DE966204C

DE966204C - Electrical interruption device, especially for companies in danger of firedamp

Info

Publication number: DE966204C
Application number: DES15123D
Authority: DE
Inventors: Franz Guenther
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-01-17
Filing date: 1939-01-18
Publication date: 1957-07-18

Description

In schlagwettergefährdeten Anlagen ist vielfach die Notwendigkeit gegeben, elektrische Anlagen gegen Überlastungen zu sichern und abzuschalten. Soweit es sich hierbei um mittlere Spannungen von etwa 2 bis io kV handelt, ist diese Aufgabe bisher dadurch gelöst worden, daß schlagwettersichere Ölschalter und schlagwettersichere ölsicherungen verwendet worden sind. Diese Einrichtungen bergen jedoch ein erhebliches Gefahrenmoment in sich, da die aus dem Öl bei einem Unterbrechungsvorgang entwickelten Dämpfe einen sehr hohen Druck annehmen können und außerdem sehr leicht entzündlich sind, so daß bei irgendwelchen Beschädigungen der Isolatoren die Gefahr in der Anlage ganz wesentlich vergrößert wird.In systems at risk of firedamp there is often a need to have electrical systems to secure against overloads and to switch off. As far as these are medium tensions of about 2 to 10 kV, this task is so far been solved by the fact that fire-weatherproof oil switches and fire-weatherproof oil fuses have been used. However, these facilities harbor a considerable element of danger because the vapors evolved from the oil during an interruption process have a very high level Can accept pressure and are also very flammable, so that in the event of any damage the insulators the danger in the plant is increased considerably.

Nach der Erfindung kann dieser Nachteil dadurch vermieden werden, daß zur Unterbrechung der Leistungen ein schlagwettersicher gekapselter Luftschalter nach Art eines Trennschalters verwendet wird. Mit besonderem Vorteil wird hierzu ein Trennschalter in Form eines Schubtrennschalters zugrunde gelegt, da dieser für eine schlagwettersichere Ausbildung besonders geeignet ist. Der Schalter wird hierbei innerhalb des dichtAccording to the invention, this disadvantage can be avoided that for interruption A firedamp-proof, encapsulated air switch is used for the performance of a circuit breaker will. A disconnector in the form of a sliding disconnector is particularly advantageous for this purpose as the basis, as this is particularly suitable for training that is suitable for fire-weatherproof training is. The switch is tight within the

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geschlossenen Röhrenisolators untergebracht, wobei die Festigkeit des Röhrenisolators und die Dichtigkeit so gewählt sind, daß die Abschaltung von Nennströmen ohne gefährliche Beanspruchung innerhalb des geschlossenen Körpers eintritt, ohne daß irgendwelche Rückwirkungen nach außen auftreten. housed closed tube insulator, whereby the strength of the tube insulator and the tightness are chosen in such a way that the rated currents can be switched off without hazardous stress occurs inside the closed body without any external effects occurring.

Zur Abschaltung von Überströmen werden erfindungsgemäß Hochspannungssicherungen verwendet, die gleichfalls vollständig abgeschlossen und schlagwettersicher ausgeführt sind.According to the invention, high-voltage fuses are used to switch off overcurrents, which are also completely closed and firedamp proof.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. ι dargestellt, und zwar handelt es sich hierbei um eine Schalteinrichtung, die in einem unvermaschten Abzweig Verwendung findet, so z. B. zwischen dem Hochspannungszuführungskabel und dem Transformator angeordnet wird. Von Tragisolatoren ι werden hierbei Röhrenisolatoren 2 getragen, innerhalb' deren Schubtrennschalter, bestehend aus einem verschiebbaren Schaltstift 3 und drei zugeordneten Schleifkontakten 4, 5, 6, eingeschlossen sind. Der Schaltstift 3 ist mit einem Stift 7 aus Isoliermaterial verbunden. Die Schleifkontakte 4 sind hierbei an die Kabelzuführung angeschlossen, die Schleifkontakte 5 stehen mit der Zuleitung zu dem Transformator in Verbindung. Der Schleifkontakt 6 ist geerdet und ermöglicht dadurch, daß er bei der Ausschaltung des Trennmessers mit dem Schleifkontakt 5 verbunden wird, den Transformator zu erden. Die Verbindung zu dem Transformator von dem Schaltkontakt 5 ist über eine Hochspannungssicherung 8 geführt, die beispielsweise auf ihrem anderen Ende von einem gleichartigen Schubtrennschalter getragen wird, bei dem jedoch der Schleifkontakt 4 und die entsprechende Zuführung erspart werden können. Dieser zweite Schalter dient lediglich dazu, auch die zweite Anschlußstelle der Sicherung zu erden. Die Abmessungen des Trennschalters sind hierbei so gewählt, daß dieser normale Nennströme sicher zu unterbrechen vermag, ohne daß Lichtbogendämpfe oder Zündfunken nach außen gelangen können. Dadurch, daß beide Anschlußstellen der Sicherung geerdet sind, kann die Sicherung selbst gefahrlos und ohne Funkenbildung ausgewechselt werden, ohne daß für die Anschlußstellen ein besonderer Schlagwetterschutz erforderlich wäre.An embodiment of the invention is shown in Fig. Ι, and it is here a switching device that is used in an unmeshed branch, such. B. is arranged between the high-voltage supply cable and the transformer. From suspension isolators ι are here tube insulators 2 worn, within 'their shear breaker, consisting from a displaceable switch pin 3 and three associated sliding contacts 4, 5, 6, included are. The switching pin 3 is connected to a pin 7 made of insulating material. The sliding contacts 4 are here connected to the cable feed, the sliding contacts 5 are with the Lead to the transformer in connection. The sliding contact 6 is grounded and enabled in that it is connected to the sliding contact 5 when the cutting knife is switched off, to ground the transformer. The connection to the transformer from the switching contact 5 is Passed through a high voltage fuse 8, for example on its other end of a similar sliding disconnector is worn, but in which the sliding contact 4 and the corresponding Feed can be saved. This second switch is only used, too to ground the second connection point of the fuse. The dimensions of the circuit breaker are here chosen so that it can safely interrupt normal rated currents without arcing vapors or ignition sparks can escape. Because both connection points of the fuse are grounded, the fuse can even be replaced safely and without sparking, without the need for the connection points special protection against firedamp would be required.

Damit für das Auswechseln der Sicherung mit besonders geringem Aufwand ein völliger Schlagwetterschutz vorhanden ist, kann nach der weiteren Erfindung die Sicherung mit dem Schubtrennschalter kombiniert werden, derart, daß die Sicherung das eigentliche Schaltmesser darstellt. Ein Ausführungsbeispiel hierfür bei einer Anordnung in senkrechter Bauart ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Hierbei wird der Schaltstift des Trennschalters unmittelbar durch eine Hochspannungssicherung 8 gebildet, die in gleicher Weise entweder die Schleifkontakte 4 und 5 oder die Schleifkontakte 5 und 6 miteinander verbindet. Die Sicherung 8 ist mechanisch mit dem isolierenden Stift 7 verbunden, beispielsweise auf diesen aufgeschraubt, so daß sowohl die Schaltbewegung wie auch das Herausziehen der Sicherung durch 6g Bewegen dieses Stiftes geschehen kann, der seinerseits schlagwettersicher abgedichtet aus dem Röhrenisolator herausgeführt ist. Bei dieser Anordnung ist ein besonderer Trägerisolator für den Röhrenisolator erspart. Dadurch, daß der mittlere Schleifkontakt in den Röhrenisolator eingesetzt, beispielsweise durch Vergußmetall schlagwettersicher ausgegossen und der elektrische Anschluß durch eine Bohrung des Isolators herausgeführt ist, ist die Möglichkeit gegeben, als hauptsächliches Bauelement für das ganze Schaltgerät ein einziges keramisches Isolierrohr zu verwenden. An diesem Rohr ist oben ein weiterer Isolator angesetzt, der unter Zwischenschaltung einer Metallfassung (Flansch) gleichfalls durch Vergußmetall schlagwettersicher abgedichtet ist, in der Weise, daß der Kriechweg zwischen den Kontakten 4 und 5 über diesen geerdeten Flansch führt. Für das Eingießen des Vergußmetalls kann mit besonderem Vorteil der keramische Isolatorkörper an den Stellen, die mit dem Metall in Berührung kommen, mit einem Wärmeschutz, beispielsweise einer Gummischicht oder einer eloxierten Aluminiumfolie, versehen sein. Bei der Unterbrechung von Laststrom wird der Sicherungskörper als Trennschalterstift nach unten gezogen, wodurch innerhalb des schlagwettersicher abgeschlossenen Isolators die Unterbrechung der Leistung bewirkt wird. Hierbei wird gleichzeitig der Schleifkontakt 5 durch die Sicherung geerdet. Nach Lösung des unteren Abschlußdeckeis des Röhrenisolators kann die Sicherung ausgewechselt werden. Mit besonderem Vorteil wird noch eine Anzeigevorrichtung 10 vorgesehen, die die Stellung des Sicherungskörpers innerhalb des Röhrenisolators anzeigt. Diese Anzeigevorrichtung wird hierzu mittels eines nicht gezeichneten Übertragungselementes unmittelbar \^ron dem unteren Ende des Sicherungskörpers bewegt, so daß auch in den Fällen, in denen sich der isolierende Stab vom Körper lösen würde, keine Fehlanzeige möglich ist.So that a complete protection against firedamp is available for the replacement of the fuse with particularly little effort, the fuse can be combined with the sliding disconnector according to the further invention in such a way that the fuse represents the actual switch blade. An exemplary embodiment for this with an arrangement in a vertical type is shown in FIG. 2 of the drawing. In this case, the switching pin of the isolating switch is formed directly by a high-voltage fuse 8, which in the same way connects either the sliding contacts 4 and 5 or the sliding contacts 5 and 6 to one another. The fuse 8 is mechanically connected to the insulating pin 7, for example screwed onto it, so that both the switching movement and the pulling out of the fuse can be done by moving this pin, which in turn is led out of the tube insulator in a firedamp-proof manner. This arrangement saves a special carrier insulator for the tube insulator. The fact that the middle sliding contact is inserted into the tubular insulator, for example, encapsulated in a firedamp-proof manner and the electrical connection is led out through a hole in the insulator, makes it possible to use a single ceramic insulating tube as the main component for the entire switching device. Another insulator is attached to the top of this tube, which is also sealed against fire-weather by encapsulating metal with the interposition of a metal socket (flange) in such a way that the creepage distance between the contacts 4 and 5 leads over this grounded flange. For pouring in the potting metal, the ceramic insulator body can be provided with thermal protection, for example a rubber layer or an anodized aluminum foil, at the points that come into contact with the metal, with particular advantage. When the load current is interrupted, the fuse body is pulled down as a disconnector pin, which causes the power to be interrupted within the flameproof isolator. At the same time, the sliding contact 5 is earthed by the fuse. After loosening the lower cover of the tube insulator, the fuse can be replaced. With particular advantage, a display device 10 is also provided, which displays the position of the fuse body within the tube insulator. This display device is on this by means of a not shown transmission element directly \ ^r the lower end of the fuse body is moving, so that even in cases in which the insulating rod would detach from the body, no erroneous display is possible.

Eine weitere Verbesserung kann dadurch erreicht werden, daß auch eine Vorrichtung für die Anzeige des Zustaindes der Sicherung selbst vorgesehen wird. Dies kann beispielsweise in der no Weise erfolgen, daß in das obere Ende der Sicherung eine Anzeigevorrichtung eingebaut ist, bei der ein Stift etwa beim Durchbrennen der Sicherung um ein bestimmtes Maß über das Kappenende herausgeschoben wird. Diese Stiftbewegung kann über einen in dem oberen Ende des Isolatorköcpers schlagwettersicher gedichtet herausgeführten Bolzen nach außen übertragen werden, beispielsweise in der Weise, daß das farbig ausgeführte Bolzenende nach dem Abbrennen der Sicherung aus dem oberen Abschluß herausragt.A further improvement can be achieved in that a device for the Display of the state of the fuse itself is provided. This can be done, for example, in the no Wise done that in the upper end of the fuse, a display device is built, in the a pin, for example, when the fuse blows a certain amount over the end of the cap is pushed out. This pin movement can be carried out via one in the upper end of the isolator body firedampproof sealed out bolts are transmitted to the outside, for example in such a way that the colored end of the bolt after the fuse has burned out of the upper end protrudes.

Zur schlagwettersicheren Abdichtung kann unter Umständen mit Vorteil eine Kupferasbestdichtung angewendet werden, die über eine ausreichende Fläche an den keramischen Körper angepreßt wird, wobei durch die Nachgiebigkeit dieser DichtungFor a fire-proof seal, a copper asbestos seal may be an advantage are used, which is pressed against the ceramic body over a sufficient area, being due to the resilience of this seal

etwaigen Unebenheiten der Oberfläche ausreichend Rechnung getragen wird. Dies ist insbesondere von Vorteil für die Befestigung des Schleifkontaktes 4 an dem oberen Ende des Röhrenkörpers, der mit der Stromzuführung verbunden ist, da an dieser Stelle im Hinblick auf notwendige Toleranzen ein unmittelbares Eingießen mit Vergußmetall nicht zweckmäßig erscheint. Der Abschluß des unteren Endes des Röhrenisolators, durch den eine Betätigungseinrichtung, die beispielsweise mit einer Verriegelung zusammenarbeitet, herausgeführt ist, kann beispielsweise mit Hilfe von Schrauben lösbar ausgeführt werden. Um die Arbeit zu vereinfachen, kann an Stelle der Schrauben auch eine Überwurfmutter angewendet werden. Unter Umständen ist es auch möglich, die Befestigung mit Hilfe eines Bajonettverschlusses für jede Phase einzeln oder für alle Phasen gemeinsam auszuführen, wobei es zweckmäßig sein kann, die mit dem Bajonettverschluß aufgesetzten Bügel bzw. Kappen als Widerlager für zusätzliche Anpreßschrauben zur Erzeugung des für die zuverlässige Dichtung erforderlichen Anpreßdruckes zu verwenden. any unevenness of the surface is sufficiently taken into account. This is particularly of Advantage for attaching the sliding contact 4 to the upper end of the tube body, which is with the power supply is connected, because at this point with regard to necessary tolerances direct pouring with potting metal does not appear expedient. The conclusion of the lower End of the tube insulator through which an actuator, for example with a Interlock cooperates, is led out, can be released, for example, with the help of screws are executed. To simplify the work, a Union nut are applied. Under certain circumstances it is also possible to use the attachment With the help of a bayonet lock for each phase individually or for all phases together, it may be useful to attach the bracket or the bayonet catch. Caps as an abutment for additional pressure screws to generate the reliable To use seal required contact pressure.

Der neue Schalter ist insbesondere für Grubenanlagen und ähnliche schlagwettergefährdete Betriebe zweckmäßig, bei denen die Speisung mit elektrischer Energie nur. in einer Richtung erfolgen kann, so daß nach öffnen der Trennstrecke zwisehen dem Anschluß und dem geerdeten Transformator die für die Auswechselung zugänglichen Teile sicher spannungslos gemacht werden.The new switch is particularly suitable for mine systems and similar operations at risk of firedamp expedient where the supply of electrical energy only. be done in one direction can, so that after opening the isolating distance between the connection and the earthed transformer the parts accessible for replacement are safely de-energized.

Claims

Patent claims:

i. Electrical interruption device, especially for companies at risk of firedamp, characterized by the design as one suitable for switching off load currents Air switch in a firedamp-proof enclosure.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the air switch is built in the manner of a push disconnector.

3. Device according to claim 2, characterized in that the flameproof enclosure is formed by a tightly sealed tube insulator, which is also the is the load-bearing component of the disconnector.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that for disconnection Additional fuses, especially high-voltage fuses, are used to prevent overcurrents that are arranged to be firedamp proof.

5. Device according to claim 4, characterized in that that the high-voltage fuses are completely self-contained and are therefore firedamp proof.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the disconnector is designed such that, in the open position, the disconnected line part is grounded through it is.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that high-voltage fuse and circuit breakers are assembled.

8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the high-voltage fuse represents the disconnection knife or the switching pin of the disconnector.

9. Device according to claims 1 to 8, characterized in that a display device for the position of the disconnector is provided.

10. Device according to claims 1 to 9, characterized in that a display device for the status of the fuse is provided.

11. Device according to claims 1 to 10, characterized in that the support insulator is made in two parts for the push switch disconnector, wherein genetic binding site on the \ ^r a grounded flange is located, which interrupts the leakage path between the two switch poles.

1 sheet of drawings