DE3105962A1

DE3105962A1 - Dreiphasen-trennschalter in kombinationsbauweise

Info

Publication number: DE3105962A1
Application number: DE19813105962
Authority: DE
Inventors: Tuneo Kishi; Takeshi Hitachiota Takahashi; Yasuhide Takeda; Toru Hitachi Tsubaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1981-02-18
Publication date: 1981-11-26
Also published as: FR2476382B1; DE3105962C2; FR2476382A1; US4417111A; JPS56118224A; JPS6226526B2

Description

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBIN3HAUS FINCK

-7-Besch reibung

Die Erfindung betrifft einen Dreiphasen-Trennschalter ,in Kombinationsbauweise mit Unterbrechungseinheiten für einen Dreiphasen-Wechselstrom, die luftdicht abgeschlossen in einem einzigen Gehäuse angeordnet sind, und insbesondere eine Betätigungseinrichtung für einen solchen Trennschalter.

Ein Dreiphasen-Trennschalter der Kombinationsbauweise ist gewöhnlich so konstruiert, daß die in einem gemeinsamen luftdicht abgeschlossenen Gehäuse enthaltenen Unterbrechereinheiten für die drei Phasen durch eine einzige Betätigungseinrichtung betätigt werden (US-PS 38 57 006).

Bei herkömmlichen Trennschaltern dieser Art werden die Unterbrechereinheiten für die drei Phasen zusammen betätigt, um die drei Phasen im Falle einer Störung, beispielsweise eines Blitzschlags in eine der drei Phasen, zusammen abzuschalten, wobei die Abschaltung innerhalb eines kurzen Zeitraums wieder aufgehoben werden kann. Alle konventionellen Dreiphasen-Kombinationstrennschalter, wie sie bisher entwickelt wurden, sind von dieser Bauweise.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Dreiphasen-Trennschalter der Kombinationsbauweise zu schaffen, bei dem eine vorgegebene Phase unabhängig von den anderen Phasen abgeschaltet werden kann. Weiterhin soll durch Reduzierung des Volumens des gemeinsamen, die Unterbrechereinheiten für die drei Phasen enthaltenden Gehäuses das isolierende Medium leicht wiedergewonnen und erneut in das gemeinsame Gehäuse vor und nach einer Inspektion der Unterbrechereinheiten eingefüllt werden können. Außerdem sollen Wartung und Inspektion der Betätigungseinrichtung erleichtert werden.

Diese Aufgabe wird durch einen Dreiphasen-Trennschalter der

T30048/0699

Kombinationsbauweise gelöst, der ein gemeinsames Gehäuse, eine Betätigungseinrichtung oder eine Antriebseinrichtung für die drei Phasen, die in der Lage ist, die Unterbrechereinheiten für die drei Phasen unabhängig voneinander zu betätigen, und einen Leistungsübertragungsbetätigungsmechanismus aufweisen, der die beweglichen Kontakte der jeweiligen Unterbrechereinheiten mit der Betätigungseinrichtung über entsprechende Drehwellen verbindet, die parallel zueinander angeordnet und durch Rotationsdichtungen an der Wand des Gehäuses drehbar so gehalten sind, daß die Unterbrechereinheiten teilweise innerhalb des gemeinsamen Gehäuses und teilweise außerhalb des Gehäuses angeordnet sind.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trennschalters sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einem Längsschnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dreiphasen-Trennschalters in Kombinationsbauweise,

Fig. 2 perspektivisch teilweise aufgebrochen die wesentlichen Teile des Trennschalters von Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie ΙΙΪ-ΙΙΙ von Fig. 1,

Fig. 4 perspektivisch ein Antriebssystem des Trennschalters von Fig. 1,

Fig. 5 eine Einzelheit der Anordnung von Fig. 4 und

Fig. 6 im Schnitt eine Anordnung zum luftdicht abgeschlossenen Halten eines Drehteils der Vorrichtung .

130048/0699

In Fig. 1 ist ein Trennschalter in vertikaler Bauweise gezeigt, der hauptsächlich als eine gasisolierte Schalteinrichtung benutzt wird.

In einem gemeinsamen Gehäuse 1, das mit einem isolierenden Löschmedium, wie SFg-Gas, gefüllt ist, sind für die drei Phasen ünterbrechereinheiten 2U, 2V und 2W so angeordnet, daß sie an den drei Ecken eines gleichseitigen Dreiecks positioniert sind, wenn man auf die Anordnung von Fig. 1 von oben draufsieht. Jede der ünterbrechereinheiten ist in bekannter Weise als Puffer gebaut und hat einen ortsfesten Kontakt 3 und einen beweglichen Kontakt 4. Für das öffnen des beweglichen Kontakts 4 wird ein Kompressor betätigt, wodurch ein komprimiertes isolierendes Löschmedium erzeugt wird, das gegen den zwischen den Kontakten gebildeten Lichtbogen geblasen wird, wenn diese voneinander getrennt werden, wodurch der Lichtbogen gelöscht wird. Das gemeinsame Gehäuse 1, welches zylindrisch ausgebildet und vertikal angeordnet ist, hat Rohrabzweigungen 1a und 1b im Bereich der axialen Enden, die im Normalfall mit einem isolierenden Distanzstück abgedichtet sind. Die Klemmen der Unterbrechereinheiten sind mit Leitern 5 und 6 in den Rohrabzweigungen 1a bzw. 1b über Kollektoren 30 verbunden. Die Unterbrechereinheit jeder Phase wird durch einen isolierenden Tragzylinder 7 gehalten, der an einer Bodenplatte 31 befestigt ist, welche die untere öffnung des gemeinsamen Gehäuses 1 abdichtet. Das obere Ende einer isolierten Betätigungsstange 8, die in dem isolierenden Tragzylinder 7 angeordnet ist, ist mit dem beweglichen Kontakt 4 verbunden, während das untere Ende der isolierten Betätigungsstange 8 aus dem gemeinsamen Gehäuse 1 herausgeführt ist.

In der perspektivischen Ansicht von Fig. 2 sind die Anschlüsse an den unteren Enden der isolierten Betätigungsstangen 8U, 8V und 8W gezeigt.

Ein unter der Bodenplatte 31 des gemeinsamen Gehäuses 1 angeordnetes Betätigungsmechanismusgehäuse 9 hat eine Trennwand 9a zum

1 300Λ8/0699

Trennen des Gasraums im gemeinsamen Gehäuse 1 von der Atmosphäre. Die Trennwand 9a trägt drei Drehwellen 10U, 10V und 10W, und zwar drehbar und luftdicht abgeschlossen mittels'einer hermetisch abschließenden Drehhalteeinrichtung 27. Ein^Beispiel für eine solche hermetisch abschließende Drehhaiteeinrichtung 27 ist in Fig. 6 gezeigt. Mit der Trennwand 9a des Betätigungsmechanismusgehäuses 9 ist in einem Stück ein Behälter 38 verbunden, in welchem ein Halter 39 angeordnet ist. Der Behälter ist aus einem Stahlmaterial, der Halter 38 aus einem Material wie Lagerbronze hergestellt. Zwischen dem Behälter 38 und dem Halter 39 ist eine Dichtung 40 angeordnet, um eine hermetische Abdichtung zu gewährleisten. Der Halter 39 hat eine im wesentlichen zylindrische Form, innerhalb der eine Drehwelle 10U drehbar angeordnet ist. Die Gleitfläche zwischen dem Halter 39 und der Welle 10U wird durch die Dichtung 41 luftdicht abgeschlossen gehalten. Für jede Drehwelle ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, wenigstens eine luftdicht abschließende drehbare Halteeinrichtung 27 vorgesehen. Jede der Drehwellen ist mechanisch durch ein Verstärkungsteil 32 über ein Lager abgestützt.

Die drei Drehwellen sind im wesentlichen in der gleichen Ebene angeordnet. Die Drehwellen 10U und 10V sind fluchtend im wesentlichen auf der gleichen Achse angeordnet, während die andere Drehwelle 10W auf einer anderen, dazu parallelen Achse angeordnet ist. An den drei Wellen sind innerhalb der Trennwand 9a Hebel 11U, 11V und 11W befestigt und mit isolierten Betätigungsstangen SU, 8V bzw. 8W gekoppelt. Ein Ende einer jeden Drehwelle ist aus der Trennwand 9a herausgeführt und mit einer Betätigungseinrichtung verbunden, welche einen Schaltungsöffnungsmechanismus und einen Schaltungsschließmechanismus aufweist.

Auf diese Weise ist ein Schaltsystem in der Atmosphäre getrennt von dem Gasraum in dem gemeinsamen Gehäuse 1 angeordnet. Deshalb kann die Inspektion und Wartung des Systems durchgeführt werden, während das gemeinsame Gehäuse 1 mit Gas gefüllt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Schaltungsschließ-

130048/0699

mechanismus, beispielsweise eine Einrückfeder, an einem Fortsatz des unteren Endes der isolierten Betätigungsstange angeordnet werden, obwohl diese Anordnung es erforderlich macht, daß der schließende Schaltmechanismus in einem mit Gas gefüllten Raum angeordnet ist, der mit dem gemeinsamen Gehäuse 1 in Verbindung steht. Dies hätte zur Folge, daß die zu gewinnende Gasmenge vor der weiteren Inspektion der Unterbrechereinheiten steigt, wodurch die für die Arbeit erforderliche Zeit erhöht würde. Bei der zuerst genannten Ausführungsform sind jedoch die Drehwellen für die drei Phasen im wesentlichen in der gleichen Ebene angeordnet, während ein hermetischer Zustand zwischen einem Teil einer jeden Drehwelle und der Trennwand 9a aufrechterhalten wird, was zur Folge hat, daß die Höhe des Betätigungsmechanismusgehauses 9, die mit Gas gefüllt ist, sowie die des gemeinsamen Gehäuses 1 verringert werden kann, wodurch auch das eingefüllte Gasvolumen reduziert wird.

Ein weiterer Vorteil dieser Bauweise besteht darin, daß die Drehwellen für die drei Phasen parallel zueinander angeordnet sind. Die einfachste Konstruktion bestände darin, die Drehwellen für die drei Phasen im wesentlichen in Form eines Kanalabschnitts wie oben erläutert mit zwei parallelen Wellen und einer dazu senkrechten Welle anzuordnen. Diese Bauweise würde es ermöglichen, daß die Dreiphasen-Betätigungseinrichtungen an den drei Seiten des Betätigungsmechanismusgehäuses 9 angeordnet werden könnten, wodurch für die drei Phasen die gleiche Bauweise erreicht würde. Diese Konstruktion ist jedoch insgesamt hinsichtlich Wartung und Inspektion der Betätigungseinrichtungen unzweckmäßig und würde den Gastrennschalter sehr voluminös machen. Deshalb wird die in Fig. 1 gezeigte Bauweise benutzt, in welcher die Betätigungseinrichtungen für die drei Phasen in einer gemeinsamen Steuerzelle 33 angeordnet sind.

Anhand von Fig. 3 wird im einzelnen die Verbindung zwischen den äußeren Hebeln 12 und den Drehwellen 10 für die jeweiligen Phasen erläutert. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, sind

130048/0699

die Unterbrechereinheiten 2 für die drei Phasen so angeordnet, daß sie sich an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks befinden, dessen Basis auf der Rohrabzweigungsseite des Leiters 5 liegt. Die Drehwellen 10 für die jeweiligen Phasen sind auf Achsen senkrecht zur Achse des Leiters 5 angeordnet. Die Drehwellen 1OU und 1OV für die Phasen U und V sind auf der gleichen Achse vorgesehen, während die Drehwelle 10W für die Phase W sich auf einer anderen dazu parallelen Achse befindet. Die äußeren Hebel 12 für die jeweiligen Phasen und die Drehwellen 10 für die jeweiligen Phasen sind miteinander in der in Fig. 2 gezeigten Weise verbunden.

Die äußeren Hebel 12U und 12V sind auf einander gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Drehwellen 10U und 10V angeordnet. Dies ist, wie später erläutert wird, für die Anordnung der Dreiphasen-Betätigungseinrichtungen günstig. Der äußere Hebel 12W befindet sich andererseits gerade am Mittelpunkt zwischen den äußeren Hebels 12U und 12V bezüglich der Anordnung der Betätigungseinrichtungen. Die betrachtete Ausführungsform erfüllt diese Anforderung, wie noch erläutert wird.

Anhand des Aufbaus von Fig. 2 wird die Kupplung bzw. Verbindung zwischen den Hebeln 10U und 10V der Phase U bzw. V auf der gleichen Achse erläutert. Die Drehwellen 10U und 10V sind mit dem Schaltantriebsmechanismus außerhalb der Kupplungen mit den isolierten Beätigungsstangen 8U bzw. 8V für die Unterbrechereinheiten verbunden, d.h. auf den gegenüberliegenden Enden der Drehwellen. Aus diesem Grund ergibt sich hinsichtlich der Verbindung zwischen den Unterbrechereinheiten und den Drehwellen kein Problem, wenn die Unterbrechereinheiten in den isolierenden Zylindern 33 in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind, um in bekannter Weise den Isolierabstand zwischen den beiden Phasen zu verkürzen. Der Schaltantriebsmechanisraus kann verschiedene Bauweisen haben. Dadurch, daß der Anschluß an die Drehwellen außerhalb des Betätigungsmechanismusgehäuses liegt, ergibt sich ein größerer Spielraum für die Bestimmung der Größe des Betätigungsmechanismus .

130048/0699

Die äußeren Hebel 12U, 12V und 12W sind an den Enden der Drehwellen 1OU, 10V bzw. 10W außerhalb der Trennwand 9a befestigt. Mit diesen äußeren Hebeln ist der Schalt antriebsmechanismus verbunden. Einzelheiten dieser Konstruktion werden anhand von Fig. 4 erläutert.

Wie erwähnt, sind die Betätigungseinrichtungen für die drei Phasen alle auf der Seite des gemeinsamen Gehäuses 1 angeordnet, die näher an dem Gang für die Bedienungsperson liegt. Diese Betätigungsmechanismen sind als öffnungstreibmechanismen 15U, 15V und 15W gezeigt. Sie können jedoch auch als Öffnungs-Schließtreibmechanismen gebaut sein. Die beweglichen Kolben 16U und 16V der öffnungstreibmechanismen 15U bzw. 15V sind mit den jeweiligen Enden der Stangen 17U und 17V verbunden. Die anderen Enden der Stangen 17U und 18V sind mit den jeweiligen Enden der L-förmigen äußeren Hebel 12U bzw. 12V verbunden. Wenn die Phase W genauso wie die anderen beiden Phasen gebaut wäre, würde der öffnungstreibmechanismus für die drei Phasen in unerwünschter Weise fluchtend ausgerichtet sein, wodurch die Breite der Betätigungseinrichtung vergrößert würde. Um die geeignete Breite für die Betätigungseinrichtung der Phase W aufrecht zu erhalten, wird eine zweite Drehwelle 18 unter der Drehwelle 10W parallel dazu vorgesehen. Der Hebel 19 an der zweiten Drehwelle 18 ist mit dem Hebel 12W über eine Stange 20 verbunden. Zusätzlich ist ein L-förmiger Hebel 21 vorhanden, der im wesentlichen die gleiche Funktion wie die äußeren Hebel 12U und 12V für die Phasen U bzw. V hat. Die beiden Drehwellen 10W und 18 sind so gebaut, daß die isolierte Betätigungsstange 8W und der L-förmige Hebel 21 in der gleichen vertikalen Ebene angeordnet sind. Das andere Ende des L-förmigen Hebels 21 ist mit einem Ende der Stange 17W verbunden, deren anderes Ende mit dem beweglichen Kolben 16W des öffnungstreibmechanismus 15W verbunden ist.

Auf diese Weise sind die öffnungstreibmechanismen für die drei Phasen mit den beweglichen Kolben 16U, 16V und 16W an den Ecken eines auf dem Kopf stehenden Dreiecks angeordnet, wodurch Breite und Höhe

130048/0699

reduziert werden. Durch diese Konzentrierung der Betätigungsmechanismen für die drei Phasen ergibt sich hinsichtlich der ■ Wartung und Inspektion ein großer Vorteil. Als Öffnungstreibmechanismus kann ein bekannter Mechanismus verwendet werden (US-PS 39 43 777), bei welchem eine luftgefüllte Kammer 35 mit einem beweglichen Kolben 16U und einem festgelegten Zylinder 34 mit einer Luft-Hochdruckquelle HP über ein Dreiwegeventilelement 36 in Verbindung steht. Wenn die Unterbrechereinheiten geschlossen sind, wird die mit Luft gefüllte Kammer 35 zur Atmosphäre LP geöffnet. Ansprechend auf einen Öffnungsbefehl wird das Dreiwegeventilelement 36 betätigt, wodurch die mit Luft gefüllte Kammer 35 in Verbindung mit der Luft-Hochdruckquelle HP gelangt. Dies hat zur Folge, daß der Hochdruck der Luft, die in die mit Luft gefüllte Kammer 35 geströmt ist, den beweglichen Kolben 16U antreibt, wodurch die zugehörige Unterbrechereinheit geöffnet wird.

Das andere Ende der L-förmigen Dreiphasen-Hebel 12U, 12V und 21 ist mit Einrückfedereinrichtungen 22U, 22V bzw. 22W als Schaltungsschließ-Treibmechanismus verbunden. Die Treibmechanismen für das öffnen und Schließen der Schaltung stehen so zueinander in Beziehung, daß die Einrückfeder durch die Betätigung des Öffnungstreibmechanismus durch Druckluft, wie sie als Treibmedium verwendet wird, aktiviert wird, wobei bei der Freigabe des Öffnungstreibmechanismus aus der Haltestellung die Schaltung durch die Rückstellkraft der Einrückfeder geschlossen wird.

Weiterhin sind Hebelpaare 23U, 23V und 23W an den Seiten der L-förmigen Hebel 12U, 12V und 21 der Drehwellen 10 der jeweiligen Phasen befestigt. Die Hebel 23 und 24 für die jeweiligen Phasen sind mit beweglichen Kolben 26U, 26V und 26W der Dämpfungseinrichtungen 25U, 25V bzw. 25W verbunden, so daß die beweglichen Kolben 16 und 26 für die jeweiligen Phasen' im wesentlichen auf der gleichen Achse angetrieben werden. Die Verbindung der Hebel 23 für die jeweiligen Phasen wird anhand von Fig. 5 er-

130048/0699

läutert, welche die Verbindung für die U-Phase darstellt.

Die äußeren Hebel 12U sind dazwischen mit einem Paar von Hebeln 23U versehen und jeweils mit Verbindungsgliedern 27U verbunden. Der Abstand zwischen den Verbindungsgliedern 27U und ihre axiale Länge werden so bestimmt, daß die Stange 28U, welche ein Ende der Einrückfeder 22U mit dem äußeren Hebel 12ü verbindet, zwischen den Verbindungsgliedern 27U entsprechend der Drehung der Drehwelle 1OU frei beweglich ist. Die anderen Enden der Verbindungsglieder 27ü sind miteinander über eine dazwischen vorgesehene Kolbenstange 29U verbunden. Bei dieser Bauweise wird die Öffnungsvorspannung von dem Öffnungstreibmechanismus 15U teilweise auf den Dämpfer 25U und teilweise auf die Einrückfeder bzw. Einkupplungsfeder 22U in den zueinander fluchtenden Richtungen übertragen. Die Schließvorspannung von der Einrückfeder 22U wird ebenfalls sowohl auf den öffnungstreibmechanismus 15U als auch auf den Dämpfer 25U in zueinander fluchtenden Richtungen übertragen. Wenn die Positionen des äußeren Hebels 12U und des Hebels 25U umgekehrt sind, können das Verbindungglied 27U und die Stange 28U untereinander ausgetauscht werden. Der genannte Vorteil wird dadurch erreicht, daß die Stange 17U und die Kolbenstange 29U auf im wesentlichen der gleichen Achse angeordnet sind.

Wie aus der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform zu ersehen ist, können die Breite und die Höhe der Dreiphasen-Betätigungseinrichtungen mit den beweglichen Kolben 16, wobei der Öffnungstreibmechanismus bei der gezeigten Ausführungsform dargestellt ist, dadurch verringert werden, daß sie an den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind. Aus diesem Grund sind die Kolben 16 für die jeweiligen Phasen mit den Stangen 17 parallel zueinander in einer im wesentlichen horizontalen Ebene verbunden. Die Enden der Stangen 17 sind mit den Drehwellen 10 der jeweiligen Phasen verbunden. Die Drehwellen 10 für die jeweiligen Phasen verlaufen rechtwinklig zu den Stangen 17 und sind auf einer im wesentlichen horizontalen Achse angeordnet, so daß die Stangen 17 und

130048/0699

insbesondere die Stangen 17ü und 17V mit den Drehwellen 1OU bzw. 10V nur durch Ändern der axialen Länge der Drehwellen verbunden werden können, wodurch die Konstruktion stark vereinfacht wird. Für die Verbindung der Phase W einschließlich der Stange 17W kann die Drehwelle 18 direkt mit dem Hebel 11W verbunden werden, zu dem die isolierte Betätigungsstange 8W mit größerer axialer Länge verlängert ist, wenn das Betätigungsmechanismusgehäuse 9 hinsichtlich des Volumens vergrößert werden und komplizierter gebaut werden kann. Wenn jedoch die beiden Drehwellen 10W und 18 ein Höhenanderungssystem bilden, können die isolierten Betätigungsstangen 8 für die drei Phasen zueinander identisch ausgeführt werden. Wenn die Kolben 16 an den Ecken eines auf dem Kopf stehenden Dreiecks bei der Anordnung der Dreiphasen-Betätigungseinrichtungen vorgesehen werden, kann das Höhenanderungssystem zu einer einfachen Konstruktion vereinheitlicht werden.

Die auf diese Weise gebauten Betätigungsexnrichtungen sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist, angeordnet. Das gemeinsame Gehäuse 1, das sich vertikal erstreckt, ist durch den Träger 37 an der Haltefläche befestigt. Die Schließtreibmechanismen 23 für die drei Phasen sind in dem Raum unter dem Träger angeordnet. Die Dämpfer 26 und die Öffnungstreibmechanismen für die drei Phasen befinden sich auf den Achsen parallel zu den Leitern 5 bzw. 6. Wenn die gesamte Vorrichtung mit einer Platte durch Verwendung des Trägers abgedeckt ist, wird das Freiliegen des Schließtreibmechanismus 22 und des Dämpfers 26 unterbunden.

Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann die Betätigungseinrichtung die Form einer pneumatischen Betätigungseinrichtung, einer hydraulischen Betätigungseinrichtung, einer Federbetätigungseinrichtung oder die Form einer Kombination davon haben. Außerdem können wenigstens zwei der drei Einheiten ~ Öffnungstreibmechanismus, Schließtreibmechanismus und Dämpfer - zu einer einzigen Einrichtung kombiniert wer-

130048/0699

den. Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform kann weiterhin so modifiziert werden, daß die Drehwelle 10W mit der Drehwelle 1OU ausgetauscht wird.

130048/0699

Claims

PATENTANWÄLTE

SCHIFF v. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPl.ATZ 2 4 3, MOMCHLN 9O _ .

POSTADRESSE: POSTFACH QS O1 6O, D-aOOO MÖNCHEN 9Ö *3 j U ü \3 O 2»

ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

" KARL LUDWlQ SCHIFF (1ββ4-1Ο7Β)

OIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER

DIPL. INO. PETER STREHL

DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF

DIPL. INQ. DIETER EBEHNOHAU3

DR. INQ. DIETER FINCK

TEWSPON(OaS)ASSOBA

HITACHI, LTD. telex e-aaoee AURO ο

teleqramme auromarcpat München

Tokio, Japan „ _ , _ΛηηΛ -c-s /τ>4

* 18. Februar 1981 Fi/Ri

DEA-14855

Dreiphasen-Trennschalter in Kombinationsbauweise

Patentansprüche

.J Dreiphasen-Trennschalter in Kombinationsbauweise, gekennzeichnet durch ein gemeinsames hermetisches Gehäuse (1), das mit einem isolierenden Medium gefüllt ist, durch Dreiphasen-ünterbrechereinheiten (2), von denen jede ein Kontaktsystem (3, 4) aufweist, das unabhängig innerhalb des hermetischen Gehäuses (1) betätigbar ist, durch Dreiphasen-Betätigungseinrichtungen (10), die unabhängig voneinander außerhalb des hermetischen Gehäuses (1) betätigbar sind, durch Dreiphasen-Gestängemechanismen zum Verbinden der Ausgangsanschlüsse der Betätigungseinrichtungen (10) und der Betätigungskrafteingangsanschlüsse der Unterbrechereinheiten (2) nach Phase zur Betätigung des jeweiligen Kontaktsystems (3, 4) und durch Dreiphasen-Halteeinrichtungen (39) zum hermetischen Abschluß aus einer Legierung, die in der Mitte des Gestängemechanismus jeweils zum Aufrechterhalten des hermetischen Abschlußzustandes des hermetischen Gehäuses (1) angeordnet sind, während die Gestängemechanismen für die jeweiligen Phasen arbeiten können.
2. Dreiphasen-Trennschalter in Kombinationsbauweise, gekennzeichnet durch ein gemeinsames Gehäuse (1),

130048/069 9

das mit einem isolierenden Medium gefüllt ist, durch Unterbrechereinheiten (2) für die drei Phasen, die isoliert in dem gemeinsamen Gehäuse (1) gehalten sind und eine Kontakteinrichtung mit einem beweglichen Kontakt (4) zum öffnen und einem ortsfesten Kontakt (3) aufweisen, durch ein Betätigungsmechanismusgehäuse (9) , das mechanisch mit dem gemeinsamen Gehäuse (1) verbunden ist und räumlich damit in Verbindung steht, durch isolierte Betätigungsstangen (8) für die drei Phasen, von denen jede mit einem Ende mit dem beweglichen Kontakt (4) der Kontakteinrichtung verbunden ist, durch Drehwellen (10) für die drei Phasen, von denen jede einen inneren Abschnitt, der in dem Betätigungsmechanismusgehäuse (9) angeordnet und mit inneren Verbindungseinrichtungen versehen ist, welche mit dem anderen Ende der zugeordneten isolierten Dreiphasen-Betätigungsstange (8) verbunden ist, sowie einen äußeren Abschnitt aufweist, der sich außerhalb des Betätigungsmechanismusgehäuses (9) durch eine Öffnung, darin erstreckt und mit einer äußeren Verbindungseinrichtung versehen ist, durch Drehdichtungseinrichtungen (39) für die drei Phasen, von denen jede in der öffnung des Betätigungsmechanismusgehäuses (9) so angeordnet ist, daß eine hermetische Abdichtung zwischen dem Betätigungsmechanismusgehäuse (9) und der Drehwelle (10) erreicht wird, während die Drehwelle (10) sich in der öffnung drehen kann, und durch Antriebseinrichtungen für die drei Phasen, um die beweglichen Kontakte (4) durch Drehen der Drehwellen (10) zu betätigen, wobei die Antriebseinrichtungen (15, 22, 26) jeweils mit den äußeren Verbindungseinrichtungen für die drei Phasen verbunden sind.
3. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwellen (10U, 10V) für zwei Phasen von den Drehwellen (10) für die drei Phasen im wesentlichen fluchtend in einer geraden Linie ausgerichtet sind, während die äußeren Verbindungseinrichtungen für die zwei Phasen der inneren Verbindungseinrichtung gegenüberliegend angeordnet

130048/06Ö9

sind und die Drehwelle (1OW) für die andere Phase auf einer Achse parallel zu der geraden Linie angeordnet ist.
4. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch ge k e η η zeichnet, daß jeder der Antriebseinrichtungen für die drei Phasen eine Antriebseinrichtung (15) für die öffnung der Schaltung, um der Drehwelle (10) eine Drehkraft zu erteilen, die die Kraft zum öffnen des beweglichen Kontakts (4) hervorruft, und eine Antriebseinrichtung (21) für das Schließen aufweist, um der Drehwelle (10) eine Drehkraft zu erteilen, welche die Kraft zum Schließen des beweglichen Kontakts (4) erzeugt, wobei die isolierte Betätigungsstange (8), die Öffnungsantriebseinrichtung (15) und die Schließantriebseinrichtung (22) für jede Phase mit der Drehwelle (10) in den Richtungen der Kraftübertragung in Abständen von 90^# zueinander verbunden sind.
5. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechereinheit (2) für jede Phase so angeordnet ist, daß sie vertikal arbeitet, und daß die Drehwelle (10) für jede Phase im wesentlichen auf einer horizontalen Achse angeordnet ist, wobei die Betätigungseinrichtungen jeweils Fedsrantriebseinrichtungen (22) zur Erzeugung einer vertikalen Kraft, um den zugehörigen beweglichen Kontakt (4) in eine Richtung zu drücken, und hydraulische Antriebseinrichtungen (26) zur Erzeugung einer horizontalen Kraft aufweisen, um den zugehörigen beweglichen Kontakt (4) in die andere Richtung zu drücken, wobei die Federantriebseinrichtung und die hydraulische Antriebseinrichtung in einem gemeinsamen Steuergehäuse (33) enthalten sind.
6. Dreiphasen-Trennschalter in Kombinationsbauweise, gekennzeichnet durch ein gemeinsames Gehäuse (1), das mit einem isolierenden Medium gefüllt ist, durch Unterbrechereinheiten (2) für die drei Phasen, die isolierend

130048/0699

in dem gemeinsamen Gehäuse (1) abgestützt sind und jeweils einen beweglichen Kontakt (4) für das öffnen und einen ortsfesten Kontakt (3) aufweisen, durch ein Betätigungsmechanismusgehäuse (9), das mechanisch angeschlossen ist und räumlich in Verbindung mit dem gemeinsamen Gehäuse

(I) steht, durch Drehwellen (10) für die drei Phasen mit einem inneren Abschnitt, der in dem Betätigungsmechanismusgehäuse (9) angeordnet ist und mit einem äußeren Abschnitt, der außerhalb des Betätigungsmechanismusgehäuses

(9) angeordnet ist, wobei die Drehwellen (1OU,V) für zwei Phasen im wesentlichen auf der gleichen Achse und die Drehwelle (10W) für die andere Phase auf einer Achse parallel dazu angeordnet sind, durch innere Verbindungseinrichtungen

(II) zum Verbinden des anderen Endes einer jeden der isolierten Betätigungsstangen (8) für die drei Phasen mit dem inneren Abschnitt einer jeden der Drehwellen (10), mit äußeren Verbindungseinrichtungen, die mit dem äußeren Abschnitt einer jeden der Drehwellen (10) verbunden sind, durch Rotationsdichtungseinrichtungen (39), die zwischen den Verbindungseinrichtungen der Drehwellen (10) angeordnet sind, so daß sich die Drehwellen (10) für die drei Phasen drehen können, während das gemeinsame Gehäuse (1) in einem hermetisch abgeschlossenen Zustand gehalten wird, durch eine zweite Drehwelle (18), die drehbar in einem vorher festgelegten Abstand von der isolierten Betätigungsstange (8) der Drehwelle (10W) der anderen Phase in gegenüberliegender Beziehung dazu gehalten ist, durch Verbindungseinrichtungen, die mit der zweiten Drehwelle (18) verbunden sind, und durch Antriebseinrichtungen (15, 22, 26), die unabhängig für jede Phase betätigbar und jeweils mit den äußeren Verbindungseinrichtungen, die mit den Drehwellen (10U,V) für die beiden Phasen auf der gleichen Achse einerseits und mit den Verbindungseinrichtungen für die zweite Drehwelle andererseits verbunden sind, wobei die Antriebseinrichtungen für jede Phase eine Treibkraft für die Betätigung des beweglichen Kontakts (4) für jede Phase erzeugen.

1300A8/0699
7. Trennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Verbindungseinrichtungen der Drehwellen (10U₇V) für die beiden Phasen auf der gleichen Achse zu den inneren Verbindungseinrichtungen gegenüberliegend angeordnet sind, wobei jede Antriebseinrichtung für jede Phase eine hydraulische Antriebseinrichtung (26) zur Erzeugung einer Betätigungskraft für wenigstens das öffnen oder Schließen des beweglichen Kontakts (4) aufweist, die hydraulische Antriebseinrichtung (26) für die drei Phasen in der Nähe der Ecken eines auf dem Kopf stehenden Dreiecks angeordnet ist und die Ausgänge (29) der hydraulischen Antriebseinrichtungen (26) für die jeweilige Phase mit den äußeren Verbindungseinrichtungen der Drehwellen (10U,V) für die zwei Phasen auf der gleichen Achse über Gestängemechanismen (27) und mit den Verbindungseinrichtungen für die andere Phase (W) verbunden sind.
8. Trennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden auf der gleichen Achse angeordneten Zweiphasen-Drehwellen (10U, 10V) und. die zweite Drehwelle (18) einen L-förmigen Hebel (21) haben, von dem ein Ende mit dem Öffnungsantriebsmechanismus (15), um die Öffnungskraft auf den beweglichen Kontakt (4} einwirken zu lassen, und mit dem anderen Ende mit der Schließantriebseinrichtung (22) verbunden ist, um die Schließkraft auf den beweglichen Kontakt (4) einwirken zu lassen, wobei ein Paar von zweiten Hebeln (22) mit den Seiten des L-förmigen Hebels gekuppelt sind und der Trennschalter weiterhin Dämpfungseinrichtungen (26) für die drei Phasen aufweist, von denen jede eine Kolbenstange (29) hat, die mit dem zweiten Hebel (23) über ein Verbindungsglied (27) verbunden ist.
9. Trennschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen (15) für das öffnen, die Antriebseinrichtungen (22) für das Schließen und die Dämpfungseinrichtungen (26) in im wesentlichen der

130048/0699

gleichen vertikalen Ebene in den Betätigungsrichtungen in Abständen von etwa 90° voneinander angeordnet sind.

130048/0699