DE649874C - Elektrisches Hochspannungsschaltgeraet - Google Patents

Description

In elektrischen Hochspannungsverteilungsnetzen benötigt man an vielen Stellen Schaltgeräte, die zwar die volle Kurzschlußleistung an den betreffenden Stellen des Netzes anstandslos abschalten müssen, aber betriebsmäßig nur eine im Vergleich zu dieser Kurzschlußleistung sehr geringe Nennleistung zu schalten haben. Beispielsweise ist dies bei kleinen und mittleren Transformatorenstationen in Verteilungsnetzen der Fall.

Gegenstand der Erfindung ist ein solches Hochspannungsschaltgerät, - das für die Abschaltung hoher Kurzschlußleistungen ge-. eignet ist, dabei jedoch wesentlich weniger Raum und Kosten beansprucht als ein Hochleistungsschalter. Es sind schon raumsparende Anordnungen von Schaltern mit Sicherungen bekanntgeworden, beispielsweise die sogenannte Trennschaltersicherung, bei welchen die Sicherung die Abschaltung der Kurzschlußleistung, der Schalter dagegen die betriebsmäßige Schaltung übernimmt. Bei diesen bekannten Anordnungen ist es indessen von großem Nachteil, daß durch das Einschalten eines Anlageteils, insbesondere beim Einschalten leer laufender Transformatoren, hohe Stoßströme auftreten, welche die Sicherung derart stark beanspruchen können, daß diese beim Einschalten durchschmilzt und den eingeschalteten Netzteil wieder abtrennt.

Die Erfindung bezieht sich nun auf die besondere Ausbildung eines aus einem Trennschalter und mit diesem in Reihe liegender Sicherung bestehenden Hochspannungsschaltgerätes und besteht darin, daß der Trennschalter, dessen Trennstelle in halbleitender Schaltflüssigkeit liegt, nur für die Abschaltung von Strömen in der Größenordnung des· Nennstromes und durch Überlastung hervorgerufener Überströme bemessen und die Sieherung als im Bruchteil einer Halbwelle unterbrechende Hochleistungssicherung ausgebildet ist, die den gesamten Kurzschlußstrom oder kurzschlußähnliche Überströme beherrscht, welche ein Vielfaches des größten Abschaltstromes des Trennschalters betragen. Dieses Schaltgerät zeigt den Nachteil des Einschaltstromstoßes nicht, da dieser beim Einschalten durch die als Vorwiderstand wirkende leitende Schaltflüssigkeit gedämpftwird. Infolgedessen kann der Schmelzleiter der Sicherung bedeutend schwächer bemessen werden. Das bedeutet aber bei einer Hochleistungssicherung, die auf dem ansteigenden Stromast innerhalb einer Viertel-Wechselstromperiode unterbricht, eine Steigerung der nur von der Durcfischmelzgeschwindigkeit abhängigen Unterbrechungsleistung der Sicherung. Die Durchschmelzgeschwindigkeit nimmt nämlich bei abnehmender Schmelzleiterdicke, also ab-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Or.-Ing. Karl Ott in Berlin-Charlottenburg.

nehmender Wärmekapazität des Schmelzleiters, zu. Andererseits ist ein derartiges Schaltgerät für die betriebsmäßige Abschaltung von Strömen von iooo Ampere und mehr geeignet, so daß Transformatoren mittlerer Leistung ohne weiteres mit ihm geschaltet werden können. Dabei ist das Gerät einfach, raumsparend und daher auch sehr billig. Vorzugsweise wird als Schaltflüssigkeit Wasser ίο verwendet. Es kann auch vorteilhaft sein, die Schaltkammer als Expansionskammer auszubilden, das ist so, daß ein Lichtbogen nach dem sogenannten Expansionsprinzip gelöscht wird.

Man hat zwar vor Jahrzehnten einmal Schalter mit in einen wassergefüllten Topf eintauchendem Schaltstift verwendet, die mit offenen Streifensicherungen in Reihe geschaltet waren; damals handelte es sich jedoch um eine rein zufällige Zusammenstellung von früher gebräuchlichen, inzwischen jedoch außer Gebrauch gekommenen Geräten, welche die besondere Ausbildung und Bemessung nach der Erfindung nicht besaßen und mit denen die mit der Erfindung erzielte Wirkung schon deswegen nicht erreicht wurde, weil offene Streifensicherungen nicht im Bruchteil einer Halbwelle abschalten.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Auf einer Wandkonsole 10 sind für jede Phase des dreipoligen Schalters drei Stützisolatoren 11, 12, 13 befestigt. Der mittlere Isolator 12 trägt ein als Führung und Gleitkontakt ausgebildetes Kontaktglied 14. Der untere Isolator 13 trägt ein feststehendes Schaltstück 15, welches von einem Isolierrohr 16 umgeben ist, das die Schaltflüssigkeit 17, z. B. Wasser, enthält. An ,der Kappe des oberen Isolators 11 ist der Bügel 18 befestigt. An diesem und dem Kontaktglied 14 sind die Kontaktstücke 19, 20 für die Hochleistungssicherungspatrone 21 befestigt. An der Kappe des oberen Isolators 11 und des unteren Isolators 13 befinden sich die Stromanschlüsse ' 22 und 23.

24 ist das Schaltmesser des Trennschalters, welches als Schubglied ausgeführt und zwischen Stiften 25, 26 des Kontaktgliedes 14 geführt wird. Es^; ist an einem aus Isoliermaterial bestehenden Hebel 27 angelenkt und wird 1 durch diesen bewegt. Die Bewegung des Hebels 27 erfolgt von einer in der Grundplatte gelagerten gemeinsamen Antriebswelle 28 aus für alle drei Phasen gemeinsam.

Wenn der Schubtrennschalter durch Hinaufdrehen des Schalthebels 27 ausgeschaltet wird, erfolgt die Unterbrechung des Stromes in der Schaltflüssigkeit 17, die z. B. aus Wasser bestehen kann und in diesem Fall Ströme von 1000 Ampere und mehr lichtbogenfrei unterbricht. Im ausgeschalteten Zustand befindet sich das bewegliche Schaltglied in der gestrichelt eingezeichneten Lage, also hinter der Sicherung. Beim Einschalten erfolgt zunächst von der Berührung des Spiegels der leitenden Schaltflüssigkeit in der Schaltkammer 16 an bis zum Kontaktschluß zwischen 24 und 15 das Einschalten des Stromes über die als Vorwiderstand wirkende Schaltflüssigkeit, wodurch der Einschaltstromstoß gedämpft wird. Bei Auftreten eines Kurzschlusses unterbricht die Hochleistungssicherung 21 in bekannter Weise den Kurzschlußstrom im Bruchteil einer Halbwelle, so daß also ebenfalls eine unzulässige Belastung des Netzes durch einen Stromstoß vermieden ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrisches Hochspannungsschaltgerät zum Ein- und Ausschalten von Leitungen, bestehend aus einem Trennschalter und mit diesem in Reihe liegender Sicherung, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter, dessen Trennstelle in halbleitender Schaltflüssigkeit Hegt, nur für die Abschaltung von Strömen in der Größenordnung des Nennstromes und durch Überlastung hervorgerufener Überströme bemessen und die Sicherung als im Bruchteil einer Halbwelle unterbrechende Hochleistungssicherung ausgebildet ist, die den gesamten Kurzschlußstrom oder kurzschlußähnliche Überströme beherrscht, welche ein Vielfaches des größten Abschaltstromes des Trennschalters betragen.
2. 2. Elektrisches Hochspannungsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltflüssigkeit Wasser verwendet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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