DE2704389B2

DE2704389B2 - Trennschalter für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen

Info

Publication number: DE2704389B2
Application number: DE2704389A
Authority: DE
Inventors: Horst Dr.-Ing. 1000 Berlin Kopplin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-01-31
Filing date: 1977-01-31
Publication date: 1979-10-04
Also published as: JPS6250933B2; SE7800485L; FR2379148A1; US4149054A; DE2704389C3; IT1092146B; JPS5396476A; NL7713477A; BR7800539A; IT7819655A0; GB1544398A; SU888827A3; DE2704389A1; CH619560A5; FR2379148B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Trennschalter für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen mit einem beweglichen Schaltstift und einem diesem axial zugeordneten Gegenschaltstück.

Bei bekannten Trennschaltern dieser Art wird der bewegliche Schaltstift von einem Motorantrieb betätigt, der eine Einschaltdauer zwischen 5 und 10 Sekunden je nach Größe der von der Nennspannung abhängigen Trennstrecke zwischen Schaltstift und Gegenschaltstück bedingt.

Beim Einschalten von Trennschaltern dieser Art kommt es zu einem Vorüberschlag mit einem anschließenden Lichtbogen geringer Stromstärke immer dann, wenn der Trennschalter unter Spannung geschaltet wird. Die Brenndauer des Vorlichtbogens beträgt dann unter Umständen mehrere Sekunden. Bei den bekannten Ausführungsformen von Trennschaltern, die für Spannungen bis zu 245 kV geeignet sind, ist die Vorüberschlagslänge, insbesondere in dem als Lösch- und Isoliermittel der metallgekapselten Anlagen verwendeten Schwefelhexafluorid, so klein, daß während der Brenndauer eine Auswanderbewegung des Lichtbogens nicht zu erwarten ist.

Bei Trennschaltern für höhere Spannungen als 245 kV ist die Vorüberschlagslänge größer, so daß die Gefahr besteht, daß der Vorlichtbogen während der Brenndauer vom Entstehungsort wegwandert und an der geerdeten Kapselung der Anlage ansetzt.

Es besteht die Aufgabe, ein Auswandern des Lichtbogens, insbesondere bei Trennschaltern für Spannungen oberhalb von 245 kV, zu vermeiden.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein den Schaltstift gleitend umfassendes durch eine ι Feder belastetes Isolierstoffrohr, das gegen die Kraft der sich am Schaltstift abstützenden Feder in der Ein- und der Ausschaltstellung verklinkbar und im Verlauf der Einschaltbewegung durch eine ortsfeste Klinke derart entriegelbar ist, daß das lsolierstoffrohr die Trennstrecke lichtbogenundurchlässig überbrückt, bevor der Schaltstift einen der Vorüberschlagsstrecke des Lichtbogens entsprechenden Abstand vom Gegenschaltstück erreicht.

Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, während der Einschaltbewegung des beweglichen Schaltstückes das federbelastete fsoiierstoffrohr mit einer verhältnismäßig geringen gegenüber der des Schaltstücks jedoch hohen, Geschwindigkeit (Einschaltzeit ca. 200 msec) zu bewegen, bevor eine einen Vorlichtbogen begünstigende Überschlagsstrecke zwischen dem Schaltstift und dem Gegenschaltstück erzielt ist. Die Federkräfte können damit gering gehalten werden, und die Verklinkungsanordnung kann einfach und leicht gehalten werden.

Der aufgrund eines Vorüberschlages entstehenden Lichtbogen in Trennschaltern für gekapselte Schaltanlagen wird innerhalb des Kontaktsystems gefangen, so daß damit ein Auswandern des Lichtbogens auch bei längerer Brenndauer von mehreren Sekunden mit Sicherheit vermieden ist.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ergibt sich, wenn die ortsfeste Klinke in einer den beweglichen Schaltstift umgebenden Abschirmelektrode gelagert ist. Dabei kann die ortsfeste Klinke auf einem im beweglichen Schaltstift quer zu dessen Achse verschiebbar geführten, durch eine Druckfeder belasteten Stift wirken, der in seiner einen Endstellung in eine Ausnehmung des Isolierstoff rohres eingreift. Die zweite Endstellung erreicht der Stift nur während des Einschaltvorgangs des Trennschalters nach Betätigung durch die Klinke mittels einer konischen Anlauffläche des durch die Feder belasteten Isolierstoffrohres, die nach der Auslösung des durch die Druckfeder belasteten Stiftes diesen gegen die Kraft seiner Druckfeder weiter zurückschiebt.

Der Stift kann in der Einschaltstellung des Schaltstiftes unter der Kraft seiner Druckfeder wieder mit der Ausnehmung des Isolierstoffrohres in Eingriff gelangen. Damit ist das lsolierstoffrohr im Verlauf der Ausschaltbewegung sicher verriegelt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden anhand der Figur erläutert.

Die Figur zeigt einen Trennschalter für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen, von dem nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile ohne die Metallkapselung schematisch dargestellt sind. Der Trennschalter hat zwei eine Trennstrecke A begrenzende, koaxial angeordnete Abschirmelektroden 1 und 2. Die Abschirmelektrode 2 führt in einer zentrischen Ausnehmung einen beweglichen Schaltstift 3, der mit einem axial zugeordneten Gegenschaltstück 4 innerhalb der Abschirmelektrode 1 zusammenwirkt. Auch der auf den beweglichen Schaltstift 3 einwirkende Motoran-

trieb mit einer Betatigungsdauer zwischen beispielsweise 5 und 10 Sekunden ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. In der unterhalb der Mittellinie 5 gezeichneten Lage befindet sich der bewegliche Schaltstift 3 in der Ausschaltstellung. Er wird von einem Isolierstoffrohr 6 umfaßt, das auf der äußeren Mantelfläche des Schaltstiftes 3 gleitet Das Isolierstoffrohr 6 wird von einer Feder 7 belastet, die sich an einem vorspringenden ortsfesten Kragen 8 des Schaltstiftes 3 abstützt.

Das Isolierstoffrohr 6 ist mittels eines Stiftes 9, der seinerseits \un einer Druckfeder 10 in radialer Richtung zur Schaltstiftachse belastet ist, in der unterhalb der Mittellinie 5 dargestellten Position verklinkt.

Im Verlauf der Einsciialtbewegung in Pfeilrichtung 11 wird sowohl der Schaltstift 3 als auch der Stift 9 und das Isolierstoffrohr 6 in Pfeilrichtung 11 mit bewegt, bis die Spitze 9a des Stiftes 9 an eine in der Abschirmelektrode 2 kippbar gelagerte, ortsfeste Klinke 12 anstößt. Diese Klinke 12 verschiebt die Spitze 9a radial nach innen, so daß eine konische Anlauffläche 13 des Isolierstoffrohres 6 unter der Kraft der Feder 7 den Stift 9 weiter in das Innere des beweglichen Schaltstiftes 3 treibt und damit das Isolierstoffrohr entriegelt

In der oberhalb der Mittellinie 5 dargestellten Position ist das Isolierstoffrohr 6 von der Feder 7 soweit

"> in Einschaltrichtung 11 getrieben, daß es die Trennstrekke A lichtbogenundurchlässig überbrückt, bevor der Schaltstift 3 einen solchen Abstand zum Gegenschaltstück 4 bzw. der Abschirmelektrode 1 aufweist, der einen Vorüberschlag begünstigt

in Im Verlauf der weiteren Einschaltbewegung greift das freie Ende 14 des Schaltstiftes 3 in die Kontaktfinger 15 des Gegenschaltstückes 4 ein. Dadurch gelangt der durch die Druckfeder 10 belastete Stift 9 erneut in Eingriff mit einer Ausnehmung 16 des Isolierstoffrohres

ϊ · 6, so daß dieses Isolierstoffrohr 6 gegenüber dem beweglichen Schaltstift 3 verklinkt ist.

Bei einer Ausschaltbewegung entgegen der Pfeilrichtung 11 wird das freie Ende 9a von der in dieser Richtung ausweichenden Klinke 12 nicht bewegt.

jo Hierfür ist die Klinke 12 federbelastet ausgeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Trennschalter für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen mit einem beweglichen Schaltstift und einem diesem axial zugeordneten Gegen· schaltstück, gekennzeichnet durch ein den Schaltstift (3) gleitend umlassendes durch eine Feder belastetes lsolierstoffrohr (6), das gegen die Kraft der sich am Schaltstift (3) abstützenden Feder (7) in der Ein- und der Ausschaltstellung verklinkbar ist und im Verlauf der Einschaltbewegung durch eine ortsfeste Klinke (12) derart entriegelbar ist, daß das lsolierstoffrohr (3) die Trennstrecke (A) lichtbogendurchlässig überbrückt, bevor der Schaltstift (3) einen der Vorüberschlagssirecke des Lichtbogens entsprechenden Abstand vom Gegenschaltstück (4) erreicht.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Klinke (12) in einer den beweglichen Schaltstift (3) umgebenden Abschirmelektrode (1) gelagert ist.

3. Trennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Klinke (12) auf einen im beweglichen Schaltstift (3) quer zu dessen Achse verschiebbar geführten, durch eine Druckfeder (10) belasteten Stift (9) wirkt, der in seiner Endstellung in eine Ausnehmung (16) des Isolierstoffrohres (6) eingreift.

4. Trennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (9) nur während des Einschaltvorgangs des Trennschalters nach Betätigung durch die Klinke (12) mittels einer konischen Anlauffläche (13) des durch die Feder (7) belasteten Isolierstoffrohres (6) in seine zweite Endstellung überführbar ist.

5. Trennschalter nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (9) in der Einschaltstellung des Schaltstiftes (3) unter der Kraft seiner Druckfeder (10) wieder mit der Ausnehmung (16) des Isolierstoffrohres (6) in Eingriff gelangt.