DE8912897U1 - Metallgekapselter Druckgas-Leistungsschalter mit Anschlußvorrichtungen der Unterbrechereinheit - Google Patents

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Metallgekapselter Druckgas-Leistungsschalter mit Anschlußvorrichtungen der Unterbrechereinheit

Die Erfindung betrifft einen metallgekapselten Druckgas-Leistungsschalter mit einem gasgefüllten Gehäuse, einer in dem Gehäuse isoliert abgestützten Unterbrechereinheit, einer Antriebseinheit, einem Kopfstück des Gehäuses mit einem gasdicht geführten Antriebsteil zur Verbindung der Antriebseinheit mit der Unterbrechereinheit und mit Anschlußvorrichtungen für die elektrische Verbindung der Unterbrechereinheit mit ortsfesten Leitern.

Die Unterbrechereinheiten von Leistungsschaltern der genannten Art sind im Betrieb nicht zugänglich, da sie in einem dicht abgeschlossenen Behälter oder Gehäuse in einer isolierenden Gasatmosphäre, beispielsweise von Schwefelhexafluorid, untergebracht sind. Soll eine Unterbrechereinheit einer Revision unterzogen werden, so sind eine Reihe von Handlungen vorzunehmen, um die Unterbrechereinheit freizulegen. Hierzu gehört, abgesehen von den erforderlichen elektrischen Maßnahmen, die öffnung des Gehäuses nach Entfernung des Isoliergases und anschließender Belüftung sowie die Lösung einer Reihe mechanischer Verbindungen. Insbesondere sind die elektrischen Verbindungen zwischen der Unterbrechereinheit und den ortsfesten Leitern zu lösen. Der Erfindung liegt in diesem Zusammenhang die Aufgabe zugrunde, den Leistungsschalter so zu gestalten, daß der zur Entnahme der Unterbrechereinheit aus ihrem Gehäuse benötigte Zeitaufwand wesentlich verkürzt wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens eine der Anschlußvorrichtungen als Trennkontaktvorrichtung mit einem an der Unterbrechereinheit angebrachten Kontakteil und einem weiteren, an einem ortsfesten Leiter an-

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D 3 Nim / 25.10.1989,

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1 gebrachten Kontaktteil ausgebildet ist, ferner daß die Trennkontaktvorrichtung eine sich im wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse der Unte?brechereinheit erstreckende Arbeitsrichtung besitzt und daß das Kopfstück mit der daran befestigten Unter-5 brechereinheit bzw. einer Baugruppe derselben über eine begrenzte Wegstrecke nur entlang einer Führungsbahn in der Arbeitsrichtung der Trennkontaktvorrichtung verschiebbar angeordnet ist.

10 Diese Anordnung gestattet es, nach Vornahme der vorbereitenden Handlungen wie Entnahme des Isoliergases, Belüftung und Lösen der Verschraubung des Kopfteiles, die Trennkontaktvorrichtung durch eine Relativbewegung des Kopfteiles gegenüber dem Gehäuse außer Eingriff zu bringen. Die Führungsbahn verhindert dabei 15 zunächst, daß eine andere als eine rechtwinklig zur Längsachse der Unterbrechereinheit und des Gehäuses verlaufende Bewegung ausgeführt werden kann, die mit einer Beschädigung der Trenn-I kontaktvorrichtung verbünde« sein könnte. Eine axiale Ver-I Schiebung des Kopfstückes und der daran befestigten Unter-I 20 brechereinheit kann erst vorgenommen werden, wenn eine aus- I reichende Querverschiebung vorgenommen ist und das Kopfstück w die Führungsbahn verlassen hat.

I Die Führungsbahn kann von einfacher Beschaffenheit sein, da I 25 eine Revision der Unterbrechereinheiten von metallgekapselten J Druckgas-Leistungsschaltern nur in großen Zeitabständen er- I forderlich ist und lediglich sichergestellt sein soll, daß

j nicht durch Unachtsamkeit oder eine übereilte Arbeitsweise &dgr; Schaden entstehen. Geeignet ist insbesondere ein Aufbau, bei

I 30 dem die Führungsbahn durch die einander gegenüberstehenden I Stirnflächen der Verbindungsflansche des Gehäuses und des I Kopfstückes sowie durch ein den Verbindungsflansch des Kopfp Stückes übergreifendes und bei fluchtender Stellung der Ver- $ bindungsflansche deren relative axiale Verschiebung aus-

&xgr;{ 35 schließendes Sperrstück gebildet ist. Dieses Sperrstück kann p als ein an dem Verbindungsflansch des Gehäuses befestigter und

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den Verbindungsflansch des Kopfstückes übergreifender Bügel ;|

ausgebildet sein. If

Eine wesentliche Erleichterung für den Ausbau einer Unter-

brechereinheit kann es bereits darstellen, wenn eine der &igr;

beiden Anschlussvorrichtungen als Trennkontaktvorrichtung aus- jf

gebildet ist. Insbesondere empfiehlt es sich in Verbindung |

mit einer einteiligen Unterbrechereinheit, bei Verwendung nur |

einer Trennkontaktvorrichtung diese antriebsseitig, d. h. ' nahe dem Kopfstück anzuordnen und die Anschlußvorrichtung am
gegenüberliegenden Ende der Unterbrechereinheit als axial

bedienbare Schraubklemmvorrichtung auszubilden. ■

Eine besonders einfache Handhabung ist dadurch zu erreichen, $ daß beide Anschlußvorrichtungen durch Trennkontaktvorrichtungen
in der angegebenen Lage gebildet sind.

Es kann zweckmäßig sein, auch an dem Teil des Gehäuses, der
dem Kopfstück gegenüberliegt, eine Sperre gegen unmittelbare

axiale Entfernung eines Verschlußflansches vorzusehen. Hierzu Ij kann der Verschlußflansch über eine begrenzte Wegstrecke

gleichfalls nur entlang einer in der Arbeitsrichtung der Trenn- |

kontaktvorrichtung ausgerichteten Führungsbahn verschiebbar an- 1

geordnet sein. Diese Gestaltung ist sinnvoll bei Leistungs- |

schaltern anwendbar, bei denen die Unterbrechereinheit in zwei |

axial nebeneinander angeordnete Baugruppen unterteilt ist. |>

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren |

dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. |

I

Die Figur 1 zeigt einen metallgekapselten Druckgas-Leistungs- ■ schalter mit einer in zwei Baugruppen geteilten Unterbrechereinheit im Längsschnitt mit Trennkontaktvorrichtungen für

beide Anschlußstellen der Unterbrechereinheit. S

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In der Figur 2 ist in einer der Figur 1 entsprechenden Darstellung ein Druckgas-Leistungsschalter mit einteiliger Unterbrechereinheit gezeigt, bei dem nur antriebsseitig eine Trennkontaktvorrichtung vorgesehen ist.
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Einzelheiten einer Trennkontaktvorrichtung und einer Führungsbahn zeigt die Figur 3, die einen vergrößerten Ausschnitt des Leistungsschalters gemäß der Figur 2 zeigt.

Der in der Figur 1 gezeigte Druckgas-Leistungsschalter 1 ist insbesondere zum Einsatz in gasisolierten metallgekapselten Hochspannungs-Schaltanlagen vorgesehen. Der Leistungsschalter besitzt ein Metallgehäuse 2, das an seiner einen Stirnseite durch ein Kopfstück 3 und an seiner gegenüberliegenden Stirnseite durch einen Verschlußflansch 4 abgeschlossen ist.

Zwischen diesen befindet sich eine Unterbrechereinheit 5, die beispielsweise der Bauart der Blaskolbenschalter angehören kann und deren Längsachse mit L bezeichnet ist. An ihrem in der Figur 1 rechts dargestellten Ende ist die Unterbrechereinheit 5 unter Zwischenfügung einer Anschlußarmatur 6 durch einen hohlen Stützisolator 7 gehalten, der mittels eines angeformten Flanschringes 8 an einem Tragring 10 befestigt ist. Mit dem Kopfstück 3 einstückige Rippen 11 halten den Tragring 10 in einer gegenüber einem Verbindungsflansch 12 des Gehäuses 2 axial nach innen versetzten Stellung. Das Kopfstück 3 besitzt zur Befestigung an dem Gehäuse 2 einen Verbindungsflansch 9, der dem Verbindungsflansch 12 angepaßt ist.

Am gegenüberliegenden, in der Figur 1 links gezeigten Ende ist die Unterbrechereinheit 5 durch einen Stützisolator 13 gehalten, der auf einem Sockelteil 14 des Verschlußflansches 4 befestigt ist.

Die Unterbrechereinheit 5 umfaßt zwei axial nebeneinander angeordnete Baugruppen 15 und 16, die über Trennkontaktvorrichtungen 17 und 18 mit ortsfesten Leitern 19 bzw. 20 in Ver-

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bindung stehen. Diese Leiter können beispielsweise zu Durchführungen gehören, die den Gasraum des Leistungsschalters 1 abschotten. Die in der Figur 1 rechts gezeigte Baugruppe 15 weist ein feststehendes Kontaktrohr 21, einen axial bewegbaren Schaltkontakt 22 sowie einen gleichfalls axial verschiebbaren Blaszylinder 23 auf. Schaltstangen 24 sind durch eine Antriebseinheit 25 und ein die Antriebsbewegung gasdicht in das Kopfstück 3 leitende Welle 26 betätigbar. Die zusammenwirkenden Teile der Trennkontaktvorrichtung 17 sind ein an dem ortsfesten Leiter 19 befestigtes Mantelstück 27 und ein an der Anschlußarmatur 6 angebrachtes Gegenkontaktstück 28.

Die Baugruppe 16 der Unterbrechereinheit 5 weist ebenfalls ein feststehendes Kontaktrohr 29 sowie ein Richtorgan 30 für Schaltgase und den bereits erwähnten Stützisolator 13 auf. Die gleichfalls bereits erwähnte Trennkontaktvorrichtung 18 weist ein Mantelstück 31 und ein Gegenkontaktstück 32 auf. Diese Teile sind an dem ortsfesten Leiter 20 bzw. an dem Richtorgan 30 befestigt.

Von der näheren Beschreibung der Trennkontaktvorrichtungen und 18 wird abgesehen, da diese in zahlreichen geeigneten Ausführungen bekannt sind. Es sei lediglich erwähnt, daß eine begrenzte allseitige Schwenkbarkeit der Mantelstücke 27 und 31 relativ zu den ortsfesten Leitern 19 und 20 günstig für das Zusammenwirken mit den Gegenkontaktstücken 28 und 32 ist und zu einem sicheren Stromübergang beiträgt.

Die Arbeitsrichtung der Trennkontaktvorrichtungen 17 und 18 verläuft rechtwinklig zu der Längsachse L der Unterbrechereinheit 5. Daher können die Gegenkontaktstücke 28 und 32 durch eine Verschiebung der Unterbrechereinheit in Richtung eines in der Figur 1 gezeigten Pfeiles 33 außer Eingriff mit den Trennkontaktvorrichtungen 17 und 18 gebracht werden. Dies geschieht gesondert für die Baugruppen 15 und 16. Betrachtet man zunächst die Baugruppe 15, so wird in deren Ausschalt-

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zustand (Darstellung oberhalb der Längsachse L) das Kopfstück durch Entfernen von Schrauben 34 gelöst. Dieses ist dann in Richtung des Pfeiles 33 entlang einer Führungsbahn verschiebbar, die durch die Stirnflächen des Verbindungsflansches 12 des Gehäuses 2 und des Verbindungsflansches 9 des Kopfstückes 3

sowie durch ein Sperrstück 36 gebildet ist, das den Verbindungsflansch 9 übergreift. Erst nachdem das Gegenkontaktstück 28 das Mantelstück 27 verlassen hat, kann die Baugruppe 15 der Unterbrechereinheit 5 aus dem Gehäuse 2 in Richtung des Pfeiles herausgezogen werden. Einzelheiten des Sperrstücks 36 werden I; noch anhand der Figur 3 näher erläutert.

j| Am gegenüberliegenden Ende der Unterbrechereinheit 5 ist für P die Baugruppe 16 sinngemäß die gleiche Anordnung vorgesehen. \( 15 Dementsprechend ist an dem Endflansch 37 des Gehäuses 2 ein weiteres Sperrstück 36 befestigt, das den Verschlußflansch 4 übergreift. Nach dem Lösen von Befestigungsschrauben 38 kann daher der Verschlußflansch 4 gleichfalls nur in Richtung des Pfeiles 33 verschoben werden, bis das Gegenkontaktstück 32 außer Eingriff mit dem Mantelstück 32 gelangt ist. Dann läßt sich der Verschlußflansch 4 mit der daran über den Stützisolator 13 befestigten Baugruppe 16 aus dem Gehäuse 2 entnehmen.

Der Leistungsschalter 40 gemäß der Figur 2 weist ebenfalls ein Gehäuse 41 und eine darin isoliert abgestützte Unterbrechereinheit 42 auf. Im Unterschied zu der Unterbrechereinheit 3 in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 bildet jedoch die Unterbrechereinheit 42 eine zusammenhängende Baugruppe mit einem Isolierrohr 43, das beide einander axial fluchtend gegenüberstehenden Kontaktrohre 44 und 45 enthält. Diese Anordnung ist wiederum mittels eines hohlen Stützisolators 46 in der schon beschriebenen Weise an einem Kopfstück 47 des Gehäuses 41 befestigt. Antriebsseitig, d. h. dort, wo mittels einer Antriebseinheit und/oder mehrerer Schaltstangen 50 eine Schaltbewegung in die Unterbrechereinheit 42, eingeleitet wird, ist

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die Unterbrechereinheit durch eine Trennkontaktvorrichtung 51
mit einem ortsfesten Leiter 52 verbunden. Am gegenüberliegenden
Ende der Unterbrechereinheit 42 ist das Kontaktrohr 45 mit
einem Rohrleiter 53 verbunden, der sich durch einen Stromwandler 54 bis zu einem Tragrohr 55 erstreckt. Die verbindung
des Rohrleiters 53 mit dem Tragrohr 55 ist als axial bedienbare
Schraubklemmvorrichtung ausgebildet. Hierzu greifen eine oder i mehrere mit der Längsachse L gleichachsig oder parallel hierzu * angeordnete Schrauben 56 in eine den Rohrleiter 53 stirnseitig
abschließende Endplatte 57 ein. Zugang zu den Schrauben 56 '

besteht unmittelbar nach Abnahme eines Verschlußflansches 60. :

&Idigr; Soll die Unterbrechereinheit 42 aus dem Gehäuse 41 ausgefahren |

werden, so werden hierzu nach Vornahme aller vorbereitenden 1

Arbeiten der Verschlußflansch 60 abgenommen und die Verbindungs- |

schrauben 61 entfernt, die zur Verbindung des Kopfteiles 47 §

mit dem Gehäuse 41 in den zugehörigen Verbindungsflanschen 62 |

bzw. 63 vorgesehen sind. Wird nun die Schraube bzw. die I

Schrauben 56 an dem Tragrohr 55 gelöst, so ist die gesamte, aus |

dem Kopfstück 47, der daran angebrachten Unterbrechereinheit 42 |

und dem weiterführenden Rohrleiter bestehende Anordnung frei §

für eine in Richtung des Pfeiles 35 vorzunehmende Verschiebung |

entlang zu der Längsachse L. Hierbei wird die Trennkontaktvor- ■ richtung 51 gelöst, so daß nun der Verbindungsflansch 63 des
Kopfstückes 47 an einem als Schutzbügel 48 ausgebildeten Sperrstück vorbeitreten und die erwünschte axiale Verschiebung in
Richtung des Pfeiles 35 vorgenommen werden kann.

a Einzelheiten der Trennkontaktvorrichtung 51 und des Schutz- m

bügeis 48 zeigt die Figur 3 in einer gegenüber der Figur 2 ||

vergrößerten Darstellung. In einer für Trennkontaktvorrichtungen §5

an sich bekannten Weise besitzt die Trennkontaktvorrichtung 51 |

zwei gegeneinander bewegbare Teile, von denen ein beispiels- $1

weise brückenartige Kontaktlamellen enthaltendes Mantelstück 65 ||

an dem Anschlußleiter 52 und ein Gegenkontaktstück 66 an der '£

Unterbrechereinheit 42 angebracht ist. Als Anschlußarmatur ;

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dient hierbei ein Stegteil 67 zwischen zwei Wandteilen 68 und 69, die zu einem die Strömung der Schaltgase beeinflußenden Richtorgan 70 gehören.

b Der Schutzbügel 48 weist eine im wesentlichen U-förmige Gestalt auf und ist mit seinem einen Schenkel durch Schrauben 71 an dem Verbindungsflansch 62 des Gehäuses 41 befestigt. Um eine Entfernung auszuschließen, kann beispielsweise auch eine Befestigung durch Schweißen gewählt sein. An seiner den Schrauben 71 gegenüberliegenden Seite übergreift der Schutzbügel 43 den Verbindungsflansch 63 des Kopfstückes 47 mit seinem Schenkel um ein Maß, das mindestens der Eintrittstiefe des Gegenkontaktstückes 66 in das Mantelstück 65 der Trennkontaktvorrichtung 51 entspricht. Damit ist sichergestellt, daß die Unterbrechereinheit 42 ohne Gefährdung der Trennkontaktvorrichtung 51 aus dem Gehäuse 41 entfernt werden kann.

Das Sperrstück 36 in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 kann ähnlich wie der Schutzbügel 48 ausgebildet sein. Es kann jedoch auch eine rechtwinklige Form gewählt sein, bei der ein Schenkel zur Befestigung am Umfang des Endflansches oder Verbindungsflansches dient und der andere Schenkel Bestandteil der Führungsbahn ist.

Wie bei der Betrachtung der Figuren in Verbindung mit der vorstehenden Beschreibung zu erkennen ist, wird der Zeitaufwand für den Ausbau einer Unterbrechereinheit bei einem durckgasisolierten Leistungsschalter durch die Verwendung von Trennkontaktvorrichtungen wesentlich verringert. In Abhängigkeit von der jeweils vorliegenden Bauform einer Unterbrechereinheit kann dieser Vorteil auch bereits bei Verwendung einer Trennkontaktvorrichtung je Unterbrechereinheit erreicht werden.

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Claims (6)

• · e r &igr;&igr;·. ·.·, J t* · · &igr;· ··· &igr; im 9 GR 89 G 4014 DE Schutzansprüche

1. Metallgekapselter Druckgas-Leistungsschalter (1, 41) mit einem gasgefüllten Gehäuse (2, 41),

einer in dem Gehäuse (2, 41) isoliert abgestützten Unterbrechereinheit (5, 42),
einer Antriebseinheit (25, 49)

einem Kopfstück (3, 47) des Gehäuses (2, 41) mit einem gasdicht geführten Antriebsteil zur Verbindung der Antriebseinheit (25, 49) mit der Unterbrechereinheit (5, 42) und mit Anschlußvorrichtungen (17, 18; 51, 56) füx die elektrische Verbindung der Unterbrechereinheit (5, 42) mit ortsfesten Leitern (19, 20; 52, 55)

gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - wenigstens eine der Anschlußvorrichtungen ist als Trennkontaktvorrichtung (17, 51) mit einem an der Unterbrechereinheit (5, 42) bzw. einer Baugruppe (15, 16) derselben, angebrachten Kontaktteil (28, 66) und einem weiteren an einem der ortsfesten Leiter (19, 52) angebrachten Kontaktteil (27, 65; 18, 65) ausgebildet,

- die Trennkontaktvorrichtung (17, 51) besitzt eine sich im wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse (L) der Unterbrechereinheit (5, 42) erstreckende Arbeitsrichtung und

- das Kopfstück (3, 47) ist mit der daran befestigten Unterbrechereinheit (5, 42) bzw. einer Baugruppe (15) derselben

über eine begrenzte Wegstrecke nur entlang einer in der Arbeitsrichtung der Trennkontaktvorrichtung (17, 51) ausgerichteten Führungsbahn (9, 12; 62, 63) verschiebbar angeordnet.
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2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungsbahn durch die einander gegenüberstehenden Stirnflächen der Verbindungsflansche (9, 12; 62, 63) des Gehäuses (2, 41) und des Kopf-Stückes (3, 47) sowie durch ein die Verbindungsflansche (9, 12; 62, 63) übergreifendes und bei fluchtender Stellung

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der Verbindungsflansche (9, 12; 62, 63) deren relative axiale Verschiebung ausschließendes Sperrstück (36; 48) gebildet ist.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Sperrstück als ein an dem Verbindungsflansch (62) des Gehäuses (41) befestigter und den Verbindungsflansch (63) des Kopfstückes (47) übergreifender Schutzbjgel (43) ausgebildet ist.

4. Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß beide Anschlußvorrichtungen durch Trennkontaktvorrichtungen (17, 18) gebildet sind.

5. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß bei Verwendung nur einer Trennkontaktvorrichtung (51) diese antriebsseitig, d. h . nahe dem Kopfstück (47) angeordnet und die Anschlußvorrichtung am gegenüberliegenden Ende der Unterbrechereinheit (42) durch eine axial bedienbare Schraubklemmvorrichtung (56) gebildet ist.

6. Leistungsschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein dem Kopfstück (3) gegenüberliegender VerschluSflansch (4) des Gehäuses (2) über eine begrenzte Wegstrecke gleichfalls nur entlang einer in der Arbeitsrichtung der Trennkontaktvorrichtung (17, 16) ausgerichteten, ein Sperrstück (36) aufweisenden Führungsbahn (4, 37) verschiebbar angeordnet ist.

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