DE2003076C3

DE2003076C3 - Metallumschlossenes Schaltfeld für hohe Spannung

Info

Publication number: DE2003076C3
Application number: DE2003076A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Nv Coq Utrecht (niederlande)
Current assignee: Nv Coq Utrecht (niederlande)
Priority date: 1969-11-05
Filing date: 1970-01-23
Publication date: 1973-01-04
Also published as: DE2003076A1; FR2069021A5; NL140670B; NL6916682A; DE2003076B2; JPS523467B1; SE371549B; US3665257A; GB1270897A; AT289239B

Description

Die Erfindung betrifft ein metallumschlossenes Schaltfeld für hohe Spannung mit rohrfönniger phasenweiser Kapselung, in der alle elektrisch leitenden Teile für die Stromführung und Stromverteilung des Schaltfeldes, wie Schalter und Verbindungsleiter, isoliert angeordnet sind, mit einem metallumschlossenen Kabelendverschluß, dessen Kasten an dieser Kapselung befestigt ist und isoliert darin angeordnete Klemmorgane für die Verbindung des Endes eines in diesem Kasten isoliert eingeführten Kabels enthalt, weiche Klemmorgane mit einem sich durch einen Durchführungsisolator hindurch erstreckenden, in eine gesonderte Kammer der Kapselung des Schaltfeldes hineinragenden Verbindungsleiter dauernd elektrisch leitend verbunden sind, und mit einem in dieser Kammer angeordneten, zwischen dem Kabel und den anderen Teilen der Schaltvorrichtung geschalteten Kabeltrennschalter, dessen Längsachse zu derjenigen des Verbindungsleiters etwa im rechten Winkel steht und dessen bewegbarer Kontakt in einen ortsfesten' Gegenkontakt einschlägt, der an einem mit dem Verbindungsleiter zum Kabel in leitender Verbindung stehenden Verbindungselement dauernd elektrisch leitend befestigt ist.

Ein solches Schaltfeld ist in dem Gebrauchsmuster 975 778 beschrieben worden. Dort fehlt aber die erfindungsgemäß von Hand lösbare Verbindung zwischen dem Kabel und dem Kabeltrennschalter, so daß bei der Gleichspannungsmessung und -prüfung des Kabels vom anderen Kabelende her ein Teil der Schaltvorrichtung (der feste Kabeltrennschalterkontakt und seine Isolation) mitgemessen und mitgeprüft

wird und zur Wechselspannungsmessung und -prü- lung des elektrischen Feldes bei Gleichspannung anfung der Schaltvorrichtung ohne Kabel ein Lösen des ders als diejenige bei Wechselspannung ist. Im letzte-Kabels von der Schaltvorrichtung notwendig ist, was ren Falle ist die Feldverteilung und daher die örtliche einen großen Aufwand erfordert. Dasselbe gilt für die Belastung der isolierung auch durch Kapazitäten und SFg-Schaltanlage gemäß Druckschrift »Vollgekap- 5 örtliche dielektrische Konstanten bestimmt. Umgeselte, SF_e-isolierte Hochspannungsschaltanlagen, kehrt würde die Prüfung einer Schaltvorrichtung zuReihe HON 5GVA«, von 1969, S. 20, der Firma sammen mit den daran angeschlossenen Kabeln BBC. Auch bei dieser Anlage ist das Kabelende mit durch eine hohe Wechselspannung eine große Ibidem einen festen Kontakt des doppelt ausgeführten stung erfordern, weil die Kabel eine große Kapazität Kabeltrennschalters dauernd verbunden. Dieselbe to besitzen. In beiden Fällen ist es daher zweckmäßig, Dauerverbindung zwischen dem Kabelende und dem die Schaltvorrichtung und die Kabel zu trennen.
Kabeltrennschalter findet man in der »Revue Gene- Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß darale de ITlectricitüi» vom April 1966, S. 493 durch gelöst, daß die leitende Verbindung zwischen bis 497. dem ortsfesten Gegenkontakt des Kabeltrennschalters

Auch bei dem Schalter gemäß der deutschen Aus- 15 und dem Verbindungsleiter als eine trennbare Stiftiegeschrift 1 281 523 ist — wenn er als Kabeltrenn- und Buchsenverbindung ausgebildet ist, deren einer schalter eingesetzt wird — das Kabel mittels eines fester Kontakt am in die K" lmer ragenden Ende die-Durchführungsisolators unmittelbar und dauernd ent- ses Verbindungsleiters sitzt i^pnd deren bewegbarer weder mit dem einen oder dem anderen festen Trenn- Kontakt in einer durchgehenden Bohrung des Versehalterkontakt verbunden. Eine von Hand bedien- ao bindungselementes und eines darin angeordneten bare zusätzliche Trennmöglichkeit zwischen dem Ka- zweiten festen Kontaktes axial verschiebbar angeordbelende und dem Kabeltrennschalter ist dabei nicht -et ist, und daß die Wand der Kammer gegenüber vorgesehen. dem Verbindungsleiter und dem festen Kontakt eine

Bei dem Schalter gemäß der britischen Patent- von außen her zugängliche, durch einen entfernbaren

schrift 624 820 kann von Hand ein Meß-, Erdungs- as Deckel abgeschlossene öffnung aufweist, durch die

oder Prüfstab in den hohlen Teil des Schaltstiftes hindurch bei entferntem Deckel ein Betätigungsstab

emes Trennschalters eingeführt werden. Dabei bleibt aus Isoliermaterial von Hand einführbar ist, der an

während der Messung, Erdung oder Prüfung Lnmer seinem einführbaren Ende ein mechanisches Kupp-

der größte Teil des Trennschalters, d. h. der Schalt- lungsteil aufweist und mit Hilfe dieses Kupplungstei-

stift und der dauernd damit verbundene feste Kon- 30 Ies mit einem weiteren, am vom festen Kontakt des

takt, mit im Prüfstromkreis geschaltet. Zwischen dem Verbindungsleiters abgekehrten Ende des bewegba-

Kabelende und einem der festen Kontakte dieses ren Kontaktes angebrachten Kupplungsteil derart

Trennschalters fehlt die leicht lösbare Verbindung kuppelbar ist, daß dieser bewegbare Kontakt zum

gemäß der Erfindung. Unterbrechen bzw. zum Schließen ^er Stift- und

Aus der USA.-Patentschrift 1 903 956 geht ledig- 35 Buchsenverbindung für Meß- und Prüfschaltungen

Hch ein»; handbetätigte Isolierstange hervor, die eben- von außen her von Hand verstellbar ist. Eine solche

falls durch eine öffnung der Kapselung nach Entfer- Anordnung erfordert fast keinen zusätzlichen Platz,

nen eines Deckels einführbar ist und an ihrem ein- weil der Antriebsmechanismus nicht in der Schal tvor-

führbaren Ende ein mechanisches Kupplungsteil auf- richtung untergebracht zu werden braucht,

weist. 40 Die mechanische Kupplungsvorrichtung kann ge-

In der USA.-Patentschrift 2 084 893 ist schließlich maß einer besonders einfachen Ausgestaltung der eine Schaltvorrichtung beschrieben, bei der das Kabel Erfindung als Schraubkupplung ausgeführt werden, dauernd mit dem festen Kontakt (Drehpunkt) eines Um den bewegbaren Kontakt in seinen Endstellungen zwischen dem Kabel und einem Leistungsschalter be- verriegeln zu können und an einer Drehung um seine findlichen Hebelrennschalters verbunden ist. Ob- 45 Achse zu hindern, wenn der Betätigungsstab aus Isowohl es möglich ist, ein Prüfgerät für das Kabel in liermaterial damit gekuppelt, z. B. daran festgedas Trennschaltergehäuse einzuführen, bleiben im- schraubt oder entkuppelt wird, ist es vorteilhaft, daß mer der bewegbare Teil des Trennschalters und des- in der Wand der Bohrung des Verbindungselementes sen einer fester Kontakt und ihre Isolatoren im Prüf- eine Nut vorhanden ist, die aus einem axialen Teil Stromkreis. Auch hier fehlt eine leicht lösbare Ver- 50 und an jedem Ende desselben aus einem daran angebindung zwischen dem Kabel und der Schaltän- schlossenen Bogenteil einer Umfangsnut besteht, wolage. bei der bewegbare Kontaktstift einen in diese Nuten

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einführbaren Querstift aufweist.

einem Schaltfeld der eingangs genannten Art eine Ist das Lchaltfe'd mit einem Kondensator für Meßeinfach zu bedienende, wenig aufwendige Trennmög- 55 und Schutzzwecke versehen, so ist gemäß einer weitelichkeit zwischen dem Kabel und den übrigen Teilen reu vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine des Schaltfeldes zu schaffen, die es gestattet,, einer- Anordnung zu empfehlen, bei der die das Verbinseits nur das Kabel für Meß- und Prüfzwecke an hohe dungselement enthaltende Kammer an ihrer vom Gleichspannung zu legen und andererseits nur die für Verbindungsleiter mit dem festen Kontakt abgekehrnormale Schallzwecke in dem Schaltfeld vorgesehe- 60 ten Seite einen mit dem Verbindungselement mittels nen Teile der Schaltvorrichtung des Schaltfeldes mit seiner Innenelektrode verbundenen Zylinderkonden-Hilfe einer hohen Wechselspannung zu prüfen, ohne sator für Meß- und Schutzzwecke enthält, dessen daß man hierfür den Kabeltrennschalter zu verwen- Längsachse sich in der Verlängerung der Längsachse den braucht bzw. einen zweiten derartigen Trenn- des bewegbaren Kontaktstiftes erstreckt und dessen schalter benötigt. Im allgemeinen ist es nämlich 65 Innenelektrode ein durch einen koaxialen, hohlen schädlich für die Isolierung, Teile der Schaltvorrich- Stützisolator getragenes offenes Rohr ist, der an der tung, zu der auch der Kabeltrennschalter gehört, un- die öffnung aufweisenden, dem Verbindungsleiter ter ho j Gleichspannung zu bringen, da die Vertei- uiid dein festen Kontakt gegenüberliegenden Wand

der Kammer befestigt und mit seinem Hohlraum an durch einen zweiten, ringförmigen festen Kontakt 23 diese öffnung angeschlossen ist. Der Betätigungsstab mit diesem Element dauernd elektrisch leitend verzum Verstellen des bewegbaren Kontaktes kann dann bunden. Der Kontaktstift 21 weist einen Querstift 24 einfach durch den Zylinderkondensator hindurchge- auf, der in eine Nut der Wand der Bohrung 22 des führt werden, so daß der Kondensator nicht entfernt 5 Verbindungselementes 8 eingreift. Diese Nut besteht zu werden braucht, wenn das Kabel oder die Schalt- aus einem Axialteil 25 und aus Bogenteilen 25 a, 25 b vorrichtung unter Prüfspannung versetzt werden von Umfangsnuten, die je an ein Ende des Axialteiles muß. 25 angeschlossen sind. Wird der Kontaktstift 21 mit

Die Prüfung der Schaltvorrichtung einschließlich seinem Querstift 24 in eine Umfangsnut 25 o. 25 b gedes Kabeltrennschalters erfolgt zweckmäßig in der io dreht, so wird er im Einschaltzustand (F i g. 2) bzw. Weise, daß im spannungsfreien Zustand des Schalt- im ausgeschalteten Zustand (Fig. 3) gegen axiale Befeldes und in der Unterbrechungslage befindlichem wegung verriegelt.

bewegbaren Kontakt der Stift- und Buchsenverbin- Die Innenelektrode 9 des Zylinderkondensatots

dung sowie eingeschaltetem Kabeltrennschalter der hängt an einem hohlen Stützisolator 26, der an dem bewegbare Kontakt durch die Öffnung der Kammer 15 Teil der Umhüllung 1 befestigt ist, welcher die obere und die Innenelektrode des Zylinderkondensators Wand der Kammer 14 bildet. Diese obere Wand hindurch mit einem Wechselspannungsprüfgerät ver- weist eine durch einen entfernbaren Deckel 27 abgebindbar ist. schlossene öffnung 28 auf. Das Verbindungsele-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der ment 8 wird von einem Stützisolator 29 getragen, der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher ao an einem entfernbaren Deckel 30 befestigt ist, der beschrieben. eine öffnung 31 der Umhüllung 1 abschließt. Ferner

F i g. 1 zeigt teilweise im Axialschnitt, teilweise in ist das Verbindungselement 8 gegenüber dem Kabel-Ansicht ein einphasiges Schaltfeld der Schaltvorrich- trennschalter 7 mit einem der ortsfesten Gegenkontung mit einem Kabelendverschluß, und takte 32 dieses Trennschalters versehen, von dem der

F i g. 2 und 3 zeigen in größerem Maßstab Axial- 45 eine der axial bewegbaren Schaltstifte 33 in F i g. 2 schnitte einer Einzelheit der Schaltvorrichtung nach punktiert dargestellt worden ist.
Fig. 1 in zwei verschiedenen Schaltzuständen. Muß für Meß- und Prüfzwecke das Kabel 13, 19

In der Zeichnung ist mit 1 die rohrförmige, metai- unicf hohe Gleichspannung oder die Srhaltvorrichlene, phasenweise Umhüllung einer Schaltvorrichtung tung unter hohe Wechselspannung gesetzt werden, so für hohe Spannung. In dieser Umhüllung sind zwei 30 wird zunächst der Kabcltrennschalter 7 in den geöff-Sammelschienen 2, 3 zweier verschiedener Sammel- neten Zustand gebracht. Danach wird der Deckel 27 Schienensysteme, zwei Sammelschienentrennschal- entfernt, und ein Betätigungsstab 34 aus Isoliermateter 4, 5, ein Leistungsschalter 6, ein Kabeltrennschal- rial wird sodann durch die öffnung 28 und die Innenter 7, ein elektrisch leitendes Verbindungselement 8 elektrode 9 des Kondensators hindurch in die Kam· und ein Zylinderkondensator 9, 10 ö, 10 ft für Meß- 35 mer 14 eingeführt und mittels eines an seinem unte- und Schutzzwecke, dessen Innenzylinder ein offenes ren Ende angeordneten, ein Gewinde aufweisenden Rohr und mit dem Verbindungselement 8 elektrisch Kupplungsteiles 34 α in einen mit passendem Geleitend verbunden ist, isoliert angeordnet. Ferner sind winde versehenen Kupplungsteil 35 des oberen Endes Erdungsschalter 11 vorgesehen. Die genannten Teile des Kontaktstiftes 21 geschraubt. Darauf wird der der Schaltvorrichtung werden nicht näher beschrie- 40 Kontakstift 21 mit Hilfe des Betätigungsstabes 34 ben, da ihre Bauart und Funktion für die Erfindung mit seinem Querstift 24 vor den axialen Nutenteil 25 nicht wesentlich sind. Die Umhüllung 1 wird unmit- gedreht und nach oben gezogen, so daß die Verbintelbar oder über eine Schutzvorrichtung (nicht ge- dung zwischen dem Kabel 13, 19 und dem Verbinzeichnet) mit Erde verbunden. Mit 12 ist der metal- dungselement 8 unterbrochen wird (Fig. 3). Ist dies lene Kasten des Kabelendverschlusses für die Verbin- 45 geschehen, so wird der Kontaktstift 21 mit seinem dung des Kabels 13 mit der Schaltvorrichtung ange- Querstift 24 in die Umfangsnut 25 b gedreht, so daß deutet. der Kontaktstift 21 im ausgeschalteten Zustand ver-

Aus Fi g. 2 und 3 geht hervor, daß der Kabelan- riegelt wird. Danach wird der Betätigungsstab 34 wieschlußkasten 12, der an der unteren Seite des die der losgeschraubt und aus der Schaltvorrichtung entKammer 14 mit dem Verbindungselement 8 und dem 50 fernL Darauf kann das Kabel z. B. von seinem von Zylinderkondensator 9,10 a, 10 b umgebenden Teiles der Schaltvorrichtung abgekehrten Ende ab untei der Umhüllung 1 an der Umhüllung befestigt ist, am hohe Gleichspannung gebracht werden. Ist di( oberen Ende durch einen Durchführungsisolator 15 Schaltvorrichtung ganz frei von Spannung gemacht abgeschlossen ist, in dem sich ein hohler Verbrn- so kann der Trennschalter 7 wieder eingeschalte dungsleiter 16 erstreckt, der durch eine Querwand 17 55 werden, und man kann dann den Wechselspanmings geschlossen ist. Im unteren Teil des Verbindungslei- anschluß zum Prüfen der Schaltvorrichtung durch di ters 16 befinden sich die Klemmorgane 18 für die Be- öffnung 28 und den Zylinderkondensator 9, 10 £ festigung des Endes der Ader 19 des Kabels 13. Im 10 b hindurch mit dem Kontaktstift 21 und dem Vei oberen Teil des Verbindungsleiters 16 befindet sich bindungselement 8 verbinden,
ein fester Kontakt 20 einer trennbaren Stift- und 60 Patentschutz wird hinsichtlich der An Buchsenverbindung, deren Stift als axial bewegbarer spräche 1 bis 3 und S nur begehrt jeweil Kontaktstift 21 ausgeführt ist Der Kontaktstift 21 ist für die Gesamtheit der Merkmale eine axial verschiebbar in einer durchgehenden Bohrung jeden dieser Ansprüche, als) einschlief! 22 des Verbindungselementes8 angeordnet und lieh seiner Rückbeziehang.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Metallumschlossenes Schaltfeld für hohe Spannung mit rohrfönniger phasenweiser Kapselung, in der alle elektrisch leitenden Teile für die Stromführung und Stromverteilung des Schaltfeldes, wie Schalter und Verbindungsleiter, isoliert angeordnet sind, mit einem metallumschlossenen Kabelendverschluß, dessen Kasten an dieser Kapseiung befestigt ist und isoliert darin angeordnete Klemmorgane für die Verbindung des Endes eines in diesem Kasten isoliert eingeführten Kabels enthält, welche Klemmorgane mit einem sich durch einen Durchführungsisolator hindurch erstreckenden, in eine gesonderte Kammer der Kapselung des Schaltfeldes hineinragenden Verbindungsleiter dauernd elektrisch leitend verbunden sind, und mit einem in dieser Kammer angeordneten, zwischen dem Kabel und den anderen Teilen ao der Schaltvorrichtung geschalteten Kabeltrennschalter, dessen Längsachse zu derjenigen des Verbindungsleiters etwa im rechten Winkel steht und dessen bewegbarer Kontakt in einen ortsfesten Gegenkontakt einschlägt, der an einem mit dem Verbindungsleiter zum Kabel in leitender Verbindung stehenden Verbindungselement dauernd elektrisch leitend befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Verbindung zwischen d':m ortsfesten Gegenkontakt (32) des Kabeltrennschalters (7) und dem Verbindungsleiter (16) als eine trennbare Stift- und Buchsenverbindung (21, 20) ausgebildet ist, deren einer fester Kontakt (20) am in die Kammer (14) ragenden Ende dieses Verbindungsleiters (16) sitzt und deren bewegbarer Kontakt (21) in einer durchgehenden Bohrung (22) des Verbindungselementes (8) und eines darin angeordneten zweiten festen Kontaktes (23) axial verschiebbar angeordnet ist, und daß die Wand der Kammer (14) gegenüber dem Verbindungsleiter (16) und dem festen Kontakt (20) eine von außen her zugängliche, durch einen entfernbaren Deckel (27) abgeschlossene öffnung (28) aufweist, durch die hindurch bei entferntem Deckel (27) ein Betätigungsstab (34) aus Isoliermaterial von Hand einführbar ist, der an seinem einführbaren Ende ein mechanisches Kupplungsteil (34 a) aufweist und mit Hilfe dieses Kupplungsteiles mit einem weiteren, am vom festen Kontakt (20) des Verbindungsleiters (16) abgekehrten Ende des bewegbaren Kontaktes (21) angebrachten Kupplungsteil (35) derart kuppelbar ist, daß dieser bewegbare Kontakt (21) zum Unterbrechen bzw. zum Schließen der Stift- und Buchsenverbindung (21, 20) für Meß- und Prüfschaltungen von außen her von Hand verstellbar ist.

2. Metallumschlossenes Schaltfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Kupplungsvorrichtung (34 a, 35) als Schraubkupplung ausgeführt ist.

3. Metallumschlossenes Schaltfeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand der Bohrung (22) des Verbindungselementes (8) eine Nut vorhanden ist, die aus einem axialen Teil (25) und an jedem Ende desselben aus einem daran angeschlossenen Bogenteil einer Umfangsnut (25 a, 25 b) besteht, und daß der bewegbare Kontaktstift (21) einen in diese Nuten (25, 25 a, 25*) einführbaren Quersuft (24) auf.

weist. „ , , . ,. . .

4 Metallumschlossenes Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dv. das Verbindungselement (8) enthaltende Kammer 14) an ihrer vom Verbindungsleiter (16) mit dem festen Kontakt (20) abgekehrten Seite eineu mit dem Verbindungselement (8) mittels seiner Innenelektrode (9) verbundenen Zylinderkondensator (9, 10 a, Wb) für Meß- und Schutzzwecke enthält, dessen Längsachse sich in der Verlängerung der Längsachse des bewegbaren Kontaktstiftes (21) erstreckt und dessen Innenelektrode (9) ein durch einen koaxialen, hohlen Stützisolator (26) getragenes offenes Rohr ist, el·.-an der die öffnung (28) aufweisenden, dem Ve τ bindungsleiter (16) und dem festen Kontakt (20) gegenüberliegenden Wand der Kammer (14) beL· stigt und mit seinem Hohlraum an diese öffnung angeschlossen ist.

5. Metallumschlossenes Schaltfeld nach An spruch 4, deiurch gekennzeiciinet, daß im spat nungsfreien Zustand des Schaltfeldes und in di. Unterbrechungslage befindlichem bewegbarem Kontakt (21) der Stift- und Buchsenverbindung (21, 20) sowie eingeschaltetem Kabeltrennschal· ter (7) der bewegbare Kontakt (21) durch die öffnung (28) der Kammer (14) und die Innenelektrode (9) des Zylinderkondensators (9, 10 a, 10 h) hindurch mit einem W-ichselspannungsprüfgerät verbindbar ist.