DE2711166A1

DE2711166A1 - Erdungsschalter fuer eine gekapselte hochspannungs-schalteinrichtung

Info

Publication number: DE2711166A1
Application number: DE19772711166
Authority: DE
Inventors: Marcel Dubois; Georges Henry
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1976-03-15
Filing date: 1977-03-15
Publication date: 1977-09-29
Also published as: CH600532A5; JPS611852B2; GB1544333A; JPS52111672A; FR2344987B1; NL7702675A; FR2344987A1; IT1073458B; DE2711166C2

Description

Merlin Gerin, 38 Grenoble (Frankreich) Erdungsschalter für eine gekapselte Hochspannungs- Schal teinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Erdungsschalter für eine gekapselte Hochspannungs-Schalteinrichtung mit einem mit Isolierflüssigkeit gefüllten Gehäuse, bestehend aus einem Paar Kontakte, von denen einer elektrisch mit der Erde und der andere mit einem Leiter der Schalteinrichtung verbunden ist, um bei Schließstellung der Kontakte den Leiter zu erden, ferner aus einer Betätigungseinrichtung zum Bewegen der Kontakte in bezug zueinander, um die Kontakte selektiv in Schließ- bzw. Offen-Stellung zu verbringen, wobei die Kontakte in Offen-Stellung einen den Dielektrizitäts-Erfordernissen entsprechenden Abstand aufweisen, schließlich aus einem Paar jeweils den Kontakten zugeordneten und dem elektrischen Feld entsprechenden Trenn-Blenden.

Erdungsschalter sind im allgemeinen für ein Schalten unter

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4.

Null-Last entworfen; sie müssen dennoch geeignet sein,

Im Falle von Fehlschaltungen unter der Nennspannung der Anlage geschaltet zu werden, ohne daß nennenswerter Schaden entsteht. Die Länge des Lichtbogens, der beim Einschalten unter Spannung entsteht, wächst mit der Höhe der Spannung sehr rasch. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Kontakte 1st begrenzt und die Einwirkdauer des Lichtbogens auf die Kontakte des Trennschalters von Wichtigkeit. Bei Rohrkontakten und einer Spannung von über 150 kV ist dies sehr wichtig. Der Kontakt-Abbrand infolge von Lichtbögen kann bei großen Kurzschluß-Strömen unzuträglich sein. Die festen Kontaktkammer-Blenden der vorerwähnten Trennschalter ermöglichen zwar eine Trennung der elektrischen Felder um die festen bzw. beweglichen Kontakte, aber sie gestatten keine spürbare Verringerung des Durchschlagabstandes beim Schließen des Schalters unter Spannung.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeiden der beim Stand der Technik zu beobachtenden Nachteile einen Hochspann ungs-Erdungsschalter großer Leistung zu schaffen, bei dem u.a. der Durchschlags-Abstand verringert ist.

Die Lösung ist bei einem Erdungsschalter der eingangs beschriebenen Art dadurch gegeben, daß eine einem beweglichen Kontakt des Kontakt-Paares zugeordnete Blende

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in Richtung einer anderen Blende bewegbar und so gesteuert ist, daß während eines Schließvorganges der Kontakte spätestens nach Erreichen einer Zwischenstellung des zugehörigen beweglichen Kontaktes diese Blende in eine der anderen Blende angenäherte Zwischenstellung gelangt ist.

Bei der Zwischenstellung ist die Größe des Zwischenraumes zwischen der beweglichen und der dem festen Kontakt zugeordneten festen Blende so gewählt, daß die Blende die Rolle eines dielektrischen Reflektors zum Verzögern des Zündzeitpunktes des Lichtbogens spielt, der während der Bewegung des beweglichen Kontaktes aus der Zwischenstellung heraus bis zum Schließen der Kontakte entsteht.

Bei geringer Weite des Zwischenraumes findet der Überschlag zwischen den Blenden statt, die somit wie Abbrennkontakte wirken und dadurch einen Abbrand der eigentlichen Kontakte des Erdungsschalters verhindern; diese schließen sich ohne Lichtbogen.

Die in Kalottenform ausgebildete bewegliche Blende kann mit elastischen Mitteln ausgestattet sein, die mit Reibschluß auf dem freien Ende des beweglichen Kontaktes sitzen, Mit der beweglichen Blende verbundene Führungsteile weisen vorteilhafterweise einstellbare Anschläge auf. Durch

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• i-

deren Einstellung läßt sich die erwähnte Zwischenstellung sowie die Größe des Abstandes zwischen den beiden Blenden bestimmen.

Weitere erzielte Vorteile sowie Merkmale des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles sowie der schematischen Zeichnung hervor, die in Ansicht (im Schnitt) den Erdungsschalter mit geöffneten Kontakten zeigt; die Verhältnisse bei geschlossenen Kontakten sind gestrichelt dargestellt.

Der mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehene Erdungsschalter für eine gekapselte Hochspannungs-Schalteinrichtung hat ein mit Schwefelhexafluorid SFg gefülltes Gehäuse 12. In diesem befindet sich ein zapfenförmiger beweglicher Kontakt 14, der in Schließstellung mit einem festen Kontakt 16 in Berührung steht. Dieser befindet sich am Ende 17 einer Sammelschiene 18, die wiederum von einem scheibenförmigen Isolator 20 in der Achse XX* des Gehäuses 12 gehalten ist. Eine Betätigungseinrichtung 22 zum zapfenförmigen beweglichen Kontakt 14 weist einen drehbar an einer festen Achse 26 angebrachten Hebel 24 auf und kann den Kontakt 14 in einer quer zur Achse XX¹ liegenden Richtung soweit verschieben, bis die Berührung mit dem mit Schließ-Klemmen 28 versehenen festen Kon-

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takt 16 erfolgt. Eine Ruckstell-Feder 30 zieht den beweglichen Kontakt 16 in die Offen-Stellung, in welcher er völlig in eine tiefgezogene Kapsel 32 zurückgezogen ist. Diese Kapsel ist mittels einem Flansch 34 am Gehäuse 12 befestigt sowie über ein Kabel 36 geerdet. Das Ende 17 der Sammelschiene 18 sowie der feste Kontakt 16 des Erdungsschalters 10 sind von einer metallischen festen Blende 38 umgeben, die eine optimale Verteilung der elektrischen Spannung in der Isolierflüssigkeit bewirkt. Der zapfenförmige bewegliche Kontakt durchdringt eine nahe der Mitte des Flansches 34 befindliche Führungs-Bohrung 40/ wobei Schleif-Kontakte 42 den beweglichen Kontakt elektrisch mit dem Flansch 34 sowie der Erde verbinden.

Eine Blende 44 in Form einer Kalotte (insbesondere Aluminium, inoxydabler Stahl oder auch Kunstharz mit einem Anstrich bzw. Überzug aus leitendem Material) ist koaxial zu dem zapfenförmigen beweglichen Kontakt angeordnet und kann um einen Abstand d axial verschoben werden. Der Abstand d ist durch einstellbare Anschläge 46, 48 bestimmt, die sich auf Führungsstangen 50,52 befinden, welche eine formschlüssige Verbindung mit der Blende haben und gleitbar in Bohrungen 54,56 im Flansch 34 geführt werden. Die Blende 44 weist auch eine Muffe 58 auf, die nachgiebig den Zapfen des beweglichen Kontaktes 14 umfaßt und dadurch eine reibschlüssige Verbindung zwischen

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• modern beweglichen Kontakt 14 und der Blende 44 herstellt.

Der Erdungsschalter wirkt folgendermaßen: In geöffneter Stellung (in der Zeichnung voll ausgezogen) befinden sich die Blende 44 sowie der zapfenförmige bewegliche Kontakt 14 in zurückgezogener Lage.

Beim Schließen des Erdungsschalters erfolgt eine Bewegung in Richtung des Pfeiles f. Im ersten Bewegungsabschnitt nimmt der Kontakt 14 durch Reibschluß die Blende 44 um die durch die Anschläge 46,48 bestimmte Entfernung d mit. In dieser Zwischenstellung ist jeglicher dielektrischer Überschlag ausgeschlossen, weder bei der beweglichen Blende 44 in bezug auf das Erdpotential noch bei der festen Blende unter der Voraussetzung "Nennspannung" oder auch nicht zwischen den offenen Kontakten 14,16. Bei einer weiteren Vorwärtsbewegung des Kontaktes 14 bleibt die Blende 44 stehen. Ein Lichtbogen zündet zwischen den Kontakten 14,16 und bleibt stehen, bis die Kontakte geschlossen sind. Die Blende 44 dient als dielektrischer Abweiser und verzögert das Zünden eines Lichtbogens analog dem bekannten Erdschluß mittels fester Blenden. Die Brenndauer eines Lichtbogens ist hierdurch verkürzt.

Durch Vergrößern des Abstandes d mittels der einzustellen-

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• 44*

den Anschläge 46,48 kann die Blende 44 auf einen geringen Abstand von der dem festen Kontakt 16 zugeordneten Blende 38 eingeregelt werden. Der Lichtbogen springt somit zunächst zwischen den Blenden 44,38 über, um infolge der weiteren Bewegung des Kontaktes 14 kurzgeschlossen zu werden. Die Blende 44 spielt somit eine Doppel-Rolle. Zum einen verringert sie dielektrisch die Brenndauer des Lichtbogens. Zum anderen wirkt sie lichtbogenlöschend. Hierdurch wird der Gebrauch von refraktorischem Material auf dem beweglichen Kontakt 14 sowie den SchIießklammern 28 vermieden oder wenigstens verringert. In letzterem Falle kann es vorteilhaft sein, Mittel vorzusehen, die einem Stehenbleiben des Lichtbogens auf der Blende 44 entgegenwirken. Beispielsweise kann ein gestrichelt dargestellter Dauermagnet 60 vorgesehen sein, der ein Drehen des Fußpunktes des Lichtbogens bewirkt.

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Leerseite

Claims

Mein fei eilen bitte angWeP

TERGAU & POHL _B/45 (77159)

PATENTANWÄLTE

Nürnberg, den

Merlin Gerin, 38 Grenoble (Frankreich)

Patentansprüche

, 1. Erdungsschalter für eine gekapselte Hochspannungs-Schal te in richtung mit einem mit Isolierflüssigkeit gefüllten Gehäuse, bestehend aus einem Paar Kontakte, von denen einer elektrisch mit der Erde und der andere mit einem Leiter der Schalteinrichtung verbunden ist, um bei Schließstellung der Kontakte den Leiter zu erden, ferner aus einer Betätigungseinrichtung zum Bewegen der Kontakte in bezug zueinander, um die Kontakte selektiv in Schließbzw. Offen-Stellung zu verbringen, wobei die Kontakte in Offen-Stellung einen den Dielektrizitäts-Erfordemissen entsprechenden Abstand aufweisen, schließlich aus einem Paar jeweils den Kontakten zugeordneten und dem elektrischen Feld entsprechenden Trenn-Blenden, dadurch gekennzeichnet , daß eine einem beweglichen Kontakt (14) des Kontakt-Paares (14,16) zugeordnete Blende (44) in Richtung einer anderen Blende (38) bewegbar und so gesteuert ist, daß während eines Schließvorganges der Kontakte (14,

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Hefnersplatz 3 Telefon (0911) Telex Telegramm« Bayer. Vereinsbank Stadtsp; rkasse Postscheckkonto

Nürnberg 11 20 40 81-(O 06/22 327 Patwetzel" Nbg 6 311 69¹S Mdq I E2S 354 Nürnberg 111 51 -

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16) spätestens nach Erreichen einer Zwischenstellung des zugehörigen beweglichen Kontaktes (14) diese Blende (44) in eine der anderen Blende (38) angenäherte Zwischenstellung gelangt ist.
2. Erdungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischenstellung der beweglichen Blende (44) der Abstand der beiden Blenden (38,44) größer ist als der dem Durchschlags-Abstand bei Nennspannung der Schalteinrichtung entsprechende Abstand, so daß im Falle des Schließens des Erdungsschalters unter Spannung nach einem Bewegen des beweglichen Kontaktes (14) in Richtung des anderen Kontaktes (16) über genannte Zwischenstellung hinaus ein Überschlag zwischen den Kontakten (14,16) auftritt.
3. Erdungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischenstellung der beweglichen Blende (44) der Abstand der beiden Blenden (38,44) kleiner ist als der dem Durchschlags-Abstand bei Nennspannung der Schalteinrichtung entsprechende Abstand, so daß im Falle des Schließens des Erdungsschalters unter Spannung ein Überschlag zwischen den Blenden (38,44) auftritt, welche die Rolle von Abbrennkontakten derart übernehmen, daß ein lichtbogenfreies Schließen der Kontakte (14,16) möglich ist.

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4. Erdungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß während einer ersten der Verschiebung der Blende (44) sowie des Kontaktes (14) in die Zwischenstellung entsprechenden Phase des Schließvorganges die bewegliche Blende (44) und der zugehörige bewegliche Kontakt (14) mechanisch miteinander gekoppelt sind und daß in einer zweiten Phase die Blende (44) in der Zwischenstellung festgehalten ist, hingegen der Kontakt (14) seine Schließbewegung fortsetzt.
5. Erdungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß während der ersten Bewegungs-Phase die bewegliche Blende (44) mit dem zugehörigen beweglichen Kontakt (14) durch eine Verriegelungs-Einrichtung gekoppelt und daß die Verriegelung gelöst ist, sobald die bewegliche Blende (44) die Zwischenstellung erreicht hat.
6. Erdungsschalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Blende während der ersten Bewegungs-Phase über Reibschluß mit dem beweglichen Kontakt (14) gekoppelt, daß in der Zwischenstellung je ein Begrenzungs-Anschlag (46,48) in Aktion tritt und daß dem Kontakt (14) die Fortsetzung der Bewegung durch die Reibungs-Verbindung (58) ermöglicht ist.
7. Erdungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich-

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net, daß die bewegliche Blende (44) in Form einer Kalotte mit einer dem beweglichen Kontakt (14) Durchlaß entsprechend der Mittellinie der Kalotte gewährenden Mittelöffnung ausgebildet und daß diese Mittel-Öffnung mit der den Reibschluß zwischen dem beweglichen Kontakt (14) und der beweglichen Blende (44) bewirkenden Reibungs-Verbindung (58) ausgestattet ist.

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