DE2739811C2

DE2739811C2 - Elektrische Schaltvorrichtung mit wenigstens einem als Vakuum-Unterbrecher ausgebildeten Schalter

Info

Publication number: DE2739811C2
Application number: DE2739811A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Wickmann-Werke Boeblingen 7030 Boeblingen De GmbH
Current assignee: Wickmann-Werke Boeblingen 7030 Boeblingen De GmbH
Priority date: 1977-09-03
Filing date: 1977-09-03
Publication date: 1982-05-13
Also published as: US4256938A; DE2739811A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltvorrichtung mit wenigstens einem als Vakuum-Unterbrecher ausgebildeten Schalter, dessen feststehendes Kontaktstück am Anschlußstumpf einer isolierten Zuleitung befestigt ist und dessen über einen Isolierkörper betätigbares bewegliches Gegenkontaklstück mit dem Innenleiter eines ebenfalls isolierten, mit einer Steckeraufnahme versehenen Kabelanschlußstu..-zens verbunden ist, bei der der Anschlußstumpf der isolierten Zuleitung, der Schalter, der Kabelanschlußstutzen und der Isolierkörper von einer elektrisch isolierenden Hülle mit einem die Schaltbewegungen des Isolierkörpers aufnnhmenden, aus zumindest einer ringförmigen Hüllenfalte bestehenden Faltenbalg umkleidet sind.

Aus der DE-OS 24 02 472 ist bereits eine derartige Schaltvorrichtung bekannt, bei der sich die elektrisch isolierende Hülle aus einem am Gehäuse des Vakuum-Unterbrechers anliegenden festen Kunstharzkörper, einem den Kunstharzkörper stirnseitig abdichtenden Gummibalgen, der Isolation eines Leiterschienensystems und der Gummimanschette eines Kabelsteckers zusammensetzt. Die Hülle ist aufwendig in der Herstellung und kann insbesondere bei Hochspannung nicht gefahrlos berührt werden, weil die der Berührung zugänglichen Oberflächen nicht zur Annahme von Erdpotential eingerichtet sind. Es werden daher zusätzlich Schutzkästen, Kessel oder Abgilterungen benötigt, die die Schaltvorrichtungen verteuern, ihren Raumbedarf vergrößern, Wartungsarbeiten erschweren und die Einbaumöglichkeiten beschränken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs angeführten Art zu schaffen, die gefahrlos berührbar ist, trotzdem eine Kleinstbauweise ermöglicht, geringe Herstellungskosten erfordert und Wartungsarbeiten erleichtert

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hülle einstückig und durchgehend elastisch ausgebildet ist und eine elektrisch leitende Außenschicht aufweist, daß die Hülle am Anschlußstumpf, am Kabelanschlußstutzen und am Isolierkörper isolierstoffdicht befestigt ist und daß unter der Hülle eine aus

to Isolierstoff bestehende Füllung vorgesehen ist.

Da der die Schaltbewegungen des Isolierkörpers aufnehmende Faltenbalg nur einen kleinen Teil der dicht abschließenden Hülle ausmacht, wird für die Abkapselung der Schaltvorrichtung besonders wenig Platz

i:· benötigt. Jeder einzelne Schalter wird gleichsam in die zu schaltende elektrische Leitung einbezogen, so daß die Schaltvorrichtung Kabelcharakter erhält und sich besonders für Unterflurstationen eignet, wo auch bei einer Überflutung ein einwandfreier Betrieb verlangt wird. Infolge der elektrisch leitenden Außenschicht der mit dem Faltenbalg versehenen Hülle lassen sich beispielsweise mit Hilfe von Schellen fast an beliebigen Stellen Erdungen vornehmen und ist in den der Berührung zugänglichen Bereichen der Schaltvorrichtung für Potentialgleichheit gesorgt. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen aber insbesondere auch darin, dnß die Einbaumöglichkeiten der Schaltvorrichtung beschränkende Schutzkästen, Kessel oder Abgitterungen ebenso vermieden werden wie vorzugsweise aus Porzellan gefertigte Isolatoren. Die Schaltvorrichtung ist damit besonders für Transformator- und/oder Verteilerstationen in Stromversorgungseinrichtungen geeignet, wo zumeist mehrere drei Polschalter umfassende Dreiphasenschalter zusammen-

v, kommen.

Aus der US-PS 27 85 319 ist ein in einem in die Erde versenkten Kübel mittels eines Hakens von Hand betätigbarer elektrischer Schalter mit einem die Schaltbewegungen aufnehmenden ringförmigen Falten-

'<> balg bekannt, der die Schalterbauteile gemeinsam umhüllt und stirnseitig in ein dicht abschließendes Basisteil und ein dicht abschließendes Kopfteil übergeht, die je eine zur Einführung eines Kabelsteckers und zur festen Verankerung von Schalterbauteilen ausreichende Dicke haben. Bei diesem Schalter sind aber die der Berührung zugänglichen Oberflächen der elektrisch isolierenden Hülle nicht vor gefährlichen elektrischen Ladungen sicher. Zudem ist die Hülle wenig raumsparend und muß irr. Falle einer Schaltcrreparatur im Bereich des Faltenbalgs aufgetrennt werden.

Aus der US-PS 34 71669 ist eine zum Einbau in unterirdischen Gewölbe eingerichtete elektrische Schaltvorrichtung bekannt, deren dicht abschließendes Gehäuse aus elastischem Plastikmaterial besteht und mit einer elektrisch leitenden Außenschicht versehen ist. Betätigt wird diese Schaltvorrichtung über einen außerhalb des Gehäuses angeordneten Schwenkarm. Ein Schaltbewegungen aufnehmender Faltenbalg im Bereich der als Gehäuse ausgebildeten Hülle ist nicht vorhanden. Stattdessen ist in dem Gehäuse ein die Drehbewegung der Schwenkarmachse in eine Linearbewegung umsetzender Gelcmkmcchanismus untergebracht, was den Raumbedarf der Schaltvorrichtung stark vergrößert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist neben der ersten Steckeraufnahme des Kabelanschlußstutzens eine zweite iiteckeraufnahme montiert, deren Innenleiter mit einem Erdungsschalter, der von

einer dem Vakuum-Unterbrecher gemäß iiusgebildeten Hülle umgeben ist, verbunden ist. Die am einzelnen Polschalter getroffenen Maßnahmen werden demnach auf den zusätzlich vorgesehenen Erdungsschalter ausgedehnt,

Aus der DE-OS 25 31 209 ist es an sich bekannt, zur Erdung von an Steckeraufnahmen anschließbaren Kabeln eine weitere passende Steckeraufnahme vorzusehen. Bei dieser bekannten weiteren Steckeraufnahme handelt es sich jedoch um eine Erdungsbuchse ohne Hülle und Erdungsschalter.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das eiir.en Schalter enthaltende Grundelement der beschriebenen Schaltvorrichtung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen dem Grundelement zugeordneten Erdungsschalter,

F i g. 3 die Frontansicht eines mehrere Dreiphasenschalter vereinenden Schaltblocks und

Fig.4 die Seitenansicht dieses mehrere Dreiphosenschalter vereinenden Schaltblocks.

Der in der Schaltvorrichtung verwendete Schalter 10 ist ein bis auf seine beiden Kontaktanschlüsse Il und 12 hermetisch gekapselter Vakuumschalter, um die Verhaltensunterschiede zwischen verschiedenartigen Einbaulagen besonders klein zu halten und mit der außergewöhnlich hohen Lebensdauer die Wartungsfreiheit der Schaltvorrichtung noch weiter zu verbessern. Der Kontaktanschluß 11 des feststehenden Kontaktstücks 13 ist mit dem Anschlußstumpf 14 der isolierten Zuleitung 15 mittels einer Hülse 16 verschraubt, während der Kontaktanschluß 12 des über den Isolierkörper 17 betätigbaren beweglichen Gegenkontaktstücks 18 mit dem flexiblen Innenleiter 19 des ebenfalls isolierten Kabeianschlußstutzens 20 durch einen in den Isolierkörper 17 eingesetzten Bolzen 21 verbunden ist. Zur Abdichtung seiner Schailtkammer 22 besitzt der Schalter 10 einen das bewegliche Gegenkontaktstück 18 umschließenden stirnseitigen Faltenbalg 23.

Die Schaltvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Anschlußstumpf 14 der isolierten Zuleiiung 15, der Schalter 10. der Kabelanschiußstutzen 20 und der isolierkörper 17 von einer dicht abschließenden gemeinsamen Hülle 24 mit einem die Schaltbewegungen des Isolierkörpers 17 aufnehmenden, au;; zumindes' einer ringförmigen Hüllenfalte bestehenden Faltenbalg 25 umkleidet sind, die eine elektrisch isolierende Innenschicht 26 und eine elektrisch leitende Außenschicht 27 für Erdpotential aufweist. Um eine besonders preisgünstige Fertigung und Montage der Hülle 24 zu ermöglichen, ist die Hülle 24 durchgehend elastisch ausgebildet und mit dem Anschlußstumpf 14 der isolierten Zuleitung 15, dem Kabelanschlußstutzen 20 und dem Isolierkörper 17 jeweils nach Art eines Preßsitzes verbunden. Der Faltenbalg 25 ist im Bereich zwischen dem Schalter 10 und dem Isolierkörper 17 angeordnet, wodurch bei einer hoher. Beweglichkeit eine stabile Bauform gewährleistet wird.

Zur Vermeidung von Sprüherscheinungon ist unier der Hülle 24 eine aus flüssigem oder gasförmigem Isolierstoff bestehende Füllung 28 vorgesehen. Eingebracht wird die Füllung 28 über einen im Isolierkörper 17 verlaufenden Kanal 29, der an der äußeren Stirnseite des Isolierkörpers !7 neben dem Anschlußauge 30 für die in der Zeichnung fortgelassene Antriebseinrichtung der Schaltvorrichtung sernen Anfang hat und. im Bereich

des Faltenbalgs 25 endet. Die zur Betätigung des Gegenkontaktstücks 18 vorgesehene axiale Schaltbewegung des Isolierkörpers 17 wird in der Zeichn'ing durch den Doppelpfeil 31 veranschaulicht. Die aus der Hülle 24 herausragenden Partien der isolierten Zuleitung 15, des isolierten Kabelanschlußstutzens 20 und des Isolierkörpers 17 weisen allesamt eine elektrisch leitende Außenschicht 32 für Erdpotential auf.

Dadurch, daß der Kabelanschlußstutzen 20 als Steckeraufnahme 33 endet, wird die Kleinstbauweise und universelle Verwendbarkeit der Schaltvorrichtung weiter gefördert. Man erhält somit eine Kabeltrennstelle, die einen verhältnismäßig kurzen Abstand zum Schalter 10 der Schaltvorrichtung einnimmt. Um auch hierbei durch Wasser verursachte Betriebsstörungen, wie sie insbesondere in Unterflurstationen zu befürchten sind, auszuschließen, weist die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Steckeraufnahme 33 einen Isoiierstoffkonus 34 zu ihrer dicht abschließenden Überlappung von einer Steckermanschette 35 gemäß Fig.4 der Zeichnung auf. Bei dem in F i g. 4 geze.v.en Beispiel für den Anschluß eines Kabels 36 ist ein platzsparender Winkelstecker 37 vorgesehen. Der Kabelanschlußstutzen 20 wird in einem Flanschbereich 38 mittels Schrauben 39 am Erdpotential führenden Vorrichtungsrahm :·π 40 befestigt und besitzt eine elektrisch leitende Durchführung, die im Isolierstoffkonus 34 als zentrale Steckbuchse 41 ausgebildet ist und sich zur anderen Seite in Form des angeschraubten flexiblen Innenleiters 19 des Kabelanschlußstutzens 20 fortsetzt

Gemäß F i g. 3 und F i g. 4 ist die Hülle 24 in dreifacher Ausfertigung für drei gemeinsam zu betätigende Polschalter 42 eines Dreiphasensystems R, S, T vorgesehen und die elektrisch leitende Außenschicht 27 jeder der drei Hüllen 24 potentialmäßig mit dem die gegenseitige Lage der Polschalter 42 fixierenden Vorrichtungsrahmen 40 verbunden. Eine sichtbare Trennstrecke und eine damit verbundene weitere Erhöhung der Sicherheit wird hierbei dadurch gewonnen, daß seitlich neben der Steckeraufnahme 33 jedes Kabelanschlußstutzens 20 eine zweite Steckeraufnahme 4j zum Absetzen des von der ersten Steckeraufnahme 33 abgezogenen Steckers 37 montiert ist.

Die zwe'te Steckeraufnahme 43 ist zur zusätzlichen Ausgestaltung der Sicherheitsvorkehrungen zu einem Erdungsschalter 44 nach Fig. 2 der Zeichnung erweitert, dessen feststehendes Kontaktstück 45 und dessen bewegliches Gegenkontaktstück 46 dem Polschalter 42 gemäß von einer dicht abschließenden gemeinsamen Hülle 47 mit einem die Schaltbewegungen 48 des beweglichen Gegenkontaktstücks 46 aufnehmenden, aus zumindest einer ringförmigen Hüllenfalte bestehenden Faltenbalg 49 umkleidet sind, die eine elektrisch 'soi.'erinde Innenschicht 50 und eine elektrisch leitende Außenschicht 51 für Erdpotential aufweist. Die am Polschalter getroffenen Maßnahmen werden demnach auf den zusätzlich vorgesehenen Erdungsschalter 44 übertragen. Betätigt wird der Erdungsschalter 44 durch die axiale Versohiebebewegung 48 des aus der Hülle 47 stirnseitig herausragenden Anschlußauges 52 für die in deF Zeichnung fortgelassene Antriebseinrichtung. Es wird immer erst nach dem Umsetzen des Steckers 37 von der ersten Steckeraufnahme 33 auf die zweite Steckeraufnahme 43 geschlossen, um einerseits Entladungsvorgängc wrhrend der Handhabung des Steckers 37 zu vermeiden und andererseits Funkenbildung im Bereich der Steckeraufnahme 43 grundsätzlich auszuschließen. Innerhalb der Hülle 47 ist gegen Sprüher-

scheinungen durch eine aus flüssigem oder gasförmigem Isolierstoff bestehende Füllung 53 eine Vorsorge getroffen.

Letztendlich sind in der Schaltvorrichtung zwei oder mehr drei Polschalter 42 umfassende Dreiphasenschalter 54 zu einem Schaltblock aneinandergereiht, wobei als Zuleitungen 15 insgesamt drei mit einer Füllung 58 aus flüssigem oder gasförmigem Isolierstoff versehene Sammelschienen mit zentralem Leiter 55, Isoliermaniel 56 und elektrisch leitendem Außenbelag 57 für Erdpotential vorgesehen sind und sämtliche Polschalter 42, Erdungsschalter 44 und Steckeraufnahmen 33 und 43 jeweils in ebener Versetzung angeordnet sind. Die Füllung 58 ist über einen in der F.ndkappe 59 der Sammelschiene vorgesehenen Füllstutzen 60 einbringbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Pa'entansprüehe:

1. Elektrische Schaltvorrichtung mit wenigstens einem als Vakuum-Unterbrecher ausgebildeten Schalter, dessen feststehendes Kontaktstück am Anschlußstumpf einer isolierten Zuleitung befestigt ist und dessen über einen Isolierkörper betätigbares bewegliches Gegenkontaktstück mit dem Innenleiter eines ebenfalls isolierten, mit einer Steckeraufnahme versehenen Kabelanschiußstutzens verbunden ist, bei der der AnschluQstumpt der isolierten Zuleitung, der Schalter, der Kabelanschlußstutzen und der Isolierkörper von einer elektrisch isolierenden Hülle mit einem die Schaltbewegungen des Isolierkörpers aufnehmenden, aus zumindest einer ringförmigen Hüllenfalte bestehenden Faltenbalg umkleidet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (24) einstückig und durchgehend elastisch ausgebildet ist und eine elektrisch leitende Außenschicht (27) aufweist, daß die Hülle (24) am Anschlußiiwnpf (14), am Kabelanschlußstutzen (20) und am isolierkörper (i 7) ioiierstoffdicht befestigt isi und daß unter der Hülle (24) eine aus Isolierstoff bestehende Füllung (28) vorgesehen ist.

2. Elektrische Schaltvorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß neben der ersten Steckeraufnahme (33) dss Kabelanschiußstutzens (20) eine zweite Steckeraufnahme (43) montiert ist. deren Innenleiter mit einem Erdungsschalter, der von einer dem Vakuum-Unterbrecher (42) gemäß ausgebildeten Hülle (47) umgeben ist, verbunden ist.