DE60216435T2

DE60216435T2 - Einphasige oder mehrphasige schaltanlage in einem umhüllenden gehäuse

Info

Publication number: DE60216435T2
Application number: DE60216435T
Authority: DE
Inventors: Jan Arend LAMMERS
Original assignee: Eaton Electrics BV
Current assignee: Danfoss Power Solutions II BV
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: NO20034501L; PL366369A1; NL1017797C2; ATE347188T1; AU2002253710B2; PT1378040E; EP1378040B1; PL202714B1; ES2276932T3; EP1378040A1; HRP20030814A2; DE60216435D1; CN1515054A; CZ20032726A3; CA2443803A1; EE200300493A; HUP0303852A2; CN100358199C; NO325499B1; US20040130858A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einphasige oder mehrphasige Schalteinrichtung, die einen oder mehrere Schalter beinhaltet, die mit Hilfe eines Feststoffisolators derart befestigt sind, dass sie isoliert sind, ebenso wie zugehörige stromführende Bauteile wie Schienensysteme, Verbinder und ähnliches, wobei sowohl die Schalter als auch die stromführenden Bauteile in einem die besagten Schalter und stromführenden Bauteile umhüllenden Gehäuse untergebracht sind.
Eine Schalteinrichtung dieser Art ist in der Europäischen Patentanmeldung EP 0 393 733 A1 offenbart. Diese bekannte Schalteinrichtung hat den Vorteil, dass ein verlässliches, stabiles Gehäuse, das gefahrlos berührt werden kann, durch eine relativ einfache und leichte Gehäusekonstruktion erreicht wird.
Es ist auch allgemein bekannt, wie aus dem Artikel „Mittelspannungsanlagen und Stationen, die neue Lastschaltergeneration unter Einsatz von SF₆ als Isolier- und Löschmittel" von Karl-Heinz Siebel, Wegberg, veröffentlicht in Elektrizitätswirtschaft, Band 79 (1980), Nr. 22, zu ersehen ist, dass verschiedene Umweltbedingungen (hauptsächlich Staub und Feuchtigkeit) auf Dauer einen nachteiligen Einfluss auf die Verlässlichkeit im Einsatz solcher durch Luft und einen Feststoff isolierter Schalter haben können.
Als Ergebnis des steigenden Platzmangels werden Schalteinrichtungen, die vollständig durch Luft isoliert sind, aufgrund ihrer relativ großen Abmessungen in immer geringerem Ausmass in Betracht gezogen. Schalteinrichtungen kompakterer Bauart, bei denen von Feststoffisolierung oder Feststoff-/Luftisolierung Gebrauch gemacht wird, wurden aufgrund gestiegener Grundstückspreise ebenfalls weniger attraktiv.
Angesichts des oben erwähnten wird heute Schwefelhexafluorid (SF₆) allgemein als Isoliermittel und manchmal als Löschmittel in der Kammer, in der die Schalteinrichtung untergebracht ist, verwendet. Dieses Gas wurde aufgrund verschiedenerer vorteilhafter Eigenschaften des Gases ausgesucht, wie der hohen dielektrischen Stärke, der guten Kühleigenschaften und seiner Reakti onsträgheit. Eine Verringerung der Abmessungen der Schalteinrichtung, verglichen mit der oben erwähnten Schalteinrichtung, kann durch diese Maßnahme bei gleichen Leistungen (zum Beispiel der Strom- und Spannungswerte) erreicht werden.
Obwohl noch nicht erwiesen ist, dass SF₆ an sich giftig ist, wurde dennoch herausgefunden, dass Zersetzungsprodukte von SF₆ wie SF₄, S₂F₄, S₂F₁₀, SOF₂, SO₂F₂, HF und SO₂ hochgiftig sind. Zudem ist SF₆ eines der sechs ausdrücklich während der Weltklimakonferenz in Kyoto erwähnten Gase, die zu einem großen Teil für den Treibhauseffekt verantwortlich sind. Unter diesen Umständen ist es extrem wichtig, den Gebrauch von SF6 zu vermeiden, wo immer es möglich ist.
Das bis jetzt verwendete SF₆ hat auch den Nachteil, dass das Füllen der Schalteinrichtung mit diesem Gas derart vonstatten gehen muss, dass die in der Schalteinrichtung vorhandene Luft vollständig daraus entfernt wird. Zudem muss die Umhüllung, in der die Schalteinrichtung untergebracht ist, vollkommen gasdicht konstruiert sein, um sowohl ein Austreten des Gases in die Umgebung zu verhindern, als auch ein Eindringen von Aussenluft. Um garantieren zu können, dass der Innenraum vollständig mit dem SF₆-Gas gefüllt bleibt, wird ein gewisser Überdruck aufgebaut, trotz der besagten hermetischen Versiegelung, um auf lange Zeit Leckagen ausgleichen zu können, die bei den in der Praxis eingesetzten Konstruktionen nicht immer ausgeschlossen werden können. Weiterhin wird oft ein Manometer installiert, um den Druck des besagten Gases in der Schalteinrichtung anzuzeigen.
Die Folge eines innen auftretenden elektrischen Lichtbogens ist gewöhnlicherweise, dass das SF₆-Gas mitsamt seiner Zersetzungsprodukte freigesetzt wird, was zur Folge hat, dass man sich der betroffenen Schalteinrichtung nicht mehr ohne umfangreiche persönliche Sicherheitsausrüstung nähern kann. Nach einer solchen Fehlfunktion ist die Schalteinrichtung für gewöhnlich nicht mehr einsetzbar, aber selbst wenn die Schalteinrichtung repariert werden kann, muss zumindest eine vollständige Entleerung, gefolgt von einer Neube füllung mit SF6, durchgeführt werden. Dieselben Maßnahmen müssen im Falle anderer, durch in der Umhüllung befindliche Bauteile verursachte Fehlfunktionen und während Wartungsarbeiten an der Einrichtung durchgeführt werden, zum Beispiel im Falle eines vorsorglichen Austauschs von SF₆, das durch Feuchtigkeit und/oder andere Ursachen verunreinigt wurde.
Der „SF₆ – ein Umweltproblem?" überschriebene Artikel von Horst Peter und Rolf Sartorius, veröffentlicht in „Elektrizitätswirtschaft", Band 95 (1996), Nr. 8, Seiten 512-514, stellt fest, dass es auch 1996 noch keinen guten Ersatz für SF₆ gibt, und dass man sich mit den mit SF₆ verbundenen Nachteilen abfinden musste, unter der Bedingung, dass das SF6-Gas soweit wie möglich wiederverwendet werden muss, und dass, wenn ausreichend Platz vorhanden ist, Luft als das Dielektrikum zu bevorzugen ist.
Das Ziel der Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung der in der Einleitung erwähnten Art bereitzustellen, mit der, unter Beibehaltung der Vorteile der erwähnten Art von Schalteinrichtung, die Kompaktheit einer SF₆-Schalteinrichtung erreicht werden kann, und bei der die oben genannten, mit SF₆ verbundenen Nachteile vermieden werden können.
Das besagte Ziel wird gemäß der Erfindung, wie in Anspruch 1 dargelegt, dadurch erreicht, dass das umhüllende Gehäuse mit Luft gefüllt ist, die einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, und den Innenraum desselben gegenüber der Umgebung des umhüllenden Gehäuses derart abdichtet, dass die im Gehäuse vorhandene Luft nicht verunreinigt wird und den Taupunkt nicht erreichen wird.
Eine Schalteinrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1, die ein mit trockener Luft gefülltes, geschlossenes Gehäuse aufweist, ist aus der Europäischen Patentanmeldung EP 1 054 493 A1 bekannt.
Weil auf diese Weise sichergestellt ist, dass das Auftreten von Kondensation bei den üblichen Betriebstemperaturbereichen nicht auftreten kann, und daher die elektrische Isolationsfähigkeit von Luft mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt während der Lebensdauer der Schalteinrichtung konstant bleibt und auch durch Staub nicht beeinflusst werden kann, ist es möglich, kostengünstige und kompakte Schalteinrichtungen im Mittelspannungs- und ebenso im Hochspannungsbereich zu konstruieren. Der Feuchtigkeitsgehalt kann durch Verwendung eines einfachen und kostengünstigen Hygrometers überwacht werden, und sobald der Feuchtigkeitsgehalt der Luft in dem umhüllenden Gehäuse zu hoch ist, zum Beispiel infolge möglicher kleiner Leckagen, muss lediglich der Luft die Feuchtigkeit in herkömmlicher Weise und durch einfache, kostengünstige Maßnahmen entzogen werden. Das Hygrometer kann in dem umhüllenden Gehäuse derart angebracht werden, dass es durch ein Fenster in selbigem sichtbar ist. Ein Farbhygrometer, das die verschiedenen Feuchtigkeitsstufen mit Hilfe von Farben anzeigt, ist zum Beispiel ein brauchbares und eindeutiges Anzeigegerät.
Was durch die Maßnahmen der besagten Abdichtung erreicht wird, ist dass atmosphärische Bedingungen, die einen nachteiligen Effekt auf Schalteinrichtungen haben, wie atmosphärische Feuchtigkeit, Temperatur und Staub, keinen nachteiligen Effekt ausüben können.
Es wird auch herausgestellt, dass der Taupunkt selbst bei der niedrigsten Betriebstemperatur nicht erreicht werden darf.
Um in der Lage zu sein, die Erfindung auch in denjenigen Fällen verwenden zu können, in denen die auferlegten Bedingungen in Bezug auf die hermetische Abdichtung des umhüllenden Gehäuses nicht so strikt sind wie im Fall der Verwendung von SF₆-Gas, und um die Notwendigkeit der ständigen Überwachung der Feuchtigkeit, und jeglicher Maßnahmen, die ergriffen werden müssen, um die Feuchtigkeit zu entziehen, zu vermeiden, stellt die Erfindung auch eine Schalteinrichtung bereit, bei der ein Feuchtigkeitsabsorptionsmittel in dem umhüllenden Gehäuse vorgesehen ist, wobei die Menge an besagtem Feuchtigkeitsabsorptionsmittel derart bemessen ist, dass die Feuchtigkeit, die aufgrund von Leckagen des umhüllenden Gehäuses eindringt, während der Lebensdauer der Schalteinrichtung vollkommen aufgenommen wird, und wobei ein Feuchtigkeitsanzeiger derart in dem umhüllenden Gehäuse angebracht ist, dass er durch ein Fenster in besagtem Gehäuse sichtbar ist.
Aus DE 2702763A ist die Verwendung eines Feuchtigkeitsabsorptionsmittels an sich bekannt.
Im Falle der Schalteinrichtung gemäß der Erfindung, wie in Anspruch 1 dargelegt, ist es nicht länger notwendig, die gesamte Schalteinrichtung während der Montage der Schalteinrichtung oder nach einem aufgetretenen Fehler oder nach der Überholung luftleer zu machen. Alles was nötig ist, ist sicherzustellen, dass die Feuchtigkeit aus der vorhandenen Luft entzogen wurde.
In einer weiteren Entwicklung der Erfindung werden Isolationssperren, zum Beispiel in der Form von Isolationsunterteilungen oder einer Isolierschicht über dem Schaltgehäuse, zwischen den stromführenden Bauteilen der verschiedenen Phasen der Schalteinrichtung im Inneren des umhüllenden Gehäuses angebracht.
Als Folge der Verwendung sauberer Luft mit einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt wird keine Verunreinigung und Kondensation auftreten, sodass bereits ein kostengünstiger, im Handel erhältlicher Kunststoff für die Unterteilungen oder die Isolierschicht geeignet ist.
Die Tatsache, dass Kondensation und Verunreinigung durch atmosphärische Effekte nicht länger auftreten hat einen förderlichen Effekt auf Verteilung der elektrischen Feldstärke aufgrund der stromführenden Bauteile, die an den Isolierunterteilungen auftritt, was zur Folge hat, dass eine kompakte Konstruktion möglich ist und die gegenwärtigen Anforderungen an Schalteinrichtungen bezüglich der Fähigkeit, Testspannungen und Spannungsspitzen standzuhalten, ebenfalls erfüllt werden.
Es wird auch herausgestellt, dass aus EP 0 393 733 das Vergießen des Schalters bekannt ist; jedoch wird dieses Vergießen ebenso zur Isolierung wie auch zum Stützen der Schalter in dem Metallgehäuse verwendet, und aus diesem Grund ergibt das Vergießen eine Konstruktion hohen Gewichts. Darüber hinaus ist der Schalter bei dieser Anordnung nicht so kompakt wie der Schalter gemäß der Erfindung, bei der das Vergießen durch die kostengünstigen Unterteilungen ersetzt wurde.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Isolationssperren auch für die mechanische Befestigung und Positionierung verschiedener stromführender Bauteile der Phasen im umhüllenden Gehäuse verwendet.
Die Maßnahmen, die getroffen wurden, um eine kompakte Schalteinrichtung zu erhalten, zielen besonders auf die stromführenden Bauteile der Schalteinrichtung. Wie bereits in dem „Reliability improvements in the operating mechanism and control circuit of the gasinsulated switchgear" überschriebenen Artikel von M. Tsutumi, T. Fuji und Y. Tobiyami, veröffentlicht in "Fuji Electric Review", Band 40, Nr. 2, Seiten 46-51, 1994, dargelegt wurde, verursacht jedoch auch der Antriebsmechanismus in Schalteinrichtungen gelegentlich Defekte. Im Fall von SF₆-Schalteinrichtungen ist der Antriebsmechanismus daher für gewöhnlich ausserhalb der mit SF₆ gefüllten Umhüllung angebracht. Infolge dieser Massnahme ist es nicht nötig, jedesmal, wenn der Mechanismus repariert oder die Wartung durchgeführt wird, die gesamte Umhüllung mit allen dazugehörigen Nachteilen, wie oben beschrieben, zu entleeren und neu mit SF6 zu befüllen.
Aus dem oben erwähnten Artikel ist ersichtlich, dass diese Defekte im Antriebmechanismus für gewöhnlich durch atmosphärische Einflüsse hervorgerufen werden, die Korrosion und Verunreinigung beweglicher Teile verursachen.
Um dies zu verbessern, ist der Antriebsmechanismus gemäß einer weiteren Entwicklung der Erfindung ebenfalls in der selben Umhüllung untergebracht, die eine Abdichtung gegenüber dem umgebenden Raum bietet und Luft beinhaltet, die einen niedrigen Gehalt an Feuchtigkeit aufweist.
Die Erfindung wird im Folgenden in größerer Genauigkeit bezugnehmend auf die Zeichnung erklärt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Schalteinrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt durch einen Schalter dargestellt.
Die Schalteinrichtung gemäß der Erfindung kann zum Schalten einer Verbindung zwischen einer Hauptleitung und einer Nebenleitung dienen. Diese Hauptleitung ist zum Beispiel eine Mittelspannungsleitung, die eine Spannung von 12kV führt.
Das Schaltbauteil, als Teil eines Trennschalters oder Leistungsschalters, kann zum Beispiel ein Vakuumtrennschalter sein. Das Schaltbauteil ist zusammen mit den dazugehörigen stromführenden Bauteilen in einem umhüllenden Gehäuse untergebracht. Dieses umhüllenden Gehäuse ist mit Luft gefüllt, die einen niedrigen Gehalt an Feuchtigkeit aufweist, und der Innenraum dieses Gehäuses ist gegenüber dem umgebenden Raum derart abgedichtet, dass keine atmosphärischen Beeinflussungen stattfinden, und dass die im Gehäuse vorhandene Luft unter den schlechtesten Bedingungen und während der gesamten Lebensdauer der Schalteinrichtung nicht verunreinigt wird und nicht in der Lage ist, den Taupunkt zu erreichen. Vorzugsweise wird daher ein Feuchtigkeitsabsorptionsmittel im Gehäuse platziert, wobei die Menge des Feuchtigkeitsabsorptionsmittels derart bemessen ist, dass die Feuchtigkeit, die infolge von Leckagen des umhüllenden Gehäuses eindringt, während der Lebensdauer der Schalteinrichtung vollkommen aufgenommen wird.
Man hat herausgefunden, dass als Folge der Verwendung von Luft, die einen niedrigen Gehalt an Feuchtigkeit aufweist, im Vergleich mit bisher bekannten, mit SF₆-Gas gefüllten Schalteinrichtungen eine gute Isolierung bei höheren Spannungen erreicht werden kann, und demzufolge auch Schalteinrichtungen von relativ kleinen Abmessungen entworfen werden können.
Als Folge der Verwendung von Isolationssperren um die stromführenden Bauteile in dem umhüllenden Gehäuse kann die Größe der Schalteinrichtung unter Beibehaltung der Leistungsfähigkeit weiter verringert werden, während die Anforderungen wie die Fähigkeit, Stromstößen und Stromüberschlägen standzuhalten, erfüllt werden, auch wenn die aus dem Stand der Technik bekannte, aus Feststoffisolationsmaterial bestehende Einkapselung weggelassen wurde.
Ein Schnitt eines möglichen Ausführungsbeispiels einer Schalteinrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hier ist ein dreiphasiges Ausführungsbeispiel betroffen, und nur ein Schalter, ein Vakuumtrennschalter, einer Phase ist in diesem Schnitt zu sehen. Dieser Vakuumtrennschalter 1 ist mit anderen Bauteilen der Schalteinrichtung in einem Ausrüstungsgehäuse oder -schrank 2 untergebracht. Der Vakuumtrennschalter 1 besteht aus einer Vakuumröhre 3, in der ein unbeweglicher Schaltkontakt 4 und ein Schaltkontakt 5, der von dem Schaltkontakt 4 weg und zu dem Schaltkontakt 4 hin bewegt werden kann, untergebracht sind. Der Vakuumtrennschalter 1 wird mit Hilfe des Gussteiles 6 in dem umhüllenden Gehäuse 7 gehalten, das so gut wie möglich abgedichtet ist und vorzugsweise aus Metall besteht. Dieses umhüllende Gehäuse weist Wände 8, 9, 10, 11, 12, und 13 auf. Der unbewegliche Schaltkontakt 4 ist mit der Außenseite auf gasdichte Weise verbunden, durch die Kabelverbindung 15, mit Hilfe des Gussteils 14. Der bewegliche Schaltkontakt 5 ist auf einem Kontaktstab 16 befestigt, der mit Hilfe der Antriebsstange 17 betätigt werden kann. Diese Antriebsstange 17 ist wiederum mit einem Antriebsmechanismus 18 gekuppelt, der im Diagramm als Block dargestellt ist. Ein Schienensystem mit den Schienen 19-21 ist ebenfalls im umhüllenden Gehäuse 7 untergebracht. Zwischen dem Schienensystem und dem beweglichen Schaltkontakt 5 des Vakuumschalters 1 befindet sich ein Umschalter 22, der mittels der Umschaltantriebsstange 23 ebenfalls durch den Antriebsmechanismus 18 betätigt werden kann.
Das abgedichtete umhüllende Gehäuse 7 ist mit Luft gefüllt, die einen niedrigen Gehalt an Feuchtigkeit hat, und es ist wichtig, dass die Luft, die einen niedrigen Gehalt an Feuchtigkeit hat, den Taupunkt nicht erreichen darf. Zu diesem Zweck muss die Abdichtung des umhüllenden Gehäuses 7 derart sein, dass der Taupunkt der Luft, die einen niedrigen Gehalt an Feuchtigkeit hat, unter den schlechtesten Umweltbedingungen nicht erreicht werden kann.
Zum Beispiel enthält die Luft, die einen niedrigen Gehalt an Feuchtigkeit hat, höchstens diejenige Menge an Feuchtigkeit, die in Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 95% bei einer Temperatur enthalten ist, die der minimalen zu erwartenden Betriebstemperatur entspricht.
Bei Annahme einer minimalen Betriebstemperatur von –20°C bedeutet das oben Gesagte, dass die im Innenraum vorhandene Luft ca. 0,8 Gramm Wasser pro m³ Luft enthalten darf. Gemäß allgemein bekannter und akzeptierter Tabellen wird der Taupunkt bei dieser Menge an Wasser bei ca. –21°C erreicht. Die Betriebstemperatur, bei der die Schalteinrichtung normalerweise betrieben wird, ist viel höher, und daher ist auch garantiert, dass der Taupunkt im Innenraum bei Temperaturen über –20°C nicht erreicht werden wird, oder dass keine Kondensation im Innenraum auftreten wird.
In der Praxis stellt sich jedoch heraus, dass kein Gehäuse vollkommen abgedichtet werden kann, und dass besonders auf lange Sicht als Ergebnis verschiedener Unterschiede in Temperatur, Druck und elektrischer Spannung eine bestimmte Leckagemenge, wie klein auch immer, durch die Gehäuseanschlüsse auftreten kann.
Um die oben erwähnten Leckagen auszugleichen, und ebenso um in der Lage zu sein, die Erfindung in solchen Fällen zu verwenden, wo es vonnöten ist, dass eine schlechtere Qualität der Abdichtung des Gehäuses ausreichend sein muss, sorgt die Erfindung für eine Beifügung eines Feuchtigkeitsabsorptionsmittel in den Innenraum der Einrichtung. Die Menge an Feuchtigkeitsabsorptionsmittel muss derart bemessen sein, dass all die Feuchtigkeit, die im Laufe der Lebensdauer der Einrichtung eindringt, aufgenommen wird. Daher existiert insbesondere ein Zusammenhang zwischen Lebensdauer, Leckage und der Menge nach Feuchtigkeitsabsorptionsmittel. Gemäß der Erfindung kann dieser Zusammenhang wie folgt ausgedrückt werden: D = (L × V × Y + I × J) × 100/O + S × F × 100/O.
In dieser Gleichung ist D die Menge an benötigtem Trocknungsmittel in Gramm bei Annahme einer spezifischen Leckage L pro Tag in m³. Weiterhin ist V der Feuchtigkeitsgehalt in Gramm pro m³ der Umgebungsluft, die bei einer spezifischen Temperatur eindringen kann, Y ist die zu erwartende Lebensdauer der Einrichtung in Tagen, I die Kapazität des Innenraums des Gehäuses in m³ und J der Feuchtigkeitsgehalt der während der Herstellung im Innenraum vorhandenen Luft, ebenfalls in Gramm pro m³ und bei einer spezifischen Temperatur. Das Absorptionsvermögen des Feuchtigkeitsabsorptionsmittels ist in dem Ausdruck ebenfalls enthalten. Dies ist ein vom Hersteller bestimmtes Verhältnis und bezeichnet das Verhältnis der gewichtsmäßigen Menge an aufgenommenem Wasser und der gewichtsmäßigen Menge an Feuchtigkeitsabsorptionsmittel. Dieses Verhältnis wird auch die relative Feuchtigkeit der Luft in der unmittelbaren Umgebung des Feuchtigkeitsabsorptionsmittels beeinflusst. Der Hersteller stellt diese erforderlichen Daten meist in Form von Tabellen zur Verfügung.
Da das feuchtigkeitshaltige Material, das im Innenraum vorhanden sein kann, ebenfalls einen Effekt auf die relative Luftfeuchtigkeit in besagtem Innenraum haben kann, wird dies in dem Ausdruck gemäß der Erfindung ebenfalls in Betracht gezogen.
In dem Ausdruck bezeichnet S die gewichtsmäßige Menge des feuchtigkeitshaltigen Materials in Gramm und F bezeichnet den Feuchtigkeitsgehalt in dem Material als ein Verhältnis.
Ein praktisches Beispiel liefert zum Beispiel die folgenden spezifischen Daten: L = 0,5l/Tag = 5 × 10–4m3/Tag

V: = 50,7 Gramm (pro m³) bei einer Temperatur von 40°C
Y: = 25 Jahre = 9125 Tage
I: = 0,25m³
J: = 15 Gramm pro m³
O: = 20 %
S: = 10kg = 10000Gramm
F: = 0,2

Aus den obigen Daten ist ersichtlich, dass 1275 Gramm Absorptionsmittel ausreichend sind, um die relative Feuchtigkeit bei normalen Betriebsbedingungen für die gesamte Lebensdauer der Einrichtung unter dem Taupunkt zu halten.
Als Ergebnis der Verwendung eines klimatisierten Innenraums kann die Feststoffisolierung um die Vakuumtrennschalter und die dazugehörigen stromführenden Bauteile durch Isolationssperren ersetzt werden, die in dem umhüllenden Gehäuse 7 um den Vakuumtrennschalter und die dazugehörigen stromführenden Teile angeordnet sind, wobei es durch die Isolationssperren ermöglicht wird, die weiteren Bedingungen zu erfüllen, die dieser Art von Schaltsystemen auferlegt werden, wie die Fähigkeit, Stromstössen und Spannungsentladungen zwischen zwei Phasen standzuhalten, während die kompakten kleinen Abmessungen beibehalten werden. In dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel werden diese Isolationssperren von einer Einzelphasenumhüllung gebildet, die aus den Unterteilungen 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 aus isolierendem Material besteht.
Man hat herausgefunden, dass die Isolationssperren bei den bei SF₆ üblichen kompakten Abmessungen ohne die Verwendung von Luft, die einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, und den Schutz gegen atmosphärische Einflüsse nicht ausreichend sind, da als Ergebnis der Feuchtigkeit und der Verunreinigung durch Staub ein Funkenüberschlag entlang der Oberflächen der Isolationssperren oder Unterteilungen stattfinden kann, mit den dazugehörigen Kurzschlussproblemen oder Explosionen. Als Ergebnis der Verwendung von Luft, die einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, und den Schutz gegen atmosphärische Einflüsse ist es möglich, dass kostengünstiges Isoliermaterial für die Isolationssperren ausreicht.
Die Isolationssperren oder Unterteilungen können auch verwendet werden, um verschiedene Bauteile eine Phase abzustützen, wie die Schienen 19-21.
Das Feuchtigkeitsabsorptionsmittel, das verwendet wird, um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft niedrig zu halten, kann in einer Kartusche, untergebracht werden, so wie die Kartusche 33. Das umhüllende Gehäuse 7 ist mit einem Loch versehen, welches in der Zeichnung nicht zu sehen ist, das mit einer Abdeckung verschlossen werden kann, und welches nach Entfernung der Abdeckung den Zugang zu der Kartusche 33 gewährt. Die mit dem Loch versehene Wand des umhüllenden Gehäuses 7 grenzt vorzugsweise direkt an die äußere Umgebung der Schalteinrichtung. Das besagte Loch kann ein ganzheitlicher Teil eines geschwächten Abschnitts der Wand des umhüllenden Gehäuses 7 sein, wobei sich der Abschnitt rund um das Loch befindet. Wenn sich ein zu hoher Druck im umhüllenden Gehäuse aufbaut, wird dieser Teil herausplatzen, so dass jegliche Explosion in kontrollierter Weise vonstatten gehen kann. Dieser Teil ist vorzugsweise derart orientiert, dass wenn er herausplatzt, die freigesetzten Gase nicht in Richtung sich eventuell in der Nähe der Schalteinrichtung befindlicher Personen gerichtet sind. Zum Beispiel ist der geschwächte Teil irgendwo am unteren Ende der Rückwand angeordnet.
Wie in dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Antriebsvorrichtung 18 ebenfalls in dem umhüllenden Gehäuse untergebracht, das die Luft mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt enthält. Nur eine Antriebswelle 34 der Antriebsvorrichtung 18 steht aus dem umhüllenden Gehäuse hervor und ist gasdicht durch die entsprechende Wand des Gehäuses geführt.

Claims

Einphasige oder mehrphasige Schalteinrichtung, die einen oder mehrere Schalter (4, 5) aufweist, die mit Hilfe einer Festkörperisolierung (24-32) derart befestigt sind, dass sie isoliert sind, sowie dazugehörige stromführende Bauteile wie Schienensysteme (19-21), Verbinder und ähnliches, wobei sowohl Schalter als auch die dazugehörigen stromführenden Bauteile in einem Gehäuse (7) untergebracht sind, das die genannten Schalter und stromführenden Bauteile umhüllt, wobei das umhüllende Gehäuse mit Luft von niedrigem Feuchtigkeitsgehalt gefüllt ist, und sein Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung des umhüllenden Gehäuses derart abgedichtet ist, dass die im Gehäuse vorhandene Luft nicht verunreinigt wird und den Taupunkt nicht erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feuchtigkeitsabsorptionsmittel im umhüllenden Gehäuse vorgesehen ist, wobei die Menge des genannten Feuchtigkeitsabsorptionsmittels derart bemessen ist, dass die Feuchtigkeit, die aufgrund von Leckagen des umhüllenden Gehäuses eindringt, während der Lebensdauer der Schalteinrichtung absorbiert wird, und dass ein Feuchtigkeitsindikator im umhüllenden Gehäuse derart vorgesehen ist, dass er durch ein Fenster in genanntem Gehäuse sichtbar ist.
Schalteinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitsindikator ein Farbindikator ist.
Schalteinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Absorbtionsmittel gemäß der Gleichung D = (L × V × Y + I × J) × 100/O + S × F × 100/O bestimmt wird, dabei ist D die Menge an benötigtem Trocknungsmittel in Gramm, bei Annahme einer spezifischen Leckagemenge L pro Tag in m³, V ist der Feuchtigkeitsgehalt in Gramm pro m³ der Umgebungsluft, die bei einer spezifischen Temperatur eindringen kann, Y ist die erwartete Lebensdauer der Einrichtung in Tagen, I ist der Rauminhalt des Innenraums im Gehäuse in m³, J ist der Feuchtigkeitsgehalt der im Innenraum während der Herstellung vorhan denen Luft in Gramm pro m³ und bei einer spezifischen Temperatur, O ist das Absorptionsvermögen des Feuchtigkeitsabsorptionsmittels, S ist die Menge in Gewicht des feuchtigkeitshaltenden Materials im Innenraum in Gramm und F ist der Feuchtigkeitsgehalt des feuchtigkeitsenthaltenden Materials in Prozent.
Schalteinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Wände des umhüllenden Gehäuses mit einem Loch versehen ist, das mit einer Abdeckung verschlossen werden kann und Zugang zu einer mit besagtem Feuchtigkeitsabsorptionsmittel gefüllten Kartusche (33) gewährt.
Schalteinrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass die mit der Abdeckung versehene Wand direkt an die äußere Umgebung der Schalteinrichtung grenzt.
Schalteinrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das durch eine Abdeckung verschließbare Loch ein integraler Teil eines geschwächten Teil bzw. Abschnitts ist, der herausplatzt, falls sich im umhüllenden Gehäuse ein zu hoher Druck aufbaut.
Schalteinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die mit einer Antriebsvorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das umhüllende Gehäuse, das die Luft mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt enthält, auch die Antriebsvorrichtung (18) enthält.
Verteilereinrichtung, die aus einem oder mehreren angrenzenden bzw. aneinandergefügten einphasigen oder mehrphasigen Schalteinrichtungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche besteht.