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Ein- oder mehrpoliges Schalt- und/oder Sicherungsgerät für Niederspannungsfreileitungen
Zur Unterteilung und zeitweisen Abschaltung sowie zur Sicherung von Niederspannungsfreileitungsortsnetzen
dienen Schalt- und Sicherungsgeräte, die unter der Bezeichnung Freileitungstremnschatter,
Freileitungstrenn@sicherung oder Freileitungssicherung bekannt sind. Alle diese
Geräte, insbesondere die Trennschalter und Trennsicherungen, haben Armaturen aus
Elektrolytkupfer, die die Aufgabe der Leitungsunterbrechung übernehmen oder als
Sicherungsträger ausgebildet sind. Diese Armaturen sind in der verschiedensten Weise
an keramischen Isolierkörpern, die z. B. als St.ützenisolatoren, als Schäkelisolatoren
oder als. Abspannisolatoren ausgebildet sind, befestigt.
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Den bekannten Geräten, besonders den Trennschaltern und Trennsicherungen,
ist gemeinsam, daB die Armaturen mehr oder weniger frei liegen, obwohl man vielfach
versucht hat, diese Teile nach außen hin zu schützen. So sind die Armaturen der
Zersetzung durch die Atmosphäre (Korrosion) ebenso ausgesetzt wie einer Verschmutzung
durch Staubablagerung od. dgl. Einer Minderung der Betriebssicherheit bzw. einer
Verkürzung der Lebensdauer der Geräte "begegnet man deshalb durch Verwendung'hochwertiger,
witterungsbeständiger Werkstoffe, durch die aber die Geräte erheblich verteuert
werden.
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Bisher wird die Funktion des Trennens sowohl bei Schaltern als auch
bei Trennsicherungen ausschließlich von einem in einem Federkontakt (sog. Drehkontakt)
drehbar gelagerten Schaltstück (Schaltmesser oder Schmelzstreifenträger), das in
einen in gleicher Höhe wie der Drehkontakt befindlichen sog. Vorderkontakt einschlägt,
übernommen. Die Armaturenanordnung ist also immer eine waagerechte und bedingt ein
zweifaches Befestigen am tragenden Porzellankörper und damit eine Erschwerung der
Montage, die um eine
einwarbdfreie Funktion des Schalt- oder Sicherungsgerätes
zu gewährleisten; ein sorgfältiges Ausrichten der Armaturenteile, insbesondere der
Vorder- und Drehkontakte, am tragenden Isolator erfordert. Ein etwa notwendiges
Austauschen einer Armatur an einem am Mast befindlichen Isolator, das in der Regel
nicht durch die Arbeitskräfte des Herstellerwerkes, sondern durch die Monteure der
Stromversorgungsunternehmen vorgenommen wird, stellt daher erhebliche Anforderungen
an die Geschicklichkeit des Monteurs und ist schwierig durchzuführen.
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Die bekannte waagerechte Befestigung der Armaturen hat aber noch weiterhin
den Nachteil, daß spannungsführende und spannungslose Teile verhältnismäßig nahe
nebeneinander angeordnet sind und zumal bei verschmutztem Isolator -die Gefahr eines
Spannungsüberganges nicht ausgeschlossen werden kann. Zwar versuchte man dieser
Gefahr durch Anordnung von Wülsten zu begegnen, doch war diese Lösung nur unvollkommen.
Tödliche Betriebsunfälle waren nicht ausgeschlossen. Auch .der durch Wülste verlängerte
Kriechweg war nicht groß genug, um bei nassem und verschmutztem Isolator die notwendige
Sicherheit zu bringen. Die bekannten kriechstromsicheren Schirmbund'-isolatoren
erzwingen aber ein fabrikatorisch sehr teures Porzellan.
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Man hat schon vorgeschlagen, die Schalterarmaturen oder die Armaturen
zur Aufnahme der Sicherungen in das Innere eines Isolatorkörpers einzubauen. Bei
diesen bekannten Ausführungen handelt es sich jedoch um recht komplizierte Einrichtungen,
bei denen ein Ersatz der Armaturenteile recht schwierig und umständlich vorzunehmen
ist.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß :der Erfindung vorgeschlagen,
die Schalt- und/oder Sicherungsarmaturen an einem in den Isolatorkörper einzuschiebenden
Armaturenträger anzuordnen, der als leicht auswechselbares' Bauelement ausgebildet
ist. Ein solcher Armaturenträger kann den verschiedensten Zwecken dienen, indem
er beispielsweise eine Schalterarmatur oder eine Trennsicherungsarmatur oder eine
Einrichtung zur Befestigung einer einfachen Patronensicherung oder eine solche für
eine Hochleistungssicherungspatrone oder einen Überspannungsableiter aufzunehmen
in der Lage ist. Ein :solches Bauelement, ,das auf vorbeschriebene Art eingerichtet
ist., kann z. B aus einem besonderen, allseitig geschlossenen und damit gegen die
Atmosphäre abgedichteten Gehäuse aus Isoliermaterial, z. B. Porzellan, bestehen,
das als Ganzes mit der umschlossenen Armatur je nach gewünschter Verwendung in den
tragenden Isolator eingeschoben wird und diesen damit zu einem vielseitigen Gerät
bisher nicht bekannten Umfanges macht. Die tragenden Isolatoren, die, wie eingangs
erwähnt, in ihrer Formgebung also Schäkel-, Stützen- oder Abspannisolatoren sind
und gleichzeitig noch der Befestigung der Freileitung selbst dienen, brauchen 'nach
der Erfindung nicht mehr vom Mast entfernt und somit auch nicht die Freileitungen
ab- und wieder aufgespannt zu werden, wenn der Austausch beispielsweise eines Trennschalters
gegen eine Hachleistungs@sicherung oder gegen einen Überspannungssdhutz beabsichtigt
ist.
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Der tragende Schäkel-, Stützen- oder Abspannisolator wird vorteilhaft
so gestaltet, daß das Bauelement von unten in einen hierfür geschaffenen Hohlraum,
der nach oben lediglich eine Durchlaßöffnung für die Befestigungsschraube des Bauelementes
hat, im übrigen aber das Element bis auf den unten befindlichen Einlaß allseitig
schützt, eingeführt werden kann. Die Befestigung des Bauelementes erfolgt durch
einen an der Oberseite des Armaturenträgers :befindlichen Schraubbolzen, :der gleichzeitig
der Stromleitung dient und an den das eine Ende der Freileitung angeschlossen wird
und diese somit mit einem im Innern des Elementes befindlichen Kontakt verbindet.
An der Oberfläche des Tragisolators befindet sich also nur diese eine Anschlußstelle,
und durch Anbringung eines Schirmbundes kann dieses spannungsführende Teil vollkommen
sicher von dem zweiten :abzuschaltenden oder zu sichernden Freileitungsende getrennt
werden. Mittels der gleichen Schraube löst oder montiert man ohne jede Ausrichtarbeit
schnell und einfach die gesamte Armatur vom Isolator. Da nach der Erfindung der
Anschluß des zweiten Freileitungsendes am unteren Teil des Armaturenträgers erfolgt,
entsteht ein außergewöhnlich langer Kriechweg zwischen dem oberen Bolzen und dem
unteren Anschluß. Da zudem sich im inneren Hohlraum des Tragisolators kein Staub
ablagern kann und keine Nässe eindringt, bringt der Erfindungsgegenstand gleichzeitig
ein in jeder Form kriechstromsicheres Vielzweckgerät für Niederspannungsf reileitungsortsnetze.
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Soll das Bauelement beispielsweise als Trennschalter mit Messerkontakten
ausgebildet sein (es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß sich hierfür auch
jede andere -bekannte Schalterform, wie Tulpenschalter, Rohrschalter, Kugelschalter
oder Rollenschalter, eignet), so wird das Trennmesser in dem Bauelement axial verschiebbar
angeordnet und mit einem metallischen oder zweckmäßigerwei,se isolierten Griff so
versehen, daß eine Betätigung von außen möglich ist. Das verschiebbare Messer ist
entweder durch eine oder mehrere biegsame Leitungen mit dem unteren Anschlußkontakt
verbunden oder wird in sonst geeigneter Form in leitende Verbindung zu diesem Anschluß
gebracht. Führungen im Innern des zylindrischen Armaturenträgers stellen das einwandfreie
Einführen in den oberen Federkontakt sicher.
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Ein Gerät vorbeschriebener Art 'kann in jeder seiner Verwendungsformen
einpolig ausgeführt werden. Die schmale Bauform der Bauelemente gestattet aber auch
das Anordnen von mehreren dieser Elemente an einem geeigneten Träger nebeneinander,
indem einzelne Isolatoren zur Aufnahme der Elemente an einer Trägerplatte aus beispielsweise
Eisen befestigt werden. Es können aber auch in einen einzigen entsprechend ausgebildeten
Isölatorkörper
mehrere solcher Bauelemente nebeneinander vereinigt werden.
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Inder "Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen von Geräten gemäß
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Schäkelisolatortrennschalter
im Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 3, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie C-D
der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht, Fig. 4 bis 6 ein Einbautrennielement, Fig. 7
einen Zugisolator im Schnitt, Fig. 8 eine Draufsicht, Fig. 9 bis i i einen dreipoligen
Freileitungstrennschalter mit einzelnen Isolierkörpern und Fig. 12 bis 14 eine Abänderung
mit einem einzigen Isolatorkörper.
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Bei dem Gerät nach Fig. i bis 3 findet ein Schäkelisolatorkörper i
Verwendung, der in bekannter Weise aus Porzellan hergestellt und mit einer Durchführung
2 für einen Haltebolzen oder Haltebügel versehen ist. Gemäß der Erfindung ist dieser
Isolatorkörper i an einer Seite mit einem Höhlraum 3 versehen, in den ein Bauelement
von unten eingeschoben wird. Dieses Bauelement kann aus einem Trennschalter oder
einer Trennsicherung oder einer Sicherungspatrone oder ähnlichen Einrichtungen bestehen.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. i bis 6 besteht das Bauelement
aus einem besonderen Isoliergehäuse 4, in dem sich der Trennschalter befindet. Dieser
Trennschalter besteht aus einem Trennmesser 5, das axial von unten nach oben verschoben
werden kann. Der in üblicher Weise ausgebildete obere Messerkontakt 6 ist mit einer
Anschlußschraube 7 verbunden, so daß das gesamte Einbauelement durch die Schraubenmutter
8 in (lern Isolatorkörper gehalten wird. Mittels der leiden oberen Muttern 9 und
io wird das eine Ende der Freileitung angeklemmt. Durch Lösen dieser Muttern 8,
9 und io kann das Einbauelement ohne weiteres ausgeschraubt und durch ein anderes
Element ersetzt werden. Das Messer 5 erhält einen Griff i i, mit dem es verschoben
werden kann. Zur Bedienung kann die übliche Niederspannungsschaltst.ange benutzt
werden. Wenn der Griff isoliert ist, kann der Schalter auch von Hand bedient werden.
Mittels zweier beweglicher Leitungen 12 und 13 ist das Messer 5 mit dem unteren
Anschluß 14 für das andere Ende der Freileitung verbunden. Die Leisten 15 und 16
der Fig. 4 bis 6 dienen in Verbindung mit den Rippen 17 zur Führung des Messers.
Selbstverständlich könnte die ganze Schalterarmatur auch noch in anderer Weise ausgeführt
sein. Mittels der Schrauben 18 ist der untere Kontakt 14 an dem Isoliergehäuse artgeschraubt,
wobei die Platte i9 ebenso wie die Platte 2o als Dichtung dient. Der Anschlußbolzen
7 des oberen Federkontaktes 6 ist mit einem Vierkant 21 ausgerüstet, um ein Verdrehen,
des Kontaktes gegenüber dem Gehäuse zu vermeiden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.7 und 8 handelt es sich um einen
Zugisolatortrennschalter, bei dem in dem Isolatorkörper 22 ebenfalls gemäß der Erfindung
ein Isoliergehäuse 4 mit Befestigungsbolzen 7 und unterem Anschluß 14 eingeschoben
ist. Bei dieser Ausführung wird das eine Ende der Freileitung um den Isolatorkörper
22 durch die Öffnung 23 als Schlaufe hindurchgezogen und dann in üblicher Weise
mit einer Endbundklemme befestigt. Dies ergibt gegenüber den bekannten Freileitungstrennschaltern
eine sehr gedrängte Bauart, bei der ebenfalls sämtliche Armaturenteile geschützt
innerhalb des Isolatorkörpers untergebracht sind. Statt des angedeuteten Trennschalters
kann natürlich jede andere Armatur in dem Isoliergehäuse 4 eingebaut sein.
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Zur Erzielung eines mehrpoligen Schalt- oder Sicherungsgeräte,s# kann
man gemäß Fig. 9 bis i i mehrere einfache Isolatorkörper 24 z. B. an einem Flacheisenträger
25 anbringen, der durch geeignete Arme 26 od. dgl. an dem Mast 27 befestigt wird.
Auch hier sind in die Isolatorkörper 24 Bauelemente 4 eingeschoben, wobei z. B.
die Messergriffe durch eine Stange 28 miteinander verbunden sein 'können. Statt
der getrennten Anordnung dei einzelnen Isolatorkörper können bei einer Ausführung
nach Fig. 12 bis 14 die einzelnen Bauelemente mit ihrem Gehäuse 4 auch in einem
einzigen entsprechend ausgebildeten Isolatorkörper 29 eingeschoben werden, wobei
ebenfalls die Messer miteinander durch einen Bügel 30 verbunden werden.
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Selbstverständlich isst ,die Erfindung nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann z. B. nach Fig. i der Schäkelisolator auch
als Stützenisolator 31 ausgebildet sein. Das gleiche gilt sinngemäß auch für die
übrigen Ausführungsformen.
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Statt der angedeuteten Trennsohalterarmaturen können auch Sicherungsarmaturen
in dem Bauelement eingebaut sein, wobei ein Austausch gegen entsprechende Aufnahmevorrichtungen
für die Sicherungen stattfindet. So kann eine einfache Sicherungsvorrichtung durch
Verwendung an Schmelzstreifensioherungen oder Pa@tronensicheriingen oder unter Verwendung
von Niederspannungshochleistungssicherungspatronen geschaffen werden. Das Bauelement
kann auch als Sicherungsautomat in Art der bekannten automatischen Sicherungen ausgeführt
werden.
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Schließlich ist noch eine Kombination zwischen Schmelzstreifensicherung
hnd Trennschalter als sog. Trennsicherung und ferner noch die Verwendung des Bauelementes
als Überspannungsableiter möglich.
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Wesentlich für die Erfindung ist die Anordnung der gesamten Armaturen
innerhalb eines Armaturenträgers, der idie Armaturen selbst in jeder Form gegen
Feuchtigkeit, Staub, Eisbildung usw. schützt.