DE69110499T2

DE69110499T2 - Lastschalter unterstützt durch Varistor.

Info

Publication number: DE69110499T2
Application number: DE69110499T
Authority: DE
Inventors: Joseph Martin; Van Doan Pham; Edmond Thuries
Original assignee: GEC Alsthom SA
Current assignee: Alstom Holdings SA
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2011-02-26
Also published as: ATE124167T1; EP0444568A1; FR2662848B2; ES2074595T3; CA2037119C; CA2037119A1; DE69110499D1; CN1022959C; BR9100768A; US5170023A; JPH04230922A; FR2662848A2; CN1055443A; EP0444568B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochspannungs-Trennschalter, der mit Widerständen zur Begrenzung der Überspannungen beim Abschalten ausgestattet ist.
Insbesondere aus dem französischen Patent No 81 06 444 und dem französischen Patent No 81 16 291 (FR-A-2 512 267) ist ein Trennschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, dessen Trennkammer außerdem einen Widerstand, genannt Schließwiderstand, aufweist, der den Trennschalter vor den Überspannungen bei einem Schließvorgang schützen soll. Der Schließwiderstand ist einen kurzen Moment lang während des Schließens des Trennschalters aufgrund eines im obengenannten Patent beschriebenen Einfügungsmechanismus angeschlossen.
Außerdem sind mit Varistoren ausgestattete Hochspannungs-Trennschalter bekannt, insbesondere, um die Shunt- Reaktanzen der elektrischen Netze zu bewältigen; Aufgabe der Varistoren, die auch nicht-lineare Widerstände oder variable Widerstände oder von der Spannung abhängige Widerstände genannt werden, ist die Verringerung der Überspannungen.
Je niedriger die Betriebsschwelle des Varistors ist, desto wirksamer ist bekanntlich der Schutz gegen Überspannung. Um eine niedrige Betriebsschwelle des Varistors zu erreichen, darf man nur eine geringe Anzahl von Varistorelementen in Reihe schalten. Nachteilig ist dann, daß die von jedem Varistorelement absorbierte Energie hoch ist.
Der Grenzwert der Überspannung, vor der man sich durch Varistoren schützen kann, liegt derzeit bei etwa 1,6 p.u. (l p.u. = Un 2/ 3 im Spitzenwert, wobei Un die Phasen-Nennspannung ist).
Um die Überspannung auf Werte unterhalb von 1,6 p.u. zu begrenzen, wurde bereits vorgeschlagen, mit dem Varistor einen Unterbrecher in Reihe zu schalten, der diesen Varistor nach dem Auslösen des Trennschalters vom Netz trennt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen auf diesem Prinzip beruhenden Trennschalter herzustellen, dessen Herstellung einfach und wirtschaftlich ist, wobei dieses Ziel durch einen Trennschalter gemäß Anspruch 1 erreicht wird.
Die Erfindung betrifft sowohl Trennschalter konventioneller oder abgeschirmter Art, bei denen der Varistor für jeden der Pole des Trennschalters in einer Säule angeordnet ist, die sich von der Säule in der Trennkammer unterscheidet, als auch Trennschalter, bei denen der Varistor sich in der gleichen Säule wie die Trennkammer befindet.
Die Erfindung betrifft Trennschalter mit mehreren Trennkammern in Reihe pro Phase, und insbesondere Trennschalter mit zwei Trennkammern pro Phase, die T- oder V-förmig angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung mittels flexiblem Element erlaubt es, ganz auf Verbindungsstangen- Systeme zu verzichten, was die Vorrichtung besonders einfach und gleichzeitig sehr zuverlässig macht.
Vorteilhafterweise sind der Schalter und der Varistor in einer mit Schwefelhexafluorid (SF&sub6;) gefüllten Porzellanhülle angeordnet. Der Serienschalter hat ein geringeres Trennintervall und eine geringe Auslösegeschwindigkeit als die Trennkammer.
Vorteilhafterweise ist das flexible Element innerhalb der die Trennkammer enthaltenden Säule an einem von einer Feder in Richtung des beweglichen Organs gedrückten Arm befestigt, wobei dieser Arm mittels isolierender Stäbe mit dem beweglichen Organ in Kontakt gebracht werden kann.
Dieser Arm kann einen ersten mit einem Kragen versehenen Zylinder aufweisen, welcher mit einem zweiten einen Kragen aufweisenden festen Zylinder ein variables Volumen definiert, wobei dieses Volumen am größten ist, wenn der Trennschalter in der eingeschalteten Stellung ist, wobei das Volumen abgesehen von Lecks dicht ist und eine Verzögerungsvorrichtung für die Bewegung des Arms bei einer Auslösebetätigung des Trennschalters bildet.
Vorteilhafterweise trägt einer dieser Zylinder eine regelbare Ventilklappe.
Gemäß einer Variante ist das flexibles Element mit der Betätigungsstange über ein Verzögerungsorgan verbunden.
Um die Spannungen an den Varistoren zu verringern, werden vorteilhafterweise Widerstandsscheiben in die Stapel von Varistorelementen eingefügt.
Der Trennschalter kann außerdem im Inneren jeder Trennkammer einen Widerstand aufweisen, der während eines kurzen Zeitraums beim Schließen des Trennschalters einem Mechanismus zu seiner Einfügung zugeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Variante kann das Abschaltvermögen des Schalters in Serie verbessert und gleichzeitig am Varistor eine annehmbare Spannungsbelastung beibehalten werden, wenn der Trennschalter in der ausgelösten Stellung ist.
Dies wird erreicht, indem der Serienschalter derart hergestellt wird, daß er in der offenen Stellung einer Kapazität eines Werts zwischen 0,6 und 1,1 mal so groß wie die des Varistors aufweist.
In einer ersten Ausführungsform enthalten die Mittel, um dem Schalter die gewünschte Kapazität zu verleihen, zwei einander gegenüberliegende feste metallische Armaturen, die in elektrischer Verbindung mit dem beweglichen Kontakt bzw. dem festen Kontakt des Schalters stehen.
Die Armaturen haben die Form von Ringen oder haben eine gegenüberstehende große ebene Oberfläche.
In einer zweiten Ausführungsform enthalten die Mittel, um dem Schalter die gewünschte Kapazität zu verleihen, mindestens einen Zylinder aus einem Material mit hoher Dielektrizitätskonstante, der mit seinen Enden je mit festen Platten in Kontakt steht, die in elektrischer Verbindung mit dem beweglichen Kontakt bzw. dem festen Kontakt des Schalters stehen.
In einer ersten Ausführungsform ist das Material der Zylinder Aralditquarz.
In einer Variante ist dieser Zylinder ein handelsüblicher Keramikkondensator.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben.
Figur 1 zeigt teilweise im Axialschnitt einen Pol eines erfindungsgemäßen Trennschalters, bei dem die Trennkammer und der Varistor sich in unterschiedlichen Säulen befinden.
Figur 2 ist eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Trennschalters mit zwei T-förmig angeordneten Trennkammern je Phase.
Figur 3 ist eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Trennschalters mit zwei T-förmig angeordneten Trennkammern pro Phase.
Figur 4 ist eine Ansicht der den Varistor und den Schalter in Serie enthaltenden Säule im Axialschnitt, wobei der Schalter mit Ringen versehen ist.
Figur 5 ist eine Ansicht der den Varistor und den Schalter in Serie enthaltenden Säule im Axialschnitt, wobei die Kapazität des Schalters mithilfe von keramischen Kondensatoren eingestellt ist.
Der Trennschalter der Figur 1 ist in der offenen Stellung dargestellt. Er enthält eine Isolierhülle 1, vorzugsweise aus Porzellan, die die Trennkammer umschließt und auf einer isolierenden Säule 100 ruht, von der nur ein Teil dargestellt ist. Die Hülle 1 wird an ihrem oberen Teil von einem Metalldeckel 1A verschlossen.
Das Innere 2 der Hülle 1 ist dicht und umschließt ein Gas mit hoher dielektrischer Festigkeit, wie z.B. Schwefelhexafluorid, unter einem Druck von einigen Bar.
Der Trennschalter enthält einen festen Hauptkontakt, der aus einem Rohr 3 besteht, das mechanisch und elektrisch über Arme 4 mit einem ersten Stromanschluß 5 verbunden ist, in elektrischem Kontakt mit dem Deckel 1A. Der Kontakt 3 ist fest mit einem ortsfesten Lichtbogenkontakt 6 verbunden, der ebenfalls aus einem rohrförmigen Teil besteht; dieser Kontakt 6 ist elektrisch mit dem Kontakt 3 verbunden.
Das bewegliche Organ des Trennschalters enthält einen beweglichen Hauptkontakt, der aus Kontaktfingern 9 besteht, die von einer Glimmschutzhaube 10 geschützt werden und mit dem Rohr 3 zusammenwirken. Es enthält weiter einen aus Fingern 11 bestehenden Lichtbogenkontakt, der mit einer Blasdüse 12 zusammenwirkt. Die Blasmittel, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, wurden nicht dargestellt. Das bewegliche Organ ist in bekannter Weise mit einer nicht dargestellten Betätigungsstange verbunden. Die beweglichen elektrischen Kontakte sind elektrisch miteinander über eine Scheibe 13 verbunden, die selbst an einem Metallzylinder 14 befestigt ist, welcher elektrisch über nicht dargestellte Gleitkontakte mit einem zweiten Stromanschluß 5A verbunden ist.
Der Varistor ist im Inneren einer dichten Isoliersäule 20 angeordnet, die an ihren Enden von Metallplatten 21 und 22 verschlossen wird, welche elektrisch mit den Klemmen des Trennschalters über Leiter 23 und 24 verbunden sind. Das Innere der Hülle ist mit Schwefelhexafluorid gefüllt.
Der Varistor besteht aus Varistorelementen in Form von Scheiben auf der Basis von Zinkoxiden, die in zwei koaxialen aber getrennten Stapeln 26 und 36 gestapelt sind.
Der Stapel 26, der aus Elementen 26A besteht, befindet sich im Inneren eines isolierenden Zylinders 27, der unter der oberen Platte 21 befestigt ist; der Zylinder 27 wird an seinem unteren Ende von einer Metallplatte 28 verschlossen, die von einem zylindrischen Bereich 28A verlängert wird; das untere Element des Stapels 26 steht aufgrund des von einer Feder 29 ausgeübten Drucks, die einerseits auf eine Metallplatte 30 im oberen Bereich des Stapels 26 und andererseits auf die Platte 21 drückt, in engem Kontakt mit der Platte 28. Ein Metallgeflecht 31 bewirkt die elektrische Kontinuität zwischen dem Stapel 26 und der Platte 21.
Die Scheiben 26A des Stapels 26 besitzen in ihrer Mitte ein Loch, so daß die Achse des Stapels einen zylindrischen Kanal aufweist, in dem, wie man weiter unten sehen wird, ein Stab gleiten kann. Gleichermaßen besitzt der zylindrische Teil 28A eine zentrale Bohrung für den Durchlaß des Stabs.
Der Stapel 36 befindet sich im Inneren eines isolierenden Zylinders 37, der auf der Platte 22 befestigt ist; die Elemente 36A des Stapels 36 besitzen kein zentrales Loch; am oberen Teil des Zylinders 37 ist ein Metalldeckel 38 mit einem zylindrischen Vorsprung 38A befestigt, der den oben erwähnten Stab aufnehmen soll. Zwischen dem untersten Element des Stapels 36 und der Platte 22 und getrennt durch eine Metallscheibe 39 befinden sich Widerstandsscheiben 40, deren Aufgabe weiter unten erklärt wird. Der Stapel wird von einer Feder 41 unter Druck gesetzt, die sich einerseits auf dem Deckel 38 und andererseits auf einer Metallplatte 42 abstützt, die auf dem Stapel 36 liegt. Ein Metallgeflecht 43 bewirkt die elektrische Kontinuität zwischen dem Stapel 36 und der Platte 38.
Der Deckel 1A besitzt an seiner unteren Seite einen Metallzylinder 50 mit Öffnungen, in denen ein metallischer Arm 51 gleitet. Am Arm 51 ist ein erstes Ende eines metallischen flexiblen Elements 52 befestigt, das den Deckel 1A durch eine Öffnung dieses Deckels durchquert; das andere Ende des flexiblen Elements ist mit einem Stab 53 aus Isoliermaterial verbunden, der sich in die Achse des Stapels 26 einfügt; das andere Ende des Stabs 53 ist an einem Metallstab 54 befestigt, der den Zylinder 28A durchquert und elektrisch mit diesem letzteren mittels Gleitkontakten 288 zusammenwirkt.
Das flexible Element 52 verläuft außerhalb der Säulen 1 und 20 in einer flexiblen Umhüllung 56, die dicht mit dem Deckel 1a und dem Deckel 21 verbunden ist.
Der Arm 51 wird von einer Feder 57 belastet, die sich auf dem Deckel 1a abstützt. Isolierstäbe 58, die mit einem Ende am Arm 51 befestigt sind, legen sich mit ihrem anderen Ende auf die Glimmschutzhaube 10 des Trennschalters.
Das Gerät wird durch eine Vorrichtung vervollständigt, die es erlaubt, die Bewegung des Arms 51 zu verzögern, wenn bei eingeschaltetem Trennschalter eine Auslösung das bewegliche Organ abrupt in der Figur nach unten bewegt. Diese Vorrichtung enthält einen ersten Zylinder 60, der am Deckel 1A befestigt und nach außen mit einem Kragen 61 versehen ist, und einen zweiten Zylinder 62, der fest mit dem Arm 51 verbunden ist und einen nach innen weisenden Kragen 63 besitzt, der sich oberhalb des Kragens 61 befindet; auf diese Weise definieren die Zylinder und die Kragen ein variables und abgesehen von Lecks dichtes Volumen 64, wobei diese Lecks durch eine Ventilklappe 65 kalibriert werden können, die zum Beispiel auf dem Zylinder 62 angebracht ist.
Die Gesamtlänge des flexiblen Elements 52, des Isolierstabs 53 und des Metallstabs 54 und der Abstand zwischen den Stapeln 26 und 36 sind so gewählt, daß der Stab 54 sich in seiner am weitesten vom Kontakt 38A entfernten Stellung befindet, wenn der Trennschalter in der ausgelösten (offenen) Stellung ist, und daß der Stab 54 mit dem Kontakt 38A in Verbindung steht, wenn der Trennschalter in der eingeschalteten (geschlossenen) Stellung befindet; das heißt, daß der Hub A des Trennschalters gleich dem Hub des Schalters ist, der aus dem Stab 54 und dem Kontakt 38A besteht.
Der Betrieb der Vorrichtung ist wie folgt:
In der eingeschalteten Stellung befindet sich das bewegliche Organ in der oberen Stellung; die Stäbe 58 werden von der Haube 10 nach oben gestoßen, der Arm 51 ist in der oberen Stellung, die Feder 57 ist komprimiert, das Volumen 64 ist am größten, der Schalter 54-38A ist geschlossen. Der Varistor 26-36 wird von den Kontakten des Trennschalters kurzgeschlossen.
Beim Auslösen des Trennschalters trennen sich die Kontakte sehr schnell. Die Haube 10 hebt von den Stäben 58 ab, die der Bewegung aufgrund der Verzögerungsvorrichtung nicht folgen können. Daraus folgt, daß der Schalter 54-38A während eines Moments geschlossen bleibt, so daß der Varistor mit den Klemmen des Trennschalters verbunden bleibt; wenn eine Überspannung auftritt, funktioniert der Varistor und spielt seine Schutzrolle; nach einem Zeitraum, der von den Lecks des Volumens 64 bestimmt und geregelt wird, verschiebt sich der Arm 51 unter der Wirkung der Feder 57; der Stab 54 verläßt den Kontakt 38A, was nach dem Löschen des gebildeten Lichtbogens den Varistor abschaltet. Man stellt fest, daß das Unterbrechen des Lichtbogens zwischen dem Stab 54 und dem Kontakt 38A zu einem Zeitpunkt geschieht, an dem der Lichtbogen in der Trennkammer bereits gelöscht ist; die Spannung zwischen dem Stab 54 und dem Kontakt 38A ist die Wiederherstellungs-Übergangsspannung, die zur einfachen Spannung neigt; da der Strom im Varistor sehr schwach ist, in der Größenordnung von einigen tausendstel Ampère, erlischt der Lichtbogen von alleine, wenn der Stab 54 seinen Hub beendet hat.
Die Widerstände 40 verringern die Spannung an den Varistoren 26 und 36 bei hoher wiederhergestellter Spannung.
Es ist anzumerken, daß der Stapel von Varistoren 26 ebenso wie der Stapel 36 Widerstandselemente 40 aufweisen kann.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsvariante der Erfindung angewandt auf einen Trennschalter, bei dem der Varistor in einer Säule 20 untergebracht ist, die sich von der Säule 1 unterscheidet, die die Trennkammer umschließt; im Gegensatz zu Figur 1 wird der Schalter hier von einem Mechanismus betätigt, der direkt mit dem Betätigungsstab des Trennschalters verbunden ist.
In Figur 2, in der die gleichen Elemente gleiche Bezugszeichen wie in Figur 1 tragen, hat die isolierende Säule, die die Trennkammer trägt und den isolierenden Betätigungsstab 121 umschließt, das Bezugszeichen 120. Der Betätigungsstab wird von einem metallischen Abschnitt 122 verlängert, der mit dem beweglichen Organ der Trennkammer verbunden ist. Er ist ebenfalls mit einem flexiblen Element 123 verbunden, das am Stab 154 des Schalters befestigt ist, mit Zwischenfügung eines Verzögerungsmechanismus 160, der analog dem oben beschriebenen sein kann. Der Stab 154 des Schalters wirkt mit einem festen Kontakt am Ende des Stapels von Varistoren 26 zusammen. Das flexibles Element ist in einer isolierenden Umhüllung 123 angeordnet. Der Betrieb ist identisch dem oben beschriebenen.
Figur 3 zeigt, wie die Erfindung an einen Trennschalter mit zwei T-förmig angeordneten Trennkammern 201 und 202 angewandt werden kann.
Das Bezugszeichen 203 bezeichnet eine den Trennkammern gemeinsame isolierende Säule, die auf einem Metallgerüst 204 angeordnet ist, das einen Betätigungsmechanismus 205 trägt.
Ein den beiden Trennkammern gemeinsamer Betätigungsstab 206 bewirkt das Öffnen und das Schließen der Trennschalter in den beiden Kammern des aufgrund eines Mechanismus 207.
Die Trennkammern 201 und 202 sind je einer isolierenden Säule zugeordnet; diese Säulen tragen das Bezugszeichen 211 bzw. 212; sie enthalten je einen Varistor in zwei Stapeln; nur die Säule 211 ist im Detail dargestellt; die Säule 211 enthält einen Stapel von Varistorelementen 216A ohne zentrales Loch, der in einem Kontakt 218 endet, und einen Stapel von Varistorelementen 236A mit zentralem Loch, der von einem Metallkonus 219 getragen wird, der elektrisch das Ende des Stapels mit einer Klemme der Trennkammer 211 verbunden. Die Elemente 236A werden von einem isolierenden flexiblen Element 220 durchquert, das mit einem ersten Ende mit dem Betätigungsstab 206 über einen Verzögerungsmechanismus 260 verbunden ist. Das zweite Ende dieses Elements ist mit einem Metallstab 221 verbunden, der mit dem Kontakt 218 zusammenwirkt. Außerhalb des Stapels von Elementen 236A ist das flexible Element in einer Hülse 222 angeordnet.
Die Säule 212 ist ähnlich ausgestattet.
Der Betrieb des Trennschalters ist identisch dem Betrieb der Trennschalter der Figuren 1 und 2.
Es ist möglich, einen hybriden Trennschalter herzustellen, der gleichzeitig vor Überspannungen beim Schließen und gegen Überspannungen beim Öffnen geschützt ist, indem parallel zu den Klemmen des Trennschalters eine Säule angeordnet ist, die einen Varistor mit Schalter aufweist, wie in Bezug auf die Figuren 1, 2 und 3 beschrieben wurde; in diesem Fall wird der Schalter durch ein flexibles Element betätigt, das die Säule des Trennschalters durchquert und mit dem weiter oben erwähnten Einfügungsmechanismus verbunden ist.
Es ist bekannt, daß bei permanenter Betriebsspannung der Varistor sich wie ein Kondensator verhält. Bei den üblichen Anwendungen der Hochspannungs-Trennschalter hat der Varistor eine Kapazität zwischen etwa zwanzig und etwa dreißig Picofarad, wobei der genaue Wert vom Durchmesser und der Höhe des Varistors abhängt.
Wenn der Serienschalter eine eigene Kapazität der gleichen Größenordnung besitzt, beträgt die zwischen seinen Klemmen wiederhergestellte Spannung etwa die Hälfte der Spannung, die an die Trennkammer angelegt wird, welche parallel an die Einheit aus Varistor und Schalter angeschlossen ist.
Bei Gegenphase mit zum Beispiel 2 p.u. ist der Varistor nur einer Spannung gleich 1 p.u., unterworfen.
In Figur 4 sind erste Mittel gezeigt, um dem Serienschalter eine Kapazität zu verleihen, die eine Größenordnung nahe der des Varistors hat.
Um den Schalter die gewünschte Kapazität zu verleihen, stattet man ihn mit einer ersten Armatur 300 in direkter Verbindung mit dem beweglichen Kontakt 54 über die Kontakte 288 und den Block 28A und mit einer zweiten Armatur 301 in elektrischem Kontakt mit dem Kontakt 38A über den Metallblock 38 aus.
Die festen und einander gegenüberliegenden Armaturen können die Form von Scheiben oder jede andere Form annehmen, vorausgesetzt, sie haben eine große einander gegenüberliegende ebene Fläche.
Es ist leicht, dem Schalter in der offenen Stellung die gewünschte Kapazität zu verleihen, indem man die Oberfläche der Armaturen und ihren Abstand dementsprechend auswählt.
Wenn die Armaturen ebene Flächen des Werts S (in cm³) getrennt durch einen Abstand d (in cm) sind, wird die Kapazität C (in Picofarad) des von den Armaturen gebildeten Kondensators durch die bekannte Formel gegeben:
C = 0,139 KS/d, wobei K ein Koeffizient ist, der vom Gas des Raums 20 abhängt und der für Schwefelhexafluorid gleich 1 gewählt werden kann.
Man stellt fest, daß der Abstand zwischen den Armaturen genau bestimmt ist, wenn der Trennschalter in der eingeschalteten Stellung ist; man kann die Einheit aus Varistor und Armatur verwenden, um die Leitung vor hohen Blitzschlägen oder hohen Betätigungs-Überspannungen zu schützen. Das Zünden zwischen den Armaturen, die die Rolle von Entladern spielen, betätigt den Varistor, der die ganze Energie des Blitzschlags oder der Betätigungs-Überspannung absorbiert.
Der große Wert des Nicht-Linearitäts-Koeffizienten des Zinkoxid-Varistors und das Vorhandensein von SF&sub6; bei einem Druck von mehreren Bar ermöglichen es, den Strom des Schalters leicht abzuschalten.
Dies ist ein Längsschutz im Vergleich zum klassischen Querschutz (Phase-Erde), der mit den üblichen Blitzableitern erhalten wird.
In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Die den Figuren 4 und 5 gemeinsamen Elemente tragen die gleichen Bezugszeichen.
Die Kapazität des Serienschalters wird eingestellt, indem zwischen den geeignet vergrößerten Platten 28 und 38 zylindrische Teile 310 angeordnet werden, die zum Beispiel aus Aralditquarz oder einem anderen Material bestehen, das eine große Dielektrizitätskonstante hat.
Man kann auch einen oder mehrere handelsübliche Keramikkondensatoren geringen Durchmessers und ausreichender Länge verwenden, um die wiederhergestellte Spannung aus zuhalten.
Zum Beispiel kann ein Keramikkondensator von 40 mm Länge und 18 mm Durchmesser eine Kapazität von etwa 25 Picofarad ergeben.
Die Erfindung findet Anwendung bei der Herstellung von Trennschaltern von Hochspannungsleitungen üblicher Art (mit isolierender Hülle) oder abgeschirmt (mit Metallhülle), sowie bei Trennschaltern, die verwendet werden, um Reaktanzen oder Kondensatorbänke zu verbinden.

Claims

1. Trennschalter, der für jeden Pol mindestens eine erste isolierende Säule, die eine Trennkammer mit festen Kontakten und ein bewegliches Organ mit beweglichen Kontakten aufweist und parallel zu jeder Trennkammer eine Einheit besitzt, die in Serie einen Widerstand und einen Schalter aufweist, wobei der Schalter offen ist, wenn der Trennschalter offen ist, und geschlossen ist, wenn der Trennschalter eingeschaltet ist, wobei der Schalter einen beweglichen Kontakt (54, 94) aufweist, der vom beweglichen Organ betätigt wird, wenn der Trennschalter eine Einschaltbewegung durchführt, wobei der bewegliche Kontakt des Schalters mit einer gewissen Verzögerung der Bewegung des beweglichen Organs folgt, wenn der Trennschalter eine Ausschaltbewegung durchführt, wobei der Widerstand in einer zweiten, von der ersten Säule (1) getrennten Säule (20) angeordnet ist und der bewegliche Kontakt des Schalters einen Metallstab (54) aufweist, wobei der Widerstand aus gestapelten Widerstandselementen besteht, wobei ein Ende des Stapels (36) von Elementen mit einem Buchsenkontakt (38A) ausgestattet ist, der mit dem Stab zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand ein nicht-linearer Widerstand, nämlich ein Varistor ist, wobei die Widerstandselemente Varistorelemente sind, und daß der Varistor aus zwei Stapeln (26, 36) von Varistorelementen besteht, wobei die beiden Stapel durch einen Abstand getrennt sind, der mindestens gleich dem Isolierabstand des Trennschalters ist, wobei der zweite Stapel (26) vom beweglichen Kontakt durchquert wird, dessen Metallstab (54) an einem metallischen flexiblen Element (52, 123) befestigt ist, das die beiden Säulen (1, 20) außen herum verbindet, wobei der Stab (54) elektrisch mit einem Ende des zweiten Stapels (26) verbunden ist.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element (52) im Inneren der ersten Säule (1) an einem Arm (51) befestigt ist, der von einer Feder (57) in Richtung auf das bewegliche Organ belastet wird, wobei der Arm (51) mittels isolierender Stäbe (58) mit dem beweglichen Organ in Kontakt gebracht werden kann.

3. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (51) einen ersten mit einem Kragen (63) versehenen Zylinder (62) trägt, der mit einem zweiten mit einem Kragen (61) versehenen festen Zylinder (60) ein variables Volumen (64) definiert, das am größten ist, wenn der Trennschalter in der eingeschalteten Stellung ist, wobei das Volumen abgesehen von Lecks dicht ist und eine Verzögerungsvorrichtung für die Bewegung des Arms (51) bei einem Ausschaltmanöver des Trennschalters bildet.

4. Trennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer (62) der beiden Zylinder eine regelbare Ventilklappe (65) trägt.

5. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element (123, 222) mit der Betätigungsstange (121, 206) über ein Verzögerungsorgan (160, 260) verbunden ist.

6. Trennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstandsscheiben (40) in die Stapel von Varistorelementen eingefügt sind.

7. Trennschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er im Inneren jeder Trennkammer einen Widerstand aufweist, der einem Mechanismus zu seiner Einfügung während eines kurzen Moments beim Schließen des Trennschalters zugeordnet ist.

8. Trennschalter nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel (300, 301, 310) aufweist, damit der Serienschalter in der offenen Stellung eine Kapazität zwischen 0,6 mal und 1,1 mal der Kapazität des Varistors aufweist.

9. Trennschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine erste (300) und eine zweite feste metallische Armatur (301) aufweist, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und in elektrischer Verbindung mit dem beweglichen Kontakt (28) bzw. dem festen Kontakt (38A) des Schalters stehen.

10. Trennschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Armaturen (300, 301) die Form von Ringen haben.

11. Trennschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Armaturen (300, 301) eine große ebene einander gegenüberliegende Fläche haben.

12. Trennschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel mindestens einen Zylinder (310) aus einem Material mit großer Dielektrizitätskonstante enthalten, der über seine Enden mit festen Platten (28, 38) in elektrischer Verbindung steht, die in elektrischer Verbindung mit dem beweglichen Kontakt (54) bzw. dem Kontakt (38A) des Schalters stehen.

13. Trennschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Zylinder Aralditquarz ist.

14. Trennschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder ein handelsüblicher Kondensator ist.