WO2004109877A2 - Schaltanlage mit in einer freiluftdurchführung integrierten trennschaltern - Google Patents

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WO2004109877A2
WO2004109877A2 PCT/DE2004/000975 DE2004000975W WO2004109877A2 WO 2004109877 A2 WO2004109877 A2 WO 2004109877A2 DE 2004000975 W DE2004000975 W DE 2004000975W WO 2004109877 A2 WO2004109877 A2 WO 2004109877A2
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housing
outdoor
bushing
disconnector
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Inventor
Manfred Meinherz
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B5/00—Non-enclosed substations; Substations with enclosed and non-enclosed equipment
    • H02B5/06—Non-enclosed substations; Substations with enclosed and non-enclosed equipment gas-insulated
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear

Definitions

  • the invention relates to a switchgear for interrupting an electrical current, in particular in the field of high-voltage technology, with at least one gas-filled housing located at ground potential, at least one disconnector and at least one circuit breaker arranged in one of the housings, hollow hollow bushings for connection to the housing or the housings electrical conductors are provided.
  • Such a switchgear is already known from German utility model DE 296 14 799 Ul.
  • the switchgear disclosed there has a housing mounted on a support frame for encapsulating a circuit breaker. By excessive distances between the circuit breaker which is at a high voltage potential and the one which is at earth potential
  • the housing is filled with sulfur hexafluoride.
  • the sulfur hexafluoride also serves as an extinguishing gas for extinguishing an arc drawn when the contacts of the circuit breaker are disconnected.
  • isolating switches are provided in the connecting pieces, the contacts of which are disconnected from one another after the power supply has been interrupted. From the utility model DE 296 14 799 Ul a switchgear with a housing at ground potential and a circuit breaker arranged in the housing is known.
  • Outdoor bushings are also provided for the electrical connection of the switchgear to a high-voltage network.
  • the outdoor arrangements are attached to the connecting piece of the housing, which is inclined away from one another, via an L-shaped intermediate piece.
  • the housing filled with gas and encapsulating the circuit breaker can be made smaller without fear of voltage flashovers at the electrical connections of the outdoor bushings.
  • the L-shaped spacers also serve to accommodate the disconnector.
  • the additional intermediate pieces increase the manufacturing outlay of the previously known switchgear. There are also difficulties with regard to their mechanical stability.
  • the object of the invention is to make the installation space as small as possible in a switchgear of the type mentioned at the beginning.
  • the invention solves this problem in that at least one of the disconnectors is arranged in an outdoor bushing made of insulating material.
  • the switchgear can be made more compact by arranging the disconnector in the outdoor bushing.
  • the distances between the isolating switch and a necessarily non-conductive inner wall of the outdoor bushing can be designed as small as desired, without fear of partial discharges or voltage breakdowns.
  • the disconnector is therefore in the inside of the outdoor bushing whose insulator is arranged, which is advantageously made of porcelain or an insulating composite material, for example a fabric tube with silicone screens.
  • the switchgear assembly according to the invention can be designed smaller than previously known switchgear assemblies because of the possible small distances between the disconnectors and their encapsulation.
  • the housing of switchgear assemblies that have no disconnectors can be produced with the same dimensions as a housing that is provided for a switchgear assembly with, for example, two disconnector switches.
  • the switchgear can be designed with three poles, a circuit breaker and at least one disconnector being provided for each phase. All circuit breakers can be encapsulated in a single housing. Deviating from this, each circuit breaker is encapsulated by a separate housing with one pole.
  • the switchgear has two disconnectors for each phase or each pole, each of which is arranged in an outdoor bushing.
  • the switchgear has only one disconnector arranged in an outdoor bushing per pole, but the other or other outdoor bushings of the pole are only provided for connecting the current conductor.
  • each isolating switch is advantageously arranged in an outdoor bushing.
  • each disconnector is supported on the housing by means of a gas-permeable holder.
  • a gas-permeable holder In this way, a single, continuous gas space is provided for all disconnectors and the circuit breaker, which can be checked for leaks with just a single test procedure.
  • a gas-permeable bushing or one or more supports can also be used as a holder within the scope of the invention.
  • a gas-tight bulkhead guide is provided for holding each disconnector on the or one of the housings.
  • the bulkhead bushing separates an isolating gas space in which the isolating switch is arranged from an extinguishing gas space in which the circuit breaker is provided.
  • the separation gas space and the extinguishing gas space can be acted upon independently with different pressures and / or filled with different gases, for example, so that a gas with good extinguishing properties, such as sulfur hexafluoride, can be dispensed with for the separation gas space.
  • At least one insulating rocker which is supported on the or one of the housings and is made of an insulating material, is provided for initiating a drive movement into the disconnector assigned to it.
  • the drive movement can be transferred to the switch via a drive shaft, which can be easily mounted, for example, on the outdoor bushing.
  • Sealing means are provided for sealing the gas space or separating gas space.
  • the isolating rocker converts a driving rotary movement into a linear movement or lifting movement and initiates a translatory movement into the respective disconnector, which is designed accordingly as a push switch.
  • the insulating rocker is advantageously articulated on an intermediate housing of the open-air bushing fastened to the housing or to one of the housings.
  • the intermediate housing can be implemented as a separate component and, for example, consist of an electrically conductive material such as aluminum. Deviating from this, the intermediate housing can be constructed in several parts and have a separate flange section with which it is firmly bonded to the insulator.
  • At least one earthing switch for earthing the isolating switch is advantageously assigned to at least one disconnector, so that the respective pole of the switchgear can be connected to an earth potential in a simple manner, for example for maintenance work.
  • An earthing switch is advantageously assigned to an isolating switch, the earthing switch being arranged in the intermediate housing of the outdoor bushing.
  • the metallic intermediate housing provides the necessary mechanical strength, with the rotary bearing and sealing means being attachable in the intermediate housing in a particularly simple and reliable manner.
  • the outdoor bushing can be manufactured as a ready-to-use separate component and connected to the respective housing on site. This simplifies the assembly of the switchgear.
  • the outdoor bushing advantageously has a current transformer.
  • the current transformer is electrically connected on the secondary side to the or to one of the housings which are at ground potential. Further advantages result if the current transformer is designed as a current transformer.
  • the union current transformer can be removed from the switchgear without opening the gas compartment.
  • At least one distribution housing is advantageously provided for connecting a plurality of outdoor bushings.
  • the distribution housing is provided, for example, for mounting on a connection piece of a housing by means of a housing flange and has two further distribution pieces for connecting the outdoor bushings at its end facing away from the housing flange.
  • the distribution spigots point in different directions, so that the air-insulated high-voltage connections are at a sufficient distance from one another to avoid voltage flashovers.
  • earthing switches are provided in one or more outdoor bushings of the distribution housing.
  • At least one display element is expediently provided for displaying the position of the isolating switch or switches and / or the earthing switch or switches.
  • At least one drive unit supported on one of the outdoor bushings is provided for generating a drive movement.
  • the outdoor bushing according to the invention can be used as a Cell component independent of the circuit breaker and its
  • Housing or housings are manufactured.
  • Figure 1 shows an embodiment of the switchgear according to the invention in a partially sectioned view.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the switchgear according to the invention in a cut
  • Figure 3 shows a further embodiment of the switchgear according to the invention in a sectional view.
  • the exemplary embodiment of the switchgear assembly 1 according to the invention shown in FIG. 1 has a metallic housing 2 which is at earth potential and which is designed to be gas-tight and is filled, for example, with sulfur hexafluoride, a gas with good extinguishing and insulating properties.
  • a circuit breaker 3 is arranged in the housing 2 and is shown in FIG. 1 in a closed contact position.
  • Two connecting pieces 4 are also formed on the housing 2, to which outdoor bushings 5 are fastened. At the end of the outdoor bushing 5 facing away from the connecting piece 4, mains connections 6 are provided for receiving a high-voltage line, not shown in the figure.
  • the connecting pieces 4 are inclined away from one another, so that a sufficiently large air gap is provided between the network connections 6.
  • the outdoor bushings 5 have a hollow cylindrical insulator 5a which is arranged to receive a disconnector 7.
  • Each isolating switch 7 is thus arranged in an inner recess or in a cavity of the outdoor bushing 5 and has a fixed insertion contact 8 and a likewise fixed sliding contact 9.
  • a switching pin 10 is movably guided in the sliding contact 9, the sliding contact 9 being electrically connected to a plug contact 3a of the circuit breaker 3 via a hollow connecting conductor 11, so that after the switching pin 10 has been moved into the moving-in contact 8, as in FIG. 1 shown, a conductive connection is established between the network connections 6.
  • field control elements 21 are provided.
  • an insulating rocker 12 is provided, which is arranged in an intermediate housing 13 and is made of a non-conductive material.
  • the flange section 13a and the intermediate housing 13 can also be formed in one piece within the scope of the invention.
  • the intermediate housing 13 is closed gas-tight by means of retaining caps 15.
  • a support 16 is provided, which is firmly connected on the one hand to the connecting conductor 11 and on the other hand to the retaining cap 15 of the intermediate housing 13.
  • the support 16 is made of an insulating material such as cast resin.
  • a coupling rod 17 is provided which is articulated on the isolating rocker 12 and is fixedly connected to the switching pin 10 at its end facing away from the isolating rocker 12 via a switching pin guide 18.
  • the connecting conductor 11, in which the coupling rod 17 and the switching pin 10 are partially arranged, serves to guide the coupling rod 17 and to avoid voltage peaks within the insulator 5a of the outdoor bushing 5.
  • the insulating rocker 12 is also firmly connected to a drive shaft 19 which is mounted in the intermediate housing 13 and which is provided with a suitable sealant
  • Pivot bearing is led out of the intermediate housing 13.
  • the isolating rocker 12 is transferred to a disconnected position 20 indicated in FIG. 1, in which the switching pin 10 is led out of the run-in contact, so that a separation path is formed between the run-in contact 8 and the sliding contact 9.
  • an earthing switch 25 can also be seen, which is provided for earthing the isolating switch 7 after opening the isolating switch 7.
  • the earthing switch 25 establishes a conductive connection between the earth contact 25a located on the connecting conductor 11 and the metallic housing 2 lying at earth potential.
  • an earthing shaft 26 is provided which leads out of the connecting piece 4 of the housing 2.
  • a drive box 27 fastened to the housing 2 for receiving a drive for the grounding shaft 26 can be seen.
  • the drive for the insulating rocker 12 is arranged in the drive housing 27a.
  • the switchgear 1 is equipped with a coupling current transformer 28.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the switchgear according to the invention, an earthing switch 25 in the connecting piece 4 and a voltage converter 23 below the housing 2 being dispensed with.
  • the earthing switch 25 is arranged in the intermediate housing 13 and attached to one of the holding caps 15.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the invention.
  • a partitioning piece 29 is provided for connection to the connection piece 4.
  • the distribution connection piece 29 has a housing flange 30 for connection to the connection piece 4.
  • two distribution ports 31 are provided for connecting the outdoor bushings 5.
  • the distribution spigots point in different directions, so that the air-insulated high-voltage connections 6 are at a sufficient distance from one another to avoid voltage flashovers.
  • the middle outdoor bushing 5 has no earthing switch 25. Their isolating switch 7 is taken over by the earthing switch 25 of the outdoor bushing on the right in FIG. 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Um bei einer Schaltanlage (1) zum Unterbrechen eines elektrischen Stromes, insbesondere im Bereich der Hochspannungstechnik, mit wenigsten einem auf Erdpotential liegenden gasgefüllten Gehäuse (2), wenigstens einem Trennschalter (7) und wenigstens einem in einem der Gehäuse angeordneten Leistungsschalter (3), wobei an dem Gehäuse (2) oder den Gehäusen (2) hohle Freiluftdurchführungen (5) zum Anschluss elektrischer Leiter vorgesehen sind, den Bauraum möglichst klein auszugestalten, wird vorgeschlagen, dass einer der oder jeder Trennschalter (7) in einer Freiluftdurchführung (5) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Schaltanlage mit in einer Freiluftdurchführung integrierten Trennschaltern
Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage zum Unterbrechen eines elektrischen Stromes, insbesondere im Bereich der Hochspannungstechnik, mit wenigstens einem auf Erdpotential liegenden gasgefüllten Gehäuse, wenigstens einem Trennschalter und wenigstens einem in einem der Gehäuse angeordneten Leistungsschalter, wobei an dem Gehäuse oder den Gehäusen hohle Freiluftdurchführungen zum Anschluss elektrischer Leiter vorgesehen sind.
Eine solche Schaltanlage ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 296 14 799 Ul bereits bekannt. Die dort offenbarte Schaltanlage weist ein auf einem Traggestell montiertes Gehäuse zum Kapseln eines Leistungsschalters auf. Um übergroße Abstände zwischen dem auf einem Hochspannungspotential lie- genden Leistungsschalter und dem auf Erdpotential liegenden
Gehäuse zu vermeiden, ist das Gehäuse mit Schwefelhexafluorid befüllt. Das Schwefelhexafluorid dient darüber hinaus als Löschgas zum Löschen eines beim Trennen der Kontakte des Leistungsschalters gezogenen Lichtbogens. An dem Gehäuse sind weiterhin voneinander weggeneigte Anschlussstutzen vorgesehen, an denen Freiluftdurchführungen befestigt sind, die zum Anschluss von Hochspannungsleitern eingerichtet sind. Um auch über längere Zeiträume hinweg hohe Spannungsdifferenzen sicher aufrechterhalten zu können, sind in den Anschlussstutzen Trennschalter vorgesehen, deren Kontakte nach der Stromunterbrechung durch den Leistungsschalter stromlos voneinander getrennt werden. Aus dem Gebrauchsmuster DE 296 14 799 Ul ist eine Schaltanlage mit einem auf Erdpotential liegenden Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Leistungsschalter bekannt. Ferner sind Freiluftdurchführungen zum elektrischen Anschluss der Schaltanlage an ein Hochspannungsnetz vorgesehen. Dabei sind die Freiluftanordnungen über ein L-förmig ausgestaltetes Zwischenstück an den voneinander weggeneigten Anschlussstutzen des Gehäuses befestigt. Durch das Vorsehen des Zwischenstückes kann das mit Gas befüllte und den Leistungsschalter kap- selnde Gehäuse kleiner dimensioniert werden, ohne dass Spannungsüberschläge an den elektrischen Anschlüssen der Freiluftdurchführungen zu befürchten sind. Die L-förmigen Zwischenstücke dienen darüber hinaus zur Aufnahme der Trennschalter. Die zusätzlichen Zwischenstücke erhöhen jedoch den Herstellungsaufwand der vorbekannten Schaltanlage. Darüber hinaus ergeben sich Schwierigkeiten im Hinblick auf deren mechanische Stabilität.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Schaltanlage der ein- gangs genannten Art den Bauraum möglichst klein auszugestalten.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass zumindest einer der Trennschalter in einer aus Isolierstoff bestehenden Freiluftdurchführung angeordnet ist.
Durch die Anordnung des Trennschalters in der Freiluftdurchführung kann die Schaltanlage kompakter ausgelegt werden. Dabei können die Abstände zwischen dem Trennschalter und einer notwendigerweise nicht leitenden Innenwandung der Freiluftdurchführung beliebig gering ausgelegt sein, ohne dass Teilentladungen oder Spannungsdurchbrüche zu befürchten sind. Der Trennschalter ist im Innern der Freiluftdurchführung also in deren Isolator angeordnet, der zweckmäßigerweise aus Porzellan oder einem isolierenden Verbundwerkstoff, beispielsweise einem Geweberohr mit Silikonschirmen, hergestellt ist.
Zweckmäßigerweise ist jedem Trennschalter nur eine Freiluftdurchführung zugeordnet. Die erfindungsgemäße Schaltanlage kann wegen der möglichen geringen Abstände zwischen den Trennschaltern und deren Kapselung kleiner als vorbekannte Schaltanlagen ausgelegt werden. Darüber hinaus ist es erfin- dungsgemäß auch möglich, das auf Erdpotential liegende Gehäuse unabhängig von der Anzahl der Trennschalter auszulegen. So kann das Gehäuse von Schaltanlagen, die keine Trennschalter aufweisen, mit den gleichen Abmessungen hergestellt werden wie ein Gehäuse, das für eine Schaltanlage mit beispielsweise zwei Trennschaltern vorgesehen ist.
Die Schaltanlage kann erfindungsgemäß dreipolig ausgelegt sein, wobei für jede Phase ein Leistungsschalter und wenigstens ein Trennschalter vorgesehen sind. Dabei können alle Leistungsschalter von einem einzigen Gehäuse gekapselt sein. Abweichen hiervon ist jeder Leistungsschalter von einem separaten Gehäuse also einpolig gekapselt.
Bei einer bevorzugten Weiterentwicklung weist die Schaltanla- ge für jede Phase oder jeden Pol zwei Trennschalter auf, die jeweils in einer Freiluftdurchführung angeordnet sind. Abweichend dazu ist es auch möglich, dass die Schaltanlage je Pol lediglich einen in einer Freiluftdurchführung angeordneten Trennschalter aufweist, die andere oder anderen Freiluft- durchführungen des Pols jedoch lediglich zum Anschluss des Stromleiters vorgesehen sind. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass nur ein Pol einen Trennschaltern in einer Freiluftdurchführung aufweist. Vorteilhafterweise ist jedoch jeder Trennschalter in einer Freiluftdurchführung angeordnet.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jeder Trennschalter mittels einer gasdurchlässigen Halterung an dem Gehäuse abgestützt. Auf diese Weise ist für alle Trennschalter und den Leistungsschalter ein einziger durchgängiger Gasraum bereitgestellt, der sich mit nur einem ein- zigen Prüfverfahren auf seine Dichtheit hin überprüfen lässt. Als Halterung kann beispielsweise auch eine gasdurchlässige Durchführung oder eine oder mehrere Stützer im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden.
Abweichend dazu ist eine gasdichte Schottführung zum Halten jedes Trennschalters an dem oder einem der Gehäuse vorgesehen. Dabei trennt die Schottdurchführung einen Trennergas- raum, in dem der Trennschalter angeordnet ist, von einem Löschgasraum ab, in dem der Leistungsschalter vorgesehen ist. Trenngasraum und Löschgasraum können gemäß dieser erfindungsgemäßen Weiterentwicklung unabhängig voneinander beispielsweise mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt und/oder unterschiedlichen Gasen befüllt sein, so dass beispielsweise für den Trenngasraum auf ein Gas mit guten Löscheigenschaf- ten, wie etwa Schwefelhexafluorid, verzichtet werden kann.
Zweckmäßigerweise ist wenigstens eine an dem oder einem der Gehäuse abgestützte und aus einem Isolierstoff bestehende I- solierschwinge zum Einleiten einer Antriebsbewegung in den ihr zugeordneten Trennschalter vorgesehen. Durch Einsatz einer Isolierschwinge kann die Antriebsbewegung über eine Antriebswelle, die auf einfache Art und Weise beispielsweise an der Freiluftdurchführung gelagert werden kann, in die Schalt- anläge eingeführt werden, wobei Dichtungsmittel zum Abdichten des Gasraumes oder Trennergasraumes vorgesehen sind. Die Isolierschwinge wandelt eine antreibende Drehbewegung in eine lineare Bewegung oder Hubbewegung um und leitet eine transla- torische Bewegung in den jeweiligen Trennschalter ein, wobei dieser entsprechend als Schubschalter ausgestaltet ist.
Vorteilhafterweise ist die Isolierschwinge an einem an dem oder einem der Gehäuse befestigten Zwischengehäuse der Frei- luftdurchführung angelenkt. Das Zwischengehäuse kann als separates Bauteil realisiert sein und beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Material wie Aluminium bestehen. Davon abweichend kann das Zwischengehäuse mehrteilig ausgebildet sein und über einen separaten Flanschabschnitt verfügen, mit dem es mit dem Isolator fest verklebt ist.
Vorteilhafterweise ist wenigstens einem Trennschalter wenigstens ein Erdungsschalter zum Erden des Trennschalters zugeordnet, so dass der jeweilige Pol der Schaltanlage beispiels- weise für Wartungsarbeiten auf einfache Art und Weise auf ein Erdpotential gelegt werden kann.
Vorteilhafterweise ist einem Trennschalter ein Erdungsschalter zugeordnet, wobei der Erdungsschalter im Zwischengehäuse der Freiluftdurchführung angeordnet ist. Bei dieser Weiterentwicklung der Erfindung stellt das metallisches Zwischengehäuse die notwendige mechanische Festigkeit bereit, wobei Drehlager und Dichtungsmittel in dem Zwischengehäuse auf besonders einfache und betriebssichere Weise anbringbar. Ferner kann die Freiluftdurchführung als funktionsfertiges separates Einzelbauteil hergestellt und vor Ort mit dem jeweiligen Gehäuse verbunden werden. Hierdurch vereinfacht sich die Montage der Schaltanlage. Vorteilhafterweise weist die Freiluftdurchführung einen Stromwandler auf. Der Stromwandler ist sekundärseitig mit dem oder einem der auf Erdpotential liegenden Gehäuse elektrisch verbunden. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn der Stromwandler als Überwur stromwandler ausgebildet ist. Der Überwurfstromwandler kann ohne Öffnen des Gasraumes von der Schaltanlage entfernt werden.
Vorteilhafterweise ist wenigstens ein Aufteilungsgehäuse zum Anschluss mehrerer Freiluftdurchführungen vorgesehen ist. Das Aufteilungsgehäuse ist beispielsweise zur Montage auf einen Anschlussstutzen eines Gehäuses mittels eines Gehäuseflansches vorgesehen und weist an seinem von dem Gehäuseflansch abgewandten Ende zwei weitere Aufteilungsstutzen zum Anschluss der Freiluftdurchführungen auf. Dabei weisen die Aufteilungsstutzen in unterschiedliche Richtungen, so dass die luftisolierten Hochspannungsanschlüsse einen zur Vermeidung von Spannungsüberschlägen ausreichend großen Abstand zueinan- der aufweisen.
Gemäß einer diesbezüglichen Weiterentwicklung sind Erdungsschalter in einer oder in mehreren Freiluftdurchführungen des Aufteilungsgehäuses vorgesehen.
Zweckmäßigerweise ist wenigstens ein Anzeigeelement zur Anzeige der Stellung des oder der Trennschalter und/oder des oder der Erdungsschalter vorgesehen.
Vorteilhafterweise ist wenigstens eine an einer der Freiluftdurchführung abgestützte Antriebseinheit zur Erzeugung einer Antriebsbewegung vorgesehen. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Freiluftdurchführung als funktionsfertiges Ein- zelbauteil unabhängig von dem Leistungsschalter und dessen
Gehäuse oder Gehäusen hergestellt werden.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin- düng sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleich wirkende Bauteile mit gleichem Bezugszeichen versehen sind.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltanlage in einer teilweise geschnittenen Ansicht .
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin- dungsgemäßen Schaltanlage in einer geschnittenen
Ansicht und
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltanlage in einer geschnittenen Ansicht.
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltanlage 1 weist ein auf Erdpotential liegendes metallisches Gehäuse 2 auf, das gasdicht ausgestaltet und beispielsweise mit Schwefelhexafluorid, einem Gas mit guten Lösch- und Isoliereigenschaften, befüllt ist. In dem Gehäuse 2 ist ein Leistungsschalter 3 angeordnet, der in Figur 1 in einer geschlossenen Kontaktstellung gezeigt ist. An das Gehäuse 2 sind ferner zwei Anschlussstutzen 4 angeformt, an denen Freiluftdurchführungen 5 befestigt sind. An dem von den Anschlussstutzen 4 abgewandten Ende der Freiluftdurchführung 5 sind Netzanschlüsse 6 zur Aufnahme einer figürlich nicht dargestellten Hochspannungsleitung vorgesehen. Um Spannungs- Überschläge zwischen den Netzanschlüssen 6 insbesondere bei Höchstspannungen zu vermeiden, sind die Anschlussstutzen 4 voneinander weggeneigt, so dass eine ausreichend große Luftstrecke zwischen den Netzanschlüssen 6 bereitgestellt ist.
Die Freiluftdurchführungen 5 weisen einen hohlzylindrischen, zur Aufnahme jeweils eines Trennschalters 7 eingerichteten Isolator 5a auf. Jeder Trennschalter 7 ist somit in einer inneren Ausnehmung oder in einem Hohlraum der Freiluftdurchfüh- rung 5 angeordnet und weist einen feststehenden Einfahrkontakt 8 sowie einen ebenfalls feststehenden Gleitkontakt 9 auf. In dem Gleitkontakt 9 ist ein Schaltstift 10 beweglich geführt, wobei der Gleitkontakt 9 über einen hohlen Verbindungsleiter 11 elektrisch mit einem Steckkontakt 3a des Leis- tungsschalters 3 verbunden ist, so dass nach dem Einfahren des Schaltstiftes 10 in den Einfahrkontakt 8, wie in Figur 1 gezeigt, zwischen den Netzanschlüssen 6 eine leitende Verbindung hergestellt ist.
Um Spannungsspitzen durch hohe elektrische Feldstärken an E- cken und Kanten zu vermeiden, sind Feldsteuerelemente 21 vorgesehen.
Zum Einleiten einer Schaltbewegung in jeden Schaltstift 10 ist jeweils eine aus einem nicht leitenden Material bestehende Isolierschwinge 12 vorgesehen, die in einem Zwischengehäuse 13 angeordnet ist. Das aus einem zweckmäßigen Metall wie Aluminium bestehende Zwischengehäuse 13 weist einen Flanschabschnitt 13a auf, der gasdicht mit dem Isolator 5a der Frei- luftdurchführung 5 verklebt ist. Selbstverständlich können der Flanschabschnitt 13a und das Zwischengehäuse 13 im Rahmen der Erfindung auch einstückig ausgebildet sein. Das Zwischengehäuse 13 ist mittels Haltekappen 15 gasdicht verschlossen. Zum Halten des Gleitkontaktes 9 über den Verbindungsleiter 11 in der Freiluftdurchführung 5 ist ein Stützer 16 vorgesehen, der einerseits mit dem Verbindungsleiter 11 und andererseits mit der Haltekappe 15 des Zwischengehäuses 13 fest verbunden ist. Der Stützer 16 ist aus einem Isolierstoff, wie beispielsweise Gießharz, hergestellt.
Zum Übertragen der Antriebsbewegung von der Isolierschwinge 12 auf den Schaltstift 10 ist eine Koppelstange 17 vorgese- hen, die an der Isolierschwinge 12 angelenkt ist und an ihrem von der Isolierschwinge 12 abgewandten Ende über eine Schalt- stiftführung 18 fest mit dem Schaltstift 10 verbunden ist. Der Verbindungsleiter 11, in dem die Koppelstange 17 und der Schaltstift 10 teilweise angeordnet ist, dient zur Führung der Koppelstange 17 und zur Vermeidung von Spannungsspitzen innerhalb des Isolators 5a der Freiluftdurchführung 5.
Die Isolierschwinge 12 ist weiterhin fest mit einer in dem Zwischengehäuse 13 gelagerten Antriebswelle 19 verbunden, die über ein zweckmäßiges, mit Dichtungsmitteln ausgerüstetes
Drehlager aus dem Zwischengehäuse 13 hinausgeführt ist. Durch Drehung der Antriebswelle 19 wird die Isolierschwinge 12 in eine in Figur 1 angedeutete Trennstellung 20 überführt, in welcher der Schaltstift 10 aus dem Einfahrkontakt herausge- führt ist, so dass zwischen dem Einfahrkontakt 8 und dem Gleitkontakt 9 eine Trennstrecke gebildet ist.
Durch die mechanische Anbindung des Gleitkontaktes 9 an das Zwischengehäuse 13 durch den gasdurchlässigen Stützer 16 ist lediglich ein Gasraum ausgebildet. Ist jede Freiluftdurchführung 5 mit einem Stützer 16 ausgerüstet, muss lediglich ein Prüfverfahren auf Dichtheit der Schaltanlage 1 durchgeführt werden. In Figur 1 ist jedoch bei der rechts dargestellten Freiluftdurchführung 5 der Verbindungsleiter 11 über eine gasdichte Schottdurchführung 22 in der Freiluftdurchführung 5 gehalten. Durch die gasdichte Schottdurchführung 22 ist in der rechten Freiluftdurchführung 5 ein separater Trenngasraum bereitgestellt, der mit einem von demjenigen der restlichen Schaltanlage 1 abweichenden Gas befüllbar ist. Weiterhin sei auf den unterhalb des Gehäuses 2 angeordneten Spannungswandler 23 so- wie auf das Antriebsgehäuse 24 zum Unterbringen einer Antriebs- sowie einer Steuereinheit für den Leistungsschalter 3 verwiesen.
An dem Anschlussstutzen 4 ist ferner ein Erdungsschalter 25 erkennbar, der nach dem Öffnen des Trennschalters 7 zum Erden des Trennschalters 7 vorgesehen ist. Dazu stellt der Erdungsschalter 25 eine leitende Verbindung zwischen dem auf dem Verbindungsleiter 11 befindlichen Erdkontakt 25a sowie dem auf Erdpotential liegenden metallischen Gehäuse 2 her. Zum Antrieb des Erdungsschalters 25 ist eine aus dem Anschlussstutzen 4 des Gehäuses 2 herausgeführte Erdungswelle 26 vorgesehen.
Ferner ist ein an dem Gehäuse 2 befestigter Antriebskasten 27 zur Aufnahme eines Antriebes für die Erdungswelle 26 erkennbar. Der Antrieb für die Isolierschwinge 12 ist in dem Antriebsgehäuse 27a angeordnet. Darüber hinaus ist die Schaltanlage 1 mit einem Überwurfstromwandler 28 ausgerüstet.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltanlage, wobei auf einen Erdungsschalter 25 im Anschlussstutzen 4 sowie auf einen Spannungswandler 23 unterhalb des Gehäuses 2 verzichtet wurde. Bei einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Erdungsschalter 25 in dem Zwischengehäuse 13 angeordnet und an einer der Haltekappen 15 befestigt.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zum Anschluss von drei Freiluftdurchführungen 5 an dem lediglich zwei Anschlussstutzen 4 aufweisenden Gehäuse 2 ist ein Aufteilungsstutzen 29 vorgesehen. Der Aufteilungsstutzen 29 weist zur Verbindung mit dem Anschlussstutzen 4 einen Gehäuseflansch 30 auf. An seinem von dem Gehäuseflansch 20 abgewandten Ende sind zwei Aufteilungsstutzen 31 zum Anschluss der Freiluftdurchführungen 5 vorgesehen. Dabei weisen die Aufteilungsstutzen in unterschiedliche Richtungen, so dass die luftisolierten Hochspannungsanschlüsse 6 einen zur Vermeidung von Spannungsüberschlägen ausreichend großen Abstand zueinander aufweisen. Die mittlere Freiluftdurchführung 5 weist keinen Erdungsschalter 25 auf. Deren Trennschalter 7 wird durch den Erdungsschalter 25 der in Figur 3 rechten Freiluftdurchführung übernommen.

Claims

Patentansprüche
1. Schaltanlage (1) zum Unterbrechen eines elektrischen
Stromes, insbesondere im Bereich der Hochspannungstech- nik, mit wenigsten einem auf Erdpotential liegenden gasgefüllten Gehäuse (2), wenigstens einem Trennschalter (7) und wenigstens einem in einem der Gehäuse angeordneten Leistungsschalter (3), wobei an dem Gehäuse (2) oder den Gehäusen (2) hohle Freiluftdurchführungen (5) zum An- schluss elektrischer Leiter vorgesehen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass einer der oder jeder Trennschalter (7) in einer Freiluftdurchführung (5) angeordnet ist.
2. Schaltanlage (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder Trennschalter (7) in einer Freiluftdurchführung (5) angeordnet .
3. Schaltanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder Trennschalter (7) mittels einer gasdurchlässigen Halterung (16) an dem Gehäuse abgestützt ist.
4. Schaltanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder Trennschalter (7) mittels einer gasdichten Schottdurchführung (22) an dem Gehäuse (2) abgestützt ist.
5. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h wenigstens eine an dem oder einem der Gehäuse (2) abgestützte und aus einem Isolierstoff bestehende Isolier- schwinge (12) zum Einleiten einer Antriebsbewegung in den ihr zugeordneten Trennschalter (7) .
6. Schaltanlage (1) nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Isolierschwinge (12) an einem an dem oder einem der Gehäuse (2) befestigten Zwischengehäuse (13) der Frei- luftdurchführung (5) angelenkt ist.
7. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens einem Trennschalter (7) ein Erdungsschalter (25) zugeordnet ist.
8. Schaltanlage (1) nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass einem Trennschalter (7) ein Erdungsschalter (25) zugeordnet ist und der Erdungsschalter (25) im Zwischengehäuse (13) angeordnet ist.
9. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Freiluftdurchführung (5) einen Stromwandler (28) aufweist.
10. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens ein Aufteilungsgehäuse (29) zum Anschluss mehrerer Freiluftdurchführungen (5) vorgesehen ist.
11. Schaltanlage (1) nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest eine der Freiluftdurchführungen (5) des Auftei- lungsgehäuses (29) einen Erdungsschalter (25) aufweist.
12. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens ein Anzeigeelement zur Anzeige der Stellung des oder der Trennschalter (7) und/oder des oder der Erdungsschalter (25) vorgesehen ist.
13. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h wenigstens eine an einer der Freiluftdurchführung (5) abgestützte Antriebseinheit (29) zur Erzeugung einer Antriebsbewegung.
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