DE3526676A1 - Aus mindestens zwei bauteilen bestehendes hochspannungsschaltgeraet - Google Patents

Description

AUS MINDESTENS ZWEI BAUTEILEN BESTEHENDES HOCHSPANNUNGSSCHALTGERÄT

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochspannungsschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es aus der DE-OS 30 44 366 bekannt ist.

Dieses Schaltgerät ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt und besteht aus zwei Gehäuseteilen/ die im Betrieb miteinander in Verbindung stehen und mit einem unter Druck stehenden gasförmigen Dielektrikum gefüllt sind, und aus einer Schaltstange zur Betätigung von Abschaltorganen. Ein verschiebbarer, als Schleuse wirkender Zwischenraum 41 ist zwischen den beiden Gehäusen 1,2 vorgesehen, sowie Dichtmittel 5, 9, mit denen die Abdichtung der Schleuse in Richtung auf eines der Gehäuse und in Richtung des anderen Gehäuses erreicht wird. Die Schleuse umfaßt zwei mit jeweils einem der Gehäuse festverbundene trennbare Teile 7, 45, und die Schaltstange 42 besitzt im Inneren der Schleuse Mittel 36, 37 zur Trennung in zwei mit jeweils einem der Gehäuse festverbundenen Teilstangen 6, 12.

Die Schleuse 41 besteht aus einem zylindrischen Raum, der zwischen dem Ende der ersten Teilstange 6 der Schaltstange 42 und dem Inneren eines Hohlkolbens 15 gebildet wird, wobei die Schleuse einerseits durch einen Vorsprung 38 der ersten Teilstange 6, der mit einem ersten Teil 7 des Kolbens zusammenwirkt, und andererseits durch einen Flansch 36 der zweiten Teilstange 12 begrenzt wird, die mit dem zweiten Teil 45 des Kolbens zusammenwirkt.

Das erste Gehäuseteil 1 weist an seinem Ende einen ersten Flansch 24 zum Zusammenbau mit einem zweiten Flansch 44 um das Ende des anderen Gehäuseteils 2 auf. Der erste Flansch weist einen zylindrischen Mantel 23 auf, gegen dessen Innenwand eine mit dem zweiten Flansch fest verbundene Gleitbacke 19 anliegt, die mit einem Dichtmittel 25 versehen ist.

Der Kopf 7 des Kolbens 15 ist gleitend angeordnet und mit einem Dichtmittel 4 im Inneren des zylindrischen Mantels 23 versehen. Der Fuß 46 des Kolbens ist gleitend angeordnet und mit Dichtmitteln 10 im Inneren der Gleitbacke 19 versehen.

Der Kopf 7 des Kolbens 15 ist mit Mitteln 8 ausgerüstet, um ihn fest mit dem Körper 45 des Kolbens und dem Flansch 24 zu verbinden, sowie mit Mitteln 40, um ihn mit der ersten Teilstange 6 der Schaltstange 42 zu koppeln, wenn die beiden Teile 7, 45 des Kolbens 15 voneinander getrennt sind.

Die Betätigung des Zylinderkörpers des Kolbens bei der Demontage erfolgt durch Schrauben 14, die gegen den Druck einer Feder 16 wirken.

Beim Wiedereinbau bewirkt die Feder 16 die Verschiebung des Zylinderkörpers.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Schrauben 14 und die Feder 16 durch eine einzige, leichter zu handhabende Vorrichtung zu ersetzen und die Montage des Geräts zu erleichtern. Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Gerät gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mithilfe der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt, wie erwähnt, eine schematische Schnittansicht eines bekannten Druckgas-Schaltgeräts gemäß der genannten Druckschrift.

Fig. 2 zeigt ein Detail aus Fig. 1, und zwar in Schließstellung,

Fig. 3 zeigt schematisch und im Halbschnitt ähnlich Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Hochspannungsschaltgerät in der Schließstellung des Geräts.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen dasselbe Detail wie in Fig. 3 in verschiedenen Phasen der Demontage.

Fig. 7 zeigt im Längsschnitt eine Teilstangenkopplung zwischen der Betätigungsstange und der Isolierstange gemäß der Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Aufsicht auf die Teilstangenkopplung gemäß Fig. 7.

Fig. 9 zeigt eine Ansicht im axialen Schnitt einer Ausführungsvariante zu Fig. 7.

Die Figuren 1 und 2 beziehen sich auf den Stand der Technik.

In der Fig. 1 sieht man ein Hochspannungsschaltgerät, das in seinem oberen Teil eine Schaltkammer 1 bestehend aus einem zylindrischen Keramikisolator und in seinem unteren Teil einen zylindrischen Trägerisolator 2 aufweist, der auf einem Metallgerüst 50 ruht. Die Schaltkammer umschließt Festkontaktfinger 51, die an eine äußere Anschlußklemme 52 angeschlossen sind. Die Festkontaktfinger wirken in bekannter Weise mit einem beweglichen Kontakt am Ende einer Metallstange 6 in der Achse der Schaltkammer zusammen.

Die Stange 6 bildet den oberen Teil einer Schaltstange für den beweglichen Kontakt, deren Gesamtheit mit 42 bezeichnet ist und die einen zweiten isolierenden Teil 12 und einen dritten Teil 31 aufweist. Der isolierende Teil 12 ragt in die Schaltkammer 1 hinein und durchquert den Trägerisolator 2 und eine Zwischenkammer 33, die unter dem Trägerisolator zwischen diesem und einem Schaltzylinder 3 2 liegt. Der dritte Teil 31 verbindet im Inneren der Kammer 33 den zweiten Teil 12, d.h. die Isolierstange, mit dem Kolben 53 des Zylinders 32, der die Betätigung der Gesamtheit der Schaltstange 42 des beweglichen Kontakts steuert.

Die Metallstange 6 ist über einen elektrischen Gleitkontakt und eine zylindrische Hülle 23 mit dem Flansch 24 verbunden,

der eine nicht dargestellte äußere Anschlußklemme trägt.

Die von der Schaltstange 1, dem Trägerisolator 2 und der von der Schaltstange 4 2 durchquerten Zwischenkammer 33 gebildeten Bereiche sind mit einem dielektrischen Gas gefüllt und nach außen hin dicht. Sie sind normalerweise untereinander verbunden.

Fig. 2 zeigt das Detail des Zusammenbaus zwischen der Schaltkammer 1 und dem Trägerisolator 2. An ihrem unteren Ende weist die Schaltkammer 1 einen Befestigungskragen 55 auf, der auf den Ringflansch 24 aufgeschraubt ist. Der Isolierträger 2 weist an seinem oberen Ende einen Befestigungskragen 56 auf, der auch auf den Ringflansch 44 aufgeschraubt ist. Die aus dem Kragen 55 und dem Flansch 24 gebildete Einheit wird mit Schrauben 35 und Muttern 39 am Flansch 44 befestigt. Die Dichtheit der Schaltkammer 1 mit dem Flansch 24 wird durch eine Dichtung 3 bewirkt, während die Dichtheit zwischen dem Isolierträger 2 und dem Flansch 44 durch eine Dichtung 11 bewirkt wird.

Der Ringflansch 24 verlängert sich innen in Form einer zylindrischen Hülle 23, die in die Schaltkammer 1 hineinragt. Sie hat einen ringförmigen Kragen 54, der die Stange 6 umgibt und den elektrischen Gleitkontakt 54 trägt. Der Boden 57 weist außerdem Öffnungen 26 auf.

Die innere Peripherie des Ringflanschs 44 endet in Höhe eines den Isolierabschnitt 12 der Schaltstange umgebenden Lochs 22. Die Basis der Gleitbacke 19 trägt einen Dichtring 25, der mit der Innenwandung der zylindrischen Hülle 23 zusammenwirkt, in den die Gleitbacke gesteckt ist. Das Ende der Gleitbacke 19 ist mit einem nach innen ragenden Kragen 18 versehen, durch den parallel zur Stange 42 Gewindelöcher 58 verlaufen.

Ein Hohlkolben 15 ist um den Verbindungsbereich der Abschnitte 6 und 12 der Schaltstange herum angeordnet. Der Kolben 15 besteht einerseits aus einem Hohlkörper 45, der einen unter den Kragen 18 greifenden Fuß 46 aufweist und mit einer mit dem Inneren der Gleitbacke 19 zusammenwirkenden Dichtung 10 ver-

sehen ist, und andererseits aus einem ringförmigen Zylinderkopf 7 mit Flanken, die über die Wandungen des zylindrischen Körpers 45 hinausragen. Die Außenwandung des Zylinderkopfs 7 ist mit einer Dichtung 4 versehen, die mit der Innenwandung der zylindrischen Hülle 23 zusammenwirkt, und zwischen den zylindrischen Körper 45 und den Zylinderkopf 7 ist eine Dichtung 17 eingefügt. Lösbare Riegel 8 sind unter der äußeren Flanke des Zylinderkopfs 7 angebracht, während entsprechende Riegel 40 unter der Innenflanke des Zylinderkopfes 7 angeordnet sind. Ziwschen dem Zylinderkörper 45 und dem Flansch 44 ist unter einer Ausnehmung dieses zylindrischen Körpers eine Kompressionsfeder 16 angeordnet, während Bedienungsschrauben 14, deren Kopf den Anschlägen 8 gegenüberliegt, in die Gewindelöcher 58 eingeschraubt sind.

Das obere Ende des Isolierabschnitts 12 weist einen Ringflansch 36 auf, dessen Peripheriefläche mit einer Dichtung 9 versehen ist, die mit der Innenwandung des zylindrischen Körpers 4 5 zusammenwirkt.

Das untere Ende des Stangenabschnitts 6 trägt einen Gegenflansch 37, der mithilfe von Schrauben 13 am Flansch 36 der Isolierstange 12 befestigt ist. Ferner besitzt der Abschnitt 6 oberhalb des Gegenflanschs 37 einen ringförmigen Vorsprung 38, in dessen Peripherie ein Dichtring 5 eingelassen ist, der mit der Innenwandung des Kolbenkopfes 7 zusammenwirkt.

In der Darstellung gemäß Fig. 2, die der Schließstellung des Schaltgeräts entspricht, wurde die Schaltstange 4 2 mithilfe des Betätigungszylinders 3 2 in Hochstellung gebracht. In dieser Stellung bildet sich zwischen einerseits dem Stangenabschnitt 6 und dem zylindrischen Körper 45 des Kolbens und andererseits dem Flansch 36 und der Innenflanke des Zylinderkopfes 7 ein veränderliches Volumen, das einen schleusenartigen Raum 41 ergibt, der auf einer Seite einen ringförmigen Durchlaß 21 zwischen dem Ende des Flanschs 36 und dem zylindrischen Körper 45 und auf der anderen Seite einen ringförmigen Durchlaß 20 zwischen dem Vorsprung 38 und der Innenflanke des Kolbenkopfs 7 bildet.

Die aus der Trennkamitier 1 und dem Trägerisolator 2 gebildeten Gehäuse sind nach außen abgedichtet und mit einem unter Druck stehenden dielektrischen Gas gefüllt. Zwischen diesen beiden Bestandteilen besteht jedoch eine freie Verbindung durch die öffnungen 26, den Durchlaß 20, den Raum 41, den Durchlaß 21 und den Durchlaß 22.

In Öffnungsstellung ist die Schaltstange 42 durch den Betätigungszylinder 32 in Tiefstellung gebracht, und die ringförmigen Durchlässe 20 und 21 öffnen den Raum 41 noch mehr, so daß zwischen den beiden Gehäusen weiterhin eine freie Verbindung besteht.

In den Figuren 3 bis 6, die ein erfindungsgemäßen Hochspannungsschal tgerät zeigen, sind die in bezug auf die Figuren 1 und 2 unveränderten Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Gegenüber dem Gerät aus den Figuren 1 und 2 entfallen die Schraube 14 und die Feder 16. Sie werden durch eine Buchse 111 ersetzt, die sich zwischen zwei Sprengringen dreht, welche sie fest mit dem Kolben 15 verbinden.

Die Buchse 111 hat ein Innengewinde und wirkt mit einem entsprechenden Gewinde auf der Außenoberfläche der Gleitbacke 19 zusammen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist es, daß der Riegel 40 des Kopfes 7 weggelassen werden kann.

Ausgehend von der Schließstellung des Geräts wird nun die Demontage bzw. die Trennung der Schaltkammer vom Trägerisolator 2 beschrieben. Während einer ersten Phase, die in der in Fig. 3 gezeigten Stellung endet, beginnt man damit, diese beiden Elemente voneinander zu lösen, indem man die Muttern 39 der Schrauben 35 entfernt und dann mithilfe nicht dargestellter Hebemittel den Flansch 24 und die Schaltkammer 1 hochhebt, die sich vom Flansch 44 entfernen. Während dieses Vorgangs gleitet die zylindrische Hülle 23 zuerst an der Gleitbacke 19 vorbei und berührt dann den Kopf 7 des Kolbens. Die Dichtheit der Schaltkammer 1 wird zuerst durch die Dichtung 25 und dann gleichzeitig

durch die Dichtungen 25 und 4 bewirkt, ehe die Dichtung 25 von der Hülle 23 getrennt wird.

In einer zweiten Phase, die zur Konfiguration der Fig. 5 führt, schraubt man die Buchse 111 auf die Gleitbacke 19.

Löcher wie 118, die sich an der Peripherie des Gleitbacke befinden, ermöglichen das Einführen eines Werkzeugs 119. Die Gleitbacke zieht den Kolben 15 nach unten, dessen Kopf 17 auf dem Vorsprung 38 in dichten Anschlag gelangt, wobei die Dichtung 5 die Dichtheit bewirkt. Man löst den Kopf 7 vom Kolben 15 durch Betätigung des Riegels 8 und schraubt die Buchse in gleicher Richtung weiter, bis sie den Flansch 44 erreicht.

Man hat den Zugang zu den Schrauben 13 der Isolierstange 12 mit der Stange 6 (Fig. 6).

Nachdem man die Schrauben 13 entfernt hat, ist es möglich, die Schaltkammer 1 völlig vom Isolator 2 zu trennen,ohne die Dichtheit ihrer Bereiche zu zerstören.

Der Wiederzusammenbau geschieht in gleicher Reihenfolge in umgekehrter Richtung.

Man sieht in den Figuren 3 bis 6, daß die Schrauben 13 eine senkrechte Achse haben, die ihre Demontage schwierig machen könnte.

Es ist daher günstig, den Zusammenbau zu vereinfachen, indem gemäß Fig. 7 die zusammenzubauenden Stangen 6 und 12 mit einer randnahen Nut versehen werden, durch die sich zwei Endköpfe 6A und 12A ergeben. Diese Köpfe werden dann durch zwei Halbschalen 232 und 233 zusammengebaut, die mit Gewindebahrungen versehen sind, in die Schrauben 123, 124 eingeführt werden. In einer nicht dargestellten Variante sind die Bohrungen glatt und man verwendet Schrauben und Muttern. Die senkrechte Anordnung der

Bohrungen zu den Stangen 6 und 12 ermöglicht einen leichten Zugang für einen Schraubendreher.

In einer in Fig. 9 angedeuteten Variante sind die Halbschalen nicht durchbohrt, sondern werden durch zwei Halbmuffen 131, 132 gehalten, die Schultern 131A, 132a aufweisen und durch Stifte wie 133 (oder durch Bolzen) zusammengehalten werden.

Wenn der Zusammenbau der Stangen 6 und 12 gemäß einer der in den Figuren 7 und 9 gezeigten Ausführungsarten geschieht, befindet sich die Dichtung 9 auf einem Vorsprung 136 nahe dem Ende der Stange 12. I

Claims (5)

Fo 13760 D ALSTHOM S.A. 38, avenue Kleber F - 75784 PARIS CEDEX 16 PATENTANSPRÜCHE

1. Aus mindestens zwei Gehäusebauteilen bestehendes Hochspannungsschaltgerät, die im Betrieb miteinander in Verbindung stehen und mit einem unter Druck stehenden Dielektrikum gefüllt sind und durch die eine Schaltstange zur Betätigung von Abschaltorganen verläuft, wobei ein verschiebbarer als Schleuse wirkender Zwischenraum zwischen den beiden Gehäusen vorgesehen ist, sowie Dichtmittel, mit denen die Abdichtung der Schleuse in Richtung eines der Gehäuse und in Richtung des anderen Gehäuses erreicht wird, und wobei die Schleuse zwei mit jeweils einem der Gehäuse festverbundene trennbare Teile umfaßt, und die Schaltstange im Inneren der Schleuse Mittel zur Trennung in zwei mit jeweils einem der Gehäuse festverbundene Teilstangen besitzt, wobei der als Schleuse wirkende Zwischenraum aus einem zwischen dem Ende des ersten Teils der Schaltstange und dem Inneren eines hohlen Kolbens gebildeten zylindrischen Raum besteht, der auf der einen Seite durch einen mit einem ersten Teil des Kolbens zusammenwirkenden Vorsprung des ersten Teils der Stange und auf der anderen Seite durch einen mit dem zweiten Teil des Kolbens zusammenwirkenden Flansch des zweiten Teils der Stange begrenzt wird, wobei das erste Gehäuse an seinem Ende einen Verbindungsflansch zur Befestigung! an einem zweiten,

am Ende des anderen Gehäuses angeordneten Verbindungsflansch besitzt, wobei der erste Flansch einen zylinderförmigen Mantel aufweist, in dessen Innenraum eine mit dem zweiten Flansch festverbundene, mit einem Dichtmittel versehene Gleitbacke läuft, wobei der Kolbenkopf gleitend angeordnet und mit einem Dichtmittel innerhalb des zylindrischen Mantels versehen ist, und wobei der Kolbenfuß gleitend angeordnet und mit Dichtmitteln innerhalb der Gleitbacke versehen ist, dadurch gekennzeichnet, ,daß eine Buchse (111) mit Innengewinde, die in ein von einem Teil der Außenoberfläche der Gleitbacke (19) getragenes Gewinde eingreift, über ein lösbares Befestigungsmittel (112A, 112B) in Translationsrichtung am Kolben (15) befestigt ist.

2. Hochspannungsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel zwei Sprengringe (112A, 112B) aufweist, die in Ringnuten um den Kolben (15) herumgelegt sind.

3. Hochspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Teilstange (6 und 12) einen Endkopf (6A, 12A) aufweist, und daß diese Köpfe mittels zweier Halbschalen (121, 122) aneinander befestigt werden, die aneinander befestigbar sind.

4. Hochspannungsschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schrauben (123), die in Bohrungen der Halbschalen eingeführt werden, die beiden Halbschalen aneinander befestigen.

5. Hochspannungsschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halbmuffen (131, 132) mit Schultern (131A, 132A), die sich auf den Halbschalen abstützen und durch ein Haltemittel (133) zusammengehalten werden, die beiden Halbschalen aneinander befestigen.