DE630247C

DE630247C - Switch disconnectors

Info

Publication number: DE630247C
Application number: DE1930630247D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Kesselring
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1930-12-23
Filing date: 1930-12-23
Publication date: 1936-05-23
Also published as: FR728066A

Description

Es sind reine Trennschalter und reine Leistungsschalter bekannt.There are pure disconnectors and pure circuit breakers known.

Die reinen Trennschalter haben die Aufgabe, die Verbraucher vom Hochspannungsnetz zu isolieren, indem sie eine sichtbare Trennstrecke von entsprechender Länge schaffen, die den einschlägigen Vorschriften entsprechen muß, um die erforderliche Sicherheit für die Bedienung des spannungslosThe pure disconnectors have the task of removing consumers from the high-voltage network to isolate by creating a visible isolating distance of appropriate length create that must comply with the relevant regulations in order to provide the necessary security for operating the de-energized

ίο gemachten Anlagenteils zu gewährleisten. Mit reinen Trennschaltern können nur sehr kleine Leistungen unterbrochen werden, weshalb das Anwendungsgebiet von Trennschaltern für sich allein ohne zusätzliche Leistungs-Schalter nur auf sehr kleine Anlagen beschränkt ist, z. B. kleinste Transformatoren, bei denen keine gefährlichen Abschaltleistungen an dem Trennschalter auftreten können.ίο to ensure that the part of the system has been made. With Pure disconnectors can only interrupt very small powers, which is why the area of application of disconnectors on their own without additional power switches is limited to very small systems, e.g. B. the smallest transformers that do not have dangerous breaking capacities can occur at the circuit breaker.

Die bekannten reinen Leistungsschalter haben nicht die Aufgabe, nebst der sicheren Beherrschung der Unterbrechungsleistung auch eine den Vorschriften entsprechende Isolation des abgeschalteten Anlagenteiles von der Hochspannungsleitung vorzunehmen, zumal diese' Aufgabe bei den gebräuchlichen Hochleistungsschaltern, d. i. den Ölschaltern, mit der Aufgabe einer einwandfreien Leistungsunterbrechung nicht zu vereinbaren ist.The well-known pure circuit breakers do not have the task, in addition to the safe ones Control of the interruption service also corresponds to the regulations To isolate the shutdown part of the system from the high-voltage line, especially this' task with the common high-performance switches, d. i. the oil switches, is not compatible with the task of a faultless service interruption.

Die bekannten reinen Leistungsschalter sind im wesentlichen für die Kurzschlußabschaltung berechnet.The known pure circuit breakers are essentially for short-circuit shutdown calculated.

Eine dritte Art von Schaltern, die in Hochspannungsnetzen Verwendung finden, sind die sogenannten Lasttrennschalter. Darunter versteht man einen Trennschalter, der einen gegenüber dem reinen Trennschalter erweiterten Bereich der Leistungsein- und -abschaltung hat. Für derartige Lasttrennschalter besteht 'ein reges 'Bedürfnis im Falle von ^o mittleren, an Hochleistung'snetze angeschlossenen Verbrauchern, deren Leistung noch zu klein ist, um die Anwendung eines Hochleistungsscnalters und zweier Trennschalter wirtschaftlich zu rechtfertigen, die aber schon zu groß sind, um bei der alleinigen Anwendung eines reinen Trennschalters die erforderliche Betriebssicherheit zu gewährleisten. Ferner besteht das Bedürfnis nach solchen Lasttrennschaltern in verzweigten Stromkreisen, in Ringleitungen, insbesondere für das Auftrennen von Ringkabeln, wo Ströme , von mehreren 100 A unterbrochen werden.A third type of switch used in high voltage networks The so-called switch disconnectors are used. This is a circuit breaker that has a Compared to the pure disconnector, the range for switching power on and off is expanded Has. There is 'a great' need for such switch-disconnectors in the case of ^ o medium-sized consumers connected to high-performance networks, whose performance is still increasing small is the application of a heavy duty switch and two disconnectors economically justifiable, but which are already too large to be used on their own a pure disconnector to ensure the required operational safety. Furthermore, there is a need for such switch disconnectors in branched circuits, in ring lines, especially for cutting ring cables where currents, interrupted by several 100 A.

Es sind verschiedene Lasttrennschalter bekanntgeworden. So wurde z. B. vorgeschlagen, einen Trennschalter mit einer zusätzlichen Druckluftbeblasung auszurüsten. Hörnerschalter wurden durch Hinzufügen von Öltöpfchen zu sogenannten Halbölschaltera ausgestaltet, die einen Strom von einigen Ampere unterbrechen konnten. Man hat .auch die sogenannten Öltrennschalter bis Spannungen zu etwa 6 kV verwendet, welche jedoch den Nachteil haben, daß sie keine sichtbare Trenn-Various switch disconnectors have become known. So was z. B. suggested to equip a circuit breaker with an additional compressed air blower. Horn switch were designed by adding oil pots to so-called semi-oil switches, that could interrupt a current of a few amps. You also have them so-called oil circuit breakers are used up to voltages of about 6 kV, which however have the Have the disadvantage that they have no visible separating

*) Von dem Patent sucher ist als der Erfinder an ge geh en worden:*) The patent seeker addressed the following as the inventor:

Dr.-Ing. Frits Kesselring in Berlin-Hermsdorf.Dr.-Ing. Frits Kesselring in Berlin-Hermsdorf.

strecke besitzen, weshalb der öltrennschalter noch mit zwei gewöhnlichen Trennschaltern ausgerüstet-werden mußte:'route, which is why the oil circuit breaker still had to be equipped with two ordinary disconnectors: '

Nach der-Erfindung-wird ein Lasttrenn.f schalter von bisher nicht erreichter VollkoäiS menheit dadurch geschaffen, daß er als I ,. pansionsschalter mit halbleitender Flüssigkeit ausgebildet ist.According to the invention, a load disconnection f switch of unprecedented full cohesion created by being named I,. expansion switch is formed with semiconducting liquid.

Der Vorzug des Lasttrennschalters nach der Erfindung gegenüber einem unter öl unterbrechenden Lasttrennschalter besteht darin, daß keine brennbaren Gase und Dämpfe entstehen. Die Leistungen,- die mit dem Lasttrennschalter nach der Erfindung unterbrochen werden können, sind wesentlich größere, da mittlere Ströme von einigen hundert Ampere unter Anwendung von wenig leitender Flüssigkeit sicher unterbrochen werden können. Die Schaffung einer sichtbaren Trennstreeke ist infolge der sehr geringen Abmessung der zusätzlichen Vorrichtung für die Leistungsschaltung durch ein ■ und dasselbe Schaltglied möglich. Eine Explosions- und Brandgefahr tritt auch dann nicht auf, wenn zufälligerweise eine über die Leistungsfähigkeit des Lasttrennschalters hinausgehende Leistung abgeschaltet wird und dadurch ein Stehlichtbogen entsteht. Der Anwendungsbereich dieses Lasttrennschalters ist daher wesentlich erweitert. Ein weiterer wesentlicher Vorzug besteht darin, daß der Lasttrennschalter nach der Erfindung ein absolut stoßfreies Ein- und Ausschalten ermöglicht. Dies wird durch die dämpfende Widerstandswirküng der halbleitenden Schaltflüssigkeit erzielt. · Beim Einschalten wird der sogenannte Rush-Strom gedämpft, was für die Bemessung der ganzen übrigen Anlage, insbesondere der Sicherungen, von Vorteil ist. Dabei ist der Lasttrennschalter nach der Erfindung von äußerst einfacher -Bauweise, da die halbieitende Schaltflüssigkeit in einer kleinen Schaltkammer, die den unteren festen Schaltkontakt enthält, untergebracht ist und keinerlei verwickeitere Konstruktionen für ■die Erzeugung des Löschmittels benötigt werden, wie z. B. bei Druckluftbeblasung.The advantage of the switch disconnector according to the invention over one under oil interrupting switch disconnector consists in the fact that no flammable gases and Vapors are generated. The services - those with the switch disconnector according to the invention can be interrupted, are much larger, since average currents of a few hundred Ampere safely interrupted with the use of less conductive liquid can be. The creation of a visible dividing line is due to the very small Dimension of the additional device for the power circuit by a ■ and the same switching element possible. Even then, there is a risk of explosion and fire not on if by any chance one of the capacity of the switch-disconnector is exceeded outgoing power is switched off and this creates a standing arc. Of the The scope of application of this switch-disconnector is therefore significantly expanded. Another The main advantage is that the Switch-disconnector according to the invention enables an absolutely shock-free switching on and off. This is due to the damping resistance effect of the semiconducting switching fluid achieved. · When switching on, the so-called rush current is dampened, what for the dimensioning of the entire rest of the system, especially the fuses, is an advantage is. The switch disconnector according to the invention is of extremely simple construction, because the semi-conductive switching fluid is in a small switching chamber that fixes the lower one Switch contact contains, is housed and no complex constructions for ■ the generation of the extinguishing agent is required, such as B. with compressed air blowing.

Um ein unzulässig starkes Verdampfen der halbleitenden Schaltflüssigkeit durch die Stromleitung der Flüssigkeit bei dem lichtbogenfreien Ein- und Ausschälten zu vermeiden, wird zweckmäßig der Gestängehebel des Trennschalters, an welchem die Antriebskraft angreift, über eine Feder mit dem das Schaltglied bewegenden Schalthebel verbunden. Zweckmäßigerweise kann der Lasttrennschalter als Schubtrennschalter ausgebildet ■ sein, wobei das eine Ende des -Schubgliedes ■ als Schaltstift ausgebildet ist und sein Gegenschaltstück in einer mit Flüssigkeit gefüllten Schaltkammer hat.In order to prevent excessive evaporation of the semiconducting switching liquid through the To avoid conduction of the liquid during arc-free switching on and off, it is advisable to use the linkage lever of the disconnector on which the drive force is applied engages, connected via a spring to the shift lever moving the shift member. The switch disconnector can expediently be designed as a sliding disconnector, with one end of the sliding element is designed as a switching pin and its counter-contact piece in a liquid-filled Switch chamber has.

Eine derartige Ausführung ist in der Abbildung beispielsweise dargestellt. ^ v-.11 und 12 sind auf einem Sockel 10 auf-0f> aute Isolatoren, 13 ist das Schubschalt_s.. . welches in der Kappe' 14 gleiten kann. 1- dem Isolator 12 ist die Schaltkammer 15 ■■'Befestigt. Darin ist ein feststehendes Gegenschaltstück 16 für das stiftartige Ende 25 des Trenngliedes 13 angeordnet. Die Schaltkammer 15 ist durch einen Deckel 17 aus Isoliermaterial abgeschlossen und bis zur Marke 26 mit Wasser gefüllt. In der Schaltkammer ist außerdem ein isolierender Zwischendeckel 18 mit enger Öffnung für den Schaltstift 25 zwecks Erzeugung einer Expansionswirkung eingebaut. Das Schaltglied 13 wird durch einen Schalthebel 19 bewegt, der das Schaltglied 13 über die beiden an ihm befestigten Rollen 20, 21 so mitnimmt, daß es geradegeführt bleibt. Der Hebel 19 ist bei 22 am Sockel gelagert und wird durch den Gestängehebel 23, an dem die Antriebskraft angreift, unter Spannung einer Feder 24 mitgenommen. Such a design is shown in the figure, for example. ^ v-.11 and 12 are on a socket 10 on-0f> aute insulators, 13 is the push switch _s ... which can slide in the cap '14. 1- the isolator 12 is the switching chamber 15 'attached. A stationary counter-contact 16 for the pin-like end 25 of the isolating member 13 is arranged therein. The switching chamber 15 is closed by a cover 17 made of insulating material and filled with water up to the mark 26. In addition, an insulating intermediate cover 18 with a narrow opening for the switching pin 25 is installed in the switching chamber in order to generate an expansion effect. The switching element 13 is moved by a switching lever 19, which drives the switching element 13 via the two rollers 20, 21 attached to it so that it remains guided. The lever 19 is mounted at 22 on the base and is carried along by the linkage lever 23, on which the driving force acts, under tension of a spring 24.

Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende:The function of the switch is as follows:

Wenn der Hebel 23 nach rechts gedreht wird, spannt sich zunächst die Feder 24, da das Ende des Schaltstiftes*.25 und das Gegenschaltstück 16 so ausgebildet sind, daß der Schaltstift unter Reibung darin festgehalten wird. Erst wenn die Feder 24 eine gewisse Spannung erlangt hat, erfolgt die Trennung des Kontaktes, und das Schaltglied 13 wird nun durch den Hebel 19 rasch nach oben bewegt. Wenn, nun· der Trennschalter unter einem mäßigen Strom getrennt wurde, dann wirkt das die Unterbrechungsstelle umgebende Wasser in der. Schaltkammer als Widerstandsflüssigkeit, d- h. es wird der Widerstand des -Wassers eingeschaltet, ohne daß sich ein Unterbrechungslichtbogen bilden kann. Wenn der Schaltstift den Wasserspiegel verläßt, ist der Widerstand schon so groß, daß sich ein Lichtbogen nicht mehr bilden kann. Wird jedoch ein großer Strom unterbrochen, dann zün'det beim Trennen der Schaltstücke ein Lichtbogen unter dem Wasser und bildet um die Unterbrechungsstelle Dampf, der in dem Augenblick, wo der Schaltstift 13 die Öffnung im Zwischendeckel 18 verläßt, plötzlich stark expandiert. Bei dieser Expansion, welche über den Stromnulldurchgang des Wechselstromes andauern muß, wird der Wechselstromlichtbogen beim Stromnulldurchgang rasch entionisiert und daher gelöscht.When the lever 23 is rotated to the right, the spring 24 is initially tensioned, there the end of the switching pin * .25 and the counter contact piece 16 are designed so that the Shift pin is held in it under friction. Only when the spring 24 has a certain Has reached voltage, the contact is separated and the switching element 13 is now moved rapidly upwards by lever 19. If so, now · the circuit breaker below a moderate current is disconnected, then that which surrounds the point of interruption acts Water in the. Switching chamber as a resistance fluid, i.e. it will be the Resistance of the water switched on without an interruption arc being formed can. When the switch pin leaves the water level, the resistance is so great that an arc can no longer form. However, if a large current is interrupted, then when the contact pieces are separated, an arc ignites under the Water and forms steam around the point of interruption, which at the moment when the Switching pin 13 leaves the opening in the intermediate cover 18, suddenly expanded strongly. at this expansion, which lasts over the current zero crossing of the alternating current must, the alternating current arc is rapidly deionized and therefore deleted.

Wenn das Schaltglied 13 bei der weiteren Aufwärtsbewegung den Wasserspiegel verlassen hat, schaltet es zwischen diesem und seiner Endsteilung, die in der Zeichnung ge-When the switching element 13 leaves the water level during the further upward movement it switches between this and its end division, which is shown in the drawing

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strichelt eingetragen ist, die Trennstrecke A ein. Der größte Teil dieser Trennstrecke, der oberhalb des Deckels 17 liegt, ist sichtbar.The isolating distance A is entered with a dashed line. Most of this separating distance, which is above the cover 17, is visible.

Claims

Patent claims:

i. Switch-disconnector, thus marked draws that the switch is designed as an expansion switch with semiconducting liquid is.

2. Switch disconnector according to claim 1, characterized in that it is designed as a push disconnector.
Äi ^ -S- switch disconnector according to claim 1, '. characterized in that the linkage lever, on which the drive force acts, is connected via a spring to the linkage part moving the switching element.

1 sheet of drawings