DE2354632B2

DE2354632B2 - Elektrischer unterbrecher

Info

Publication number: DE2354632B2
Application number: DE19732354632
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Tokio Himi
Original assignee: KJt. Meidensha, Tokio
Priority date: 1972-11-01
Filing date: 1973-10-31
Publication date: 1976-08-19
Also published as: US3855435A; FR2204873A1; DE2354632C3; CA998412A; JPS4967167A; DE2354632A1; FR2204873B1; GB1451346A

Description

b. Unterbrecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (46) der Durchführung (14) und der Träger (94) einstückig sind.

7. Unterbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Stirnende des Hauptzylinders (36) durch eine Abdeckkappe (82) abgedichtet ist, daß zur Halterung der Unterbrechereinheit (64) im oberen Teil des Hauptzylinders ein erstes Trägerelement (80) aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, das mit seinem radial nach außen gekehrten, mit der Außenmantelfläche des Hauptzylinders deckungsgleichen Flanschten (80f>) zwischen der Hauptzylinderstirnfläche und der Abdeckkappe (82) angeordnet und mit einem axial nach innen gekehrten Teil mit dem elektrisch leitenden Verbindungsteil (74) verbunden ist, daß das Außengewinde des oberen Teils des Hauptzylinders mit dem Träger (44) der Durchführung (12) verschraubt ist, der stirnseitig mit der Abdeckkappe verbunden ist. und daß zur Halterung der Unterbrechereinheit im unteren Teil des Hauptzylinders ein zweites, hohlzylindrisches Trägerelement (92) aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, dar, mit dem elektrisch leitenden Verbindungsteil (90) und mit der Grundplatte (98) verbunden ist.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Starkstromunterhrecher entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

In größeren Städten besteht aufgrund des Bevölkerungswachstums und der gesteigerten Dichte von Gebäuden und industriellen Anlagen ein stark anwachsender Bedarf nach elektrischer Energie. Häufig ist es jedoch sehr schwierig, einen Aufstellungsort für eine Transformatorenstation in dicht besiedelten Gebieten größerer Städte zu bekommen. Demgemäß bemüht man sich, sowohl den Aufstellungsort als auch die Einrichtungen der Transformatorenstation möglichst zu verkleinern. Man baut daher, da Unterbrecher mit geringen Abmessungen erwünscht sind, isolierte Unterbrecher mit geringen Abmessungen, wobei man anstelle von Luftisolation, die einen großen Isolationsabstand benötigt. Festkörper. Flüssigkeiten oder Gase verwendet. Diese Isolationsmiticl sind zwischen den elektrisch

leitenden Teilen und den geerdeten Teilen install;».« u u

wodurch der Isolationsabstand verringert wird '^e" ^können-

Der Unterbrecher für eine Transformatoren«*!;™ *,^D',^{e Lösun}S ^{dieser Auf}gabe ergibt sich aus den mit einer der oben genannten Isolierunesme hnH ^Mf ^kmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1. Vorteilbeispielsweise ein Unterbrecher von 7 2 kV odp 74 ^v Weiterbildungen hiervon sind in den weiteren

mit Festkörperisolation wird dadurch' hergesieiltt daß ^{5 An}.!P^ru _f ^chen enthalten.

man in eine Gießform stromleitende Teile w R festkorpensolierte elektrische Starkstromunter-

Bleidrähte, eine Unterbrechereinheit u dpi' einh *' ^brecher gemäß der Erfindung, welcher geringe Abmes-

und dann ein geschmolzenes elektrisches VoHerm ti ^sun8^en aufweist, kann leicht dadurch hergestellt werden, einspritzt. Dieses Material besteht hauDtsäehlirh 5 ^ma" ^e'" S^eS^ossenes Zylinderteil aus Isoliermaterial

Epoxydharz, das dann in den Raum zwisch h"^S '° " ^{mU einfacher Form} verwendet, wobei an den einen Gießform und den stromleitenden Teilen H* * -^{6Π lsollerte} Leitungen einer bestimmten Länge

Unterbrechereinheit umfaßt, eindringt Es enrih? t !'^ngefuhrt "erden, weiche an den anderen Enden dann ein vergossener Körper, der aus all diesen T.M ^be'^sP^ie|sweise mit den Verbindungsleitungen einer

besteht. "»aiesen I eilen anderen elektrischen Vorrichtung verbunden werden

Selbst wenn Unterbrecher für Transformator-™*, '⁵ ^können ^{und welche} getrennt hergestellt wurden. Die tionen mit kleinen Abmessungen gleiche K>Γη ^eine" ^de" ^{werden hierbei durch Bohr}"ⁿgen. weiche

aufweisen können, müssen unterschiedliche Gtßförmen „ ^entsP^ref^henden Stellen in der Seitenwand des hergestellt werden, welche den BefestigunSedinTun "»»Ρ«^™»«* eingebohrt sind, hindurchgesteckt,

gen der Unterbrecher angepaßt sind (b4pie we se die H ?'* ^{Erfmdung b}!"^{mgt den weiteren Vorteil mil sich}· Anpassungen des Unterbrechers bezüglicher Fron t u™ °·^ΙΠ?? ^festkö'P^er!Sol'^erten elektrischen Unterseite des Schaltpultes). Auch muß eine An_nZ" brecher mit kle.nen Abmessungen herstellen kann, der bezüglich der Gebrauchsbedingungen erfoleer _ianT^ '" ^f ?^f°rmatorenstation mit kleinen Abmessunoffenen Luft oder in einem Haus) Wenn die äTlW ⁸^ ^Verw^^ndunS ^{finden kann}- ^Daruber hinaus kann er Form des Unterbrechers für den Transformator m£ Ir ^ve"^chiede"^{e Art und Weise in} vermindertem kleiner Abmessung gemäß den Αη^»"η^Γ_β»Γ *⁵ we den '** '" ^™" ^{StÜckzahlen her}i«·^" gen des Unterbrechers sich ändert (bezüglich Ηργ i„ α c-

Schalttafel oder anderer elektrischer EinrSuneen FH ,, ⁸^⁰",, ^S'"^du ^A^"^h™Ssbehp,_C\c der beispielsweise Trennschalter), oder der GebraucSften τ ι T^S **^r&^SXel£· ^{wobei fur sich} entsprechende (an offener Luft oder in einem Haus) muß der , Γΐη P⁸'"¹^", ^Bezug^szelchen verwendet worden Uterbrecher jedesmal zu einem KöS^gosst ³° ^^

Z2£:^^\TS^^^^_n _t ^ Cf* f-hien Teilschnitt einer bevorzugverfchiedene Gießformen, und eine mögicne Wie Γ i^U<;fuhrungsf^o^ ™^es festkörpcrisoliencn Unterderverwendung der Gießformen be, dtr HSte! g « "ΤίίΙ^Τ ^ . wird schwierig Herstellung 35 F ig. 2 und 3 entsprechende teilweise geschnittene

Bei der Herste.lung eines Unterbrechers für niedrige i£ΐτ ^V°", T' 7^lersc,^hied'^ichen isolierten Leitern ςη3ηηιιηί?εη narh dpm vn^tPhi-nH r' η '"' ¹V. ^g.^{e tur den} Trennteil, insbesondere fur einen Unterbrecher.

Spannungen nach dem vorstehenden Gießverfahren in wie er in der Fiel dargestellt ist re ativ großem Stil mit ein und denselben elektr^rhcn c ■ / L I, j,· V

Kenndaten können die Gießformen bis zu einem H *^A _Λ ^eine _f ^schnit,^{tbl dllche An5lchl des} Haupl/>lin-

ultrahohe Spannungen ausge egt ist werden die p;„<f ¹"™"B'»»"·'™

Unterbrecher für Transformatorensta'tionen kleiner Ju? Tf ί T* Seschn.ttene Ansichten von

_4Κη..._ς,_ιηι, anmäR Η™ ι ^u"-"^MUU"^nen Kleiner weiteren Ausfuhrungsformen von isolierten Leitern ür

Abmessung gemäß dem Isolierungsverfahren mit ₄₅ die Trennteile, weiche in den Fi ρ 2 und 3 dargestellt

EÄSrJdÄT "'Η"^{1 in grOßen Sind Und Wdche durch} S™^ iÄngsSd ?m

Mengen benötig Da darüber hinaus das gegossene Gehäuse angebracht sind

Produkt eine große Gestalt und auch einen verhältnis- I_n der Fig 1 ist ein festköroerisolierier Siirksimm

S!^£^^ibaT⁽T^{l iSl}f^Q ^GleßfOrm —breche?' mi? SA^ ^Γ B

Sn,ηzellenreSn^,^^ f. " ¹^ ^ ⁵° ^hand^t sich um einen Vakuumunterbrecher 10 gemäß

TfJLr Π^Ρς Γ7ΪΓ ^Chn^ng- u ^Ciner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

_m uZc Sn^nJn h ί '," ™ ^U.^{nterbrecher für Di}«er Unterbrecher enthält isolierte elektrische Leiter

mittlere Spannungen bekannt geworden, welcher in bzw. Leitungen 12,14 und ein Gehäuse 16. Tin de Ε, .H^SSenR|ⁿ ^P¹"¹¹¹⁸? ^u"ter_gebrach, Wie in der F i g. 2 dargestellt, bestehen die elektn-

,st. In den Mantel des Blechgehauses sind im Abstand ₅₅ sehen Leitungen 12, 14 aus einem länglichen elektri-

vone.nander Isoherstoffbuchsen mit Innenle.ter einge- sehen Leiter 18 mit einer bestimmten Länge, der mit

setzt, auf weiche die Stromanschlüsse aufgesteckt einer Umhüllungsschicht 20 (Fi g. 2) versehen ist. Beide

werden Können. _{Fnden dep e}i_ektrjschen , _ej,_{er 18 sind so ausgesta}|_tet

Gemäß der Erfindung so 1 demgegenüber das bzw. so freigelegt, daß sie mit anderen elektrischen

Gehäuse in Form eines Hohlzylinders aus Isoliermate- to Le^-rn verbunden werden können. Die Umhüllungs-

ml bestehen, der preiswert m beliebiger Länge schicht 20 ist als zylindrischer fester Isolator 22

hergestellt werden kann und der entsprechend wider- ausgebildet, der aus Epoxydharz besteht. In ihm sind

stands fähig ist. Darüber hinau, soll - und darin liegt die zwei kegelförmig angeordnete Kondensatoren 28. 30

eigentliche Aufgabe der Erfindung - bei Verwendung vorgesehen, weiche konzentrisch angeordnet sind,

ein und derselben Gußform ein Starkstromunterbrecher 65 Außerdem ist eine zylindrische Erdungslage 32 mit

mit k einen Abmessungen herstellbar sein, bei dem die größerem Durchmesser vorgesehen. Diese Umhüllungs-

Durchführungen fur d.e Anschlußkabel in eine für den schicht kann durch Aufwickeln von Papier od. dgl. bis

Anschluß gunstigste Relativstellung zueinander ge- auf eine geeignete Dicke um den länglichen elektrischen

Leiter 18 herum hergestellt sein. Es werden hierbei auch die zylindrischen elektrischen Leiterschichten 24a, 2Ab, 24c, 24c/und 26a, 266,26c, 26d welche dementsprechend anwachsende Durchmesser aufweisen, angeordnet. Diese elektrischen Leiterschichten werden konzentrisch an den beiden Enden des länglichen elektrischen Leiters 18 vorgesehen, so daß die beiden kegelförmigen Kondensatoren 28, 30 gebildet werden. Die Spitzen dieser kegelförmigen Kondensatoren liegen in der Nähe der beiden Enden des entsprechenden elektrischen to Leiters 18. Als Erdungslage wird ein zylindrischer elektrischer Leiter verwendet, dessen Länge immer gleich dem axialen Abstand zwischen den beiden Bodenflächen der beiden kegelförmigen Kondensatoren ist. Die Erdungslage hat einen bestimmten äußeren Durchmesser, der etwas kleiner ist als der äußere Durchmesser der Umhüllungsschicht 20. Die geschichteten Lagen, welche auf diese Art und Weise erhallen werden, sind mit einem Isoliermaterial, beispielsweise einem Epoxydharz, imprägniert. Auch das über der zylindrischen Erdungslage liegende Isoliermaterial, das eine bestimmte Dicke aufweist, ist imprägniert. Der äußere Umfang der Umhüllungsschicht 20 ist mit einem Gewinde versehen, wobei der äußere Umfang der Erdungslage 32 radial innerhalb des Kerndurchmessers des Gewindes liegt.

Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des isolierten Leiters, der an einem Ende an eine Zuleitung einer anderen Einrichtung am nicht näher dargestellten Trennteil angeschlossen ist. in der Fig. 3 ist ein geformtes Produkt dargestell!, das konzentrische Schirmringe 34, 36 enthält, die zusammen mit dem elektrischen Leitermaterial geformt sind und an die die beiden Enden der Erdungslage 32' anstelle der in der Fig. 2 gezeigten kegelförmigen Kondensatoren angeschlossen sind.

In der F i g. 4 ist ein fertiggefonnter Hauptzylinder 36 dargestellt, der aus Isoliermaterial besteht und der für das Gehäuse 16 des in der F i g. 1 dargestellten Unterbrechers verwendet wird. Dieser Hauptzylinder enthält eine zylinderförmige elektrisch leitfähige Schicht 38, welche als Erdungslage in der Wand des Zylinders 36 anstelle einer Erdungsschicht auf der äußeren Oberfläche desselben vorgesehen ist. Des weiteren sind zum Hindurchstecken der isolierten Leiter, die in den Fig. 3 bzw. 4 dargestellt sind. Bohrungen bzw. öffnungen 40, 42 vorgesehen, welche getrennt voneinander angeordnet sind und in Längsrichtung des Zylinders einen festgelegten Abstand m der Wand des Zylinders aufweisen. An den äußeren Umfangen der beiden Enden des Hauptzylinder 36 sind Gewinde vorgesehen, weiche zylindrische Träger, die später noch beschrieben werden, aufnehmen können. Außerdem sind auch komplementäre bzw. ergänzende Gewinde in die inneren Oberflächen eingeformt. Demgemäß muß die äußere Oberfläche der elektrisch leitfähigen Schicht 38 innerhalb des Kerndurchmessers der Gewinde, welche an den Oberflächen des Hauptzylinders 36 vorgesehen sind, angeordnet sein. Andererseits würde die elektrisch leitfähige Schicht 3i8 an Stellen, welche den Einkerbungen der Gewinde entsprechen, auseinandergeschnitten sein und es würde beim Betneb eine Koronaentladung auftreten. Bei der Herstellung des Haupt/\linders 3f> mit der innerhalb der Wand angeordncn.11 i-lekmsch lei'.fähigen Schicht 38 ist es von Vorteil, die ilckinsch leitfähige Schicht 38 um den äußeren Umfang eines gegessenen Zylinders aus Isoliermaterial h/w um den äußeren Uml.ing eines Zylinders, der aus gewickelten Papieriagcn besteht herumzuwickeln bzw. herumzurollen, wobei der Zylin der durch Umwickeln eines Kernstückes bzw. eine; Kernstabes mit gewünschtem äußeren Durchmesser mii Hilfe von Papier od. dgl. bis zu einer bestimmten Dicke hergestellt worden ist. Daraufhin wird Papier od. dgl um die elektrisch leitfähige Schicht gewickelt. Diese; Zwischenprodukt wird dann mit einem isolierender Epoxydharz imprägniert.

In der F i g. 1 sind zwei zylindrische Träger 44 und 46 aus metallischem Material vorgesehen. An den Innen seilen derselben sind Gewinde eingeformt, und sie sine auf die äußere Oberfläche des Hauptzylinders 36 ir vorbestimmten Höhen aufgeschraubt. Demgemäß sine natürlich Gewinde an der äußeren Oberfläche des Hauptzylinders 36 vorgesehen. In der Seitenwand eine; jeden Trägers 44, 46 sind öffnungen 48, 50 vorgesehen welche mit den entsprechenden öffnungen 40, 42 irr Hauptzylinder 36 fluchten. Durch die Öffnungen 40, 42 des isolierenden Hauptzylinders 36 und durch die öffnungen 48, 50 der Träger 44, 46 sind die beider Leitungen 12,14 hindurchgeführt.

Des weiteren sind Metallfassungen 52, 54 an der entsprechenden Gewindeteilen, welche auf der äußeren Umfangsfläche der isolierten Leitungen 12, 14 vorgesehen sind, angeordnet. Dies erfolgt durch Gewinde welche an den Innenflächen von zylindrischen Teilen 52a, 54a der Fassungen 52, 54 vorgesehen sind. Dit linken Seitenflächen von angeflanschten Teilen, welche sich radial nach außen von den linken Enden (dargestelli in der Fig. 1) eines jeden zylindrischen Teiles 52a. 54<der Fassungen 52, 54 erstrecken, sind derart geformt daß sich ihre Gestalt an die Träger 44, 46 anpaßt. Durch geeignete Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben 56, 58, sind sie an den äußeren Seitenflächen der Träger fest angebracht. Zwischen jeder der mit Gewinde versehenen Innenwände der zylindrischen Teile 52a, 54a der Fassungen 52, 54 und jedem Gewindeteil der äußeren Oberflächen der isolierten Leitungen 12, 14 ist ein Kleber, der beispielsweise ein Harz od. dgl. aufweist, eingebracht. Demgemäß ist die Fassung 52 und die isolierte Leitung 12 sowie die Fassung 54 und die isolierte Leitung 14 mechanisch fest miteinander verbunden, so daß sie einen Körper bilden Wenn demgemäß eine Flüssigkeit oder Luft als Isoliermedium (wird noch beschrieben) in das Gehäuse 16 eingefüllt wird, entsteht kein Leck zwischen jeder Fassung und jeder isolierten Leitung. Demgemäß isi eine einwandfreie flüssigkeitsdichte und gasdichte Einrichtung gewährleistet. Mit 60 und 62 sind O-Ringe bezeichnet die zwischen den Träger 44 und die Fassung 52 sowie zwischen den Träger 46 und die Fassung 54 eingefügt sind. Diese verhindern das Ausfließen von flüssigem Isoliermedium, das in das Innere des Gehäuses 16 eingefüllt ist zwischen jedem Träger und jeder Fassung.

Im Innern des Hauptzylinders 36 ist eine Vakuumunterbrechereinheit 64 eingebaut. Die gezeigte Einheil enthält zwei zylinderförmige Glasbehälter 66,68. einen ringförmigen elektrischen Leiterteil 69. der die Behälter miteinander verbindet und elektrisch leitfähige Platten bzw. Flansche 70, 72. welche an entgegengesetzten Enden der Behälter 66, 68 vorgesehen sind. Innerhalb der Benälter 66,68 sind feste und bewegliche Kontakte vorgesehen. Das obere Ende 73 des elektrischen Leiters der mit dem festen Kontakt verbunden ist. ragt durch die obere leitfähige Platte 70 und erscheint am oberer Teil der Unterbrechereinheit 64. Dieses obere Ende isl

über einen leitfähigen Vcrbindungsring 76 in einen konkaven Teil des unteren Teiles eines im wesentlichen kegelstumpflörmigen Verbindungsteils 74 eingefügl.

Die rechte Oberflächenseite (wie in der I'ig. I dargestellt) des kegelstumpfförmigcn Verbindiingsteiles 74 weist einen konkaven Teil b/w. eine Ausnehmung auf. in welche das freigelegte linke linde (I ig. I) der isolierten Leitung 12 über einen ringförmigen Kontakt 78 eingefügt ist. An der oberen Oberflächenseite des kegelMumpf'förmigen Verbindungsteiles 74 ist ein im Querschnitt V-förmiges Trägerelemenl 80 aus einem festen Isoliermaterial befestigt. Dieses weist eine Durchgangsöffnung 80.V für das flüssige Isoliermaterial auf. Am oberen Teil des V-förmigen Triigerelementes 80 befindet sich ein radial nach außen sich erstreckende!· riansch 80fr. Dieser hat einen etwas geringeren Durchmesser als der Hauptzylinder 36. Das Tragerelement ist auf dem oberen Stirnrand des Haupt/ylinders 36 abgestützt. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, fluchtet die obere Oberfläche des Trägers 44. der am oberen umlaufenden Teil des isolierenden Hauptzylinders 36 befestigt ist. in gleicher Höhe mit der oberen Oberfläche des Flansches 80fr des V-förmigen Tnigerelemcrues 80. Zur Abdichtung der oberen Öffnung des isolierenden Haupt/ylinders 36 ist eine Abdeckkappe 82 vorgesehen. Die untere Stirnfläche der Abdeckkappe liegt auf den oberen .Stirnrändern des Trägers 44 und des Trägerelementes 80 und ist mit ersterem verbunden. Hierzu dienen geeignete Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben 84 od. dgl. Zwischen der oberen Stirnfläche des isolierenden Hauptzylinders 36 und der unteren Stirnfläche des Mansches 80fr. der am oberen Teil des V-förmigen Trägcrelementes 80 vorgesehen ist und außerdem zwischen der oberen Stirnfläche des Flansches 80fr am V-förmigen Trägerelemcnt 80 und der y·, unteren Stirnfläche des Randes der Abdeckkappe 82 sind entsprechende O-Ringe 86, 88 vorgesehen, so daß hier ein flüssigkeit^- und gasdichter Abschluß erfolgt.

An der unteren Oberfläche der unteren elektrisch leitfähigen Platte 72 der Unterbrcchercinheit 64 ist eine untere elektrisch leitende Verbindungsstelle 90 vorgesehen, die einen etwa symmetrischen Querschnitt zum oberen kegelstumpfförmigen Verbindungsteil 74 besitzt. Das untere kegelstumpfförmige Verbindungsteil 90 ist als Einheit mit der elektrisch leitfähigen Platte 72 ausgebildet und w ird von einem zylindrischen Trägeneil 92. der aus Isoliermaterial besteht, getragen. Am äußeren Umfang des unteren Teiles des isolierenden Haupt/ylinders 36 ist ein ringförmiger Träger 94 vorgesehen, der mittels eines Gewindes, das an seiner Innenfläche eingeformt ist, befestigt ist. Dieses Gewinde greift in das Gewinde auf der äußeren Umfangsfläche des unteren Teiles des Hauptzylinders 36 ein. Der Träger 94 ist an einer Grundplatte 98 durch Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben 96. befestigt. Er dient dazu, um den Unterbrecher insgesamt an der Grundplatte 98 zu befestigen.

Oben in der Mitte des unteren kegelstumpfförmigen Verbindungsteiles 90 ist eine konkave Ausnehmung vorgesehen. Durch die Mitte des Verbindungsteiles 90 erstreckt sich eine senkrechte Bohrung 100. welche in der konkaven Ausnehmung bzw. Vertiefung im Verbindungsteil 90 mündet. In die Bohrung 100 ist ein bewegliches stangenförmiges l.eiterglied 102 eingesetzt, das mit dem beweglichen, in der Fig. 1 nicht näher fts dargestellien Kontakt der I interbrechercinheit 64 verbunden ist fm elektrisch leitendes, ringförmiges Kontaktglied 10? verbindet da«, bewegliche I eiv

102 und das innere kegelstumpHörniigc Verbindungstei 90 miteinander. Dieses Kontaktglied isi in du. Vertiefung des Verbindungsteils 90 eingeschraubt. Dci unlere Teil des beweglichen l.eilergliedes 102 ist an da» obere Knde eines Stabes 104 aus elektrisch isolierenden! Material bei 106 angelenki. Das untere linde des isolierenden Stabes 104 ist an das linde 110./ einei Kurbel 110. die um eine Achse 108 \erschwenkbar angeordnet ist. angelenkt. Bei einer Drehbewegung der Kurbel wird das bewegliche Leiicrglicd 102 hin- und herbewegt, wodurch der bewegliche Kontakt, der am beweglichen Leitcrglied 102 befestigt ist. mit einem entsprechend vorgesehenen festen Kontakt im Innern der Unterbrecheremheit in Verbindung gebracht wird oder von diesem getrennt wird. Das Be/ugs/eichen 112 bezeichnet ein Kurbelgehäuse für die Kurbel 110. Dieses Kurbelgehäuse ist an der unteren Oberfläche der Grundplatte 98 angeordnet.

An der rechten Oberflachenseite (F ig. I) des unteren kegelstumpfförmigen Verbindungsteils 90 ist eine konkave Ausnehmung bzw. Vertiefung vorgesehen, in derein ringförmiger Kontakt 114 eingelassen ist. Dieser Kontakt nimmt ein freigelegtes linde der isolierten Leitung 14 auf. und /war in gleicher Weise wie bei der Leitung 12. wobei der Leiter 14 sich durch die Öffnung 42(F" 1 g. 4)des isolierenden Haupt/ylinders 36 erstreckt. Wenn demgemäß der feste Kontakt und der bewegliche Kontakt in der Unterbrechereinheit 64 miteinander in Kontakt gebracht sind, ist ein elektrischer Stroniweg hergestellt, der durch den elektrischen Leiter 18 der isolierten Leitung 12 dem oberen kegelstumpfförmigen Verbindungstcil 74. dem festen und beweglichen Koniakt der Unterbrechereinheit 64. Jem unteren kegelstumpfförmigen Verbindungsteil 90 und dem Leiter 18 der unteren isolierten Leitung 14 gebildet wird.

Im Raum /wischen den /ylinderförmigen Trägern 44, 46 und dem isolierenden Hauptzylinder 36 ist ein Klebemittel, beispielsweise ein Lpoxydluti/. eingefüllt, das ausgehärtet ist. Hierdurch werden die beiden mit Gewinden versehenen Teile der Träger 44, 46 und des Zylinders 36 fest miteinander verbunden, so daß diese Verbindung gas- und flüssigkeitsdicht wird. Die beiden Träger 44, 46 könner auch aus einem einzigen Teil gefertigt sein. Wenn sie jedoch getrennt hergestellt sind, wie das in Fig. 1 dargestellt ist. ist es von Vorteil, daß der Träger 46 vom Träger 44 in einem bestimmten Abstand angeordnet ist. Dieser Abstand entspricht der Länge der Unterbrechercinheit. welche im isolierenden Hauptzylinder 36 angeordnet ist. Aus der vorstehenden Beschreibung erg'bt sich, daü das Gehäuse lf> des Unterbrechers aus der Grundplatte 98. dem Hauptzylinder 36 und der Abdeckkappe 82 gebildet wird. Mit 116 ist ein flüssiges Isoliermedium bezeichnet, das beispielsweise ein elektrisch isolierendes Öl sein kann, das in das Gehäuse eingebracht ist. Mit 118 ist ein O-Ring bezeichnet, der zwischen den Träger 94 und der Grundplatte 98 eingefügt ist.

Der in unterbrochenen Linien dargestellte Block unter der Grundplatte 98 ist ein Auflagebehälter 120. der mittels Schrauben 122 an der Grundplatte 98 befestigt ist.

Im folgenden sollen nun der spannungsführende Teil, insbesondere die spannungsführenden Elemen'e des Unterbrechers gemäß der Erfindung betrachtet w erden Hierunter fallen zunächst die isolierten elektrischen Leitungen 12 und 14. Wie aus der F 1 g. i ersichtlich, tauchen die isolierten Leitungen 12, 14 mit ihren Enden in das flüssige Isolicrmedium 116 im Innern des

Cehäuses Ib ein. Die freigelegten linden der Leitungen sind mit dem oberen und dem linieren kegelsiumpfför· migen Verbindiingsieil 74 b/w. 90 über entsprechenile ringförmige Kontakte 78, 114 verbunden. Weiterhin stehen die linken Lndteile der festen I !mhüllungssch.ch- s lon 20 für die obere und die untere Leitung 12, 14 ,in ihren äußeren Oberflächen mit dem llüssigen Isoliermedium lib im Gehäuse 16 in Berührung. Ls und angenommen, du 13 die entgegengesetzten linden der Leitungen 12, 14 in ein flüssiges Isoliermedium in Gehäusen von anderen elektrischen Maschinen b/w. Einrichtungen u.dgl.. beispielsweise einem Trennschalter, entsprechend eingesteckt sind, daß sie trennbar kontaktiert sind und daß sie elektrische Zuleitungen für Schalter an den Trennbereichen in den nicht dargesiell- is ten Gehäusen sind. Weiterhin sei angenommen, daß eine hohe Spannung gegen Lidpotential an die isolierte Leitung 12 über einen entsprechenden Trennschalter von einer Spannungsquelle gelegt ist. Die isolierte Leitung 12 bc'ii/t ein Paar von kegelförmigen Kondensatoren b/w. Abschiimnngen. wie dies in den fig. 2 und 3 dargestellt ist. Diese sind in den Ihiihüllungsschiehien 20 b/w. 20' angeordnet, so daß eine vorbestimmte Durchschlagsfestigkeit entlang des äußeren Umfanges der Umhüllungsschicht 20 der Leitung 12 zwischen dem linken freigelegten Leiterteil der Leitung 12 und der iindkantc 38;; der Lrdungsschicht 58 im isolierenden Hauptzylinder 36 cr/ielt wird. Demgemäß wird die Dauerstandfestigkeit des Teiles der Leitung 12 im Gehäuse 16 ausreichend aufrechterhalten. Das gleiche gilt auch für die untere Leitung 14.

Ls soll nun die Dauerstandfestigkeii b/w. die elektrische Durchschlagsfestigkeit in bezug auf Kriechströme in Verbindung mit der Öffnung 40 im isolierenden Hauptzylinder 36 betrachtet werden. Wie in der Γ i g. 1 dargestellt, ist die Lrdungsschicht 38 in der Wand des Haupt/vlinders 36 konzentrisch vorgesehen. Demgemäß ist eine vorbestimmie Durehschlagsfes igkeil erforderlich, beispielsweise /wischen der Kante 58.i der Lrdungsschicht 38. welche in der Öffnung 40 des Hauptzylinders 36 freiliegi und der rechten unteren Kante 74.i des oberen kcgelstumpfförmig'.'n Verbindungsteils 74 und außerdem dem rechten Flanschteil der oberen leitfähigen Plane 70 der IJnterbrechereinheit 64. Die freiliegende Kante 38,7 befindet sich auf Krdpotential und das obere trapezförmige Medium 74. der flanschtet! der elektrisch leitfähigen Platte 70 für die Unterbrechercinheit 64 und der ringförmige Leiterteil f>9. der die Glasbehälter 66, 68 miteinander verbindet. befinden sich auf einer vorbestimmten hohen Spannung. Wenn demgemäß ein Oberschlag auftritt, muß er längs den in strichlierten Linien dargestellten Strecken pit. fii und pi j auftreten. Diese Strecken verlaufen von dem unteren rechten Endteil 74a des oberen kegelstumpfförmigen Verbindungsteils 74. dem rechten Flanschteil der leitfähigen Platte 70 und dem rechten Flanschteil des z\kischengefügten Leiterteiles 69 durch das flüssige Isoliermedium 116 entlang der inneren Oberfläche der Öffnung im Hauptzylinder 36 zur freiliegenden Kante 38a der Erdungsschicht 38. Das gleiche trifft auch für die isolierte Leitung 14 zu. Wenn der Abstand des flussigen isolierenden Mediums zwischen dem oberen kegelsuimpfiörmigen Verbindungsteil 74 und den spannungsführenden leitfähigen Teilen (insbesondere die leitlähige !'latte 70 und den Leiterteil 69) sowie tier freigelegten Kante 38;/der Lrdungsschicht als auch den entsprechenden Koimirenteilen der geladenen Teile 70, 69 in geeigneter Weise ausgewählt ist. kann man einen lestkörpensolieiien. elektrischen Unterbrecher herstellen, der eine verbesserte Durchschlagsfestigkeit aufw eist.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das flüssige Isoliermedium 116 in das Innere des llaupt/vlinders eingefüllt. Das isolierende Medium braucht jedoch nicht flüssig /u sein und es kann auch ein gasförmiges isolierendes Medium, beispielsweise SLh (Schwefelhcxafluorid)-Gas verwendet werden.

Des weiteren sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Fassungen 52, 54 auf die isolierten Leitungen 12, 14 aufgeschraubt und beispielsweise mittels Schraubenbolzen 56, 58 an den /vlindei iörmigen Trägern 44,46 befestigt. Andere Befestigungsarten sind natürlich ebenfalls möglich. Beispielsweise ist 111 Jei F i g. 5 ein Träger 44' bzw. 46' dargestellt, der im Innern seiner Öffnung ein Gewinde aufweist und direkt aiii dei äußeren Umfungsfläche des Hauptzylinders 36 aufgebracht ist. Die isolierte Leitung 12 bzw. 14 kann direkt 111 das Gewinde innerhalb der Bohrung eingeschraubt sein Hierdurch wird die Verwendung von Fassungen 52 Vu 54. wie sie in der F i g. 1 dargestellt ist. ersetzt. In dei Fig. b ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die isolierten Leitungen 12 b/w. 14 direkt in eine Bohrung im Hauptzylinder 36. welcher ein Gewinde aufweist eingeschraubt sein können.

Wie im vorstehenden schon beschrieben, ist dei Aufwand liir die Formgebung wesentlich herabgesetzt da der Hauptzylinder 36 und die isolierten Leitungen i: und 14 beim Unterbrecher gemäß der Erfindung eiiu einfache /y'indrische Form aufweisen. Wenn weiterhin das Erfordernis auftritt, daß die Befesiigungs- bzw Montagebedingungen ohne Änderung der elektrische! Kenndaten geändert werden müssen, brauchen dk isolierten Leitungen 12, 14 lediglich bezüglich ihrei Lange geändert werden, ohne daß die Form de-Hauptzylinder 36 b/w. des Gehäuses 16 geander werden muß. Demgemäß können die formtypen au eine kleine Anzahl beschränkt werden und man kam verschiedene Unterbrecher in kleinen Stückzähler wirtschaftlich herstellen. Darüber hinaus kann die Öffnung, durch welche eine isolierte Leitung hindurch gesteckt wird, leicht in die Seitenwand des Hauptzy lin ders an einer bestimmten Stelle, welche gemäß der Betriebsbedingungen bestimmt werden kann, einge formt werden. Andererseits kann eine isolierte Leitung leicht als lange oder kurze Leitung in Anpassung an dk Befestigungsbedingungen, insbesondere im Hinblick au die Befestigungsabmessungen, beispielsweise die Längt bis zum Schaltpult oder anderen elektrischen Einrich tungen. hergestellt werden. Demzufolge kann dei Unterbrecher gemäß der Erfindung wirtschaftlich unc ohne viel Aufwand hergestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Festkörper-isolierter elektrischer Starkstromunterbrecher kleiner Abmessungen mit einem an seinen beiden Enden abgedichteten hohlen Hauptzylinder aus einem elektrisch isolierenden Festkörpermaterial, mit zwei öffnungen in der Wand des Hauptzylinders, die in Haupizylinderlängsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind, mit einer im Hauptzylinder eingebauten Unierbrechereinheit ^|O mit zwei im Hauptzylinder axia¹ ausgerichteten, stabförmigen elektrischen Leitergliederrs, die jeweils mit einem festen bzw. beweglichen Kontaktstück der Unterbrechereinheit verbunden sind und deren eines verschiebbar ist de^rart, daß die beiden «5 Kontaktstücke in Verbindung bringbar sind, mit Mitteln zum Befestigen der Unterbrechereinheit im Hauptzylinder, mit zwei mit ihrem einen Bereich in jeweils eine der Öffnungen des Hauptzylinders eingesetzten Durchführungen aus einer elektrischen *> Leitung und einer Umhüllung aus festem Isoliermaterial, wobei jeweils ein freies Leiterende der Durchführungen mit deni ortsfesten b2w. verschiebbaren stabförmigen Leiterglied elektrisch leitend verbunden ist, mit Mitteln zum Befestigen der ¹S Durchführungen am Hauptzylinder, und mit einem den Raum zwischen dem abgedichteten Hauptzylinder und der Unterbrechereinheit ausfüllenden Isoliermedium, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (22) jeder der beiden Durchfühirungen (12, 14) im Bereich ihres dem Hauptzylinder zugekehrten Endes ein Außengewinde trägt, das mit eir.em Innengewinde des Befestigungsmittels (52,54) für die Durchführungen (12,14) gas- und flüssigkeitsdicht verschraubt ist, daß zwei im Hauptzylinder angeordnete elektrisch leitende Verbindungsteile (74,90) jeweils mit dem ihnen zugekehrten Ende der Unterbrechereinheit (64) sowie mit der entsprechenden Durchführung elektrisch leitend verbunden sind, daß diese Verbindungsteile jeweils den Durchführungen bzw. den stabförmigen Leitergliedern (73, 102) zugekehrte Ausnehmungen aufweisen, daß die freien Leiterenden der Durchführungen im Hauptzylinderinneren mit ringförmigen Kontakten (78, 114) in Eingriff stehen, die in den den Durchführungen zugekehrten Ausnehmungen angeordnet sind, und daß die stabförmigen Leiterglieder (73, 102) mit ihren aus der Unterbrechereinheit ragenden Enden mit ringförmigen Kontakten (76, 103) in Eingriff stehen, die in den stabförmigen Leitergliedern zugekehrten Ausnehmungen der Verbindungsteile (74,90) angeordnet sind.

2. Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (36) mindestens im Bereich einer der beiden öffnungen (40, 42) ein Außengewinde trägt, daß mindestens eines der Befestigungsmittel für die Durchführungen (12, 14) einen hohlzylindrischen Träger (44,46) mit Innengewinde aufweist, der mit dem Außengewinde des Hauptzylinders versehraubt ist, daß jeder Träger (44, 46) eine jeweils mit der öffnung (40, 42) im Hauptzylinder fluchtende Öffnung (48, 50) und eine dicht mit diesem Träger verbundene metallische Fassung (52, 54) aufweist, daß jede Fassung ein mit der Außenmantelfläche des Trägers verbundenes Flanschteil (526, 54,¹)) mit einem hohlzylindrischen Teil (52a bzw. 54.?) mit Innengewinde aufweist, das auf das Außengewinde der Durchführungen (12, 14) aufschraubbar ist.

3. Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der hohlzylindrischen Träger (44', 46') mit einem Innengewinde ausgebildet ist, das jeweils gas- und flüssigkeitsdicht mit dem Außengewinde der Durchführung (12, 14) verschraubt ist (F ig. 5).

4. Unterbrecher nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (40, 42) des Hauptzylinders (36) mit einem Innengewinde ausgebildet sind, das jeweils mit dem Außengewinde der Durchführung (12, 14) gas- und flüssigkeitsdicht verschraubt ist (F i g. 6).

5. Unterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (36) mit seinem unteren Stirnende auf einer Grundplatte (98) aufliegt, die mit einem mit Innengewinde ausgebildeten und mit dem Hauptzylinder verschraubbaren, hohlzylindrischen Träger (94) verbunden ist.