DE957317C - Hochspannungs-Steckverbindungsglied - Google Patents

Description

Im Schaltanlagenbau werden vielfach Hochspannungs-Steckverbindungen benutzt, z. B. in Gestalt von Steckdurchführungen oder Steckkupplungen.

Dasjenige Steckverbindungsglted, das bei offener Steckverbindung noch an Spannung liegt, weist hierbei eine das aktiye Schaltglied umgebende Isolierstoffmanschette auf. Bei einem solchen Steckverbindungsglied besteht trotz der Isolierstoffmanschette und einer beim öffnen der Steckverbindung vor die Manschette tretenden geerdeten Blende noch eine Gefahr für das Wartungspersonal, da ein Kriechstrom aus dem Innern des Steckverbindungsgliedes und außerdem auch ein kapazitiver Ladestrom möglich ist.

Die hierdurch bedingte Gefährdung des Bedienungspersonals ist bei dem neuen Steckverbindungsglied beseitigt. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Isolierstoffmanschette an ihrer Stirnwand mit einem Metallbelag (Potentialring) versehen ist, gegen den bei offener Steckverbindung und bei Spannung am aktiven Schaltglied eine geerdete Blende gelegt wird, und daß ferner in die Isolierstoffmanschette eine über das aktive Schaltglied vorgezogene und elektrisch mit dem Stirnwandbelag verbundene Metallhülle (vorzugsweise in Gitterform) eingebettet ist. Auf diese Weise werden Kriechströme aus dem Innern des Steckverbindungsgliedes und Aufladungen, die bei einer Berührung der Außenfläche der Isolierstoff-

manschette zu einer Gefährdung des Personals führen könnten, zuverlässig vermieden.

Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele; es zeigt

Fig. ι ein Steckverbindungsglied in Gestalt einer S teckdurchf ührung,

Fig. 2 ein Steckkupplungsglied, Fig. 3 eine Einzeldarstellung der Metalleinbettung in Gestalt eines Drahtgeflechtes, to Fig. 4 in Seitenansicht eine Einzeldarstellung der Metalleinbettung in Gestalt einzelner mit dem Stirnwandbelag leitend verbundener Stäbe, Fig. 5 die zugehörige Vorderansicht, Fig. 6 einen Schnitt durch eine Schaltanlage mit dem neuen Steckverbindungsglied,

Fig. 7 eine Wiederholung der Darstellung nach Fig. 6, jedoch bei ausgefahrenem Schaltwagen.

Bei dem in Fig. r gezeigten Steckdurchführungsglied bildet der Durchführungsisolator 1 zugleich die Isolierstoffmanschette des Steckdurchführungsgliedee. Mit dem Isolator 1 ist der Durchführungsflansch 2 verbunden, mit dessen Hilfe das Steckdurchführungsglied in die Trennwand 3 eingesetzt bzw. an ihr befestigt wird.

In den Isolator 1 ist am einen Ende der Steckerstift 4 eingesetzt. Er ist in üblicher Weise über entsprechende Zwischenstücke mit dem Durchführungsisolator verbunden und leitend an die Schiene oder das Kabel 5 angeschlossen. Auf die Stirnfläche der Isolierstoffmanschette 1 ist ein Metallbelag in Gestalt eines Metallringes 6 aufgebracht, und es ist ferner in die Isolierstoffmanschette ι eine Metallhülle 7 eingebettet. Diese ist leitend mit dem Metallring 6 verbunden und über das aktive Schaltglied, hier also über den Steckerstift 4, vorgezogen. Die Metallhülle 7 braucht nicht über die ganze Länge des aktiven Schaltgliedes, also hier des Steckerstiftes 4, vorgezogen zu werden. Vielmehr genügt es, die Metallhülle 7 bis zum Flansch 2 und damit zur Trennwand 3 vorzuziehen, da hinter der Trennwand die Durchführung für das Wartungspersonal nicht zugänglich ist.

Wie schon erwähnt, legt sich beim öffnen der Steckverbindung vor das offene Ende der Isolierstoffmanschette ι eine geerdete Blende 8, die hierbei über eine Kontaktfeder 8_a leitend mit dem Metallring 6 und dadurch auch leitend mit der Metallhülle 7 verbunden ist. Infolgedessen ist einmal, wie an sich bekannt, ein Hineingreifen in das dargestellte Steckdurchführungsglied verhindert. Es kann ferner kein Kriechstrom aus dem Innern der Steckdurchführung auf die für das Wartungspersonal zugängliche Außenfläche i_a gelangen. Endlich ist auch eine elektrostatische Aufladung der Isolierstoffmanschette 1 an der Fläche i_a nicht möglich, da eine solche Ladung schon beim Entstehen über die eingebettete Metallhülle 7, den Metallring 6 und die geerdete Blende 8 abgeleitet wird.

In Fig. 2 ist ein Steckkupplungsglied gezeigt, das in Schaltanlagen die Funktion eines Trennschalters erfüllen kann. Im dargestellten Ausfühj rungsbeispiel ist angenommen worden, daß das Steckkupplungsglied das Ende eines Kabels bildet und gleichsam einen Kabelstecker darstellt, der jedoch fest in der Schaltanlage angebracht wird. Der Steckerstift 10 ist leitend mit einer Metallbuchse 11 verbunden bzw. an ihr befestigt, und es ist diese ihrerseits mit dem in sie eingeführten Kabelleiter 12 verbunden. Die Kabelisolation ist mit 13 bezeichnet. Um die genannten Teile und um eine gewisse Länge der Kabelisolation 13 ist ein Isolierstoffblock 14 geformt, z. B. um die betreffenden Teile herumgegossen. Der Teil 14^ des Isolierstoffblockes 14 bildet die obenerwähnte, das aktive Schaltglied 10 umgebende Isolierstoffmanschette.

An der Stirnwand dieser Isolierstoffmanschette ist wieder ein Metallbelag in Gestalt eines Metallringes 15 angebracht, und es ist ferner in die Isolierstoffmanschette I4_a eine Metallhülle 16 eingebettet. Diese ist leitend mit dem Metallring 15 verbunden, d. h., sie geht von diesem aus und ist über den Steckerstift 10 vorgezogen bis in den übrigen Teil des Isolierstoffblockes 14. Dieser kann seinerseits mit Hilfe von Schrauben 17 und 18 mit einer Metallwand, z. B. Rückwand der Schaltanlage, verbunden sein. Im unteren Bereich erstreckt sich die Metallhülle 16 bis nahe an die Metallwand 19. Eine Lücke von etwa 10 bis 20 mm go gefährdet die oben angegebene Wirkungsweise der Metalleinbettung 16 nicht. Aus dem gleichen Gesichtspunkt ist die Metalleinbettung 16 oben auch nahe bis an das obere Ende des Isolierstoffblockes 14 herangeführt. Des besseren Verstand-'nisses wegen sei noch, ohne daß es unmittelbar zur vorliegenden Erfindung gehört, angeführt, daß die auf der Kabelisolierung befindliche Metallbewehrung bzw. Oberflächenmetallisierung 20 bis unter den Isolierstoff ring 21 geführt ist, der seinerseits eine sogenannte Ionenbarriere darstellt und ein Glimmen erschwert.

Vor die Öffnung der Isolierstoffmanschette 14« wird beim Lösen der Steckverbindung wieder eine geerdete Blende 22 gebracht, die hierbei über eine Kontaktfeder 22₀ leitend mit dem Metallring 15 und dadurch mit der Metallhülle 16 verbunden ist. Die Metallhülle 7 der Ausführung nach Fig. 1 und entsprechend die Metallhülle 16 der Ausführung nach Fig. 2 kann z. B. als ein geschlossener Metallzylinder oder als ein Metallgitter u. dgl. ausgebildet sein. Die Metallhülle ist bei der Ausführung nach Fig. 2 aus einem Drahtgeflecht »Drahtstrumpf« gebildet, wie dies in Einzeldarstellung in Fig. 3 gezeigt ist. Das Geflecht 16 kann verhältnismäßig weitmaschig sein, z. B. mit einer Maschenöffnung von 6 mm.

Fig. 4 veranschaulicht eine Metallhülle in Gestalt von sechs Metallstäben 25, die leitend und gegebenenfalls auch mechanisch (z. B. durch Ver- iao nieten) mit dem als Stirnwandbelag dienenden Metallring 26 verbunden sind. Wird, wie es bei der bevorzugten Ausführungsform geschieht, die Isolierstoffmanschette oder der Isolierstoffblock, von der die Manschette — wie bei der Ausführung nach. Fig. 2 — einen Teil bildet, gepreßt oder

gegossen, ζ. B. aus Gießharz, so wird die Metallhülle in der Weise eingebettet, daß sie bei der Herstellung der Isoliierstoffmanschette oder des Isolierstoffblockes mit eingepreßt oder mit eingegossen wird. Artich der Ring 6 (bzw. 15 bzw. 26) kann mit eingepreßt oder mit eingegossen 'werden, indem er mit einem Flansch oder einem Ringsteg versehen und mit diesem eingepreßt oder eingegossen wird. Um die Anwendung des neuen Steckverbindungsgliedes deutlich zu machen, ist in Fig. 6 und 7 eine Schaltanlage in einem Schnitt durch, ein Feld derselben dargestellt, und zwar in der Ein-Stellung und in der Aus-Stellung des Schaltwagens. Es ist angenommen, daß die verschiedenen Felder bzw. Zellen der Schaltanlage durch Zwischenwände getrennt sind. In Fig. 6 und 7 ist die dort sichtbare Zwischenwand mit 30 bezeichnet. Das dargestellte Feld ist durch den Index α von den übrigen unterschieden. Die Sammelschienen sind in Gestalt fortlaufender Bogen ausgebildet, und es sind demgemäß die zum dargestellten Feld gehörenden Bogen der Sammelschienen R, S, T mit R_a, S_a und T_a bezeichnet. Diese Bogen sind durch die Zwischenwand 30 hindurchgeführt, und es ist zu diesem Zweck an der z. B. aus Stahlblech bestehenden Zwischenwand 30 eine rechteckige öffnung vorgesehen, die durch zwei Platten 31 und 32 abgedeckt ist. Diese Platten verlaufen an ihrer Stoßstelle kammartig, so daß sie — zusammengefügt — drei Öffnungen frei lassen, die dem Durchmesser und der Lage der hindurchtretenden drei Sammelschienenbogen entsprechen. Das neue Steckverbindungsglied ist einmal als »Verbindungs-Anschluß-Einheit« verwendet, und zwar bei a_R, und ferner als »Abzweig-Anschluß-Einheit«, und zwar bei a_R. Mit dem Steckverbindungsglied a_R ist das Abzweigkabel R_a' verbunden. Die beiden »Einheiten« stellen ihrer Funktion nach zugleich Trennschalter dar.

Für das einzelne Feld ist in an sich bekannter Weise ein Schaltwagen, d. h. eine ausfahrbare Einheit vorgesehen, die den Leistungsschalter S_Ra und den Spannungswandler V_Ra umfaßt. In den Fig. 6 ■und 7 sind von dem Leistungsschalter und dem

Spannungswandler des Feldes α nur der eine Pol (Phase R) sichtbar, und hierauf geht auch die gewählte Bezeichnung S_Ra und V_Ra zurück. Der Leistungsschalter trägt zwei Tulpenkontakte k_s als Gegenglieder au den fest angeordneten Steckver-

bindungsgliedern a_R und a_R. Für die Einheiten a_R und a_R und ebenso für die zwei weiteren Pole dieser Einheiten, also für die Steckverbindungsglkder jedes Feldes, sind gemeinsame Blenden B_a und B_tt' vorgesehen, die beim Ausfahren des Schalt-

wagens sich selbsttätig vor die Steckverbindungsglieder legen und die den Blenden 8 und 22 der Fig. ι und 2 entsprechen. Die Betätigung dieser Blenden ist in bekannter Weise mit der Bewegung des Schaltwagens gekuppelt, sie besitzen Kontaktfedern (nicht dargestellt), über die sie in der Wirkstellning elektrisch mit dem Stirnwandmetallbelag und mit der eingebetteten Metallhülle des einzelnen Steckverbindungsgliedes verbunden sind.

Bei geschlossener Steckverbindung liegen die eingebettete Metallhülle 7 bzw. 16 und der Metallring 6 bzw. 15 an der Betriebsspannung und haben damit das Potential des Schaltstiftes 4 bzw. 10 mit der vorteilhaften Folge, daß in der Bietriebsstellung eine günstige Feldsteuerung eintritt und kein Glimmen auftreten kann.

Es ergibt sich aus dem Verwendungszweck, daß die Metallhülle 7 bzw. 16, die in die Isolierstoffmanschette eingebettet ist, und ebenso der Metallring 6 bzw. 15 an der Stirnwand der Isolierstoffmanschette aus -unmagnetischem Material bestehen soll.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Hochspannungs-Steckverbindungsglied mit einer das aktive Schaltglied umgebenden Isolier-Stoffmanschette, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffmanschette an ihrer Stirnwand mit einem Metallbelag (»Potentialring«) versehen ist, gegen den bei offener Steckverbindung und bei Spannung am aktiven Schaltglied eine geerdete Blende gelegt wird, und daß ferner in die Isolierstoffmanschette eine über das aktive Schaltglied vorgezogen iund elektrisch mit dem Stirnwandbelag verbundene Metallhülle (vorzugsweise in Gitterform) eingebettet ist.
2. 2. Hochspannungs - Steckverbindungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Steckdurchführung ausgebildet ist und daß die Metallhülle, die in die — hier zugleich als Durchführungsisolator — dienende Isolier-Stoffmanschette eingebettet ist, bis zum Durchführungsflansch vorgezogen ist.
3. 3. Hochspannungs - Steckverbindungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Steckkupplungsglied ausgebildet ist und die Metallhülle, die in die Isolierstoffmanschette eingebettet ist, über die in dem Steckkupplungsglied vorhandenen spannungsführenden Teile vorgezogen ist, soweit diese bei der Anwendung des SteckkupplungSigliedes nicht anderweitig abgeschirmt sind.
4. 4. Hochspannungs - Steckverbindungsglied nach einem der' vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingebettete Metallhülle aus einem unmagnetischen Drahtgeflecht besteht.
5. 5. Hochspannungs - Steckverbindungsglied nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eingebettete Metallhülle aus nichtmagnetischen Stäben besteht.
6. 6. Hochspannungs - S teckverbindungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in Schaltanlagen verwendet ist mit der Funktion eines Trenners (vgl. Fig. 6 und 7).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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