EP1947669A1

EP1947669A1 - Pol für einen gasinsolierten Hochspannungsschalter und Verfahren zur Herstellung eines solchen Schalterpols

Info

Publication number: EP1947669A1
Application number: EP07405012A
Authority: EP
Inventors: Stephen Clifford; Christian Franck; Magnus Olofsson; Leopold Ritzer; Marco Schneider
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Current assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2008-07-23
Also published as: WO2008087060A8; CN101584013A; CN101584013B; WO2008087060A1; EP2109870A1

Abstract

Der Schalterpol eines Hochspannungsschalters weist ein mit einem Isoliergas gefülltes Isoliergehäuse (1) auf sowie zwei durch die Wand des Isoliergehäuses (1) geführte Stromanschlüssen (2, 3), eine im Isoliergehäuse gehaltene und mit den beiden Stromanschlüssen elektrisch leitend verbundene Kontaktanordnung und ein durch die Wand des Isoliergehäuses geführtes Getriebe (9). Das Getriebe (9) überträgt Kraft auf ein in Richtung einer Achse (4) bewegliches Schaltstück (6) der Kontaktanordnung.

Das Isoliergehäuse (1) ist schalenförmig aufgebaut und weist eine innere und eine äussere Schale auf. Die innere Schale bildet die Wand eines die Kontaktanordnung aufnehmenden, mit dem Isoliergas gefüllten, gasdicht verschlossenen Gefässes (20). Die äussere Schale ist als Isolator (30) ausgeführt. Dieser Isolator bettet die Wand des Gefässes (20) ein und stützt so die Wand entgegen einer durch den Druck des lsoliergases hervorgerufenen Kraft ab.

Der Schalterpol kann kostengünstig gefertigt werden und zeichnet sich zugleich durch grosse Betriebssicherheit aus.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalterpol für einen Hochspannungsschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und auf ein Verfahren zur Herstellung des Schalterpols. Unter Hochspannungsschalter werden hierbei Schalter verstanden, welche im allgemeinen im Spannungsbereich grösser 36 kV und insbesondere grösser 72 kV eingesetzt werden und welche ein Isoliergas, wie typischerweise SF₆, zum Isolieren der stromführenden Komponenten und zum Beblasen eines bei einem Schaltvorgang auftretenden Lichtbogens aufweisen.

STAND DER TECHNIK

Ein Schalter der eingangs genannten Art ist ein von der Patentanmelderin unter der Bezeichnung EDI SK angebotener Leistungsschalter für Nennspannungen von 36 bis 84 kV. Dieser Schalter enthält typischerweise drei identische Schalterpole, welche auf einem gemeinsamen Montagegestell gehalten sind. Jeder der drei Schalterpole weist einen Stützisolator auf, der über eine elektrische leitende Flanschverbindung mit einem mit Isoliergas gefüllten Isoliergehäuse verbunden ist. Im Isoliergehäuse befindet sich eine zum Ein- und Ausschalten eines Stromkreises vorgesehene Kontaktanordnung. Antriebskraft zur Betätigung der Kontaktanordnung wird von aussen über eine im Stützisolator geführte Isolierstange an die Kontaktanordnung gebracht. Die vom Isoliergehäuse und vom Stützisolator umschlossenen Volumina sind miteinander verbunden. Die so gebildeten Volumina der drei Schalterpole kommunizieren miteinander über ein Verbindungsgehäuse.
Die Isoliergehäuse und die Stützisolatoren der Schalterpole bestehen im allgemeinen aus Porzellan oder einem faserverstärktem Polymer und werden vorgefertigt. Bei der Herstellung eines Schalterpols werden die Kontaktanordnung und ein die Isolierstange umfassendes Getriebe im Isoliergehäuse, im Stützisolator und im Verbindungsgehäuse montiert. Bei diesen Montagearbeiten sind zahlreiche Stellen abzudichten, um Gasverluste zu vermeiden. Ist einer der Schalterpole defekt, so muss das Isoliergas zunächst aus allen drei Polen entfernt werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalterpol der eingangs genannten Art anzugeben, der kostengünstig gefertigt und gewartet werden kann und sich dennoch durch eine grosse Betriebssicherheit auszeichnet. Zugleich ist es auch Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, mit dem ein solcher Schalterpol in grossen Stückzahlen in wirtschaftlicher Weise gefertigt werden kann.
Der Schalterpol nach der Erfindung weist ein schalenförmig aufgebautes Isoliergehäuse mit einer inneren und mit einer äusseren Schale auf. Die innere Schale bildet die Wand eines die Kontaktanordnung aufnehmenden, mit dem Isoliergas gefüllten, gasdicht verschlossenen Gefässes. Die äussere Schale ist als mechanisch stützender Isolator ausgeführt ist. Dieser Isolator bettet die Wand des Gefässes ein und stützt sie entgegen einer Kraft ab, die durch den Druck eines im Isoliergehäuse vorgesehenen Isoliergases hervorgerufen wird.
Durch den schalenförmigen Aufbau des Isoliergehäuses wird erreicht, dass die Funktionen der Gasdichtheit und der mechanischen und dielektrischen Festigkeit des Isoliergehäuses voneinander entkoppelt sind. Die Gasdichtheit des Isoliergehäuses wird unabhängig von seiner mechanischen Festigkeit durch das gasdicht verschlossene und die Kontaktanordnung aufnehmende Gefäss erreicht. Die mechanische Festigkeit des Isoliergehäuses und zugleich auch die elektrische Isolation nach aussen wird durch den das Gefäss einbettenden und abstützenden Isolator erreicht. Beim Stand der Technik benötigte Elemente zum Abdichten des vorgefertigten Isoliergehäuses nach der Montage der Kontaktanordnung, eines Getriebes zur Übertragung von Antriebskraft auf die Kontaktanordnung und eines Stützisolators werden nun nicht mehr benötigt.
Der Schalenaufbau ermöglicht zugleich eine wirtschaftliche Fertigung des Schalterpols. Zum einen kann das Gefäss, welches die aktiven Teile des Schalterpols, wie Stromanschlüsse und Kontaktanordnung, sowie zumindest ein Abtriebsglied des Getriebes aufnimmt, in grossen Stückzahlen und daher kostengünstig vorgefertigt werden. Zum anderen muss der Isolator nun nicht mehr vorgefertigt werden, sondern kann nun je Anforderung an das Design des Schalterpols direkt auf das vorgefertigte Gefäss aufgebracht werden. Da die Schalterpole unabhängig voneinander mit dem Isoliergas gefüllt sind, können sie auch unabhängig voneinander ersetzt werden. Die im Schalter vorgesehene Menge an Isoliergas kann so erheblich reduziert werden.
In einem für eine automatische Fertigung des Schalterpols besonders geeigneten Verfahren wird zunächst das zumindest die Kontaktanordnung enthaltende, gasdicht verschliessbare Gefäss vorgefertigt, wird das vorgefertigte Gefäss in eine Giessform eingebracht, und wird in der Giessform sodann der das Gefäss einbettende Isolator auf die Wand des Gefässes gegossen.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Schalterpols und des Verfahrens nach der Erfindung sind nachfolgend beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Anhand von Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig.1: eine Aufsicht auf einen längs einer Achse geführten Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines für einen gasisolierten Hochspannungsschalter bestimmten Schalterpols nach der Erfindung,
Fig.2: eine Giessform, in der bei der Fertigung des Schalterpol nach Fig.1 ein Isolator auf ein Gefäss des Schalterpols gegossen wird, in dem eine Kontaktanordnung und ein Getriebe des Schalterpols angeordnet sind, und zeigen

Figuren 3 bis 6

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In allen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleichwirkende Teile und können sich wiederholende Bezugszeichen weggelassen sein. Die in den Figuren 1 sowie 3 bis 6 dargestellten fünf Ausführungsformen des Schalterpols nach der Erfindung weisen jeweils ein mit einem Isoliergas, etwa auf der Basis Schwefelhexafluorid, Stickstoff, Sauerstoff oder Kohlendioxid oder von Mischungen dieser Gase, wie etwa Luft, mit einem Druck bis zu einigen Bar gefülltes und weitgehend rohrförmig gestaltetes Isoliergehäuse 1 auf. Durch die Wand des Gehäuses sind zwei Stromanschlüsse 2, 3 für eine im Gehäuse 1 gehaltene Kontaktanordnung geführt. Die Kontaktanordnung weist zwei längs einer Achse 4 relativ zueinander verschiebbare Schaltstücke 5, 6 auf, von denen das eine, nämlich 5, feststehend gehalten ist und an einer senkrecht zur Achse 4 ausgerichteten und mit dem Stromanschluss 2 elektrisch leitend verbundenen Metallplatte 7 elektrisch leitend befestigt ist, während das andere Schaltstück, nämlich 6, an einem metallenen Abtriebsglied 8 eines Getriebes 9 befestigt ist und vom Getriebe 9 entlang der Achse 4 verschoben werden kann. Das Schaltstück 5 muss nicht notwendigerweise feststehend gehalten sein, es kann ebenfalls längs der Achse 4 verschieblich angeordnet sein. Anstelle einer Metallplatte 7 kann auch ein anderes stromleitendes Teil, beispielsweise ein Becher oder ein Tragstern, vorgesehen sein.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die beiden Schaltstücke 5, 6 nur als Lichtbogenkontakte dargestellt. Im allgemeinen enthält die Kontaktanordnung auch eine der Führung von Dauerstrom dienende, parallel zu den Lichtbogenkontakten geschaltete Nennstromkontaktanordnung und gegebenenfalls auch eine Isolierdüse sowie ein Heizvolumen und eine Kolben-Zylinder-Kompressionsvorrichtung zur Bereitstellung von Druckgas, welches bei einem Schaltvorgang der Beblasung eines Schaltlichtbogens dient.
Das Schaltstück 6 ist über das als Schaltstückträger dienende Abtriebsglied 8, eine das Abtriebsglied axial führende Gleitkontaktanordnung 10 und eine als metallener Tragstern oder als Metallplatte ausgeführte Halterung 11 mit dem Stromanschluss 3 elektrisch leitend verbunden. Das Getriebe 9 weist eine am Abtriebsglied 8 schwenkbar gehaltene Isolierstange 12 auf sowie eine Welle 13, die an ihrem nach rechts weisenden Ende zwei nicht bezeichnete Kurbelarme trägt, an denen ein vom Abtriebsglied 8 abgewandtes Ende der Isolierstange 12 schwenkbar befestigt ist.
Das Isoliergehäuse 1 ist schalenförmig aufgebaut und weist ersichtlich eine innere und eine äussere Schale auf. Die innere Schale bildet die Wand eines die Kontaktanordnung aufnehmenden und mit dem Isoliergas gefüllten, gasdicht verschlossenen Gefässes 20. Die äussere Schale ist als Isolator 30 ausgeführt und bettet das Gefäss 20 ein. Das Gefäss 20 ist so entgegen einer durch den Druck des Isoliergases hervorgerufenen Kraft nach aussen abgestützt. Daher genügt es, dass das Gefäss 20 vorm Einbetten in den Isolator 30 eine Formbeständigkeit aufweist, welche zum Tragen seines eigenen Gewichts und aller von ihm gehaltener Teile, beispielsweise der Kontaktanordnung, noch ausreicht. Die Wand des Gefässes 20 ist vorwiegend aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet, wie insbesondere einem polymeren oder keramischen Werkstoff, etwa PTFE, welches Material gegenüber der Wirkung der durch den Schaltlichtbogen gebildeten, korrosiven Gase weitgehend resistent ist und gute dielektrische Eigenschaften, wie hohe Durchschlagsfestigkeit und gute Kriechstromfestigkeit, aufweist. Dieses Material kann monolithisch oder geschichtet ausgebildet sein und umfasst auch Verbundstoffe, welche mit Fasern und/oder Pulvern gefüllte Polymere enthalten.
An Stellen, an denen die Stromanschlüsse 2, 3 oder das Abtriebs- oder Antriebsglied des Getriebse 9 ins Innere des Gefässes 20 geführt werden, weist das Gefäss im allgemeinen aus Metall gefertigte Wandteile auf, welche mit dem aus Isoliermaterial gebildeten Wandteil etwa durch Fügen oder Verkleben gasdicht verbunden sind. Die Gasdichtigkeit des Gefässes 20 kann durch eine auf dessen Innenseite, insbesondere an den Verbindungsnähten, aufgebrachte elastisch gut verformbare Schicht aus dem vorgenannten korrosionsbeständigen Isoliermaterial optimiert werden.
Ersichtlich enthält das Gefäss 20 eine verschliessbare Öffnung 21, welche in einem aus Metall gefertigten Wandteil des Gefässes angeordnet ist. Diese Öffnung dient dem Ein- oder Auslassen des Isoliergases. Darüber hinaus sind im Inneren des Gefässes Sensoren 22 untergebracht, welche den Zustand des Isoliergases, insbesondere dessen Druck, dessen Temperatur, dessen Dichte, dessen Isoliereigenschaften und/oder dessen chemische Zusammensetzung erfassen und so während des Betrieb des Schalterpols in einer Schaltanlage über eine durch die Gefässwand geführte Datenleitung 23 Informationen an eine nicht dargestellte Steuer- und Kontrolleinrichtung des Hochspannungsschalters übertragen.
Bei der Ausführungsform nach Fig.1 ist neben der Kontaktanordnung auch das Getriebe 9 im Gefäss 20 gehalten. Das als Welle 13 ausgeführte Antriebsglied des Getriebes 9 ist in einem als Metallscheibe 24 ausgeführten Abschnitt der Gefässwand 20 gelagert. Mittels eines oder mehrerer Dichtungsringe kann so die Welle 13 in einfacher Weise gasdicht durch die Gefässwand ins Gefässinnere geführt werden. Ersichtlich ist auch die Öffnung 21 in der Metallscheibe 24 angeordnet. Mit einem ausserhalb des Isoliergehäuses 1 angeordneten Ventil 25 kann die Öffnung 21 verschlossen oder offen gehalten werden, so dass je nach Bedarf Isoliergas oder auch ein anderes Gas ins Innere des Gefässes 20 eingelassen oder wieder aus dem Gefäss abgepumpt werden kann. In einen aus Isoliermaterial gefertigten und als Gefässboden 26 ausgeführten Abschnitt der Wand des Gefässes 20 ist eine Sollbruchstelle 27 eingeformt, welche oberhalb eines noch zulässigen Innendrucks des Gefässes 20 aufbricht, so dass dann das Isoliergas über einen in den Isolator 30 eingeformten Abströmkanal 31 nach aussen entweichen kann.
Die Wand des Gefässes 20 ist bei der Ausführungsform nach Fig.1 von der ersichtlich kreisförmig geformten Metallplatte 7, zwei als Hohlzylinder ausgebildeten und aus Isoliermaterial gefertigten Gehäuseabschnitte 29, 29', dem ebenfalls aus Isoliermaterial gefertigten Boden 26 und der Metallscheibe 24 gebildet. Durch Einsetzen des Getriebes 9 in den Hohlzylinder 29', gasdichtes Verbinden der beiden Hohlzylinder 29, 29' über die Halterung 11, Anbringen des Schaltstücks 6 am Abtriebsglied 8 des Getriebes 9, Anbringen des Schaltstücks 5 an der Metallplatte 7 und nachfolgendes gasdichtes Einsetzen der das Schaltstück 5 tragenden Metallplatte 7 und des die Sensoren 22 haltenden Bodens 26 kann so das Gefäss 20 in einfacher Weise gefertigt werden.
Alternativ kann das Gefäss 20 statt aus den beiden Hohlzylindern 29, 29', dem Boden 26, der Metallplatte 7 und der Halterung 11 auch aus zwei längs der Achse 4 erstreckten Halbschalen aus Isoliermaterial bestehen, welche jeweils zur Hälfte die beiden Stirnseiten und die Mantelfläche des weitgehend hohlzylinderförmigen Gefässes umfassen und in die je zur Hälfte Öffnungen zur Aufnahme der Stromdurchführungen 2 und 3 sowie der Metallscheibe 24 eingeformt sind. Nach Einsetzen der Kontaktanordnung, des Getriebes 9 und der Sensoren 22 können die beiden Halbschalen etwa durch Fügen, Verschweissen und/oder Verkleben unter Bildung des Gefässes 20 miteinander verbunden werden. Zur Erhöhung der Gasdichtheit, wird das Gefäss 20 mit einem elastisch gut verformbaren Liner aus einem Isoliermaterial ausgekleidet, welches Material, wie etwa PTFE, resistent ist gegen die vom Schaltlichtbogen erzeugten aggressiven Gase.
Das solchermassen hergestellte Gefäss 20 weist eine mechanische Festigkeit auf, die es ermöglicht, es als selbstständige Einheit in eine aus Fig.2 ersichtliche zweiteilige Giessform 40 einzuschliessen. Die Giessform 40 weist zwei voneinander trennbare, druck- und/oder vakuumfest verschliessbare Halbschalen 41, 42 auf sowie eine nicht bezeichnete Durchführungsöffnung für die Metallscheibe 24. Der Innenraum des Gefässes 20 kann so über die Gefässöffnung 21 und das Ventil 25 mit einer ausserhalb der Giessform 40 befindlichen Gasversorgungsanlage 43 verbunden werden. Zudem weist die Form 40 zwei nicht dargestellte weitere Öffnungen auf. Durch eine dieser Öffnungen kann Luft aus der Form entweichen, durch die andere kann flüssige Vergussmasse, typischerweise gefülltes oder ungefülltes Giessharz, insbesondere auf der Basis Epoxid, in die Form 40 geführt werden.
Nach Einbringen des vorgefertigten Gefässes 20 in die Form 40 werden die beiden Halbschalen 41, 42 geschlossen und wird die Form über eine der beiden nicht dargestellten Öffnungen evakuiert. Um das Gefäss 20 zu entlasten, kann dieses über die Öffnung 21 zeitgleich evakuiert werden. Nachfolgend wird die Form unter Vakuum über die zweite der beiden nicht dargestellten Öffnungen mit Vergussmasse gefüllt. Die unter Vakuum eingefüllte Masse wird sodann bei erhöhter Temperatur unter Bildung des das Gefäss 20 einbettenden und abstützenden Isolators 30 gehärtet. Hierbei auftretende Druckerhöhungen in der Giessform 40 können durch entsprechende von der Gasversorgungsanlage 43 erzeugte Druckerhöhungen im Gefässinneren kompensiert werden, so dass die Wand des Gefässes während des Giessens praktisch kräftefrei gehalten wird.
Alternativ kann Vergussmasse auch unter Druck in die Giessform 40 eingepresst werden. Die Luft kann bei einem solchen automatischen Druckgelierverfahren durch die zweite Öffnung entweichen. Auch bei diesem Giessverfahren kann durch synchrone Drucksteuerung des Innenraums des Gefässes 20 erreicht werden, dass die Wand des Gefässes 20 während des Giessens frei von unerwünschten Kräften gehalten wird. Im Unterschied zum Giessen unter Vakuum können beim automatischen Druckgelieren die Fertigungszeiten des Schalterpols erheblich verkürzt werden. Ist die mechanische Festigkeit des Gefässes ausreichend hoch, so kann das Giessverfahren auch dann durchgeführt werden, wenn das Isoliergas bereits ins Gefäss 20 eingefüllt und das Gefäss bereits verschlossen ist.
Nach Entformen des Giesskörpers, Füllen des Gefässes 20 mit dem aus der Gasversorgungsanlage 43 zugeführten Isoliergas und Verschliessen der Öffnung 21 ist dann der Schalterpol fertiggestellt. Die Aussenfläche des Isolators 30 kann nachfolgend mit einer oder mit mehreren Schichten eines weiteren Isoliermaterials versehen werden, um so die Eigenschaften des Isolators für besondere Anwendungen zu ermöglichen. Soll der Schalterpol in Freiluft eingesetzt werden, so empfiehlt es sich, eine Silikonbeschichtung vorzusehen.
Bei der Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalterpols gemäss Fig.3 sind im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig.1 der Boden und daran anschliessende Wandteile des Gefässes 20 als Metallbecher 28 ausgeführt und befindet sich nun die die Welle 13 drehbar lagernde Metallscheibe 24 in der Wand 28' des Metallbechers 28. Anstelle einer in den Boden eingeformten Sollbruchstelle ist im Boden 28" des Metallbechers eine Öffnung vorgesehen, die über ein Überdruckventil 27' im Gefäss 20 - insbesondere bei Schaltvorgängen - entstehenden Überdruck begrenzt. Diese Ausführungsform ist für Innenraumanwendungen vorgesehen, kann aber bei Ausbildung des Isolators 30 entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 auch für Freiluftanwendungen eingesetzt werden. Da der Metallbecher 28 bereits eine grosse mechanische Festigkeit aufweist, recht es im allgemeinen aus, wenn der Isolator 30 lediglich bis zur Wand 28' dieses Bechers geführt ist und dessen Boden 28" und zumindest Abschnitte der Becherwand 28' freilässt (in Fig.3 nicht dargestellt).
Bei der Ausführungsform nach Fig.4 schliesst der Isolator neben dem Gefäss 20 auch einen das Getriebe 9 aufnehmenden, luftgefüllten Raum 32 ein und ist das längs der Achse 4 verschiebbare und als Träger des beweglichen Schaltstücks 6 dienende Abtriebsglied 8 des Getriebes 9 gasdicht durch die Wand des Gefässes 20 geführt. Der Boden des Gefässes 20 wird nun von der als Metallplatte ausgebildeten Halterung 11 gebildet. In die Metallplatte 11 ist die Füllöffnung 21 eingeformt, welche mittels des im leicht zugänglichen Raum 32 angeordneten Ventils 25 bei der Fertigung des Schalterpols oder bei Wartungsarbeiten leicht geöffnet oder verschlossen werden kann. Eine von zwei weiteren Öffnungen in der Metallplatte 11 dient der Aufnahme des Überdruckventils 27', wohingegen in der zweiten Öffnung der Gleitkontakt 10 angeordnet und das Abtriebsglied 8 geführt ist. Die zweite Öffnung ist durch einen im Innere des Gefässes 20 angeordneten, am Rand der Öffnung sowie an der Mantelfläche des Abtriebsglieds 8 gehaltenen Dehnungskörper 14, etwa einen Faltenbalg, aus korrosionsbeständigem Material gasdicht verschlossen. Das Volumen des Gefässes 20 kann so klein gehalten werden. Dies gilt auch für die Ausführungsformen des Schalterpols nach den Figuren 5 und 6.
Bei der Ausführungsform nach Fig.5 ist jedoch im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig.4 das Isoliergehäuse 1 auf einem das Getriebe 9 umfassenden Stützisolator 50 gehalten ist, welcher unabhängig vom Gehäuse 1 herstellbar und mittels einer Flanschverbindung 51 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist ersichtlich das längs der Achse 4 verschiebbare und als Träger des beweglichen Schaltstücks dienendes Abtriebsglied 8 des Getriebes 9 gasdicht durch die als Boden des Gefässes 20 dienende Metallplatte 11 geführt. Da im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig.4 der Stützisolator 50 nicht in den Isolator 30 integriert ist, sondern unabhängig von diesem gefertigt und montiert wird, kann die beim Einbetten des Gefässes 20 in den Isolator 30 verwendete Giessform klein gehalten werden. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn der Isolator 30 durch automatisches Druckgelieren gefertigt wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig.6 weist das Getriebe 9 neben der Welle 13 auch eine Welle 15 auf. Die Welle 15 ist aus dem luftgefüllten Raum 32 gasdicht durch die Gefässwand ins Innere des Gefässes 20 geführt. Die Welle 15 enthält einen ausserhalb und einen innerhalb des Gefässes 20 angeordneten, aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht bezeichneten Kurbelarm. Der ausserhalb des Gefässes angeordnete Kurbelarm ist drehbar mit dem von der Welle 13 abgewandten Ende der Isolierstange 12 verbunden, wohingegen der im Gehäuse 20 angeordnete Kurbelarm drehbar mit einem Ende einer Koppelstange 16 verbunden ist, deren anderes Ende drehbar mit dem nun vollständig im Inneren des Gefässes 20 angeordneten Abtriebsglied 8 verbunden ist. Die Welle 15 ist in der achsparallel ausgerichteten Wand eines als Vertiefung in die stromleitende Halterung 11 eingeformten Metallbechers 17 drehbar gelagert. Der Strom wird über den nun an (nicht bezeichneten) Metallansätzen der Halterung 11 befestigten Gleitkontakt 10 und die Halterung 11 zum Stromanschluss 3 geführt. Im Unterschied zu den Ausführungsformen nach den Figuren 4 und 5 tritt an die Stelle einer Schiebedurchführung eine im allgemeinen leichter gasdicht durch die Wand des Gefässes 20 zu führende, von der Welle 15 gebildete Drehdurchführung.

BEZUGSZEICHENLISTE

1: Isoliergehäuse
2,3: Stromanschlüsse
4: Achse
5, 6: Schaltstücke
7: Metallplatte
8: Abtriebsglied
9: Getriebe
10: Gleitkontakt
11: Halterung
12: Isolierstange
13: Welle
14: Dehnungskörper
15: Welle
16: Koppelstange
17: Metallbecher
20: Gefäss
21: Öffnung
22: Sensoren
23: Datenleitung
24: Metallscheibe
25: Ventil
26: Gefässboden
26': Wand
27: Sollbruchstelle
27': Überdruckventil
28: Metallbecher
28': Becherwand
28": Becherboden
29, 29': Hohlzylinder
30: Isolator
31: Abströmkanal
32: Raum
40: Giessform
41,42: Halbschalen
43: Gasversorgungsvorrichtung
50: Stützisolator
51: Flanschverbindung

Claims

Pol eines Hochspannungsschalters mit einem mit Isoliergas gefüllten Isoliergehäuse (1), zwei durch die Wand des Isoliergehäuses (1) geführten Stromanschlüssen (2, 3), einer im Isoliergehäuse gehaltenen und mit den beiden Stromanschlüssen elektrisch leitend verbundenen Kontaktanordnung und einem durch die Wand des Isoliergehäuses geführten Getriebe (9), welches Kraft auf ein in Richtung einer Achse (4) bewegliches Schaltstück (6) der Kontaktanordnung übertragt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliergehäuse (1) schalenförmig aufgebaut ist und eine innere und eine äussere Schale aufweist, dass die innere Schale die Wand eines die Kontaktanordnung aufnehmenden, mit dem Isoliergas gefüllten, gasdicht verschlossenen Gefässes (20) bildet, und dass die äussere Schale als Isolator (30) ausgeführt ist, welcher die Wand des Gefässes (20) einbettet und entgegen einer durch den Druck des Isoliergases hervorgerufenen Kraft abstützt.
Schalterpol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (20) vorm Einbetten in den Isolator (30) eine Formbeständigkeit aufweist, welche zum Tragen seines eigenen Gewichts und aller von ihm gehaltener Teile noch ausreicht.
Schalterpol nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefässwand mindestens zwei gasdicht miteinander verbundene Wandteile aufweist, von denen mindestens eines aus Isoliermaterial gefertigt ist.
Schalterpol nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Kontaktanordnung auch das Getriebe (9) im Gefäss gehalten ist.
Schalterpol nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Wand des Gefässes (20) eine Welle (13) des Getriebes (9) geführt ist.
Schalterpol nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (13) in einem als Metallscheibe (24) ausgeführten Abschnitt der Wand des Gefässes (20) drehbar gelagert ist.
Schalterpol nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (28') des Gefässes (20) Teil eines Metallbechers (28) ist, und dass die Welle (13) durch die Wand (28") des Metallbechers geführt ist.
Schalterpol nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (30) neben dem Gefäss (20) auch einen das Getriebe (9) aufnehmenden Raum (32) einschliesst, und dass ein längs der Achse (4) verschiebbares und als Träger des beweglichen Schaltstücks (6) dienendes Abtriebsglied (8) des Getriebes (9) aus dem Raum (32) gasdicht durch die Gefässwand ins Innere des Gefässes (20) geführt ist.
Schalterpol nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (30) neben dem Gefäss (20) auch einen Raum (32) einschliesst, der eine Isolierstange (12) des Getriebes (9) aufnimmt, und dass das Getriebes (9) eine Welle aufweist, die zwischen der Isolierstange (12) und einem längs der Achse (4) verschiebbaren und als Träger des beweglichen Schaltstücks (6) dienenden Abtriebsglied (8) angeordnet ist und die aus dem Raum (32) gasdicht durch die Gefässwand ins Innere des Gefässes (20) geführt ist.
Schalterpol nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliergehäuse (1) auf einem das Getriebe (9) umfassenden Stützisolator (50) gehalten ist, und dass ein längs der Achse (4) verschiebbarer und als Träger des beweglichen Schaltstücks (6) dienendes Abtriebsglied (8) des Getriebes (9) aus dem Stützisolator (50) gasdicht durch die Gefässwand ins Innere des Gefässes (20) geführt ist.
Schalterpol nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (20) eine verschliessbare Öffnung (21) zum Einfüllen des Isoliergases enthält.
Schalterpol nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (21) in einem aus Metall gefertigten Teil der Gefässwand angeordnet ist.
Schalterpol nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Gefässes (20) Sensoren (22) zur Erfassung des Zustandes des Isoliergases angeordnet sind.
Verfahren zur Herstellung eines Pol eines Hochspannungsschalters mit einem mit Isoliergas gefüllten Isoliergehäuse (1), zwei durch die Wand des Isoliergehäuses (1) geführten Stromanschlüssen (2, 3), einer im Isoliergehäuse gehaltenen und mit den beiden Stromanschlüssen elektrisch leitend verbundenen Kontaktanordnung und einem durch die Wand des Isoliergehäuses (1) geführten Getriebe (9), welches Kraft auf ein in Richtung einer Achse (4) bewegliches Schaltstück (6) der Kontaktanordnung übertragt,
dadurch gekennzeichnet,
dass zunächst ein zumindest die Kontaktanordnung enthaltendes, gasdicht verschliessbares Gefäss (20) vorgefertigt wird, durch dessen Wand zumindest die beiden Stromanschlüsse (2, 3) der Kontaktanordnung und das Getriebe (9) sowie eine verschliessbare Öffnung (21) für das Isoliergas geführt sind,
dass das vorgefertigte Gefäss (20) in eine Giessform (40) eingebracht wird, und
dass in der Giessform (40) auf die Wand des Gefässes (20) ein das Gefäss zumindest teilweise einbettender Isolator (30) gegossen wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Giessvorgang unter Vakuum oder unter Druck erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Giessvorgang als automatisches Druckgelierverfahren ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Giessvorgang das Gefäss mit Druckgas, insbesondere dem Isoliergas, gefüllt ist.