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Die vorliegende Erfindung betrifft einen
Hochspannungstrennschalter mit in die Schließung
eingefügtem Widerstand.
Sie bezieht sich im speziellen auf einen
Hochspannungslasttrennschalter mit, in einer mit einem
dielektrischem Gas gefüllten Hülle, einem ersten
Bogenkontakt und einem zweiten Bogenkontakt, der in
entgegengesetzter Richtung aus einer Öffnungsposition in
eine Schließposition und umgekehrt beweglich ist, wobei der
erste Kontakt über einen Ring mit einer Röhre verbunden
ist, die in einem Bereich gleitet, der elektrisch mit einem
Stromanschluss verbunden ist.
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Derartige Anordnungen von Kontakten werden
herkömmlicherweise bei Lasttrennschaltern verwendet,
insbesondere bei Lasttrennschaltern mit metallischer Hülle,
d. h. abgeschirmt. Der Ring ist somit ein Leiter, um den
Durchtritt von Strom von dem ersten Kontakt zu dem
Anschluss zu ermöglichen.
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Bei derartigen Lasttrennschaltern kann es notwendig sein,
einen Widerstand in die Schließung einzufügen, wie es
klassischerweise bei Hochspannungslasttrennschaltern der
Fall ist, wie beispielsweise in dem Patentdokument FR-2 612
683 beschrieben, das durch den Anmelder hinterlegt wurde.
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Dabei, in allgemeiner Art und Weise, bedingt das Einfügen
eines Widerstandes eine spezifische Ausführung der
Unterbrechungskammer und bewirkt die Verwendung von Teilen
mit relativ großer Masse, die somit eine relativ große
Betätigungsenergie erfordern.
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Das Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung für das
Einfügen eines Widerstandes in die Schließung zu
realisieren, die an den vorgenannten Typ von
Lastenschaltern angepasst ist, ohne große Modifikation in
der Unterbrechungskammer des Lasttrennschalters und unter
unveränderter Beibehaltung der Abmessung derselben, unter
gleichzeitiger Vermeidung der Notwendigkeit einer großen
Betätigungsenergie.
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Hierzu, gemäß der Erfindung, ist der Ring aus einem
isolierenden Material, wobei der erste Kontakt durch eine
mit dem Kontakt koaxiale Stange verlängert ist, angeordnet
auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Kontaktes und
verbunden mit einem Widerstand, wobei diese Stange ein
Kommutationsorgan trägt, das angeordnet ist, um die Stange
und das Halteteil während des Schließens direkt elektrisch
zu verbinden.
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Die Montage des Schließ- oder Einschaltwiderstandes bedarf
somit nichts weiter als des Ersatzes des leitenden Ringes
durch einen Ring aus isolierendem Material und der Montage
der Stange zur Verlängerung, soweit die
Unterbrechungskammer betroffen ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das
Kommutationsorgan gebildet aus einem Ring, der von der
Stange getragen wird und trägt eine Anordnung, die dazu
bestimmt ist, in Blockage in einem Einrastbereich zu
kommen, der von dem Halteteil getragen wird.
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Vorzugsweise ist diese Anordnung ein Kranz aus flexiblen
Fingern mit Endanschlag.
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Um das Einfügen des Widerstandes während eines zumindest
teilweisen Öffnungsversatzes der Kontakte zu ermöglichen,
wird das Kommutationsorgan über eine Feder gegen einen an
der Stange befestigten Anschlag gedrückt, wobei die
Druckkraft der Feder in dieselbe Richtung orientiert ist,
wie die Öffnungsversatzrichtung des ersten Kontaktes, wobei
die Stange eine Trennungsschulter für das Kommutationsorgan
und den Einrastbereich zur Öffnung trägt.
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Vorteilhafterweise wird die elektrische Verbindung zwischen
dem Widerstand und der Stange über eine Röhre realisiert,
in die die Stange eingeführt ist und die mit einem
Gleitkontakt versehen ist.
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Die Erfindung wird in der Folge in größerem Detail mit
Hilfe der Figuren beschrieben, die nichts weiter zeigen als
eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
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Die Fig. 1 ist eine teilweise Längsschnittansicht eines
Lasttrennschalters gemäß der Erfindung, in geöffneter
Position.
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Die Fig. 2 ist eine teilweise Längsschnittansicht eines
Lasttrennschalters gemäß der Erfindung, in einer ersten
Zwischenposition während des Schließens.
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Die Fig. 3 ist eine teilweise Längsschnittansicht eines
Lasttrennschalters gemäß der Erfindung, in einer zweiten
Zwischenposition während des Schließens.
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Die Fig. 4 ist eine teilweise Längsschnittansicht eines
Lasttrennschalters gemäß der Erfindung, in geschlossener
Position.
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Der dargestellte Lasttrennschalter ist ein
Hochspannunslasttrennschalter unter einer metallischen
Hülle, d. h. abgeschirmt. Die Erfindung kann auf einen
herkömmlichen Apparat mit einer Hülle aus keramischem oder
synthetischem Material übertragen werden.
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Er umfasst eine Unterbrechungskammer 1 in einer Hülle 1A,
eine Kammer zur Aufnahme des Widerstandes 2 in einer Hülle
2A und eine Stromanschlusskammer 3 vom Typ Deadtank in
einer Hülle 3A.
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Der Widerstand ist aus zwei Stapeln von Widerstandsplatten
20, 21 gebildet, die durch eine metallische Platte 23
seriell angeordnet sind, getragen von einem Konus aus einem
isolierendem Material 24, der an einer Wand der Hülle 25
fixiert ist.
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Jeder dieser Stapel ist in einer an sich bekannten Weise in
einer Röhre aus isolierendem Material 26, 27 montiert,
eingelassen in ein metallisches Teil 28, 29, das an der
Platte 23 fixiert ist und an seinem anderen Ende einen
metallischen Block 30, 31 hält, an dem eine metallische
Stange 32, 33 befestigt ist. Die Platten werden gegen den
Block 30, 31 über eine Feder 34, 35 gedrückt, die zwischen
dem Teil 28, 29 und einer metallischen Kontaktplatte 36, 37
geschoben ist, angeordnet an der Basis eines jeden Stapels
von Widerstandsplatten.
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Der Strom kann somit über die Stange 32, die als
Eingangsstange bezeichnet wird, zirkulieren, in den Block
30, den ersten Stapel aus Widerstandsplatten 21, die
Kontaktplatte 36, die Feder 34, das metallische Teil 28,
die Platte 23, das metallische Teil 29, die Feder 35, die
Kontaktplatte 37, den zweiten Stapel von Widerstandsplatten
22, den Block 31, um zur Stange 33 zu gelangen, die als
Ausgangsstange bezeichnet wird, oder kann den umgekehrten
Weg verfolgen.
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Die Ausgangsstange 33 ist in permanenter Art und Weise mit
dem Stromanschluss 40 der Kammer 3 verbunden. Hierzu ist
dieser Anschluss 40 mit einem röhrenförmigen Halteteil 41
verbunden, das in der Unterbrechungskammer 1 angeordnet ist
und einen Bogenkontakt aufnimmt, wie es weiter unten
präzisiert wird. Dieses röhrenförmige Halteteil 41 wird von
einem Konus aus einem isolierendem Material 43 getragen,
der an einer Wand der Hülle 44 fixiert ist, und die Kammern
1, 2 separiert, dies dank eines metallischen Ringes 42, der
an das Halteteil 41 geschraubt ist und den Konus 43
zwischen sich und dem Halteteil 41 blockiert. An diesem
Ring 42 ist die Ausgangsstange 33 über einen Schraubkontakt
mit Feder, beispielsweise vom Typ "FELS" verbunden.
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In dem Halteteil 41 ist der erste Bogenkontakt 50
angeordnet, gebildet aus einem klassischen Anschlag, der
durch eine eingeschraubte metallische Verlängerungsstange
51 verlängert ist, die in die Eingangsstange 32 eingeführt
ist, welche hohl ist, wobei die letztere elektrisch mit der
Verlängerungsstange 51 über einen Gleitkontakt 52 verbunden
ist. Zwischen dem Anschlag 50 und der Schulter 53 der
Verlängerungsstange 51 ist ein Ring, beispielsweise
konisch, aus einem isolierendem Material 54 angeordnet,
dessen äußerer Rand an einer metallischen Röhre 55 fixiert
ist, die dazu bestimmt ist, in dem Halteteil 41 zu bleiben.
Um dieses Gleiten zu bewirken, ist die Röhre 55 an einem
Betätigungsgestänge aus isolierendem Material 56 befestigt,
über einen Arm 57, der eine Öffnung ausweist, in die das
Halteteil 41 eingeführt ist.
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Darüber hinaus trägt die Verlängerungsstange 51 ein
Kommutationsorgan 58, das gegen einen Ring oder eine
Schulter 59 drückt, die an der Verlängerungsstange 41
befestigt ist, über eine Feder 60, die zwischen dieses
Kommuationsorgan 58 und die erste Schulter 53 geschoben
ist. Das Kommutationsorgan 58 ist aus einem Ring gebildet,
der auf der Verlängerungsstange 51 mittels eines
Gleitkontaktes 58A gleitet und einen Kranz 61 aus leicht
flexiblen Fingern mit Endanschlag trägt. Der Ring oder
Schulter 59 und die erste Schulter 53 sind um eine Länge 1
voneinander beabstandet.
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Das Halteteil 41 selbst trägt ein ringsförmiges Einrastteil
62, das an seinem Ende angeordnet ist und dazu bestimmt
ist, die Finger des Kranzes 61 aufzunehmen und zu
blockieren und den Durchtritt des Stromes zwischen dem
Kommutationsorgan 58 und dem Halteteil 41 sicherzustellen,
wie weiter unten ersichtlich.
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Der zweite Bogenkontakt 70 ist vom Typ beweglicher Kontakt,
beschrieben in dem Patentdokument FR-2 612 683,
entsprechend der an sich bekannten Weise, gebildet aus
Kontaktfingern und befestigt an einer mobilen Einrichtung,
die eine Beblasungsdüse 71 trägt.
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Die zwei Bogenkontakte 50, 70 sind somit beweglich und
können über eine beiden gemeinsame Antriebseinrichtung
betätigt werden und in diesem Falle mit einer gleichen
Geschwindigkeit oder über unterschiedliche
Antriebseinrichtungen betätigt werden und in diesem Fälle
eventuell mit unterschiedlicher Geschwindigkeit.
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Die Funktion des Lasttrennschalters ist die folgende.
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In Fig. 1 ist der Lasttrennschalter in geöffneter Position
dargestellt. Die Bogenkontakte 50, 70 sind voneinander
entfernt, die Röhre 55, die den ersten Bogenkontakt 50
trägt, ist in einer Position weiter zur Linken, wo sie
maximal in das röhrenförmige Halteteil 41 eingefügt ist und
die bewegliche Einrichtung, die den zweiten Bogenkontakt 70
trägt, ist in ihrer rechtest möglichen Position. Der
Abstand 1 ist so, dass das Kommutationsorgan 58 von dem
Einrastteil 62 entfernt ist und auf der Seite gegenüber dem
Kontakt 50 angeordnet ist. Der Haltebereich 41 und somit
der Anschluss 40 sind somit nicht direkt elektrisch
verbunden mit der Verlängerungsstange 51, aber sind mittels
des Widerstandes verbunden, der eingefügt ist und somit das
Potential des Bogenkontaktes aufrechterhält.
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Während des Schließens werden die Kontakte 50, 70 einander
durch Betätigung des oder der Antriebeeinrichtungen
angenähert. Nach einer ersten Wegstrecke der Röhre 55 und
somit des Bogenkontaktes 50, wie in der Fig. 2
dargestellt, kommen die Bogenkontakte 50, 70 in
unmittelbare Nähe zueinander und es entsteht ein Bogen. In
dieser Position ist das Kommutationsorgan 58 nach wie vor
von dem Einrastbereich 62 entfernt und der erste Kontakt 50
und der Anschluss 40 sind elektrisch nicht verbunden. Mit
dem Widerstand, der so eingefügt ist, fließt der Strom in
den zweiten Kontakt 70, den ersten Kontakt 50, die
Verlängerungsstange 51, die Eingangsröhre 32 des ersten
Stapels von Widerstandsplatten 21, den zweiten Stapel von
Widerstandsplatten 22, die Ausgangsröhre 33, das Teil 42,
das Halteteil 41 und den Anschluss 40.
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Der erste Kontakt 50 wird in den zweiten Kontakt 70
eingeführt und der Widerstand ist eingefügt.
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Während das Schließen der Kontakte fortschreitet sind die
Kontakte 50, 70 wie in der Fig. 3 dargestellt verbunden
und das Kommutationsorgan 58 kommt in Kontakt mit dem
Einrastbereich 60, wobei die elektrische Verbindung
hergestellt wird. Der Widerstand ist somit kurzgeschlossen,
der Strom fließt in dem zweiten Kontakt 70, dem ersten
Kontakt 50, der Verlängerungsstange 51, dem
Kommutationsorgan 58, dem Einrastbereich 62, dem
Haltebereich 41 und dem Anschluss 40.
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Die Schließbewegung ist abgeschlossen, wie in der Fig. 4
dargestellt, das Kommutationsorgan 58 mit seinen Fingern 61
eingerastet in den Einrastbereich 62. Zum Ende des
Schließens kommen die Hauptkontakte 70 und 70A in Kontakt
und sichern den Stromfluss.
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Bei der Öffnung werden die Kontakte in umgekehrter Richtung
bewegt, beabstandet von einander. Das Einrasten des
Kommutationsorganes 58 und des Einrastbereiches 62 erfolgt,
wenn eine Schulter 51A das Kommutationsorgan 58 erreicht
hat. Diese Schulter 51A drückt gegen das Kommutationsorgan
58 und löst den Einrastbereich 62, woraufhin die Feder 60
das Kommutationsorgan 58 in seine ursprüngliche
Öffnungsposition des Lasttrennschalters bewegt. Die Lösung
des Kommutationsorganes 58 von dem Einrastbereich 62
erfolgt in unmittelbarer Nähe der Position der
vollständigen Öffnung oder in der Position.
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Es ist somit möglich, durch die Wahl der
Betätigungsgeschwindigkeit der Kontakte 50, 70 und des
Abstandes 1 die Einfügegeschwindigkeit des Widerstandes zu
steuern.