-
Mehrphasiger gekapselter Druckgasschalter Die Erfindung bezieht sich
auf einen mehrphasigen gekapselten Druckgasschalter, bei dem die Schalterkapselüng
zugleich als für alle Phasen gemeinsamer Druckgasvorratsbehälter dient.
-
Es liegt die Aufgabe zugrunde, die Abmessungen eines solchen Schalters
zu verringern, so daß gedrängte Schaltanlagen erreicht werden können, was in platzbeschränkten
Räumen, wie beispielsweise Bergwerken, Warenhäusern, Krankenhäusern, mittleren Fabriken
u. dgl., von Bedeutung ist.
-
Unter einer Reihe von Maßnahmen, die jede für sich oder wahlweise
zusammengenommen zur Anwendung gebracht werden können und die sämtlich dem Zweck
dienen, die Abmessungen derartiger gekapselter Druckgasschalter zu verringern, sieht
die Erfindung in der Hauptsache vor, daß die Leistungsschaltstellen jeder Phase
in an sich bekannter Weise als druckgasangetriebene und -beblasene Doppeldruckkontakte
ausgebildet sind, die in einen für beide Kontakte gemeinsamen Abzugskamin abblasen.
-
Durch die Erfindung gelingt es z. B., die Breite einer kompletten
Schaltzelle mit einem dreiphasigen Druckgasschalter für io kV und 1z ooo Amp. Abschaltstrom
auf nicht mehr als etwa 35 cm festzulegen.
-
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen, die diesen erheblichen Fortschritt
im Bau von gekapselten Hochspannungsdruckgasschaltern ermöglichen, lassen sich am
besten an Hand von Ausführungsbeispielen erläutern. Im nachstehenden wird deshalb
auf die Zeichnungen Bezug genommen.
-
Die Fig. i und a zeigen den erfindungsgemäßen gekapselten Schalter
in eine Schaltzelle eingebaut. Der Schalter besitzt dabei die Gestalt eines verhältnismäßig
schmalen Zylinders i und ist auf
Rollen gelagert. Die Stromzu- und
-ableitungen sind bei diesem Ausführungsbeispiel sämtlich auf dem Deckel des Zylinders
i angeordnet, und zwar ist die eine Gruppe der Schalterdurchführungen an den Kabelendverschluß
2 und die andere Gruppe der Schalterdurchführungen über Trennmesser 3 an die beim
Ausführungsbeispiel druckgasisolierten Sammelschienen 4 angeschlossen. Der Sämmelschienenraum
ist rohrförmig ausgebildet. Er kann über Verbindungsrohre mit dem Druckgaskessel
verbunden werden. Er bildet dadurch die Zuleitung bzw. einen Zusatzbehälter für
das Druckgas. Die Durchführungen der einzelnen Phasen sind gegeneinander und such
gegen die Zellenwand durch Isolierstoffplatten abgedeckt. Besonders zweckmäßig isst
die Verwendung von: buchrückenartig gebogenen Isölierstoffplatten.
-
Beim Ausfahren werden die Steckkontakte 23 gelöst, so daß der Schalter
allpolig abgetrennt wird. Um die Durchführungen herum wird Strom-Wandler 24 angeordnet.
-
Die Fig. 3 und 4 lassen den Innenaufbau und die Verteilung der Phasenanschlüsse
einer Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Schalters erkennen. Sie zeigen;
daß die Kontakttrennstelle beider Phasen durch zwei Druckkontakte 6 und 5 gebildet
wird, welche durch Druckluft mittels zweier Antriebszylinder 7 und 8 betätigt und
mit Druckluft beblasen werden. Die beiden Schaltkontakte jeder Phase besitzen einen
gemeinsamen Abgaskamin 9, der durch ein für alle Phasen gemeinsames Auslaßventil
io gesteuert wird und in einen am Boden des die Schalterkapselung bildenden Zylinders
i angebrachten Auspuffstutzen i i mündet. Die Verbindung der beweglichen Schaltkontakte
mit den Stromzuleitungen erfolgt dabei durch bewegliche Bänder i2. Die Schaltzellen
und die Abzugskanäle der einzelnen Phasen sind dabei im Dreieck zueinander angeordnet,
wie aus Fig. 4 ohne weiteres zu entnehmen ist.
-
Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten und vorbeschriebenen erfindungsgemäßen
Bauart eines gekapselten Druckgässchalters gelingt es zunächst, durch die Verwendung
von an: sich bekannten Druckkontakten an Stelle der sonst üblichen Schleifkontakte
mit einem kleineren Hub auszukommen. Weiter hat der Umstand, daß an der Schaltstelle
jeder Phase über beide Kontakte hinweg das Druckgas in einen gemeinsamen Kanal 9
geblasen wird, zur Folge, daß die Schaltgase neutralisiert sind und keine Phasenüberschläge
über dem Hauptabgaskanal 13 aller Phasen auftreten können. Die Abzugskanäle
9 der einzelnen Phasen können daher dicht aneinandergerückt und auch kurz bemessen
werden, wodurch man bei mehrpoligen Schaltern mit geringen Breitenabmessungen auskommt.
Vorteilhaft ist es dabei, daß der Hauptteil der Abgaskanäle 9 parallel zur Längsachse
der beiden Schaltkontakte geführt wird.
-
Eine weitere Maßnahme, die es ermöglicht, mit geringen Abmessungen
auszukommen, ist der Umstand, daß abweichend von den bisher vorgeschlagenen mehrphasigen
gekapselten Druckgasschalte:rn beim Erfindungsgegenstand keine mechanische Kupplung
der Schaltstücke der einzelnen Phasen untereinander vorgesehen ist, so daß ein sperriges
und damit natürlich auch platzraubendes Verbindungsgestänge in Fortfall kommt. Die
gleichzeitige Betätigung der Antriebe der einzelnen Phasen wird beim Erfindungsgegenstand
dadurch sichergestellt, daß das Einsetzen der Gasströmung, die ja erst die Betätigung
der einzelnen Schaltkontakte zur Folge hat, durch das für alle Phasen gemeinsame
Auslaßventil io gesteuert wird. Durch die Verwendung von Druckkontakten wird eine
zeitliche Verschiebung der Kontakttrennungen der drei Phasen, welche durch verschieden
hohe Reibungswiderstände bei Gleitkontakten auftreten kann, vermieden. Weiter ist
bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Umstand von besonderer Bedeutung, daß durch
die gewählte Anordnung, bei der der Deckel des Zylinders i sozusagen elektrisch
für die Stromzuleitungen und -ableitungen, der Boden der Schalterkapselung dagegen
pneumatisch für die Gasabführung i i ausgenutzt wird, Phasenüberschläge durch das
außerhalb der Schalterkapselung strömende Abgas mit Sicherheit vermieden werden,
ohne daß es hierfür irgendwelcher zusätzlicher und damit natürlich auch für sich
platzbeanspruchender Vorkehrungen bedarf.
-
Der gekapselte Druckgasschalter nach der Erfindung gemäß Fig. i bis
4 wirkt wie folgt: Der als Druckluftspeicher dienende Kessel i ist mit Druckgas
angefüllt, wodurch die Isolationsabstände im Innern der Sehalterkapselung in bekannter
Weise verringert werden können. Die Schaltkontakte 5, 6 liegen in der Einschaltstellung
aufeinander. Die Trennschalter 3 der einzelnen Phasen sind ein-.gelegt. Bei der
Ausschaltung wird das Auslaßventil io, das für alle Phasen gemeinsam ist, geöffnet.
Das hat zur Folge, daß die Räume hinter den Kolben der Kontaktantriebe 7, 8 entlüftet
werden, und zwar durch in der Zeichnung nicht dargestellte Leitungen, die nach dem
Gehäuse des Auslaßventils zo führen. Infolgedessen bewirkt die Lüftung des Auslaßventils
io, daß die Schaltkontakte 5, 6 durch die zugehörigen Antriebe getrennt werden und
gleichzeitig eine Beblasung der Lichtbogenfußpunkte einsetzt, wobei die Abgase durch
den Kamin 9 über das Auelaßventil io und Rohrstutzen i i nach außen entweichen.
Sobald die Leistungskontakte in die Ausschaltstellung gelangt sind und der Lichtbogen
infolge der kräftigen Druckgasbeblasung gelöscht ist, werden die zugehörigen Trennschalter
3 der einzelnen Phasen (nach unten) geöffnet, worauf sich das Auslaßventil io wieder
schließt und auch die Leistungskontakte 5, 6 in ihre Anfangslage zurückgehen. Der
Ausschaltvorgang ist damit beendet. Das Einschalten des Schalters erfolgt in an
sich bekannter Weise durch Schließen der Trennschalter, die ihrerseits mit Druckgasantrieben
versehen sind.
-
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Leistungsschaltstellen und
die Trennschaltstellen in einem bestimmten Verhältnis zueinander angetrieben werden
müssen. Dies kann in besonders zweckmäßiger
Weise gemäß der weiteren
Erfindung dadurch erreicht werden, daß, wie in Fig. 5 dargestellt, der Antrieb 7,
8 der Leistungsschaltstelle 5, 6 mit dem Antrieb des Trennschalters 3 in der Weise
gekuppelt ist, daß der Trennschalterantrieb erst mit Druckgas beaufschlagt wird,
wenn der Antrieb der Leistungsschaltkontakte einen bestimmten Weg zurückgelegt hat.
Wie die Abb. 5 erkennen läßt, kann dies in der Weise vorgenommen werden, daß mit
dem Kolben 7 des Schalterkontaktes 5 eine Stoßstange 1q. verbunden ist, die das
Einlaßventil 15 des Trennschalterantriebes 16 steuert. 25 ist das in der Regel für
alle Trennmesser gemeinsame Einschaltventil.
-
Es ist natürlich möglich, die Trennmesser miteinander zwangläufig
über eine gemeinsame Antriebswelle zu kuppeln. Dann werden die Antriebszylinder
in dem oberen Schalterdeckel angeordnet.
-
In Fig. 6 bis 8 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Bei dem Schalter nach Fig. 6 und 7 ist der grundsätzliche Aufbau der
gleiche wie bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel. Eine Abweichung besteht
nur hinsichtlich der Ausbildung der Leistungsschaltstelle, und zwar sind die druckgasbeblasenen
Doppelkontakte bei der Ausführung nach Fig. 5 und 6 in der Weise ausgebildet, daß
zwei Doppelkontaktstücke vorgesehen sind, von denen die Kontakte 17, 18 feststehen
und die Gegenkontakte i9, 2o untereinander starr verbunden sind und von einem Druckgaskolben
21 bewegt werden. Diese Anordnung hat gegenüber dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel
den Nachteil, daß die Kontaktanordnung etwas größere Breitenabmessungen des gekapselten
Schalters erfordert; sie hat aber den Vorteil, daß man mit nur einem Druckgasantriebskolben
auskommt, wodurch der Schaltmechanismus vereinfadht wird und auch die Längenabmessungen
des gekapselten Schalters gegenüber der zuerst beschriebenen Ausführungsform verringert
werden. Ferner bietet diese Ausführungsform die Möglichkeit, wie auch aus Fig. 6
ohne weiteres, ersichtlich ist, daß man den Druckgasantriebskolben 21 in dem Abgaskamin
9 anordnen kann, der dann gestreckt ausgeführt wird, so daß eine besondere und daher
raumerfordernde Umlenkung nach dem Boden der Schalterkapselung nicht erforderlich
ist.
-
Das Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes nach Fig.8 schließlich
unterscheidet sich von den beiden vorangegangenen Ausführungsformen dadurch, daß
die ebenfalls als Doppeldruckkontakte ausgebildeten Leistungsschaltstellen waagerecht,
und zwar gegeneinander versetzt in einem gemeinsamen Isolierstoffzylinder 22 eingesetzt
sind, der als Abgaskamin dient und an seinem einen Ende das für alle Phasen gemeinsame
Auslaßventil io trägt.
-
Es sind noch verschiedene andere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
gekapselten Druckga:sschalters im Rahmen der vorstehenden Vor-Schläge möglich. So
kann man z. B. das Gehäuse des Auslaßventils io so ausbilden, daß es als Grundplatte
für die Polsäulen der einzelnen Phasen, die beispielsweise nach Art des Ausführungsbeispiels
nach Fig. i ausgebildet sein können, dient.