DE2906941A1

DE2906941A1 - MULTIPLE DISCONNECTORS WITH A VARIETY OF SWITCH UNITS

Info

Publication number: DE2906941A1
Application number: DE19792906941
Authority: DE
Inventors: Benito J Calvino
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1979-09-06
Also published as: GB1604938A; NO790549L; NL7900560A; ES477843A1; IT7920611A0; AU4357279A; FR2418961A1; IT1110150B; JPS551069A

Description

Mehrfachtrennschalter mit einer Vielzahl von SchaltereinheitenMultiple disconnectors with a variety of Switch units

Die Erfindung betrifft einen Mehrfachtrennschalter mit einer Vielzahl von Schaltereinheiten.The invention relates to a multiple disconnector with a plurality of switch units.

Für einen derartigen Mehrfachtrennschalter ist es wünschenswert, eine Vielzahl von Schaltereinheiten in Serie hintereinander zuschalten, um möglichst hohe Spannungen problemlos schalten zu können. Die einzelnen Schalter sollen gleichzeitig geöffnet werden, wobei dies über einen einfachen Betätigungsmechanismus erfolgen soll.For such a multiple disconnector, it is desirable to connect a large number of switch units in series one behind the other, in order to be able to switch the highest possible voltages without any problems. The individual switches should open at the same time this should be done via a simple operating mechanism.

Die Erfindung sieht zu diesem Zweck vor, daß am oberen Ende eines senkrecht stehenden isolierenden Ständers weitere Ständerisolatoren in V-förmiger Anordnung befestigt sind, daß die Ständerisolatoren ihrerseits in V-förmiger Anordnung zumindest zwei Schaltereinheiten tragen, daß einerseits der senkrecht stehende Ständer mit den Ständerisolatoren und andererseits diese Ständerisolatoren mit den Schaltereinheiten über Betätigungsmechanismen verbunden sind, und daß die Schaltereinheiten mit Hilfe der Betätigungsmechanismen gleichzeitig zu öffnen sind.For this purpose, the invention provides that further stator insulators at the upper end of a vertically standing insulating stator are fixed in a V-shaped arrangement that the stator insulators in turn in a V-shaped arrangement at least two Switch units wear that on the one hand the vertical stator with the stator insulators and on the other hand these stator insulators are connected to the switch units via operating mechanisms, and that the switch units by means of the operating mechanisms can be opened at the same time.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand vonFurther embodiments of the invention are the subject of

weiteren Ansprüchen.further claims.

DurchBy

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Durch die "V-förmige Anordnung der einzelnen Schaltereinheiten können diese in einfacher Weise in Serie geschaltet und betätigt werden. Die V-förmige Anordnung von jeweils zwei Scheitereinheiten bietet die Möglichkeit, einen derartigen Mehrfachtrennschalter in einfacher Weise sowohl aus zwei al s auch aus drei Schaltereüiheiten aufzubauen. Zweckmäßigerweise finden dabei Gasdruckschalter Verwendung, bei denen der beim Öffnen des Schalters entstehende Lichtbogen durch selbsterzeugtes Druckgas gelöscht wird. Mit der Erfindung ist es jedoch auch möglich, beliebig andere Schaltereinhe iten, wie z. B. Vakuumschalter oder Ölschalter zu benutzen.Due to the "V-shaped arrangement of the individual switch units these can be connected and operated in series in a simple manner. The V-shaped arrangement of two at a time Failure units offers the possibility of such a multiple disconnector in a simple way to build from two as well as from three switch units. Appropriately find thereby Gas pressure switch Use in which the arc that occurs when the switch is opened is caused by self-generated pressurized gas is deleted. With the invention, however, it is also possible to iten any other switch units, such. B. Vacuum switch or use an oil switch.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:The advantages and features of the invention also emerge from the following description of exemplary embodiments in FIG Connection with the claims and the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Mehrfachtrennschalters für eine Einphasenhochspannung, dessen Ständereinheit vier in Serie geschaltete Schaltereinheiten umfaßt;Fig. 1 is a front view of a multiple disconnector for a single-phase high voltage, the stator unit comprises four switch units connected in series;

Fig. 2 eine Sei tenansicht des Mehrfachtrennschalters gemäß Fig. 1;Fig. 2 is a Be tenansicht of the multiple disconnector according to FIG. 1;

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild der vier in Serie geschalteten Schaltereinheiten für den Aufbau gemäß Fig. 1;3 shows a basic circuit diagram of the four switch units connected in series for the structure according to FIG. 1;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1;FIG. 4 shows a section along the line IV-IV of FIG. 1; FIG.

Fig. 5 und 6 Teilschnitte durch eine als Druckgasschalter ausgebildete Schaltereinheit, wobei Fig. 5 die Schalter-5 and 6 are partial sections through a switch unit designed as a pressure gas switch, with FIG. 5 showing the switch

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einheit im geschlossenen Zustand und Fig. 6 die Schaltereinheit beim Öffnen zeigt;unit in the closed state and FIG. 6 shows the switch unit when it is opened;

Fig. 7 eine Teilansicht des Betätigungsmechanismus amFig. 7 is a partial view of the actuating mechanism on

oberen Ende des senkrecht stehenden Ständers und der von diesem Betätigungsmechanismus ausgehenden Betätigungsstange, wobei die dargestellte Position des Betätigungsmechanismus der geschlossenen T renn s ehalt er stellung entspricht;upper end of the upright stand and that of this operating mechanism Operating rod, the illustrated position of the operating mechanism being closed Separation maintenance corresponds to creation;

Fig. 8 eine Modifikation des Mehrfachtrennschalters gemäß8 shows a modification of the multiple disconnector according to

der Erfindung für eine Serienschaltung von drei Schaltereinheiten;of the invention for a series connection of three switch units;

Fig. 9 das Prinzipschaltbild des Mehrfachschalters gemäß9 shows the basic circuit diagram of the multiple switch according to

Fig. 8;Fig. 8;

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform eines Mehrfachschalters mit drei Schaltereinheiten in Serienschaltung.10 shows a further embodiment of a multiple switch with three switch units connected in series.

Der Mehrfachtrennschalter 1 für eine Einphasenhochspannung gemäß den Fig. 1 und 2 ist als Druckgasschalter mit vier Schaltereinheiten in Serienschaltung gemäß Fig. 3 aufgebaut. Die einzelnen Schaltereinheiten entsprechen in ihrem Aufbau vorzugsweise der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6.The multiple disconnector 1 for a single-phase high voltage according to FIGS. 1 and 2 is a compressed gas switch with four switch units constructed in series circuit according to FIG. 3. The construction of the individual switch units preferably corresponds to that of Embodiment according to FIGS. 4 to 6.

Dieser Mehrfachschalter 1 ist auf einen isolierenden und senkrecht stehenden Ständer 5 aufgebaut, der seinerseits aus rohrförmigen Isolatoren zusammengesetzt ist. Am oberen Ende trägt der Ständer 5 einen in einem Gehäuse 8 untergebrachten Betätigungsmechanismus, wie er in Fig. 7 im Detail dargestellt ist. DurchThis multiple switch 1 is on an insulating and perpendicular standing stand 5 built, which in turn is composed of tubular insulators. At the top the carries Stand 5 has an actuating mechanism accommodated in a housing 8, as shown in detail in FIG. 7. By

dasthe

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das Innere des Ständers verläuft eine Betätigungsstange 10, deren Hubbewegung über den Betätigungsmechanismus auf weitere Betätigungsstangen 13 übertragen wird, die unter einem vorgegebenen Winkel durch anschließende Ständerisolatoren 16 und 17 verlaufen.the interior of the stand is an actuating rod 10, the stroke movement of which is transferred to further actuating rods via the actuating mechanism 13 is transmitted, which at a predetermined angle by subsequent stator insulators 16 and 17 run.

Am Ende dieser Ständerisolatoren 16 und 17 schließen sich in V-förmiger Anordnung A und B Schaltereinheiten 19 bis 22 an. Jede dieser Schaltereinheiten enthält einen Druckgasschalter 3, wie er in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist.At the end of these stator insulators 16 and 17, A and B switch units 19 to 22 close in a V-shaped arrangement at. Each of these switch units contains a gas pressure switch 3, as shown in FIGS.

Ana äußeren Ende der Ständerisolatoren 16 und 17 ist jeweils ein weiteres Gehäuse 8A für einen Betätigungsmechanismus angebracht, der im wesentlichen in der in Fig. 7 dargestellten Weise aufgebaut sein kann. Dieser Betätigungsmechanismus ist jeweils mit den Betätigungsstangen 13 verbunden und bewirkt, daß die in den V-förmig angeordneten rohrförmigen Isolatoren 25, 26, 27 und 28 untergebrachten Druckgasschalter 3 im wesentlichen gleichzeitig betätigt werden.At the outer end of the stator insulators 16 and 17 is a further housing 8A for an actuating mechanism attached, essentially in that shown in FIG Way can be constructed. This actuating mechanism is connected to the actuating rods 13 and causes that the compressed gas switch housed in the V-shaped arranged tubular insulators 25, 26, 27 and 28 3 are operated essentially simultaneously.

Der elektrische Stromkreis wird gemäß Fig. 3 vom Leitungsanschluß Ll zum Leitungsanschluß L2 über die in Serie geschalteten Schaltereinheiten geführt.The electrical circuit is shown in FIG. 3 from the line connection Ll to the line connection L2 via the series-connected Switch units out.

In Fig. 4 ist eine Schaltereinheit imLängsschnitt dargestellt. Diese Schaltereinheit ist in einem rohrförmigen Isolator 25 untergebracht und als Druckgasschalter aufgebaut. Der rohrförmige Isolator ist in herkömmlicher Weise gasdicht verschlossen. In seinem Innern ist ein Kolben 30 stationär angeordnet, über welchem ein Kolbenzylinder 31 in Längsrichtung verschiebbar geführt ist.In Fig. 4, a switch unit is shown in longitudinal section. This switch unit is housed in a tubular insulator 25 and constructed as a compressed gas switch. The tubular The isolator is sealed gas-tight in a conventional manner. In its interior, a piston 30 is arranged stationary, over which a piston cylinder 31 is guided displaceably in the longitudinal direction.

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Durch Verschieben des Kolbenzylinders wird der Kompressionsraum 41 verkleinert und das darin befindliche Gas 42 komprimiert. Der Kolbenzylinder 31 trägt ferner den verschiebbaren Teil 34 des Trennkontaktes, der beim Öffnen des Trennschalters vom stationären Teil 35 abgezogen wird und dabei im Lastfall die Entstehung eines Schaltlichtbogens 37 bewirkt. Die eigentlichen Trennkontakte verlaufen axial durch eine Düse 40 aus einem Isoliermaterial, die ebenfalls zusammen mit dem Kolbenzylinder verschiebbar ist.By moving the piston cylinder, the compression space 41 is reduced and the gas 42 located therein is compressed. The piston cylinder 31 also carries the displaceable part 34 of the isolating contact, which when the isolating switch is opened from the stationary Part 35 is withdrawn and causes a switching arc 37 to occur in the load case. The actual isolating contacts run axially through a nozzle 40 made of an insulating material, which is also displaceable together with the piston cylinder.

Beim Eintauchen des Kolbens 30 in den Kolbenzylinder 31 während des Öffnungsvorgangs des Trennschalters wird das .im Kompressionsraum 41 befindliche Gas 32 komprimiert und strömt durch eine Gitteranordnung 43 sowie durch die Verengung 45 der Düse 40 aus. Dabei wird der Schaltlichtbogen 37 gelöscht. Bei einem Aufbau des Mehrfachtrennschalters gemäß den Fig. 1 und 2 sind vier derartige Druckgasschalter 3 in Serienschaltung vorgesehen, wobei diese Druckgasschalter räumlich in zwei V-förmigen Anordnungen A und B auf den Ständerisolatoren 16 und 17 aufgebaut sind.When the piston 30 plunges into the piston cylinder 31 during the opening process of the isolating switch, the gas 32 located in the compression chamber 41 is compressed and flows through a Grid arrangement 43 and through the constriction 45 of the nozzle 40. The switching arc 37 is thereby extinguished. At a Structure of the multiple disconnector according to FIGS. 1 and 2, four such compressed gas switches 3 are provided in series, These gas pressure switches are spatially constructed in two V-shaped arrangements A and B on the stator insulators 16 and 17 are.

Der Betätigungsmechanismus gemäß Fig. 7 umfaßt einen Winkelhebel 49, der an einer horizontal verlaufenden Welle 50 montiert ist sowie zwei Hebelarme 51 und 53 umfaßt. Jeder dieser Hebelarme ist an seinem freien Ende mit einer Hebelstange 55 bzw. 56 verbunden, die ihrerseits zu einem weiteren Winkelhebel 58 bzw. 59 führen. Diese Winkelhebel 58 bzw. 59 sind am unteren Ende der V-förmig verlaufenden Ständerisolatoren 16 und 17 drehbar montiert und übertragen die eingeleitete Schwenkbewegung in eine Längsbewegung der angeschlossenen Betätigungsstangen 13. Diese BetätigungsstangenThe actuating mechanism according to FIG. 7 comprises an angle lever 49 which is mounted on a horizontally extending shaft 50 and two lever arms 51 and 53 are included. Each of these lever arms is connected to a lever rod 55 at its free end and 56, which in turn lead to a further angle lever 58 and 59, respectively. These angle levers 58 and 59 are rotatably mounted at the lower end of the V-shaped stator insulators 16 and 17 and transmit the initiated pivoting movement in a longitudinal movement of the connected operating rods 13. These operating rods

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sind an ihrem anderen Ende innerhalb des Gehäuses 8A mit einem Betätigungsmechanismus verbunden, der im wesentlichen in derselben Weise wie der Betätigungsmechanismus gemäß Fig. aufgebaut sein kann. Von diesem Betätigungsmechanismus im Gehäuse 8A gehen Schaltstangen 62 und 63 aus, mit welchen die Kolbenzylinder 31 der einzelnen Druckgasschalter verschiebbar sind. Auf diese Weise können durch eine Längs verschiebung der Betätigungsstange 10 im senkrecht stehenden Ständer 5 über die Betätigungsstangen 13 und die Schaltstangen 62 bzw. 63 alle vier Druckgasschalter 3 gemäß FIg_x. 4 gleichzeitig geöffnet werden. Die Betätigungsstange 10 wird dabei von einem Antriebsmechanismus 70 gemäß Fig. 2 angetrieben, der sich auf Massepotential befindet.are connected at their other end within the housing 8A to an actuating mechanism which can be constructed essentially in the same way as the actuating mechanism according to FIG. From this actuating mechanism in the housing 8A, switching rods 62 and 63 go out, with which the piston cylinders 31 of the individual compressed gas switches can be displaced. In this manner, by a longitudinal displacement of the operating rod 10 in the vertical column 5 via the actuating rods 13 and the shift rods 62 and 63, all four gas blast switch 3 according to Fig _x. 4 can be opened at the same time. The actuating rod 10 is driven by a drive mechanism 70 according to FIG. 2, which is at ground potential.

Die einzelnen Druckgasschalter 3 eines Mehrfachtrennschalters sind elektrisch miteinander in Serie geschaltet, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Auf diese Weise erfolgt gleichzeitig eine Unterbrechung über vier Trennschalter. Wie aus Fig. 7 entnehmbar ist, sind die Wellen 65 und 66 außerhalb der gasdichten Ständerisolatoren 16 und 17 angeordnet und tragen im Innern des Aufbaus der Ständerisolatoren die Winkelhebel 67 und 68, welche mit den Betätigungsstangen 13 verbunden sind. Das Gehäuse SA des Betätigungsmechanismus am oberen Ende der Ständerisolatoren 16 und 17 kann innerhalb des gasdichten Aufbaus angeordnet sein, wobei die den Winkelhebel 49, 58 und 59 entsprechenden Winkelhebel innerhalb dieses gasdichten Gehäuses angeordnet sind.The individual compressed gas switches 3 of a multiple disconnector are electrically connected in series with one another, as shown in FIG. 3 emerges. In this way, there is a simultaneous interruption via four circuit breakers. As can be seen from FIG is, the shafts 65 and 66 are arranged outside of the gas-tight stator insulators 16 and 17 and carry inside the structure of the stator insulators, the angle levers 67 and 68, which are connected to the actuating rods 13. The housing SA the actuating mechanism at the upper end of the stator insulators 16 and 17 can be arranged within the gas-tight structure be, the angle levers 49, 58 and 59 corresponding to the angle lever arranged within this gas-tight housing are.

In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der Mehrfachtrennschalter nur drei Schalteinheiten, z.B. für eine geringere Nennspannung hat. Die Serienschaltung der drei Schalteinheiten geht aus Fig. 9 hervor, wobei8 and 9 is another embodiment of the invention in which the multiple disconnector has only three switching units, e.g. for a lower nominal voltage. The series connection of the three switching units is shown in Fig. 9, wherein

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der geschlossene Gasdruckschalter 3 durch zwei zueinander parallel verlaufende Linien mit einer dazu schräg verlaufenden Linie gekennzeichnet sind.the closed gas pressure switch 3 by two lines running parallel to one another with one running at an angle thereto Line are marked.

In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform eines Mehrfachtrennschalters mit drei Schalteinheiten dargestellt, wobei die zweite und dritte Schaltereinheit durch einen Leiterstab 91 miteinander verbunden sind.In Fig. 10 is another embodiment of a multiple circuit breaker shown with three switch units, the second and third switch units connected by a conductor bar 91 are connected.

In den Fig. 4 bis 6 sind Druckgasschalter 3 dargestellt, welche das zum Löschen des Schaltlichtbogens benötigte Druckgas selbst komprimieren. Unabhängig von dieser beispielsweisen Darstellung können auch andereSchaltereinheiten Verwendung finden, und zwar Vakuumschalter oder Ölschalter. Für den Ständeraufbau gemäß der Erfindung und der Betätigung dieser Trennschalter ist es unwesentlich, nach welchem Prinzip der Trennschalter ausgebildet ist. Insbesondere kann in Abhängigkeit von den Spannungs- und Stromanforderungen eine andere als die beschriebene Schalterart besser geeignet sein. Wesentlich ist lediglich, daß durch den Ständeraufbau und die Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung eine Vielzahl von Schaltereinheiten in Serie geschaltet und gleichzeitig betätigt werden können.4 to 6 show compressed gas switches 3, which themselves produce the compressed gas required to extinguish the switching arc compress. Independent of this exemplary illustration, other switch units can also be used, and although vacuum switch or oil switch. For the stand structure according to the invention and the operation of this circuit breaker it is irrelevant according to which principle the disconnector is designed. In particular, depending on the Voltage and current requirements, a different type of switch than the one described may be more suitable. Is essential only that through the stand structure and the actuating device according to the invention, a plurality of switch units can be connected in series and operated at the same time.

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Claims

Patent claims

Multiple disconnectors with a large number of switch units for a single-phase high voltage, characterized in that,

- That at the upper end of a vertical insulating stator (5) further stator insulators (16, 17) in V-shape Arrangement are attached,

- That the stator insulators (16, 17) in turn carry at least two switch units (3) in a V-shaped arrangement (A, B),

- That on the one hand the vertical stator (5) with the stator insulators (16, 17) and on the other hand these stator insulators (16, 17) are connected to the switch units (3) via operating mechanisms (10, 49, 55, 56, 58, 59, 13, 62, 63), and that the switch units (3) with the aid of the operating mechanisms can be opened at the same time.

2. Multiple disconnector according to claim 1, characterized in that

- That four switch units in series in the form of two adjacent ones V-shaped arrangements (A, B) are provided.

3. Multiple disconnector according to claim 1 or 2, characterized in that

- that the at the upper end of the vertical stand (5)

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the housing (8) provided to accommodate the actuating mechanism serves as a holder for the stator insulators (16, 17), and that the housings (8A) attached to the upper end of the stator insulators for the operating mechanisms of the switch devices serve as brackets for the V-shaped arrangement (A, B) of the switch units.

4. Multiple disconnector according to one of claims 1 to 3, characterized in that

- That the switch units consist of gas pressure switches.

5. Multiple disconnector according to one of claims 1 to 3, characterized in that

- That the actuating mechanism consists of an angle lever (49) consists of a lever arm with an actuating rod (10) and two further lever arms each with one Lever rod (55, 56) is connected, and that the lever rods (55, 56) each on a further angle lever (58, 59) act, on whose second lever arm a further actuating rod (13) is arranged.

6. Multiple disconnector according to claim 5, characterized in that

- That when using the actuating mechanism at the upper end of the stator insulators (16, 17) the second lever arm the angle lever (58, 59) is connected to the switching rod (62, 63) of the connected switch unit (3).

7. Multiple disconnector according to claim 5, characterized in that

- that the angle lever (49) and the lever rods (55, 56)

and

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and the first lever arm of the angle levers (58, 59) outside of the gas-tight sealed interior of the stator insulators (16, 17) are arranged, and

- that the external lever arm of the angle lever (58, 59) Gas-tight guided into the interior of the stator insulators via a shaft (65, 66) and with the respective inner lever arm the angle lever (58, 59) is connected.

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