DE2250362B2 - Mehrpoliges Hochspannungsschaltgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrpoliges Hochspannungsschaltgerät mit mehreren Unterbrechungseinheiten, die je ein feststehendes und ein bewegliches Schaltstück in einem evakuierten Gehäuse aufweisen und die an einer Tragvorrichtung mittels isolierender Mittel befestigt sind, und mit einem Steuermechanismus zur Betätigung der beweglichen Schaltstücke. Vakuumschalter werden in Verbindung mit mehrphasigen Spannungsverteilereinrichtungen verwendet.

Normalerweise werden hierbei Unterbrechungsstellen, die in evakuierten Gehäusen angeordnet sind, den einzelnen Stromphasen zugeordnet. Jede Unterbic chungsstelle in einem evakuierten Gehäuse weist ein feststehendes und ein bewegliches Schaltstück auf.

Die feststehenden und beweglichen Schaltstücke werden von feststehenden und beweglichen elektrischen Elektroden gehalten, welche zueinander ausgerichtet sind und durch Flansche oder Abschlußplatten aus dem Unterbrechungsstellengehäuse hinausragen. Diese Flansche bzw. Abschlußplatten sind an beiden Enden der evakuierten Umhüllung angebracht. Die feststehende Elektrode ist an einer dieser Abschlußplatten befestigt, während die bewegliche Elektrode axial verschiebbar durch eine Öffnung in der anderen Abschlußplatte hindurchragt. Diese Stelle ist hermetisch abgedichtet durch einen Metallbalg, der von der beweglichen Elektrode innerhalb der Vakuumkammer getragen wird. Die bewegliche Elektrode bzw. das bewegliche Schaltstück ist in Richtung auf das feststehende Schaltstück und von diesem weg bewegbar. Hienu wird ein Steuermechanismus vorwendet, der in geeigneter Weise eine Anordnung von Solenoiden oder Federn enthält. Die beweglichen Schaltstücke, v/elche am inneren Ende der beweglichen Elektrode befestigt sind, werden so durch einen Bereich, in welchem sich ein Lichtbogen bildet, mit dem feststehenden Schaltstück in und außer Kontakt gebracht. Derartige Hochspannungs-

Vakuumschalter sind weitverbreitet bei der Energie- Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein ver

verteilung im mittleren Spannungsbereich. bessertes mehrpoliges Hochspannungsschaltgerät zi

Sie weisen hervorragende und rasche Schalteigen- zeigen, das für eine großangelegte Produktion ge

schäften auf. Sie können in kleinen Behältern unter- eignet ist. Demzufolge soll das Schaltgerät wirtschaft

gebracht werden und ihre Lebensdauer ist verhältnis- 5 lieh herstellbar, instalUerbar und zu betreiben sein

mäßig lang. Auch können sie leicht installiert wer- Diese Aufgabe wird einem mehrpoligen Hoch

den. Auch ist ihr Betrieb frei von Feuer- und Explo- spannungsschaltgerät der eingangs genannten Ar

sionsgefaJiir. erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein laolter

Die Unterbrechungsstellen in den evakuierten aufbau, der an seinem Boden mehrere im gleicher Gehäusen: eines einzelnen Schalters sind mittels iso- io Abstand voneinander angeordnete, nach oben hii lierender Aufbauten an einem gemeinsamen Träger geöffnete Abteile aufweist, an der Tragvorrichtunj befestigt. Der Schalter wir*! derart angeordnet, daß befestigt ist, und daß die evakuierten Gehäuse mi seine beweglichen Schaltstücke abwärts gerichtet den darin befindlichen Unterbrechungseinheiten ii sind und mit Betätigungselementen des Steuermecha- den Abteilen des Bodens des Isolieraufbaues derar nismus, welche unter den Unterbrechungsstellen an- 15 angeordnet sind, daß die feststehenden Schaltstück! geordnet sind, ausgerichtet sind. Die Verwendung der Unterbrechungseinheiten nach oben und derer der isolierenden und tragenden Aufbauten, welche bewegliche Schaltstücke durch den Boden des Isolier den einzelnen Unterbrechungsstellen zugeordnet sind, aufbaues hindurch nach unien gerichtet sind,
benötigen einen verhältnismäßig großen konstnik- Die Abteile am Boden des Isolieraufbaues könner tiven Aufwand beim gesamten Schalteraufbau. Hier- ao von Trennrippen gebildet sein.
aus resultiert ein hoher Zeitaufwand und Arbeits- Der Isolieraufbau, der Ue evakuierten Gehäuse aufwand beim Anordnen des Schalter. Da nun die mit den darin befindlichen Unterbrechungssteller einzelnen Unterbrechungsstellen in üzn evakuierten trägt, ist aus einem Isoliermaterial gefertigt. Diesel Gehäusen getrennt voneinander an der Tragvorrich- Isolieraufbau ist daher während des Betriebes dei tung durch entsprechende Trägermittel angebracht »5 Schalteinrichtung verziehenden oder anderen Deforwerden müssen, ist eine extrem und peinlich genaue r^ationskräften infolge des Gewichtes der Jnter-Ausrichtung bei der Anordnung der Unterbrecher- brechungssteilen unterworfen. Um nun ein Verzieher; stellen in den evakuierten Gehäusen notwendig. Die oder eine Deformation des Isolieraufbaues zu ver-Unterbrecherstellen müssen nämlich genau mit den meiden, können geeignete Verstärkungsmittel vorzugeordneten Betätigungselementen des Steuermecha- 30 gesehen sein. Die verstärkenden Mittel können Wandnismus, die den einzelnen Unterbrechungssiellen. elemente sein, welche mit einem Ende an der unteren zugeordnet sind, ausgerichtet sein. Fläche der Bodenwand des Isolieraufbaues und mit

Die Unterbrecherstellen in den Vakuumgehäusen dem anderen Ende direkt durch geeignete Verbinwerden normalerweise von isolierenden Tragelemen- dungsmittel mit der Tragvorrichtung verbunden sind ten gehalten. Sie liegen dabei mit ihren oberen Ab- 35 und aus Isoliermaterial bestehen. Bevorzugt können schlußplatten, die an der Seite der feststehenden die Wandelemente zwischen benachbarten beweg-Schaltstücke angeordnet sind, auf, während die liehen Schaltstücken der in den evakuierten Geunteren Abschlußplatten auf der Seite der beweg- hausen befindlichen Unterbrechungsstellen angeordlichen Schaltstücke nicht gestützt sind. Um nun die net sein.

Kräfte, welche auf die unteren Abschlußplatten der 40 Die Erfindung zeigt somit ein mehrpoliges Hoch-Unterbrecherstellen auf Grund der aufwärts und spannungsschaltgerät mit mehreren in evakuierten abwärts gerichteten Bewegung der beweglichen Gehäusen angeordneten Unterbrechungseinheiten, die Schaltstücke einwirken, auszugleichen, ist es wichtig, an einer gemeinsamen Tragvorrichtung mittels eines daß die unteren Abschlußplatten durch eine nicht gemeinsamen Isolieraufbaues befestigt sind. Di? einallzu geringe Anzahl von zusätzlichen Verstärkungs- 45 zelnen, in den evakuierten Gehäusen befindlichen elementen verstärkt sind, damit die Abschlußplatten Unterbrechungseinheiten sind in Abteilen, welche in den Kräften, die auf sie einwirken, widerstehen den Isolieraufbau eingeformt sind, untergebracht, können. Da die beweglichen Schaltstücke von dem wobei ihre feststehenden Schaltstücke nach oben ge-Steuermechanismus, der unterhalb der Unterbrecher- richtet und ihre beweglichen Schaltstücke nach unten stellen angeordnet iat, angetrieben werden, ist es not- 50 aus dem Isolieraufbau heraus gerichtet sind. Die wendig, daß die Unterbrecherstellen von dem dar- Abteile des Isolieraufbaues sind mit dem Steuerunterliegenden Steuermechanismus einen ausreichen- mechanismus, dir unter den beweglichen Schaltden Abstand aufweisen. Es sollte daher der Träger stücken angeordnet ist, ausgerichtet, so daß eine bzw. die Tragvorrichtung für die Unterbrecherstellen genaue Justierung bei der Anordnung der in den eine ausreichende Höhe aufweisen, so daß Aufwärts- 55 evakuierten Gehäusen befindlichen Unterbrechungsund Abwärtsbewegungen der beweglichen Schalt- einheiten bezüglich des Steuermechanismus nicht stücke sowie des Steuermechanismus in ausreichen- mehr erforderlich ist.

dem Maße ermöglicht werden. Dies wirkt sich natür- Weitere Vorteile bestehen darin, daß das Schalt-

üch bei der Gesamtgröße der Schalteinrichtung aus. gerät eine kompakte und einfache Konstruktion sowie

Derart große und unhandliche Schalteinrichtungen 60 geringe Abmessungen aufweist. Die einzelnen, in den

sowie das Erfordernis der genauen Anordnung und evakuierten Gehäusen untergebrachten Unterbre-

Justierung der Unterbrecherstellen bei dem Zu- chungseinheiten sind auf einfache Weise von der

sammeiibau der Schaltanordnung erhöhen den Pro- Tragvorrichtung isoliert und von dieser gehalten. Die

duktions- und Installationsaufwand sowie die hierzu Unterbrechungseinheiten können genau mit dem

notwendigen Kosten. Hieraus ergeben sich Hinder- 65 Steuermechanismus ohne erheblichen Zeitaufwand

nisse bei der wirtschaftlichen Herstellung von und genaue Positionsjustierung zum Steuermecha-

Vakuumschaltern, insbesondere auf einer groß an- nismus während des Zusammenbaues ausgerichtet

gelegten wirtschaftlichen Basis. werden. Weiterhin 2ewährleislet die Erfindune. daß

die Unterbrechungseinheiten in den evakuierten Gc- Leitungen 26 α, 26 6 und 26 c verbunden. Die untehäusen an einer gemeinsamen Tragvorrichtung mit- ren beweglichen Schaltstücke sind mit Leitungen tels eines Isolieraufbaues befestigt werden können, 28 a, 28 6 und 28 c verbunden. Die beweglichen ohne daß verstärkende und zusätzliche Mittel an den SchaltstUcke 24 α, 24 6 und 24 c sind nach unten geunteren Abschlußscheiben an der Seite der beweg- 5 richtet und mit Betätigungselementen eines nicht darliehen SchaltstUcke notwendig sind. gestellten Steuermechanismus ausgerichtet. Dieser isl

An Hand der Zeichnungen und der nun folgenden innerhalb der Tragvorrichtung 10 angeordnet.

Beschreibung sollen die Erfindung sowie die Vorteile Auf diese Weise ist das bewegliche Schaltstück

der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen einer jeden Unterbrechungseinheit 16 α, 16 6, 16 c

Fig. 1 A bis 4 A Ansichten von oben von bekann- io axial verschiebbar in Richtung auf das zugeordnete

ten Vakuumschaltern; feststehende Schaltstück und von diesem wieder weg

F i g. 1B bis 4 B Seitenansichten von entsprechen- bewegbar. Hierbei wird der bewegliche Kontakt durch

den Vakuumschaltern in den F i g. 1 A bis 4 A; eine Lichtbogenzone innerhalb der Unterbrechungs-

F i g. 5 A eine Ansicht von oben eines bevorzugten einheit bewegt. Die Bewegung des beweglichen

Ausführungsbeispiels eines Vakuumschalters; 15 Schaltstückes erfolgt auf Grund eines Betätigungs-

F i g. 5 B eine Frontansicht eines Vakuumschalters elementes des Steuermechanismus, wobei der Antrieb

in der Fig. SA; durch eine Feder und/oder ein Solenoid des Steuer-

F i g. 5 C eine Seitenansicht eines Vakuumschalters mechanismus erfolgt,

in den F i g. 5 A und S B; In den F i g. 2 A und 2 B ist ein weiteres Beispiel

Fig. 6 eine schnittbildliche Ansicht in vergrößer- »o für einen bekannten Vakuumschalter dargestellt. Die-

tem Maßstab einer bevorzugten Anordnung zur Hai- ser Vakuumschalter enthält eine Tragvorrichtung 10'.

terung der Unterbrechungsstellen des Vakuumschal- die eine senkrecht angeordnete Wand aufweist,

ters in den Fig. S A, SB und SC; welche auf einer horizontal angeordneten Plattform

F i g. 7 A eine Frontansicht eines weiteren bevor- steht. Die senkrecht angeordnete Wand der Trag-

zugten AüsfUhrungsbeispieles eines Vakuumschalters; 15 vorrichtung 10' trägt drei isolierende Tragrahmen

Fig. 7B eine Seitenansicht eines Vakuumschalters 12a, 12 6 und 12c, welche mit Auflageflächen 14a,

in Fig. 7 A, und 146 urn 14c versehen sind. Die Auflageflächen sind

F i g. 8 eine Frontansicht eines weiteren bevorzug- neben der senkrechten Wand der Tragvorrichtung

ten Ausführungsbeispieles eines Vakuumschalters. 10' angeordnet. Die Unterbrechungseinheiten 16 a.

In den F i g. 1 A und 1 3 ist ein am meisten ge- 30 16 6 und 16 c in den evakuierten Gehäusen sind bräuchliches Ausführungsbeispiel eines bekannten innerhalb der isolierenden Tragrahmen 12 a, 12 b Vakuumschalters dargestellt. Dieser Vakuumschalter 12 c aufgehängt, wobei die Abschlußplatten 18 a. enthält eine Tragvorrichtung 10, welche drei aufge- 18 6, 18 c auf den entsprechenden Auflagefläche!! richtete, isolierende Tragsäulen 12 α, 12 6, 12 c trägt, 14 a, 14 6 und 14 c aufliegen. Die feststehender die in gleichem Abstand voneinander angeordnet 35 SchaltstUcke 22 a, 22 6 und 22 c der Unterbrechungssind. Der Schalter ist geeignet zur Schaltung eines einheiten sind daher nach oben gerichtet und die bedreiphasigen Stromkreises. Die isolierenden Trag- weglichen Schaltstücke 24 a, 24 b und 24 c der Untersäulen 12 a, 12 6 und 12 c sind an ihren oberen brechungseinheiten sind nach unten gerichtet, wie es Enden mit Auflageflächen 14 α, 14 6 und 14 c ver- in den F i g. 1 A und 1 B dargestellt ist. Die unterer sehen. Diese Auflageflächen 14 a, 146 und 14 c sind 40 beweglichen Schaltstücke 24 a, 24 b und 24 c sind un geeignet, um Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 6, veränderbar mit den Betätigungselementen des Steuer 16 c, welche in evakuierten Gehäusen untergebracht mechanismus ausgerichtet. Dieser Steuermechanis sind, innerhalb der isolierenden Tragsäulen 12 a, 12 6 mus ist unter den einzelnen Unterbrechungseinheiter und 12 c mittels Abschlußplatten 18 a, 18 6, 18 c auf- 16 a, 16 6 und 16 c oder auf der horizontalen Plattzuhängen. Die Unterbrechungseinheiten 16 α, 16 6, 45 form der Tragvorrichtung 10' angeordnet. Dei 16 c in den evakuierten Gehäusen besitzen an den Steuermechanismus ist im einzelnen nicht dargestellt Seiten, an denen die feststehenden Schaltstücke an- Bei den beiden soeben beschriebenen bekannten geordnet sind, somit die Abschlußplatten 18 a, 18 6 Vakuumschaltern sind die einzelnen Unterbrechungs und 18 c. Diese befinden sich an den oberen Seiten einheiten 16 a, 166 und 16 c in den Vakuuip.gehäu der Unterbrechungsstellen. Am Boden der Unter- 5° sen in der gemeinsamen Tragvorrichtung 10 bzw. 10 brechungsstellen, und zwar an der Seite, an der die aufgehängt. Es werden hierzu isolierende, senkreehl beweglichen Schaltstücke vorgesehen sind, sind Ab- angeordnete Säulen bzw. Rahmen 12 a, 12 6 und 12 c schlußplatten 20 α, 20 6 und 20 c vorgesehen. Die verwendet, die voneinander unabhängig und irrt Ab Unterbrechungsstellen bzw. Unterbrechungseinheiten stand voneinander angeordnet sind. Hieraus resultieri 16 a, 16 6, 16 c weisen somit feststehende Schalt- 55 eine unhandliche Konstruktion der Schalteranordstücke 22 a, 22 6 und 22 c auf, die nach oben hin nung, so daß die Gesamtanordnung verhältnismäßif durch die oberen Abschlußplatten 18 a, 18 6 und 18 c groß ist und beim Zusammenbau ein großer Zeitaufhindurchragen. Des weiteren besitzen die Unterbre- wand und Arbeitsaufwand notwendig ist. Dies ergibl chungseinheiten bewegliche Schaltstücke 24 α, 24 6 sich insbesondere dann, wenn die Unterbrechungsund 24 c, welche abwärts gerichtet durch die unteren s? einheiten an der Tragvorrichtung befestigt werder Abschlußplatten 20 a, 20 6 und 20 c hindurchragen. und in genaue Lage innerhalb der Tragsäulen bzw Die feststehenden und beweglichen Schaltstücke jeder -rahmen gebracht werden, so daß diese Tragsäuler Unterbrechungseinheit sind zueinander ausgerichtet bzw. -rahmen eine genaue Ausrichtung zwischen der und tragen an ihren inneren Enden feststehende und beweglichen Schaltstücken der einzelnen Unterbrebewegliche Kontaktelemente, die innerhalb der 65 chungseinheiten und den zugeordneten Betätigungs-Unterbrechungseinheiten angeordnet sind und daher elementen des darunterliegenden Steuermechanismu; in den Figuren nicht sichtbar sind. Die oberen fest- ermöglicht wird. Die Verwendung von unabhängiger stehenden Schaltstücke 22 α, 22 6 und 22 c sind mit Tragsäulen bzw. -rahmen 12 α, 126 und 12 c erfor

dert. daß eine den Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 b und 16 c entsprechende Anzahl von Säulen bzw. Rahmen vorgesehen sind. Hieraus und insbesondere aus der Ausgestaltung dieser Säulen bzw. Rahmen, in die Auflagefläohen 14 a, 14 b und 14 c eingeformt sind, folgen erhöhte Produktionskosten und Installationskosten für den Vakuumschalter.

Die Unterbrechungseinheiten 16 α, 16 6 und 16 c in dtn Vakuumbehältern der Vakuumschalter in den Fig. IA und 1 B bzw. 2 A und 2B werden, wie oben dargestellt, von Tragsäulen bzw. -rahmen 12 a, 12 b und 12 c getragen. Es sind hierzu an der Seite, an der die feststehenden Schaltstücke vorgesehen sind, Abschlußplatten 18a, 18 b und 18 c vorgesehen. Bei dieser Anordnung der Unterbrechungseinheiten ist es notwendig, daß die unteren Abschlußplatten 20 a, 20 6 und 20 c, welche auf der Seite der beweglichen Schaltstücke angeordnet sind, verstärkt werden, damit sie den Kräften, die auf sie einwirken, widerstehen können. Diese Kräfte wirken dann ein, wenn die beweglichen SchaltstUcke 24 α, 24 b und 24 c durch dun Steuermechanismus angetrieben werden, so daß sie sich nach oben und nach unten während des Schaltbetriebes bewegen. Es müssen daher geeignete zusätzliche, nicht dargestellte Glieder an den Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 6 und 16 c vorgesehen sein, um die Abschlußplatten 20 a, 206 und 20 c an der Seite, an der die beweglichen Schaltstücke angeordnet sind, zu verstärken. Hieraus resultiert eine weitere Vergrößerung der Anordnung und der Herstellungskosten des Schalters. Um ungestörte Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der beweglichen Schaltstücke 24 a, 24 6 und 24 c zu ermöglichen, muß der Steuermechanismus in genügendem Abstand unterhalb der Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 b und 16 c angeordnet sein. Die isolierenden Tragsäulen bzw. -rahmen 12 a, 12 b und 12 c müssen daher an der Tragvorrichtung 10 bzw. 10' in ausreichender Höhe angeordnet sein. Hieraus resultiert, daß die Tragvorrichtung 10 bzw. 10' eine ausreichende Höhe aufweist. Dadurch wird die Gesamtgröße des Schalters erhöht. Um eine ausreichende mechanische Festigkeit des Schalters zu erreichen, müssen daher erhöhte Produktionskosten und Installationskosten aufgewendet werden.

Die soeben beschriebenen Nachteile der bekannten Vakuumschalter werden etwas gemildert bei einem anderen Ausführungsbeispiel eines bekannten Vakuumschalters, der in den F i g. 3 A und 3 B dargestellt ist. Bei diesem Schalter sind die Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 b und 16 c unveränderlich so angeordnet, daß ihre feststehenden Schaltstücke 22 a, 22 b und 22 c nach oben gerichtet sind und ihre beweglichen Schaltstücke 24 o, 24 6 und 24 c nach unten gerichtet sind. Die Unterbrechungseinheiten werden von einer Tragvorrichtung W gehalten, die der Tragvorrichtung in den Fi g. 2 A und 2 B ähnlich ist. Die Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 b und 16 c in dem Vakuumbehälter werden so getragen, daß sie an der senkrecht stehenden Wand der Tragvorrichtung 10' aufgehängt sind. Es werden hierzu obere solierende Tragarme 30 a, 30 b und 30 c verwendet, welche mit einem Ende an der senkrecht stehenden Wand der Tragvorrichtung 10' und mit dem anderen Ende an der oberen Abschlußplatte auf der Seite der eststehenden Schaltstücke mit den Unterbrechungs- :inheiten 16 a, 16 b und 16 c verbunden sind. Zur befestigung werden außerdem die Leitungen 26 a, 26 b und 26 c, durch welche die oberen feststehender Schaltstücke 22a, lib und 22c hindurchragen, ver wendet. Auf der Seite der beweglichen Schaltstücke sind die beweglichen Schaltstücke 24 α, 24 6 und 24 < verschiebbar durch die Leiter 28 α, 28 6 und 28 c hindurchgeführt. Die Leiter sind hierbei an der senkrecht stehenden Wand der Tragvorrichtung 10' mittels unterer, isolierender Tragarme 32 a, 32 6 und 32 c befestigt. Die isolierenden Tragarme 30 a, 30 6,

ίο 30 c und 32 a, 32 6, 32 c bestehen normalerweise aus Porzellanröhren, wie dargestellt.

Der in den F i g. 3 A und 3 B dargestellte Vakuumschalter weist eine einfachere Konstruktion auf im Vergleich mit dem Schalter in den Fig. IA und 1 B

is und 2 A und 2 B. Dies liegt daran, daß die senkrecht stehenden Tragsäulen bzw. -rahmen 12 a, 12 6 und 12 c, welche verhältnismäßig große Ausdehnungen besitzen, in Fortfall kommen.

Dieser Vorteil wird jedoch durch die Schwierigkeit.

so welche bei der Einstellung und Justierung der Lage die einzelnen Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 6 und 16 c entsteht, wieder aufgehoben. Bei der Ausrichtung der Unterbrechungseinheiten bezüglich des darunter liegenden Steuermechanismus müssen die

as oberen und unteren Porzellanarme, welche in doppelter Anzahl verglichen mit den Unterbrechungseinheiten vorliegen, eingestellt werden. Außerdem besteht nach wie vor die Notwendigkeit, daß zusätzliche Verstärkungsmittel vorgesehen sind, welche die aus der aufwärts- und abwärtsgerichteten Bewegung der beweglichen Schaltstücke resultierenden Kräfte, die auf die Unterbrechungseinheiten einwirken, kompensiert werden. Außerdem muß ein genügender Abstand zwischen dem Steuermechanismus und den Unterbrechungseinheiten vorgesehen sein, damit die beweglichen SchaltstUcke ungestört bewegt werden können, wie im Vorstehenden schon ausgeführt wurde. Diesbezüglich weist daher der Vakuumschalter in den F i g. 3 A und 3 B die gleichen Nachfeile auf.

Die Anzahl der Einzelteile des Schalters können in einem anderen bekannten Ausführungsbeispiel vermindert werden, wie dies in den F i g. 4 A und 4 B dargestellt ist. Der in diesen Figuren gezeigte Va-

kuumschalter benutzt eine Tragvorrichtung, welche im wesentlichen aus einem Paar von im Abstand voneinander angeordneten, parallelen Seitenplatten 34 und 34'. Diese Seitenplatten 34 und 34' tragen an ihren oberen Enden ein Isolierträgerglied 36, welches sich quer zur Tragvorrichtung erstreckt. Die Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 6 und 16 c in den evakuierten Gehäusen sind unveränderbar in der Weise angeordnet, daß ihre feststehenden Schaltstücke 22 a. 22 6 und 22 c nach oben gerichtet sind und ihre be-

Ss weglichen Schaltstücke 24 α, 24 6 und 24 c nach unten gerichtet sind.

Die Unterbrechungseinheiten hängen von dem Einheitsisolierträgerglied 36 nach unten. Sie sind an ihren oberen Abschlußplatten 18 a, 18 6 und 18 c an

der Seite der feststehenden Schaltstücke befestigt und im gleichen Abstand voneinander, wie es in F i g. 4 A dargestellt ist, angeordnet. Die Leitungen 26 α, 26 6 und 26 c an der Seite der feststehenden Schaltstücke sind mit den oberen, feststehenden Schaltstücken 22 a,

«s 226 und 22 c verbunden, während die Leitungen 28 a, 286 und 28 c auf der Seite der beweglichen SchaltstUcke mit den entsprechenden unteren beweglichen Schaltstücken 24 α, 24 6 und 24 c verbunden

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sind. Letztere werden von einem gemeinsamen Isolierglied 38 getragen, welches mit den im Abstand voneinander angeordneten Seitenplatten 34 und 34' verbunden ist und sich parallel zum Isolierträgerglied 36 erstreckt. Der Aufbau des Schalters ist in den F i g. 4 A und 4 B dargestellt. Im Vergleich zu den im ''orstehenden beschriebenen bekannten Schaltern ist diese Ausführungsform einfacher gebaut. Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Einstellung der Lagen der einzelnen Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 b und 16 c. Weiterhin ergeben sich Probleme bei der Verstärkung der Unterbrechungseinheiten wegen der Bewegungen der beweglichen Schaltstücke 24 α, 24 b und 24 c. Außerdem bereitet es Schwierigkeiten, einen ausreichenden Abstand zum Steuermechanismus, der unterhalb der Unterbrechungseinheiten liegt, so vorzusehen, daß die Bewegung der Schaltstücke nicht gestört wird.

Die im Vorstehenden beschriebenen Schwierigkeiten bei den bekannten Vakuumschaltern werden durch einen Vakuumschalter gemäß der Erfindung beseitigt. Ein AusfUhrungsbeispiel eines derartigen erfindungsgemäßen Vakuumschalters ist in den F i g. 5 A bis 5 C dargestellt.

Bezugnehmend auf die F i g. 5 A bis 5 C enthält der Vakuumschalter gemäß der Erfindung eine Tragvorrichtung, welche parallele und im Abstand voneinander angeordnete Seitenplatten 40 und 40' aufweist. Mittels eines Verbindungsgliedes 42 sind diese Seitenplatten 40 und 40' miteinander verbunden. Die Seitenplatten 40 und 40' tragen an ihren oberen Enden einen einheitlichen bzw. gemeinsamen Tso-Iieraufbau 44, der aus einem festen Isoliermaterial gebildet ist. Der Isolieraufbau 44 ist mittels geeigneter Befestigungsmittel an den Seitenplatten 40 und 40' befestigt, wobei als Befestigungsmittel beispielsweise Bolzen, welche allgemein mit der Bezugsziffer 46 bezeichnet sind, vorgesehen sind. Der Vakuumschalter in diesen Figuren wird in Verbindung mit einer dreiphasigen elektrischen Einrichtung verwendet und es sind daher drei Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 b und 16 c vorgesehen. Diese werden von dem gemeinsamen Isolieraufbau 44 getragen. Die Unterbrechungseinheiten sind dabei mit ihren Abschlußplatten 20 α, 20 b und 20 c an der Seite der beweglichen Schaltstücke direkt mit dem Boden des Isolieraufbaues 44 verbunden. Die feststehenden Schaltstücke 22 a, 22 b und 22 c der Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 b und 16 c in den evakuierten Gehäusen ragen daher durch die Abschlußplatten 18 α, 18 b und 18 c auf der Seite der feststehenden Schaiistücke nach oben. Die beweglichen Sc'naltstücke 24 α, 24 ft und 24 c ragen nach unten aus dem Boden des Isolieraufbaues 44 heraus. Die oberen feststehenden Schaltstücke 22 α. 22 b und 22 c sind mit Leitungen 28 a. 28 b und 28 c und die unteren beweglichen Schaltstücke 24 a, 14 b und 24 c sind mit den Leitungen 28 α, 28 ft und 28 c verbunden.

Die beweglichen Schaltstücke 24 α, 24 b und 24 c ragen somit nach unten durch den Boden des Isolieraufbaues 44 und sind über Kontaktfedern 48 a, 48 b und 48 c, welche auch durch andere Formen vrn Verbindungselementen ersetzt sein können, mit nicht dargestellten Betätigungselementen eines geeigneten Steuermechanismus 50 verbunden. Dieser Steuermechanismus 50 ist unterhalb der einzelnen, in den evakuierten Gefäßen enthaltenen L'nterbrechungsoinheiten 16 α, 16 b und 16 c angeordnet. Der Steuermechanismus 50 kann mittels einer geeigneten Feder und/oder einer Solenoid-Anordnung (nicht dargestellt) betrieben werden und kann auf verschiedene bekannte Art und Weise konstruiert sein. Der Steuermechanismus bewirkt die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der beweglichen Schaltstücke 24 a, 24 b und 24 c. Hierdurch werden die beweglichen Kontaktelemente innerhalb der Unterbrechungseinheiten in oder außer Kontakt mit den zugeordneten, feststehenden Kontaktelementen, welche mit den coeren, feststehenden Schaltstücken 22 a, 22 b und 22 c verbunden sind, während der Schaltvorgänge gebracht. Der detaillierte Aufbau des Steuermechanismus 50 ist für das Verständnis vorliegender Erfindung von nicht allzu großer Bedeutung, so daß auf eine weitere eingehende Beschreibung desselben verzichtet werden kann.

Der gemeinsame Isolieraufbau 44 enthält drei Abteile oder Fächer, welche nebeneinander in seitlicher Richtung des Isolieraufbaues angeordnet sind. Diese Abteile bzw. Fächer werden von Trennwänden oder Trennrippen 44 a, 44 b, 44 c und 44 d gebildet, welche aus einem Stück mit dem Isolieraufbau 44 bestehen oder angeformte Teile sind. Diese Trennwände oder -rippen 44 a, 44 b, 44 c und 44 d sind im wesentlichen im gleichen Abstand voneinander angeordnet und nehmen eine solche Lage ein, daß die Abteile bzw. Fächer mit den Betätigungselementen des Steuermechanismus 50, der unter dem Isolieraufbau 44 angeordnet ist, ausgerichtet sind. Die Unterbrechungseinheiten 16 α, 16 b und 16 c in den evakuierten Gehäusen sind in diesen Abteilen bzw. Fächern des Isolieraufbaues 44 derart angeordnet, daß die unteren beweglichen Schaltstücke 24 a, 24 b und 24 c der Unterbrechungseinheiten mit den entsprechenden Betätigungselementen des Steuermechanismus 50 ausgerichtet sind. Es ist hierzu keine genaue Einrichtung und kein genaues Einrücken der einzelnen Unterbrechungselemente relativ zum Steuermechanismus während des Einbaues notwendig. Falls erwünscht, können Isolierstege 52 α, 52 b. 52 c und 52 d an den Trennwänden oder -rippen 44 a, 44 b. 44 c und 44 d des Isolieraufbaues 44 vorgesehen sein, so daß die Unterbrechungseinheiten 16 α, 16 b und 16 c in bestimmten Entfernungen voneinander isoliert sind. Diese Isolierstege 52 a, 52 6, 52 c und 52 d können aus einem Stück mit den Trennwänden oder -rippen 44 a, 44 b, 44 c und 44 rf b'estehen oder als unabhängige Glieder mit diesen Trennwänden oder -rippen durch geeignete Befestigungsmittel verbunden sein.

Der soeben beschriebene Vakuumschalter besitzl drei Unterbrechungseinheiten, welche drei verschiedenen Phasen eines Stromes zugeordnet sind. Eine derartige Anordnung soll jedoch lediglich zur Erläuterung der Erfindung dienen. Die Zahl der Unterbrechungseinheiten und damit die Anzahl der Abteilt bzw. Fächer, welche in den Isolieraufbau eingefonw sind, ist jedoch nicht beschränkt und kann in Abhängigkeit von der Anzahl der Phasen der elektrischen Einrichtung, mit der der Vakuumschalter be trieben wird, gewählt werden.

In F i g. 6 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispie einer Anordnung zum Halten für jede Unterbre chungseinheit in dem evakuierten Gehäuse darge stellt. Die Unterbrechungseinheit ist dabei in einen Abteil des Isolieraufbaues, wie er in Vorstehenden beschrieben wurde, angeordnet. In Fig. 6 ist ledig

lieh die Unterbrechungseinheit 16 α der Einfachheit halber gezeigt. Die in Fig. 6 gezeigte Anordnung entspricht jedoch den Anordnungen, die auch bei den restlichen Unterbrechungseinheiten zur Anwendung kommen.

Wie aus Fig. 6 erkennbar ist, ist die Unterbrechungseinheit 16 a am Boden des Isolieraufbaucs 44 befestigt. Das untere bewegliche Schaltstuck 24 α ist axial bewegbar und erstreckt sich nach unten und außerhalb des Isolicraufbaues 44. Sie ragt dabei durch eine öffnung 60, welche im wesentlichen in der Mitte des Bodens des Abteiles bzw. des Faches zwischen den Trennwänden bzw. -rippen 44 α und 44 b vorgesehen ist. Das bewegliche Schaltstück 24 ο wird axial verschiebbar an seinem nach unten vorstehenden Teil in einem ringförmigen Leiterelement 62 aufgenommen, das mit dem zugeordneten Leiter 28« an der Seite der beweglichen Schaltstücke verbunden ist. Das bewegliche Schaltstück 24 α ist somit ständig elektrisch mit dem Leiter 28 a verbunden. Diese Verbindung wird durch das gleitende Aneinandcrliegen des SchrUstückes und des ringförmigen Leiterelementes erzielt. In den Boden des speziellen Abteiles des Isolieraufbaues 44 ist weiterhin eine geeignete Anzahl von öffnungen, welche mit 64 und 64' bezeichnet sind, eingebracht. In vorliegender Zeichnung sind dies zwei öffnungen. Durch diese öffnungen ragen Bolzen 66 und 66', mit denen der Leiter 28 α an die untere Abschlußplatte 24 α befestigt ist. Zur Befestigung sind weiterhin Muttern 68 und 68' vorgesehen. Das ringförmige Leiterelement 62 wird dicht vom Leiter 28 aufgenommen und ist fest an der Bodenfläche des Isolieraufbaues 44 angebracht. Es sind hierzu Befestigungsmittel 70 und Befestigungsbolzen 72 und 72', welche mit öffnungen versehen sind, vorgesehen.

Das obere feststehende Schaltstück 22 a ist mit einem Leiter 26a verbunden. Dieser wird durch geeignete Befestigungsmittel, wie beispielsweise einen Bolzen 74, bezüglich der Unterbrechungseinheit 16 ο in der richtigen Lage gehalten. Der Bolzen 74 ist an der Verschlußplatte 18 α. welche an der Seite der feststehenden Schaltstücke vorgesehen ist, befestigt, wie es in der Figur dargestellt ist.

Zurückkommend auf die F i g. 5 A bis 5 C ist auszuführen, daß der gemeinsame Isolieraufbau 44 aus einem Isoliermaterial, wie im Vorstehenden schon erwähnt, besteht. Der Isolieraufbau ist Verformungskräften unterworfen auf Grund der Biegekraft, welche aus den Gewichten der Unterbrechungscinheiten 16 a. 16 b und 16 c resultiert. Um ein Verziehen des Isolieraufbaues zu vermeiden, können geeignete Verstärkungsmittel vorgesehen sein, so daß die auf den Isolieraufbau einwirkende, nach unten gerichtete Kraft kompensiert wird. Bevorzugte Ausführungsbeispiele derartiger Verstärkungsmittel sind in den Fig. 7 A, 7B und 8 dargestellt.

Die Verstärkungsmittel für den Vakuumschalter in den Fig. 7 A und 7 B enthalten zwei im Abstand voneinander angeordnete Seitenwände 54 und 54'. Diese erstrecken sich vom Boden des Isolieraufbaues 44 und sind mit einem Querträger, der an beiden Enden mit den Seitenplatten 40 und 40' befestigt ist verbunden. Der Querträger ist an den Seitenplatter der Tragvorrichtung mittels Bolzen 58 befestigt unc nimmt die unteren Enden der einzelnen Seitenwändt 54 und 54' auf. Die Seitenwände 54 und 54' besteher bevorzugt aus Isoliermaterial. Diese Seitenwände können bevorzugt so angeordnet sein, daß sie zwischen benachbarte bewegliche Schaltstückc 24 a, 24 h und die zugeordneten Elemente angeordnet s^;nd. Wit

lu dargestellt, sind dadurch die beweglichen Schaltstückc sowie die zugeordneten Elemente seitlich voneinander isoliert.

Die Verstärkungselemente der Schalteinrichtung in F i g. 8 enthalten andererseits ein Paar von Bügeln bzw. Wandgliedern 76 und 76'. Diese sind am Boden des Isolieraufbaues 44 befestigt, so daß sh zwischen benachbarte, bewegliche Schaltstücke 24 a, 24 b und 24 c der Unterbrechungseinheiten 16 a, 16 b und 16 c angreifen. Sie sind seitwärts nach außen gekrümmt,

ao so daß ihre unteren Enden an den Seitenplatten 40 und 40' befestigt sind. Diese Befestigung erfolgt mittels Bolzen 78 und 78', wie dargestellt. Falls die Bügel 76 und 76' aus einem Isoliermaterial bestehen, dienen sie gleichzeitig zur seitlichen Isolierung benachbarter beweglicher Schaltstücke 24 a, 24 Λ uml 24 c der Unterbrechungseinheiten 16 a, 16// und 16 c.

Bei jeder der Anordnungen der im Vorstehenden beschriebenen Verstärkungsmittel ist es wesentlich.

daß die Wandglieder 54 und 54' bzw. 76 und 76' so angeordnet sind, daß sie die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der beweglichen Schaltstücke und deren zugeordnete Elemente nicht beeinflussen.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlieh, daß der Vakuumschalter gemäß der Erfindung dadurch, daß er für die Unterbrechungseinheiten einen gemeinsamen Isolieraufbau vorsieht, wesentlich vereinfacht ist. Durch diesen vereinfachten Aufbau des Schalters ^ernäß der Erfindung und durch die Anordnung von Fächern im Isolieraufbau, welche gleichen Abstand voneinander aufweisen, wird erzie't. daß die mühsame und genaue Positionierung der einzelnen Unterbrechungseinheiten bezüi 'ich des darunter liegenden Steuermechanismus entfallen kann.

Es werden hierdurch die Herstellungskosten der Schalteranordnung wesentlich herabgesenkt.

Der Zusammenbau der Schalteranordnung wird außerdem wesentlich vereinfacht und wirkungsvoll gestaltet. Der Vakuumschalter gemäß der Erfind. :iig ist daher für eine großangelegte Produktion von Ausführungsformen mit standardisierten Abmessungen geeignet.

Da nun die Unterbrechungseinheiten in den evakuierten Gehäusen mittels ihrer Abschlußplatten an der Seite der beweglichen Schaltstücke mit dem Isolieraufbau verbunden sind, benötigen die Unterbrechungseinheiten keine weiteren Verstärkungsgüeder. da die Abwärts- und Aufwärtsbewegungen der beweglichen Schaltstücke der Unterbrechungseinheiten und des Steuermechanismus vom Träger aufgefangen werden. Es wird hierdurch eine Tragvorrichtung mit relativ geringer Größe erzielt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Mehrpoliges Hochspannungsschaltgerät mit mehreren Unterbrechungseinheiten, die je ein feststehendes und ein bewegliches Schaltstück in sinem evakuierten Gehäuse aufweisen und die an Einer Tragvorrichtung mittels isolierender Mittel befestigt sind, und mit einem Steuermechanismus zur Betätigung der beweglichen Schaltstücke, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolieraufbau (44), der an seinem Boden mehrere im gleichen Abstand voneinander angeordnete, nach oben hin geöffnete Abteile aufweist, an der Tragvorrichtung (10) befestigt ist, und daß die evakuierten Gehäuse mit den darin befindlichen Unterbrechungseinheiten (16 α, 16 b, 16 c) in den Abteilen des Bodens des Isolieraufbaues (44) derart angeordnet sind, daß die feststehenden Schaltsrücke (22 α, 22 b, 22 c) der Unterbrechungseinheiten (16 a, 16 b, 16 c) nach oben und deren bewegliche Schaltstück^ (24 a, 24 b, 24 c) durch den Boden des Isolieraufbaues (44) hindurch nach unten gerichtet sind.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Isolieraufbaues (44) sich nach oben erstreckende, gleiche Abstände aufweisende Trennrippen (44 a, 44 b, 44 c, 44 d) vorgesehen sind, welche die Abteile bilden.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung des Isolieraufbau.s (44) am Boden desselben Verstärkungsmittel vorgesehen sind.

4. Schaltgarät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vertärkungsmittel als Wandglieder (54, 56 bzw. 76) ausgebildet sind, welche mit einem Ende am Boden des Isolieraufbaues (44) und mit den anderen Enden an der Tragvorrichtung befestigt sind.

5. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Wandglieder zwischen zwei benachbarten beweglichen Schaltstücken (24 a, 24 b, 24 c) angeordnet ist.

6. Schaltgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsmittel wenigstens einen Querträger (56) aufweisen, der im wesentlichen parallel zum Isolieraufbau (44) angeordnet ist und mit der Tragvorrichtung verbunden ist, und daß die Wandglieder (54) über diesen Querträger (56) mit der Tragvorrichtung verbunden sind.

7. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Isolieraufbau (44) des weiteren Isolierstege (52 a. 52 b, 52 c, 52 d) vorgesehen sind, welche zu beiden Seiten einer jeden Unterbrechungseinheit (16 a, 16 b, 16 c) angeordnet sind.

8. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Schaltstücke (24 a, 24 6, 24 c) axial verschiebbar nach unten gerichtet sind und aus dem Isolieraufbau (44) herausragen, wobei sie durch eine öffnung (60) eines jeden Abteiles des Isolieraufbaues geführt sind, und daß jedes bewegliche Schaltstück über ein ringförmiges Leiterelement (62), in welchem es gleitend geführt ist. mit einem Leiter (28 α), der an der Bodenfläche des Isolieraufbaues angeordnet ist. elektrisch verbunden ist.

9. Schaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück des Leiters (28 a) an der Abschlußplatte (20 a, 20 ύ, 20 c) jeder Unterbrechungseinheit an der Seite des beweglichen Schaltstückes befestigt ist.

10. Schaltstück nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Leiterelement (62) mittels Befestigungselemente (70), welche eine Öffnung aufweisen und das Schaltstück gleitend aufnehmen, an der Bodenfläche des Isolieraufbaues (44) angeordnet ist und mittels des Leiters (28 a) am Boden des Isolieraufbaues (44) befestigt ist.

11. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der feststehenden Schaltstücke (22 α, 22 b, 22 c) elektrisch mit einem Leiter (26 a, 26 b, 26 c) verbunden ist, und daß für jeden Leiter wenigstens ein einstellbares Befestigungselement (74) vorgesehen ist, welches bezüglich cici zugeordneten Unterbrechungseinheit (16 a, 16 b, 16 c) feststehend ist.

12. Schaltgerät nach Anspruch ti, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare. Befestigungselement (74) an der Abschlußplatte (18 α) der entsprechenden Unterbrechungseinheit (16 a. 16 b, 16 c) befestigt ist.