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Hochspannungsschalter Zusatz zu Patent .... ... (Anmeldung P 22 04
656.6) Das Hauptpatent bezieht sich auf einen Hochspannungsschalter mit zwei in
Reihe geschalteten Schalteinrichtungen, deren bewegliche Schaltstücke in einer gemeinsamen
Achse liegen und von einem beiden Schalteinrichtungen gemeinsamen Antriebsorgan
gesteuert sind, wobei das Antriebs organ in einer quer zur Schaltstückachse verlaufenden
Richtung bewegbar geführt und über Pleuelstangen mit zweiarmigen Umlenkhebeln gekoppelt
sind, deren freie Hebelarme über Koppelstangen die Schaltstücke steuern.
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Zur Erzielung einer verbesserten Ausnutzung des für die Umlenkung
der Antriebsbewegung vom Antriebsorgan auf die Schaltstellen erforderlichen Raumes
ist gemäß dem Hauptpatent vorgesehen, daß die Umlenkhebel um ein gemeinsames, symmetrisch
zwischen-den Schalteinrichtungen liegendes Drehlager schwenkbar angeordnet sind
und -daß die mit den Schaltstellen verbundenen Hebelarme in Richtung der Drehlagerachse
gegeneinander versetzt sind. Durch Anwendung der Lehre des Hauptpatents ist der
Raumbedarf für die Umlenkung der Antriebsbewegung nicht mehr vom doppelten Schalthub
einer Schalteinrichtung, sondern nur noch vom einfachen Hub einer Schalteinrichtung
bestimmt, weil die auf einer gemeinsamen Achse seitlich versetzt angeordneten Hebel
mit ihren den Schaltstellen zugeordneten Hebelarmen aneinander vorbeilaufen können.
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Beim Schalter gemäß dem Hauptpatent sind die Schaltstücke zur Abfuhr
von Schaltgasen hohl ausgebildet. Im Verlaufe einer unter Last erfolgenden Schaithandlung
wird der in den Schalteinrichtungen gezogene Lichtbogen von einem Löschgas gekühlt,
das durch die Schaltstücke abgeführt wird.
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Die aus dem Hauptpatent bekannte Aufbauform des Hochspannungsschalters
enthält je ein im Inneren der hohl ausgebildeten Schaltstücke liegendes Koppellager,
an dem eine ebenfalls im Innern der Schaltstücke angeordnete Koppelstange angreift.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs genannten
Hochspannungsschalter gemäß dem Hauptpatent ohne Erhöhung der für die Löschung vorgesehenen
Druckdifferenz des Löschgases die Schaltleistung zu erhöhen.
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Nach der Erfindung wird dies in Weiterbildung des Hochspannungsschalters
nach dem Hauptpatent gelöst durch außerhalb der beweglichen Schaltstücke an diesen
seitlich angeordnete Koppellager für die Koppelstangen und durch zwei paarweise
jedem beweglichen Schaltstück zugeordnete Koppelstangen.
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Durch die Verlegung der Koppelstangen aus dem Innenraum der hohl ausgebildeten
Schaltstücke ist es möglich, den Gasdurchsatz günstig zu gestalten und Druckverluste
durch Staugebiete zu vermeiden.
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Durch Anwendung der Erfindung ist es ferner möglich, die Schalteinrichtung
des Hochspannungsschalters billiger herzustellen, weil die äußere Anordnung der
Koppelstangen fertigungstechnische Vereinfachungen bringt. Um dabei keine unsymmetrische
Belastung des Antriebes und des beweglichen Schaltstückes hervorzurufen, sind zwei
parallel geführte Koppelstangen vorgesehen. Auf das Schaltstück einwirkende Querkraftkomponenten
können also nicht entstehen.
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Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sind
die Koppel stangen jedes beweglichen Schaltstückes mit je einem Umlenkhebel verbunden;
sie sind paarweise über eine parallel zur Drehagerachse verlaufende Stange verdrehungssteif
gekoppelt.
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An diesen Stangen der Umlenkhebel greift das Antriebs organ bevorzugt
an.
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Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Schalters nach
der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
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In Fig. 1 ist ein als Blaskolbenschalter ausgeführter Hochspannungsschalter
in einer teilweise geschnittenen Ansicht schematisch dargestellt.
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Die Figur 2 zeigt einen Teil des Hochspannungsschalters nach Fig.
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1-in vergrößertem Maßstab.
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Die Figur 3 zeigt eine zur Figur 2 zugehörige Draufsicht.
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In Fig. 1 ist ein Leistungsschalter für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage
mit Schwefelhexafluorid als Lösch- und Isoliergas mit einem geerdeten Metallgehäuse
1 schematisch dargestellt. Der Leistungsschalter und die Hochspannungsschaltanlage
sind beispielsweise für eine Spannung von 220 kV oder mehr ausgelegt. Das Metallgehäuse
1 besteht aus einem zylindrischen Gehäuseteil 2 mit drei Rohrstutzen 3, 4 und 5.
Die Stirnseiten des zyl-indrischen Gehäuseteiles 2 sind mit Deckeln 6 und 7 verschlossen.
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Im Innern 10 des zylindrischen Gehäuseteiles 2 sind zwei gleiche,
elektrisch in Reihe geschaltete Schalteinrichtungen 11 und 12 untergebracht, die
auf- einer gemeinsamen Achse liegen. Zu Jeder Schalteinrichtung gehören zwei feststehende
Elektroden 13 und 15, die hohl ausgebildet sind und als Düsen für die Löschmittelströmung
dienen.
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In der Einschaltstellung sind die zur Abfuhr von Schaltgasen hohl
ausgebildeten Elektroden 13 und 15 durch ein bewegliches rohrförmiges Schaltstücke
14 überbrückt. Der Stromkreis des Schalters führt von der Elektrode 13, die als
feststehendes Schaltstück anzusehen ist, über das Schaltstück 14, zur Elektrode
15, die wie ein Gleitkontakt den Strom vom Schaltstück 14 zu einem feststehenden
Netallgehäuse 16 führt. Das Metallgehäuse 16 liegt in der Mitte zwischen den beiden
Schalteinrichtungen 11 und 12. Das Metallgehäuse 16 ruht auf einem hohlen Stützisolator
20, der z.B. aus Gießharz bestehen kann. Der Isolator 20 ist mit dem Metallgehäuse
16 an seinem hochspannungsseitigen Ende starr verbunden. Das erdseitige Ende des
in den Rohrstutzen 4 hineinragenden Isolators 20
ist am Deckel 21
starr befestigt, der zum Gehäuse eines Schalterantriebes 22 gehört.
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Der Schalterantrieb 22 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein
doppelt wirkender Hydraulikantrieb. Er sorgt für eine in Richtung der Achse des
Isolators 20 verlaufende hin- und hergehende Bewegung des aus Isolierstoff bestehenden
Antriebsorgans 24, das an der Stelle 25 im Metallgehäuse 16 geführt ist. Durch die
Bewegung des Antriebsorgans 24 werden gegenläufig bewegbare Umlenkheben 26 und 27
über Pleuelstangen 28, 29 in Bewegung versetzt, die mit den beweglichen Schaltstücken
14 der Schalteinrichtungen 11 und 12 über Koppelstangen 30 gekoppelt sind. Die Koppelstangen
30 sind ferner mit einem Blaszylinder 31 verbunden, der beim Ausschalten über einen
feststehenden Blaskolben 32 gezogen wird, so daß das dabei komprimierte Schwefelhexafluorid,
das durch die mittleren Schaltstücke 13, 14 und 15 strömt, eine Löschung des Lichtbogens
bewirkt.
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Innerhalb des Metallgehäuses 16 ergibt sich durch die symmetrische
Anordnung der Umlenkhebel 26, 27 zwischen den beiden Schalteinrichtungen 11 und
12 und durch Verwendung eines allen Umlenkhebeln gemeinsamen Drehlagers eine besonders
günstige Raumausnutzung.
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Dabei sind die mit den Schaltstücken 14 verbundenen Hebelarme in Richtung
der Drehlagerachse gegeneinander versetzt, so daß sie seitlich aneinander vorbeilaufen
können. Zwischen den Hebeln 26, 27 und den Schaltstücken 14 sind die Koppelstangen
30 eingefügt, die in ihrer Länge einstellbar sein können und parallel zur Achse
der Schalteinrichtungen angeordnet sind.
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In Fig. 2 ist das Umlenkgetriebe in vergrößertem Maßstab schematisch
dargestellt, während die Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III - III aus Fig.
2 zeigt. Hierbei sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Schaltstück
14 weist einen äußeren Flanschrand 40 auf, der auf gegenüberliegenden Seiten mit
Koppellagern 41 ausgestattet ist. An diesen Koppellagern greifen die Koppelstangen
30 an, die über die Umlenkhebel 26, 27 betätigt werden.
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Wie die Figur 3 besonders gut erkennen läßt, ist der Innenraum 42
des Schaltstückes 14, das das Schaltstück 15 umschließt, für eine ungehinderte Gasströmung
frei von störenden Antriebsteilen. Die beiden dem Schaltstück 14 zugeordneten Koppelstangen
30a und 30b sind paarweise vorgesehen. Sie greifen an den Koppellagern 41 an, die
außerhalb der Schaltstücke -14 an diesen seitlich angeordnet sind. Die freien Enden
30c sind gelenkig mit den Umlenkhebeln 26a, 26b verbunden; diese sind auf je einer
Lagerhülse 43a, 43b verdrehungssteif befestigt. Die Lagerhülsen 43a und 43b sind
auf einer feststehenden, beiden gemeinsamen Getriebewelle 44 gelagert und über eine
Stange 45 starr derart miteinander gekoppelt, daß sie eine Gabel bilden. An der
Stange 45 greift das Pleuel 29 an. Auf der feststehenden Getriebewelle 44 befinden
sich ferner zwei Lagerbuchsen 46a und 46b, mit denen die Umlenkhebel 27a und 27b
verdrehungssteif gekoppelt sind. Die Umlenkhebel 27a und 27b sind durch eine Stange
47 verbunden, die vom Pleuel 28 betätigt wird.
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Durch die beschriebene Konstruktion ist es möglich, die Schalteinrichtungen,
insbesondere ihre stromtragenden Schaltstücke, ohne die Festigkeit und die Steifigkeit
herabsetzende Nuten und Schlitze zum Lagern der Betätigungsstangen 30a, 30b zu fertigen.
Es ist damit möglich, den Dauerstrom zu erhöhen, weil der Rohrquerschnitt der stromtragenden
Schaltstücke an keiner Stelle vermindert ist.
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Die Abfuhr der Schalt gase verläuft im wesentlichen ungestört, so
daß die Abschaltleistung bei im übrigen gleichen Schalterabmessungen erhöht ist.
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3 Ansprüche 3 Figuren