NO327651B1 - Koplingsinstallasjon som er forsynt med elektrisk isolerende barriere - Google Patents

Abstract

En koplingsinstallasjon (5) som omfatter en strømbryter (12) som er forbundet med en kabelforbindelse (33), og valgfritt en skillebryter (14) for å slutte eller bryte en ledende forbindelse mellom kabelforbindelsen (33) og et skinnesystem (15), og en elektrisk isolerende barriere (10). Den elektrisk isolerende barriere (10) omgir i det minste de deler som står under elektrisk spenning under drift fra strømbryteren (12) til skinnesystemet (15), deriblant en gren (18) som fører til en skinne (15) i skinnesystemet, separat for hver fase av koplingsinstallasjonen (5). Videre kan koplingsinstallasjonen inne i den elektrisk isolerende barriere (10) være forsynt med feltstyreanordninger og/eller spenningsforseglende anordninger (22, 25, 37).

Description

Oppfinnelsen angår en koplingsmontasje eller koplingsinstallasjon som særlig er egnet for spenninger på over 1000 V, omfattende en strømbryter som er forbundet med en kabelforbindelse, og valgfritt en skillebryter for å slutte eller bryte en ledende forbindelse mellom kabelforbindelsen og et skinnesystem, og en elektrisk isolerende barriere for skjerming av et element av koplingsinstallasjonen som står under spenning under drift.

Mer spesielt angår oppfinnelsen en koplingsinstallasjon ifølge innledningen til krav 1. En slik koplingsinstallasjon er kjent fra patentpublikasjon CH-A-200 798.

Da de fleste koplingsinstallasjoner er av trefase-konstruksjon, finnes det også tre av hver av de ovennevnte komponenter pr. funksjonsenhet (også omtalt som et felt), idet disse komponenter er fysisk og elektrisk atskilt fra hverandre for hver fase.

Videre er fasene i en koplingsinstallasjon av denne type vanligvis plassert som en fysisk enhet i en omgivende bryterboks i hvilken det, på grunn av de betydelige forskjeller i potensial, må opprettholdes en viss avstand mellom de forskjellige spenningsførende deler og andre elektrisk ledende deler i bryterskapet, for å hindre et elektrisk overslag eller sammenbrudd mellom disse forskjellige deler. Liksom den spenning som benyttes, er denne avstand også avhengig av typen av benyttet strømbryter, så som f.eks. luftstrømbrytere, oljestrømbrytere, vakuumstrømbrytere, etc., og av det isolasjonsmedium som benyttes mellom de forskjellige deler i koplingsinstallasjonen, så som f.eks. gass (luft, SF6 og liknende), væske (olje), fast materiale (støpt harpiks), etc.

På grunn av den plass som opptas, og også på grunn av de høyere material- og transportkostnader, tilstreber man også å gjøre koplingsinstallasjoner så kompakte som mulig, og en kombinasjon av strømbrytere og isolasjonsmedier benyttes for å gjøre det mulig å oppnå en kompakt konstruksjon. For eksempel er kombinasjonen av vakuumstrømbrytere med SF6-isolasjon i utbredt anvendelse for å oppnå en kompakt koplingsinstallasjon. Selv om det er et ønske å bevege seg bort fra SF6 som isolasjonsmedium, på grunn av de negative konsekvenser for miljøet, er denne gass likevel fremdeles i utbredt anvendelse, da utilstrekkelige alternativer er tilgjengelige, særlig med henblikk på oppnåelse av en kompakt konstruksjon.

En koplingsinstallasjon som er basert på det formål å tilveiebringe en kompakt konstruksjon, er eksempelvis kjent fra US-patentsøknad US-A-2001/0005306, som beskriver en koplingsinstallasjon med en kabelforbindelse og et skinnesystem mellom hvilke det finnes en vakuumstrømbryter ved hjelp av hvilken en kabel og en skinne kan forbindes med hverandre. Installasjonen omfatter også en drivmekanisme og en anordning for fråkopling av kabelen og skinnen fra hverandre ved hjelp av en skillebryter, så vel som et jordingssærtrekk. Den viste installasjon omfatter et antall rom, så som et kabelrom, et skinnerom og et koplingsrom. Det gjøres bruk av isolerende vegger i koplingsinstallasjonen for elektrisk skjerming av spesielle komponenter fra andre spesielle komponenter.

Den kjente koplingsinstallasjon har den ulempe at det, på grunn av de høye spenninger som skal benyttes i forskjellige deler av koplingsinstallasjonen, kreves en betydelig dimensjon dersom luft skal sikre tilstrekkelig elektrisk isolasjon. Det benyttes også et antall isolerende vegger, men ikke for alle de relevante komponenter av koplingsinstallasjonen. Videre krever den kjente koplingsinstallasjon betydelig arbeid for å montere denne.

Videre er det i US 4 879 441 vist en koplingsinstallasjon i hvilken det gjøres bruk av en dielektrisk barriere omfattende en isolerende plate som er bøyd på en slik måte at det er dannet tre sider som står perpendikulært på hverandre. Platen som er formet på denne måte, er fastgjort rundt hver vakuumstrømbryter for hver fase, på en slik måte at vakuumstrømbryterne og en del av drivstangen er omgitt på tre sider av den nevnte plate, idet de åpne sider av den isolerende plate er beliggende på front-, topp- og bunnsidene.

Tilføyelsen av en barriere av denne type sikrer at den dielektriske fasthet mellom bestemte deler økes, med det resultat at det kan benyttes enten en høyere spenning eller en kortere avstand mellom de nevnte deler som har et forskjellig spenningspotensial.

Selv om tilføyelsen av den kjente dielektriske barriere oppnår en vesentlig forbedring, er ytterligere forbedring fremdeles mulig, særlig med hensyn til kompaktheten av koplingsinstallasjonen.

Det er derfor et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en koplingsinstallasjon som har en dielektrisk avskjerming som er slik at optimal kompakthet og en enkel montering av komponenter av koplingsinstallasjonen som helhet gjøres mulig uten at det er nødvendig å benytte isolasjonsmediet SF6, på tross av det kjente faktum at den dielektriske fasthet til SF6 er større enn fastheten av luft.

For dette formål tilveiebringer oppfinnelsen en koplingsinstallasjon slik den er definert i krav 1.

Den elektrisk isolerende barriere beskytter de andre faser og det omgivende bryterskap mot spenningsoverslag fra de deler som står under spenning. Videre er den elektrisk isolerende barriere også utformet på en slik måte at de spenningsforseglende og/eller feltstyrende anordninger er lette å anordne på stedet for grenen i skinnesystemet og for å holdes i denne stilling, og for dette formål omfatter den elektrisk isolerende barriere slisser på innersiden for opptakelse av spenningsforseglende og/eller feltstyrende anordninger på stedet for grenen, idet slissene også er utformet for å oppta isolerende støttedeler for å fastgjøre grenen i en fast posisjon og holde på plass de spenningsforseglende og/eller feltstyrende anordninger. De spenningsforseglende anordninger er fortrinnsvis utformet som avskjeimende deksler eller kapper som omgir grenskinnen. Disse kapper er tilpasset til feltstyreanordningene på stedet for den brytbare forbindelse til skinnegrenen på en slik måte at de avskjermende kapper ikke trenger å være utformet for å være fullstendig tette.

Det er også mulig at betjeningsdeler for strømbryteren og den valgfrie skillebryter kan være omgitt av den elektrisk isolerende barriere. Som et resultat av den elektrisk isolerende barriere som omgir alle elementer av hver fase i en koplingsinstallasjon som er av relevans i denne henseende, tilveiebringes en tilstrekkelig og driftsmessig pålitelig, elektrisk isolerende virkning mellom de forskjellige faser av koplingsinstallasjonen og mellom elementene i en fase av koplingsinstallasjonen og den vanligvis metalliske kappe eller mantel for koplingsinstallasjonen. Dette tillater at koplingsinstallasjonen kan ha en mer kompakt utforming.

Selv om oppfinnelsen nå gjør det mulig å oppnå en mer kompakt koplingsinstallasjon, på grunn av det faktum at et mulig overslag mellom de forskjellige faser eller mellom fasene og bryterskapet hindres av den elektriske barriere, finnes det også komponenter som kan ha betydelige potensialforskj eller i forhold til hverandre innenfor den elektrisk isolerende barriere. Videre kan disse potensialforskj eller variere betydelig for hver komponent som et resultat av koplingsoperasj onene, for eksempel som et resultat av at kretsen er jordet på den ene side av koplingskomponenten, for eksempel en vakuumstrømbryter. For å mestre dette problem, er det mulig å opprettholde en tilstrekkelig avstand mellom de forskjellige komponenter. Dette kan imidlertid føre til en mindre kompakt utforming av koplingsinstallasjonen.

Det er derfor et ytterligere formål med oppfinnelsen å øke kompaktheten av koplingsinstallasjonen ytterligere, og for dette formål tilveiebringer oppfinnelsen en elektrisk isolerende barriere i hvilken delene mellom strømbryteren og skinnesystemet, deriblant strømbryteren og grenen, som er anbrakt i barrieren og står under spenning, er forsynt med feltstyreanordninger og/eller spenningsforseglende anordninger på de steder hvor de høyeste potensialforskj eller med tilhørende høy feltstyrketetthet opptrer, og/eller på de steder hvor avstanden mellom delene med en høy potensialforskjell er slik at overslag kan opptre.

Ved å velge stedet og anordningene på passende måte, er det mulig for steder som under visse forhold har betydelige potensialforskj eller, å anbringes nærmere hverandre, slik at kompaktheten økes ytterligere.

Ifølge én utførelse av oppfinnelsen er den elektriske feltfordeling innenfor den elektrisk isolerende barriere optimert, og feltstyreanordningene og/eller de spenningsforseglende anordninger er anbrakt på det sted hvor betjeningsdelen er fastgjort til strømbryteren, på stedet for en forbindelse mellom strømbryteren og skillebryteren, på det sted hvor betjeningsdelen er fastgjort til skillebryteren, på stedet for en brytbar forbindelse mellom skillebryteren og grenen, på stedet for en forbindelse av strømbryteren med den elektrisk isolerende barriere, og/eller på stedet for grenen som fører til skinnen. De nevnte feltstyreanordninger og/eller spenningforseglende anordninger er fortrinnsvis tilpasset til hverandre på en slik måte at elektroner som søker å unnslippe forbi de spenningsforseglende anordninger, når frem til steder hvor et feltfritt rom er blitt dannet ved hjelp av spenningsstyreanordningene. Dette har den fordel at det på disse steder er mulig å klare seg med spenningsforseglende anordninger som ikke i seg selv må avstenge fullstendig alle krypebaner, da elektronene er fanget av det feltfrie rom.

Videre er feltstyreanordningene fortrinnsvis forsynt med et elektrisk isolerende, ytre sjikt. Dette har den fordel at feltstyreanordningene kan anbringes nærmere hverandre uten at det er fare for overslag, da de mulige ruter for et overslag er beliggende i det feltfrie rom og derfor er avskjermet.

I én utførelse er den elektrisk isolerende barriere fremstilt som en komplett enhet, for eksempel som et (sprøyte-)støpestykke. Dette er lett å fremstille og behandle ved benyttelse av kjente teknikker. I en ytterligere utførelse er isolasjonsmaterialet i den elektrisk isolerende barriere optisk gjennomsiktig. Dette gjør det mulig å avgrense inspeksjonsvinduer på ett eller flere steder for visuell kontroll av for eksempel stillingen av strømbryteren og/eller skillebryteren (direkte eller indirekte via stillingen av deres betjeningsdeler) innenfor den elektrisk isolerende barriere.

Ved å utforme den elektrisk isolerende barriere for hver fase av en koplingsinstallasjon som en komplett enhet, gjør oppfinnelsen det videre mulig å utnytte ikke bare den elektriske (isolerende og feltstyrende) funksjon, men også en mekanisk funksjon og utformingsfunksjon. Denne andre funksjon muliggjør at både de forskjellige komponenter og elementer av fasene kan anbringes og monteres i forhold til hverandre i en fast beliggenhet i forhold til det omgivende bryterskap. For å anbringe hver fase i bryterskapet, er formen på den elektrisk isolerende barriere for eksempel utformet på en slik måte at den kan fastgjøres på tettsluttende måte rundt (vakuum-)strømbryteren. For en tett tilpasning rundt (vakuum)-strømbryteren, er det å foretrekke å benytte en fleksibel foring som er fremstilt av et materiale (for eksempel gummi) som har både gode elektrisk isolerende egenskaper og gode mekaniske egenskaper, slik at den nødvendige fastgjøring kan kombineres med spenningsforseglingen.

For å gjøre det mulig å benytte vakuumstrømbrytere med forskjellige diametere uten at den elektrisk isolerende barriere i hvert tilfelle må tilpasses til denne diameter, sørger oppfinnelsen for at den elektrisk isolerende barriere kan festes til den samme fastgjøringsanordning som den ved hvilken vakuumstrømbryteren er fastgjort i det omgivende bryterskap. Ved å justere tykkelsen av den fleksible foring, er det da mulig å oppnå god fastgjøring i både elektrisk og mekanisk betydning. Videre kan den elektrisk isolerende barriere være forsynt med fastgjøringsanordninger på en eller flere sider av barrieren. For eksempel kan en drivmekanisme for betjeningsanordningene for strøm-bryteren og skillebryteren fastgjøres til oversiden av den elektrisk isolerende barriere. Fastgjøringsanordninger på frontsiden av barrieren setter sistnevnte i stand til å festes til en omgivende boks av koplingsinstallasjonen. Det er også å foretrekke at fastgjørings-anordningene på frontsiden kan kombineres med et inspeksjons vindu i bryterskapet.

I en ytterligere utførelse er den elektrisk isolerende barriere utformet for å fastgjøre skinnene i skinnesystemet i en fast stilling, idet den elektrisk isolerende barriere er forsynt med hylser som tettsluttende omgir skinnene, og en forbindelsesåpning for å danne elektrisk forbindelse med avgreningen som er anordnet for hver fase. Også i dette tilfelle er det å foretrekke å benytte fleksible foringer ved hjelp av hvilke skinnene monteres på den elektrisk isolerende barriere på pålitelig måte i både mekanisk og elektrisk betydning.

Som et resultat av optimeringen av kompaktheten og som et resultat av det følgelig mindre rom som er omgitt av den elektrisk isolerende barriere, vil den varme som genereres av strømmen som passerer gjennom koplingsinstallasjonen, forårsake at de innstilte maksimumsgrenser overskrides på et tidligere stadium. I en ytterligere utførelse av den elektrisk isolerende barriere er derfor denne forsynt med minst én åpning som tillater varm luft å utskiftes med omgivelsesluft ved hjelp av konveksjon. Denne åpning velges på en slik måte at den ikke på noen måte forringer barrierens elektrisk isolerende egenskaper.

I et ytterligere aspekt angår oppfinnelsen en koplingsinstallasjon som er forsynt med en elektrisk isolerende barriere, idet strømbryteren, dennes betjeningsdel og en drivmekanisme for strømbryteren fortrinnsvis er anbrakt i en rett linje i en første retning (for eksempel vertikalt, y-retningen), og skinnesystemets skinner forløper i en annen retning som er i hovedsaken perpendikulær på den første retning (for eksempel horisontalt, x-retningen). Dette setter koplingsinstallasjonen i stand til å ha en mer kompakt struktur, da det ikke er noe behov for noen ytterligere overføringsanordning for betjening av strømbryteren og liknende.

I en ytterligere utførelse forløper skillebryteren mellom strømbryteren og skinnene, i lukket tilstand, i en tredje retning (z-retningen) som er i hovedsaken perpendikulær på begge de første og andre retninger (og derfor i dette eksempel også forløper i horisontalplanet), i hvilket tilfelle det er mulig for skillebryteren å omkoples til en åpen tilstand eller en jordet tilstand ved at den dreies. Også denne foranstaltning sikrer at koplingsinstallasjonen har kompakt og driftsmessig pålitelig struktur, og den muliggjør også at den andre, mekaniske funksjon og utformingsfunksjonen til den elektrisk isolerende barriere kan utnyttes ytterligere.

For dette formål er den elektrisk isolerende barriere i enda en annen utførelse utformet for å lede eller styre skillebryteren mellom en første stilling i hvilken skillebryteren danner kontakt med faseskinnen, en andre stilling i hvilken skillebryteren ikke danner noen kontakt med faseskinnen, og valgfritt en tredje stilling i hvilken skillebryteren danner kontakt med en jordingskontakt. Dette kan for eksempel realiseres ved hjelp av bevegelsesføringer i form av buede slisser eller kanter på innersiden av den elektrisk isolerende barriere, som samvirker med føringstapper som er festet til skillebryteren. Dette tillater avgrenset og derfor sikker og driftsmessig pålitelig føring av skillebryteren ved betjening ved hjelp av en eneste drivstang. Dette hindrer også sideavvik av skillebryteren gjennom sideveggene av den elektrisk isolerende barriere, med det resultat at skillebryteren, på tross av den forholdsvis store lengde av denne, likevel danner riktig kontakt med grenen eller jordingskontakten.

I en ytterligere utførelse gjøres det fordelaktig bruk av den mekaniske funksjon og utfonningsfunksjonen til den elektrisk isolerende barriere ifølge oppfinnelsen for å fastgjøre en gren- eller avgreningsskinne til den tilsvarende faseskinne i skinnesystemet i en fast stilling, idet den ene side av avgreningsskinnen er utformet for å danne brytbar kontakt med den ende av skillebryteren som ligger fjernt fra koplingskomponenten, for eksempel en vakuumstrømbryter. For hver fase i en koplingsinstallasjon er det vanligvis nødvendig å danne en forbindelse med en av skinnene i det trefasede skinnesystem. Ved å gjøre bruk av fastgjøringsanordninger for grenskinner i den elektrisk isolerende barriere, er det mulig å utforme denne på en miljømessig vennlig måte med en høy grad av fleksibilitet og ensartethet.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere på grunnlag av en rekke utførelses-eksempler og under henvisning til tegningene, der

fig. 1 viser et forenklet tverrsnittsriss av en koplingsinstallasjon i hvilken det er anordnet en elektrisk isolerende barriere ifølge én utførelse av oppfinnelsen,

fig. 2 viser et sideriss av en elektrisk isolerende barriere ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen,

fig. 3 viser et grunnriss av den elektrisk isolerende barriere som er vist på fig. 2, fig. 4 viser et frontriss av den elektrisk isolerende barriere som er vist på fig. 2, og

fig. 5 viser et tverrsnittsriss av den elektrisk isolerende barriere som er vist på fig. 2, hvor det finnes en rekke elementer av koplingsinstallasjonen.

Fig. 1 viser et forenklet tverrsnittsriss av en elektrisk koplingsinstallasjon 5 for mellom- eller høyspenning, i hvilken det benyttes en elektrisk isolerende barriere 10 ifølge oppfinnelsen. Koplingsinstallasjonen 5 omfatter en lukket mantel eller kappe 30 som er dannet av metall, inne i hvilken elementene i koplingsinstallasjonen 5 er anbrakt. Kappen 30 er montert på en festeramme 34. I det viste eksempel benyttes koplingsinstallasjonen 5 til å slutte eller bryte en elektrisk forbindelse mellom en kraftfor-syningsledning 35, som er forbundet med en kabelforbindelse 33, og den ene av skinnene 15 i et trefase-skinnesystem. En leder fører fra kabelforbindelsen 33 til en bunnforbindelse av en strømbryter 12 i form av en vakuumstrømbryter som påvirkes eller betjenes av en drivstang 16. I koplingsinstallasjonen 5 benyttes strømbryteren 12 til å kople strømmer på og av. Den andre forbindelse av strømbryteren 12 er i det viste eksempel forbundet via en glidende, elektrisk ledende forbindelse med en første side av en skillebryter 14 som påvirkes eller betjenes av en drivstang 17. Den glidende, elektrisk ledende forbindelse betyr at det er elektrisk kontakt mellom strømbryteren 12 og skillebryteren 14 uten hensyn til stillingen av strømbryteren 12 og skillebryteren 14.1 den lukkede stilling er den andre side av skillebryteren 14 i kontakt med en grenskinne 18 som er forbundet med den ene av skinnene 15 som strekker seg perpendikulært på tegningsplanet. Skillebryteren 14 kan også elektrisk avbryte den ledende bane mellom kabelforbindelsen 33 og skinnene 15 ved hjelp av drivstangen 17. Skillebryteren 14 kan også bringes i kontakt med en jordingskontakt 29, slik at hele den elektriske krets fra strømbryteren 12 kan jordes. Drivstengene 16, 17 for henholdsvis strømbryteren 12 og skillebryteren 14 opereres av en drivmekanisme 11 som er beliggende på oversiden av den lukkede kappe 30 som er angitt med en tykk linje på fig. 1. I tillegg til denne mekanisme 11 finnes det på oversiden av kappen 30 også et rom for sekundært utstyr 31 (så som sikkerhets-, måle- og registreringsutstyr) og et kontrollpanel 32.

Fig. 1 viser et tverrsnittsriss som bare viser den ene faseseksjon av en koplingsinstallasjon 5. For en fagmann på området vil det være klart at de to andre faseseksjoner av koplingsinstallasjonen 5 er beliggende i retning perpendikulært på tegningsplanet, idet den tilsvarende grenskinne 18 da i hvert tilfelle er koplet til en forskjellig skinne 15 av skinnesystemet. De tre faseseksjoner danner til sammen en funksjonsenhet, også omtalt som et felt. For en komplett koplingsinstallasjon 5 kan derfor flere funksjonsenheter være anbrakt ved siden av hverandre.

Som et resultat av at strømbryteren 12, drivstangen 16 og drivmekanismen 11 er anbrakt i en vertikal linje, og skinnene 15 i skinnesystemet er anbrakt i en horisontal retning, hvor skillebryteren 18 strekker seg i en retning som står normalt på disse to retninger, er det mulig å oppnå en meget kompakt oppbygning av koplingsinstallasjonen 5.

Oversiden av strømbryteren 12, dens drivstang 16, skillebryteren 14 og dens drivstang 17 og grenskinnen 18, jordingskontakten 29 og avsnitt av skinnen 15 er i den viste utførelse omgitt av en elektrisk isolerende barriere 10 som benyttes for dielektrisk atskillelse (eller isolasjon) i forhold til de tilstøtende faser og i forhold til den lukkede kappe 30. Den elektrisk isolerende barriere 10 tjener derfor som en elektrisk isolerende barriere. Av denne grunn er den elektrisk isolerende barriere 10 dannet av et isolerende materiale, for eksempel en isolerende plast.

Dersom den elektrisk isolerende barriere 10 er dannet av en gjennomsiktig, isolerende plast, er det mulig å tillate visuell inspeksjon av stillingen av strømbryteren 12 og skillebryteren 14 via et betraktningsvindu 23, direkte eller via stillingen av drivstengene 16, 17. Dette betraktningsvindu 23 kan dannes for eksempel ved å danne et hull i den lukkede kappe 30 i fronten, like under kontrollpanelet 32. Som vist i den utførelse som er vist på fig. 1, kan betraktningsvinduet 23 være beskyttet av et ytterligere gjennomsiktig vindu 36 som byr på ytterligere beskyttelse mot muligheten for at den elektrisk isolerende barriere 10 skal sprenges åpen (ved betraktningsvinduet 23) i tilfelle av en plutselig forekomst av et høyt trykk inne i koplingsinstallasjonen 5. Selv om dette i praksis nesten aldri vil inntreffe, er det av sikkerhetsgrunner nødvendig å ta hensyn til muligheten for et slikt høyt trykk som et resultat av en indre lysbue.

I tillegg til den ovennevnte dielektriske funksjon og den visuelle inspeksjonsfunksjon til den elektriske isolerende barriere 10, kan den elektrisk isolerende barriere, dersom et riktig valg av materiale gjøres, også benyttes for forskjellige mekaniske funksjoner, for eksempel for å fastgjøre elementer av koplingsinstallasjonen 5. Dette skal beskrives nedenfor med henvisning til side-, topp- og frontrissene av den elektrisk isolerende barriere som er vist på fig. 2, 3 og 4, som ikke viser noen elementer av koplingsinstallasjonen 5. Fig. 5 viser et tverrsnittsriss av den elektrisk isolerende barriere 10 med elementer av koplingsinstallasjonen 5 anbrakt i denne.

Den elektrisk isolerende barriere 10 selv er fastgjort i koplingsinstallasjonen 5 i en rekke punkter. På undersiden er den elektrisk isolerende barriere 10 forsynt med en åpning 27 (fig. 1, 2 og 4) som passer nøyaktig på den øvre seksjon av strømbryteren 12, idet det valgfritt benyttes en tettsluttende (gummi-)foring (ikke vist), med det resultat at et spenningsforseglende lukke da også oppnås. Strømbryteren 12 er festet til rammen 34 ved hjelp av et støpt stykke (fig. 1) og danner derved en massiv understøttelse for den elektrisk isolerende barriere. Betraktningsvinduet 23 kan være formet på en slik måte at det danner et festepunkt i forhold til den lukkede kappe 30. Videre er den elektrisk isolerende barriere 10 forsynt med en rekke festepunkter (for eksempel utragende knaster) 28 for fastgjøring av denne til drivmekanismen 11, og en rekke festepunkter 28 for fastgjøring av den elektrisk isolerende barriere 10 til den lukkede kappe 30. De respektive komponenter er da forsynt med hull eller utsparinger for opptakelse av festepunktene 28. Den elektrisk isolerende barriere 10 omfatter dessuten opptakende deler 40 for skinnesystemets skinner 15. Disse er fortrinnsvis formet slik at de opptar skinnene i sin helhet over bredden av den elektrisk isolerende barriere 10, og er forsynt med en åpning for fastgjøring av grenskinnene 18 til en av skinnene 15. Ifølge oppfinnelsen er skinnene 15 fastgjort i de opptakende deler 40 ved hjelp av gummiforinger. På denne måte oppnås en fastgjøring som er både mekanisk og har en spenningsforseglende virkning på stedet for åpningen for tilkopling av grenskinnene 18. Etter at en rekke elektrisk isolerende barrierer 10 er blitt montert for å danne en funksjonsenhet i koplingsinstallasjonen 5, er skinnene 15, som strekker seg over et antall skillebryterhus 10, også ansvarlige for mekanisk fastgjøring, plassering og kopling av de elektrisk isolerende barrierer inne i funksj onsenheten.

På innersiden er den elektrisk isolerende barriere 10 forsynt med forskjellige mekaniske foranstaltninger for fastgjøring og/eller styring av elementer fra koplingsinstallasjonen 5. Den mest vesentlige av disse angår virkningen av skillebryteren 14. Denne kan være i en lukket stilling, i hvilken det foreligger en elektrisk forbindelse mellom den øvre forbindelse av strømbryteren 12 og grenskinnene 18. På siden av strømbryteren 12 kan skillebryteren 14 rotere om et dreiepunkt 26 (kfr. fig. 1), drevet av en drivstang 17. For å tilveiebringe god føring for skillebryteren 14, er denne forsynt med to føringstapper 20 som står normalt på skillebryteren 14 og føres i to buede spor 21 (fig. 5) som er beliggende på innersiden av den elektrisk isolerende barriere 10. Som et alternativ til sporene 21 er det selvsagt også mulig å benytte oppstående ribber i kombinasjon med slisser som samvirker med disse i skillebryteren. Som et resultat betyr det faktum at føring er tilveiebrakt både i bevegelsesretningen og i retningen perpendikulært på denne, at det foreligger en klart mekanisk avgrenset bane for enden av skillebryteren 14 mellom grenskinnen 18 og jordingskontakten 29.

Grenskinnen 18 er også fastgjort ved den elektrisk isolerende barriere 10. Avhengig av koplingsarrangementet av koplingsinstallasjonen 5 må grenskinnen 18 være elektrisk forbundet med en av skinnene 15. I den viste utførelse bevirkes dette ved hjelp av to plastdeler 19 (fig. 5) som fester grenskinnen 18. Plastdelene 19 er fastgjort i den elektriske isolerende barriere 10 ved hjelp av en pluggpasningsforbindelse som er dannet av to utsparinger 41 på to innersider av den elektrisk isolerende barriere 10 (kfr. fig. 2 og 3).

På innersiden av den elektrisk isolerende barriere 10 er to skiveliknende, feltstyrende skjermer 22 (fig. 5) også montert på hver side av og på stedet for den brytbare kontakt mellom skillebryteren 14 og grenskinnen 18. Den skiveliknende skjerm 22 omfatter en metallskive som er anbrakt i en holder som er dannet av isolerende materiale. Det er nødvendig at i det minste en del av den side av metallskiven som vender mot skillebryteren 14 og grenskinnen 18, forblir udekket, med det resultat at denne skive kan forbli på det samme potensial som grenskinnen 18 med henblikk på feltstyrende virkning. Holderen er festet i den riktig stilling, for eksempel i et spor 42 i den elektrisk isolerende barriere 10. Skjermene 22 er ansvarlige for elektrisk feltstyring og spenningsavskjerming av ledende baner i forhold til tilstøtende fasedeler av koplingsinstallasjonen 5 og i forhold til den eventuelt åpne skillebryter 14. Det vil iblant være en høy spenning på de ledende deler på dette sted, og iblant ingen spenning eller jordpotensial. Skjermene 22 betyr at det er en tilstrekkelig feltstyrende skjerm i forhold til tilstøtende fasedeler av koplingsinstallasjonen 5 og i forhold til den eventuelt åpne skillebryter 14.

En ytterligere feltstyrende spenningsskjerm 25 er anbrakt på stedet for forbindelsen av drivstengene 16, 17 med henholdsvis strømbryteren 12 og skillebryteren 14. Det kan innses av fig. 2 at den elektrisk isolerende barriere 10 har en fastgjøringsanordning 43 på oversiden av det sted hvor strømbryteren 12 er anbrakt i den monterte tilstand. Fastgjøringsanordningen 43 er i form av en oppstående kant og omgir en åpning 44 (kfr. fig. 3) gjennom hvilken den øvre forbindelse av strømbryteren 12 og drivstangen 16 rager ut under drift. Den ytterligere feltstyrende spenningsskjerm 25 kan festes til fastgjøringsanordningen 43. Også i dette tilfelle kan betydelige spenningsvariasjoner opptre, for eksempel som et resultat av en åpen skillebryter, hvilket krever ytterligere skjerming.

Over grenskinnen 18 finnes en spenningskjerm 37 som er fastgjort i utsparingen 41 på innersiden av den elektrisk isolerende barriere 10. Spenningsskjermen 37 er dannet av et materiale med gode elektrisk isolerende egenskaper og kan, ved å være formet på passende måte, forlenge krypebanen for frie elektroner forbi den isolerende overflate, og kan lede disse elektroner på en slik måte at de til slutt blir fanget i det feltfrie rom mellom de feltstyrende anordninger. Videre tillater passende utforming også at oppfinnelsens spenningsskjermende funksjon kan kombineres med en rekke mekaniske funksjoner, så som den funksjon å holde på plass både grenskinnen og den feltstyrende anordning 22 i en fast stilling, og å gi plass for en elektrisk ledende fjærkontakt mellom metalldelen av den feltstyrende anordning 22 og grenskinnen 18. Plastdelene 19 fester på sin side spenningsskjermen 37 i stilling i den elektrisk isolerende barriere 10.

De feltstyrende spenningsskjermer 25 og 22 sikrer en god feltfordeling innenfor den elektrisk isolerende barriere 10, slik at installasjonen kan ha en kompakt konstruksjon. De feltstyrende spenningsskj ermer 22 og 25 omfatter fortrinnsvis en metall-del som er omgitt av et isolerende lag. Det isolerende lag gjør det mulig for de feltstyrende spenningsskj ermer å anbringes nærmere sammen, hvilket gir et ytterligere bidrag til at konstruksjonen er så kompakt som mulig.

Den elektrisk isolerende barriere 10 kan oppfylle enda en ytterligere funksjon ved at den er forsynt med åpninger 24 på den side som ligger nær skinnene 15, og på oversiden ved forbindelsen med drivmekanismen 11. Disse åpninger muliggjør at en luftstrøm kan dannes gjennom den elektrisk isolerende barriere 10, hvilken luftstrøm leder bort den varme som genereres i den elektrisk isolerende barriere 10 som et resultat av den elektriske strøm som passerer gjennom de elektriske ledere (så som strømbryteren 12 og skillebryteren 14). Åpningene 24 må åpenbart være anbrakt på en slik måte at de ikke har noen ugunstig virkning på den dielektriske kvalitet av den elektrisk isolerende barriere. En eventuell feil eller kortslutning innenfor den elektrisk isolerende barriere 10 eller mellom fasene absorberes av den lukkede kappe 30, og følgelig er det ikke noen fare for personale som arbeider på betjeningssiden av koplingsinstallasjonen 5.

Oppfinnelsen er blitt illustrert på grunnlag av (forenklede) utførelser som er vist på tegningene. Det vil være klart for en fagmann på området at tallrike variasjoner og modifikasjoner er mulige innenfor oppfinnelseskonseptet ifølge oppfinnelsen.

For eksempel er den elektrisk isolerende barriere på tegningsfigurene vist med en åpen overside. Dette er ikke noe problem dersom avstanden mellom de spenningsførende deler i den elektrisk isolerende barriere og denne overside er tilstrekkelig stor til å hindre et elektrisk overslag. Dersom det for eksempel ønskes å øke kompaktheten ytterligere og derfor å redusere denne avstand, kan den elektrisk isolerende barriere ifølge oppfinnelsen være forsynt med den elektrisk isolerende innelukningsplate på oversiden. For at det da fremdeles skal være mulig å danne en forbindelse med en jordingskontakt på oversiden, kan denne være forsynt med et lukkbart avskjermingsdeksel.

Disse variasjoner og modifikasjoner anses for å ligge innenfor rammen for beskyttelse av oppfinnelsen slik den er definert i de etterfølgende krav.

Claims (15)

1. Koplingsinstallasjon omfattende en strømbryter (12) som er forbundet med en kabelforbindelse (33), og valgfritt en skillebryter for å slutte eller bryte en ledende forbindelse mellom kabelforbindelsen (33) og et skinnesystem (15), og en elektrisk isolerende barriere (10) for skjerming av et element i koplingsinstallasjonen (5) som står under spenning under drift, hvor den elektrisk isolerende barriere (10) omgir i det minste de deler som står under elektrisk spenning under drift fra strømbryteren (12) til skinnesystemet (15), deriblant en gren (18) som fører til en skinne (15) i skinnesystemet, separat for hver fase av koplingsmontasjen (5), og også betjeningsdeler (16, 17) for strømbryteren (12) og den valgfrie skillebryter (14), karakterisert ved at den elektrisk isolerende barriere (10) er utformet for å fastgjøre grenen (18) til en av skinnene (15) i skinnesystemet i en fast posisjon, idet den ene side av grenen (18) er utformet for å danne brytbar kontakt med en ende av skillebryteren (14) som ligger fjernt fra strømbryteren (12), og at den elektrisk isolerende barriere (10) omfatter fastgjøringsanordninger (41) på innersiden for å oppta spenningsforseglende og/eller feltstyrende anordninger (37) på stedet for grenen (18), idet fastgjøringsanordningene (41) også er utformet for å oppta isolerende støttedeler (19) for å fastgjøre grenen (18) i en fast stilling og holde på plass de spenningsforseglende og/eller feltstyrende anordninger (37).

2. Koplingsinstallasjon ifølge krav 1, karakterisert ved at delene mellom strømbryteren (12) og skinnesystemet, deriblant strømbryteren (12) og grenen (18), som er anbrakt i barrieren (10) og står under spenning, er forsynt med feltstyreanordninger og/eller spenningsforseglende anordninger (22, 25, 37) på de steder hvor de høyeste potensialforskj eller med tilhørende høy feltstyrketetthet opptrer, og/eller på de steder hvor avstanden mellom delene med en høy potensialforseglende er slik at overslag kan opptre.

3. Koplingsinstallasjon ifølge krav 12, karakterisert ved at feltstyreanordningene og/eller de spenningsforseglende anordninger (22, 25, 37) er anbrakt på det sted hvor betjeningsdelen (16) er festet til strømbryteren (12), på stedet for en forbindelse mellom strømbryteren (12) og skillebryteren (14), på det sted hvor betjeningsdelen (17) er festet til skillebryteren (14), på stedet for en brytbar forbindelse mellom skillebryteren (14) og grenen (18), på stedet for en forbindelse av strømbryteren (12) med den elektrisk isolerende barriere (10), og/eller på stedet for grenen (18) som fører til skinnen (15).

4. Koplingsinstallasjon ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at feltstyreanordningene og/eller de spenningsforseglende anordninger (22, 25, 37) er forsynt med et elektrisk isolerende, ytre lag.

5. Koplingsinstallasjon ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at den elektrisk isolerende barriere (10) er fremstilt som en komplett enhet.

6. Koplingsinstallasjon ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved at det materiale som benyttes for den elektrisk isolerende barriere, er optisk gjennomsiktig.

7. Koplingsinstallasjon ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at formen på den elektrisk isolerende barriere (10) for fastgjøring til strømbryteren (12) er slik at det er en tett pasning for fastgjøring av den elektrisk isolerende barriere (10) til strømbryteren (12).

8. Koplingsinstallasjon ifølge krav 7, karakterisert ved at strømbryteren (12) og den elektrisk isolerende barriere (10) er fastgjort til hverandre ved hjelp av en fleksibel foring.

9. Koplingsinstallasjon ifølge ett av kravene 1-8, karakterisert ved at den elektrisk isolerende barriere (10) er forsynt med fastgjøringsanordninger (28) på en eller flere sider.

10. Koplingsinstallasjon ifølge ett av kravene 1-9, karakterisert ved at den elektrisk isolerende barriere (10) er utformet for å fastgjøre skinnene (15) i skinnesystemet i en fast posisjon, idet den elektrisk isolerende barriere (10) er forsynt med hylser (40) som tettsluttende omgir skinnene, og en forbindelsesåpning for å danne elektrisk forbindelse med skinnene (18) som er anordnet for hver fase.

11. Koplingsinstallasjon ifølge krav 10, karakterisert ved at hylsen (40), i det minste på stedet for forbindelsesåpningen for å danne elektrisk forbindelse med grenen (18), er forsynt med en gummiforing ved hjelp av hvilke skinnene (15) fastgjøres i hylsen (40) på en slik måte at det dannes en forsegling med hensyn til både elektriske spenninger og mekaniske påkjenninger.

12. Koplingsinstallasjon ifølge ett av kravene 1-11, karakterisert ved at den elektrisk isolerende barriere (10) også er forsynt med minst én åpning (24) for utveksling av luft med omgivelsene.

13. Koplingsinstallasjon ifølge ett av kravene 1-12, karakterisert ved at strøm-bryteren (12), dens betjeningsdel (16) og en drivmekanisme (11) for strømbryteren (12) er anbrakt i en rett linje i en første retning, og at skinnene (15) i skinnesystemet strekker seg i en andre retning som er i hovedsaken perpendikulær på den første retning.

14. Koplingsinstallasjon ifølge krav 13, karakterisert ved at skillebryteren (14) mellom strømbryteren (12) og skinnene (15) i den lukkede tilstand strekker seg i en tredje retning som er i hovedsaken perpendikulær på både de første og andre retninger, i hvilket tilfelle det er mulig for skillebryteren (14) å omkoples til en åpen tilstand ved at den dreies.

15. Koplingsinstallasjon ifølge ett av kravene 1-14, karakterisert ved at den elektrisk isolerende barriere (10) er utformet for å styre skillebryteren (14) mellom en første stilling i hvilken skillebryteren (14) danner kontakt med grenskinnen (18), en andre stilling i hvilken skillebryteren (14) ikke danner noen kontakt med grenskinnen (18), og danner kontakt med en valgfti« en t ««e stilling i hvilken skillebryteren (14) danner valgfritt en tredje stilling jordingskontakt (29).