DE69216996T2 - Hoch- oder Mittelspannungsschalter mit Dreifachbewegung - Google Patents

Hoch- oder Mittelspannungsschalter mit Dreifachbewegung

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Trennschalter, der in einer mit dielektrischem Gas, insbesondere SF&sub6;, gefüllten Hülle einen ersten Lichtbogenkontakt, der mit einem ersten Stromanschluß verbunden ist, und einen zweiten Lichtbogenkontakt aufweist, der mit einem zweiten Stromanschluß verbunden und in einem ortsfesten Zylinder beweglich ist, wo er mit einem Kolben eine Druckkammer bildet, wobei der erste Lichtbogenkontakt beweglich ist und der Trennschalter Betätigungsmittel für diesen ersten Lichtbogenkontakt in zur Verschieberichtung des zweiten Kontakts entgegengesetzter Richtung aufweist.
  • Bei bekannten Trennschaltern sind der erste Kontakt und der Kolben im allgemeinen ortsfest, wobei die Trennung der Kontakte und die Kompression des dielektrischen Gases in der Druckkammer durch einfaches Verschieben des zweiten, beweglichen Kontakts erfolgt.
  • Das französische Patent FR-A-2 491 675 beschreibt eine Trennvorrichtung mit einer ersten Art von Verschiebung, d.h. deren Kontakte in entgegengesetzte Richtungen verschoben werden, um die Trenngeschwindigkeit der Kontakte zu erhöhen, ohne die Geschwindigkeit des beweglichen Kontakts zu erhöhen. Die Betätigungsmittel bestehen aus einer Anordnung von Zugstangen und Pleuelstangen.
  • Das französische Patent FR-A-2 320 626 beschreibt einen Trennschalter mit einer zweiten Art von Verschiebung, d.h. mit einem Kolben und einem beweglichen Kontakt über Gestänge, wobei der feste Kontakt fest mit dem Zylinder verbunden ist, der eine Blaskammer bildet.
  • Bei einem Trennschalter mit dielektrischem Gas wie z.B. SF&sub6; benötigt man eine hohe Trenngeschwindigkeit der Kontakte und einen großen Hub zur Aufrechterhaltung der Spannung, damit die kapazitiven Ströme unterbrochen werden. Um Kurzschlüsse und Streckenfehlerströme zu unterbrechen, braucht man einen hohen Blasdruck und einen schnellen Druckanstieg.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, eine korrekte Unterbrechung solcher Ströme zu erreichen, indem die beiden oben erwähnten Verschiebearten kombiniert werden, wobei eine geringstmögliche Betätigungsenergie verwendet wird aufgrund einer einzigen Drehbewegung zur Steuerung.
  • Zu diesem Zweck ist der erfindungsgemäße Trennschalter dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Kolben beweglich ist,
  • - der Trennschalter Betätigungsmittel für den Kolben in zur Verschieberichtung des zweiten Kontakts entgegengesetzter Richtung aufweist,
  • - die Betätigungsmittel der Kontakte und des Kolbens durch eine gemeinsame drehende Welle gesteuert werden,
  • - das obere Ende des ersten Kontakts in einem Hohlzylinder angeordnet ist, der mit der Hülle fest verbunden ist, wobei eine Feder den Kontakt nach oben drückt und das genannte obere Ende von einem Stab betätigt wird, der zwei Langlöcher des Hohlzylinders durchquert und auf dem oberen Ende des ersten Kontakts aufliegt und zwei Zugstangen verbindet, deren Verschiebung von der Welle gesteuert wird.
  • So erhält man eine große Trenngeschwindigkeit der Kontakte durch Zusammenwirkung der Verschiebungen der beiden Kontakte, ohne eine übergroße Geschwindigkeit eines der Kontakte zu benötigen, und einen schnellen und starken Druckanstieg durch Zusammenwirkung der Verschiebungen des zweiten Kontakts und des Kolbens im festen Zylinder.
  • Außerdem wird die Betätigungsenergie minimiert. Das Teil erhöhten Gewichts, nämlich der zweite Kontakt, kann relativ geringe Geschwindigkeit und relativ geringen Hub aufweisen. Das leichte Teil, nämlich der erste Kontakt, kann relativ hohe Geschwindigkeit und Hub aufweisen.
  • Mit Hilfe der Erfindung kann der Trennschalter mit dielektrischem Gas niedrigen Drucks gefüllt werden, was ihn gegen große Kälte unempfindlich macht.
  • Außerdem führt die Erfindung zu einer geringen Abnutzung der Kontakte und einer geringen Verschmutzung des dielektri schen Gases.
  • Weiter bestehen die Betätigungsmittel des zweiten Kontakts und des Kolbens vorzugsweise aus gelenkig gelagerten Hebeln.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel darstellen.
  • Figur 1 zeigt im Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Trennschalter in der geschlossenen Stellung.
  • Figur 2 zeigt im Längsschnitt den Trennschalter in der offenen Stellung.
  • Figur 3 zeigt in einem Längsschnitt senkrecht zu dem der vorhergehenden Figuren den Trennschalter in der geschlossenen Stellung.
  • Der Trennschalter enthält in einer Hülle 1 einen ersten Lichtbogenkontakt 2, der mit einem ersten Stromanschluß 3 verbunden ist, und einen zweiten Lichtbogenkontakt 4, der mit einem zweiten Stromanschluß 5 verbunden und in einem ortsfesten Zylinder 6 beweglich ist, wo er mit einem Kolben 7 eine Blaskammer 8 bildet.
  • Der dargestellte Trennschalter hat eine metallische Hülle 1. Aus Gründen der Klarheit sind die Dauerkontakte nicht dargestellt; sie können in bekannter Weise innerhalb oder außerhalb der Hülle liegen. Der Trennschalter kann für Hoch- oder Mittelspannung bestimmt sein.
  • Der erste Lichtbogenkontakt 2 und der Kolben 7 sind über Betätigungsmittel beweglich, die die Verschiebung des ersten Lichtbogenkontakts 2 in zur Verschiebung des zweiten Kontakts 4 entgegengesetzter Richtung und die Verschiebung des Kolbens 7 in zur Verschiebung des zweiten Kontakts 4 entgegengesetzter Richtung gewährleisten.
  • Diese Betätigungsmittel werden gemeinsam von einer drehenden Welle 9 gesteuert. Mit dieser waagrechten Welle 9, die sich im unteren Teil des Trennschalters befindet, ist ein Hebel 10 drehfest verbunden, der an einem seiner Enden einen Drehzapfen 11 trägt und an seinem anderen Ende eine Gabel bildet, die eine Achse 12 trägt.
  • Auf den Drehzapfen 11 sind an seinen Enden zwei Hebel 13 aus Isoliermaterial montiert, die auf waagrechten Stiften 14 drehen, die fest mit dem Kolben 7 verbunden sind, der mit einer Füllklappe versehen ist.
  • An den Hebeln 13 sind in der Nähe ihrer Verbindung mit deni Drehzapfen 11 zwei waagrechte Achsen 15 befestigt, auf denen zwei Zugstangen 16 aus Isoliermaterial drehbar gelagert sind, die an ihrem oberen Ende über einen waagrechten Stab 17 aus Isoliermaterial miteinander verbunden sind, der den ersten Kontakt 2 über eine Anordnung antreibt, die weiter unten beschrieben wird. Diese Zugstangen 16, die nur in Zugrichtung arbeiten, haben einen einfachen Querschnitt, d.h. sie sind z.B. rund.
  • Auf der Achse 12 ist ein Hebel 18 aus Isoliermaterial drehbar montiert, der mit einer waagrechten Achse 21 verbunden ist, die fest mit deni zweiten Kontakt 4 verbunden ist.
  • Das obere Ende des ersten Kontakts 2 enthält einen Ringflansch, der in einem Hohlzylinder 19 angeordnet ist, welcher fest mit dem ersten Stromanschluß 3 verbunden ist.
  • Eine Feder 20, die zwischen diesem Flansch und einem unteren Rand des Zylinders 19 anliegt, drückt den Kontakt 2 nach oben. Der Stab 17 durchquert zwei Langlöcher des Zylinders 19 und liegt auf dem oberen Ende des ersten Kontakts 2 auf.
  • In Figur 1 befindet sich der Trennschalter in der geschlossenen Stellung. In dieser Stellung der Steuerwelle 9 befindet sich der Hebel 18 in der oberen Stellung und drückt den zweiten Kontakt 4 sowie seinen Ringflansch, der die Blasdüse trägt und im festen Zylinder 6 mittels Gleitkontakten gleitet, in die obere Stellung; dieser Flansch befindet sich dann in der Nähe des oberen Endes des Zylinders 6.
  • Die Hebel 13 befinden sich dagegen in der unteren Stellung und ziehen den Kolben 7 in die untere Endstellung in der Nähe des unteren Endes des Zylinders 6. Das Druckvolumen 8 ist dann maximal.
  • Die Zugstangen 16 befinden sich folglich ebenfalls in der unteren Stellung, wobei der Stab 17 den ersten Kontakt 2 gegen die Wirkung der Feder 20 nach unten zieht.
  • Beim Öffnen des Schalters wird die Steuerwelle 9 in Uhrzeigerrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 gedreht; der zweite Kontakt 4 wird vom Hebel 18 nach unten gezogen, der Kolben 7 wird von den Hebeln 13 nach oben gedrückt und der erste Kontakt 2 wird von der Feder 20 nach oben gedrückt. Das Volumen der Blaskammer 8 verringert sich so schnell und der Druckanstieg ist nicht nur hoch, sondern auch schnell. Die Kontakte 2 und 4 werden somit schnell getrennt. Der Übergang von der geschlossenen Stellung (Figur 1) zur offenen Stellung (Figur 2) erfolgt durch eine geringfügige Drehung der Steuerwelle 9 um etwa 45º und ist somit besonders schnell.

Claims (2)

1. Trennschalter, der in einer mit dielektrischem Gas, insbesondere SF&sub6;, gefüllten Hülle (1) einen ersten Lichtbogenkontakt (2), der mit einem ersten Stromanschluß (3) verbunden ist, und einen zweiten Lichtbogenkontakt (4) aufweist, der mit einem zweiten Stromanschluß (5) verbunden und in einem ortsfesten Zylinder (6) beweglich ist, wo er mit einem Kolben (7) eine Druckkammer (8) bildet, wobei der erste Lichtbogenkontakt (2) beweglich ist und der Trennschalter Betätigungsmittel für diesen ersten Lichtbogenkontakt (2) in zur Verschieberichtung des zweiten Kontakts (4) entgegengesetzter Richtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Kolben (7) beweglich ist,
- der Trennschalter Betätigungsmittel für den Kolben (7) in zur verschieberichtung des zweiten Kontakts (2) entgegengesetzter Richtung aufweist,
- die Betätigungsmittel der Kontakte (2, 4) und des Kolbens (7) durch eine gemeinsame drehende Welle (9) gesteuert werden,
- das obere Ende des ersten Kontakts (2) in einem Hohlzylinder (19) angeordnet ist, der mit der Hülle (1) fest verbunden ist, wobei eine Feder (20) den Kontakt (2) nach oben drückt, und das genannte obere Ende von einem Stab (17) betätigt wird, der zwei Langlöcher des Hohlzylinders (19) durchquert und auf dem oberen Ende des ersten Kontakts (2) aufliegt und zwei Zugstangen (16) verbindet, deren Verschiebung von der Welle (9) gesteuert wird.
2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel des zweiten Kontakts (4) und des Kolbens (7) aus gelenkig gelagerten Hebeln (13) bestehen.
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