DE7106550U

DE7106550U - High voltage switch

Info

Publication number: DE7106550U
Application number: DE19717106550
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-02-17
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1975-12-11

Description

Aus der amerikanischen Patentschrift 2 162 nuiiKsschalter mit mindestens zv/ei in ReiheFrom the American patent specification 2 162 nut switches with at least zv / ei in series

j is"i; ein iloonroonschalteten Schalt-j is "i; an iloonroon switch Switching

en nheiten bekannt, die eine mittlere Abstützung und elektrische Anschlußmöglichkeiten an den der Abstützung abgekehrten Enden aufv.'eisen. Die Schalteinrichtungen des bekannten Schalters sind inen units known that have a medium support and electrical Iron connection options at the ends facing away from the support. The switching devices of the known switch are shown in

zv/ei aus Isolierstoffrohren zusammengesetzten Schaltkaniagrn unter- zv / ei switching ducts composed of insulating tubes under-

gebracht, die im Hinblick auf mechanische Spannungen symmetrisch an einem mittleren Stützisolator schwenkbar angebracht sind. Die dem Stützisolator abgekehrten Enden der Scj.rutk-immern ruiien frei auf zv/ei weiteren Stützisolatoren. An diesen freien Enden sind elektrische Anschlußmöglichkeiten für eine Freileitung vorgesehen, in deren Verlauf der Schalter angeordnet ist.brought symmetrical in terms of mechanical stresses are pivotably attached to a central post insulator. The ends of the shafts facing away from the post insulator are free on zv / ei further post insulators. Electrical connection options for an overhead line are provided at these free ends, in the course of which the switch is arranged.

Der bekannte Schalter erfordert einen recht beträchtlichen Aufwand, weil zu der gelenkigen Lagerung der Schaltkammern noch die zusätzlichen Stützisolatoren an den Enden kommen. Außerdr-i sind die Stützisolatoren land die Sc¹. altkainmern aus zv/ei gegeneinander beweglichen Isolierstoffrohren zusammengesetzt. Deshalb hat die Erfindung einen Hochspannungsschalter zum Ziel, bei dem mechanische Beanspruchungen mit weniger Aufwand beherrscht v/erden.The well-known switch requires a considerable amount of effort because, in addition to the articulated mounting of the switching chambers, there are additional post insulators at the ends. In addition, the post insulators are the Sc ¹ . altkainmern composed of double / twin insulating tubes that can move against each other. The invention therefore aims at a high-voltage switch in which mechanical stresses can be mastered with less effort.

Die Erfindung besteht darin, daß die mittlere Abstützung an der Innenseite eines beide Schalteinrichtungen einschließenden Metallgehäuse s angebracht und mit den Schalteinrichtungen starr verbunden ist und daß die Ansciilußmögiichkeiten ^v:räftefreie flexible Verbindungen zu zwei Durchführungeι sind, die in das Metallgehäuse eingesetzt sind.The invention consists in that the middle support is on the inside of both switching devices enclosing metal housing mounted s and rigidly connected to the switching devices, and that the Ansciilußmögiichkeiten ^v: räftefreie flexible connections to two Durchführungeι are inserted into the metal housing.

Bei dem neuen Schalter sind die Schalteinrichtungen von dem 1-Ietall-In the new switch, the switching devices are from the 1-metal

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gehäuse umschlossen, das ein Isoliergas, vorzugsweise Schwefelhexafluorid, enthält und die Isolierstoffteile des Schalters gegen ■Witterungseinflüsse und. Verschmutzung abschirmt. v/Rtterfeste Iso-· lierstoffe, für die auch heute noch praktisch ausschließlich das stoßempfindliche Porzellan in Frage kommt, v/erden somit allenfalls für die Durchführungen benötigt. Diese aber sind mechanisch nicht beansprucht, v/eil die starre mittlere Abstützung dafür sorgt, daß die Schalteinrichtungen mit ihren zusammenwirkenden Teilen stets die gewünschte, auch durch Schaltbewegungen nicht veränderbare Lage zueinander haben. Die elektrischen Anschlußmöglichkeiten an den Enden der Schalteinrichtungen sind kräftefreie flexible Verbindungen, z.B. Steckkontakte, so daß auch dort keine mechanischen Spannungen, etwa durch die infolge von Toleranzen der Einzelteile auftretenden Abweichungen zwischen Schalteinrichtungen und Durchführungen, in die Schalteinrichtungen und ihre Abstützung eingeleitet werden können. Ebenso werden unterschiedliche Ausdehnungen ausgeglichen, die bei Erwärmung oder Abkühlung zwischen den Schalteinrichtungen und dem Metallgehäuse auftreten. Bei vollständig symmetrischer Ausbildung der Schalteinrichtungen sind auch Stöße unschädlich gemacht, die durch schnelle Bewegungsänderungen der beim Schalten in Gang gesetzten Hassen, insbesondere am Ende vo*.-Schalthüben, auftreten können.Enclosed housing that contains an insulating gas, preferably sulfur hexafluoride, contains and the insulating material of the switch against ■ Weather conditions and. Shields pollution. v / Ratterproof Iso- Adhesive materials, for which even today shock-sensitive porcelain is practically exclusively used, thus at best become grounded required for the implementation. But these are not mechanically stressed, v / eil the rigid central support ensures that the switching devices with their interacting parts always have the desired position, which cannot be changed even by switching movements have to each other. The electrical connection options at the ends of the switching devices are force-free flexible connections, E.g. plug-in contacts so that there are no mechanical stresses, e.g. due to the tolerances of the individual parts occurring deviations between switching devices and bushings, initiated into the switching devices and their support can be. Different expansions that occur between the switching devices when they are heated or cooled are also compensated for and the metal housing. If the switching devices are completely symmetrical, there are also shocks made harmless by rapid changes in movement of the haters set in motion when shifting, especially at the end of the shift strokes, may occur.

Die Steckkontakte bestehen vorteilhaft aus zwei gleichachsigen Leitern mit kugelähnlich verdickten Enden und einem die Enden umgebenden Kuppelkontaktstück. Man erhält hiermit in bezug auf WinkelbewGgungen die gleiche Beweglichkeit wie bei einem Kugelgelenk und kann darüber hinaus noch Bewegungen in Richtung der Leiterlängsachse aufnehmen, so daß alle denkbaren Abweichungen zwischen den beiden Leiterenden leicht ausgeglichen v/erden können. Darüber hinaus sind die genannten Steckkontakte leicht zu lösen und zu montieren. Als andere Ausführungsform einer bewährten kräftefreien flexiblen Verbindung kommen Litzen und Strombänder in Frage, da sie vor den scnst zu befürchtenden witterungsbedingten Korrosionserscheinungen durch das Metallgehäuse geschützt sind.The plug contacts advantageously consist of two coaxial Ladders with ball-like thickened ends and a coupling contact piece surrounding the ends. One obtains herewith with respect to Angular movements have the same mobility as with a ball joint and in addition can still move in the direction of the Record the conductor's longitudinal axis so that all conceivable deviations between the two conductor ends can be easily compensated for. In addition, the plug-in contacts mentioned are easy to detach and assemble. As another embodiment of a proven Flexible connections that are free of forces can be used with strands and electrical cords, as they protect against the most dreaded weather conditions Corrosion phenomena are protected by the metal housing.

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Ferner ist es zv/eckmäßig, daß die Abstützung in an sich bekannter Weise eine Antriebsstange für die beiden Schalteinrichtungen umschließt. Auf diese Weise v/erden nämlich die von der Antriebsstange ausgehenden Kräfte möglichst direkt, d.h. ohne großen Hebel- \ arm, aufgenommen, der zu Umbruchbeanspruchungen der Abstützung führen könnte. Außerdem kann die Abstützung dann eine Abschirmung für die Antriebsstange bilden, so daß diese dielektrisch oder auch durch ein Löschmittel weniger beansprucht ist.Furthermore, it is zv / corner-wise that the support encloses a drive rod for the two switching devices in a manner known per se. In this way, v / Ground namely emanating from the drive rod forces directly as possible, ie without much leverage \ arm was added, which could lead to upheaval stresses the support. In addition, the support can then form a shield for the drive rod, so that it is less stressed dielectrically or by an extinguishing agent.

Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß ein zu jeder Schalteinrichtung gehörendes feststehendes Schaltstück und ein jedem mit diesem zusammenwirkenden beweglichen. Schaltstück zugeordneter Gleitkontakt nur über Impedanzen starr miteinander verbunden sind, die den Schalteinrichtungen parallel geschaltet sind. Bei dieser Ausführungsform sind auch im Bereich der Schalteinrichtung selbst die mechanischen Beanspruchungen auf ein I-linimum gebracht, die bei der Montage der Einzelteile auftrete können. Im Gegensatz zu der bisher üblichen Bauweise, bei der feststehendes Schaltstück und Gleitkontakt durch ein sogenanntes Schaltkamiiierrohr verbunden waren, dem eine parallel geschaltete Impedanz mechanisch angepaßt werden mußte, entfällt das Schaltkammerrohr bei der Erfindung. Dies ergibt eine Einsparung an mechanisch und elektrisch hoch beanspruchtem Isolierstoff. Ferner steht praktisch das gesamte Volumen des I-Ietallgehäuses frei für ein zur Lichtbogenlöschung verwendetes Isoliermittel, insbesondere das schon erwähnte hochwertige Isoliergas Schwefelhexafluorid, zur Verfügung. Außerdem können die Impedanzen näher an die Schalteinrichtung herangerückt werden, so daß man mit weniger Raum auskommt .There is a particularly favorable embodiment of the invention in that a fixed contact piece belonging to each switching device and a movable one cooperating with it. Sliding contact assigned to the switching element are only rigidly connected to one another via impedances that are parallel to the switching devices are switched. In this embodiment, the mechanical stresses are also present in the area of the switching device itself brought an I-linimum that occurs during the assembly of the individual parts can. In contrast to the usual construction, with the fixed contact and sliding contact by a so-called Schaltkamiiierrohr were connected to which one connected in parallel Impedance had to be adjusted mechanically, the switching chamber tube is not required in the invention. This results in a saving of mechanically and electrically highly stressed insulating material. Further practically the entire volume of the metal housing is free for an insulating agent used to extinguish arcs, in particular the aforementioned high-quality insulating gas sulfur hexafluoride for Disposal. In addition, the impedances can be moved closer to the switching device, so that less space can be used .

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird an Hand der beiliegenden Figur ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es handelt sich dabei um einen Leistungsschalter für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage mit Schwefelhexafluorid als Lösch- und Isoliergas und eine Spannung von 220 oder mehr kV.For a more detailed explanation of the invention, reference is made to the enclosed Figure describes an embodiment. It is a circuit breaker for a metal-enclosed high-voltage switchgear with sulfur hexafluoride as extinguishing and insulating gas and a voltage of 220 or more kV.

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Der Schalter besitzt ein geerdetes Metallgehäuse 1, das aus einem zylindrischen Teil 2 mit drei Rohrstutzen 3, 4 und 5 besteht. Die Stirnseiten des zylindrischen Tcilcc 2 sind niit Declcein 6 und. 7 verschlossen.The switch has a grounded metal housing 1, which consists of a cylindrical part 2 with three pipe sockets 3, 4 and 5 consists. The end faces of the cylindrical part 2 are niit Declcein 6 and. 7th locked.

Ira Innern 10 des zylindrischen Teiles 2 sind zwei gleiche, elektrisch in Reihe geschaltete Schalteinrichtungen 11 und 12 untergebracht. Zu jeder Schalteinrichtung gehören zwei feststehende Elektroden 13 und 15, die hohl ausgebildet sind und als Düsen für die Lösclimittelströmung dienen. In der Einsc'ialtstellung sind die Elektroden durch einen beweglichen hohlen Schaltst.i^ erbunden. Dann führt der Stromkreis von der Elektrode 13, die stehendes Schaltstück anzusehen ist, über den Schaltstift . „. Elektrode 15, die wie ein Gleitkontakt den Strom vom Schaltstift 14 zu einem feststehenden Metallgehäuse 16 führt, das in der Mitte zwischen den beiden Schalteinrichtungen 11 und 12 liegt. Am Metallgehäuse 16 greift ein hohler Stützisolator 20 an, der aus Gießharz besteht. Der Isolator 20 ist mit dem Metallgehäuse 16 an seinem hochspannungsseitigen Ende starr verbunden. Das erdseitige Ende des in den Stutzen 4 hineinragenden Isolators 20 ist an einem Deckel 21 starr befestigt, der zum Gehäuse eines Schalterantriebes 22 gehört.Ira inside 10 of the cylindrical part 2 are two identical, electrical Switching devices 11 and 12 connected in series are housed. Each switching device has two fixed ones Electrodes 13 and 15, which are hollow and serve as nozzles for the solvent flow. In the setting are the Electrodes bound by a movable, hollow switch. Then the circuit leads from the electrode 13, the standing one Switching piece is to be seen via the switching pin. ". electrode 15, which like a sliding contact, the current from the switching pin 14 to a fixed metal housing 16 leads, which in the middle between the two switching devices 11 and 12 is located. A hollow post insulator 20 made of cast resin engages the metal housing 16 consists. The insulator 20 is rigidly connected to the metal housing 16 at its high-voltage end. The earth-side end of the protruding into the nozzle 4 insulator 20 is rigidly attached to a cover 21 which is attached to the housing of a switch drive 22 heard.

Der Schalterantrieb 22 ist ein doppelt wirkender Hydraulikantrieb. Er sorgt für eine in Richtung der Achse des Isolators 20 verlaufende, hin- und hergehende Bewegung einer Isolierstoff-Antriebsstange 24, die bei 25 im Metallgehäuse 16 geführt ist. Dadurch werden zwei gegenläufig bewegbare v/inkelhebel 26 und 27 in Bewegung gesetzt, die mit den beweglichen Schaltstixten 14 der Schalteinrichtungen 11 und 12 über Stäbe 28 gekoppelt shd. Die Stäbe sind ferner mit einem Blaszylinder 30 verbunden, der beim Ausschalten φezogen wird]? über einen feststehenden Blaskolben 31·'· so daß das dabei komprimierte Schwefelhexafluorid, das durch die hohlen Schaltstücke 13 und 14 strömt, eine Löschung des Lichtbogens bewirkt. The switch drive 22 is a double-acting hydraulic drive. It ensures a back and forth movement of an insulating material drive rod 24 that runs in the direction of the axis of the insulator 20 and is guided at 25 in the metal housing 16. Through this two counter-rotating arm levers 26 and 27 are in motion set that with the movable Schaltstixten 14 of the switching devices 11 and 12 coupled via rods 28 shd. The bars are also connected to a blowing cylinder 30, which is pulled when switching off]? via a stationary blow piston 31 · '· so that the sulfur hexafluoride, which is compressed in the process and flows through the hollow contact pieces 13 and 14, causes the arc to be extinguished.

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VPA 71/3713 ° VPA 71/3713 °

An dem der Abstützung 20 abgekehrten xinde der Schalteinrichtungen 11 und 12 ist eine gerundete Metallkappe 33 befestigt, die das feststehende Schaltstück 13 trägt. Diese Metallkappe ist mit den Metallgehäuse 16 über Steuerkondcnsatorcr. 35 verbunden, die elektrisch parallel zu den Schalteinrichtungen 11' und 12 geschaltet sind und zur gleichmäßigen Verteilung der Spannung auf die beiden Schalteinrichtungen dienen. Die Steuerkondensatoren sind mit Hilfe von Gießharz so hergestellt, daß sie nicht nur selbsttragend sind, sondern auch mechanische Kräfte aufnehmen können. Im einzelnen sind sie elektrisch als Teiliiapedanzen anzusehen, die räumlich symmetrisch zu den Schalteinrichtungen 11, 12 angeordnet sind.On the xinde of the switching devices facing away from the support 20 11 and 12 a rounded metal cap 33 is attached, which carries the stationary contact piece 13. This metal cap is with the Metal housing 16 via control capacitor. 35 connected to the electrical connected in parallel to the switching devices 11 'and 12 and serve to evenly distribute the voltage between the two switching devices. The control capacitors are using made of cast resin in such a way that it is not only self-supporting but can also absorb mechanical forces. In detail electrically, they are to be regarded as partial interdependencies which are spatially symmetrical to the switching devices 11, 12.

Die Metallkappen 33 stehen über Steckkontakte 36 als kräftefreie flexible elektrische Verbindungen mit dem Leiter 37 einer Durchführung 3ö in Verbindung, deren konischer Isolierstoffkörper mit 39 bezeichnet ist. Die Steckkontakte bestehen aus zwei kugelähnlich verdickten Leiterenden 41, 42, die durch Kontaktlar.ellen 43 elektrisch verbunden sind. Die Kontaktlamellen stehen unter der Wirkung von Blattfedern 44, die sich ihrerseits an einem zylindrischen Gehäuse 45 abstützen. Hithin besteht eine frei bewegliche, elektrisch gut leitende Verbindung, so daß keinerlei mechanische Kräfte von den Schalteinrichtungen auf die Durchführungen übertragen v/erden können. Die einzige starre mechanische Verbindung zwischen der das feststehende Schaltstück 13 tragenden Metallkappe 33 und dem Gleitkontakt 15, der dem Metallgehäuse 16 zugeordnet ^ st, v/ird demnach von den Impedanzen 35 gebildet'. Aber auch dann, wenn man anstelle der Impedanzen oder zusätzlich zu diesen ein Schaltkammerrohr (40) einsetzt, das die Schalteinrichtungen umschließt, wie auf der rechten Seite der Figur gestrichelt angedeutet ist, kommt man beim Schalter nach der Erfindung mit v/enigen einfachen Isolierstoff teilen aus, die durch das Metallgehäuse 1 gegen V/itterungseinxlüsse geschützt sind. 'The metal caps 33 are via plug contacts 36 as force-free flexible electrical connections with the conductor 37 of a bushing 3ö in connection, the conical insulating body is designated by 39. The plug contacts consist of two ball-like thickened conductor ends 41, 42, which are made by Kontaktlar.ellen 43 are electrically connected. The contact lamellas are under the action of leaf springs 44, which in turn are attached to a cylindrical Support housing 45. Hithin consists of a freely movable, Electrically good connection, so that no mechanical forces are transmitted from the switching devices to the bushings v / can ground. The only rigid mechanical connection between the metal cap carrying the stationary contact piece 13 33 and the sliding contact 15, which is assigned to the metal housing 16, v / is accordingly formed by the impedances 35 '. But even if instead of or in addition to the impedances, a switching chamber tube is used (40), which surrounds the switching devices, as indicated by dashed lines on the right-hand side of the figure, comes one with the switch according to the invention with some simple insulating material share out the through the metal housing 1 against V / itterungseinxlüsse are protected. '

1 Figur1 figure

5 Ansprüche5 claims

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Claims

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Berlin and Munich ^ File number: G 71. 055 50.4 Our reference: VPA 71/3713 He / Un New claims for protection

1. High-voltage switch with at least two in series Switching devices that have a central support and electrical connection options at the ends facing away from the support, characterized in that the middle support (20) on the inside of one enclosing both switching devices Metal housing (1) attached and rigidly connected to the Schnlteinrichtungen (11, 12) and that the electrical connection options force-free flexible connections (36) are to two bushings (38) which are inserted into the metal housing (1).

2. High-voltage switch according to claim 1, characterized in that the connections (36) are plug contacts.

3 · High-voltage switch according to claim 2, characterized in that that the plug-in contacts (36) consist of two coaxial conductors with spherically thickened ends (41, 42) and one surrounding the ends Coupling contact piece (43) exist.

4. High-voltage switch according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the support (20) has a drive rod (24) for the two switching devices (11, 12) encloses.

5. High-voltage switch according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that it belongs to each switching device (11, 12). Ie fixed contact piece (13) and that interacting with it Switching piece (14) is carried only by impedances (35) designed as rigid components.

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