WO2006084398A1 - Schaltkammer für einen gasisolierten hochspannungsschalter - Google Patents

Schaltkammer für einen gasisolierten hochspannungsschalter Download PDF

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WO2006084398A1
WO2006084398A1 PCT/CH2006/000035 CH2006000035W WO2006084398A1 WO 2006084398 A1 WO2006084398 A1 WO 2006084398A1 CH 2006000035 W CH2006000035 W CH 2006000035W WO 2006084398 A1 WO2006084398 A1 WO 2006084398A1
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switching chamber
housing
chamber according
contact
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David Saxl
Markus Vestner
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ABB Technology AG
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    • H01H33/24—Means for preventing discharge to non-current-carrying parts, e.g. using corona ring
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    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts

Definitions

  • the present invention relates to a switching chamber for a gas-insulated high-voltage switch according to the preamble of claim 1.
  • a switching chamber includes an axially symmetrical housing formed and held in the housing contact arrangement with two switching pieces, one of which is arranged along the housing axis movable.
  • the switching chamber housing has two hollow bodies of electrically conductive material and an insulating tube, which keeps the two hollow bodies in the direction of the housing axis at a distance.
  • the switching chamber is at high voltage potential and is particularly exposed when switched off strong electric fields. Since the switching chamber also absorbs the hot arc gases formed during a switching operation, it is also exposed to great mechanical and thermal stresses at the same time.
  • the switching chamber is preferably used in gas-insulated high-voltage switches with a insulating gas-filled, contact-protected container.
  • a switching chamber of the type mentioned is described in US 6,495,785 B1.
  • This switching chamber is disposed in an insulating gas-filled metal container and has a supported by a support insulator 50 axially symmetrical housing in which a contact arrangement with a fixed and an axially movable contact piece is arranged.
  • the switching chamber housing is formed by two electrically conductive hollow bodies 43, 44, mounting ears and flanges 51, which are fastened to the hollow bodies, and by an insulating tube 50 fastened to the mounting parts 51, which guides the hollow bodies in the direction Keep the housing axis at a distance.
  • the hollow body 43 is connected to a movable and the hollow body 44 with a fixed contact piece of the contact arrangement.
  • the two outdoor bushings 41, 42 are placed at high voltage current conductors 45, 47 guided from the outside through the wall of the container 40.
  • the located in the container interior ends of the current conductors 45, 47 are guided to form two electrical connectors in holes, which are formed in the hollow bodies 43, 44.
  • the two hollow body shield dielectrically heavily loaded areas on the insulating tube 50 and the support insulator 50 and contain exhaust volumes for receiving hot switching arc gases.
  • the object of the invention is to provide a switching chamber of the type mentioned and a gas-insulated high-voltage switch containing this switching chamber, which are characterized by a high reliability with a simple structure.
  • a separation zone which is electrically shielded during operation of the switch is formed, which separates two surface zones of different roughness from one another in the hollow body.
  • the hollow bodies are generally produced as a metal casting and therefore may have roughness depths in the range of 100 and more microns
  • the outer surface of the casting in the dielectric critical areas by machining, in particular turning, milling and / or grinding, and / or by one or more non-machining operations, especially polishing, shot peening, sandblasting, hammering and / or polishing, considerably be reduced.
  • the surface is partially smoothed to surface roughness of a few microns are achieved. This resulting inhomogeneities at the common boundary of the surface zone high and the surface zone of low roughness are now in the electrically shielded separation zone and can no longer reduce the dielectric strength of the switching chamber and thus equipped switch.
  • a particularly effective shielding of the dielectric critical transition region is achieved when the separation zone is formed as a ring extending around the housing axis depression. If the hollow bodies are designed as metal cast parts, then such a depression can be produced by selecting a suitable casting mold directly during casting.
  • a simplification of the structure of the switching chamber while maintaining a high reliability is achieved in that one end of the insulating raw rs with its lateral surface mounted on a guided around the housing axis portion of the inner surface of both hollow body and is connected to the bearing point with the hollow body.
  • the connecting means are advantageously arranged in the separation zone.
  • a further simplification of the switching chamber while increasing their reliability is achieved with a hollow body, in the inner surface of a guide ring and / or a contact ring are mounted, which on one of
  • the switching chamber can be easily and safely connected to a high-voltage current source, if in the lateral surface of the at least one hollow body, a contact surface is formed for supporting a hollow body fixable power connection.
  • the contact surface of the hollow body is integrated into the surface zone of lower roughness.
  • FIGURE shows a plan view of an axially guided section through an embodiment of a switching chamber according to the invention with an axially symmetrical and a contact arrangement receiving housing!
  • a switching chamber for a gas-insulated high voltage switch contains a with an insulating gas, such as based on nitrogen and / or sulfur hexafluoride, filled and largely axially symmetric designed housing 1 and a recorded from the switching chamber housing 1 and also largely axially symmetrical designed contact assembly 2.
  • the closed contact arrangement 2 has two switching pieces 3, 4th on, of which the switching piece 3 along the housing axis 5 arranged to be movable and the switching piece 4 is held stationary in the housing 1.
  • the switching piece 4 does not necessarily have to be fixed, it may also be designed to be movable.
  • the housing 1 is formed by two hollow bodies 7, 8 of electrically conductive material, which are rigidly connected to one another via an insulating tube 6. These hollow bodies are generally made of a cast metal, for example based on steel or aluminum, and absorb the exhaust gases formed during a switching operation in the contact arrangement 2.
  • the hollow body 7 can be connected via a power connection 9 and the hollow body 8 via a power connection 10 to high voltage. When the contact arrangement 2 is closed, the hollow bodies 7, 8 conduct current fed to the power connections 9, 10 Contact arrangement 2.
  • this current is transmitted via a contact ring 11 mounted in a section of the inner surface of the hollow body 7 to a metal blowing cylinder 12 and thus to a rated current contact 13 in the manner of a hollow cylinder and to a tubular contact 14 coaxially penetrating the rated current contact 13 the switching piece 3 out.
  • the current is passed directly to a likewise hollow-cylindrical rated current contact 15 and a designed as a pencil arcing contact 16 of the contact piece 4.
  • blow cylinder 12 is part of a compression device, which also has a stationary mounted on the Schaitschgeparuse 1, annular running
  • Blaskolben 17 includes and which blows when opening the contact assembly 2 fresh quenching gas in a formed when opening between the two arcing contacts 14, 16 arc zone.
  • a secure displacement of the blowing cylinder 12 and at the same time protection of the contact ring 11 is ensured by a guide ring 18 mounted in a connecting section of the inner surface of the hollow body 7.
  • the lower end of the insulating tube 6 is mounted with an end portion of its lateral surface and rigidly connected via connecting means 19, such as screws, rivets or splices, with the hollow body 7.
  • the upper end of the insulating tube 6 is connected to a formed in the insulating support ring 20, to which the switching piece 4 is mounted in an electrically conductive manner.
  • the Schaitschgeophuse 1 is mounted on a hollow support insulator 21, which in turn is held on a flange 22 of a insulating gas filled, the switching chamber receiving metal container.
  • An insulating rod 23 is at its upper end at the lower end of the hollow
  • An enclosed by the hollow body 7 exhaust volume 24 is axially through the blowing cylinder 12 and the blow piston 17, respectively.
  • a transverse wall 25 bounded and inwardly by the gas-tight through the blow piston 17 and the transverse wall 25 guided arcing contact 14.
  • a passage opening 26 is formed, which is located below the blow piston 17 and connects the interior of the sealed by a metal insert 31 gas-tight downward arc contact 14 with the exhaust volume 24.
  • An enclosed by the hollow body 8 exhaust volume 27 is axially through a radially guided wall of the hollow body 7, respectively. an attached to the movable contact 3 insulating nozzle 28 limited.
  • In the walls of the hollow body 7, 8 provided through openings 29, respectively. 30 connect the exhaust volumes 24 respectively. 27 with an enclosed by the container, not shown Isoliergasvolumen.
  • the hollow body 7 and 8 but also fulfill the function of controlling an electric field, which in the closed contact assembly 2 between the switching chamber housing 1 and the environment, such as the switching chamber housing receiving and the flange 22 having
  • Container acts. When switching off, this electric field additionally acts between the two separate contact pieces 3 and 4.
  • dielectric critical transition regions are effectively shielded.
  • Such dielectric critical transition regions are favored by the smoothing of the surface zones 71 a, 72 a, 81 a, 82 a of a hollow body 7, 8 removed from a casting mold although at the border between unsmoothed and smoothed (cast) surface.
  • the surface zones of low roughness are, above all, the mutually facing end faces of the hollow bodies 7, 8 which are connected to one another via the insulating material 6, but also the ends of the switching chamber housing 1, in particular the front side of the hollow body 7 facing the support insulator 21 and the insulating rod 23.
  • the separation zones for example 72 or 81, are generally designed in each case as a recess extending annularly around the housing axis 5.
  • unsmoothed surface zone 71 b or 81 b pass into the smoothed surface zone, for example 72a and 81a, without the dielectric critical transition at the border between smoothed and unsmoothed surface zone can be effective.
  • parts, such as the connection means 19, can be arranged in the electrically shielded depression, which parts may otherwise reduce the dielectric strength at this point.
  • the passage openings 29 and 30 are formed in the hollow body 7 and 8 at the loadable with lower electrical field strengths surface zones 71 b and 81 b. In order to avoid unwanted field increases, these passages each one in the exhaust volume 24, respectively. 27 directed securing edge, which, however, is visible only at the opening 29.
  • the hollow body 7 and 8 are furthermore two not designated, flat or curved contact surfaces, which the support of the hollow body 7, respectively. 8 fixable power connection 9 or 10 serve. In the two power connections lying counter contact surfaces are formed on the two contact surfaces. These measures ensure a good current transfer from the power connection 9 or 10 to the switching chamber. Since the smoothed contact surface of the hollow body 7 is integrated into the surface zone 71 a, the production of this contact surface is unnecessary in manufacturing technology advantageously. As shown in the power connector 10, a current transition can basically also in an unsmoothed Surface zone, here 81 b, on the hollow body, here 8, are fixed, but then the contact surface is made by smoothing a portion of this surface zone.

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Abstract

Die Schaltkammer ist für einen gasisolierten Hochspannungsschalter bestimmt. Sie enthält ein axialsymmetrisch ausgebildetes Gehäuse (1) und eine im Gehäuse (1) gehaltene Kontaktanordnung (2) mit zwei Schaltstücken (3, 4), von denen mindestens eines (3) längs der Gehäuseachse (5) bewegbar angeordnet ist. Das Schaltkammergehäuse (1) weist zwei an Hochspannung führbare Hohlkörper (7, 8) aus elektrisch leitendem Material und ein die Hohlkörper (7, 8) axial auf Abstand haltendes Isolierstoffrohr (6) auf. In die Oberfläche mindestens eines beider Hohlkörper (7, 8) ist eine bei Betrieb des Schalters elektrisch abgeschirmte Trennungszone (71, 72, 81, 82) eingeformt, welche im Hohlkörper (7, 8) zwei Oberflächenzonen (71a, 71b; 72a, 71b; 81a, 81b; 82a, 81b) unterschiedlicher Rauhigkeit voneinander trennt. Inhomogenitäten in der Oberfläche des Schaltkammergehäuses (1), welche die dielektrische Festigkeit des mit der Schaltkammer ausgerüsteten Schalters reduzieren können, entfalten daher keine Wirkung. Aus diesem Grund zeichnen sich die Schaltkammer und der Schalter bei einfachem Aufbau durch eine hohe Betriebssicherheit aus.

Description

Schaltkammer für einen gasisolierten Hochspannungsschalter
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltkammer für einen gasisolierten Hochspannungsschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche Schaltkammer enthält ein axialsymmetrisch ausgebildetes Gehäuse und eine im Gehäuse gehaltene Kontaktanordnung mit zwei Schaltstücken, von denen eines längs der Gehäuseachse bewegbar angeordnet ist. Das Schaltkammergehäuse weist zwei Hohlkörper aus elektrisch leitendem Material und ein Isolierstoffrohr auf, welches die beiden Hohlkörper in Richtung der Gehäuseachse auf Abstand hält. Bei Betrieb das Hochspannungsschalters befindet sich die Schaltkammer auf Hochspannungspotential und ist insbesondere beim Ausschalten starken elektrischen Felder ausgesetzt. Da die Schaltkammer auch die bei einem Schaltvorgang gebildeten heissen Lichtbogengase aufnimmt, ist sie zugleich auch grossen mechanischen und thermische Belastungen ausgesetzt. Die Schaltkammer wird bevorzugt in gasisolierten Hochspannungsschaltern mit einem isoliergasgefüllten, berührungsgeschützten Behälter verwendet.
STAND DER TECHNIK
Eine Schaltkammer der eingangs genannten Art ist beschrieben in US 6,495,785 B1. Diese Schaltkammer ist in einem isoliergasgefüllten Metallbehälter angeordnet und weist ein von einem Stützisolator 50 getragenes axialsymmetrisches Gehäuse auf, in dem eine Kontaktanordnung mit einem feststehenden und einem axial beweglichen Schaltstück angeordnet ist. Das Schaltkammergehäuse ist gebildet von zwei elektrisch leitenden Hohlkörpern 43, 44, von Montagerohren und - flanschen 51 , die an den Hohlkörpern befestigt sind, sowie von einem an den Montageteilen 51 befestigten Isolierrohr 50, welches die Hohlkörper in Richtung der Gehäuseachse auf Abstand hält. Der Hohlkörper 43 ist mit einem beweglichen und der Hohlkörper 44 mit einem feststehenden Schaltstück der Kontaktanordnung verbunden ist. Über zwei Freiluftdurchführungen 41 , 42 sind an Hochspannung gelegte Stromleiter 45, 47 von aussen durch die Wand des Behälters 40 geführt. Die im Behälterinneren befindlichen Enden der Stromleiter 45, 47 sind unter Bildung zweier elektrischer Steckverbindungen in Bohrungen geführt, welche in die Hohlkörpern 43, 44 eingeformt sind. Die beiden Hohlkörper schirmen dielektrisch stark belastete Bereiche am Isolierstoff röhr 50 und am Stützisolator 50 ab und enthalten Auspuffvolumina zur Aufnahme heisser Schaltlichtbogengase.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltkammer der eingangs genannten Art und einen diese Schaltkammer enthaltenden gasisolierten Hochspannungsschalter zu schaffen, welche sich bei einfachem Aufbau durch eine grosse Betriebssicherheit auszeichnen.
Bei der Schaltkammer nach der Erfindung ist in die Oberfläche mindestens eines beider Hohlkörper eine bei Betrieb des Schalters elektrisch abgeschirmte Trennungszone eingeformt ist, welche im Hohlkörper zwei Oberflächenzonen unterschiedlicher Rauhigkeit voneinander trennt. Eine derart ausgebildete Schaltkammer und ein damit ausgerüsteter Hochspannungsschalter zeichnen sich durch eine hohe dielektrische Festigkeit und dementsprechend auch durch eine grosse Betriebssicherheit aus. Eine hohe dielektrische Festigkeit setzt Hohlkörper mit einer geringen Oberflächenrauhigkeit voraus. Da die Hohlkörper im allgemeinen als Metallgussteil gefertigt werden und daher Rauhtiefen im Bereich von 100 und mehr μm aufweisen können, muss die äussere Oberfläche des Gussteils in den dielektrisch kritischen Bereichen durch spanabhebendes Bearbeiten, insbesondere Drehen, Fräsen und/oder Schleifen, und/oder durch einen oder mehrere nicht spanabhebende Bearbeitungsschritte, insbesondere Polieren, Kugelstrahlen, Sandstrahlen, Hämmern und/oder Polieren, erheblich verringert werden. In diesen Bereichen wird die Oberfläche partiell geglättet bis Rauhtiefen von einigen μm erreicht sind. Hierbei entstehende Inhomogenitäten an der gemeinsamen Grenze der Oberflächenzone hoher und der Oberflächenzone geringer Rauhigkeit befinden sich nun in der elektrisch abgeschirmten Trennungszone und können die dielektrische Festigkeit der Schaltkammer und des damit ausgerüsteten Schalters nun nicht mehr herabsetzen.
Eine besonders wirksame Abschirmung des dielektrisch kritischen Übergangsbereichs wird erreicht, wenn die Trennungszone als ringförmig um die Gehäuseachse erstreckte Vertiefung ausgebildet ist. Sind die Hohlkörper als Metallgussteil ausgeführt, so kann eine solche Vertiefung durch Wahl einer geeigneten Gussform unmittelbar beim Guss-gefertigt-w&rden-
Eine Vereinfachung des Aufbaus der Schaltkammer unter Beibehalt einer grossen Betriebssicherheit wird dadurch erreicht, dass ein Ende des Isolierstoff roh rs mit seiner Mantelfläche auf einem um die Gehäuseachse geführten Abschnitt der Innenfläche eines beider Hohlkörper gelagert und an der Lagerstelle mit dem Hohlkörper verbunden ist. Hierbei sind die Verbindungsmittel mit Vorteil in der Trennungszone angeordnet.
Eine weitere Vereinfachung der Schaltkammer bei gleichzeitiger Erhöhung ihrer Betriebssicherheit wird mit einem Hohlkörper erzielt, in dessen Innenfläche ein Führungsring und/oder ein Kontaktring gelagert sind, welche auf einem der
Führung des Schalterstroms dienenden und als Blaszylinder einer Kompressionsvorrichtung ausgebildeten Teil des beweglichen Schaltstücks aufliegen.
Durch Einformen mindestens einer Durchtrittsöffnung in den Hohlkörper, welche von der grossere Rauhigkeit aufweisenden Oberflächenzone in das zur Aufnahme von Auspuffgasen vorgesehene Innere des Hohlkörpers geführt ist und einen ins Innere gerichteten Sicherungsrand aufweist, wird eine weitere Funktion in den Hohlkörper integriert und dadurch der Aufbau der Schaltkammer vereinfacht und deren Betrieb sicherer.
Die Schaltkammer kann einfach und sicher mit einer hochspannungsführenden Stromquelle verbunden werden, wenn in die Mantelfläche des mindestens einen Hohlkörpers eine Kontaktfläche eingeformt ist zur Auflage eines am Hohlkörper fixierbaren Stromanschlusses. In fertigungstechnisch vorteilhafter weise ist die Kontaktfläche des Hohlkörpers in die Oberflächenzone geringerer Rauhigkeit integriert.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Anhand von Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur eine Aufsicht auf einen axial geführten Schnitt durch eine Ausführungsform einer Schaltkammer nach der Erfindung mit einem axialsymmetrisch ausgebildeten und eine Kontaktanordnung aufnehmenden Gehäuse!
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In der einzigen Figur ist eine Schaltkammer für einen gasisolierten Hochspannungsschalter dargestellt. Diese Schaltkammer enthält ein mit einem Isoliergas, etwa auf der Basis Stickstoff und/oder Schwefelhexafluorid, gefülltes und weitgehend axialsymmetrisch gestaltetes Gehäuse 1 sowie eine vom Schaltkammergehäuse 1 aufgenommene und ebenfalls weitgehend axialsymmetrisch gestaltete Kontaktanordnung 2. Die geschlossen dargestellte Kontaktanordnung 2 weist zwei Schaltstücke 3, 4 auf, von denen das Schaltstück 3 längs der Gehäuseachse 5 bewegbar angeordnet und das Schaltstück 4 feststehend im Gehäuse 1 gehalten ist. Das Schaltstück 4 muss nicht notwendigerweise feststehend, es kann auch beweglich ausgebildet sein.
Das Gehäuse 1 ist von zwei über ein Isolierstoffrohr 6 starr miteinander verbundenen Hohlkörpern 7, 8 aus elektrisch leitendem Material gebildet. Diese Hohlkörper sind im allgemeinen aus einem Gussmetall, etwa auf der Basis Stahl oder Aluminium gefertigt, und nehmen die bei einem Schaltvorgang in der Kontaktanordnung 2 gebildeten Auspuffgase auf. Der Hohlkörper 7 kann über einen Stromanschluss 9 und der Hohlkörper 8 über einen Stromanschluss 10 an Hochspannung angeschlossen werden. Bei geschlossener Kontaktanordnung 2 leiten die Hohlkörper 7, 8 an den Stromanschlüssen 9, 10 eingespeisten Strom zur Kontaktanordnung 2. Vom Hohlkörper 7 wird dieser Strom über einen in einem Abschnitt der Innenfläche des Hohlkörpers 7 gelagerten Kontaktring 11 zu einem metallenen Blaszylinder 12 und damit zu einem nach Art eines Hohlzylinders ausgebildeten Nennstromkontakt 13 und zu einem den Nennstromkontakt 13 koaxial durchdringenden, rohrförmigen Lichtbogenkontakt 14 des Schaltstücks 3 geführt. Vom Hohlkörper 8 wird der Strom unmittelbar zu einem ebenfalls hohlzylinderförmigen Nennstromkontakt 15 und zu einem als Stift ausgeführten Lichtbogenkontakt 16 des Schaltstücks 4 geführt.
Der Blaszylinder 12 ist Teil einer Kompressionsvorrichtung, welche auch einen am Schaitkammergehäuse 1 feststehend gelagerten, ringförmig ausgeführten
Blaskolben 17 umfasst und welche beim Öffnen der Kontaktanordnung 2 frisches Löschgas in eine beim Öffnen zwischen den beiden Lichtbogenkontakten 14, 16 gebildete Lichtbogenzone bläst. Eine sichere Verschiebung des Blaszylinders 12 und zugleich Schutz des Kontaktrings 11 ist durch einen in einem anschliessen- den Abschnitt der Innenfläche des Hohlkörpers 7 gelagerten Führungsring 18 gewährleistet. In einem weiteren Abschnitt der Innenfläche des Hohlkörpers 7 ist das untere Ende des Isolierstoff rohrs 6 mit einem Endabschnitt seiner Mantelfläche gelagert und über Verbindungsmittel 19, wie Schrauben, Nieten oder Klebstellen, mit dem Hohlkörper 7 starr verbunden. Das obere Ende des Isolierrohrs 6 ist mit einem in das Isolierrohr eingeformten Tragring 20 verbunden, an dem in elektrisch leitender Weise auch das Schaltstück 4 angebracht ist.
Das Schaitkammergehäuse 1 ist auf einem hohlen Stützisolator 21 gelagert, welcher seinerseits auf einem Flansch 22 eines isoliergasgefüllten, die Schaltkammer aufnehmenden metallenen Behälters gehalten ist. Eine Isolierstoffstange 23 ist mit ihrem oberen Ende am unteren Ende des hohlen
Lichtbogenkontakts 14 befestigt. An ihrem nicht mehr ersichtlichen unteren Ende ist die Isolierstoffstange 23 mit einem aus Fig.1 ebenfalls nicht ersichtlichen Antrieb verbunden.
Ein vom Hohlkörper 7 umschlossenes Auspuffvolumen 24 ist axial durch den Blaszylinder 12 und den Blaskolben 17 resp. eine Querwand 25 begrenzt und nach innen durch den gasdicht durch den Blaskolben 17 und die Querwand 25 geführten Lichtbogenkontakt 14. In einen Rohrabschnitt des Lichtbogenkontakts 14 ist eine Durchtrittsöffnung 26 eingeformt, welche sich unterhalb des Blaskolbens 17 befindet und das Innere des von einem Metalleinsatz 31 gasdicht nach unten abgeschlossenen Lichtbogenkontakts 14 mit dem Auspuffvolumen 24 verbindet. Ein vom Hohlkörper 8 umschlossenes Auspuffvolumen 27 ist axial durch eine radial geführte Wand des Hohlkörpers 7 resp. eine am beweglichen Schaltstück 3 angebrachte Isolierdüse 28 begrenzt. In den Wänden der Hohlkörper 7, 8 vorgesehene Durchtrittsöffnungen 29 resp. 30 verbinden die Auspuffvolumina 24 resp. 27 mit einem vom nicht dargestellten Behälter umschlossenen Isoliergasvolumen.
Neben den vorstehend beschriebenen Funktionen des mechanischen Tragens, des Leitens von elektrischem Strom und des Aufnehmens heisser Gase erfüllen die Hohlkörper 7 und 8 aber auch die Funktion des Steuerns eines elektrischen Feldes, welches bei geschlossener Kontaktanordnung 2 zwischen dem Schaltkammergehäuse 1 und der Umgebung, etwa dem das Schaltkammergehäuse aufnehmenden und den Flansch 22 aufweisenden
Behälter, wirkt. Beim Ausschalten wirkt dieses elektrische Feld zusätzlich noch zwischen den beiden getrennten Schaltstücken 3 und 4.
Um die vorgenannte Feldsteuerfunktion sicher zu erfüllen, sind in die Oberflächen der beiden Hohlkörper 7, 8 Trennungszonen 71 resp. 72 resp. 81 resp. 82 eingeformt ist, welche jeweils zwei Oberflächenzonen 71 a und 71 b resp. 72a und 71 b resp. 81 a und 81 b resp. 82a und 81 b der Hohlkörper 7, 8 mit unterschiedlichen Rauhigkeiten voneinander trennt. Die Trennungszonen sind derart ausgebildet, dass sie während des Betriebs der Schaltkammer im einem an Hochspannung angeschlossenen Schalter gegenüber dem elektrischen Feld abgeschirmt sind. Hierdurch ist sichergestellt, dass die eine geringere Rauhigkeit aufweisenden Oberflächenzonen 71a, 72a, 81a, 82a der Schaltkammer höheren elektrischen Feldstärken ausgesetzt werden können als die eine höhere Rauhigkeit aufweisenden Oberflächenzonen 71 b, 81b. In den zwischen den Oberflächenzonen unterschiedlicher Rauhigkeit vorgesehenen elektrisch abgeschirmten Trennungszonen 71 , 72, 81 , 82 werden dielektrisch kritische Übergangsbereiche wirksam abgeschirmt. Solche dielektrisch kritischen Übergangsbereiche werden begünstigt durch das Glätten der Oberflächenzonen 71 a, 72a, 81 a, 82a eines aus einer Gussform entnommenen Hohlkörpers 7, 8 und zwar an der Grenze zwischen ungeglätteter und geglätteter (Guss)oberfläche. Die Oberflächenzonen geringer Rauhigkeit sind vor allem die einander zugewandten Stirnseiten der über das Isolierstoffrohr 6 miteinander verbundenen Hohlkörper 7, 8, aber auch die Enden des Schaltkammergehäuses 1 , insbesondere die dem Stützisolator 21 und der Isolierstoffstange 23 zugewandte Stirnseite des Hohlkörpers 7.
Die Trennungszonen, beispielsweise 72 oder 81 , sind im allgemeinen jeweils als ringförmig um die Gehäuseachse 5 erstreckte Vertiefung ausgebildet. In dieser vor der Wirkung des elektrischen Feldes weitgehend abgeschirmten Vertiefung kann die beim Giessen der Hohlkörper 7, 8 unmittelbar entstehende, ungeglättete Oberflächenzone 71 b oder 81 b übergehen in die geglättete Oberflächenzone, beispielsweise 72a und 81a, ohne dass der dielektrisch kritische Übergang an der Grenze zwischen geglätteter und ungeglätteter Oberflächenzone wirksam werden kann. In die elektrisch abgeschirmte Vertiefung können neben der Trennungszone auch Teile, wie die Verbindungsmittel 19, angeordnet werden, welche sonst an dieser Stelle gegebenenfalls die dielektrische Festigkeit herabsetzen können.
Die Durchtrittsöffnungen 29 und 30 sind in die Hohlkörper 7 und 8 an den mit geringeren elektrischen Feldstärken belastbaren Oberflächenzonen 71 b und 81b eingeformt. Um unerwünschte Felderhöhungen zu vermeiden, weisen diese Durchtrittsöffnungen jeweils einen in das Auspuffvolumen 24 resp. 27 gerichteten Sicherungsrand auf, welcher jedoch nur bei der Öffnung 29 ersichtlich ist.
In den Mantelflächen der Hohlkörper 7 und 8 befinden sich femer zwei nicht bezeichnete, eben oder gekrümmt ausgebildete Kontaktflächen, welche der Auflage des am Hohlkörper 7 resp. 8 fixierbaren Stromanschlusses 9 bzw. 10 dienen. In die beiden Stromanschlüsse sind auf den beiden Kontaktflächen liegende Gegenkontaktflächen eingeformt. Durch diese Massnahmen ist ein guter Stromübergang vom Stromanschluss 9 bzw. 10 zur Schaltkammer gewährleistet. Da die geglättete Kontaktfläche des Hohlkörper 7 in die Oberflächenzone 71 a integriert ist, erübrigt sich die Herstellung dieser Kontaktfläche in fertigungstechnisch vorteilhafter weise. Wie beim Stromanschluss 10 gezeigt, kann ein Stromübergang grundsätzlich auch in einer ungeglätteten Oberflächenzone, hier 81 b, am Hohlkörper, hier 8, fixiert werden, doch ist dann die Kontaktfläche durch Glätten eines Abschnitts dieser Oberflächenzone zu fertigen.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Schaltkammergehäuse
2 Kontaktanordnung
3, 4 Schaltstücke
5 Gehäuseachse
6 Isolierstoffrohr
7, 8 Hohlkörper
9, 10 Stromanschluss
11 Kontaktring
12 Blaszylinder
13, 15 Nennstromkontakte
14, 16 Lichtbogenkontakte
17 Blaskolben
18 Führungsring
19 Verbindungsmittel
20 Tragring
21 Stützisolator
22 Flansch
23 Isolierstoffstange
24 Auspuffvolumen
25 Tragring
27 Auspuffvolumen
26, 29, 30 Durchtrittsöffnungen
28 Isolierdüse
31 Metalleinsatz
71 , 72, 81 , 82 Trennungszonen
71 a, 72a, 81 a, 82a Oberflächenzonen
71 b, 81 b

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Schaltkammer für einen gasisolierten Hochspannungsschalter, enthaltend ein axialsymmetrisch ausgebildetes Gehäuse (1) und eine im Gehäuse (1) gehaltene Kontaktanordnung (2) mit zwei Schaltstücken (3, 4), von denen mindestens eines längs der Gehäuseachse (5) bewegbar angeordnet ist, bei der das Schaltkammergehäuse (1) zwei an Hochspannung führbare Hohlkörper (7, 8) aus elektrisch leitendem Material und ein die Hohlkörper (7, 8) axial auf Abstand haltendes Isolierstoff röhr (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche mindestens eines beider
Hohlkörper (7, 8) eine bei Betrieb des Schalters elektrisch abgeschirmte erste Trennungszone (71 , 72, 81 , 82) eingeformt ist, welche im Hohlkörper (7, 8) zwei Oberflächenzonen (71 a, 71b; 72a, 71b; 81 a, 81b; 82a, 81 b ) unterschiedlicher Rauhigkeit voneinander trennt.
2. Schaltkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trennungszone (71 , 72, 81 , 82) als ringförmig um die Gehäuseachse (5) erstreckte Vertiefung ausgebildet ist.
3. Schaltkammer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Isolierstoffrohrs (6) mit der Mantelfläche auf einem um die Gehäuseachse (5) geführten ersten Abschnitt der
Innenfläche eines ersten (7) beider Hohlkörper (7, 8) gelagert und an der Lagerstelle mit dem ersten Hohlkörper (7) verbunden ist.
4. Schaltkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (19) in der ersten Trennungszone (72) angeordnet sind.
5. Schaltkammer nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Abschnitt der Innenfläche des ersten Hohlkörpers (7) ein Führungsring (18) und/oder ein Kontaktring (11) gelagert sind, welche auf einem der Führung des Schalterstroms dienenden und als Blaszylinder (12) einer Kompressionsvorrichtung ausgebildeten Teil des beweglichen Schaltstücks (3) aufliegen.
6. Schaltkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den mindestens einen Hohlkörper (7, 8) eine Durchtrittsöffnung (29, 30) eingeformt ist, welche von der eine grossere Rauhigkeit aufweisenden Oberflächenzone (71b, 81b) in das zur Aufnahme der Auspuffgase vorgesehene Innere des Hohlkörpers (7, 8) geführt ist und einen ins Innere gerichteten Sicherungsrand aufweist.
7. Schaltkammer nach einem der Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den mindestens einen Hohlkörper (7, 8) eine zweite Trennungszone (71 , 72, 81 82) eingeformt ist, welche die Oberflächenzone höherer Rauhigkeit (71 b, 81 b) von der Oberflächenzone (71 a, 72a, 81 a, 82a) geringerer Rauhigkeit trennt.
8. Schaltkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Mantelfläche des mindestens einen Hohlkörpers (7, 8) eine Kontaktfläche eingeformt ist zur Auflage eines am Hohlkörper fixierbaren Stromanschlusses (9, 10).
9. Schaltkammer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche in die Oberflächenzone geringerer Rauhigkeit (71a) integriert ist.
10. Hochspannungsschalter mit einer Schaltkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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