.

Die erfindungsgemäße Manschette wird bevorzugt aus EPDM (Ethylen-Propylen-Terpolymer) oder Silikonkautschuk herge stellt, welche gute elastische Eigenschaften aufweisen und dabei nicht kompressibel sind. Derartige Materialien erlau ben eine sichere Abdichtung der Grenzfläche zwischen der Vakuum-Schaltkammer und der Manschette bzw. zwischen der Manschette und dem Druckgehäuse des Lastschalters. Ein Au ßenüberschlag kann so sicher vermieden werden.The cuff according to the invention is preferably made of EPDM (Ethylene-propylene terpolymer) or silicone rubber which has good elastic properties and are not compressible. Such materials are allowed ben secure sealing of the interface between the Vacuum interrupter and the cuff or between the Sleeve and the pressure housing of the load switch. An au Rollover can be safely avoided.

Dadurch, daß der Lastschalter als Lasttrennschalter ausgebildet ist, bei dem in Reihenschaltung zur Vakuum- Schaltkammer eine sichtbare Trennstrecke angeordnet ist, kann auch aus größerer Entfernung eine visuelle Kontrolle durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob der Lastschalter geschlossen ist.Because the load switch as a load break switch is formed, in which in series connection to the vacuum Switching chamber a visible separation distance is arranged, can provide visual control even from a distance be performed to determine whether the load switch closed is.

Wenn parallel zur Vakuum-Schaltkammer oder parallel zur Reihenschaltung Vakuum-Schaltkammer/sichtbare Trennstrecke im eingeschalteten Zustand des Lastschalters eine Strombahn für hohe Dauerstrom-Belastbarkeit geschalten ist, wird die Vakuumröhre entlastet, wenn der Lastschalter (Lasttrenn schalter) in geschlossenem Zustand vorliegt. Dies hat den Vorteil, daß die Vakuum-Schaltkammer nur bei den Schaltvor gängen mit den vorliegenden hohen Spannungen beaufschlagt wird. Dabei kann ein Dauerstrom geführt werden, der höher als der Nennstrom der Schaltkammer oder der Reihenschaltung aus Vakuum-Schaltkammer und sichtbarer Trennstrecke ist. Die Lebensdauer des Lastschalters erhöht sich dadurch we sentlich.If parallel to the vacuum interrupter or parallel to Series connection vacuum interrupter / visible isolating section a current path when the load switch is switched on is switched for high continuous current capacity, the Vacuum tube relieved when the load switch (load disconnect switch) is in the closed state. This has the Advantage that the vacuum interrupter only in the Schaltvor gears with the existing high voltages becomes. A continuous current can be conducted which is higher than the nominal current of the switching chamber or the series connection vacuum interrupter and visible isolating section. This increases the lifespan of the circuit breaker considerable.

Die Erfindung wird im folgenden in einem Ausführungs beispiel anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is carried out in one embodiment example explained in more detail with reference to the figures of the drawing. It shows:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Lastschalters, wobei auf der linken Seite der Haupt achse ein Schnitt in der Trennebene des Druckgehäu ses und rechts von der Hauptachse ein Schnitt in einer anderen Ebene durch eine Gehäusehälfte des Druckgehäuses dargestellt ist; und Figure 1 is a sectional view of a circuit breaker according to the invention, wherein on the left side of the main axis, a section in the parting plane of the Druckgehäu ses and right of the main axis, a section in another plane through a housing half of the pressure housing is shown. and

Fig. 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung gemäß der Linie A-A in Fig. 1. FIG. 2 shows a simplified sectional illustration along the line AA in FIG. 1.

Gemäß der Darstellung in den Figuren weist ein Last schalter 1 ein Druckgehäuse mit zwei Gehäusehälften 11 und 12 auf, welche aus Isolierstoff und im wesentlichen spie gelbildlich ausgebildet sind. In den Gehäusehälften 11 und 12 sind u. a. eine Vakuum-Schaltkammer 2 und eine Schaltme chanik 3 angeordnet. Die Anordnungsweise und Funktion der Vakuum-Schaltkammer 2 und der Schaltmechanik 3 entspricht den bekannten Ausführungen, weshalb auf eine ausführliche Erläuterung hierzu verzichtet wird. Wesentlich ist, daß die Vakuum-Schaltkammer 2 im Inneren Schaltkontakte aufweist, die durch die Schaltmechanik 3 geschlossen oder geöffnet werden. Hierzu ist die Schaltmechanik 3 mit einem exzentri schen Betätigungselement 31 ausgebildet, welches auf einen beweglichen Kontakt 21 der Vakuum-Schaltkammer 2 wirkt.As shown in the figures, a load switch 1 has a pressure housing with two housing halves 11 and 12 , which are made of insulating material and essentially mirror-image. In the housing halves 11 and 12 , inter alia, a vacuum interrupter 2 and a mechanical mechanism 3 are arranged. The arrangement and function of the vacuum interrupter 2 and the switching mechanism 3 corresponds to the known designs, which is why a detailed explanation is omitted. It is essential that the vacuum interrupter 2 has switching contacts inside, which are closed or opened by the switching mechanism 3 . For this purpose, the switching mechanism 3 is formed with an eccentric actuator 31 , which acts on a movable contact 21 of the vacuum interrupter 2 .

Die Vakuum-Schaltkammer 2 weist neben dem beweglichen Kontakt 21 einen feststehenden Kontakt 22 auf, der dem be weglichen Kontakt 21 gegenüberliegend angeordnet ist. Die Vakuum-Schaltkammer 2 weist ferner ein Gehäuse 23 auf, das mit metallischen Stirnplatten 24 und 25 versehen ist, die einen zylinderförmigen Gehäusemittelteil 26 abschließen. Der Gehäusemittelteil 26 ist aus elektrisch isolierendem Material hergestellt. Innerhalb der Vakuum-Schaltkammer 2 herrscht ein Hoch-Vakuum, das beim Ausschalten für eine sichere Lichtbogen-Unterbrechung und im ausgeschalteten Zustand für eine sichere Spannungshaltung sorgt.The vacuum interrupter chamber 2 has a stationary contact 22 adjacent to the movable contact 21 which is moveable contact 21 to be arranged opposite one another. The vacuum interrupter 2 also has a housing 23 which is provided with metallic end plates 24 and 25 which close off a cylindrical housing middle part 26 . The middle housing part 26 is made of electrically insulating material. A high vacuum prevails within the vacuum interrupter chamber 2 , which ensures a safe arc interruption when switched off and a safe voltage hold when switched off.

Um sicherzustellen, daß kein Außenüberschlag der Span nung zwischen den Stirnplatten 24 und 25 der Vakuum-Schalt kammer 2 auftritt, ist rund um die Vakuum-Schaltkammer 2 eine Manschette 4 aus EPDM (Ethylen-Propylen-Terpolmer) an geordnet. Die Manschette 4 ist dabei derart ausgebildet, daß sie die Ränder der beiden Stirnplatten 24 und 25 der Vakuum-Schaltkammer 2 umgreift. Ferner sind die Abmessungen der Manschette 4 so gewählt, daß Toleranzabweichungen der Vakuum-Schaltkammer 2 ausgeglichen werden können und die Manschette 4 dennoch unter Vorspannung an der Umfangfläche der Vakuum-Schaltkammer 2 anliegt. Dadurch liegt kein durchgehender Luftspalt zwischen den Stirnplatten 24 und 25 vor.In order to ensure that no external flashover of the clamping voltage between the end plates 24 and the vacuum-switching occurs chamber 2 25 is approximately arranged around the vacuum interrupter chamber 2, a sleeve 4 made from EPDM (ethylene-propylene-Terpolmer) to. The sleeve 4 is designed such that it encompasses the edges of the two end plates 24 and 25 of the vacuum interrupter 2 . Furthermore, the dimensions of the sleeve 4 are selected so that tolerance deviations of the vacuum interrupter chamber 2 can be compensated for and the cuff 4 nevertheless bears against the circumferential surface of the vacuum interrupter chamber 2 under prestress. As a result, there is no continuous air gap between the end plates 24 and 25 .

Die Manschette 4 wird wiederum von den Gehäusehälften 11 und 12 des Lastschalters 1 umgriffen und vorgespannt. Aufgrund der Vorspannung liegt auch zwischen der Manschette 4 und den montierten Gehäusehälften 11 und 12 kein Luft spalt vor, der einen Außenüberschlag der Spannung zwischen den Stirnplatten 24 und 25 der Vakuum-Schaltkammer 2 erlau ben würde.The sleeve 4 is in turn encompassed and biased by the housing halves 11 and 12 of the load switch 1 . Due to the bias, there is also no air gap between the sleeve 4 and the assembled housing halves 11 and 12 , which would cause an external flashover of the voltage between the end plates 24 and 25 of the vacuum interrupter chamber 2 .

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weist die Manschette 4 ringförmig ausgebildete Schirme 41 auf, die in entsprechen den Aussparungen in den Gehäusehälften 11 und 12 aufgenom men sind. Die Schirme 41 dienen in bekannter Weise zur Ver längerung des Weges (Kriechstrecke) entlang der Oberfläche.As shown in Fig. 1, the sleeve 4 ring-shaped screens 41 in meeting the recesses in the housing halves 11 and 12 are aufgenom men. The screens 41 are used in a known manner to extend the path (creepage distance) along the surface.

Die Manschette 4 weist ferner vier Aussparungen 42 auf, die an der inneren Umfangsfläche angeordnet sind und eine ringförmige Gestalt aufweisen. Beim Schließen der Gehäuse hälften 11 und 12 wird Druck auf die Manschette 4 ausgeübt und da diese aus einem Elastomermaterial hergestellt ist, welches elastisch aber im wesentlichen nicht kompressibel ist, ermöglichen die Aussparungen 42 ein Ausweichen des Ma terials der Manschette 4 in die dadurch gebildeten Frei räume. Auf diese Weise wird eine Beschädigung der Man schette 4 verhindert und eine gute Abdichtung der Grenzflä che zwischen der Manschette 4 und der Vakuum-Schaltkammer 2 erreicht.The cuff 4 also has four recesses 42 which are arranged on the inner circumferential surface and have an annular shape. When the housing halves 11 and 12 are closed , pressure is exerted on the sleeve 4 and since this is made of an elastomer material which is elastic but essentially not compressible, the recesses 42 allow the material of the sleeve 4 to escape in the free space thus formed rooms. In this way, damage to the cuff 4 is prevented and a good seal of the boundary surface between the cuff 4 and the vacuum interrupter 2 is achieved.

An dem Ende der Manschette 4, das die Stirnplatte 25 im Bereich des feststehenden Kontakts 22 übergreift, ist fer ner eine ringförmige Tasche 43 ausgebildet. Da Vakuum- Schaltkammern 2 relativ große Längentoleranzen aufweisen, ist unter Umständen eine Längeneinstellung bzw. Positionie rung der Vakuum-Schaltkammer 2 im Lastschalter 1 notwendig. Um die hierzu notwendige Verformung der Manschette 4 in diesem Stirnseitenbereich zu ermöglichen, dient die ring förmige Tasche 43 als Kammer für einen Volumenausgleich des verdrängten Materials.At the end of the sleeve 4 , which overlaps the end plate 25 in the region of the fixed contact 22 , an annular pocket 43 is formed. Since vacuum interrupters 2 have relatively large length tolerances, length adjustment or positioning of the vacuum interrupter 2 in the load switch 1 may be necessary. In order to allow the necessary deformation of the sleeve 4 in this end region, the ring-shaped pocket 43 serves as a chamber for a volume compensation of the displaced material.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 weist die Manschette 4 ferner einen Dichtwulst 44 mit einer Verdickung 45 auf. Diese sind jeweils an den beiden Montagefugen der Gehäuse hälften 11 und 12 des Lastschalters 1 zur Abdichtung gegen über äußeren Einflüssen angeordnet. Die Verdickung 45 wird dabei in entsprechend ausgebildeten Vertiefungen bzw. Nuten an den Fugenflächen der Gehäusehälften 11 und 12 aufgenom men und beim Schließen der Gehäusehälften 11 und 12 ver quetscht. Der Dichtwulst 44 mit der Verdickung 45 weist dabei eine Länge auf, die im wesentlichen der Gesamtlänge der Manschette 4 entspricht. Er kann aber auch im gesamten Montagefugenbereich der Gehäusehälften 11 und 12 einstückig mit der Manschette 4 als Rundschnur zum Abdichten des Druckgehäuses ausgebildet sein.According to the illustration in FIG. 2, the sleeve 4 also has a sealing bead 44 with a thickening 45 . These are each arranged on the two assembly joints of the housing halves 11 and 12 of the circuit breaker 1 for sealing against external influences. The thickening 45 is recorded in appropriately designed recesses or grooves on the joint surfaces of the housing halves 11 and 12 and is squeezed when the housing halves 11 and 12 are closed . The sealing bead 44 with the thickening 45 has a length which essentially corresponds to the total length of the sleeve 4 . However, it can also be formed in one piece with the sleeve 4 as a round cord for sealing the pressure housing in the entire assembly joint area of the housing halves 11 and 12 .

Wenn der Lastschalter 1 im Betrieb geöffnet wird, wer den die durch Federn unter Vorspannung stehenden Kontakte 21 und 22 durch die Schaltmechanik 3 freigegeben, so daß diese die Schaltkontakte in der Vakuum-Schaltkammer 2 öff nen. Aufgrund der hohen anliegenden Spannung, die je nach Anwendungsfall z. B. 45 kV betragen kann, neigt die Anord nung dazu, einen Weg für eine mögliche Spannungsentladung durch einen Lichtbogen zu suchen. Innerhalb der Vakuum- Schaltkammer 3 ist dies aufgrund des Vakuums nicht möglich.When the load switch 1 is opened in operation, who the spring-loaded contacts 21 and 22 released by the switching mechanism 3 , so that these open the switching contacts in the vacuum interrupter 2 . Due to the high voltage applied, depending on the application, for. B. may be 45 kV, the arrangement tends to look for a way for a potential voltage discharge through an arc. This is not possible within the vacuum interrupter 3 due to the vacuum.

Da die Manschette 4 unter Vorspannung am Gehäuse 23 der Vakuum-Schaltkammer 2 anliegt und gleichermaßen unter Vor spannung mit dem Druckgehäuse des Lastschalters 1 verbunden ist, liegt kein Luftspalt vor, der einen Spannungsüber schlag ermöglichen würde. Ein Überschlag durch das Material der Manschette 4 ist aufgrund der hohen dielektrischen Fe stigkeit des für die Manschette 4 verwendeten Materials ebenfalls nicht möglich. Ein derartiger Außenüberschlag wird daher verhindert.Since the sleeve 4 bears against the housing 23 of the vacuum interrupter 2 and is also connected to the pressure housing of the load switch 1 under voltage, there is no air gap that would allow a voltage flashover. A rollover through the material of the sleeve 4 is also not possible due to the high dielectric strength of the material used for the sleeve 4 . Such an external rollover is therefore prevented.

In einem Anwendungsbeispiel wird der Lastschalter als Lasttrennschalter verwendet und in Reihe mit einer sichtba ren Trennstrecke angeordnet. Dabei ist eine für den Dauer betriebsstrom aus gelegte Hauptstrombahn parallel zur Vaku um-Schaltkammer und einer mit dieser in Reihe liegenden Hilfsschaltstelle geschaltet, wodurch die Vakuumröhre bei durchgeschaltetem Lasttrennschalter entlastet ist. Zum Aus schalten des Lasttrennschalters wird zunächst in bekannter Weise der Hauptkontakt geöffnet, wodurch die Spannung voll ständig über die Vakuum-Schaltkammer 2 geleitet wird. An schließend werden die Kontakte 21 und 22 der Vakuum-Schalt kammer 2 getrennt und die Verbindung ist gänzlich unterbro chen, ohne daß sich ein Lichtbogenüberschlag im Lastschal ter 1 ausbilden kann.In an application example, the load switch is used as a switch disconnector and arranged in series with a visible isolating path. In this case, a main current path designed for the continuous operating current is connected in parallel to the vacuum switching chamber and an auxiliary switching point lying in series therewith, whereby the vacuum tube is relieved when the load-break switch is switched through. To switch off the load-break switch, the main contact is first opened in a known manner, as a result of which the voltage is continuously passed through the vacuum interrupter 2 . At closing, the contacts 21 and 22 of the vacuum interrupter chamber 2 are separated and the connection is completely interrupted without an arcing in the load switch ter 1 can form.

Die Erfindung läßt neben dem hier aufgezeigten Ausfüh rungsbeispiel weitere Gestaltungsansätze zu.In addition to the embodiment shown here, the invention allows example of further design approaches.

Die Abmessungen und Gestalt der Manschette 4 kann je nach Bauweise und -typ der Vakuum-Schaltkammer 2 variieren. Hierbei ist in jedem Falle wesentlich, daß die Manschette 4 derart an der Vakuum-Schaltkammer 2 anliegt, daß kein Luft spalt dazwischen möglich ist. The dimensions and shape of the sleeve 4 can vary depending on the construction and type of the vacuum interrupter 2 . It is essential in any case that the sleeve 4 rests against the vacuum interrupter 2 in such a way that no air gap is possible in between.

Die Manschette 4 muß nicht mit Schirmen 41 ausgebildet sein, sondern kann auch eine anders gestaltete oder glatte äußere Umfangsfläche aufweisen, wenn es die Sicherheit des Lastschalters 1 z. B. aufgrund von geringen vorliegenden Spannungen zuläßt.The sleeve 4 does not have to be formed with shields 41 , but can also have a differently designed or smooth outer peripheral surface if it is the safety of the load switch 1 z. B. due to low existing voltages.

Die Aussparungen 42 in der Manschette 4 weisen im auf gezeigten Beispiel halbkreisförmige Querschnitte auf und sind an vier Stellen um die Vakuum-Schaltkammer 2 ausgebil det. Sowohl die Gestalt als auch die Anzahl der ringförmi gen Aussparungen 42 kann hiervon abweichen. Ferner ist es auch möglich, die Aussparungen 42 anstelle der aufgezeigten Ausführungsform mit einer ringförmigen Gestalt punktuell an der inneren Umfangsfläche der Manschette 4 vorzusehen.The recesses 42 in the sleeve 4 have in the example shown on semicircular cross sections and are ausgebil det at four locations around the vacuum interrupter chamber 2 . Both the shape and the number of the ring-shaped recesses 42 can deviate therefrom. Furthermore, it is also possible, instead of the embodiment shown, to provide the cutouts 42 with an annular shape at points on the inner circumferential surface of the sleeve 4 .

Die Tasche 43 in der Manschette 4 kann auch an beiden Stirnflächen vorgesehen sein. Darüberhinaus kann auch die Gestalt und die Anzahl der Tasche 43 in ähnlicher Weise wie bei den Aussparungen 42 variieren.The pocket 43 in the cuff 4 can also be provided on both end faces. In addition, the shape and number of the pocket 43 can also vary in a manner similar to the recesses 42 .

Die Manschette 4 kann in beliebiger Weise in Verbindung mit Vakuum-Schaltkammern 2 verwendet werden, was auch ande re Schaltelemente als Lasttrennschalter beinhaltet. So ist auch ein Einsatz in Leistungsschaltern und dergleichen denkbar.The sleeve 4 can be used in any way in connection with vacuum interrupters 2 , which also includes other switching elements as a load break switch. Use in circuit breakers and the like is also conceivable.

Das Druckgehäuse kann auch aus mehr als zwei Gehäuse teilen bestehen, wobei die Anzahl der Dichtwulste 44 der Anzahl der Montagefugen angepaßt ist.The pressure housing can also consist of more than two housing parts, the number of sealing beads 44 being adapted to the number of assembly joints.

Ferner kann parallel zur Vakuum-Schaltkammer 2 auch ein Dauerstrom- bzw. Hauptstrom-Kontaktsystem vorgesehen sein, das es erlaubt, den Lastschalter 1 unter Verwendung einer bestimmten Vakuum-Schaltkammer 2 für verschiedene Nenn bzw. Dauerströme auszulegen. Furthermore, a continuous current or main current contact system can also be provided parallel to the vacuum interrupter 2 , which allows the load switch 1 to be designed for different nominal or continuous currents using a specific vacuum interrupter 2 .

Die Erfindung schafft somit einen Lastschalter 1 für Spannungen im kV-Bereich mit einer Vakuum-Schaltkammer 2, welche durch eine aus Elastomermaterial mit hoher dielek trischer Festigkeit ausgebildeten Manschette 4 spaltfrei umgriffen wird. Die Manschette 4 wird ihrerseits durch die Gehäusehälften 11 und 12 des Lastschalters 1 eingespannt. Auf diese Weise wird ein Außenüberschlag der hohen Spannung zwischen den Stirnplatten 24 und 25 der Vakuum-Schaltkammer 2 beim Schaltvorgang wirksam unterbunden, ohne daß flüssige oder gasförmige Medien hierzu notwendig sind. Dadurch ist im Gegensatz zu herkömmlichen Lastschaltern kein hoher Kon trollaufwand erforderlich und der Lastschalter ist im Hin blick auf die Umwelt unbedenklich.The invention thus creates a load switch 1 for voltages in the kV range with a vacuum interrupter 2 , which is encompassed by a sleeve 4 formed of elastomer material with high dielectric strength without gaps. The cuff 4 is in turn clamped by the housing halves 11 and 12 of the load switch 1 . In this way, an external flashover of the high voltage between the end plates 24 and 25 of the vacuum interrupter 2 is effectively prevented during the switching process, without the need for liquid or gaseous media. In contrast to conventional load switches, this does not require a high level of control and the load switch is harmless with regard to the environment.

Claims

1. Load switch ( 1 ) for voltages above 1 kV, with a vacuum interrupter ( 2 ), the contacts ( 21 , 22 ) of which are closed or opened by means of a switching mechanism ( 3 ), the vacuum interrupter ( 2 ) being the one enclosing vacuum contacts lying in the vacuum housing ( 23 ) with metallic end plates ( 24 , 25 ) and a cylindrical housing middle part ( 26 ) made of electrically insulating material, which is surrounded by egg nem dielectric medium, characterized in that the housing ( 23 ) of a prefabricated cuff ( 4 ) is surrounded, which engages behind the edges of the two end plates ( 24 , 25 ) and is made of an elastomer material with high dielectric strength, which is pressed without a gap on the housing ( 23 ).

2. Load switch according to claim 1, characterized in that the dimensions of the sleeve ( 4 ) are selected such that the sleeve ( 4 ) with prestress on the circumference of the vacuum interrupter ( 2 ).

3. Load switch according to claim 1 or 2, characterized in that on the outside of the sleeve ( 4 ) is provided a complementary pressure housing ( 11 , 12 ) made of insulating material, which puts the outer circumference of the sleeve ( 4 ) under pressure.

4. Load switch according to claim 3, characterized in that the sleeve ( 4 ) has at least one in the axial direction of the pressure housing ( 11 , 12 ) sealing bead ( 44 ) which comes to rest in the assembly joint of the pressure housing ( 11 , 12 ).

5. Load switch according to claim 4, characterized in that the sealing bead ( 44 ) has a thickening ( 45 ) which can be squeezed ver in the assembly joint of the pressure housing ( 11 , 12 ).

6. Load switch according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the outer circumference of the sleeve ( 4 ) substantially parallel to the end plates ( 24 , 25 ) of the vacuum interrupter ( 2 ) projecting and rotating de screens ( 41 ) are arranged .

7. Load switch according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sleeve ( 4 ) has at least one recess ( 42 ) for receiving material displaced during the pressure load by the pressure housing ( 11 , 12 ).

8. Load switch according to claim 7, characterized in that the at least one recess ( 42 ) are designed as a circumferential annular groove.

9. Load switch according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one pocket ( 43 ) is formed on the sleeve ( 4 ) in the region of the end plate ( 25 ) and / or the end plate ( 24 ).

10. Load switch according to claim 9, characterized in that the at least one pocket ( 43 ) is designed as an annular groove.

11. Load switch according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sleeve ( 4 ) made of silicone rubber or made of EPDM (ethylene-propylene terpolymer) is formed.

12. Load switch according to one of claims 1 to 11, characterized characterized in that he trained as a switch disconnector det is in the series connection to the vacuum interrupter a visible separation path is arranged.

13. Load switch according to one of claims 1 to 12, characterized characterized in that parallel to the vacuum interrupter or parallel to the series connection vacuum interrupter / visible isolating distance when the Circuit breaker a current path for high continuous current Resilience is switched.