DE2312759A1

DE2312759A1 - Elektrischer trennschalter

Info

Publication number: DE2312759A1
Application number: DE2312759A
Authority: DE
Inventors: George Caton
Original assignee: Yorkshire Switchgear and Engineering Co Ltd
Current assignee: Yorkshire Switchgear and Engineering Co Ltd
Priority date: 1972-03-16
Filing date: 1973-03-14
Publication date: 1973-09-27
Also published as: MY7700296A; FR2176083B1; JPS492060A; IT980613B; NO135048C; CA978248A; CH582417A5; DE2312759C3; NL7303620A; AU5340773A; ZA731485B; NL167269B; DK143824C; GB1418639A; NO135048B; SE377221B; DE2312759B2; FR2176083A1; DK143824B; NL167269C

Description

-G. lOeisse 5602 LANGENBERG (Rheinl), den

Bökenbuech 41 Dipl.-Phys. Jürgen lÖeisse Telefon (02127) 4019/40 ίο

Patentanwälte ^βΧ fcJ IZ /Dq

Patentanmeldung

Yorkshire Switchgear and Engineering Co. Ltd,

Meanwood Road, Meanwood, Leeds, LS6 2 BN, Yorkshire, England

Elektrischer Trennschalter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltwerk für elektrische Hochspannungsversorgungen.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf elektrische Trennschalter, die sich unter öl oder, in einem besonderen Gasraum befinden, die mit Einrichtungen ausgerüstet sind, die eine Lichtbogenlöschung bewirken. Dabei kann sich der Trennschalter unter Öl, in einem Gas oder in einem anderen Isoliermittel befinden, das in einen geeigneten Tank oder ein geeignetes Gehäuse eingeschlossen ist. Üblicherweise sind Trennschalter dieser Art mit einem oder mehreren Paaren von Pestkontakten versehen und besitzen eine ähnliche Anzahl bewegbarer Überbrückungskontakte, mittels derer ein Stromkreis über jedes der festen Kontaktpaare geschlossen oder geöffnet wird. Die Einrichtung zur Lichtbogenlöschung kann sowohl den Pestkontakten als auch den beweglichen Uberbrückungskontakten zugeordnet werden und soll verhindern, daß zwischen den beweglichen und den Pestkontakten erzeugte Lichtbogen gelöscht werden. Üblicherweise wird bei solchen Trennschaltern ein außerhalb des Gehäuses angeordneter Betätigungsmechanismus verwendet, der durch

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©WWNAL INSPECT»

die Wand des Gehäuses hindurch die beweglichen Überbrückungskontakte anhebt und absenkt und sie so in im wesentlichen vertikaler Richtung außer Anlage oder in Anlage an die Festkontakte bringt. Die innerhalb des Gehäuses befindlichen Teile dieser Hebeleinrichtung sind in ihrem Betrieb beträchtlichen Kräften unterworfen, und es wird daher versucht, die Reibungsverluste und die großen Öffnungs- und Schließungskräfte möglichst gering zu halten.

Erfindungsgemäß besteht der unter Öl arbeitende elektrische Trennschalter aus einem oder mehreren Paaren von bogenförmigen Pestkontakten, aus einer äquivalenten Anzahl von bogenförmigen Überbrückungskontakt en, die isoliert auf einen Träger angebracht sind. Dabei ist der Träger um eine von den Pestkontakten entfernt und mit den bogenförmigen Kontakten koaxial verlaufende Achse schwenkbar angeordnet und eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, mittels derer der Träger zur Anlage oder Ablage der Überbrückungskontakte an die bzw. von den Pestkontakten verschwenkbar ist.

Eine Schwenkvorrichtung, die die beweglichen Kontakte trägt, aber gegen diese isoliert ist, und die dazugehörige Bewegungsvorrichtung ist kompakter und leichter als Ganze ausbaubar als bei der üblicherweise verwendeten Kombination eines außerhalb des Gehäuses angeordneten Betätigungsmechanismus und einer innerhalb des Gehäuses bewegbaren Vorrichtung; insbesondere kann sie als eine vollständig ausbaubare Vorrichtung gestaltet werden, bei der ein verhältnismäßig langer Hebelarm an einem Ende drehbar angeordnet ist und am anderen Ende die Betätigungsvorrichtung trägt, so daß die bei Kurzschluß erforderliche aufzuwendende Kraft minimal wird.

Vorzugsweise ist die Schwenkachse des Trägers so angeordnet, daß sie in horizontaler Richtung verläuft, wobei der Träger im wesentlichen in vertikaler Richtung sich von der Achse her nach oben

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erstreckt, wenn die Überbrückungskontakte in der geöffneten Stellung sind. Eine Winkelbewegung von etwa 20 bis 30° zwischen der geschlossenen und der geöffneten Stelle reicht im allgemeinen aus, und diese vergleichsweise geringe Winkelbewegung erleichtert auch einen kompakten Aufbau.

Zweckmäßigerweise wird die Einrichtung zur Lichtbogenüberwachung an dem Träger angeordnet und kann sich dann zusammen mit den Überbrückungskontakten bewegen. Andererseits kann diese Überwachungseinrichtung auch an den Pestkontakten oder um diese herum angeordnet werden.

Vorteilhafterweise befinden sich der Träger und die Betätigungsvorrichtung an einem Rahmen, der herausnehmbar in einem Gehäuse, das auch die Festkontakte trägt, angeordnet ist· Auf diese Weise wird erreicht, daß die gesamte Vorrichtung für die beweglichen Kontakte und deren Steuerung leicht aus dem Gehäuse zum Zwecke der Wartung oder des Austausches von Ersatzteilen herausgenommen werden können.

Ein erfindungsgemäßer Trennschalter ist beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden im einzelnen erläutert:

Pig". 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht des erfindungs— gemäßen Trennschalters, zum Teil im Schnitt und aus Gründen der Klarheit ohne einige Teile;

Pig. 2 zeigt einen Teil des Trennschalters in perspektivischer Sicht.

Der Trennschalter befindet sich in einem Gehäuse 1, das zur Erleichterung seiner Bewegung mit Rädern 2 ausgerüstet ist. Aus einer Wandung des Gehäuses stehen zwei Gruppen von je drei horizontal

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zueinander ausgerichteten Steckkontakten vor, von denen jeder mit einem Festkontakt innerhalb des Gehäuses 1 verbunden ist. Dementsprechend ist der Steckkontakt 3 der ersten Gruppe dem Pestkontakt 4 und der Steckkontakt 5 der zweiten Gruppe dem Festkontakt 6 zugeordnete

Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Trägeraufbau um eine Achse 7 schwenkbar angeordnet. Dieser Trägeraufbau besteht aus einer Anzahl von Paaren parallel verlaufender, isolierender Arme 8, die bewegliche Kontakte mit Uberbrückungsplatten tragen, die die Hauptkontaktflächen 9 und 10 besitzen und mit den Festkontakten 4 bzw«, 6 in Anlage gebracht werden können. Jeder Festkontakt und die beweglichen Kontakte sind bogenförmig ausgebildet, wobei das zugehörige Zentrum auf der Achse 7 liegt. Die Festkontakte bestehen aus Hauptkontaktteilen 11 bzw. 12, die mit den Kontaktflächen 9 und 10 an den beweglichen Kontakten zusammenwirken, sowie aus Hilfskontaktteilen 13 und 14, die an entsprechende innere Kontaktteile 15 bzw. 16 der beweglichen Kontakte zur Anlage kommen und für die Lichtbogenbildung wesentlich sindo Die Hilfskontaktteile 15 und 16 an den beweglichen Kontakten besitzen zugeordnete Lichtbogenunterbrecher 17, die in üblichere/eise ausgebildet sei' können,. Wie sich aus der Fig. ergibt, verläuft die Schwenkachse 7 in horizontaler Richtung und in einer Stellung, in der sich die beweglichen und die Festkontakte nicht in Anlage befinden, verläuft der isolierende Träger 8 im wesentlichen in vertikaler Richtung von der Achse 7 nach oben. Die beweglichen Kontakte kommen an den Festkontakten zur Anlage, wenn sie im Uhrzeigersinn um etwa 20° verschwenkt werden« Diese Bewegung von der in der Figur gezeigten offenen Stellung in die geschlossene Stellung wird durch eine Hebelanordnung, die nur schematisch gezeigt ist, bewirkt, in dem die in einer.Anzahl von parallel verlaufenden Schließfedern 19 gespeicherte Kraft ausgelöst wird. Diese Federn können mittels eines Handgriffs 19a durch Zusammendrücken gespannt werden, wobei der Handgriff 19a über ein weiteres Hebelsystem mit den Federn

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verbunden ist und die Federn durch Betätigung von Hand zusammengedrückt werden. Die Auslösung der Federn 19zumSchließen der beweglichen Kontakte erfolgt unter Steuerung durch eine von ^Hand betätigbare Auslösesperre 21. Die Bewegung des Handgriffs 19a zur Spannung der Schließfedern hat weiterhin die Wirkung, daß die Federn 20 gespannt werden, die dann wirksam werden, wenn sie unter Entspannung die beweglichen Kontakte aus ihrer geschlossenen Stellung in die offene Stellung bewegen. Die Öffnungsfedern 20 werden in der normalerweise gespannten Stellung durch Anlage einer Sperre 22 an einen Hebel 23 gehalten, und die Ablösung der Sperre 22 vom Hebel 23 gestattet eine Auslösung der Federn 20, so daß diese die beweglichen Kontakte in die offene Stellung verschwenken. Die Sperre 22 kann durch Niederdrücken eines Auslösers 24, der durch die Oberseite des beweglichen Gehäuses hindurchreicht, zur Freigabe der Federn bewegt werden. Die Hebelanordnung, die die Lage der beweglichen Kontakte steuert, steht außerdem mit zwei Mitnehmern 25 und 26 in Antriebsverbindung, die durch die Oberseite des beweglichen Gehäuses 1 vorstehen und gegenüberliegenden Enden eines Schwenkarmes 27 anliegen. In der gezeigten offenen Stellung der beweglichen Kontakte ist der Mitnehmer 26 angehoben und der Mitnehmer 25 in seiner unteren Stellung; werden jedoch die beweglichen Kontakte in die geschlossene Stellung gebracht, so befindet sich der Mitnehmer 26 in der unteren Stellung und der Mitnehmer 25 ist angehoben.

Die Arme 8 mit den beweglichen Kontakten und die Hebelanordnung zur Steuerung der Betätigung dieser Arme sind insgesamt an einem Rahmen angebracht, der herausnehmbar dem Gehäuse 1 untergebracht ist. Dieser Rahmen besteht aus Seitenteilen 48, 49, die an ihren oberen Enden mit Platten 50, 51 verschweißt sind, die selbst wiederum an einen Querträger 52 angeschweißt sind, der das Hebelsystem trägt. Die unteren Enden der Seitenteile sind mit Bohrungen versehen, durch die eine Welle 53 verläuft, die innerhalb der Bohrungen

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drehbar gelagert ist. Die isolierenden Arme 8 sind mittels Platten 54 an der Welle befestigt, und diese selbst ist drehbar in einem Lagerblock 55 im unteren Teil des Gehäuses gelagert. Der Rahmen wird so im unteren Teil des Gehäuses durch den Lagerblock 54 in seiner Stellung festgehalten und ist an der Oberseite des Gehäuses mit vier an Bolzen befestigten Muttern befestigt, wobei die Bolzen von Ansätzen 56 in den Vorderecken des Gehäuses nach oben vorstehen und durch Bohrungen 57 in den Platten 50 und 51 verlaufene

Der Handgriff 19a zur Spannung der Federn und die Auslösesperre sind beide so angeordnet, daß durch sie die entsprechenden Teile der Hebelanordnung für die beweglichen Kontakte mittels Stößeln betätigbar sind, so daß keine festliegende Verbindung zwischen der Hebelanordnung und den von Hand betätigten Bedienungsgriffen besteht, die sich außerhalb des beweglichen Gehäuses befinden. Auf diese Weise wird erreicht, daß durch einfaches Abschrauben der vier Muttern 55, die den Rahmen an der Oberseite des beweglichen Gehäuses befestigen, der Rahmen aus dem Gehäuse für Zwecke der Wartung der beweglichen Kontakte und der Hebelanordnung herausgehoben werden kann. Um diese Herausnahme zu erleichtern, ist das bewegliche Gehäuse mit einem abnehmbaren Deckel versehen, der an dem Gehäuse selbst durch Scharniere angelenkt sein kann_o

Das Schaltwerk ist in üblicher Weise in dem beweglichen Gehäuse in ein Ölbad eingetaucht, das auch die Hebelanordnung jum Teil bedeckt. Bei Öffnung des Schalters unter KurζSchlußbedingungen entsteht durch Lichtbogenbildung an den Kontakten eine Gasentwicklung, und das so entwickelte Gas muß aus dem beweglichen Gehäuse abgelassen werden. Zu diesem Zweck ist der abnehmbare Deckel mit einer Ausdehnungskammer 28 versehen, von der aus zwei Abzugskanäle 29 verlaufen, die einen Abzug zur Atmosphäre bewirken.

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Die He"belanordnung zur Steuerung der Schwenkbewegung der beweglichen Kontakte ist vorteilhafterweise so ausgebildet, wie es in

unserer Parallelanmeldung Nr beschrieben ist. Jedoch kann

man ohne weiteres auch anders ausgebildete Hebeianordnungen dafür verwenden.

Die Mitnehmer 25 und 26, die durch das Gehäuse 1 hindurch vorstehen, geben eine mechanische Anzeige für die Einstellung der beweglichen Kontakte« Der Auslöser 24 stellt ein mechanisches Mittel dar, mittels dessen durch Niederdrücken eine Öffnung der beweglichen Kontakte erzeugt werden kann. Diese drei mechanisch bewegbaren Teile können zu einer rein mechanischen im Gegensatz zu einer sonst wohl verwendeten elektrischen Steuerung weiterer elektrischer Kreise verwendet werden, die in einem weiteren Gehäuse angeordnet sind, unter dem das Gehäuse 1 sich befindet. Auf diese Weise können solche elektrischen Zusatzeinrichtungen vollständig aus dem Gehäuse 1 herausgelassen werden. Dadurch wird die hier beschriebene Anordnung besonders geeignet für die Verwendung mit einer Schaltwerkseinrichtung wie sie in unserer weiteren Parallelanmeldung"Nr_n beschrieben ist.

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Claims

Patentansprüche

Unter Öl arbeitender Trennschalter, dadurch gekennzeichnet, daß er aus ein oder mehreren Paaren von "bogenförmigen Fest·* kontakten (4-, 6, 11, 12), einer äquivalenten Anzahl von bogenförmigen Überbrückungskontakten (9, 10), die isoliert auf einem Träger (8) angebracht sind, besteht, daß der Träger um eine von den Pestkontakten entfernt und mit den bogenförmigen Kontakten koaxial verlaufende Achse (7) schwenkbar angeordnet ist, und, daß eine Betätigungsvorrichtung (19 bis 24) vorgesehen ist, mittels derer der Träger zur Anlage oder Ablage der Überbrückungskontakte an die bzw. von den Pestkontakten verschwenkbar ist«

2'ö Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) an einem Ende drehbar gelagert und am anderen Ende mit der Betätigungsvorrichtung (19 bis 24) verbunden ist.

3. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (7) des Trägers (8) im wesentlichen in horizontaler Richtung verläuft und der Träger sich bei geöffneter Stellung der Überbrückungskontakte (9» 10) von dieser Achse aus im wesentlichen senkrecht nach oben erstreckt.

4. Trennschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) eine den Überbrückungskontakten (9, 10) zugeordnete Vorrichtung zur Lichtbogenüberwachung (15, 16) aufweist.

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5. Trennschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) und die Betätigungsvorrichtung (19 bis 24) auf einem aus einem Gehäuse (1), an dem die
Pestkontakte (4, 6) befestigt sind, herausnehmbaren Rahmen
(48 bis 52) angeordnet sind.

Trennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus im wesentlichen senkrecht verlaufenden Seitenteilen (48, 49) besteht, daß deren obere Enden mit einem Querträger
(52) verbunden sind und durch deren untere Enden eine Welle (53) verläuft, und, daß die Welle in den Seitenteilen drehbar angeordnet und für die Drehbewegung in einem in dem Gehäuse (1)
befindlichen Lagerblock (55) gelagert ist.

Trennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile durch Platten (50, 51) mit dem Querträger (52) verbunden sind, und, daß die Platten Bohrungen (57) aufweisen, in die an dem Gehäuse (1) befestigte Bolzen eingepaßt sind, welche den oberen Teil des Rahmens (48 bis 52) sicher an dem Gehäuse
festhalten«

8· Trennschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) auf Rädern (2) in horizontaler Richtung bewegbar ist.

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