DE2108915B2 - Hochspannungs-leistungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit wenigstens einer Hauptschaltstelle, zu der eine Reihenschaltung aus einem elektrischen Widerstand und einer Hilfsschaltstelle parallel liegt, wobei Haupt- und Hilfsschaltstelle einen gemeinsamen mechanischen Antrieb aufweisen.

Bei einem derartigen aus der US-PS 34 82 069 bekannten Schalter wird die aus dem Widerstand und der Hilfsschaltstelle bestehende Reihenschaltung im Verlauf der Einschaltbewegung zeitlich vor dem Schließen der Hauptschaltstelle wirksam. Beim Ausschalten folgt die Hilfsschaltstelle der Hauptschaltstelle zeitlich nach, so daß die Trennstrecke im Verlauf der Ausschaltbewegung noch kurzzeitig vom Widerstand überbrückt ist.

Aus der US-PS 2773 154 ist ein Trennschalter ohne Lichtbogenlöscheinrichtung bekannt, dem ein Vakuumschaltgefäß parallel geschaltet ist. Das Vakuumschaltrohr wird vom Trennmesser des Trennschalters betätigt Der Schaltvorgang läuft dabei zwangsweise so ab, daß das Trennmesser stets leistungslos schaltet und bei etwa vorhandener Hochspannung die notwendige Lichtbogenlöschung vom Vakuumschaltgefäß übernommen wird. Hierzu schließt

ίο das Vakuumschaltgefäß seine Kontakte zwangsweise vor dem Schließen des Trennmessers, und es öffnet auch seine Kontakte später als das Trennmesser.

Wenn Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer eine Lichtbogenlöscheinrichtung aufweisenden Haupt-

schaltstelle zur Vergrößerung der Schaltsicherheit auch mit HilfsschaltstelJen ausgerüstet sind, mit denen Widerstände in Reihe liegen, so dienen die Widerstände in der Regel zur Aufladung der Kapazitäten der einzuschaltenden Hochspannungsleitung.

Ein derartiger als sogenannter Einschaltwiderstand vorgesehener Widerstand könnte im Störungsfall, nämlich dann, wenn ein Kurzschluß auftritt, den der Leistungsschalter zu unterbrechen hat, zerstört werden.

Es ist zwar aus der US-PS 35 38 276 bekannt, bei einem Hochspannungs-Leistungsschalter Widerstände zweistufig während des Einschaltens kurz vor dem Schließen der Hauptschaltstelle in den Leitungsstromkreis einzuschalten, die während der Ausschaltbewegung zunächst nicht wirksam sind. Hierbei ist jedoch die den Widerständen zugeordnete Hilfsschaltstelle nur lose mit dem Antrieb der Hauptschaltstelle gekoppelt, wobei die Hilfsschaltstelle mit einem Zeitverzögerungsglied gekoppelt ist, durch das die Hilfs-

schaltstelle zeitlich nach dem öffnen der Hauptschaltstelle betätigt wird. Der hierfür erforderliche Aufwand ist erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Antrieb für einen Hochspannungs-Leistungsschalter der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die Schaltsicherheit bei geringem Aufwand vergrößert ist. Damit ist gemeint, daß die richtige zeitliche Funktion der Betätigung von Haupt- und Hilfsschaltstelle, insbesondere zum Schutz des Einschaltwiderstandes, genauer als bei Druckgasschaltern eingehalten werden soll, deren

Schaltstellen nur pneumatisch miteinander gekoppelt sind (vgl. DT-AS 10 86 780).

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch

se gelöst, daß die Hilfsschaltstelle eine in Ausschaltrichtung wirkende Feder besitzt und daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Hilfsschaltstelle und dem Antrieb stellungsabhängig derart lösbar ist, daß die Hilfsschaltstelle während der Einschaltbewegung vor der Hauptschaltstelle schließt, nach Erreichen von deren Schließstellung zwangsweise wieder geöffnet wird und bis zum Wiedereinschalten geöffnet bleibt.
Beim Schalter nach der Erfindung ist durch den gemeinsamen Antrieb dafür gesorgt, daß die gewünschte zeitliche Folge der Betätigung von Haupt- und Hilfsschaltstelle für den wesentlichen Schaltvorgang, insbesondere den Einschaltvorgang, exakt eingehalten wird, weil sie mechanisch starr festgelegt ist.

Unterschiedliche Schaltzeitpunkte kann man z. B. durch abweichende Winkelstellungen der Kurbelarme einer gemeinsamen Antriebswelle erreichen, wobei der Winkel zwischen den Kurbelarmen die für

den Schaltvorgang gewünschte Differenz der Zeit- der Schaltstift 15 verkürzbar ist Ein Gleitkontakt 20

punkte ergibt. Die wegabhängig lösbare Verbindung sorgt für den Stromübergaug vom Schaltstift 15 zum

sorgt in einfacher Weise dafür, daß der Widerstand Getriebegehäuse 2.

nur kurzfristig belastet wird. Zum Beispiel braucht An dem dem feststehenden Schaltstück 14 ab-

ein Einschaltwiderstand, der Überspannungen beim s gekehrten Ende des Schaltstiftes 15 fet ein Federteller

Einschalten einer Hochspannungsleitung verringern 23 angebracht, auf den sich eine Druckfeder 24

soll, nur beim Einschalten, nicht aber beim Ausschal- stützt. Die Feder 24 spannt den Schaltstift 15 in Aus-

ten wirksam werden. schaltvorrichtung vor. Zum Einschalten wird der

Die wegabhängig lösbare Verbindung kann man Schaltstift über eine Stange 26 betätigt, die am Federdadurch erhalten, daß, die Hilfsschaltstelle von einer io teller 23 mittels des Bolzens 27 gelenkig befestigt ist. Kurbel über eine Stange mit einem Langloch für Die Stange besitzt ein Langloch 29, in das ein Kurbeleinen Kurbelzapfen betätigt wird, dessen freier Weg zapfen 30 der Kurbel 3 eingreift. Dadurch entsteht stellungsabhängig begrenzt ist. Die Begrenzung sorgt eine Totgangverbindung, die stellungsabhängig sperrdafür, daß die Verbindung eine Kraft überträgt. Wird bar ist. Zu diesem Zweck ist am Bolzen 27 zusätzlich die Begrenzung aufgehoben, so gibt das Langloch so- 15 ein Sperrnocken 32 schwenkbar gelagert, der von weit Raum, daß die beim Schalter nach der Erfindung einer Biegefeder 33 in die in der Figur in ausgezogevorgesehene, in Ausschaltrichtung wirkende Feder nen Linien gezeichnete Lage gedrückt wird. In dieser frei wirksam werden kann. Lage begrenzt die Kante 35 die freie Beweglichkeit

Bei einer vorteilhaften Ausführungsfonn der Er- des Kurbelzapfens 30 im Langloch 29. Erst am findung ist an dem der Hilfsschaltstelle zugekehrten ao Ende einer Schwenkbewegung, die die Kurbel 3 in Ende der Stange ein mit dem Kurbelzapfen zusam- die in gestrichelten Linien gezeichnete andere Endmenwirkender Sperrnocken gelenkig gelagert, der in lage führt, wird die Sperrung gelöst. Dort trifft ein der einen Endlage der Kurbel entgegen der Wirkung Vorsprung 36 des Nockens 32 auf eine Anschlageiner Feder aus der Sperrlage verschiebbar ist. Die fläche und schwenkt den Sperrnocken aus dem Weg Feder ist zweckmäßig eine Blattfeder. Sie kann einen 25 des Kurbelzapfen 30 im Langloch 29, wie bei 40 in einem gabelförmigen Kurbelarm untergebrachten strichpunktiert gezeichnet ist.

einarmigen Hebel, der als Sperrnocken wirkt, in der Der Schaltvorgang des Schalters nach der Erfin-

Sperrlage halten, aus der der Sperrnocken nur am dung verläuft folgendermaßen:

Ende der Kurbelbewegung formschlüssig heraus- In der gezeichneten Ausschaltstellung sind die

gedrängt wird. 30 Hauptschaltstelle 6 und die Hilfsschaltstelle 10 ge-

Der Schalter nach der Erfindung wird vorteilhaft öffnet. Zum Einschalten wird über nicht dargestellte so ausgeführt, daß die Hilfsschaltstelle einen Stoß- Zwischenglieder die Schalterwelle 4 entgegen dem kontakt mit einem beweglichen Schaltstift aufweist, Uhrzeigersinn gedreht. Durch eine unterschiedliche der entgegen der Wirkung einer Feder verkürzbar Winkellage der Kurbelarme von Haupt- und Hilfsist. Ein solcher Stoßkontakt kann mit geringen Vor- 35 schaltstelle ist dafür gesorgt, daß zuerst die Hilfsentladungserscheinungen öffnen und schließen. Die schaltstelle 10 schließt, denn der Kurbelzapfen 30 Feder sorgt dabei für eine Anpassung von Schalt- drückt über den Sperrnocken 32 mit der Stange 26 bewegung und Schaltstückabstand. auf den Schaltstift 15, so daß der Schaltstift 15 ent-

Die Erfindung kommt insbesondere für sehr hohe gegen der Wirkung der Feder 24 in Einschaltrichtung

Spannungen von 380 kV und mehr in Frage. Deshalb 40 bewegt wird.

ist es zweckmäßig, zwei Haupt- und zwei Hilfsschalt- Die Schaltstiftspitze wirkt mit dem leicht konisch

stellen gleichachsig symmetrisch zueinander anzuord- erweiterten feststehenden Schaltstück 14 nach Art

nen und vom gleichen Antrieb betätigen zu lassen. eines Stoßkontaktes zusammen. Da dies vor dem

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Schließen der Hauptschaltstelle geschieht, werden die

folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungs- 45 Kapazitäten der einzuschaltenden Leitung über den

beispiel beschrieben. Dabei ist von einem Hoch- Widerstand 12 aufgeladen.

Spannungsschalter für beispielsweise 380 kV nur der Nach dem Schließen der Hauptschaltstelle 6, das von einem Stützisolator getragene sogenannte Schal- mit einer durch den Wellenwiderstand und die Kapaterkopf gezeichnet, und zwar in einem Schnitt durch zitäten der Leitung und durch den Widerstand 12 vordie zu einer Hauptschaltstelle parallelliegende Hilfs- 50 gegebenen Zeitverzögerung erfolgt, wird die Hilfsschaltstelle mit einem Einschaltwiderstand. Im ein- schaltstelle 10 wiederum geöffnet, weil die Kurbel 3 zelnen ist folgendes zu sehen: den Schaltstift 15 nach Überschreiten der Streck-

Der Stützisolator 1 trägt ein metallisches Getriebe- lage wieder zurückzieht. Hierbei wird die Kurbel

gehäuse 2, in dem eine zweiarmige Kurbel 3 auf einer durch die Feder 24 unterstützt. Am Ende der

Schalterwelle 4 befestigt ist. Die Schalterwelle wird 55 Schwenkbewegung trifft dann der Vorsprung 36 auf

in geeigneter, nicht dargestellter Weise von einem auf die Fläche 37 und löst die Sperrung, die der Sperr-

Erdpotential liegenden, insbesondere hydraulischen nocken 32 für den Kurbelzapfen 30 im Langloch 29

Antrieb betätigt. Mit der Schalterwelle 4 ist eine darstellt, so daß die Feder 24 den Schaltstift 15 in

Hauptschaltstelle 6 gekoppelt, die in einer nicht näher die Ausschaltendlage bringen kann. Die Hauptschalt-

dargestellten Schaltkammer 7 untergebracht ist. 60 stelle 6 bleibt dabei geschlossen.

Elektrisch parallel zur Hauptschaltstelle 6 liegt Beim Ausschalten des Schalters wirkt die Hilfseine Hilfsschaltstelle 10, die in einem Isolierstoffrohr schaltstelle 10 nicht mit, weil die Verbindung zwi-11 zusammen mit einem Einschaltwiderstand 12 sehen der Stange 26 und der Kurbel 3 gelöst ist. Erst untergebracht ist. Zur Hilfsschaltstelle 10 gehören in der Endlage der Ausschaltbewegung nimmt der ein feststehendes Schaltstück 14 und ein beweglicher, 65 Kurbelzapfen 30 eine solche Stellung ein, daß der zweiteiliger Schaltstift 15. Eine Feder 16 drückt den Sperrnocken 32 unter der Wirkung der Blattfeder 33 vorderen Teil 17 des Schaltstiftes 15 in einer Füh- in die gezeichnete Lage einfallen kann, in der die rune 18 des hinteren Teiles 19 nach außen, so daß Totgangverbindung gesperrt ist. Der Widerstand 12

braucht mithin nur für den Einschaltstrom ausgelegt zu werden.

Beim Ausführungsbeispiel ist der Schalter mit jeweils zwei Haupt- und zwei Hilfsschaltstellen und auch mit zwei Widerständen 12 ausgeführt, wobei nur die eine Seite der symmetrischen Anordnung gezeichnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   .'■-· 1. Hochspannungs-Leistungsschalter mit wenigstens einer Hauptschaltstelle, zu der eine Reihenschaltung aus einem elektrischen Widerstand und einer Hilfsschaltstelle parallel liegt, wobei Kaupt- und Hilfsschaltstelle einen gemeinsamen mechanischen Antrieb aufweisen, dadurch gekenn ζ e i c h η e t, daß die HilfsschaltsteUe (10) eine in Ausschaltrichtung wirkende Feder (24) besitzt, und daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Hilfsschaltstelle (10) and asm Antrieb (Welle 4) stellurigsabhängig derart lösbar ist, daß die Hilfsschaltstelle während der Einschaltbewegung vor der Hauptschaltstelle (6) schließt, nach Erreichen von deren Schließstellung zwangsweise wieder geöffnet wird und bis zum Wiedereinschalten geöffnet bleibt.
2. 2. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschaltstelle (10) von einer Kurbel (3) über eine Stange (26) mit einem Langloch (29) für einen Kurbelzapfen (30) betätigt wird, dessen freier Weg stellungsabhängig begrenzt ist.
3. 3. Hochspannungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Hilfsschaltstelle (10) zugekehrten Ende der Stange (26) ein mit dem Kurbelzapfen (30) zusammenwirkender Sperrnocken (32) gelenkig gelagert ist, der in der einen Endlage der Kurbel (3) entgegen der Wirkung einer Feder (33) aus der Sperrlage verschiebbar ist.
4. 4. Hochspannungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (33) eine Blattfeder ist.
5. 5. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschaltstelle (10) einen Stoßkontakt mit einem beweglichen Schaltstift (15) aufweist, der entgegen der Wirkung einer Feder (16) verkürzbar ist.
6. 6. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Haupt- und zwei Hilfsschaltstellen gleichachsig symmetrisch zueinander angeordnet sind und vom gleichen Antrieb betätigt werden.