DE3709290A1 - Druckgasisolierter hochspannungsleistungsschalter mit einschaltwiderstand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen druckgasisolierten Hochspannungsleistungs­ schalter mit mindestens einer Hauptschaltstrecke, die unmittelbar vor der Einschaltung durch einen parallelen Einschaltwiderstand in Reihe mit einer Hilfsschaltstrecke überbrückt wird.

Zur Vermeidung von Einschaltüberspannungen werden Hochspannungsleistungs­ schalter mit Einschaltwiderständen in der Größe der Wellenwiderstände der angeschlossenen Leitungen und Anlagenteile ausgerüstet. Diese werden von einer Hilfsschaltstrecke etwa 10 ms vor dem Zuschalten der Hauptschalt­ strecke eingeschaltet, um die Wanderwellenvorgänge beim Aufladen zu dämpfen. Danach werden sie von der Hauptschaltstrecke überbrückt. Die Hilfsschaltstrecken nehmen in der Regel an der Ausschaltung nicht teil, deshalb werden sie, um zur nächsten Einschaltung wieder schaltbereit zu sein, bei den meisten Schaltern nach der Einschaltung der Hauptschalt­ strecken sofort wieder ausgeschaltet.

Aus der DE-OS 24 59 861 ist ein elektrischer Schalter der eingangs ge­ nannten Gattung bekannt, bei dem am verschiebbaren Kontaktstück der Hauptschaltstrecke eine Mitnahmevorrichtung installiert ist, welche die Hilfsschaltstrecke vor der Hauptschaltstrecke schließt. Die Öffnung der Hilfsschaltstrecke wird entweder wiederum durch eine Mitnahmevorrichtung oder durch Federkraft unmittelbar nach der Einschaltung der Hauptschalt­ strecke bewirkt.

Bei solchen elektrischen Schaltern ist die Hilfsschaltstrecke innerhalb der Kapselung der Hauptschaltstrecke untergebracht, was zu unrunden Ge­ häuseformen oder zu schlecher Raumausnutzung führt.

Im Falle von Störungen der in der Kapselung befindlichen mechanischen Kopplung der Hilfsschaltstrecke mit der Hauptschaltstrecke muß die Kap­ selung geöffnet werden, was voraussetzt, daß der Schalter spannungslos ist.

Die Anbringung der Mitnahmevorrichtung an dem verschiebbaren Kontaktstück der Hauptschaltstrecke führt zu Exzentrizitäten der Kraftverteilung während des Schaltvorganges, wodurch Verschleiß und Versagen gefördert werden.

Bei der Ausführungsform, bei der die Rücklaufbewegung der Hilfsschalt­ strecke nach Beendigung der Einschaltung der Hauptschaltstrecke erfolgt, ist die Funktion der mechanischen Kopplung nicht jederzeit nachprüfbar, da die Rücklaufbewegung stattfindet während der Antrieb der Hauptschalt­ strecke bereits stillsteht.

Die Unterbringung der mechanischen Kopplung auf engstem Raum, innerhalb der Kapselung, bringt schwer zu lösende konstruktive Probleme mit sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen druckgasisolierten Hoch­ spannungsleistungsschalter verfügbar zu machen, der keine komplizierte Mechanik innerhalb der Kapselung aufweist, nicht störanfällig und war­ tungsfreundlich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hauptschalt­ strecke 3 und die Hilfsschaltstrecke 4 aus gleichen Bausteinen bestehen, daß die beiden Schaltstrecken 3, 4 separate Antriebe 7, 8 aufweisen und daß bei einer Einschaltung der Antrieb 7 der Hauptschaltstrecke 3 gegen­ über dem Antrieb 8 der Hilfsschaltstrecke 4 zeitlich verzögert angesteuert wird.

Neben der Vermeidung der oben genannten Probleme bei dem bekannten und ähnlich aufgebauten Schaltern hat der erfindungsgemäße Schalter den Vor­ teil, daß durch die Verwendung gleicher Bauteile für die Hauptschalt­ strecke und für die Hilfsschaltstrecke, eventuell auch für die Kapselung, die Wirtschaftlichkeit der Produktion wesentlich erhöht wird.

Der Ersatz der mechanischen Kopplung durch eine elektrische, hydraulische oder pneumatische Kopplung oder Kombinationen davon, welche sich auf Erdpotential befindet, sorgt für einen reparatur- und wartungsfreund­ lichen Aufbau des Schalters. Die einfach aufgebauten, beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch arbeitenden Antriebe der beiden Schalt­ strecken zeichnen sich durch hohe Zuverlässigkeit aus.

Die große Leistungsfähigkeit der Hilfsschaltstrecke sorgt für eine größere Schaltsicherheit.

Die Schalterkomponenten sind bezüglich ihrer mechanischen und elek­ trischen Funktionen einfach zu überprüfen.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 ein erstes und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1, das axial mit einem Gehäuse 2 verbunden ist, wobei in dem Gehäuse 1 die Hauptschaltstrecke 3 und in dem Gehäuse 2 eine Hälfte des Einschaltwiderstandes 5 untergebracht ist. An diese Bauteil­ kombination 1 und 2 ist eine zweite gleich ausgebildete Bauteilkombi­ nation 1′ und 2′ parallel angeflanscht, wobei das Gehäuse 2′ die andere Hälfte des Einschaltwiderstandes 6 enthält. Das Gehäuse 1′ enthält die Hilfsschaltstrecke 4, die aus den gleichen Bauteilen aufgebaut ist wie die Hauptschaltstrecke 3. Die Parallelschaltung der mit dem Einschalt­ widerstand 5 und 6 in Reihe geschalteten Hilfsschaltstrecke 4 erfolgt durch elektrische Verbindungen innerhalb der gasdichten Gehäuseanflan­ schungen, wobei die zwei verschiebbaren Kontaktstücke der Hauptschalt­ strecke 3 und der Hilfsschaltstrecke 4 und die beiden Hälften 5 und 6 des Einschaltwiderstandes jeweils elektrisch miteinander verbunden werden. Die Schalteranschlüsse liegen an den beiden Kontakten der Hauptschalt­ strecke 3. Der Hauptschaltstrecke 3 wie der Hilfsschaltstrecke 4 wird jeweils ein pneumatischer oder elektrischer Antrieb 7 und 8 zugeordnet, die außerhalb der Kapselungen 1 und 1′ liegen und für Reparatur und War­ tung frei zugänglich sind. Die Antriebe 7 und 8 sind in der üblichen Weise aufgebaut (z. B. wie auf Seite 14 der Firmenzeitschrift der AEG "Hochleistungsschalter Autopneumatic" vom Juli 1985 beschrieben). Der elektrische Einschaltbefehl für beide Antriebe 3 und 4 wird jedoch durch eine elektrische Verzögerungsschaltung 10 für die Hauptschaltstrecke 3 etwa um 10 ms verzögert weitergeleitet. Auch jede andere, auf das An­ triebssystem abgestimmte Verzögerung ist anwendbar, beispielsweise eine mechanische, pneumatische oder hydraulische Verzögerung.

Der bei Hochspannungsleistungsschaltern übliche Hilfskontakt 9 wird dazu verwendet, bei Erreichen der Einschaltstellung durch die Hauptschalt­ strecke 3 das Ausschaltventil 11 des Antriebs 8 an Spannung zu legen, so daß die Hilfsschaltstrecke 4 wieder öffnet; sie ist damit in Ausstellung der Hauptschaltstrecke immer offen.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist von seinen Funktionen her wie Fig. 1 aufgebaut. Der Unterschied besteht darin, daß zwischen den beiden Flanschen des Gehäuses 1 und des Gehäuses 1′ die Gehäuse 2 und 2′, welche je eine Hälfte 5 oder 6 des Einschaltwiderstandes enthalten, einge­ fügt sind. Es liegt also jeweils zwischen zwei Kontakten der beiden Schaltstrecken 3 und 4 eine Hälfte 5 und 6 des Einschaltwiderstandes.

Claims (8)

1. Druckgasisolierter Hochspannungsleistungsschalter mit mindestens einer Hauptschaltstrecke, die unmittelbar vor der Einschaltung durch einen (parallelen) Einschaltwiderstand in Reihe mit einer Hilfsschaltstrecke überbrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschaltstrecke (3) und die Hilfsschaltstrecke (4) aus gleichen Bausteinen bestehen, daß die beiden Schaltstrecken (3, 4) separate Antriebe (7, 8) aufweisen und daß bei einer Einschaltung der Antrieb (7) der Hauptschaltstrecke (3) gegenüber dem An­ trieb (8) der Hilfsschaltstrecke (4) zeitlich verzögert an­ gesteuert wird.

2. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlich verzögerte Ansteuerung des Antriebes (7) mittels einer elektrischen Verzögerungsschaltung (10) oder mittels einer anderen, auf das Antriebssystem abgestimmten Verzögerung erfolgt.

3. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Schließung der Hauptschaltstrecke (3) der Antrieb (8) zur Öffnung der Hilfsschaltstrecke (4) angesteuert wird.

4. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 3 mit einem Hilfs­ kontakt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt (9) Spannung an ein Steuerelement (11) legt, wodurch dieses den Antrieb (8) der Hilfsschaltstrecke (4) zur Aus­ schaltung auslöst.

5. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (7, 8) der Hauptschaltstrecke (3) und der Hilfs­ schaltstrecke (4) außerhalb des mit Isoliergas gefüllten Gehäuses (1 und 1′) liegen.

6. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (1, 1′) der Schaltstrecken (3, 4) in Längsachse jeweils mit einem Gehäuse (2, 2′), welches eine Hälfte des Ein­ schaltwiderstandes (5, 6) enthält, verbunden sind und die so verbundenen Gehäuse (1 und 2 sowie 1′ und 2′) parallel aneinander­ geflanscht sind, wobei in den Flanschverbindungen der Gehäuse (1, 2, 1′, 2′) ein Kontakt der Hauptschaltstrecke (3) mit einem Kontakt der Hilfsschaltstrecke (4) elektrisch verbunden ist und die anderen Kontakte über die hintereinandergeschalteten Hälften des Einschaltwiderstandes (5 und 6) elektrisch miteinander ver­ bunden sind und daß die Schalteranschlüsse an den beiden Kontakten der Hauptschaltstrecke (3) liegen.

7. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (1, 1′) der Schaltstrecken (3, 4) mittels zweier Querverbindungen, in Form von jeweils eine Hälfte des Einschalt­ widerstandes (5, 6) enthaltenden Gehäusen (2, 2′) miteinander verbunden sind, wobei jeweils ein Kontakt einer Schaltstrecke (3) mit dem gegenüberliegenden Kontakt der anderen Schaltstrecke (4) über eine Hälfte des Einschaltwiderstandes (5 oder 6) elektrisch verbunden ist und daß die Schalteranschlüsse an den beiden Kontakten der Hauptschaltstrecke (3) liegen.

8. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselungen (2, 2′) der Schaltstrecken gleich aufgebaut sind.