DE2108265A1

DE2108265A1 - Hochspannungsschalter

Info

Publication number: DE2108265A1
Application number: DE19712108265
Authority: DE
Inventors: Helmut 1000 Berlin Beier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-02-17
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1972-08-24
Also published as: US3786216A; DE2108265C3; CH533899A; US3728504A; DE2108265B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsschalter mit einer in einem Metallgehäuse isoliert angeordneten Schalteinrichtung, die ein feststehendes Schaltstück und einen beweglichen Schaltstift umfaßt, der in einem feststehenden Gleitkontakt geführt ist, und mit einer parallel zur Schalteinrichtung liegenden, ebenfalls im Metallgehäuse untergebrachten Impedanz. Bei solchen·Schaltern hat man bisher üblicherweise als sogenanntes Schaltkammerrohr ein Isolierstoffrohr vorgesehen, das die beiden Schaltstüdke und den Gleitkontakt umgibt und für den mechanischen Halt der Schalteinrichtung sorgt. Statt des Schaltkammerrohres Verwendet man bei einem aus der USA-Patentschrift 3 I6O 727 bekannten Schalter neben Düsenkörpern zur Führung einer Löschgasströmung Isolierstoffstangen, die mindestens auf gegenüberliegenden Seiten der Schalteinrichtung angeordnet sind, so daß ein mechanisch stabiles leiterförmiges Gebilde entsteht.

Ziel der Erfindung ist eine weitere Vereinfachung von Hochspannungsschaltern der obengenannten Art. Die Erfindung besteht darin, daß die Impedanz auf Hochspannungspotential die einzige starre mechanische Verbindung zwischen feststehendem Schaltstück und Gleitkontakt ist.

Bei der Erfindung wird die Impedanz, die zur Erleichterung der Aus- oder Einschaltung des Hochspannungsschalters oder aber als Steuerimpedanz zur Steuerung der Spannungsverteilung, insbesondere bei Schaltern mit Mehrfachunterbrechung, benötigt wird, zugleich als mechanisches Konstruktionselement benutzt. Deshalb kann auf das sonst übliche Schaltkammerrohr oder entsprechende Isolierstoff stangen verzichtet werden.

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.Die Impedanz kann insbesondere ein unter Verwendung von Gießharzhergestellter Kondensator sein. Solche Kondensatoren, bei denen Gießharz das Dielektrikum und eine Schutzhülle bilden kann, können mit geringem Aufwand mechanisch sehr hochv/ertig ausgeführt v/erden und die bei der erfindungsgemäßen Ausbildung auftretenden Kräfte aufnehmen. Die Impedanz kann auch aus zwei oder mehr Teilimpedanzen bestehen, die um Schaltstück und Gleitkontakt vorzugsweise symmetrisch verteilt sind. Dadurch verringert sich die mechanische Beanspruchung der einzelnen Elemente, während die Kosten nicht nennenswert höher zu sein brauchen, wenn man bei gleichen Impedanzen für unterschiedliche Schalter auf vorteilhaft große Stückzahlen kommt. ■ ■■ . ■

Bei einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung für Schalter mit zwei in Reihe geschalteten Schalteinrichtungen ist vorgesehen, daß die Schalteinrichtungen von einer einzigen Abstützung getragen werden, die in der Mitte an den einander zugekehrten Enden angreift, und daß die einander abgekehrten Enden, an denen elektrische Anschlüsse mechanisch kräftefrei befestigt sind, nur über die den Schalteinrichtungen parallelen Impedanzen mit der Abstützung mechanisch verbunden sind. Bei dieser Anordnung sind die Steuerimpedanzen von allen mechanischen Kräften entlastet, die über das Gewicht der feststehenden Schaltstücke und die beim Zusammenwirken dieser Schaltstücke mit den beweglichen Schaltstücken auftretenden Kräfte hinausgehen. Die Massenkräfte der beweglichen Schaltstücke können sich bei symmetrischer Ausbildung vollständig ausgleichen, so daß die als tragende Isolierstoffteile verwendeten Impedanzen besonders günstig dimensioniert werden können.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird an Hand der beiliegenden Figur ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es handelt sich dabei um einen Leistungsschalter für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage mit Schwefelhexafluorid als Lösch- und Isoliergas und eine Spannung von 220 oder mehr kV.

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Der Schalter besitzt ein geerdetes Metallgehäuse 1, das aus einem zylindrischen Teil 2 mit drei Rohrstutzen 3, 4 und 5 besteht. Die Stirnseiten des zylindrischen Teiles 2 sind mit Deckeln 6 und 7 verschlossen.

Im Innern 10 des zylindrischen Teiles 2 sind zwei gleiche, elektrisch in Reihe geschaltete Schalteinrichtungen 11 und 12 untergebracht. Zu jeder Schalteinrichtung gehören zwei feststehende Elektroden 13 und 15, die hohl ausgebildet sind und als Düsen dienen. In der Einschaltstellung sind die Elektroden durch einen hohlen beweglichen Schaltstift 14 verbunden. Dann führt der Stromkreis von ^ der Elektrode 13, die als feststehendes Schaltstück anzusehen ist, über den Schaltstift 14 zur Elektrode 15, die wie ein Gleitkontakt den Strom vom Schaltstift 14 zu einem feststehenden Metallgehäuse 16 führt, das in der Mitte zwischen den bei den Schalteinrichtungen

11 und 12 liegt. Am Metallgehäuse 16 greift ein hohler Stützisolator 20 an, der aus Gießharz besteht. Der Isolator 20 ist mit dem Metallgehäuse 16 an seinem hochspannungsseitigen Ende starr verbunden. Das erdseitige Ende des in den Stutzen 4 hineinragenden Isolators 20 ist an einem Deckel 21 starr befestigt, der zum Gehäuse eines Schalterantriebes 22 gehört.

Der Schalterantrieb 22 ist ein doppelt wirkender Hydraulikantrieb.

Er sorgt für eine in Richtung der Achse des Isolators 20 verlaufen- φ de, hin- und hergehende Bewegung einer Isolierstoff-Antriebsstange 24, die bei 25 im Metallgehäuse 16 geführt ist. Dadurch werden zwei gegenläufig bewegbare Winkelhebel 26 und 27 in Bewegung gesetzt, die mit den beweglichen Schaltstiften 14 der Schalteinrichtungen 11 und

12 über Stäbe 28 gekoppelt sind. Die Stäbe 28 sind ferner mit einem Blaszylinder 30 verbunden, der beim Ausschalten gezogen wird) über einen feststehenden Blaskolben 51/> so daß das dabei komprimierte Schwefelhexafluorid, das durch die hohlen Schaltstücke 13 und 14 strömt, eine Löschung des Lichtbogens bewirkt.

An dem der Abstützung 20 abgekehrten Ende der Schalteinrichtungen

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11 und 12 ist eine gerundete Metallkappe 33 befestigt, die das feststehende Schaltstück 13 trägt. Diese Metallkappe ist mit dem Metallgehäuse 16 über Steuerkondensatoren 35 verbunden, die elektrisch parallel zu den Schalteinrichtungen 11 und 12 geschaltet sind und zur gleichmäßigen Verteilung der Spannung auf die beiden Schalteinrichtungen dienen. Die Steuerkondensatoren sind mit Hilfe von Gießharz so hergestellt, daß sie nicht nur selbsttragend sind, sondern auch mechanische Kräfte aufnehmen können. Im einzelnen sind sie elektrisch als Teilimpedanzen anzusehen, die räumlich symmetrisch zu den Schalteinrichtungen 11, 12 angeordnet sind. Die Metallkappen 33 stehen zwar über eine Steckkontaktverbindung 36 mit dem Leiter 37 einer Durchführung 3S in Verbindung, deren konischer Isolierstoffkörper mit 39 bezeichnet ist. Die Steckkontaktverbindung 36 kann jedoch keine mechanischen Kräfte übertragen, denn sie besteht aus -zwei kugelähnlich verdickten Leiterenden 41 und 42, die durch Kontaktlamellen 43 elektrisch verbunden sind. Die Kontaktlamellen stehen unter der Wirkung von Blattfedern 44, die sich ihrerseits an einem zylindrischen Gehäuse 45 abstützen. Mithin besteht eine frei bewegliche, elektrisch gut leitende Verbindung, so daß keinerlei mechanische Kräfte von den Schalteinrichtungen auf die Durchführungen übertragen v/erden können. Die einzige starre mechanische Verbindung zwischen der das feststehende Schaltstück 13 tragenden"Metallkappe 33 und dem Gleitkontakt 15, der dem Metallgehäuse 16 zugeordnet ist, wird demnach von den Impedanzen 35 gebildet. Daher kommt man beim Schalter nach der Erfindung mit wenigen einfachen Isolierstoffteilen aus, die durch das Metallgehäuse 1 gegen Wxtterungseinflüsse geschützt sind.

1 Figur

4 Ansprüche

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Claims

VPA 71/3712 - 5 - Patentansprüche

1.) Hochspannungsschalter mit einer in einem Metallgehäuse isoliert " ' angeordneten Schalteinrichtung, die ein feststehendes Schaltstück und einen-beweglichen Schaltstift umfaßt, der in einem feststehenden Gleitkontakt geführt ist, und mit einer parallel zur Schalteinrichtung liegenden, ebenfalls im Metallgehäuse untergebrachten Impedanz, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz (35) auf Hochspannungspotential die einzige starre mechanische Verbindung zwischen feststehendem Schaltstück (13) und Gleitkontakt (15) ist.

2. Hochspannungs.schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz ein unter Verwendung von Gießharz hergestellter Kondensator"(35) ist. . .

3. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz aus zwei oder mehr Teilimpedanzen (35) besteht, die um Schaltstück (13) und Gleitkontakt (15) vorzugsweise symmetrisch verteilt sind.

4. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit zwei in Reihe geschalteten Schalteinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen (11, 12) von einer einzigen Abstützung (20) getragen v/erden, die in der Mitte an den einander/zugekehrten Enden der Schalteinrichtungen (11, 12) angreift, und daß die einander abgekehrten Enden, an denen elektrische Anschlüsse (36) mechanisch kräftefrei befestigt sind, nur über die den Schalteinrichtungen parallelen Impedanzen (35) mit der Abstützung (20) mechanisch verbunden sind.

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