DE19740664A1 - Wandleranordnung mit Trenneinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wandleranordnung mit einem einen Spannungswandler aufnehmenden Wandlergehäuse und einem mit dem Spannungswandler elektrisch verbundenen, aus dem Wandlergehäuse herausgeführten elektrischen Anschluß zum Anschließen der Wandleranordnung an eine Hoch- oder Mittelspannungsanlage.

Derartige Wandleranordnungen sind bekannt. Sie werden für die ständige Überwachung der Hochspannung an Hochspannungsanlagen, beispielsweise Schaltanlagen angeschlossen und für gewöhnlich fest montiert. Für Wartungs- oder Prüfzwecke ist aber erforderlich, die bekannten Wandleranordnungen zu demontieren. Insbesondere für eine an der Hochspannungsanlage durchgeführte Gleichspannungs-Kabelprüfung muß ein induktiver Spannungswandler entfernt werden, weil er sonst bei der Durchführung der Prüfung unweigerlich vollkommen zerstört würde.

Bei vielen Hochspannungsanlagen mit Steckbuchsen zum Anschluß von Hochspannungskabeln und Spannungswandlern muß die bekannte Wandleranordnung auch aus einem anderen Grund demontiert werden. Oft ist an der Schaltanlage keine Steckbuchse zum Anschluß eines Prüfkabels für die Gleichspannungszuführung mehr frei. Der Spannungswandler muß dann schon deshalb demontiert werden, damit das Prüfkabel an die vorher von ihm belegte Steckbuchse angeschlossen werden kann.

Zur Durchführung der Spannungsprüfung sind bei bekannten Anordnungen die folgenden Schritte erforderlich:

• - Der Spannungswandler wird demontiert.
• - Die freigewordene Steckbuchse wird mit dem Prüfkabel belegt.
• - Die Gleichspannungsprüfung wird durchgeführt.
• - Das Prüfkabel wird demontiert.
• - Der Spannungswandler wird wieder montiert.

Die Durchführung dieser Prozedur ist zeitaufwendig und teuer.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wandleranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine Spannungsprüfung an einer Hochspannungsanlage einfacher durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Wandlergehäuse eine von außerhalb des Wandlergehäuses betätigbare Trennvorrichtung zum vorübergehenden Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen dem Spannungswandler und dem ersten Anschluß angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Wandleranordnung erlaubt die elektrische Abtrennung des Spannungswandlers von der Hochspannungsanlage, ohne daß eine Demontage erforderlich wäre. Die Gleichspannungsprüfung kann dann ohne Zerstörung des Spannungswandlers durchgeführt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein weiterer herausgeführter elektrischer Anschluß vorgesehen ist, der über eine stromtragfähige Verbindung mit dem ersten elektrischen Anschluß verbunden ist. An den weiteren herausgeführten elektrischen Anschluß kann, ebenfalls ohne Demontage der Wandleranordnung, ein Prüfkabel zur Gleichspannungsversorgung angeschlossen werden. Die erfindungsgemäße stromtragfähige Verbindung leitet die Prüfspannungen oder -ströme sicher an den mit der Hochspannungsanlage verbundenen ersten elektrischen Anschluß weiter.

Wenn der erste elektrische Anschluß als Steckkontakt zum Einstecken in eine Steckbuchse einer Hochspannungsanlage und der weitere elektrische Anschluß als Steckbuchse ausgebildet ist, kann die erfindungsgemäße Wandleranordnung auf besonders einfache Weise mit der Hochspannungsanlage und dem Prüfkabel verbunden werden. Dabei ist es hier im Hinblick auf die Kompatibilität besonders zweckmäßig, wenn Steckbuchse und Steckkontakt als Innen- oder Außenkonus gemäß DIN-Norm ausgeführt sind.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Wandlergehäuse als Gießharzgehäuse ausgeführt ist, daß die Trennvorrichtung zwei in das Gießharz eingegossene Kontakte und einen Hohlraum aufweist, in dem ein zur elektrischen Verbindung der Kontakte dienendes Brückenelement angeordnet ist. Damit können alle Bauteile in einem einzigen Arbeitsgang in das Gießharzgehäuse eingegossen werden, wobei die spannungsführenden Teile auch gleich noch elektrisch isoliert werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der durch eine Einführöffnung des Wandlergehäuses von außen zugängliche Hohlraum zylindrisch und das Brückenelement stabförmig ausgebildet ist, daß die Kontakte an den axialen Enden des Hohlraums angeordnet sind und daß das Brückenelement durch die Einführöffnung hindurch axial in den zylindrischen Hohlraum ein- und ausführbar ist. Auf Grund seiner Stabform ist das Brückenelement auf einfache Weise durch axiales Einstecken in den zylindrischen Hohlraum montierbar.

Wenn die Einführöffnung buchsenförmig, vorzugsweise in Form einer herkömmlichen Hochspannungssteckbuchse, ausgebildet und mittels eines Deckels verschließbar ist, kann bei Konstruktion und Fertigung auf eine normierte und im anderen Zusammenhang bereits vielfach verwendete und bewährte Formgebung zurückgegriffen werden kann, wodurch die Konstruktions- und Fertigungskosten reduziert werden. In die Steckbuchse kann der Stecker eines Prüfspannungskabels einfach eingesteckt werden.

Die Maßnahme, daß das Brückenelement beim Einstecken gegen eine axial wirkende Druckfeder des an dem der Einführöffnung abgewandten Ende des Hohlraums angeordneten, ersten Kontakts andrückbar ist, gewährleistet eine einfache und sichere Kontaktierung beim Einstecken des Brückenelements.

Wenn der an dem der Einführöffnung zugewandte Ende des Hohlraums angeordnete, zweite Kontakt als Buchsenkontakt mit Durchgangsöffnung und radial wirkenden Kontaktelementen ausgebildet ist, kann das Brückenelement problemlos durch den Buchsenkontakt hindurch in den zylindrischen Hohlraum eingeführt werden. Danach wird durch die radial wirkenden Kontaktelemente ein sicherer elektrischer Kontakt hergestellt.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Brückenelement aus einem an dem einen Kontakt angelenkten Kontaktarm besteht, der mittels einer Betätigungsvorrichtung von außen derart schwenkbar ist, daß er zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit dem anderen Kontakt in Berührung kommt, und zur Trennung der elektrischen Verbindung von dem anderen Kontakt entfernt wird. Bei dieser Ausführungsform wird die elektrische Trennung bzw. Verbindung besonders bequem durch einen einfachen Schaltvorgang ausgeführt.

In Weiterbildung dieser Ausführungsform in Verbindung mit einem Wandlergehäuse aus Gießharz wird empfohlen, daß der Hohlraum in eine von außen mit einem Gehäusedeckel verschlossene Öffnung des Wandlergehäuses übergeht und daß die Betätigungsvorrichtung am Gehäusedeckel angeordnet ist. Die mechanischen Durchführungen für Schaltorgane der Betätigungsvorrichtung und Abdichtungen können so am Gehäusedeckel angeordnet sein, der vorzugsweise aus Metall besteht. Dies erleichtert die Herstellung. Im eigentlichen Gießharzgehäuse braucht lediglich eine einfache Öffnung des Hohlraums nach außen vorgesehen sein.

Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß die Betätigungsvorrichtung eine in einer Bohrung des Gehäusedeckels drehbar gelagerte Betätigungswelle aufweist, die außerhalb des Gehäusedeckels mit einem Drehschaltgriff und innerhalb des Gehäusedeckels mit einem Schalthebel versehen ist, mit dem der Kontaktarm geschwenkt werden kann. Diese einfachen Bauteile sind unaufwendig in Herstellung und Montage. Insbesondere wenn der Hohlraum zur Reduzierung der Isolationsstrecken und zur Bauraumreduzierung mit einem Isoliergas gefüllt ist und daher der Gehäusedeckel gegenüber dem Wandlergehäuse mit einem Dichtring abgedichtet sein muß, erleichtert die Drehdurchführung der Betätigungswelle deren Abdichtung gegenüber dem Gehäusedeckel.

Zur Weiterbildung der Erfindung wird empfohlen, daß der Gehäusedeckel mit einem Druckmeßgerät zur Überwachung des Gasdrucks im Hohlraum versehen ist oder daß der Gehäusedeckel mit einem Gasanschluß für eine Gasbefüllarmatur versehen ist. Auch diese zur Wartung der Isoliergasfüllung erforderlichen Ausgestaltungen sind aus Gründen der einfachen Fertigung und Montage an dem abnehmbaren Gehäusedeckel des Gießharzgehäuses untergebracht.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wandleranordnung, in teilweise geschnittener Draufsicht;

Fig. 2 eine geschnittene Draufsicht wie Fig. 1 einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels ohne weitere Steckbuchse;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wandleranordnung, in teilweise geschnittener Draufsicht;

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Teilansicht aus Richtung A von Fig. 3;

Fig. 6 eine geschnitte Draufsicht wie Fig. 3 einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels ohne weitere Steckbuchse.

Die in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Wandleranordnung besitzt ein Wandlergehäuse 1 aus Gießharz 2 mit einem Metallmantel 3. Im Wandlergehäuse 1 ist ein induktiver Spannungswandler 4 mit einer Zuleitung 5 angeordnet.

Zur elektrischen Verbindung der Wandleranordnung mit einer nicht gezeigten, hochspannungsführenden Steckbuchse einer Hochspannungsanlage ist als ein erster elektrischer Anschluß ein Steckkontakt 6 vorgesehen, der seitlich über das Wandlergehäuse 1 heraussteht. Der Steckkontakt 6 besteht aus einem isolierenden Sockel 7, einem Metallkontakt 8 und einem stromtragfähigen Leiter 9.

Bei der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsformen ist auf der dem Steckkontakt 6 gegenüberliegenden Seite des Wandlergehäuses 1 als weiterer herausgeführter elektrischer Anschluß eine Steckbuchse 10 angeordnet, die über eine stromtragfähige Verbindung 11 mit dem Leiter 9 des Steckkontakts 6 verbunden ist.

Bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen ist weiterhin im Wandlergehäuse 1 eine Trennvorrichtung 12 angeordnet, die zwei gegenüberliegende Kontakte 13, 14 aufweist. Die Kontakte sind jeweils mit Feldsteuerelektroden 15, 16 versehen. Der erste Kontakt 13 ist über eine Verbindungsleitung 17 mit dem Leiter 9 des Steckkontakts 6 verbunden, der die Hochspannung führt. Der zweite Kontakt 14 ist über die Feldsteuerelektrode 16 mit der anderen Zuleitung 18 der Spannungswandlers 4 verbunden. Zwischen den beiden Kontakten 13, 14 ist im Gießharz 2 ein zylindrischer Hohlraum 19 ausgebildet, so daß die Kontakte 13, 14 an den axialen Enden des Hohlraums 19 angeordnet sind. Im Hohlraum 19 ist ein zur elektrischen Verbindung der beiden Kontakte 13, 14 dienendes, stabförmiges Brückenelement 20 angeordnet, das z. B. aus einer stabförmigen Sicherung bestehen kann.

Der Hohlraum 19 der Trennvorrichtung 12 ist über eine in Form einer herkömmlichen Hochspannungssteckbuchse ausgebildete Einführöffnung 21 von außerhalb des Wandlergehäuses 1 zugänglich. Die Einführöffnung 21 ist mit einem Deckel 22 verschließbar, der von außen auf das Wandlergehäuse 1 aufgeschraubt ist. Bei abgenommenem Deckel 22 kann das Brückenelement 20 durch die Einführöffnung 21 hindurch in den Hohlraum 19 axial eingeführt oder entnommen werden.

Der erste Kontakt ist mit einer axial wirkenden Druckfeder 23 versehen, gegen die das Brückenelement 20 beim Einführen in den Hohlraum 19 axial angedrückt wird. Dabei wird eine sichere elektrische Kontaktierung erzielt. Der zweite Kontakt 14 ist als Buchse 24 mit einer Durchgangsöffnung ausgeführt, durch die das Brückenelement 20 hindurchgeschoben wird. In der Endstellung sorgen radial nach innen wirkende Kontaktelemente des Buchsenkontakts 24 für eine sichere elektrische Verbindung zum Brückenelement 20.

Die in den Fig. 3 bis 6 dargestellte Wandleranordnung unterscheidet sich von den oben beschriebenen im wesentlichen durch eine andere Ausführungsform der Trennvorrichtung 25. Da die weiteren Bauelemente mit der ersten Ausführungsform übereinstimmen, wird auf die obige Beschreibung verwiesen.

Die Trennvorrichtung 25 ist ebenfalls von außerhalb des Wandlergehäuses 1 betätigbar und besitzt zwei in das Gießharz 2 eingegossene Kontakte 26, 27 und einen Hohlraum 28, in dem ein zur elektrischen Verbindung der beiden Kontakte 26, 27 dienendes Brückenelement 29 angeordnet ist.

Wie man am besten in den Fig. 4 und 5 erkennt, besteht das Brückenelement aus einem Kontaktarm 29, der an dem zweiten Kontakt 27 angelenkt ist. Mittels einer Betätigungsvorrichtung 30 ist der Kontaktarm 29 schwenkbar, so daß er entweder die in Fig. 4 durchgezogen gezeichnete Stellung einnimmt, bei der er mit dem ersten Kontakt 26 in Berührung kommt und die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 26, 27 herstellt, oder die gestrichelt gezeichnete Stellung einnimmt, in der die elektrische Verbindung unterbrochen ist.

Wie man am besten in Fig. 5 erkennt, geht der Hohlraum 28 in eine Öffnung des Wandlergehäuses 1 über, die von außen mit einem Gehäusedeckel 31 verschlossen ist. Die Betätigungsvorrichtung 30 ist ausschließlich am Gehäusedeckel 31 angeordnet. Sie besteht aus einer Betätigungswelle 32, die in einer Bohrung 33 des Gehäusedeckels 31 drehbar gelagert ist. Außerhalb des Gehäusedeckels 31 ist die Betätigungswelle 32 mit einem Drehschaltgriff 34 und innerhalb des Gehäusedeckels 31 mit einem Schalthebel 35 versehen.

Wie man am besten in Fig. 4 erkennt, kann der Kontaktarm 29 mittels der Betätigungsvorrichtung 30 geschwenkt werden, indem man von außen den Drehschaltgriff 34 dreht. Die Drehbewegung wird über die Betätigungswelle 32 auf den Schalthebel 35 übertragen, der aus der in Fig. 4 durchgezogen gezeichneten Ruhestellung in die gestrichelt gezeichnete Stellung in Pfeilrichtung 36 geschwenkt wird und dabei den Kontaktarm 29 vom ersten Kontakt 26 abhebt und ebenfalls nach oben schwenkt. Dabei wird die elektrische Verbindung zwischen den beiden Kontakten 26, 27 unterbrochen.

Um die Neigung zu elektrischen Überschlägen zu verringern, ist der Hohlraum 28 mit einem Isoliergas gefüllt. Deshalb muß der Gehäusedeckel 31 gegenüber dem Wandlergehäuse 1 abgedichtet sein. Die Abdichtung erfolgt mittel eines Dichtrings 37 aus Gummi, der in einer Ringnut 38 des Gehäusedeckels 31 angeordnet ist.

Der Gehäusedeckel 31 ist außerdem mit einem Druckmeßgerät 39 zur Überwachung des Isoliergasdrucks im Inneren des Hohlraums 28 und mit einem Gasanschluß 40 für eine nicht gezeigte Gasbefüllarmatur versehen.

Bezugszeichenliste

1

Wandlergehäuse

2

Gießharz

3

Metallmantel

4

Spannungswandler

5

Zuleitung

6

Steckkontakt

7

Sockel

8

Metallkontakt

9

Leiter

10

Steckbuchse

11

Verbindung

12

Trennvorrichtung

13

erster Kontakt

14

zweiter Kontakt

15

Feldsteuerelektrode

16

Feldsteuerelektrode

17

Verbindungsleitung

18

Zuleitung

19

Hohlraum

20

Brückenelement

21

Einführöffnung

22

Deckel

23

Druckfeder

24

Buchse

25

Trennvorrichtung

26

Kontakt

27

Kontakt

28

Hohlraum

29

Brückenelement/Kontaktarm

30

Betätigungsvorrichtung

31

Gehäusedeckel

32

Betätigungswelle

33

Bohrung

34

Drehschaltgriff

35

Schalthebel

36

Pfeilrichtung

37

Dichtring

38

Ringnut

39

Druckmeßgerät

40

Gasanschluß

Claims (14)

1. Wandleranordnung mit einem einen Spannungswandler (4) aufnehmenden Wandlergehäuse (1) und einem mit dem Spannungswandler (4) elektrisch verbundenen, aus dem Wandlergehäuse (1) herausgeführten elektrischen Anschluß (6) zum Anschließen der Wandleranordnung an eine Hoch- oder Mittelspannungsanlage, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Wandlergehäuse (1) eine von außerhalb des Wandlergehäuses (1) betätigbare Trennvorrichtung (12, 25) zum vorübergehenden Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen dem Spannungswandler (4) und dem ersten Anschluß (6) angeordnet ist.

2. Wandleranordnung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß ein weiterer herausgeführter elektrischer Anschluß (10) vorgesehen ist, der über eine stromtragfähige Verbindung (9, 11) mit dem ersten elektrischen Anschluß (6) verbunden ist.

3. Wandleranordnung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der erste elektrische Anschluß als Steckkontakt (6) zum Einstecken in eine Steckbuchse einer Hochspannungsanlage und der weitere elektrische Anschluß als Steckbuchse (10) ausgebildet ist.

4. Wandleranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wandlergehäuse (1) als Gießharzgehäuse ausgeführt ist, daß die Trennvorrichtung (12, 25) zwei in das Gießharz (2) eingegossene Kontakte (13, 14; 26, 27) und einen Hohlraum (19, 28) aufweist, in dem ein zur elektrischen Verbindung der Kontakte (13, 14; 26, 27) dienendes Brückenelement (20, 29) angeordnet ist.

5. Wandleranordnung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der durch eine Einführöffnung (21) des Wandlergehäuses (1) von außen zugängliche Hohlraum (19) zylindrisch und das Brückenelement (20) stabförmig ausgebildet ist, daß die Kontakte (13, 14) an den axialen Enden des Hohlraums (19) angeordnet sind und daß das Brückenelement (20) durch die Einführöffnung (21) hindurch axial in den zylindrischen Hohlraum (19) ein- und ausführbar ist.

6. Wandleranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführöffnung (21) buchsenförmig, vorzugsweise in Form einer herkömmlichen Hochspannungssteckbuchse, ausgebildet und mittels eines Deckels (22) verschließbar ist.

7. Wandleranordnung nach Anspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Brückenelement (20) beim Einstecken gegen eine axial wirkende Druckfeder (23) des an dem der Einführöffnung (21) abgewandten Ende des Hohlraums (19) angeordneten, ersten Kontakts (13) andrückbar ist.

8. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem der Einführöffnung (21) zugewandte Ende des Hohlraums (19) angeordnete, zweite Kontakt (14) als Buchsenkontakt (24) mit Durchgangsöffnung und radial wirkenden Kontaktelementen ausgebildet ist.

9. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenelement aus einem an dem einen Kontakt (27) angelenkten Kontaktarm (29) besteht, der mittels einer Betätigungsvorrichtung (30) von außen derart schwenkbar ist, daß er zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit dem anderen Kontakt (26) in Berührung kommt, und zur Trennung der elektrischen Verbindung von dem anderen Kontakt (26) entfernt wird.

10. Wandleranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (28) in eine von außen mit einem Gehäusedeckel (31) verschlossene Öffnung des Wandlergehäuses (1) übergeht und daß die Betätigungsvorrichtung (30) am Gehäusedeckel (31) angeordnet ist.

11. Wandleranordnung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (30) eine in einer Bohrung (33) des Gehäusedeckels (31) drehbar gelagerte Betätigungswelle (32) aufweist, die außerhalb des Gehäusedeckels (31) mit einem Drehschaltgriff (34) und innerhalb des Gehäusedeckels (31) mit einem Schalthebel (35) versehen ist, mit dem der Kontaktarm (29) geschwenkt werden kann.

12. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hohlraum (28) mit einem Isoliergas gefüllt ist und der Gehäusedeckel (31) gegenüber dem Wandlergehäuse (1) mit einem Dichtring (37) abgedichtet ist.

13. Wandleranordnung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (31) mit einem Druckmeßgerät (39) zur Überwachung des Gasdrucks im Hohlraum (28) versehen ist.

14. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehäusedeckel (31) mit einem Gasanschluß (40) für eine Gasbefüllarmatur versehen ist.