DE2944563A1

DE2944563A1 - Hochspannungsleistungsschalter

Info

Publication number: DE2944563A1
Application number: DE19792944563
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. Birr Köppl; Adelbert Kleindöttingen Rappange; Stevan Dipl.-Ing. Windisch Stanic
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1979-10-12
Filing date: 1979-11-05
Publication date: 1981-04-23
Also published as: DE2944563C2; CH647616A5

Description

Hochspannungsleistungsschalter
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem derartigen, etwa aus der US-PS 3 763 340 bekannten Schalter wird die aus dem elektrischen Widerstand und der Hilfsschaltstelle bestehende Reihenschaltung im Verlauf der Einschaltbewegung zeitlich vor dem Schliessen der Hauptschaltstelle wirksam. Unmittelbar nach dem Schliessen der Hauptschaltstelle wird der Widerstand durch Oeffnen der Hilfsschaltstelle aus der Reihenschaltung herausgenommen. Dies wird durch eine in Ausschaltrichtung der Hilfsschaltstelle wirkende Feder sowie durch eine zwischen der Hilfsschaltstelle und der Antriebswelle kraftschlüssige Verbindung, welche in Abhängigkeit von der Stellung der Antriebswelle lösbar ist, bewirkt. Montage und Wartung dieses Schalters sind aber ziemlich aufwendig, da Haupt- und Hilfsschaltstelle über eine gemeinsame Antriebswelle miteinander gekoppelt sind. So kann beim bekannten Schalter allfällig in den Kammern der Haupt-und der Hilfsschaltstelle befindliches Isoliergas erst nach Beendigung der Montage eingefüllt werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Hochspannungsleistungsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der die Nachteile bekannter Schalter nicht aufweist und der am Montageort aufgestellt werden kann, ohne nachträglich noch Isoliergas in die Haupt- bzw. Hilfsschaltkammer einfüllen zu müssen.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemässe Schalter kann daher in einfacher Weise und ohne Entfernen und Erneuern des Isoliergases am Montageort zusammengebaut und gewartet werden. Hierbei erweistVsich als besonderer Vorteil, dass eine sich schon in der Schaltanlage befindliche Hauptschaltstelle auch nachträglich und ohne irgenzeinen Eingriff in das Innere der Hauptschaltkammer vornehmen zu müssen mit einer Hilfsschaltstelle gekoppelt werden kann.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So zeichnet sich der erfindungsgemässe Hochspannungsleistungsschalter gemäss Patentanspruch 2 dadurch aus, dass die beiden Wellenteile und die sie kraftschlüssig verbindende Kupplung in einem schützenden Gehäuse untergebracht sind, welches bei geeigneter Ausgestaltung der Kupplung darüberhinaus aber auch eine einfache Montage des Leistungsschalters ermöglicht. Wird der erfindungsgemässe Schalter nach Patentanspruch 3 gestaltet, so wirkt das Zwischengehäuse gleichzeitig als Speicher für allfällig aus der Haupt- oder Hilfsschaltkammer austretendes Isoliergas.
Da das Volumen des Zwischengehäuses verglichen mit dem Volumen der Haupt- und der Hilfsschaltkammer gering ist, wird dadurch ein starkes Absinken des Isoliergasdruckes in der Haupt- bzw. Hilfsschaltkammer vermieden. Eine Ausbildung des erfindungsgemässen Schalters gemäss Patentanspruch 4 ist mit konstruktiv einfachen Mitteln durchzuführen, wohingegen der gemäss Patentanspruch 5 gekennzeichnete Schalter den Vorteil aufweist, dass die Wellenteile unter verschiedenen Winkeln zueinander angeordnet werden können, und dass durch geeignete Wahl des Uebersetzungsverhältnisses der Zahnräder die Winkelgeschwindigkeit der beiden Wellenteile und damit die Kontakttrenngeschwindigkeiten der Haupt- und der Hilfsschaltstelle relativ zueinander eingestellt werden können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht wiedergegeben. Hierbei beziehen sich in allen Figuren gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile.
Es zeigt Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung des erfindungsgemässen Hochspannungsleistungsschalter, Fig. 2 eine Aufsicht auf den erfindungsgemässen Hochspannungsleistungsschalter im Bereich der Antriebswelle nach Entfernen der dem Betrachter zugewandten Teile der Gehäusewände des Schalters, Fig. 3 eine Aufsicht auf die Hauptschaltkammer des erfindungsgemässen Hochspannungsleistungsschalters im Bereich der Antriebswelle nach Entfernen eines Teiles der dem Betrachter zugewandten Kammerwand, und Fig. 4 eine Aufsicht auf den erfindungsgemässen Hochspannungsleistungsschalter nach Entfernen der dem Betrachter zugewandten Gehäusewandteile der Haupt- und Hilfsschalt kammer.
In Fig. 1 ist zwischen einem nicht näher bezeichneten Hochspannungsanschluss und einem Umlenkhebel 5 eine in einer Hauptschaltkammer 9 angeordnete Hauptschaltstrecke, deren beweglicher Kontakt 15 über den Umlenkhebel 5 kraftschlüssig mit einem ersten Teil 8a einer Antriebswelle gekoppelt ist, dargestellt. Parallel zur Hauptschaltstrecke ist eine Reihenschaltung vorgesehen, welche einen elektrischen Widerstand 10 und eine in einer Hilfsschaltkammer 13 untergebrachte Hilfsschaltstelle aufweist. Der bewegliche Kontakt 16 der Hilfsschaltstelle ist über einen Kurbelarm 2 kraftschlüssig mit einem zweiten Teil 8b der Antriebswelle gekoppelt. Die beiden Teile 8a bzw. 8b der Antriebswelle werden in Drehlagern la, lb, 4a, 4b gehalten und sind über eine Kupplung 3 kraftschlüssig miteinander verbunden. Am Umlenkhebel 5 greift eine Schaltstange 7 eines Antriebs 6 kraftschlüssig an.
In Fig. 2 sind die Einzelheiten des erfindungsgemässen Hochspannungsleistungsschalters im Bereich der Antriebswelle dargestellt. Hierbei bezeichnet 11 ein mit Flanschen lla, llb versehenes Gehäuse. Dieses Gehäuse ist unter Zwischenlage von Dichtungen 14a und 14b an die Haupt- und die Hilfsschaltkammer 9, 13 angeflanscht und enthält die Kupplung 3.
Der eine Wellenteil 8a ist in der Hauptschaltkammer 9 mit dem nicht dargestellten Antrieb und dem Umlenkhebel 5 kraftschlüssig gekoppelt, während der andere Wellenteil 8b in der Hilfsschaltkammer 13 mit dem Kurbelarm 2 verbunden ist. Die Wellenteile 8a bzw. 8b sind ausserdem an ihren innerhalb der Schaltkammern 9 bzw. 13 befindlichen Enden in den Drehlagern 4a und 4b bzw. la und lb gehaltert, wobei die Lager 4b und lb als Drehdichtung ausgebildet sind und die Wellenteile 8a und 8b aus den isoliergasgefüllten Schaltkammern 9 und 13 herausführen. Die ausserhalb der Schaltkammern 9 und 13 befindlichen Enden der Wellenteile 8a und 8b sind derart ausgebildet, dass durch das Anflanschen des Gehäuses 11 an die Schaltkammern 9, 13 die kraftschlüssige Verbindung der beiden Wellenteile erfolgt.
Beide Wellenteile können an den besagten Enden mit über den Wellenumfang verteilten Keilen versehen sein, welche sich in Richtung der Drehachse der Wellenteile 8a, 8b erstrecken (Keilwellenprofil). Die kraftschlüssige Kopplung der beiden Wellenteile erfolgt dann durch Aufstecken eines Hohlzylinderteils, dessen Innenmantelfläche ein negatives Keilwellenprofil aufweist, auf die beiden Wellenenden.
Beide Wellenteile können an den zu verkuppelnden Enden aber auch Kegelzahnräder aufweisen. Hierdurch wird ebenso wie bei einem Keilwellenprofil beim Anflanschen des Gehäuses 11 an die Schaltkammern 9, 13 eine kraftschlüssige Verbindung der beiden Wellenteile 8a, 8b erreicht, jedoch hat diese Kupplung den Vorteil, dass die Wellenteile und damit auch die Schalterkammern 9 und 13 unter verschiedenen Winkeln zueinander angeordnet werden können, und dass durch geeignete Wahl des Uebersetzungsverhältnisses der Zahnräder die Winkelgeschwindigkeit der beiden Wellenteile 8a und 8b und damit die Antriebsgeschwindigkeit der beweglichen Kontakte 15, 16 der Haupt- und der Hilfsschaltstelle in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen können, wodurch beim Einschal- ten vor dem Schliessen der Hauptschaltstelle zunächst die Hilfsschaltstelle geschlossen wird.
Da das Gehäuse 11 mittels Dichtungsringen 14a, 14b an die Schaltkammern 9, 13 angeflanscht ist, kann das Innere des Gehäuses gegebenenfalls als Speicherraum für allfällig aus den Schaltkammern 9, 13 etwa über die Drehdichtung lb, 4b austretendes Isoliergas dienen.
In Fig. 3 ist die Hauptschaltkammer des erfindungsgemässen Hochspannungsleistungsschalters ohne Zwischengehäuse 11 und ohne Hilfsschaltkammer 13 dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, dass die Hilfsschaltkammer 13 mit einfachen Mitteln und ohne Eingriff in das Innere der Hauptschaltkammer 9, gegebenenfalls sogar auch noch nachträglich, d.h. nach erfolgter Inbetriebnahme der Hauptschaltstelle, angebaut werden kann, da vor dem Anflanschen des Zwischengehäuses 11 lediglich eine Verschlusskappe 12 entfernt werden muss.
Aus dem in Fig. 4 angegebenen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Hochspannungsleistungsschalters sind die verglichen mit den Abmessungen des Zwischengehäuses 11 grossen Volumina der Haupt- 9 und der Hilfsschaltkammern 13 verdeutlicht.

Claims

Patentansprüche 1. Hochspannungsleistungsschalter mit mindestens einer in einer Hauptschaltkammer angeordneten Hauptschaltstelle und mit mindestens einer in einer Hilfsschaltkammer angeordneten Hilfsschaltstelle sowie mit einem elektrischen Widerstand, wobei die Hauptschaltstelle zu einer Reihenschaltung aus dem Widerstand und der Hilfsschaltstelle parallel liegt, und wobei die beweglichen Kontakte der Haupt- und der Hilfsschaltstelle mit einer gemeinsamen Antriebswelle gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle voneinander trennbare Wellenteile (8a, 8b) enthält, welche über eine ausserhalb der Haupt-(9) und der Hilfsschaltkammer (13) angebrachte Kupplung (3) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
2. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (3) in einem Gehäuse (11) untergebracht ist, welche zwei Flansche (lla, llb) aufweist, von denen ein erster (lla) an die Hauptschaltkammer (9) und ein zweiter (llb) an die Hilfsschaltkammer (13) angeflanscht ist, und dass die Kupplung (3) derart beschaffen ist, dass durch das Anflanschen des Gehäuses (11) an die Schaltkammern (9, 13) die kraftschlüssige Verbindung der beiden Wellenteile (8a, 8b) erfolgt.
3. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Flanschen (lla, leib) des Gehäuses (11) und der Haupt- (9) und-der Hilfsschaltkammer (13) Dichtungen (14a, 14b) vorgesehen sind.
4. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verkuppelnden Enden der beiden Wellenteile (8a, 8b) mit über den Wellenumfang verteilten- Keilen versehen sind, welche sich in Richtung der Drehachse der Wellenteile (8a, 8b) erstrecken, und dass die kraftschlüssige Verbindung der beiden Wellenteile (8a, 8b) durch ein auf die Wellenenden gestecktes Hohlzylinderteil bewirkt wird, welches auf der Mantelinnenfläche ein zu den Wellenenden negatives Profil aufweist.
5. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verkuppelnden Enden der beiden Wellenteile (8a, 8b) mit Kegelzahnrädern versehen sind.