DE484846C

DE484846C - Outdoor high-voltage disconnector

Info

Publication number: DE484846C
Application number: DEK112343D
Authority: DE
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1928-11-29
Filing date: 1928-11-30
Publication date: 1929-10-26

Description

Freiluft-Hochspannungs-Trennschalter Mit der immer weitergehenden Erhöhung der Übertragungsspannungen und Leistungen in elektrischen Anlagen wachsen auch die Ausmaße der einzelnen Schaltanlagenteile. In Freiluftanlagen bieten nun die großen Flächenteile Gelegenheit zum Ansetzen von Regen und Schnee, die in ihrem Wechsel zusammen mit Frost eine Eisbildung an diesen Teilen hervorrufen. Ist infolgedessen bei vollkommen gekapselten Apparaten, z. B. Ölschaltern, nur die Gefahr eines Überschlags an den Isolatoren zu befürchten, so ergibt sich bei den beweglichen Teilen ungekapselter Apparate, hauptsächlich bei Trennschaltern, die Gefahr des Festeisens.Outdoor high-voltage disconnector With the ever increasing The increase in transmission voltages and power in electrical systems is growing also the dimensions of the individual switchgear parts. Now bid in outdoor facilities the large parts of the area have the opportunity to set up rain and snow in their Alternation together with frost can cause ice to form on these parts. Is as a result in the case of completely encapsulated devices, e.g. B. oil switches, only the risk of rollover to be feared at the insulators, the moving parts are less encapsulated Apparatus, mainly in the case of disconnectors, the risk of solid iron.

Um nun durch die vereisten Trennschalter keine Betriebsstörungen eintreten zu lassen, ist es schon vorgeschlagen worden, die beweglichen Teile von der Eisbildung dadurch zu befreien, daß zu Beginn des Schaltvorganges die die beweglichen Schaltteile zusammenhaltende Eisschicht, mechanisch beansprucht, zum Zerspringen gebracht wird (sogenannter Eisbrecher), so daß die Trennschalter nunmehr normal bewegt werden können. Dieses Mittel läßt sich vorteilhaft nur für die Schaltstücke verwenden.In order to prevent malfunctions from occurring due to the iced-up disconnector To let go, it has already been suggested to keep the moving parts from ice formation to be freed by the fact that at the beginning of the switching process the moving switching parts cohesive layer of ice, mechanically stressed, is made to shatter (so-called icebreaker) so that the circuit breakers are now moved normally can. This means can advantageously only be used for the contact pieces.

Handelt es sich aber um einen Drehtrennschalter, bei dem der das Trennmesser tragende Isolator mit bewegt wird, so versagt dieses Mittel, und man hat sich hier dadurch geholfen, daß man den unteren Rand des Isolators weit ab von dem Träger anordnet, so daß der auf dem Träger ruhende, vereiste Schnee wohl das StÜtzeisen des Isolators, aber nicht das Porzellan des Isolators umgibt. Diese Anordnung läßt sich aber, abgesehen von der dadurch bedingten größeren Bauhöhe, bei Trennschaltern hoher Spannung mit übermannshohen Isolatoren des großen Gewichts wegen nicht durchführen.But if it is a rotary disconnector, in which the disconnect knife If the load-bearing isolator is moved, this means fails, and you have got yourself here helped by keeping the lower edge of the insulator far from the support arranged so that the icy snow resting on the carrier probably supports the support iron of the insulator, but not the porcelain of the insulator. This arrangement leaves however, apart from the resulting greater overall height, disconnectors Do not perform high voltage with insulators larger than man due to the large weight.

Nun ist es weiterhin bei Wasserkraftanlagen bekannt, die Feinrechen vor Vereisung dadurch zu schützen, daß man sie elektrisch beheizt.Now it is still known in hydropower plants, the fine screens to protect against icing by electrically heating them.

Dieses Mittel wird erfindungsgemäß auf Freiluft-Trennschalter angewandt, indem die Heizwiderstände über Abzweige der Hochspannungsleitung gespeist werden. Hierbei wird der Vorteil erzielt, daß lange Zuführungleitungen und besondere Heiztransformatoren vermieden werden, indem ein Teil des am Trennschalter vorhandenen Kraftstromes zur Speisung der Heizwiderstände benutzt wird. Die Heizwiderstände kann man nunmehr nicht nur an den Trennschaltstücken anbringen, sondern auch an dem Fuß eines auf seinem Träger beweglichen Isolators.According to the invention, this means is applied to outdoor disconnectors, by feeding the heating resistors via branches of the high-voltage line. This has the advantage that long supply lines and special heating transformers can be avoided by a part of the power current present on the circuit breaker to Supply of the heating resistors is used. The heating resistors can now be used not only attach to the isolating contact, but also to the foot of one its carrier movable isolator.

Da für Hochspannungsschaltanlagen immer mehr zum. Zwecke der Spannungs- oder Strommessung (oder Erdung) gestaffelte Induktionssysteme (oder Drosselspulen) verwendet werden, die die an der Leitung vorhandene Hochspannung auf Niederspannung heruntertransformieren, kann man den Heizwiderstand auch in den Stromkreis des der Hochspannung oder dem Erdpotential am nächsten liegenden Induktionssystems (Drosselspule) legen. Der Heizwiderstand liegt sodann auf dem gleichen Potential seiner Stromquelle und ist daher in beiden Fällen nur noch gegen eine geringe, seinem Spannungsabfall. entsprechende Spannung und nicht gegen Hochspannung wie im Falle einer Fremdspeisung zu isolieren.As for high-voltage switchgear more and more for. Purposes of tension or current measurement (or grounding) staggered induction systems (or reactors) can be used that converts the high voltage present on the line to low voltage step down, you can also put the heating resistor in the circuit of the High voltage or induction system closest to earth potential (choke coil) place. The heating resistor is then at the same potential of its power source and is therefore in both Cases only against a small one, his Voltage drop. appropriate voltage and not against high voltage as in the case to isolate an external supply.

Auch kann der bei einem Abzweig nach Erde hin in diesem Stromkreis liegende Heizwiderstand noch durch einen hochohmigen Widerstand überbrückt werden, um die Überspannungen der Hochspannungsleitung unmittelbar nach Erde hin abzuführen. Wird dieser Abzweig als gestaffelter Spannungsmeßwandler benutzt, so bewirkt die unmittelbare oder mittelbare (über eine Hilfswicklung) Einschaltung eines Heizwiderstandes für diesen Wandler eine Herabsetzung der Spannung, die bei abgeschaltetem Heizwiderstand, etwa im Sommer, durch verstellbare Ersatzwiderstände, Drosselspulen, Kapazitäten oder Zusammensetzungen dieser der Meßgenauigkeit wegen aufrechterhalten werden muß. Der Heizwiderstand kann auch von einer besonderen Wicklung aus gespeist werden, insbesondere dann, wenn der Abzweig ein gestaffeltes Stromwandlersystem bildet. Ob dabei diese gestaffelten Meßwandler bzw. Drosselspulen neben dem Trennschalter stehen oder, wie bereits vorgeschlagen, in die Isolatoren des Trennschalters selbst eingebaut sind, ist für-die Erfindung, abgesehen von den kurzen Verbindungsleitungen, im ersteren Falle unerheblich.In the case of a branch to earth, it can also be in this circuit lying heating resistor can still be bridged by a high-ohm resistor, in order to discharge the overvoltages of the high voltage line directly to earth. If this branch is used as a staggered voltage transducer, the direct or indirect (via an auxiliary winding) activation of a heating resistor for this converter a reduction in voltage that occurs when the heating resistor is switched off, in summer, for example, through adjustable equivalent resistors, choke coils, capacities or compositions of these must be maintained for the sake of measurement accuracy. The heating resistor can also be fed from a special winding, especially when the feeder forms a staggered current transformer system. Whether these staggered transducers or reactors next to the disconnector or, as already suggested, in the isolators of the disconnector itself are installed, is for-the invention, apart from the short connecting lines, in the former case irrelevant.

In den Abbildungen sind auf den letzten Fall zutreffende Ausführungsbeispiele dargestellt. Abb. i zeigt zwei auf einem Träger aus U-Eisen ii feststehende Isolatoren 12, 13 eines Drehtrennschalters. Der Isolator i2 trägt über einem Kugelgelenk 14 das Drehtrennmesser 15, in das der vorteilhaft als Stab ausgebildete und elektrisch isolierte Heizwiderstand 16 nach vorherigem Entfernen des Verschlusses 17 von vorn eingeschoben ist. Mit dem Trennmesser 15 ist der eine Anschluß unmittelbar am Verschlu ß 17 und mit Erde der andere Anschluß des Heizwiderstandes über einen Steckkontakt i8 und den Spannungsteiler ig im Isolator 12 mittelbar verbunden. Überbrückt wird der Heizwiderstand 16 durch einen hochohmigen Widerstand 2o. Das Ende des Trennmessers 15 kommt reit dem festen vom Isolator 13 getragenen Schaltstück 2i in Berührung.In the figures, examples are applicable to the latter case shown. Fig. I shows two insulators fixed on a support made of U-iron ii 12, 13 of a rotary disconnector. The insulator i2 carries over a ball joint 14 the rotary cutting knife 15, in which the advantageously designed as a rod and electrically insulated heating resistor 16 after removing the closure 17 from the front is inserted. With the cutting knife 15, one connection is directly on the lock ß 17 and with earth the other connection of the heating resistor via a plug contact i8 and the voltage divider ig in the insulator 12 are indirectly connected. Is bridged the heating resistor 16 by a high resistance 2o. The end of the cutting knife 15 comes into contact with the fixed contact piece 2i carried by the insulator 13.

Durch Wärmeleitung wird die Wärme des Heizwiderstandes 16 dem Kugelgelenk 14, dem Trennmesser 15 und bei geschlossenem Trennschalter auch dem festen Schaltstück 21 zugeführt, so daß an diesen Stellen keine Eisbildung auftreten kann. Auch wird stets das Trennmesser 15 von der etwa heraufgefallenen Schneelast befreit, so daß diese nicht dauernd auf dem Trennmesser liegt. Durch das Öffnen des vorderen Verschlusses 17 am Trennmesser 15 entfernt man im Sommer den Heizwiderstand 16.By conduction, the heat of the heating resistor 16 is fed to the ball joint 14, the cutting knife 15 and, when the isolating switch is closed, also to the fixed contact piece 21, so that no ice formation can occur at these points. The cutting knife 15 is also always freed from any snow load that has fallen, so that it does not lie permanently on the cutting knife. By opening the front closure 17 on the cutting knife 15, the heating resistor 16 is removed in summer.

Eine Beheizung der festen Schaltstücke 22, 23 eines aus drei Isolatoren 24, 25, 26 bestehenden Drehtrennschalters zeigt Abb. 2 zusammen mit der Beheizung der Lagerung 27 des mittleren drehbaren Isolators 25.A heating of the fixed contact pieces 22, 23 one of three insulators 24, 25, 26 existing rotary disconnector is shown in Fig. 2 together with the heating the bearing 27 of the central rotatable isolator 25.

In dem Isolator 24 ist ein gestaffelter Spannungswandler 28, im Isolator 25 ein gestaffelter Stromwandler 29 und in dem Isolator 26 eine gestaffelte Erdungsdrosselspule 30 untergebracht.A staggered voltage transformer 28 is accommodated in the insulator 24, a staggered current transformer 29 in the insulator 25 and a staggered grounding reactor 30 in the insulator 26.

Der das feste Schaltstück 22 beheizende, auswechselbare Widerstand 31 wird von einem Teil der angezapften Wicklung des obersten Induktionssystems des Spannungswandlers 28 gespeist. Als Ausgleich für die Abstimmung des an den Spannungswandler angeschlossenenVoltmetersV oder Relais dient bei herausgenommenem Heizwiderstand der einstellbare Widerstand 32, der bei eingeschaltetem Heizwiderstand 31 durch den Schalter 33 kurzgeschlossen wird. Ist eine Verstärkung der Heizwirkung erforderlich, so kann zeitweise, etwa durch einen Druckknopf, parallel zum Meßinstrument oder Relais ein im Verhältnis zum Meßinstrument einen niedrigen Ohmwert besitzender Widerstand hinzugeschaltet werden.The exchangeable resistor heating the fixed contact piece 22 31 is powered by part of the tapped winding of the top induction system of the Voltage converter 28 fed. To compensate for the coordination of the to the voltage converter connected voltmeter or relay is used when the heating resistor is removed the adjustable resistor 32, which occurs when the heating resistor 31 is switched on the switch 33 is short-circuited. If it is necessary to increase the heating effect, so can temporarily, for example by a push button, parallel to the measuring instrument or Relay a resistor that has a low ohmic value in relation to the measuring instrument be switched on.

Für die Beheizung des drehbaren Fußes 34 des mittleren Isolators 25 ist ein Heizwiderstand 35 vorgesehen, der über eine besondere Heizwicklung 36 des dem Erdpotential am nächsten liegenden Induktionssystems des Stromwandlers 29 gespeist wird. Die Stromwandlersysteme bilden hierbei den Abzweig von der Hochspannungsleitung. Durch Öffnendes außenliegenden Heizschalters 37 kann die Wicklung 36 und der Heizwiderstand 35 abgeschaltet werden, wenn man es nicht wieder vorzieht, den Heizwiderstand 35 über Steckkontakte auswechselbar zu machen. Natürlich ist es auch möglich, den feststehenden Teil des Lagers mit dem Heizwiderstand auszurüsten, wobei dann der Heizwiderstand genau so wie das an den Stromwandler 29 angeschlossene Amperemeter A oder Relais über bewegliche Zuleitungen 38 oder Schleifverbindungen reit der Heizwicklung 36 zu verbinden ist.For heating the rotatable foot 34 of the central insulator 25 a heating resistor 35 is provided, which has a special heating coil 36 of the The induction system of the current transformer 29 which is closest to the earth potential is fed will. The current transformer systems form the branch from the high-voltage line. By opening the external heating switch 37, the winding 36 and the heating resistor 35 are switched off, if one does not prefer it again, the heating resistor 35 to make replaceable via plug contacts. Of course it is also possible to use the fixed Equip part of the camp with the heating resistor, then the heating resistor just like the ammeter A or relay connected to the current transformer 29 The heating coil 36 rides via movable supply lines 38 or sliding connections is to be connected.

Schließlich ist der das andere feste Schaltstück 23 beheizende Widerstand 39 in der gleichen Weise wie der in Abb. i beschriebene Heizwiderstand an das Ende der gestaffelten Erdungsdrosselspule 30 oder an eine Anzapfang dieser angeschlossen, wobei der angezapfte Teil der Spule als Heiztransformator ausgebildet sein kann. Der Überbrückungswiderstand ist hierbei in der Strahlungskappe 4o des Isolators 26 angeordnet.Finally, the other fixed contact piece 23 is the heating resistor 39 in the same way as the heating resistor described in Fig. I to the end the staggered earthing reactor 30 or connected to a tapping device of this, wherein the tapped part of the coil can be designed as a heating transformer. The bridging resistance is in this case in the radiation cap 4o of the insulator 26 arranged.

Es ist auch ohne zeichnerische Darstellung ersichtlich, daß in dem doppelarmigen Trennmesser 41 ebenfalls Heizwiderstände untergebracht werden können, die ebenfalls über Hilfsheizwicklungen des der Hochspannungsleitung nächstliegenden Stromwandlersystems gespeist und genau so ausgebildet werden, wie dies an Hand von Abb. x für den Heizwiderstand 16 beschrieben ist. Ebenso ist es möglich, bei offenem Trennmesser 41 und damit vom Strom abgeschalteten Wandler 29 und Heizwiderstand 35 letzteren über eine Hilfswicklung oder Anzapfung des an Spannung liegenden anderen gestaffelten Systems 28 oder 3o wieder spannungsseitig zu beheizen.It can be seen even without a graphic representation that in the double-armed cutting knife 41 can also be accommodated heating resistors, those closest to the high-voltage line, also via auxiliary heating windings Current transformer system fed and designed exactly as this hand of Fig. x for the heating resistor 16 is described. It is also possible at open cutting knife 41 and thus switched off from the current converter 29 and heating resistor 35 the latter via an auxiliary winding or tapping the other, which is live staggered systems 28 or 3o to be heated again on the voltage side.

Die Isolatoren bzw. Isoliergehäuse werden aber auch bei dieser Ausbildung des Trennschalters an sich schon durch die Apparate in ihrem Innern erwärmt, insbesondere dann, wenn sie mit Öl gefüllt sind. Auch hierdurch erfolgt eine Unterstützung der Heizwiderstände in thermischer Hinsicht.The insulators or insulating housings are also used in this training the circuit breaker itself is already heated by the apparatus inside, in particular then when they are filled with oil. This also provides support for Heating resistors from a thermal point of view.

Ein weiterer Vorteil gerade dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß die Zuführungsleitungen im Innern der Isolatoren verlaufen, nach außen nicht in Erscheinung treten und deshalb auch nicht gegen elektrische Strahlung abgeschirmt zu werden brauchen.Another advantage of this arrangement is that the supply lines run inside the insulators, not in the outside Appearance and therefore not shielded from electrical radiation need to become.

Wie die Isolatoren bzw. die gestaffelten Systeme der in den Isolatoren untergebrachten Apparate ausgebildet bzw. -geschaltet sind, ist für die Erfindung unerheblich. Als Beispiele hierfür seien nur folgende Veröffentlichungen angegeben: Patentschriften 364 336, 430 175, 436 249 und Zeitschrift Elektrotechnik und Maschinenbau 1928 Heft 46, Seite 1074 ff.Like the isolators or the staggered systems in the isolators housed apparatus are formed or switched, is for the invention irrelevant. Only the following publications are given as examples: Patents 364 336, 430 175, 436 249 and magazine electrical engineering and mechanical engineering 1928 issue 46, page 1074 ff.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Outdoor high-voltage disconnector, characterized in that heating resistors are provided in order to avoid ice formation on its moving or fixed parts or contact pieces or in these, which are fed via branches of the high-voltage line.

2. Disconnector after Claim x, characterized in that in the case of a branch to earth the heating resistor is bridged by a high resistance.

3. Disconnector according to claim x and 2, characterized in that parts of the Windings of a staggered transducer system or a grounding reactor are used.

4. Isolating switch according to claim x to 3, characterized in that the supply lines for the heating resistors by arranging the staggered transducer systems or earthing reactor run in the isolators of the circuit breaker inside the isolators.

5. Isolation switch according to claim x to 4, characterized in that as compensation for the switched off Heating resistor adjustable resistances, inductors, capacitances or compositions these are connected in front of the measuring instrument or relay.

6. Disconnector after Claim = to 5, characterized in that the heating resistor is designed as a rod and can be pushed into the part to be heated.

7. Disconnector according to claim x to 6, characterized in that the heating and balancing resistors can be switched off or can be bridged.