DE2042204A1 - Shift sleeve - Google Patents
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Description
Schaltmuffe Die Errindung betrifft eine Schaltmuffe zum Schalten hoher Ströme bei hohon Spannungen unter Verwendung eines Vakuumschalters.Shift sleeve The invention relates to a shift sleeve for switching high Currents at high voltages using a vacuum switch.
Bei Anordnungen zum Schalten hoher Ströme bei hohen Spannungen ist es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit erforderlich, daß sie so klein wie möglich bauen. Diese Forderung ist besonders weitgehend erfüllt, wenn die ganze Schaltanordnung nur die Abmessungen einer Muffe hat. Derartige Schaltmuffen lassen sich unter Verwendung von Vakuumschaltern verwirklichen, wenn dafür gesorgt wird, daß diese die hohen Ströme nur kurzzeitig zu führen brauchen. Das aber istnur möglich, wenn in der Schaltmuffe ein Hauptstrompfad vorgesehen wird, der den VAkuumschalter von hohen Dauerströmen, aber auch beim Ausschalten von Kurzschlüssen entlastet.In arrangements for switching high currents at high voltages it is necessary for reasons of economy that they are as small as possible build. This requirement is met to a large extent when the entire circuit arrangement only has the dimensions of a socket. Such shift sleeves can be used of vacuum switches, if care is taken to ensure that these are high Only need to conduct currents for a short time. But this is only possible if in the shift sleeve a main current path is provided, which separates the vacuum switch from high continuous currents, but also relieved when switching off short circuits.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse zu einem Vakuumschalter einen Rohrtrennschalter parallel zu legen. Die DAS 1 265 815 beschreibt beispielsweise ein. solche Anordnung, wobei durch die besondere Ausbildung des Betätigungsgestänges für die richtige Verteilung der Belastung aur die beiden Schalter beim Ein- und Ausschalten Sorge getragen ist. Derartige Anordnungen haben aber den Nachteil, daß sie wegen der im Rohrtrenner notwendigen großen Kontaktabstände sehr umfangreich bauen.It is known to meet these requirements for a vacuum interrupter to put a pipe disconnector in parallel. DAS 1 265 815 describes, for example a. such an arrangement, due to the special design of the actuating linkage for the correct distribution of the load on the two switches when switching on and Turning off care is taken. Such arrangements have the disadvantage that they are very extensive because of the large contact distances required in the pipe cutter build.
Es ist auch schon bekannt, daß die Kontaktabstände und damit die Einbaumaße derartiger Schalter sehr viel kleiner werden, wenn sie als Ölschalter ausgeführt werden. So zeigt die DAS 1 205 168 die Parallelschaltung eines solchen Ölschalters mit einem Druckgasschalter Diese Schaltanordnung ist aber ebenfalls kompliziert und umfangreich, da für das Öl und für das Druckgas Reservebehalter vorgesehen werden müssen.It is also already known that the contact distances and thus the installation dimensions such switches are much smaller if they are designed as an oil switch will. DAS 1 205 168 shows the parallel connection of such an oil switch with a pressure gas switch This switching arrangement is also complicated and extensive, since reserve tanks are provided for the oil and for the pressurized gas have to.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen sicher arbeitenden Schalter tllr hohe Ströme bei hoher Spannung unter Verwendung eines Vakuumschqalters raumsparend als Schaltmuffe aufzubauen.The invention is based on the object of a safely working Switch tllr high currents at high voltage using a vacuum switch Build up space-saving as a shift sleeve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Gehäuse der Muffe neben dem Vakuumschalter ein unter Gasdruck oder öl im Hauptstrompfad arbeitender, durch eine Drehlasche betätigter Trennschalter angeordnet ist, wobei die gleich Drehlasche den Vakuumschalter betätigt.This object is achieved according to the invention in that in the housing the sleeve next to the vacuum switch under gas pressure or oil in the main current path working, operated by a rotary tab disconnector is arranged, wherein the same rotary tab actuates the vacuum switch.
In weiterer Durchführung des Erfindungsgedankens werden in dem mit Druckgas oder Öl gefüllten Muffengehäuse die Kontaktmesser eines im Hauptstrompfad liegenden Trennschalters durch die Drehlasche verbunden bzw. getrennt. Dabei betätigt die Drehlasche über ein Gestänge und eine Springfeder den ebenfalls im Gehäuse angeordneten Vakuumschalter. Diese Betätigung erfolgt so, daß beim Öffnen des Schalters auf dem Weg der Drehlasche die Kontakttrennung des Vakuumschalters der Trennung der Kontaktmesser des Trennschalters nachgeordnet ist. Beim Schließen des Schalters ist auf dem Drehweg der Drehlasche die Kontaktgabe des Vakuumschalters der Einschaltung der Kontaktmesser des Trennschalters ebenfalls nachgeordnet. Die Schaltmuffe kann ein- oder dreipolig ausgerührt werden. Bei der dreipoligen Ausführung sind die Schaltwellen der Einzelkammern durch eine ineinandergreifende Verzahnung verbunden Beim öffnen oder Schließen des Hauptstrompfades kann im Druckgas oder öl des Trennschalters Überdruck entstehen. Dieser wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch einen Faltenbalg aufgefangen.In a further implementation of the inventive concept are in the with Pressurized gas or oil-filled sleeve housing the contact blades of one in the main current path lying disconnector connected or separated by the rotary bracket. Pressed thereby the rotary tab via a linkage and a spring spring which is also arranged in the housing Vacuum switch. This operation is done so that when you open the switch on the Way of the rotary tab the contact separation of the vacuum switch of the Separation of the contact blade of the disconnector is downstream. When closing the Switch is the contact of the vacuum switch on the rotary path of the rotary tab the switching on of the contact blades of the disconnector is also subordinated. the Switching sleeve can be designed with one or three poles. In the three-pole version are the switching shafts of the individual chambers through interlocking teeth connected When opening or closing the main current path can be in the compressed gas or The oil in the circuit breaker creates overpressure. This will be further developed the invention caught by a bellows.
Der Schaltzustand der erfindungsgemäßen Schaltmuffe ist durch einen Glimmspannungsanzeiger und/oder ein Druchblickfenster sichtbar ge macht.The switching state of the shift sleeve according to the invention is through a Glow voltage indicator and / or a look-through window makes visible ge.
Wahlweise kann der bewegliche Kontakt des Vakuumschalters auch durch einen Permanentmagneten betätigt werden. Der Magnet ist dann auf einem Hebel befestigt, der mit dem nötigen Freigang auf der Schaltwelle befestigt ist und mit der Drehlasche nacheilend bewegt wird. Der Vakuumschalter kann in diesem Fall in einem beiderseits starr verschlossenen Vakuumgefäß (beispielsweise ein beiderseits verschmolzenes Glasrohr) untergebracht werden.Optionally, the moving contact of the vacuum switch can also through a permanent magnet can be operated. The magnet is then attached to a lever, which is fastened with the necessary clearance on the shift shaft and with the swivel bracket is moved lagging. In this case, the vacuum switch can be used on both sides rigidly closed vacuum vessel (for example one that is fused on both sides Glass tube).
Zum Kurzschließen und zur Erdung der erfindungsgemäßen Schaltmuffe sind ein Rundspieß und Erdungstaschen mit einem Schnellkontakt vor gesehen. Die Erdungstaschen sind mit Isolierfett gefüllt. Das be Erden oder Kurzschließen verdrängte Volumen dieses Fettes wird von einem Faltenbalg aufgenoen.For short-circuiting and grounding the shift sleeve according to the invention a round spike and earthing pockets with a quick contact are seen before. the Earthing pockets are filled with insulating grease. The grounding or short-circuiting suppressed The volume of this fat is taken up by a bellows.
Eine besondere vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn die Kabe abgänge der erfindungsgemäßen Schaltmuffe in trennbare Steckmuff in geführt sind.A particularly advantageous arrangement is obtained when the cables exit the shift sleeve according to the invention are guided in separable plug-in sleeve.
Drei der erfindungsgemäßen ßohsltmurren können zweckmäßigerweise zu einem Ringkabelfeld vereinigt werden. Zur Stromzuleitung sind hierzu feststoffvergossene Stromschienen angeordnet, deren Anschlüsse in Mulden mit kaltvulkanisierendem Silikonkautschuk vergassen sind, Im Transformatorenabgang sind von vorne zugängliche Hochspannungssicherungen vorgesehen.Three of the ßohsltmurren according to the invention can expediently to be combined in a ring cable field. For this purpose, solid-material encapsulated are used for the power supply Arranged busbars, their connections in troughs with cold-vulcanizing silicone rubber have been forgotten, there are high-voltage fuses accessible from the front in the transformer outlet intended.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß alle von den bisher üblichen umfangreichen und teueren Schalter für hohe Ströme bei hohen Spannungen erfüllten Bedingungen von der erfindungsgemäßen Schaltmuffe, also einem Gerät im Muffenformat, sicher und zuverlässig erfüllt werden. Diese Vorteile werden durch die Vereinigung eines Vakuumschalters mit einem völlig abgeschlossenen Druckgas- oder Ölschalter erzielt. Der Vakuumschalter übernimmt dabei den Trennvorgang unter weitgehender Schonung des Kontaktmaterials, während der Druokga- oder Ölschalter den VAkuumschalter insbesondere beim Aufschalten auf Kurzschlüsse vor der Belastung mit zu hohen Strömen schützt. Dank der Anwendung von Druckgas oder öl sind die Abmessungen auch dieses Teiles des Schalters ao klein, daß die gesamte Schalterkombination in dem Gehäuse der Muffe Platz hat.The advantages achieved with the invention are in particular: that all of the usual extensive and expensive switches for high currents conditions fulfilled by the shift sleeve according to the invention at high voltages, in other words, a device in socket format, safely and reliably. These advantages are made by combining a vacuum switch with a fully enclosed Pressurized gas or oil switch achieved. The vacuum switch takes over the separation process while largely protecting the contact material, during the Druokga or oil switch the vacuum switch especially when switching on short circuits before the load protects with excessively high currents. Thanks to the use of pressurized gas or oil, the dimensions are also this part of the switch ao small that the entire switch combination in the housing of the sleeve has space.
Besondere Vorteile ergeben sich bei der Vereinigung der erfindungsgemäßen Schaltmuffe mit einer Steckmuffe. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine Schleppkabelverbindung vor Ort vor dem Lösen der Steckverbindung auszuschalten und zu erden. Auch die Zusammenschaltung von drei der erfindungsgemäßen Schaltmuffen zu einem Ringkabelfeld ergibt eine besonders kompakte, übersichtliche und wirtschaftliche Anlage, deren Wirkung noch dadurch erhöht wird, daß im Transformatorenabgang drei von vorn zugängliche Hochspannungssicherungen vorgesehen sind.Particular advantages result from the combination of the invention Shift sleeve with a push-in sleeve. This makes it possible, for example, to use a trailing cable connection to be switched off and grounded on site before disconnecting the plug connection. Also the interconnection of three of the shift sleeves according to the invention to a ring cable field results in a special one compact, clear and economical system, which makes it even more effective it is increased that three high-voltage fuses accessible from the front in the transformer outlet are provided.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawings.
Fig. 1 Schaltmuffe im Längsschnitt, Vorderansicht Fig. 2 Schaltmuffe im Längsschnitt, Seitenansicht Fig. 3 Schaltmuffe im Querschnitt Fig. 4 Eine andere Anordnung des Vakuumschalters mit Betätigung durch Permanentmagnet.Fig. 1 shift sleeve in longitudinal section, front view Fig. 2 shift sleeve in longitudinal section, side view Fig. 3 Shift sleeve in cross section Fig. 4 Another Arrangement of the vacuum switch with actuation by permanent magnet.
Fig. 5 Kurzschließer Fig. 6 Schaltmuffe in Ringkabelfeld Der erfindungsgemäße Schalter ist in einem öl- und gasdichten isolierten Muffengehäuse 1 untergebracht. An das Gehäuse sind Kragen 2 und 3 angegossen, durch deren Mitte die Anschlüsse der Kabel als konzentrische Klemmen 4 und 5 gerührt sind. Das Gehäuse kann bis aur die Anschlußkragen mit einer geerdeten Metallisierung vorsehen werden, die beispielsweise durch im Flammspritzverfahren aufgebrachtes Zink ersielt werden kann. Die Kabelanschlüsse werden in verlorenen Gießformen 6 und 7 aus Kunststoff mit kaltvulkanisierendem Silikonkautschuk vergossen. Die Anschlüsse 4 und 5 führen su den Kontaktdoppelmessern 8 und 9 des Hauptstrompfades, die durch eine Drehlasche 10 miteinander verbunden werden. Die Drehlasche 10 wird über einen mit einer Kippfeder 2# versehenen Schnell-Ein- und Ausschaltmechanismus 11 über die Schaltwelle 31 mit dem Handhebel 35 betätigt.Fig. 5 short-circuiter Fig. 6 sleeve in ring cable field of the invention The switch is housed in an oil- and gas-tight, insulated sleeve housing 1. Collars 2 and 3 are cast onto the housing, with the connections through the middle the cable as concentric terminals 4 and 5 are stirred. The housing can be up to aur the connection collar will be provided with a grounded metallization, for example can be obtained by flame spray applied zinc. The cable connections are in lost molds 6 and 7 made of plastic with cold vulcanizing Potted silicone rubber. The connections 4 and 5 lead to the double contact blades 8 and 9 of the main current path, which are connected to one another by a rotary tab 10 will. The rotary tab 10 is fastened via a quick-release mechanism provided with a 2 # toggle spring. and switch-off mechanism 11 actuated via the switching shaft 31 with the hand lever 35.
Diese Drehlasche bewegt bei der Ausschaltbewegung, nachdem sie den Hauptstrompfad 8 und 9 geöffnet hat, Ueber ein Gestänge 12 eine Springfeder 13, die über eine flexible Zuleitung 14 galvanisch mit dem Kontaktdoppelmesser 9 verbunden ist. Die Springfeder 13 ist an einem Ende mit dem am Gehäuse 1 befestigten Lagerbock 15 mit dem Gestänge 12 verbunden. Das andere Ende ist über eine mit dem konzentrisch gewellten Deckel 16 des Vakuumgefäßes 17 in der Mitte verbundene Drehachse 18 in das Innere des Vakuumgefäßes durchgeführt. Der Kontaktträger 19 mit dem abbrandfesten Kontakt 20 bewegt eton somit beim Umspringen der leder schnell zwischen den beiden Endstellungen hin und her und schließt oder öffnet damit die Verbindung mit dem feststehenden Gegenkontakt 21 innerhalb des evakuierten Gefäßes 17.This rotary tab moves in the switch-off movement after the Main current path 8 and 9 has opened, via a linkage 12 a spring 13, which are galvanically connected to the double contact knife 9 via a flexible supply line 14 is. The spring 13 is at one end with the bearing block attached to the housing 1 15 connected to the linkage 12. The other end is about one concentric with the one corrugated lid 16 of the vacuum vessel 17 in the center connected axis of rotation 18 in carried out the inside of the vacuum vessel. The contact carrier 19 with the erosion-proof Contact 20 therefore moves quickly between the leather when it leaps over the leather both End positions back and forth and thus closes or opens the connection with the stationary mating contact 21 within the evacuated vessel 17.
Die gewellte Form des vakuumdicht mit dem Gehäuse 1 verbundenen Deckels ermöglicht die nötige Bewegung der Achse 18 und damit des Kontaktträgers 19.The corrugated shape of the cover connected to the housing 1 in a vacuum-tight manner enables the necessary movement of the axis 18 and thus of the contact carrier 19.
Beim Schließen der Drehlasche 10 wird das Gestänge 12 über einen Drahtbügel 22 nacheilend mitgenommen und bewirkt über die Springfeder 13 das Schließen des Kontaktes 20.When closing the rotary tab 10, the linkage 12 is over a wire bracket 22 dragged along and causes the spring 13 to close the Contacts 20.
Die Wandung des Gefäßes 17 besteht aus einem Glasylinder. Dieser ist in den Boden 23 eingegossen. Durch diesen Boden führt ebenfalls der Träger des festen Kontaktes 21. Er ist über den Leiter 24 mit dem Kontaktmesser 8 verbunden Ein Metallschirm 25 umgibt das Kontaktpaar 20/21. Er verhindert, daß verdampfendes Kontaktmetall sich etwa brückenbildend an der Innenwandung des Vakuumgefäßes 17 niederschlagen könnte.The wall of the vessel 17 consists of a glass cylinder. This is Poured into the bottom 23. The carrier of the solid also leads through this floor Contact 21. It is connected to the contact blade 8 via the conductor 24. A metal screen 25 surrounds the pair of contacts 20/21. It prevents vaporizing contact metal are reflected, for example, on the inner wall of the vacuum vessel 17, forming bridges could.
Das Muffengehäuse 1 ist mit Öl oder einem Druckgas wie Schwefelhexafluorid gefüllt, so daß die vom Kontaktmesser 8 über die Drehlasche 10 zum Kontaktmesser 9 führende Schaltstrecke in öl oder Druckgas arbeitet. Druckschwankungen durch Stromwärme und Gasentwicklung beim Einschalten auf Kurzschluß werden durch einen ö1-und gasdicht um Muffengehäuse 1 angebrachten Faltenbalg 26 aurgefangen.The socket housing 1 is filled with oil or a pressurized gas such as sulfur hexafluoride filled, so that from the contact knife 8 via the rotary tab 10 to the contact knife 9 leading switching path in oil or compressed gas works. Pressure fluctuations due to electrical heat and gas development when switched on for a short circuit are sealed and gas-tight around the sleeve housing 1 attached bellows 26 aurgefangen.
Zu. Erden und Kurzschließen des Schalters dient ein mit Erdseil 27 und Isoliergriff 28 versehener ein- oder dreiphasiger Rundspieß aus Kupfer (Fig. 5). Er wird in die mit Isollerfett gefüllte Erdungstasche 29 eingeführt. Am Ende seines Weges betätigt er den Schnellschaltkontakt 30, der die Verbindung mit dem Leiter 24 herstellt. Das beim Einführen des Rundspießes 31 verdrängte Isolierfett wird in druckdicht am Gehäuse angebrachten Faltenbalgen 32 aufgefangen.To. A ground wire 27 is used to ground and short-circuit the switch and insulated handle 28 provided one- or three-phase round spit made of copper (Fig. 5). It is inserted into the earthing pocket 29 filled with isoller grease. At the end his way he actuates the quick switch contact 30, which connects to the Head 24 manufactures. The displaced when inserting the round spit 31 Insulating grease is collected in bellows 32 attached to the housing in a pressure-tight manner.
Die Drehlasche 10 und mit ihr der Schalter wird über eine Schaltwelle 33 betätigt. Diese kann, wie in Fig. 2 und 3 gezeichnet, quer durch das Muffengehäuse 1 hindurchgeführt und beidseitig in dessen Wandung gelagert sein. Sie kann aber auch innerhalb des Muffengehäuses 1 eine zweite Lagerstelle bekommen, so daß sie nur einmal durch die Wandung geführt werden muß. Sie wird über einen mit dem nötigen Freigang auf der Schaltwelle 33 befestigten Mitnehmer 34 mit dem Schaltgriff 35 betätigt.The rotary tab 10 and with it the switch is via a switching shaft 33 actuated. This can, as shown in Fig. 2 and 3, across the sleeve housing 1 passed through and mounted on both sides in its wall. But she can also get a second bearing point within the socket housing 1, so that they only has to be passed through the wall once. You will have one with the necessary Free space on the driver 34 attached to the shift shaft 33 with the shift handle 35 actuated.
Der Schaltzustand des Schalters kann durch einen in das Muffenge häuse 1 eingegossenen Glimmlampenspannungsanzeiger 36 oder über ein Durchblickfenster 37 beobachtet werden, wobei das Licht in bekannter Weise über einen Spiegel oder über ein Glasfaserkabel zugeführt werden kann.The switching state of the switch can be through a housing in the Muffenge 1 cast glow lamp voltage indicator 36 or via a viewing window 37 can be observed, the light in a known manner via a mirror or can be fed in via a fiber optic cable.
Über eine feststoffisolierte Sammelschienenanordnung 38 können mehrere Kabelanschlüsse und Schalteinheiten zu einem Ringkabelfeld zusammengeschlossen werden. Fig. 6 zeigt eine solche Anordnung, wobei der Transformatorabgang mit Sicherungen 39 versehen ist. Die Sammelschienenanordnung 38 ist beispielsweise mit Epoxydharz bis auf die Mulde 40 tergoxsn, und durch Metallisierung (z.B. im Flamm-Spritzverfahren) berührungssicher gemacht. Nach Herstellung der Klemmverbindungen werden die Anschlußstellen in den Mulden 40 mit kaltvulkanisierendem Silikonkautschuk ausgefüllt. Die Wellen der Einzelgehäuse der drei Phasen sind so abgesetzt, daß sie nach dem Zusammensetzen der drei Gehäuse kraftschlüssig ineinandergreifen. Die Hochspannungssicherungen 39 sind flach der Bedienungsseite hin herausnehmbar.Via a solid-insulated busbar arrangement 38, several Cable connections and switching units are combined to form a ring cable field. Fig. 6 shows such an arrangement, the transformer outlet with fuses 39 is provided. The busbar assembly 38 is epoxy resin, for example except for the trough 40 tergoxsn, and through metallization (e.g. in the flame spraying process) Made touch-proof. After the clamp connections have been made, the connection points Filled in the troughs 40 with cold-vulcanizing silicone rubber. The waves the individual housing of the three phases are separated so that they are after assembly of the three housings interlock positively. The high voltage fuses 39 can be removed flat on the operating side.
Es ist auch möglich, das Schaltelement Jeweils mit einer in bkannter Form ausgeführten Steckmuffe zu koppeln, So daß man eine schaltbare Steckmuffe erhält. Damit ist es möglich, beispielsweise eine Schleppkabelverbindung vor Ort vor dem Lösen der Verbindung auszuschalten und zu erden.It is also possible to have the switching element each with a known Form executed socket to couple, so that one switchable Socket receives. This makes it possible, for example, to create a trailing cable connection to be switched off and grounded on site before disconnecting the connection.
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