DE594569C - Fluessigkeitsschalter mit mehr als zwei in Serie liegenden Unterbrechungsstellen - Google Patents

Description

Bekanntlich sind die Ölschalter, welche in modernen Hochspannungsanlagen von beispielsweise 220 kV verwendet werden, sehr groß und teuer. Der ölbehälter, der die schweren Einführungsisolatoren trägt, enthält eine sehr große Menge von hochwertigem, brennbarem Isolieröl. Es besteht daher die Gefahr, daß große ölbrände entstehen, so daß bei der Bemessung der Ölschalter ein

ίο besonders hoher Sicherheitsfaktor gewählt werden muß. Ferner sind große und teure Antriebsvorrichtungen erforderlich, um den großen beweglichen Massen die erforderliche Schaltgeschwindigkeit zu erteilen. Die gebräuchlichen Hochspannungsölschalter sind also teuer in der Anschaffung und Unterhaltung, und sie beanspruchen viel Platz.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, einen Flüssigkeitsschalter zu schaffen, der insbesondere für Hochspannung geeignet ist und der eine geringe Menge Löschflüssigkeit, beispielsweise Öl, benötigt und daher in seinen Abmessungen klein gehalten werden kann. Die Erfindung^ welche das bekannte Prinzip, durch den von dem Lichtbogen einer Unterbrechungsstelle erzeugten Druck einen Flüssigkeitsstrom durch eine andere damit in Reihe liegende Unterbrechungsstelle zu treiben, auf mehr als zwei in Serie liegende Unterbrechungsstellen anwendet, ist dadurch gekennzeichnet, daß der als Isolierrohr ausgebildete waagerecht liegende Schalterkessel durch eine horizontal liegende Wand in zwei durch Kanäle miteinander verbundene Kammern unterteilt ist, von denen die untere mit der Löschflüssigkeit gefüllt ist und sämtliche druckerzeugenden Unterbrechungsstellen enthält, während die mit diesen in Serie geschalteten Hauptunterbrechungsstellen in den Verbindungskanälen liegen, durch welche beim Ausschaltvorgang ein Druckausgleich unter Entstehung eines Flüssigkeitsstromes quer zu den Lichtbogen der Hauptunterbrechungsstellen erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Abb. 1 stellt einen teilweisen Längsschnitt durch den Schalter dar, während Abb. 2 einen Längsschnitt durch den Schaltraum von unten gesehen zeigt. Abb. 3 stellt einen Querschnitt längs der Linien 3-3 in Abb. 1 dar. Der Schalter besteht im wesentlichen aus einem horizontal angeordneten rohrförmigen Gehäuse, welches aus einem Paar gleich langer, starker Isolierrohre 1 und 2 gebildet wird, die durch einen Rohrstutzen, der seinerseits durch den Isolator 4 getragen wird, miteinander verbunden sind.

Zwischen den Klemmen 5 und 6 des Schalters liegen durch flexible Leitungen in Reihe

verbundene Kontaktpaare, von denen einige, z. B. 9-10, als Druckerzeugungskontakte dienen, während die anderen Kontakte, wie 13-14, 15-16, dazu dienen, den Lichtbogen in der weiter unten beschriebenen Weise zu löschen. Im dargestellten Beispiel enthält jede Hälfte des Schaltergehäuses zwei Druckkontakte 9-10 und 11-12. und vier Hauptunterbrechungsstellen 13-14, 15-16, 17-18 und 19-20. Alle diese Kontakte sind in Reihe geschaltet und in'einer Isolierflüssigkeit 21, beispielsweise Öl, untergebracht.

Die Betätigungseinrichtung des Schalters besteht aus einer Schaltstange 22 aus starkem Isoliermaterial, beispielsweise Holz, welche innerhalb einer rohrförmigen, metallischen Führung 23 in senkrechter Richtung beweglich ist. Zur Betätigung der Schaltstange dient eine geeignete, nicht dargestellte Antriebsvorrichtung, welche auf der Grundplatte des Isolators gelagert sein kann. Um den Sehalter unabhängig von den Betätigungseinrichtungen mit hoher Geschwindigkeit öffnen zu können, ist die Schaltstange 22 durch eine Lasche 24 mit einer sich nach oben durch ein auf dem Stutzen 3 angebrachtes Gehäuse 26 erstreckenden Stange 25 verbunden, welche in einen Bund 27 endigt, zwischen dem und dem Deckel des Gehäuses 26 eine Druckfeder 29 gelagert ist, welche zum Öffnen des Schalters dient, Λ^οη der Stange 22 wird die Bewegung auf die bewegliehen Kontakte durch eine Kurbel 30 übertragen, welche bei 31 an dem Rohrstutzen 3 gelagert ist. Ein Arm 32 der Kurbel ragt durch einen Schlitz 22' in die Führungshülse 23-, wo er mit der Schaltstange 22 gekuppelt ist. Ein anderer Arm 33 der Kurbel greift um einen Bolzen 34, welcher ein Paar .paralleler Kontaktbetätigungsstangen 35 und 36 aus star-. kern Isoliermaterial, beispielsweise Ähornholz, verbindet, welche sich durch das horizontale Schaltergehäuse erstrecken.

Die parallelen Stangen 35 und 36 dienen zur Führung und Bewegung der beweglichen Kontakte 10 und 12, der Druckkontakte und der Kontakte 14, 16, 18 und 20 und ebenso zur Betätigung der entsprechenden beweglichen Kontakte innerhalb der Isolierröhre 2. Jeder bewegliche Kontakt ist mit einer parallel liegenden Lasche 37, welche auf den Stangen 35 und 36 verschiebbar gelagert ist, verbunden. Die Lasche und damit die beweglichen Kontakte werden durch die Schraubenfedern 38, welche zwischen den Laschen und auf den Isolierstangen 35 und 36 befestigten Isolierhülsen 39 gelagert sind, in die Einschaltstellung gedrückt. Um die Laschen in die entgegengesetzte Richtung bewegen zu können, sind die Isolierhülsen von solcher Länge, daß sie sich gegen die Lasche des benachbarten Kontaktes legen und hierdurch bei der entsprechenden Bewegung der Stangen 35 und 36 diese Lasche mitnehmen. Zum Tragen und Lagern der Kontakte und der Stangen 35 und 36 dient eine Zwischenwand 40 aus Isoliermaterial, beispielsweise Holz (Abb. 3), die das rohrförmige Schaltgehäuse in eine untere Druckkammer und in eine obere, unter gewöhnlichem Druck stehende Kammer unterteilt. Die Zwischenwand 40 ist durch Bolzen 41 und Abstandsstücke 42 an beiden Enden des Gehäuses in ihrer Lage im Gehäuse gesichert. Der mittlere Teil der Zwischenwand ist durch eine Platte 40' mit den Rohrstutzen 3 verbunden. Die Führungshülse 23 erstreckt sich durch die Zwischenwand 40 und die Platte 40'. Die Kurbel 30 ist eng anliegend an einem Schlitz 30' in der Zwischenwand 40 geführt, so daß eine Verbindung zwischen der oberen und unteren Kammer lediglich durch die nachfolgend beschriebenen Verbindungskanäle hergestellt ist.

Diese Verbindungskanäle werden durch Druckentlastungsöffnungen 43, 44, 45 und 46 in der Zwischenwand hergestellt, von denen jede eine Hauptunterhrechungsstelle enthält. Die Verbindungskanäle werden durch eine an beiden Enden offene Isolierröhre gebildet, welche in geeigneter Weise in der Druckentlastungsöffnung in der Zwischenwand, beispielsweise durch Verschrauben mittels eines Isolierringes 48, befestigt sind. Wie aus Abb. ι ersichtlich ist, liegt der Ölspiegel etwas oberhalb der Zwischenwand 40.

Jedes Kontaktpaar der Hauptunterbrechungsstellen ist in derselben Weise angeordnet; so ist beispielsweise der feste Kontakt 13 der Unterbrechungsstelle 13-14 in der Wand der zugehörigen Isolierhülse 47 durch geeignete Befestigungsmittel 49 befestigt, welche gleichzeitig zur Befestigung des einen Endes eines flexiblen Leiters 50 mit dem festen Kontakt dienen. Der zugehörige bewegliche Kontakt 14, der durch eine Lasche 37 getragen wird, ist in einer der Befestigungsstelle finden festen Kontakt gegenüberliegenden Öffnung in der Wand der Isolierhülse 47 geführt.

Die Druckerzeugungskontakte sind von den Druckentlastungsöffnungen in der Zwischenwand 40 entfernt angeordnet, und zwar zweckmäßig in der Mitte zwischen einem Paar Hauptunterbrechungsstellen. Beispielsweise ist der feste Kontakt 9 der Druckkontakte 9 und 10 in geeigneter Weise an einem Arm eines LJ-förmigen Teiles 51 befestigt, der mittels eines Bolzens an der Unterseite der Zwischenwand 40 befestigt ist. Der U-förmige Teil 51 dient gleichzeitig zum Tragen und Führen des beweglichen Kontaktes 16 der be-

nachbarten Unterbrechungsstelle. Der bewegliche Kontakt io wird in der beschriebenen Weise durch eine Lasche 37 getragen und durch die Stangen 35 und 36 bewegt.
In der Verbindungsstelle der die beiden Gehäuseteile bildenden Isolierrohre 1 und 2 sind die in Reihe geschalteten Kontaktsätze durch den flexiblen Leiter 52 verbunden, während die Verbindung der letzten Kontakte mit den Klemmen 5 und 6 durch Leiter 53 und 54 erfolgt.

Parallel zu den Klemmen des Schalters kann ein nicht dargestellter Stufenwiderstand geschaltet sein, von dem die einzelnen Stufen mit den verschiedenen Unterbrechungsstellen verbunden sind, um eine Angleichung der Spannung an jeder Unterbrechungsstelle zu ermöglichen.

Die Wirkungsweise des Schalters ist wie

ao folgt: Wenn der Schalter in der in Abb. 1 dargestellten Einschaltstellung steht, ist die Feder 29 unter Druck, und sie versucht, die Kurbel 30 entgegen dem Uhrzeigersinne zu drehen und dadurch die parallelen Stangen 35 und 36 im Ausschaltsinne zu bewegen. Wenn die Betätigungsstange 25 mittels einer Auslösevorrichtung bekannter Art, beispielsweise durch eine Maßnahme von Hand oder in Abhängigkeit von einem unzulässigen Betriebszustande in dem vom Schalter überwachten Stromkreis ausgelöst wird, bewegt die Feder 29 die Stange 25 nach oben, wodurch über die Kurbel 30 die parallelen Stangen 35 und 36 nach rechts in die Ausschaltstellung bewegt werden und infolgedessen sämtliche Kontaktstellen gleichzeitig geöffnet werden. Hierbei wird durch die Druckerzeugungskontakte 9, 10 und 11, 12 ein hoher Druck auf das diese Kontakte umgebende Öl ausgeübt. Durch diesen Druck wird das Öl durch die Druckentlastungsöffnungen über die Hauptunterbrechungs stellen in die obere Kammer getrieben. Da alle Hauptunterbrechungskontakte in Reihe liegen und gleichzeitig öffneten, wird der Lichtbogen an jedem Paar Hauptkontakte gleichzeitig einer ölströmung unterworfen, so daß eine wirksame Unterbrechung des Stromkrei-• ses erreicht wird. Die Lichtbogen in den Isolierhülsen 47 haben keine Möglichkeit, dem Ölstrom auszuweichen, da der ganze Raum innerhalb der Isolierhülsen durch den Ölstrom ausgefüllt wird.

Die Einschaltung des Schalters wird dadurch herbeigeführt, daß die Betätigungsstange 22 durch die Antriebsvorrichtung nach unten gezogen wird, -wodurch die Kurbel 30 im Uhrzeigersinne gedreht und die parallelen Stangen 35 und 36 in die Einschaltstellung bewegt werden. Gleichzeitig wird die Feder für eine nachfolgende Ausschaltung gespannt.

Die Betätigung des Schalters erfolgt ohne merkliches Geräusch und bei einem verhältnismäßig niedrigen Gasdruck und einem nur sehr kleinen Ölauswurf. Der Schalter ist im Verhältnis zu seiner Schaltleistung klein und benötigt im Verhältnis zu den bekannten Ölschaltern nur eine sehr geringe Menge von Öl.

An Stelle von öl kann auch eine andere Isolierflüssigkeit treten. Öl besitzt jedoch den Vorteil, daß es gleichzeitig alle beweglichen Teile schmiert. Bei Aufstellung des Schalters im Freien kann das rohrförmige Schaltgehäuse von einem Isolator aus Porzellan umgeben sein, wodurch die Überschlaggefahr verringert wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsschalter mit mehr als zwei in Serie liegenden Unterbrechungsstellen, insbesondere für hohe Spannung, bei dem der durch den Lichtbogen einer Unterbrechungsstelle erzeugte Druck einen Flüssigkeitsstrom durch eine folgende Unterbrechungsstelle treibt, dadurch gekennzeichnet, daß der als Isolierrohr ausgebildete waagerecht liegende Schalterkessel durch eine horizontal liegende Wand in zwei durch Kanäle miteinander verbundene Kammern unterteilt ist, von denen die untere mit einer Löschflüssigkeit gefüllt ist und sämtliche druckerzeugenden Unterbrechungsstellen enthält, während die mit diesen in Serie geschalteten Hauptunterbrechungsstellen in den Verbindungskanälen liegen, durch welche beim Ausschaltvorgang ein Druckausgleich unter Entstehung eines Flüssigkeitsstromes quer zu den Lichtbogen der 100, Hauptunterbrechungsstellen erfolgt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte aller Unterbrechungsstellen durch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung gleichzeitig bewegt werden.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle der beiden Kammerhälften durch in kreisförmigen Öffnungen der Längszwischenwand steckende Isolierhülsen gebildet sind, welche zur Befestigung der festen und zur Führung der beweglichen Kontakte der in den Verbindungskanälen liegenden Unterbrechüngsstellen dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen