DE2354632C3

DE2354632C3 - Vakuumleistungsschalter

Info

Publication number: DE2354632C3
Application number: DE2354632A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Tokio Himi
Original assignee: KK Meidensha Tokio
Current assignee: KK Meidensha Tokio
Priority date: 1972-11-01
Filing date: 1973-10-31
Publication date: 1978-09-28
Also published as: GB1451346A; DE2354632A1; CA998412A; DE2354632B2; JPS4967167A; FR2204873B1; US3855435A; FR2204873A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuumleistungsschalter kleiner Abmessungen als Unterbrechereinheit in einem ah seinen beiden Enden abgedichteten hohlen Hauptzylinder entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1. In größeren Städten besteht aufgrund des Bevölkerungswachstums und der gesicigcrtcn 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

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von Luftisolation, die einen großen Isolationsabstand mit kleinen Abmessungen herstellbar sein, bei dem die benötigt. Festkörper, Flüssigkeiten oder Gase verwen- Durchführungen für die Anschlußkabel in eine für den deL Diese Isolationsmittel sind zwischen den elektrisch Anschluß günstigste Relativstellung zueinander geleitenden Teilen und den geerdeten Teilen installiert, bracht werden können,
wodurch der Isolationsabstand verringert wird. 5 Die Lösung dieser Aufgabe ergibi sich aus den

Der Unterbrecher für eine Transformatorenstation Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1. Vorteil-

mit einer der oben genannten Isolierungsmethoden, hafte Weiterbildungen hiervon sind in den weiteren

beispielsweise ein Unterbrecher von 7,2 kV oder 24 kV Ansprüchen enthalten.

mil Festkörperisolation wird dadurch hergestellt, daß Der festkörperisolierte elektrische Starkstromunter-

man in eine Gießform stromleitende Teile, wie z. B. io brecher gemäß der Erfindung, welcher geringe Abmes-

Bleidrähte, eine Unterbrechereinheit u.dgl., einbringt sungen aufweist, kann leicht dadurch hergestellt werden,

und dann ein geschmolzenes elektrisches Isoliermaterial daß man ein gegossenes Zylinderteil aus Isoliermaterial

einspritzt. 'Dieses Material besteht hauptsächlich aus und mit einfacher Form verwendet, wobei an den einen

Epoxydharz, das dann in den Raum zwischen der Enden isolierte Leitungen einer bestimmten Länge

Gießform und den stromleitenden Teilen, die die 15 eingeführt werden, welche an den anderen Enden

Unterbrechereinheit umfaßt, eindringt. Es ergibt sich beispielsweise mit den Verbindungsleitungen einer

dann ein vergossener Körper, der aus all diesen Teilen anderen elektrischen Vorrichtung verbunden werden

besteht. könrien und welche getrennt hergestellt wurden. Die

Selbst wenn Unterbrecher für Transformatorensta- einen Enden werden hierbei durch Bohrungen, welche tionen mit kleinen Abmessungen gleiche Kenndaten 20 an entsprechenden Stellen in der Seitenwand des aufweisen können, müssen unterschiedliche Gießformen Hauptzylinders eingebohrt sind, hindurchgesteckt.
hergestellt werden, welche den Befestigungsbedingun- Die Erfindung bringt den weiteren Vorteil mit sich. gen der Unterbrecher angepaßt sind (beispielsweise die daß man einen festkörperisolierten elektrischen UnterAnpassungen des Unterbrechers bezüglich der Front- brecher mit kleinen Abmessungen herstellen kann, der seile des Schaltpultes). Auch muß eine Anpassung 25 in einer Transformatorenstation mit kleinen Abmessunbezüglich der Gebrauchsbedingungen erfolgen . (an der gen Verwendung finden kann. Darüber hinaus kann er offenen Luft oder in einem Haus). Wenn die äußere auf verschiedene Art und Weise in vermindertem Form des Unterbrechers für den Transformator mit Aufwand auch in kleinen Stückzahlen hergestellt kleiner Abmessung gemäß den Anpassungsabmessun- werden.

gen des Unterbrechers sich ändert (bezüglich der 30 In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der

Schalttafel oder anderer elektrischer Einrichtungen, Erfindung dargestellt, wobei für sich entsprechende

beispielsweise Trennschalter), oder der Gebrauchsarten Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet worden

(an offener Luft oder in einem Haus), muß der sind. Die Figuren dienen zur weiteren Erläuterung der

Unterbrecher jedesmal zu einem Körper vergossen Erfindung. Es zeigt

werden, der der Unterbrechereinheit und den Zufüh- 35 Fig. 1 einen senkrechten Teilschnitt einer bevor/.ugrungsdrähten angepaßt ist. Demgemäß benötigt man ten Ausführungsform eines festkörperisolierten Unterverschiedene Gießformtypen, und eine mögliche Wie- brechers gemäß der Erfindung,

derverwendung der Gießformen bei der Herstellung Fig. 2 und 3 entsprechende teilweise geschnittene

wird schwierig. Ansichten von zwei unterschiedlichen isolierten Leitern

Bei der Herstellung eines Unterbrechers für niedrige 40 für den Trennteil, insbesondere für einen Unterbrecher,

Spannungen nach dem vorstehenden Gießverfahren in wie er in der F i g. 1 dargestellt ist,

relativ großem Stil mit ein und denselben elektrischen Fig.4 eine schnittbildliche Ansicht des Hauptzylin-

Kenndaten können die Gießformen bis zu einem ders aus dem festen Isoliermaterial, der als Gehäuse für

gewissen Grad wieder verwendet werden. Wenn jedoch den Unterbrecher, wie er in der F i g. 1 dargestellt ist,

der Schaltkreis für den Unterbrecher für hohe oder 45 bevorzugt Verwendung findet und

ultrahohe Spannungen ausgelegt ist, werden die Fig.5 und 6 teilweise geschnittene Ansichten von

Unterbrecher für Transformatorenstationen kleiner weiteren Ausführungsformen von isolierten Leitern für

Abmessung gemäß dem Isolierungsverfahren mit die Trennteile, welche in den Fi g. 2 und 3 dargestellt

Festkörpermaterial im allgemeinen nicht in großen sind und welche durch geeignete Befestigungsmittel am

Mengen benötigt. Da darüber hinaus das gegossene 50 Gehäuse angebracht sind.

Produkt eine große Gestalt und auch einen verhältnis- In der Fig. 1 ist ein festkörperisolierter Starkstrommäßig komplizierten Aufbau aufweist, ist die Gießform unterbrecher mit kleiner Abmessung dargestellt. Es hierfür verhältnismäßig aufwendig und trägt dem handelt sich um einen Vakuumunterbrecher 10 gemäß finanziellen Gesichtspunkt nicht Rechnung. einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Aus der US-PS 35 22 404 ist ein Unterbrecher für 55 Dieser Unterbrecher enthält isolierte elektrische Leiter

mittlere Spannungen bekannt geworden, welcher in bzw. Leitungen 12,14 und ein Gehäuse 16.

einem völlig geschlossenen Blechgehäuse untergebracht Wie in der F i g. 2 dargestellt, bestehen die clektri-

ist. In den Mantel des Blechgehäuses sind im Abstand sehen Leitungen 12, 14 aus einem länglichen elektri-

voneinander Isolierstoffbuchsen mit Innenleiter einge- sehen Leiter 18 mit einer bestimmten Länge, der mit

setzt, auf welche die Stromanschlüsse aufgesteckt 60 einer Umhüllungsschicht 20(Fig. 2) versehen ist. Beide

werden können. Enden der elektrischen Leiter 18 sind so ausgestaltet

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

Gehäuse in Form eines Hohlzylinders aus Isoliermate- Leitern verbunden werden können. Die Umhüllungs-

rial bestehen, der preiswert in beliebiger Länge schicht 20 ist als zylindrischer fester Isolator 22

hergestellt werden kann und der entsprechend wider- 65 ausgebildet, der aus Epoxydharz besieht. In ihm sind

standsfähig ist. Darüber hinaus soll — und darin'~gt die zwei kegelförmig angeordnete Kondensatoren 28. 30

eigentliche Aufgabe der Erfindung — bei Verwendung vorgesehen, welche konzentrisch angeordnet sind,

ein und derselben Gußform ein Starkstromunterbrecher Außerdem ist eine zylindrische ErdunKslage 32 mit

größerem Durchmesser vorgesehen. Diese Umhüllungsschicht kann durch Aufwickeln von Papier od. dgl. bis auf eine geeignete Dicke um den länglichen elektrischen l.eiler 18 herum hergestellt sein. Eis «erden hierbei auch die zylindrischen elektrischen Leiterschichten 24«·», 24£>. 24c. 24dund 26;). 266. 26c 26c/. 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 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 Llrnhüllungsschicht 20. Die gcschichteten Lagen, welche auf diese Art und Weise erhalten werden, sind mit einem Isoliermaterial, beispielsweise einem Epoxidharz, 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 Kemdurchmessers des Gewindes liegt.

Die F i g. 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 dargestellt, 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 fertiggeformter Hauptzylinder 36 dargestellt, der aus Isoliermaterial besteht und der für das Gehäuse Ib des in der Fig. i dargestellten Unterbrechers verwendet wird. Dieser Hauptzylinder enthält eine /> inderförmige 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 F i g. 3 bzw. 4 dargestellt sind. Bohrungen bzw. Öffnungen 40, 42 vorgesehen, welche getrennt voneinander angeordnet sind und in Längsrichtung des Zylinders einen festgelegten Abstand in der Wand des Zylinders aufweisen. An den äußeren Umfangen der beiden Enden des Hauptzylinders 36 sind Gewinde vorgesehen, welche 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 38 an Stellen, welche den Einkerbungen der Gewinde entsprechen, auseinandergeschnitten sein und es würde beim Betrieb eine Koronaentladung auftreten. Bei der Herstellung des Hauptzylinders 36 mit der innerhalb der Wand angeordneten elektrisch leitfähigen Schicht 38 ist es von Vorteil, die elektrisch leitfähige Schicht 38 um den äußeren Umfang eines gegossenen Zylinders aus Isoliermaterial bzw. um den äußeren Umfang eines Zylinders, der aus gewickelten Papierlagcn besteht, herumzuwickeln bzw. herumzurollen, wobei der Zylinder durch Umwickeln eines Kernstückes bzw. eines Kernstabes mit gewünschtem äußeren Durchmesser mit Hilfe von Papier od. dgl. bis zu einer bestimmten Dicke hergestellt worden ist. Daraufhin wird Papier od.dgl. um die elektrisch leitfähige Schicht gewickelt. Dieses Zwischenprodukt wird dann mil einem isolierenden Epoxydharz imprägniert.

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

Des weiteren sind Metallfassungen 52, 54 an den 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. Die linken Seitenflächen von angeflanschten Teilen, welche sich radial nach außen von den linken Enden (dargestellt in der Fig. !) eines jeden zylindrischen Teiles 52a, 54a 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 da 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 ist eine einwandfreie flüssigkeitsdichle und gasdichte Einrichtung gewährleistet. Mit 60 und 62 sind O-Ringe bezeichnet, die zwischen den Träger 44 und dte 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 Vakuum Unterbrechereinheit 64 eingebaut Die gezeigte Einheil enthält zwei zylinderförmige Glasbehälter 66,68, einer ringförmigen elektrischen Leitertefl 69, der die Behaltet miteinander verbindet und elektrisch leitfähige Platter bzw. Flansche 70, 7Z welche an entgegengesetzter Enden der Behälter 66, 68 vorgesehen sind. Innerhall der Behälter 66,68 sind feste und bewegliche Kontakte vorgesehen. Das obere Ende 73 des elektrischen Leiters

det mn dem lesten kontakt verbunden ist. rapt durch die obere lciilähige Plane 70 und erscheint am oberen I eil iW-y Unierhrcchereinhcit 64. Dieses obere l'.nde ist über einen leiilahigcn \ iTbmduiigsring 7h in einen konkaven I eil des linieren I ciles eines im wesentlichen kcgelsliimpllörmigen Vei hiiidiingsleils 74 enigeliigt.

Die rechte Oberllächenseitc (wie in der I i g. I dargcstellijdes kegelstumpllöimigen Vcrbiiulungstcilcs 74 weist einen konkaven Teil b/w. eine Ausnehmung aiii, in welche das Ireigelcgte linke KmIe (I ig. I) der isolierten Leitung 12 über einen rmglörmigei! Kontakt 78 eingeliigi ist. An der oberen ()berlliichenseiie des kegclsiuniplloi migcn Vcrbindungsleiles 74 ist ein im (Querschnitt V-förmiges Ί lagerelement 80 aus einem lesien Isoliermaterial befestigt. Dieses weist eine Diirchgangsöflnung 80.7 lür das lliissige Isoliermaterial aiii. Am oberen Teil ties V-förmigen Trägcrclcnienics 80 bclindcl sich ein radial nach außen sich erstreckender I lausch 80/). Dieser hat einen etwas geringeren Durchmesser als der I laiipl/vlindei 3h. Das Trägerelement ist aiii dem oberen Stirnrand ties I laiipl/ylinders 36 abgestül/t. Wie aus dei L ig. 1 ersichtlich, fluchtet die obere Oberfläche ties I lägers 44. tier am oberen unilaulentlen leil des isolierenden Haupt/v linders 36 beicsiigt ist. in gleicher I lohe mit tier oberen Oberfläche ties Flansches SO Λ ties V-förmigen Trägerelementes 80. /ui Abtlichtung der oberen Öffnung ties isolierenden 1 laupt/vliiulers 36 isl eine Abtleckkappe 82 vorgesehen. Die untere Stirnfläche tier Abdeckkappe liegt auf ilen oberen Siirnrändern ties Trägers 44 und ties Trägerele· nientes 80 und isl mn eisierem verbunden, llier/u dienen geeignete Uelcsligungsmillel. wie beispielsweise Schrauben 84 od. dgl. /wischen der oberen Stirnfläche ties isolieu'iiden I laupi/v linders 3h und tier linieren Stirnlläche des Flansches 80/\ der am oberen Teil des V-Iörmigen I rägerelemenies 80 vorgesehen ist und außerdem /wischen der oberen Siirnlläclie ties Flau sches 80Λ am V-lormigen I lagerelement 80 und der linieren Slirnlläehe ties Karnies der Abdeckkappe 82 sind entsprechende O-Kinge 86, 88 vorgesehen, so dall hier ein flüssigkeit-und gasdichter.Abschluß erfolgt.

An der unteren Oberfläche tier inneren elektrisch leiilähigen Platte 72 tier I Inierbreehereinheit 64 isl eine untere elektrisch leitende Verhindungsstelle90 vorgesehen. die einen etwa svmnieirischen Querschnitt /um oberen kegclstumpllörniigen Verbindungsieil 74 besitzt. Das untere kcgelslumpllörmige Verbintliingsieil 90 isl als Finheil mit tier elektrisch leiilähigen Platte 72 ausgebildet und ν\ιαΙ von einem zylindrischen Trägerteil 92. der aus Isoliermaterial besteht, getragen. Am äußeren I !inlang ties unteren Teiles ties isolierenden llaiipi/vlinilers 36 isl ein ringförmiger Träger 94 vorgesehen, der mittels eines Gewindes, das an seiner In nc nt lache eingetonnt ist. befestigt ist. Dieses Gewinde grcifi in das Gewinde aiii der äußeren UnilangslUiche des unteren Teiles des H;;-.:p:/> Inders 3h ein. Der Träger 94 ist an einer Grundplatte 98 durch Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben 96. befcsligl. Hr dient dazu, um den Unterbrecher insgesamt an der Grundplatte 98 zu befestigen.

Oben in der Mitte des unteren kcgeistumpfförmigen Vcrbindungstcilcs 90 ist eine konkave Ausnehmung vorgesehen. Durch die Mitte des Verbindungsteile* 90 erstreckt sich eine senkrechte Bohrung 100. weiche in der konkaven Ausnehmung bzw. Vertiefung im Verbindungsteil 90 mündet. In die Bohrung 100 ist ein bewegliches siangenförmiges Lcitcrglicd 102 cingcsetzt.das mit dem beweglichen.in der Fig. 1 nicht näher

dargestellten kontakt der Unlcrbrechereinheit M verbunden ist. Fin elektrisch leitendes, ringlörmigcs Kontaktglied 105 verbindet das bewegliche l.eilerglied 102 und das untere kegelsuimplTöimige Verhindungsicil 40 iniieiiiander. Dieses Kontaktglied ist in die Vertiefung des Vcrbinduiigslcils 90 eingeschraubt. Der untere 1 eil des beweglichen l.cileiglieiles 102 ist an das obere I.ndc eines Stabes 104 aus elektrisch isolierendem Material bei 106 angelenkl. Das unlere Lüde des isolierenden Stabes 104 ist an das linde 110.7 einer Kurbel 110. die um eine Achse 108 vcrscliwenkbar angeordnet ist. angelenkl. Hei einer Drehbewegung der Kurbel wird das bewegliche l.eilerglied 102 hin- und herbewegt, wodurch der bewegliche Kontakt, der am beweglichen l.eilerglied 102 befestigt isl. mit einem entsprechend vorgesehenen lesten Kontakt im Innern tier I Inlerbrechereiuheit in Verbindung gebracht wird oder von diesem getrennt wird. Das Bezugszeichen 112 bezeichnet ein Kurbelgehäuse für die Kurbel 110. Dieses Kurbelgehäuse ist an der unteren Oberfläche der Grundplatte 98 angeordnet.

An der rechten Oberflächenseile (F ig. 1) ties unleren kegclstunipfförmigen Verbindungsteils 90 ist eine konkave Ausnehmung b/w. Vertiefung vorgesehen, in t'¹·'¹' *-"·n ringförmiger Kontakt 114 eingelassen ist. Dieser Kontakt nimmt ein freigelegtes linde tier isolierten Leitung 14 auf. und /war in gleicher Weise wie bei der Leitung 12. wobei tier Leiter 14 sich durch die Öffnung 42(F i g. 4) des isolierenden I laupt/\lindeis 3h erstreckt. Wenn demgemäß der feste Kontakt und tier bewegliche Kontakt in tier I Intelbrechereinheit 64 miteinander in Kontakt gebracht sind, ist ein elektrischer Slromweg hergestellt, tier durch den elektrischen Leiter 18 der isolierten Leitung 12 dem oberen kegclsuunpfförmigen Verbindungslcil 74, dem festen und beweglichen Kontakt der Unterbrechereinheit 64, dem unteren kcgelsliinipflörmigen Verbindungsteil 90 und dem Feiler 18 der unteren isolierten Leitung 14 gebildet wird.

Im Kaum /wischen den /vlinderförmigen Trägern 44, 46 und dem isolierenden Hauptzylinder 36 ist ein Klebemittel, beispielsweise ein Epoxydharz, eingefüllt, das ausgehärtet ist. Hierdurch werden die beiden mit Gew inden versehenen Teile der Träger 44, 46 und des Zvlindcrs 36 fesl miteinander verbunden, so daß diese Verbindung gas- und flüssigkcilsdicht wird. Die beiden Träger 44, 46 könner auch aus einem ein/igen Teil gefertigt sein. Wenn sie jedoch getrennt hergestellt sind, vv ic das in F i g. 1 dargestellt ist. ist es von Vorteil, dall der Träger 46 vom Träger 44 in einem bestimmten Absland angeordnet ist. Dieser Abstand entspricht der Länge der Unterbrechereinheit, welche im isolierenden Hauptzylinder 3h angeordnet ist. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Gehäuse 16 des I Inierhrcehers aus der Grundplatte 98. dem Haupizylinder 3h und der Abdeckkappe 82 gebildet wird. Mil 116 ist ein flüssiges Isolicrmcdium bezeichnet, das bcispielsweist cm 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 Auflagebchältcr 120. der mittels Schrauben 122 an der Grundplatte 98 befestigt ist.

Im folgenden sollen nun der spannungsführende Teil. insbesondere die spannungsführenden Elemente des Unterbrechers gemäß der Erfindung betrachtet werden. Hierunter fallen zunächst die isolierten elektrischen

Leitungen 12 und 14. Wie ims der Fig. 1 ersieh 11 ich. milchen die isolierten I .eilungen 12, 14 mil ihren Luden in this flüssige Isiilienneiliiiin I lh im Innern des Gehäuses lh ein. Die freigelegten Linien der I.eilungen sind mit dem oberen und dem unteren kegelslumpITör- s migen Verbindungsteil 74 b/w. 40 über einsprechende ringförmige Konuikte 78, 114 verbuiKlen. Weilerhill stehen die linken Lndtcile tier festen I Jnihüllungsschiehlen 20 für die obere und die unlere 1.eilung 12, 14 an ihren iiiilJeren Oberl'läehen mil dem flüssigen Isoliernie diiini I lh im Gehäuse 5b in Berührung. Ks wird angenommen, daß die enlgegengeset/len linden tier Leitungen 12, 14 in ein flüssiges Isoliermedium in Gehäusen von anderen elektrischen Maschinen b/vv. Linrichtiingen u.dgl.. beispielsweise einem Trciinschaller, entsprechend eingesteckt sind, daß sie l!'cmihar kontaktiert sind ν,ηύ da 1.5 sie elektrische /tileiuuigcn für Schalter an den Trennbereichen in den nicht dargestellten Gehäusen sind. Weiterhin sei angenommen.dall eine hohe Spannung gegen Lrdpoteniial an die isolierte Leitung 12 über einen entsprechenden Trennschalter von einer Spanniiugsciuelle gelegt ist. Die isolierte Leitung 12 besit/1 ein Paar von kegelförmigen Kondensatoren Iv.w. Abschirmringen, wie dies in den I' i g. 2 und 3 dargestellt ist. Diese sind in den Umhülhingsschichten 20 b/w. 20' angeordnet, so dall eine vorbestimmte Durchschlagsfestigkeit entlang des äußeren Umfanges der Uinhüllungsschichl 20 der Leitung 12 /wischen dem linken freigelegten l.eilerlcil der Leitung 12 und der Lndkante 58.7 der Lidungs schicht 58 im isolierenden Hauptzylinder 36 cr/iclt wird. Demgemäß wird die Daiierstandfestigkeil des Teiles der Leitung 12 im Gehäuse 16 ausreichend aufrechterhalten. Das gleiche gilt auch für die liniere I.ellung 14.

Fs soll nun die Dauerstandfestigkeit b/w. die elektrische Durchschlagsfestigkeit in bezug auf Kriechströme in Verbindung mit der Öffnung 40 im isolierenden llaupt/ylindcr 56 betrachtet werden. Wie in der I" i g. 1 dargestellt, isl die Lrdungsschieht 58 in der Wand des Haupt/ylmders Ϊ6 konzentrisch vorgesehen Demgemäß ist eine vorbeslimmie Durchschlagsfestigkeit erforderlich, beispielsweise /wischen der Kante 58./ der F.rdungssehichl 38, weiche in der Öffnung 40 des Hauptzylinder 36 freiliegt und der rechten unteren Kante 74./ des oberen kegelsiumpfförmigen Verbindungsteils 74 und außerdem dem rechten Flanschtcil der oberen leitfähigen Platte 70 der llnterhrcchereinhcit 64. Die freiliegende Kante J8.7 befindet sich auf Ltdpotential und das obere trapezförmige Medium 74. der Hanschtcil der elektrisch leitfähigen Platte 70 für die lintcrbrechcreinheit 64 und der ringförmige I.eiterteil 69, der die Glasbehälter 66, 68 miteinander verbindet, befinden sich auf einer vorbestimmten hohen Spannung. Wenn demgemäß ein Überschlag auftritt, muß er längs den in strichlierten Linien dargestellten Strecken [l\. jh und ßs auftreten. Diese Strecken verlaufen von dem unteren rechten Endteil 74a des oberen kegelstumpfförmigen Verbindungsteils 74, dem rechten Flanschtet! der leitfähigen Platte 70 und dem rechten Flanschteil des zwischengefügten Leiterteiles 69 durch das flüssige Isoliermedium 116 entlang der inneren Oberfläche der öffnung im Hauptzylinder 36 zur freiliegenden Kante 38.7 der Lrdungsschiehl 58. Das gleiche trifft auch für die isolierte Leitung 14 zu. Wenn t.ic\' Abstand des flüssigen isolierenden Mediums /wischen dem oberen kegelstumpfförniigcn Verbindiingsieil 74 und den spannungsführenden leitfähigen Teilen (insbesondere the leiifähige I¹IaIIe 70 und den l.eilerlcil 69) so« ie der freigelegten Kante 58,i der Lrdiingssehichi als auch den entsprechenden Konturenlcilen der geladenen Teile 70, M in geeigneter Weise ausgewählt ist. kann mau einen fcstkörperisolierien, elektrischen I Inierbiceher herstellen, der eine verbesserte Durchschlagslesiigkeii .iiiiweisl.

Heim dargestellten Ausfiihiungsbeispiel ist das flüssige Isoliermedium 116 in das Innere des llaupl/yl nders eingefüllt. Das isolierende Medium braucht jedoch nicht flüssig /u sein und es kann auch ein gasförmiges isolierendes Medium, beispielsweise SFi,(Schvvclelhesa Nuorid)-Gas verwendet werden.

Des weiteren sind beim dargestellten Aiisführungsbeispiel die Fassungen 52, 54 auf die isolierten Leitungen 12, 14 aufgeschraubt und beispielsweise mittels Schraubenbolzen 56, 58 an ilen /yliiidciionniucn Trägern 44,46 befestigt. Andere Befestigungsarten sind natürlich ebenfalls möglich. Beispielsweise isl in der F i g. ") ein I rager 44' b/w. 46' dargestellt, der im Innern seiner Off innig ein Gewinde aufweist und direkt auf der äußeren I Imfangsfläehe des I laupizylindcrs 56 aulgebrachl ist. Die isolierte Leitung 12 b/w. 14 kann direkt in das (iew itide innerhalb der Bohrung eingeschraubt sein. I lierdurch wird die Verwendung von Fassungen 52 b/w. 54. wie sie in der Fig. 1 dargestellt isl. ersetzt. In der F i g. 6 ist eine Auslührungsloim tiargestellt, bei der die isolierten Leitungen 12 b/w. 14 direkt in eine Bohrung im Hauptzylinder 56. welcher ein Gewinde aufweist, eingeschraubt sein können.

Wie im vorstehenden schon beschrieben, ist tier Aufwand für the Formgebung wesentlich herabgcscl/l. da der Hauptzylinder 56 und die isolierten Leitungen 12 und 14 beim Unterbrecher gemäß tier Frfindung eine einfache zylindrische Form aufweisen. Wenn weiterhin tlas Lrfortlernis auftritt, daß die Belesiigungs- b/w. Montagebedingungen ohne Änderung tier elektrischen Kenndaten geändert werden müssen, brauchen die isolierten Leitungen 12, 14 lediglich bezüglich irrer Länge geändert werden, ohne dall die Form ties Hauptzylinders 56 bzw. des Gehäuses 16 geändert werden muß. Demgemäß können die Formiypen auf eine kleine Anzahl beschränkt weiden und man kann verschiedene Unterbrecher in kleinen Stückzahlen wirtschaftlich herstellen. Darüber hinaus kann die Öffnung, durch welche eine isolierte Leitung hindurchgesteckt wird, leicht in die Seitenwand des llaupl/ylinders an einer bestimmten Stelle, welche gemäß den Betriebsbedingungen bestimmt werden kann, eingeformt werden. Andererseils kann eine isolierte Leitung leicht als lange oder kurze Leitung in Anpassung an die Befestigungsbedingungen, insbesondere im Hinblick auf die Bcfcstigüngsabmcssungen. beispielsweise die Länge bis zum Schaltpult oder anderen elektrischen Einrichtungen, hergestellt werden. Demzufolge kann der Unterbrecher gemäß der Erfindung wirtschaftlich und ohne viel Aufwand hergestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

1. Vakuumleistungsschalter kleiner Abmessungen als Unterbrechereinheit in einem an seinen beiden Enden abgedichteten hohlen Hauptzylinder mit zwei öffnungen in der Wand des Hauptzylinders, die in Hauptzylinderlängsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind, mit zwei im Hauptzylinder axial ausgerichteten, stabförmigen elektrischen Leitergliedern, die jeweils mit einem festen bzw. beweglichen Kontaktstück der Unterbrechereinheit verbunden sind und deren eines verschiebbar ist derart, daß die beiden 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 Leiiung und einer Umhüllung aus festem Isoliermaterial, wobei jeweils ein freies Leiterende der Durchführungen mit dem ortsfesten bzw. verschiebbaren stabförmigen Leiterglied elektrisch leitend verbunden ist, mit Mitteln zum Befestigen der 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 Durchführungen (12, 14) im Bereich ihres dem aus Isoliermaterial bestehenden Hauptzylinder zugekehrten Endes ein Außengewinde trägt, das mit einem Innengewinde des Befestigungsmittels (52, 54) für die Durchführungen (12, 14) gas- und flüssigkeits dicht 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 aufweiten, 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 Unterbrechereinheil ragenden Enden mit ringförmigen Kontakten (76, 103) in Eingriff stehen, die in den slabförmigen Leiterglicdcrn zugekehrten Ausnehmungen der Verbindungsteile (74,90) angeordnet sind.

2. Vakuumleistungsschalter 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 verschraubt 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 Außeninantelfläche des Trägers verbundenes Flanschtcil (526, 546) mit einem hohlzylindrischen Teil (52;; bzw. 54,i) mit Innengewinde aufweist, das auf das Außengewinde der Durchführungen (12, 14) aufschraubbar ist.

3. Vakuumleistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung der hohlzylindrischen Träger (44', 46') mit einem Innenge- winde ausgebildet ist, das jeweils gas- und flussigkeitsdicht mit dem Außengewinde der Durchführung (12, 14) verschraubt ist (F i g. S).

4. Vakuumleistungsschalter 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. Vakuumleistungsschalter nach einem der An-¹S sprOche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit seiner Längsachse annähernd lotrecht angeordnete 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

6. Vakuumleistungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (46} der Durchführung (14) und der hohlzylindrische Träger

²S (94) einstückig sind.

7. Vakuumleistungsschalter nach Anspruch 5 oder 6, 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 Trägerclement (BO) aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, das mit seinem radial nach außen gekehrten, mit der Außenmantelfläche des Hauptzylinders deckungsgleichen Flanschteil (806) zwischen der Hiiuptzylinderstirnfläche 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 Hauptzylinder mit dem Träger (44) der Durchführung (12) verschraubt ist, der stirnseitig mit der Abdeckkappe verbunden ist, und daß zur Halterung der Unterbrechercinheit im unteren Teil des Hauptzylinders ein zweites, hohlzylindrischcs Trägerelement (92) aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, das mit dem elektrisch leitenden Verbindungsteil (90) und mit der Grundplatte (98) verbunden ist.