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Ölgestänge für Schalterantriebe, insbesondere für mehrphasige Hochspannungsschalter,
z. B. Expansionsschalter Es ist bereits vorgeschlagen worden, Ölgestänge für Schalterantriebe
zu verwenden. Derartige Ölgestänge sind vorteilhaft, weil sie bei Verwendung von
Isolierrohrleitungen eine hochwertige Isolierung bilden und mit kleinen bewegten
Massen auszukommen gestatten. Außerdem sind Ölgestänge in Hinblick auf das Umlenken
besonders günstig.
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Bei Anwendung der Ölgestänge für Antriebe, insbesondere mehrphasiger
Schalter, ergeben sich indessen folgende Schwierigkeiten: Verwendet man für Ölgestänge
Rohrleitungen mit engen Querschnitten, so werden die Ölgeschwindigkeiten und somit
auch die Massenwirkungen ,groß. Ferner nehmen auch die Bewegungs- sowie die Reibungswiderstände
an den Wandungen zu. An Ölgestänge für Schalterantriebe müssen aber Forderungen
nach einer möglichst geringen Massenwirkung und möglichst geringen Reibungsverlusten
gestellt werden. Diese Forderungen lassen sich durch die Wahl weiter Rohrleitungen
erfüllen, bei deren Verwendung die Geschwindigkeit des Öls und infolgedessen auch
die Massenwirkung herabgesetzt wird, da die Geschwindigkeit nach Gleichung'-'1 #
v-, wie man sieht, den größten Anteil hat; bei kleineren Strömungsgeschwindigkeiten
wird zugleich auch die Ölreibung an den Wandungen verringert, so daß der Einfluß
größerer Viscosität bei starker Kälte bei größerem Volumen kleiner wird.
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Da das Öl aber kompressibel ist, so ist es wiederum erwüaischt,
das Ölvolumen möglichst klein zu hätten. Sieht man beispielsweise, wie bekannt,
eine hydraulische Kupplung zwischen den einzelnen Phasenschaltstiften eines mehrphasigen
Hochspannungsschalters vor, so läßt die Verwendung der hierzu erforderlichen Ölmengen
infolge der Kompressibilität des Öls keine hinreichend
starre Kupplung
der Schaltstifte erreichen. Die bekannte Anordnung sieht im übrigen eine für alle
-Phasen gemeinsame Antriebspumpe und eine hydraulische Kupplung z«-ischen den Schaltstiften
in Form von in Reihe geschalteten ülgestängen vor: eine solche An-@ ordnung scheidet
jedoch für praktische Zwecke auch desu e-en aus. weil die einzelnen Schaltstiftkolben
als Differentialkolben ausgebildet sind, 5o daß bei gleichest Abmessungen der Führungszylinder,
der Kolben und der Schaltstifte ein gleichzeitiges Ein- und Ausschalten aller drei
Pliasciiscl1:lltstifte nicht gewährleistet wird.
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Die Forderung nach der kleinen ülmeuge, die im Hinblick auf Kompressibiiität
des üls erwünscht ist, steht somit, wie vorstehend erläutert, in einem gewissen
Widerspruch zu der aus konstruktiven Gründen zu erstrebenden Forderung nach weiteren
ülleitungen.
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Die Lriindung gestattet. beide Erfordernisse, d.li. die- Ausführung
der Rohrleitungen mit grolzen Rohrleitungsquerschnitten einerseits und die Verwendung
eines möglichst kleinen ülvolunietis andererseits, im weitgehendsten Nahe zugleich
zu erfüllen. Hierbei zeichnet sich die Erfindung im wesentlichen dadurch aus, daß
für jeden Schaltstift bzw. für jede Phase ein eigenes ül.gestänge mit eigener Fördereinrichtung
(ülptimpe) vorgesehen ist und daß die ü lpumpen miteinander und mit einem für alle
Phasen gemeinsamen :\ntrieb durch mechanische Gestänge verbunden sind. Das ü lgestänge
für jede Phase kann dabei vorteilhaft die Herstellung der Isolierstrecke zwischen
Hochspannung und Erde innerhalb des jeweiligen Stützisolators übernehmen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt; hierbei ist der Antrieb und das ülgestänge für einen dreipoligen Freiluftschalter
gezeigt. In der Beschreibung und in den Ansprüchen ist dabei nur der Einfachheit
halber von einem ülgestänge die Rede: es ist jedoch selbstverständlich, daß für
die Kraftübertragut:g jede andere geeignete Isolierflüssigkeit, z. B. eine solche
aus chlorierten oder fluoriertes, Kohlen«asserstotfen verwendet werden kann.
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Bei dein dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Einschalten mittels
Druckluft bewirkt. Die Druckluft gelangt durch die üün1111g@ 4 in den fier drei
einpolige Schalter i, _, 3 gemeinsamen Druckluftzylinder 5. An dein Druck uftkolben
6 ist ein für die Betätigung der einzelnen Schalter gemeinsames Gestänge 7, ',#
angelenkt.
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Für jede einzelne Phase ist eine )lptimpe vorgesehen, so das:') bei
einem dreiphasigen Schalter drei ü lpumpen verwendet werden. Die Kolben to, 11,
12 der Phasenpumpen sind ülx,i- schwenkbare Doppelhebel 14, 15, 16 mit einem für
alle drei Phasen gemeinsamen Kupplungsgestänge bzw. einer -stange 9 gelenkig verbunden.
An derselben Kupplungsstange 9 greift auch die Stange 8 des Gestänges 7, 8 an, so
daß beim Einschalten der Druckluftkolben die Bewegung gleichmät::ig und gleicliz(,iti;g
auf alte drei Pumpen überträgt.
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Zur Ausschaltung ist für jede Phase eine Ausschaltfeder 18 bz«-. i
cl bz«-. 2o vorgesehen. Auf diese Weise « ird die als Zugstange ausgebildete Ktippluiigsstange
9 «eitgehendst entlastet, so daß dieselbe beine Ausschalten nicht zur Kraftübertragung.
sondern lediglich als Kupplung zwischen den getrennten Antriebsmitteln für einzelne
Phasen dient. Die Kupplung zwischen den Phasen kann daher als leichtes Gestänge
ausgeführt werden.
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Die . Kolben i o, i i, 12 der Phasenpumpen können als einfache Kolben
oder als Stufenkolben Ditferentialkoll.)eit; ausgebildet sein. Durch den größeren
Kolben wird dabei die Einschaltölsäule in der jc@@eiligen Isolierleitulsg 21 bz«-.
22 bzw. 23 und durch die kleineren Kolben die Ausschaltölsäulen in den Isolierleitungen
2.1, 25, 26 bewegt. Die Schaltstifte 27, 28, 29 «erden von den Kolben 30, 31, 32
getragen, die in den Führungszylindern 33, ;1, 35 gleiten. Die vor dem gro&n
Einschaltkolben stehende @als@iulc wird heim Einschalten vor dein Kolben leergeschoben
und bewirkt somit die Einschaltbewegung der Schaltstifte. Die Ausschaltkollxn geben
hierbei nur so viel Volumen frei, wie es der je-«eiligen Schaltstiftstelltlng entspricht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung herrscht zwischen den
eigentlichen Antriebsteilen und dem die einzelnen Phasenpumpen aufnehmenden und
die Stützisolatoren 38@ 39@ 4o der Schalter i, 2, ; tragenden geerdeten Gestell
3,-# das z. B. gehäuseförmig ausgebildet «erden kann, volles Hochspannungspotential.
Durch das ülgestänge nebst den Isolierleitungen 21 bis 26 läßt sich somit die Isolierstrecke
innerhalb der mit ü1 gefüllten Stützisolatoren ;8, 39, 4o so herstellen, daß tnan
die einzelnen Phasenpumpen in unmittelbarer Nähe, und zwar vorteilhaft unterhalb
der Stützisolatoren vorsehen kann, wie es der Zeichnung zu entnehmen ist.
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;jede ülpumpe ist am unteren Flansch des jeweiligen Stützisolators
angebracht. Auf diese Weise entstehen Räume .l.l bzw. .15 bzw. 46, «elclte mit dein
Inneren des Stützisolators 38 bzw. 39 1izw. .so über je einen Kanal 54 bzw. 55 b-V.
56 sowie mit dem äußeren Ringmantel des in dein oberen Isolator untergebrachten
Leistungsschalters derart kommunizieren, daß in "den Räumen +.1 bzw. 45 bzw.
46
ein Luftpolster 4; bzw. 48 bzw. 49 entsteht, welches das jeweilige Ölgestänge unter
geringem statischen Druck hält, der den Atmosphärendruck übersteigt. Hierbei kann
der Raum 44 bzw. 45 bzw. 46 einschließlich den Raum für das Luftpolster mindestens
zum Teil durch ein Gehäuse begrenzt werden, das mit dem jeweiligen Pumpengehäuse
und dem den Stützisolator tragenden unteren Flansch aus einem einzigen Materialstück
besteht.
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Das Öl in den Räumen 44, 45, 46 ist mit jedem der Zylinderräume der
Phasenpumpen über Unterdr uckventile 58 und 6 i bzw. 59 und 62 bzw. 6o und 63 verbunden,
die die Ausbildung eine Unterdrucks verhindern, indem sie beim Öffnen das Nachfließen
des Nachfüllöls unter statischem Druck herbeiführen. Außerdem ist in dem Anschlußflansch
5o bzw. 5 1 bzw. 52 ein Rückschlagventil65 bzw. 66 bzw. 67 vorgesehen, das
somit zwischen dem durch den äußeren Ringmantel des Leistungsschalters gebildeten
Ausdehnungsraum und den das Ein- und Ausschaltöl führenden Isolierleitungen2i bzw.
22 bzw. 23 und 24 bzw. 25 bz«-. 26 liegt. Die Rückschlagventile 65, 66, 6; verhindern,
daß der beim Schaltvorgang auftretende Druck in den Ausdehnungsraum des oberen Tragisolators
gelangt. Die gewählte Anordnung von Unterdruck- und Rückschlagventilen sorgt für
eine luftfreie Füllung und dafür, daß das Ölgestänge selbst nach mehreren Schalthüben
luftfrei bleibt.
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Das Öl wird in die Räume 44, 45, 46 eingefüllt und steigt über die
Unterdruckventile 58, 59, 6o und 61, 62, 63, die Isolierleitungen 2 i bis 26 und
über die Rückschlagventile 65, 66, 67 zu den Ausdehnungsräumen in den oberen Tragisolatoren.
Jedes Rückschlagventil ist zu diesem Zweck so ausgebildet, -daß sein Ventilkörper
in bezug auf den Ventilsitz normalerweise eine solche Lage einnimmt, daß sowohl
beim Füllen ,als auch bei Änderungen des Ölvolumens (Ausdehnungen bzw. Zusammenziehungen
des Öls) das Öl ungehindert in den genannten Ausdehnungsraum in dem oberen Tragisolator
bzw. aus diesem Ausdehnungsraum in das Ölgestänge gelangen kann.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann gegenüber dem erläuterten Ausführungsbeispiel
selbstverständlich Änderungen erfahren, ohne daß der Rahmen der Erfindung überschritten
wird. So können z. B. für die Kupplung zwischen den einzelnen Phasenpumpen die Zugstangen
durch Drehwellen o. dgl. ersetzt werden. Auch sind Änderungen in bezug auf den Antrieb
selbst bzw. auf Ein-und Ausschaltfunktionen desselben möglich. So kann z. B. an
Stelle des Druckluftantriebes ein beliebiger anderer Antrieb; z. B. ein Schaltmotor,
verwendet werden. Es ist hierbei möglich, das erfindungsgemäße Ölgestänge für Druckluft-,
Luft-, Trenn- oder beliebige andere Schalter zu verwenden.