DE1540513A1 - Compressed gas insulated high-voltage switchgear - Google Patents

Description

SIEMENSSIEMENS

SIEMENS-SCHÜCKERTWERKE AKTIENGESELLSCHAFT ■' 1 5.4 O 51 3SIEMENS-SCHÜCKERTWERKE AKTIENGESELLSCHAFT ■ '1 5.4 O 51 3

Berlin und Erlangen
Patent- und LizenzabteilungBerlin and Erlangen
Patent and Licensing Department

Φ BERLIN-SieMENeSTAOf 19, AUG. 1965Φ BERLIN-SieMENeSTAOf 19, AUG. 1965

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Druckgasisolierte HochspannungsschaltanlageCompressed gas insulated high-voltage switchgear

■Es ist bekannt, Hochspannungssehaltanlagen mit Hilfe von Druckgas zu isolieren, urn die Abmessungen klein su halten. Zu diesen Ζγ/eck wird das Druckgas in eine geerdete Metallkapselung eingefüllt, die die Hochspannung führenden Teile enthält. In diesen .Anlagen verwendet man häufig Schubtrennschalter, weil diese nur einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser der Metallkapoelung erfordern. Zur Verringerung der erforderlichen Iso'lierabotände hat man den Schaltstift solcher Schubtrennschalter auch schon mit einer kugelähnlichen Metallkappe als Abschirmung versehen, wie z.B. in der deutschen Patentschrift 1 052 49? angegeben ist.■ It is known to use high-voltage switchgear with the help of pressurized gas to insulate to keep the dimensions small. To this Ζγ / eck, the compressed gas is filled into an earthed metal enclosure, which contains the parts carrying high voltage. In these systems, sliding disconnectors are often used because they are only require a relatively small diameter of the metal enclosure. To reduce the required Iso'lierabotände if the switch pin of such a push-pull disconnector has already been provided with a ball-like metal cap as a shield, as e.g. in the German patent specification 1 052 49? is specified.

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Sine entsprechende kugelähnliche ausbildung hat man auch dem feststehenden Gegenschaltstück zugeordnet, um ein möglichst homogenes Feld an der Schaltstrecke des Trennschalters zu erhalten»You also have a corresponding ball-like training fixed counter-contact assigned to a homogeneous as possible Field on the switching path of the disconnector »

Die Erfindung betrifft eine druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlage der vorgenannten Art und besteht darin, daß ein die Metallkappe tragendes oder bildendes Rohr einen mechanischen Antrieb für den Schaltstift enthält. Auf diese Weise ergibt sich eine bauliche-Vereinfachung, v/eil die Abschirmung nicht rchr ein gesonderter Bauteil ist, sondern als tragendes KonstruktioiiL·- element des Schalters verwendet wird. Außerdem wird bein Schalter nach der Erfindung der Innenraum des Rohres, das auc· · dielektrischen Gründen ohnehin einen bestimmten Durchmesser nicht unterschreiten darf, zur Unterbringung des Antriebs ausgenutzt, während beim Bekannten dafür an der Innenseite der Metallkapoelung ein besonderer Schlitten mit zusitzlichem Raumbedarf eingesetzt ist.The invention relates to a compressed gas-insulated high-voltage switchgear of the aforementioned type and consists in that a tube carrying or forming the metal cap is a mechanical one Includes drive for the switch pin. This results in a structural simplification, especially the shielding is not correct is a separate component, but as a load-bearing construction - element of the switch is used. There is also a switch according to the invention, the interior of the tube, which also for dielectric reasons, it must not fall below a certain diameter anyway, used to accommodate the drive, while with the acquaintance on the inside of the metal enclosure a special sled with additional space requirements is used is.

Der Antrieb in dem Rohr kann ξ.Β. in bekannter Weise über eine Isolierstoffwelle vcn der geerdeten Kapselung aus betätigt werden. Der Antriebsmotor sitzt dann vorteilhafterweise außerhalb der Kapselung, so daß er für Fartungszwecke zugänglich ist. In diesem Falle ist es empfehlenswert, die Isolierstoff welle so anzuordnen, daß sie in eine Ausbuchtung der Metallkapselung ragt. Man erhält hierdurch die notwendigen Kriechutrecken ία Bereich der Isolierstoffwelle ohne nennenswerte Vergrößerung der Kapselung.The drive in the tube can ξ.Β. be actuated in a known manner via an insulating shaft from the grounded enclosure. The drive motor is then advantageously seated outside the enclosure so that it is accessible for maintenance purposes. In this case, it is advisable to arrange the insulating shaft so that it protrudes into a bulge in the metal enclosure. As a result, the necessary creepage distances ία area of the insulating material shaft are obtained without any appreciable enlargement of the encapsulation.

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Ala besonders geeigneter Antrieb hat sich eine mit dem Schaltötift verbundene Zannotange erwiesen, die mit einem mit der Isolierstoffwelle gekuppelten Zahnrad im Inneren des Rohres liusamncinvirkt. Hierzu ist zu bemerken, daß die Verwendung von Zahnstangen-zum Antrieb von Schal tstifton an sich bekannt ist»Ala particularly suitable drive has one with the Schaltötift Zannotange connected to one with the Insulated shaft coupled gear inside the pipe liusamncin. It should be noted that the use of Rack-for driving the scarf tstifton is known per se »

Bei einer bevorzugten Ausführungsforn der Erfindung sitzt das Rohr in einem scheibenförmigen Isolierstoffkörper, der an der Metallkapselung befestigt ist- Auf diese Weise erhält man eine gleichmäßige Feldverteilung in radialer Richtung„ Außerdem gestattet der scheibenförmige Isolierstoffkörper eine Schottung des Gasraumes in Inneren der Anlage* Hierbei kann man das Rohr an den den Gegensehaltstiick abgekehrten Ende gasdicht verschließen, £oB> verschweißen.In a preferred embodiment of the invention that sits Tube in a disk-shaped body of insulating material attached to the Metal encapsulation is attached- This way you get a Uniform field distribution in the radial direction “Also permitted the disk-shaped insulating body a partition of the gas space inside the system * Here you can use the pipe seal gas-tight at the end facing away from the counterpart, £ oB> weld.

Das Rohr ist zv/eckmäßig ein Teil dos Strompfadcs durch den Schalter. Die Zannstange hat dann keinen Strom zu übertragen und kann allein nach mechanischen G-esichtspunkten ausgebildet werden,. Zur Verbesserung des Stromüberganges kann man in der kugelähnlichen Metallkappe, die mit den Schaltntift zusammenwirkt, Stromabnehmerkontakte vorsehen. The pipe is zv / corner-wise a part of the current path through the Counter. The rack then does not have to transmit any current and can only be designed according to mechanical aspects will,. To improve the current transfer, you can provide current collector contacts in the ball-like metal cap that interacts with the switching pin.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Längsschnitt dargestellt„In the accompanying drawing is an embodiment of the Invention shown in a longitudinal section "

Mit 1 ist die geerdete Metallkapselung einer Hochspannungsschaltanlage für beispielsweise 110 kV bezeichnet,; Das Innere 2 der1 is the earthed metal enclosure of a high-voltage switchgear for, for example, 110 kV; The interior 2 of the

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Kapselung ist rait Schv/efelhexafluorid (SPg) unter einem geringen Überdruck von etwa zwei at gefüllt. Die Hochspannung führenden Leiter der Anlage sind im wesentlichen rotationssymmetrisch in der is-chse der Kapselung angeordnet. Dies gilt auch für d.en Schubtrennschalter 3, der zum Auftrennen des Leitungszuges dient.Encapsulation is limited to sulfur hexafluoride (SPg) Overpressure of about two atm filled. The high voltage leading Heads of the system are arranged essentially rotationally symmetrically in the is-axis of the encapsulation. This also applies to d.en Sliding disconnector 3, which is used to cut the cable run.

Der Schubtrennschalter 3 besitzt.einen beweglichen Schaltstift 5 und ein feststehendes Gegenschaltstück 6. In der gezeichneten Ausochaltstellung ist der Schaltstift 5 hinter eine kugelähnliche Metallkappe 8 zurückgezogen. Eine gleiche kugelähnliche Metallkappe 9 umgibt das feststehende Schaltstück 6. Die Kappe 9 besteht aus verhältnismäßig dünnem Blech. Die Kappe 8 ist dagegen ein massiver Metallkörper, der Kontaktfinger eines Gleitkontakt er* 7 enthält. . ·The push disconnector 3 has a movable switch pin 5 and a fixed mating contact 6. In the drawn In the off position, the switching pin 5 is withdrawn behind a ball-like metal cap 8. The same ball-like metal cap 9 surrounds the stationary contact element 6. The cap 9 consists of relatively thin sheet metal. The cap 8 is against it a solid metal body, the contact finger of a sliding contact er * 7 contains. . ·

Die Metallkappe 8 wird von einem Rohr 10 getragen, das den.Antrieb 4 des Schubtrennschalter 3 enthält. Zu diesem Zweck ist die Kappe 8 bei 11 gut leitend mit dem Rohr 10 verschraubt. Innerhalb des Rohres 10 ist am Schaltstift 5 eine Zahnstango 12 angebracht, die mit einem Zahnrad 13 zusammenwirkt. Das Zahnrad 13 ist bei 14 mit einer V/elle 15 verkeilt, die im Rohr 10 gelagert ist. Zur Führung des Schaltstiftes 5 und der Zahnstange 12 gleitet an der Innenwand des Rohres 10 ein mit dem Schaltstift 5 verbundener kolbenartiger Führungskörper 16. Außerhalb des Rohres 10 liegt ein Plansch 18 der V/elle 15, der KiLt Stiften 19 mit einer Isolierstoffwelle 20 verbunden ist. Die· , Welle 20 ragt in eine Ausbuchtung 21 der Motallkapselung 1. SieThe metal cap 8 is carried by a tube 10 that den.Antrieb 4 of the push disconnector 3 contains. For this purpose, the cap 8 is screwed to the tube 10 in a highly conductive manner at 11. A toothed rack 12, which cooperates with a gear 13, is attached to the switching pin 5 inside the tube 10. The gear 13 is keyed at 14 with a v / el 15 which is inserted in the tube 10 is stored. To guide the switching pin 5 and the rack 12 slides on the inner wall of the tube 10 with the Switching pin 5 connected to piston-like guide body 16. Outside the tube 10 is a splash 18 of the V / elle 15, the KiLt pins 19 is connected to an insulating shaft 20. The· , Shaft 20 protrudes into a bulge 21 of the motor encapsulation 1. You

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fülirt zu einem niclit dargestellten Antriebsmotor außerhalb der geerdeten Metallkap. ^:olung 1.Filled to a drive motor, not shown, outside the earthed metal cap. ^: olung 1.

Das dem Schaltötift 5 abgekehrte Ende des Rohres 10 sitzt in einem scheibenförmigen Isolierstoffkörper 23 aus Gießharz, Der Körper 23 ist seinerseits in einen Metallring 24 eingegossen und dadurch mit diesen fest verbunden» Der Ring 24 wird mit einem Gewindering 25 an einem Zwischenflansch 26 festgeklemmt, der mit zwei Planschen 27 und 28 der Metallkapselung 1 unter Zwischenlage von Dichtungen verochraubt ist. Das dem Schaltstift 5 abgekehrte) freie Ende des Rohres 10 i3t mit einer eingeschweißten Platte 30 gasdicht abgeschlossen- Deshalb ist im Bereich der Isolierstoffplatte 23 eine gasdichte Schottwand vorhanden, die eine Unterteilung deo Gasvolumens der Anlage ergibt.The end of the tube 10 facing away from the Schaltötift 5 sits in a disk-shaped insulating body 23 made of cast resin, The Body 23 is in turn cast in a metal ring 24 and thus firmly connected to it »The ring 24 is with a threaded ring 25 clamped to an intermediate flange 26, which is screwed with two planches 27 and 28 of the metal enclosure 1 with the interposition of seals. That the switch pin 5 turned away) free end of the tube 10 i3t with a welded Plate 30 sealed gas-tight - Therefore, in the area of the insulating plate 23, there is a gas-tight bulkhead, which results in a subdivision of the gas volume of the system.

Zum Einschalten des Sehalters wird die Isolieratoffwelle 20 in Richtung des Pfeils 32 gedreht. Dabei bewegt eich der Schaltstift 5 in das feststehende Gegonschaltstück 6, so daß die Trennstrecke überbrückt wird» Das Ausschalten erfolgt durch eine gegenläufige Drehbewegung, In der Auseohaltstellung besteht zwischen den'Gegenschaltstück 6 und dem Schaltstift 5 eitie Gasstrecke, die nicht durch Isolierstoffteile überbrückt ist. Das elektrische Feld im Bereich dieser Gasstrecke ist durch die kugelähnlichen Metallkappen 8 und 9 so homogen wie möglich gemacht, so daß dort eine große dielektrische Festigkeit bei kleinem Abstand gegeben ist.To switch on the Sehalter, the isolating wave 20 in Rotated in the direction of arrow 32. Here, the shift pin 5 moves into the fixed Gegonschaltstück 6 so that the The isolating distance is bridged »The switch-off takes place by a counter-rotating movement, in the stop position between the counter-switch 6 and the switch pin 5 eitie gas path that is not bridged by insulating material. That electric field in the area of this gas line is due to the spherical Metal caps 8 and 9 made as homogeneous as possible, so that there is a large dielectric strength with a small distance given is.

1 Figur1 figure

7 /nsprüche"· ^: 7 / nproverbs "· ^:

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Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Druckgaoisoliertc Hochspannungsschaltanlage mit einem Schubtrennschalter, dessen beweglicher Schaltstift vorzugsweise in der Achse einer geerdeten Metal!kapselung verschiebbar angeordnet, mit einer kugelähnlichen Metallkappe als Abschirmung versehen ist und mit einen entsprechenden kugelähnlichen feststehenden Gegonschaltstück zusammenwirkt, gekennzeichnet durch ein die Metallkappe (8) tragendes oder bildendes Rohr (10), das einen mechanischen Antrieb (4) für den behältst if t ^!'5 s enthält1. Druckgaoisoliertc high-voltage switchgear with a sliding disconnector, whose movable switching pin is preferably arranged displaceably in the axis of a grounded metal enclosure, is provided with a spherical metal cap as a shield and interacts with a corresponding spherical fixed Gegon contact piece, characterized by a metal cap (8) carrying or forming tube (10), which retains a mechanical drive (4) for the if t ^! '5 s contains 2o Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, wobei der.Antrieb über eine Isolierstoffwelle von der geerdeten Kapselung aus betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffuelle (20) in eine Ausbuchtung (2") der Metallkapselung (1) ragt=2o high-voltage switchgear according to claim 1, wherein the drive is actuated via an insulating shaft from the earthed enclosure, characterized in that the insulating source (20 ) protrudes into a bulge (2 ") of the metal enclosure (1) = 3"= Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine mit dem Schaltstift (5) verbundene Zahnstange (12), die mit einem mit der Isolierstoffwelle (20) gekuppelten Zahnrad (13) im Inneren des Rohres (10) zusammenwirkt»3 "= high-voltage switchgear according to claim 2, characterized by a toothed rack (12) connected to the switching pin (5), which is connected to a toothed wheel coupled to the insulating material shaft (20) (13) cooperates inside the tube (10) » A, Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (10) in einem scheibenförmigen Isolierstoffkörper (23) sität, der an der Metallkapselung (i) befestigt ist. A, high-voltage switchgear assembly according to claim 1, characterized in that the tube (10) is in a disk-shaped insulating body (23) which is fastened to the metal encapsulation (i). BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 9098 8 2/08 429098 8 2/08 42 PLA 9/830/4631PLA 9/830/4631 5. Hoch-apannungöDchaltanlage nach Anspruch A₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (10) an dem dem Gegenüchaltstück (6) abgekehrten Ende (30) gasdicht verschlossenist.5. High-voltage switchgear according to claim A _1, characterized in that the tube (10) is closed in a gas-tight manner at the end (30) facing away from the counter-contact piece (6). 6. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (10) Teil des Strompfades ist. 6. High-voltage switchgear according to claim 1, characterized in that the tube (10) is part of the current path. 7= HochspannungDschaltanlage nach Anspruch 1, .gekennzeichnet ä durch Stronabnahraekojitakte (7) in der kugelähnlichen Metallkappe (B),. die mit den Schaltötif-t. (5) "zUöämnenv.'irken.7 = high-voltage switchgear according to claim 1,. Characterized ä by Stronabnahraekojitakte (7) in the spherical metal cap (B),. the ones with the Schaltötif-t. (5) "zUöämnenv.'irken. - T-- T- 909882/0842909882/0842 LeerseiteBlank page