DE1965504B2

DE1965504B2 - Metallumschlossene elektrische trennvorrichtung fuer hohe spannung

Info

Publication number: DE1965504B2
Application number: DE19691965504
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: N.V. Coq, Utrecht (Niederlande)
Priority date: 1969-08-04
Filing date: 1969-12-30
Publication date: 1973-03-22
Also published as: DE1965504A1; FR2057639A5; GB1256054A; NL133619C; DE1965504C3; US3599041A; BE749661A; SE369253B; AT298601B; NL6911833A

Description

Die Erfindung betrifft eine metallumschlossene elektrische Trennvorrichtung für hohe Spannung mit zwei in Reihe geschalteten Unterbrechungsstellen, welche mit einer aus zwei durch eine als Durchführungsisolator ausgeführte isolierende Trennwand elektrisch voneinander getrennten Teilen bestehenden metallenen Umhüllung versehen ist, die zwei je zwei gegeneinander bewegbare, zusammenarbeitende Trennschalterkontaktstücke enthaltende, durch diese Trennwand gasdicht voneinander getrennte Schalträume umgibt, welche Trennwand zwei je in einem eigenen Schaltraum angeordnete Kontaktstücke trägt,

die durch die Trennwand hindurch elektrisch leitend schlag zwischen den geöffneten Kontaktstücken der miteinander verbunden sind, wobei in beiden Schalt- Unterbrechungsstellen in den beiden Schakräumen räumen die zusammenarbeitenden Kontaktstücke selektiv anspricht Dies wird erfindungsgemäß dagleichzeitig voneinander getrennt bzw. gleichzeitig durch erreicht, daß in dem einen der Schalträume miteinander in Berührung gebracht werden, jeder 5 ein Erdungsschalter angeordnet ist, der im geöffneten Umhüllungsteil nur durch einen eigenen, die. Primär- Zustand der Trennvorrichtung die von der isolierenseite eines Stromwandlers enthaltenden Erdungsleiter den Trennwand getragenen Kontaktstücke mit Erde mit Erde verbunden ist und die Sekundärwicklungen verbindet, daß der durch die Trennwand hindurchderart über Steuerstromkreise mit zwei Signal- und geführte Verbindungsleiter dieser Kontaktstücke den Sicherungsgeräten gekuppelt sind, daß bei einem Erd- io Primärleiter eines dritten Stromwandlers enthält, schluß im einen Schaltraum das eine Signal- und dessen Sekundärseite über einen Steuerstromkreis Sicherungsgerät und bei einem Erdschluß im anderen mit beiden Signal- und Sicherungsgeräten gekuppelt Schaltraum das andere Signal- und Sicherungsgerät ist, und daß die drei Stromwandler über sämtliche anspricht. Steuerstromkreise so miteinander und mit den Signal-

Eine Trennvorrichtung dieser Art ist aus der 15 und Sicherungsgeräten gekuppelt sind, daß auch bei deutschen Auslegeschrift 1 218 591 bekannt. Bei einem Durchschlag zwischen den Kontaktstücken der dieser Trennvorrichtung ist das Signal- und geöffneten Trennvorrichtung in dem anderen der Sicherungsgerät so ausgeführt, daß es angibt, in Schalträume das eine Signal- und Sicherungsgerät welchem der beiden Schalträume ein Erdschluß auf- und bei einem Durchschlag zwischen den Kontakttritt. Es ist indessen damit nicht möglich, festzu- 20 stücken der geöffneten Trennvorrichtung in dem stellen, ob ein Durchschlag zwischen den Kontakt- ersten der Schalträume das andere Signal- und stücken der geöffneten Unterbrechungsstelle im einen Sicherungsgerät anspricht.

oder anderen Schaltraum stattgefunden hat. Dieser Die Signalgebung und Sicherung der Trenn-

Trennvorrichtung fehlen im übrigen ein Erdungs- vorrichtung kann in einer ersten Ausgestaltung der schalter zum Erden der von der isolierenden Trenn- 25 Erfindung mit Vorteil so ausgeführt werden, daß die wand getragenen Kontaktstücke, wenn sich die mit den Stromwandlern gekuppelten Steuerstrom-Trennvorrichtung im ausgeschalteten Zustand be- kreise zwei Summierungstransformatoren aufweisen, findet, und ein Stromwandler, dessen Primärleiter die je zwei Primärwicklungen und je eine Sekundärvon dem Verbindungsleiter der von der Trennwand wicklung besitzen, von welchen Summierungsgetragenen Kontakte gebildet wird. 30 transformatoren die einen Primärwicklungen und

Aus der Literaturstelle »The English Electric auch die Sekundärwicklung des dritten Strom-Journal« vom Juni 1956, Nr. 6, Seiten 31 bis 38, geht wandlers in Reihe geschaltet sind, die andere Primäreine Erdschlußsignal- und Schutzeinrichtung für eine wicklung des einen Summierungstransformators mit phasenweise metallgekapselte Schaltanlage hervor, der Sekundärwicklung des Erdungsleiters des Umbei der die gegeneinander i&olierten Abschnitte der 35 hüllungsteils des den Erdungsschalter enthaltenden Kapselung jeweils über einen Erdverbindungsleiter. Schaltraumes verbunden und zur erstgenannten der einen Stromwandler enthält, mit Erde verbunden Primärwicklung dieses Summierungstransformators sind. Jeder Stromwandler speist die Wicklung eines entgegengesetzt geschaltet ist, die andere Primär-Relais, dessen Kontakt jeweils die Schalter in der wicklung des anderen Summierungstransformators vom Erdschluß betroffenen und in den benachbarten 40 mit der Sekundärwicklung des Erdungsleiters des Kapselungsabschnitten selektiv auslöst. Mit dieser Umhüllungsteils des anderen Schaltraumes verEinrichtung läßt sich jedoüi ebenfalls nicht fest- bunden und zur erstgenannten Primärwicklung dieses stellen, ob ein Durchschlag zwischen den geöffneten anderen Summierungstransformators gleichgeschaltet Kontaktstücken eines im Zuge der Sammelschiene ist und die Sekundärwicklungen der beiden Summieeingebauten Längstrenn- bzw. Leistungsschalters 45 rungstransformatoren in Gegenschaltung mit einem stattgefunden hat. die Signal- und Sicherungsgeräte steuernden Differen-

Die USA.-Patentschriften 2 542 838 und 3 233 151 tialgerät verbunden sind.

befassen sich mit Erdschlußsignal- und Sicherungs- Die selektive Signalgebung und Sicherung kann in

geräten bei blechgekapselten Anlagen, deren einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch Schaltung von der vorliegenden Schaltung erheblich 50 ohne Summierungstransformatoren mittels mit den abweicht, da keine selektive Erfassung von Erd- drei Stromwandlern unmittelbar verbundener Relais Schlüssen und von Durchschlägen zwischen ge- erreicht werden. In diesem Falle empfiehlt sich eine öffneten Trennstrecken vorgesehen ist. Die deutsche Ausführung der Trennvorrichtung, bei der die Patentschrift 594 757 und britische Patentschrift Sekundärwicklungen der drei Stromwandler jeweils 324 behandeln ganz allgemein die Schaltungen 55 die Spule eines eigenen Relais speisen, beide Signalvon Differentialstromwandlern. und Sicherungsgeräte einerseits unmittelbar mit der

Eine Trennvorrichtung mit Doppelunterbrechung einen Klemme einer Stromquelle verbunden sind, und einem Erdungsschalter zum Erden der von der das eine Signal- und Sicherungsgerät mit seiner Trennwand getragenen Kontaktstücke ist aus dem anderen Seite sowohl über die Reihenschaltung eines deutschen Gebrauchsmuster 1 975 778 bekannt. Da- 60 Arbeitskontaktes des mit dem dritten Stromwandler bei fehlt aber ein Signal- und Sicherungsgerät, das verbundenen dritten Relais und eines Arbeitsauf Störungen in den Schalträumen anspricht. kontaktes des vom zweiten, mittels des Erdungs-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leiters an den den Schaltraum mit dem Erdungs-Trennvorrichtung der eingangs genannten Art mit schalter umgebenden Umhüllungsteil primärseitig an-Doppelunterbrechung und einem Signal- und Siehe- 65 geschlossenen Stromwandler gespeisten zweiten rungsgerät so auszubilden, daß eine Erdung der Relais als auch über einen parallel dazu liegenden Unterbrechungsstellen möglich ist und jenes Gerät Arbeitskontakt des vom ersten mittels des Erdungsnicht nur auf Erdschluß, sondern auch auf Durch- leiters an den den anderen Schaltraum umgebenden

5 6 j

Umhüllungsteil primärseitig angeschlossenen Strom- Strom fließen, und über den Stromwandler 16 kann |

wandler gespeisten ersten Relais mit der anderen ein Strom durch die Primärwicklungen 20, 22 der j

Klemme der Stromquelle verbunden ist und wobei Transformatoren 17,18 fließen. In diesem Falle wer- I das andere Signal- und Sicherungsgerät mit seiner den beide Spulen 26, 27 des Relais 25 gespeist, so

anderen Seite über die Reihenschaltung eines anderen 5 daß dieses Relais in der Ruhelage festgehalten wird i

Arbeitskontaktes des zweiten Relais und eines Ruhe- und die Vorrichtungen 29, 31 unwirksam bleiben. Im kontaktes des dritten Relais mit der anderen Klemme ausgeschalteten Zustand des Trennschalters ist die

der Stromquelle verbunden ist. Umhüllung 1 durch den Leiter 12 mit Erde ver-

Die Erfindung wird nachstehend an Hand zweier bunden, und die Schaltkontaktstücke 4, S des Ver-

in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele io bindungsleiters 6 und die Umhüllung 2 liegen dann J

näher erläutert. In der Zeichnung zeigt über den Leiter 13 an Erde. Wenn ein Erdschluß j

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Trenn- zwischen dem festen Kontaktstück 7 und der Um- !

vorrichtung mit einer selektiven Signal- und Siehe- hüllung 1 auftritt, so fließt der Erdstrom durch den j

rungsschaltung mit Summierungstransformatoren und Leiter 12, und nur die Spule 26 des Relais 25 wird \

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Trenn- 15 dann über den Transformator 17 gespeist, so daß der i

vorrichtung mit einer selektiven Signal- und Siehe- Kontakt 28 geschlossen und die Signal- und Siehe- i

rungsschaltung mit Relais. rungsvorrichtung 29 in Wirkung versetzt wird. Wird

In beiden Figuren der Zeichnung sind 1 und 2 die isolierende Strecke zwischen dem festen Kontakt- ·

zwei voneinander isolierte und in bezug auf Erde stück 7 und dem Schaltkontaktstück 4 durch- !

isoliert unterstützte rohrförmige Teile einer metalle- 20 geschlagen, so fließt ein Strom durch die Leiter 6

nen Umhüllung. Diese beiden Teile der metallenen und 13. Dies hat zur Folge, daß die Primärwicklun-

Umhüllung sind durch einen scheibenförmigen gen 20 und 22 durch den Stromwandler 16 gespeist

Isolator 3 voneinander gasdicht getrennt. werden und daß die Primärwicklung 21 vom Strom-

Dieser Durchführungsisolator 3 trägt zwei beweg- wandler 15 Strom empfängt. Da die Wicklungen 21 liehe Trennschalterkontaktstücke 4, 5, die durch 25 und 22 gegeneinander geschaltet sind, bleibt der einen Verbindungsleiter 6 dauernd elektrisch leitend Transformator 18 unwirksam, so daß die Spule 27 miteinander verbunden sind. Die Schaltkontakt- des Relais 25 stromlos bleibt. Aber durch die Primärstücke 4. 5 wirken mit festen Kontaktstücken 7, 8 wicklung 20 wird eine Spannung in die Sekundärzusammen. Die Kontaktstücke 4 und 7 befinden sich wicklung 23 induziert, so daß die Spule 26 des Relais in der vom Umhüllungsteil 1 umgebenen Schalt- 30 25 gespeist, der Kontakt 28 geschlossen wird und kammer 9, und die Kontaktstücke 5 und 8 sind in die Signal- und Sicherungsvorrichtung 29 in Wirkung der vom Umhüllungsteil 2 umgebenen Schaltkammer tritt. Auch in diesem Falle wird daher die innerhalb 10 angeordnet. Im ausgeschalteten Zustand des der Umhüllung 1 auftretende Störung durch die Trennschalters wird nur der Schaltkontakt 5 mit Vorrichtung 29 angedeutet. Wenn aber ein Ercieinem festen Erdungskontakt 11 in Berührung ge- 35 Schluß zwischen dem festen Kontakt 8 und der Umbracht. Die Teile 1 und 2 der Umhüllung, die durch hüllung 2 auftritt, so fließt ein Erdstrom durch den den Isolator 3 voneinander isoliert sind, sind je Leiter 13, so daß nur die Primärwicklung 21 des durch den Erdungsleiter 12 bzw. 13 mit der Sekun- Transformators 18 gespeist wird. Dadurch wird über därwicklung 14 bzw. 15 eines Stromwandlers mit die Sekundärwicklung 24 die Spule 27 des Relais 25 Erde verbunden. Um den Verbindungsleiter 6 ist die 40 erregt, so daß der Kontakt 30 geschlossen wird und Sekundärwicklung 16 eines dritten Stromwandlers die Signal- und Sicherungsvorrichtung 31 in Wirkung angeordnet. tritt. Auch bei dieser Ausführung wird daher

Die Schaltung für die selektive Signalgebung und signalisiert, in welchem der beiden Schalträume eine

Sicherung nach F i g. 1 enthält zwei Summierungs- Störung auftritt.

• transformatoren 17,18, die je mit zwei Primär- 45 Bei der Schaltung nach F i g. 2 sind die Summiewicklungen 19, 20 und 21, 22 und einer Sekundär- rungstransformatoren 17,18 und das doppeltwirkende wicklung 23 bzw. 24 versehen sind. Die Primär- Relais 25 der Schaltung nach F i g. 1 durch drei wicklung 19,21 ist mit der Stromwandlerwicklung Relais 32, 33, 34 ersetzt. Bei dieser Vorrichtung wird 14 bzw. 15 verbunden. Die Primärwicklungen 20 das Relais 32 durch den Stromwandler 14 gespeist, und 22 sind in Reihe geschaltet und werden durch 50 während das Relais 33 durch den Stromwandler 16 den Stromwandler 16 gespeist. Die Wicklungen 19 und das Relais 34 durch den Stromwandler 15 ge- und 20 sind in Gleichschaltung, und die Wicklungen speist wird. Tritt das Relais 32 in Wirkung, so wird 21 und 22 sind in Gegenschaltung — wie durch die der Kontakt 35 geschlossen. Wird das Relais 33 ge-Richtung der Pfeile in Fi g. 1 angedeutet — auf den speist, so wird der Kontakt 36 geöffnet Der Kontakt Summierungstransformatoren 17,18 angebracht. Die 55 37 wird dann geschlossen, und das Relais 34 zieht Sekundärwicklungen 23,24 der Summierungstrans- seinen Anker an, so daß die Kontakte 38 und 39 formatoren 17,18 speisen zusammen em doppelt- geschlossen werden. Diese Vorrichtung wirkt folgenwirkendes Relais 25 mit zwei gegeneinander arbeiten- dermaßen:

den Spulen 26,27. Dieses Relais schließt mit Hilfe Beim Erdschluß zwischen dem festen Trenneines Kontaktes 28 den Stromkreis einer Signal- und 60 schalterkontaktstück 7 und der Umhüllung 1 fließt Sicherungsvorrichtung 29, wenn die Spule 26 durch der Erdstrom durch den Leiter 12, so daß nur das die Transfonnatorwicklung 23 gespeist wird, und mit Relais 32 gespeist und der Stromkreis der Signal-Hilfe eines Rontaktes 30 den Stromkreis einer Signal- und Sicherungsvorrichtung 29 durch den Kontakt 35 und Sicherungsvorrichtung 31, wenn die Spule 27 geschlossen wird. Tritt zwischen dem festen Kondurch die Transformatpjwicklung 24 gespeist wird. 65 takt 7 und dem Schaltkontakt 4 ein Durchschlag auf, Diese Vorrichtung wirkt folgendermaßen: so fließt ein Erdstrom durch den Verbindungsleiter 6 Befindet sich der Trennschalter im eingeschalteten und den Erdungsleiter 13, so daß die Relais 33 und Zustand, so kann durch den VerbindungsWter 6 ein 34 durch die Stromwandler 16 und 15 erregt wer-

den. Die Folge davon ist, daß der Stromkreis der Signal- und Sicherungsvorrichtung 29 durch die Reihenschaltung der geschlossenen Kontakte 37 und 2<9 geschlossen wird. Die Signal- und Sicherungsvorrichtung 31 bleibt aber unwirksam, da der Kontakt 36 dann geöffnet wird. Wenn der Erdschluß oder der Durchschlag im von der Umhüllung 2 umgebenen SchaltraumlO auftritt, so fließt der Erdstrom nur durch den Leiter 13, so daß nur das Relais 34 erregt wird und der Stromkreis der Signal- und Sicherungsvorrichtung 31 durch den Kontakt 38 geschlossen wird. Die Vorrichtung 29 bleibt unwirksam, da dann die Kontakte 35 und 36 geöffnei bleiben. Wenn der Trennschalter geschlossen ist und Verbrauchsstrom durch den Leiter 32 fließt, so wire über den Stromwandler 16 nur das Relais 33 gespeist, so daß der Kontakt 36 geöffnet und der Kontakt 37 geschlossen wird. Die Relais 32 und 34 bleiben in der Ruhelage, so daß die Kontakte 35, 3£ und 39 geöffnet bleiben und keine der beiden Signal- und Sicherungsvorrichtungen 29, 31 in Wirkung tritt Patentschutz wird nur begehrt jeweils für dit Gesamtheit der Merkmale eines jeden Anspruches, also einschließlich seiner Rückbeziehung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Metallumschlossene elektrische Trennvorrichtung für hohe Spannung mit zwei in Reihe geschalteten Unterbrechungsstellen, welche mit einer aus zwei durch eine als Durchführungsisolator ausgeführte isolierende Trennwand elektrisch voneinander getrennten Teilen bestehenden metallenen Umhüllung versehen ist, die zwei je zwei gegeneinander bewegbare, zusammenarbeitende Trennschalterkontaktstücke enthaltende, durch diese Trennwand gasdicht voneinander getrennte Schalträume umgibt, welche Trennwand zwei je in einem eigenen Schaltraum angeordnete Kontaktstücke trägt, die durch die Trennwand hindurch elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wobei in beiden Schalträumen die zusammenarbeitenden Kontaktstücke gleichzeitig voneinander getrennt bzw. gleichzeitig miteinander in Berührung gebracht werden, jeder Umhüllungsteil nur durch einen eigenen, die Primärseite eines Stromwandlers enthaltenden Erdungsleiter mit Erde verbunden ist und die Sekundärwicklungen derart über Steuerstromkreise mit zwei Signal- und Sicherungsgeräten gekuppelt sind, daß bei einem Erdschluß im einen Schaltraum das eine Signal- und Sicherungsgerät und bei einem Erdschluß im anderen Schaltraum das andere Signal- und Sicherungsgerät anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen der Schalträume (10) ein Erdungsschalter (5,11) angeordnet ist, der im geöffneten Zustand der Trennvorrichtung (4, 7; 5, 8) die von der isolierenden Trennwand (3) getragenen Kontaktstücke (4,5) mit Erde verbindet, daß der durch die Trennwand (3) hindurchgeführte Verbindungsleiter (6) dieser Kontaktstücke (4,5) den Primärleiter eines dritten Stromwandlers (16) enthält, dessen Sekundärseite über einen Steuerstromkreis (20, 22, 23, 26, 24, 27, Fig. 1, bzw. 33, 36, 37, 38, 39. 35, Fig. 2) mit beiden Signal- und Sicherungsgeräten (29, 31) gekuppelt ist, und daß die drei Stromwandler (12, 14; 13, 15; 6, 16) über sämtliche Steuerstromkreise (19, 20; 21, 22; 23, 26; 24, 27. Fig. 1, bzw. 32; 35; 33, 36, 37; 34, 38, 39, Fig. 2) so miteinander und mit den Signal- und Sicherungsgeräten (29, 31) gekuppelt sind, daß auch bei einem Durchschlag zwischen den Kontaktstücken (4, 7) der geöffneten Trennvorrichtung in dem anderen der Schalträume (9) das eine Signal- und Sicherungsgerät (29) und bei einem Durchschlag zwischen den Kontaktstücken (5, 8) der geöffneten Trennvorrichtung in dem ersten der Schalträume (10) das andere Signal- und Sicherungsgerät (31) anspricht.

2. Metallumschlossene elektrische Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Stromwandlern (12,14; 13,15; 6,16) gekuppelten Steuerstromkreise zwei Summierungstransformatoren (17,18) aufweisen, die je zwei Primärwicklungen (19,20 bzw. 21,22) und je eine Sekundärwicklung (23 bzw. 24) besitzen, von welchen Summierungstransformatoren die einen Primärwicklungen (20,22) und auch die Sekundärwicklung (16) des dritten Stromwandlers (6,16) in Reihe geschaltet sind, die

andere Primärwicklung (21) des einen Summierungstransformators mit der Sekundärwicklung (15) des Erdungsleiters (13) des Umhüllungsteils (2) des den Erdungsschalter (5, H) enthaltenden Schaltraumes (10) verbunden und zur erstgenannten Primärwicklung (22) dieses Summierungstransformators entgegengesetzt geschaltet ist, die andere Primärwicklung (19) des anderen Summierungstransformators mit der Sekundärwicklung (14) des Erdungsleiters (12) des Umhüllungsteils (1) des anderen Schaltraumes (9) verbunden und zur erstgenannten Primärwicklung (20) dieses anderen Summierungstransformators gleichgeschaltet ist und die Sekundärwicklungen (23,24) der beiden Summierungstransformatoren in Gegenschaltung mit einem die Signal- und Sicherungsgeräte (29, 31) steuernden Differentialgerät (25, 26, 27, 28, 30) verbunden sind (Fig. 1).

3. Metallumschlossene elektrische Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen (14,15. 16) der drei Stromwandler (12,14; 13,15; 6,16) jeweils Jie Spule (32,34 bzw. 33) eines eigenen Relais (32,35; 34,38,39 bzw. 33,36,37) speisen, beide Signal- und Sicherungsgeräte (29,31) einerseits unmittelbar mit der einen Klemme einer Stromquelle verbunden sind, das eine Signal- und Sicherungsgerät (29) mit seiner anderen Seite sowohl über die Reihenschaltung eines Arbeitskontaktes (37) des mit dem dritten Stromwandler (6,16) verbundenen dritten Relais (3i. 36, 37) und eines Arbeitskontaktes (39) des vom zweiten mittels des Erdungsleiters (13) an den den Schaltraum (10) mit dem Erdungsschalter (5, 11) umgebenden Umhüllungsteil (2) primärseitig angeschlossenen Stromwandler (13,15) gespeisten zweiten Relais (34, 38, 39) als auch über einen parallel dazu liegenden Arbeitskontakt (35) des vom ersten, mittels des Erdungsleiters (12) an den den anderen Schaltraum (9) umgebenden Umhüllungsteil (1) primärseitig angeschlossenen Stromwandler (12,14) gespeisten ersten Relais (32, 35) mit der anderen Klemme der Stromquelle verbunden ist und daß das andere Signal- und Sicherungsgerät (31) mit seiner anderen Seite über die Reihenschaltung eines anderen Arbeitskontaktes (38) des zweiten Relais (34, 38, 39) und eines Ruhekontaktes (36) des dritten Relais (33, 36, 37) mit der anderen Klemme der Stromquelle verbunden ist.