DE2623816A1

DE2623816A1 - Schnellerdungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2623816A1
Application number: DE19762623816
Authority: DE
Inventors: Franz-Karl Dipl Ing Grossmann
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1976-05-28
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1977-12-08

Description

Schnell erdungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Schnellerdungsvorrichtung für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen, die mit einem elektronegativen Gas, wie SF6, gefüllt sind und bei denen mittels einer Treibladung ein Erdungsbolzen durch die Isolierstrecke von der geerdeten Kapselung zu spannungsführenden Teilen geschnellt wird.
Eine solche Erdungsvorrichtung geht aus der DT-OS 2 523 245 als bekannt hervor. Dort soll der durch den Störlichtbogen hervorgerufene Druckanstieg zur Auslösung der die Treibladung in Gang bringenden Zündvorrichtung verwendet werden.
Hierzu sollen kleine massive Massen vom Druck bewegt werden, was das Vorhandensein eines nicht unerheblichen Überdruckes in der Schaltanlage voraussetzt. Diese relativ hohen Überdrücke können aber bei einer blechgekapselten Schaltanlage, bei der die Festigkeit der relativ dünnwandigen, ebenen Kapselungswandungen nur für die im normalen Betrieb vorkommenden Drücke ausgelegt ist, nicht zugelassen werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schnellerdungsvorrichtung anzugeben, die schon dann ausgelöst wird, bevor sich ein hoher schädlicher Druck in der Anlage aufgebaut hat und deren Auslösemechanismus einfach aufgebaut ist.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß bei einer blechgekapselten Schaltanlage eine durch Wärmestrahlung in der Schaltanlage auslösbare Zündvorrichtung für die Treibladung vorgesehen ist.
Der Erfindungsgegenstand ist an Hand beigefügter Zeichnungen in beispielhafter Ausführungsform näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Schnellerdungsvorrichtung im Längsschnitt in Bereitschaftsstellung. Dargestellt ist ein Ausschnitt des spannungsführenden Leiters 1 innerhalb eines Schaltschrankes und die mit SF6 gefüllte Isolierzone 2. Auf der geerdeten, metallischen Schrankwand 3 ist mit den Dichtungen 4 das Gehäuse 5 aufgeschraubt. In diesem ist mittels eines abscherbaren Sprengringes 6 der Erdungsbolzen 7 führend eingelagert und enthält axiale Bohrungen verschiedenen Querschnittes. An der Spitze ist in der Quernut 8 der Bolzen 9 eingelegt. Über eine an ihm befestigte Schnur 10 wird eine Druckfeder 11 zwischen dem Schlagbolzen 12 und einem Absatz der Quernut 8 verspannt. Bricht der Bolzen 9, so kann der Schlagbolzen unter der Wirkung der Druckfeder 11 nach links schnellen.
Dort ist der Treibsatz 13 mit dem Zünder 14 eingesetzt.
Der Bolzen 9 besteht aus wärmesprödem Material, z.B. aus Glas.
Tritt jetzt die vom Störlichtbogen erzeugte Wärmewirkung auf, dann bricht der unter der Vorspannung der Feder 11 stehende Bolzen 9 und gibt damit den Schlagbolzen 12 frei. Dieser wird durch die sich jetzt entspannende Druckfeder 11 nach links geschnellt.
Damit trifft nach Fig. 2 die Spitze des Schlagbolzens 12 den Zünder 14,der die Treibladung 13 zur Detonation bringt.
Der im Raum 15 entstehende Explosionsdruck treibt den Erdungsbolzen 7 unter Abscherung des Sprengringes 6 in die in Fig. 3 dargestellte Erdungsstellung. Dabei keilt sich der Stirnkegel des Erdungsbolzens in einer Bohrung 14 im Leiter 1 fest.
Der nun hier fließende Erdstrom kann diesen Kurzschluß zu einer guten Ableitung verschweißen. Der Störlichtbogen verlischt. Die Auslösezeit beschränkt sich im wesentlichen auf die Schnellzeit des Schlagbolzens 12.
Diese indirekt wirkende Auslösevorrichtung weist mir wenige Einzelteile auf. Allerdings ist es hierbei notwendig, die Bohrung 14 im Leiter 1 genau auszufluchten.
Besonders vorteilhaft erweist sich eine Schne11erdungsvorsie.
richtung, wie in beispielhafter Ausführungsform im längsschnitt in Fig. 4 dargestellt ist. einer benötigt der Leiter 16 keine Bearbeitung. Das Gehäuse 17 ist wiederum unter Zwischenlage von Dichtungen i8 auf die geerdete, metallische Schrankwand 19 aufgeschraubt. er Erdungsbolzen 20 wird mittels des abscherbaren Sprengringes 21 in der Bereitschaftsstellung fixiert. Hier ist ein Zünder 22 verwendet, der unter den gegebenen Wärmebedingungen bei einem Störlichtbogen ziindet. Erforderlichenfalls ist eine Vergussmasse 23 vorgesehen.
In dem Zünder ist die Ventilkugel 24 eingelagert. Der Schaft enthält die Treibladung 25.
Der unmittelbar auslösbare Zünder erfüllt eine Doppelfunktion.
Sind bei einem Störlichtbogen die Zündbedingungen gegeben, dann erfolgt nach der Zündung ein Feuerausstoß in Richtung auf den Leiter. Damit kommutlert der Störlichtbogen ganz oder teilweise in diese Flammensäule. Gleichzeitig wird die Treibladung 25 gezündet, die Kugel 24 wird nach Abbrennen des Zündsatzes 22 nach rechts in die Sperrstellung gedrückt, damit ist der linke Brennerraum 26 verschlossen und der Erdungsbolzen 20 wird, nach Abscheren des Sprengringes 21, nach rechts in die in Fig. 5 dargestellte Funktionsstellung gedrückt.
Da der Lichtbogen schon frühzeitig auf das freie Ende des Erdungsbolzens20 kommutiert ist, können dessen Fußpunkte dort frühzeitig das Metall vorheizen, was dem Verschweißvorgang des Erdungsbolzens mit Leiter 16 förderlich ist.
Durch die Vorkommutierung des Störlichtbogens kann die Gesamtauslösezeit klein gehalten werden, außerdem wird der Fußpunkt des Störlichtbogens an der Gehäusewandung mit Einsetzen des Hilfslichtbogens sofort entlastet, so daß die Gefahr des Durchbrennens der Wandung gering ist.

Claims

Ansprüche X Schnell erdungsvorrichtung für metallgekapselte EXochspannungsschaltanlagen, die mit einem elektronegativen Gas, wie SF6, gefüllt sind und bei denen mittels einer Treibladung ein Erdungsbolzen durch die Isolierstrecke von der geerdeten Kapselung zu spannungs führenden Teilen geschnellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer blechgekapselten Schaltanlage eine durch Wärmestrahlung in der Schaltanlage auslösbare Zündvorrichtung für die Treibladung vorgesehen ist.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch wärmebedingten Bruch eines Bauelementes, z.B.

Bolzen (9), die Freigabe eines Schlagbolzens (12) erfolgt, der unter der Kraftwirkung eines Federelementes (ii) über einen Zünder (i4) die Treibladung (13) zündet, die den Erdungsbolzen (7) antreibt.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zünder (22) unmittelbar durch den von einem Störlichtbogen in der Anlage erfolgten Wärmeanstieg entzündet und damit die Treibladung (25) zur Entzündung bringt, wobei deren Treibgase durch ein Ventil (24) am freien Austritt gehindert werden.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zünder (22) nach seiner Zündung u.a. einen Flammenstrahl in Richtung spannungsführender Teile auswirft.