DE3122442A1 - Trennschalter fuer hochspannungsanlagen - Google Patents
Trennschalter fuer hochspannungsanlagenInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen '
Berlin und München VPA 81 P 3722 DE
Trennschalter für Hochspannungsanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Trennschalter für Hochspannungsanlagen mit einem metallischen, geerdeten
und mit isolierendem Medium hoher Durchschlagsfestigkeit •jQ gefülltem Gehäuse und mit hohlen Schaltstücken, von
denen eines einen federbelasteten Abreißschaltstift enthält, der bei Beginn der Ausschaltbewegung des Schaltstückes gegenüber diesem, in Kontakt zum anderen Schaltstück,
zurückbleibt.
Ein derartiger Trennschalter ist aus der DE-AS 16 15 bekannt. Bei dem bekannten Trennschalter ist das metallische
Gehäuse insbesondere mit SF, gefüllt. Beide Schaltstücke des Trennschalters werden von einem Antrieb
bewegt, um in der einen Endstellung entweder in Eingriff miteinander zu gelangen oder in der anderen
Endstellung eine bei der gegebenen Spannung genügend große Trennstrecke zu bilden. Jedes Schaltstück ist
hohl ausgebildet und im Innern des einen Schaltstückes ist ein Abreißschaltstift angeordnet, den eine Feder
in Einschaltrichtung vorzuschieben sucht. Weiterhin ist in Verbindung mit dem Abreißschaltstift eine Pumpvorrichtung
vorhanden, die·beim Einschalten den Abreißschaltstift
in seiner Bewegung hemmt, so daß er gegenüber dem ihn umgebenden Schaltstück verzögert wird.
Hat er jedoch, nach dem Schaltstück, in Einschaltstellung den Kontakt zum anderen Schaltstück erreicht, so hält
die Feder diesen Kontakt auch bei Beginn der Ausschaltbewegung des Sbhaltstückes aufrecht. Da die Pumpvorrichtung
bei der Ausschaltbewegung durch den bewegten Schaltstück mitgenommen wird, pumpt diese durch das
D 3 Win / 01.06.81
-ι«
VPA 81 P 3722 DE
j hohle Schaltstück zur Spitze des Abreißschaltstiftes
\ das Isoliermedium, insbesondere SF, so daß bei der Frei-
! 6,
gäbe des anderen Schaltstückes durch den Abreißschalt-
j stift ein eventuell entstehender Lichtbogen durch Um-
; 5 spülung mit dem Isoliermedium schnell gelöscht wird.
: . Der bekannte Trennschalter ist also in der Lage, auch
gewisse geringe Lasten zu schalten.
Metallgekapselte, druckgasisolierte Trennschalter werden j IQ im allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen mit einem
verhältnismäßig langsamen Antrieb für die Schaltstücke
[ versehen. Deshalb werden sie möglichst nicht unter Last
geschaltet, weil beim Auftreten eines Lichtbogens wegen : der langsamen Ausschaltbewegung die Gefahr besteht, daß,
! 15 insbesondere bei höheren Nennspannungen, der Lichtbogen
auswandert, zur geerdeten Metallkapselung überschlägt und somit einen Erdschluß bildet. Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, einen metallgekapselten, druckgasisolierten Trennschalter mit sich langsam bewegenden
Schaltstücken zu schaffen, bei dem Lichtbögen geringer Stromstärke ohne Schaden auftreten können. Derartige
Lichtbogen treten z. B. beim Ausschalten von unbelasteten Transformatoren auf,
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Trennschalter der
eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die beiden hohlen Schaltstücke von Feldelektroden
umgeben sind, daß der Abreißschaltstift endseitig mit einer Aussparung versehen ist, in welche
eine im anderen Schaltstück befindliche Klinke bei der Einschaltstellung eingreift, daß .die Klinke mechanisch
gesteuert den Abreißschaltstift bei einer bestimmten Stellung des beweglichen Schaltstückes freigibt und
daß die Feder den Abreißschaltstift mit einer gegenüber der Bewegung des beweglichen Schaltstückes größeren
Geschwindigkeit in das hohle Schaltstück zurückführt.
- £ - VPA 81 P 3722 DE
Durch das Vorsehen einer mechanisch gesteuerten Klinke gelangt der Abreißschaltstift in der Einschalt-.
stellung in eine feste Verbindung zum anderen Schaltstück. Diese wird auch am Anfang der Ausschaltbewegung
beibehalten, so daß der Stromkontakt solange nicht unterbrochen wird, bis das sich verhältnismäßig langsam bewegende
Schaltstück eine genügend große Trennstrecke gebildet hat. Bei dieser beginnenden Ausschaltbewegung
nimmt das bewegliche Schaltstück über die Feder den Abreißschaltstift und die Klinke mit, wobei die Feder
gespannt wird. Dann gibt die Klinke an einer vorher bestimmten Stellung des beweglichen Schaltstückes den
Abreißschaltstift frei und die Feder führt den Abreißschaltstift mit einer gegenüber der Bewegung des bewegliehen
Schaltstückes größeren Geschwindigkeit in das hohle Schaltstück zurück. Entsteht hierbei wegen des
Vorhandenseins einer geringen Last ein Ausschaltlichtbogen, so wird dieser infolge der hohen Geschwindigkeit
mit der Abreißschaltstift und Klinke auseinandergezogen werden, schnell unterbrochen und hat nicht mehr
die Gelegenheit zur geerdeten Kapselung auszuwandern.
Da der Abreißschaltstift und die Klinke im Ruhezustand, d. h. in Ausschaltstellung, im Innern der Feldelektrode
liegen, wird das elektrische Feld in der Trennstecke durch sie nicht verändert.
Es ist besonders vorteilhaft, für die mechanische Steuerung der Klinke einen ein- und feststellbar ausgebildeten
Anschlag im Innern der Feldelektrode vorzusehen, der die Klinke zur Freigabe des Abreißschaltstiftes
bewegt. Dadurch kann frei gewählt werden, an welcher Stellung sich das bewegliche Schaltstück befinden soll,
wenn die Klinke den Abreißschaltstift freigibt.
- X - VPA 81 P 3722 DE
Die Form der Klinke kann in zweckmäßiger Weise als Winkelhebel gewählt werden, der um einen Drehpunkt beweglich
ist. Einen besseren mechanischen Eingriff an dem Abreißschaltstift erreicht man, wenn die Klinke zangenartig
ausgebildet ist.
Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Fig. 1 bis 6 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figuren zeigen jeweils,
; 10 schematisch dargestellt, einen Längsschnitt durch einen
Trennschalter. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 4 ein und
ι denselben Trennschalter in verschiedenen Stellungen,
d. h. Fig. 1 zeigt die Ausschaltstellung, die Fig. 2 zeigt die Einschaltstellung und die Fig. 3 und k zeigen
verschieden gewählte Stellungen für die Freigabe des Abreißschaltstiftes. In der Fig. 5 und in der Fig. 6
sind jeweils konstruktiv abweichend gestaltete Ausführungsbeispiele dargestellt.
Der Trennschalter 1 liegt in einem rohrförmigen, metallischen, geerdeten Gehäuse 2, das an den Stirnseiten
durch konisch ausgebildete Durchführungsisolatoren 3 abgeschlossen ist, die den mittig angeordneten rohrförmigen
Leiter k tragen. Das Gehäuse 2 ist mit unter Überdruck stehenden SFggefüllt.
Um das elektrische Feld zwischen dem geerdeten Gehäuse und den hohlen Schaltstücken 5, 6 zu vergleichmäßigen,
sind sowohl das bewegliche Schaltstück 5 als auch das stehende Schaltstück 6 von abschirmenden Feldelektroden
umgeben. Auch der Antrieb 8 für das bewegliche Schaltstück 5 ist im Innern der Feldelektrode 7 angeordnet.
Im Innern des beweglichen Schaltstückes 5 liegt ein Abreißschaltstift 9>
der endseitig mit einer durch
eine Abdrehung auf kleineren Durchmesser gebildeten Aussparung 10 versehen ist. Der Abreißschaltstift 9
- Sir - VPA 81 P 3722 DE
wird durch eine Feder 11 in seiner Ruhelage gehalten.
In dieser ist er völlig von dem beweglichen Schaltstück umgeben und steht nicht aus diesem hervor. Im Innern
der gegenüberliegenden Feldelektrode 7 mit dem stehenden Schaltstück 6 ist ein Zylinder 12 vorgesehen, in
dem ein Kolben 13 gleitet. Dieser Kolben 13 trägt, drehbar mit dem Lager 14 angeordnet, die aus einem Winkelhebel
bestehende Klinke 15, die in einen Haken 16 ausläuft.
Die Klinke 15 wird ebenfalls von einer Feder so in ihrer Ruhlage gehalten, daß sie, in Ausschaltstellung,
nicht über das stehende Schaltstück 6 hinausragt. Weiterhin ist zwischen dem Kolben 13 und der Klinke
noch eine Rückholfeder 18 vorgesehen, welche die Klinke nach einer Drehung wieder in die Ruhelage zurückzieht.
Der kurze Hebelansatz 19 benachbart zum Lager 14 ragt durch einen Schlitz im Zylinder 12 hindurch. In seinem
möglichen Hubweg ist ein ein- und feststellbarer Anschlag 20 vorhanden, der über den Hebelansatz 19 eine
Drehbewegung der Klinke 15 auslöst.
Fig. 1 zeigt die Ausschaltstellung des Trennschalters 1, in der sich der Abreißschaltstift 9 mit dem beweglichen
Schaltstück 5 und auch die Klinke 15 in Ruhestellung befinden. In Fig.2 ist dagegen die Einschaltstellung
des Trennschalters 1 dargestellt. In dieser Einschaltstellung steht das bewegliche Schaltstück 5 in Eingriff
mit dem stehenden Schaltstück 6. Die Klinke 15 befindet sich noch in Endstellung, sie ragt aber in das hohle
bewegliche Schaltstück 5 hinein und greift mit ihrem Haken 16 in die Aussparung 10 des Abreißschaltstiftes
ein, so daß zusätzlich zur Hauptstrombahn vom Leiter über das bewegliche Schaltstück 5, das stehende Schaltstück
6, der Feldelektrode 7 zum Leiter 4 eine Hilfsstrombahn
über den Abreißschaltstift 9 und die Klinke geschaffen ist.
- Jg - VPA 81 P 3722 DE ' j Beim Ausschalten des Trennschalters 1 (siehe Fig. 3
j oder A) bewegt der langsam schaltende Antrieb 8 zunächst
das hohle bewegliche Schaltstück 5 soweit zurück, daß
\ seine Verbindung zum stehenden Schaltstück 6 unterbrochen
j 5 wird und eine genügend große Trennstrecke entsteht,
! während der Abreißschaltstift 9 in Eingriff mit der
Klinke 15 bleibt, so daß jetzt ein eventuell vorhandener
Strom allein über die Hilfsstrombahn fließt. Durch die
Ausschaltbewegung spannt sich die Feder 11, die den
ι IQ Abreißschaltstift 9 belastet, ebenso wie die Feder 17
der Klinke 15, da die Klinke 15 vom Abreißschaltstift 9 solange mitgenommen wird, bis ihr Hebelansatz 19 gegen'
den Anschlag 20 stößt. Dieser bewirkt eine Drehbewegung der Klinke 15f wodurch der Haken 16 aus der Aussparung
10 im Abreißschaltstift 9 heraustritt und diese freigibt. Durch die gespannten Federn 11 und 17 bewegen sich die
Klinke 15 und der Abreißschaltstift 9 mit der mehrfachen
Geschwindigkeit des beweglichen Schaltstückes 5 auseinander, so daß ein eventuell zwischen der Klinke 15
unc* ^em Abreißschaltstift 9 gezündeter Lichtbogen schnell
gelöscht wird.
Der Zeitpunkt der Freigabe des Abreißschaltstiftes 9 durch die Klinke 15 kann durch Einstellung des Anschlages
20 ganz genau bestimmt werden. Bei der in Fig. 3 gezeigten Stellung des Anschlages 20 befindet sich die
Klinke 15 im Augenblick der Freigabe noch innerhalb ■ der Feldelektrode 7. Dagegen ist die Klinke 15 bei der
in Fig. 4 gezeigten Stellung des Anschlages 20 von dem Abreißschaltstift 9 bereits in die freie Trennstrecke
gezogen und gibt erst dort den Abreißschaltstift 9 frei. Die Rückholfeder 18 führt die Klinke 15 nach ihrer Drehung
wieder in die Ruhestellung zurück.
Fig. 5 zeigt ein leicht abgeändertes Ausführungsbeispiel des Trennschalters 1, für gleiche Teile sind die
gleichen Bezugszahlen behalten. Hier ist der Abreiß-
- y - VPA 81 P 3722 DE
schaltstift 9 mit seiner Feder 11 im Zylinder 12 in der
Feldelektrode 7 des stehenden Schaltstückes 6 angeordnet. Die Klinke 15 ist dagegen zusammen mit der Rückholfeder
18 im Innern des beweglichen Schaltstückes 5 fest, jedoch über das Lager 14 drehbar, angeordnet. Auch hier ragt der
Winkelansatz 19 durch einen Schlitz im hohlen beweglichen Schaltstück 5 hinaus, so daß er bei der Ausschaltbewegung
gegen einen Anschlag 20 innerhalb der Feldelektrode 7 laufen und somit die Drehbewegung zur Freigabe des Abreißschaltstiftes
9 auslösen kann.
Fig. 6 zeigt wiederum die Klinke 15 innerhalb der das stehende Schaltstück umgebenden Feldelektrode J. Sie ist auf dem
im Zylinder 12 gleitenden Kolben 13 über das Lager 14 dreh-
-c bar angeordnet. Die Klinke 15 ist mit zwei Zangenarmen 21,
22 versehen, zwischen denen die Rückholfeder 18 liegt. Sie ist außerdem durch die Feder 17 belastet. Beim Anschalten
des Trennschalters 1 greifen die beiden Zangenarme 21, 22 von beiden Seiten in die Aussparung 10 des Abreißschalt-
2Q Stiftes 9. Dadurch ist die mechanische Verbindung zwischen
dem Abreißschaltstift 9 und, der Klinke 15 verbessert. Auch hier läuft jeder Zangenarm 21, 22 zu einem Hebelansatz 23,
24 aus, der jeweils gegen einen Anschlag 20 läuft, wenn die Freigabe des Abreißscha,ltstiftes 9 ausgelöst werden
soll.
5 Ansprüche
6 Figuren
Claims (3)
- PatentansprücheVPA 81 P 3722 DETrennschalter für Hochspannungsanlagen mit einem metallischem, geerdeten und mit isolierendem Medium hoher Durchschlagsfestigkeit gefülltem Gehäuse und mit hohlen Schaltstücken, von denen eines einen feder'belasteten Abreißschaltstift enthält, der bei Beginn der Ausschaltbewegung des'Schaltstückes gegenüber diesem, im Kontakt zum anderen Schaltstück, zurückbleibt, d a durch gekennzeichnet, daß die beiden hohlen Schaltstücke (5,6) von Feldelektroden (7) umgeben sind, daß der Abreißschaltstift (9) endseitig mit einer Aussparung (10) versehen ist, in welche eine im anderen Schaltstück (5,6) befindliche drehbar gelagerte Klinke (15) bei der Einschaltstellung eingreift, daß die Klinke (15) mechanisch gesteuert den Abreißschaltstift (9) bei einer bestimmten Stellung des beweglichen Schaltstückes (5) freigibt und daß die Feder (11) den Abreißschaltstift (9) mit einer gegenüber der Bewegung des beweglichen Schaltstückes (5) größeren Geschwindigkeit in das hohle Schaltstück (5) zurückführt.
- 2. Trennschalter nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß die Klinke (15) auf einem Kolben (13) angeordnet ist, der in einen Zylinder (12) innerhalb der Feldelektrode (7) gleitet und durch eine Feder (17) in seine Endlage gedrückt ist, in der die Klinke (15) im Innern der Feldelektrode (7) liegt.
- 3. Trennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein ein- und feststellbarer Anschlag (20) im Innern der Feldelektrode (7) die Klinke (15) zur Freigabe des Abreißschaltstiftes (9) bewegt.• · η «PatentansprücheVPA 81 P 3722 DETrennschalter für Hochspannungsanlagen rait einem metallischem, geerdeten und mit isolierendem Medium 5 hoher Durchschlagsfestigkeit gefülltem Gehäuse und mit j hohlen Schaltstücken, von denen eines einen feder'be-! lasteten Abreißschaltstift enthält, der bei Beginn derAusschaltbewegung des'Schaltstückes gegenüber diesem, im Kontakt zum anderen Schaltstück, zurückbleibt, d a durch gekennzeichnet, daß die bei-■j den hohlen Schaltstücke (5,6) von Feldelektroden (7)umgeben sind, daß der Abreißschaltstift (9) endseitig! mit einer Aussparung (10) versehen ist, in welche eine'j im anderen Schaltstück (5,6) befindliche drehbar gelagertej 15 Klinke (15) bei der Einschaltstellung eingreift, daß die Klinke (15) mechanisch gesteuert den Abreißschaltstift (9) bei einer bestimmten Stellung des beweglichen Schaltstückes (5) freigibt und daß die Feder (11) den Abreißschaltstift (9) mit einer gegenüber der Bewegung des beweglichen Schaltstückes (5) größeren Geschwindigkeit in das hohle Schaltstück (5) zurückführt.2. 'Trennschalter nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß die Klinke (15) auf einem Kolben (13) angeordnet ist, der in einen Zylinder (12) innerhalb der Feldelektrode (7) gleitet und durch eine Feder (17) in seine Endlage gedrückt ist, in der die Klinke (15) im Innern der Feldelektrode (7) liegt.3. Trennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ; · gekennzeichnet, daß ein ein- und feststellbarer Anschlag (20) im Innern der Feldelektrode (7) die Klinke (15) zur Freigabe des Abreißschaltstiftes (9) bewegt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |