DE1184842B - Metal-enclosed high-voltage switchgear - Google Patents
Metal-enclosed high-voltage switchgearInfo
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Description
Metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage Es ist bekannt, eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage in der Weise auszuführen, daß alle Hochspannungspotential führende Teile mit einer Umhüllung aus verfestigtem Isoliermaterial, insbesondere aus Gießharz, versehen sind. Die Anlage ist dabei in einzelne Teile unterteilt, die den bisher üblichen zu einer Anlage gehörenden Geräten entsprechen. Sie besteht also z. B. aus Trennschaltern, Stromwandlern, Leistungsschaltern und Sammelschienen. Die einzelnen Teile werden entweder direkt oder über Zwischenstücke ineinandergesteckt. Die Fugen zwischen den einzelnen Bauteilen sind mit Fugenisolierstoffen ausgefüllt. Die mechanische Verbindung erfolgt durch die Verschraubung von Flanschen, die an der metallischen geerdeten Ummantelung der einzelnen Bauteile vorgesehen sind.Metal-enclosed high-voltage switchgear It is known that a metal-enclosed Execute high-voltage switchgear in such a way that all high-voltage potential leading parts with a cover made of solidified insulating material, in particular made of cast resin. The system is divided into individual parts, which correspond to the devices previously used in a system. she consists so z. B. from disconnectors, current transformers, circuit breakers and busbars. The individual parts are plugged into one another either directly or via spacers. The joints between the individual components are filled with joint insulation materials. The mechanical connection is made by screwing flanges to the metallic earthed sheathing of the individual components are provided.
Die Erfindung befaßt sich ebenfalls mit einer metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage - mit vorzugsweise in einer Achse hintereinander angeordneten, an den Stoßstellen ineinandergreifenden Geräten, deren Hochspannungspotential führende Teile mit einer Umhüllung aus verfestigtem Isoliermaterial, insbesondere aus Gießharz, versehen sind, auf der die metallische Kapselung sitzt. Ziel der Erfindung ist es, eine derartige Anlage zu vereinfachen und sie in ihrer Betriebssicherheit zu verbessern. Dies wird dadurch erreicht, daß an solchen Geräten der Anlage, die herausnehmbar sein sollen, z. B. Leistungsschaltern, eine Trennanordnung, bestehend aus zwei relativ zueinander beweglichen Isolierstoffteilen vorgesehen ist, die mit einem Trennstift bzw. dessen Gegenkontakt versehen sind und einen Raum begrenzen, der eine Isolierflüssigkeit enthält, daß die Anordnung während der Ausbaubewegung des herausnehmbaren Gerätes zwangläufig geöffnet wird und daß die Trennstellung der Trennanordnung durch eine innerhalb der Isolierflüssigkeit zwangläufig zwischen Trennstift und Gegenkontakt geschobene, vorzugsweise geerdete Metallplatte gesichert ist.The invention is also concerned with a metal-enclosed high-voltage switchgear - with preferably arranged one behind the other in an axis, at the joints interlocking devices whose high-voltage potential leading parts with a Cover made of solidified insulating material, in particular made of cast resin on which the metallic encapsulation sits. The aim of the invention is to provide such Simplify the system and improve its operational safety. this will achieved by the fact that on such devices of the system that are to be removable, z. B. circuit breakers, an isolating arrangement consisting of two relative to each other movable insulating material is provided with a separator pin or its Mating contacts are provided and delimit a space that contains an insulating liquid contains that the arrangement during the removal movement of the removable device is inevitably opened and that the separation position of the separation arrangement by a inevitably between the separating pin and the mating contact within the insulating liquid pushed, preferably earthed metal plate is secured.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann das z. B. für eine Überprüfung norwendige Ausbauen ebenso wie bei den bisher üblichen metallgekapselten Anlagen mit Luftisolation völlig gefahrlos vorgenommen werden. Beim Ausbauen des herausnehmbaren Gerätes öffnet die Trennanordnung zwangläufig. Der Spannung führende Gegenkontakt wird durch die Metallplatte abgedeckt. Eine Berührung Spannung führender Teile ist damit ausgeschlossen. In gleicher Weise kann die Trennanordnung nach der Erfindung auch dann verwendet werden, wenn die Spannung nach dem Öffnen am Trennstift oder an Trennstift und Gegenkontakt gleichzeitig ansteht. Stets ist durch die Platte bei kleinem Raumbedarf eine sichere Trennung gewährleistet.With the arrangement according to the invention, the z. B. for a review Necessary expansions as well as with the metal-encapsulated systems that have been customary up to now can be carried out completely safely with air insulation. When removing the removable The device inevitably opens the partition arrangement. The voltage-carrying mating contact is covered by the metal plate. There is contact with live parts thus excluded. In the same way, the partition arrangement according to the invention can also be used if the voltage after opening on the disconnect pin or pending at the separating pin and mating contact at the same time. Always through the plate Safe separation is guaranteed when space is limited.
Es ist bei Anlagen mit ausfahrbaren Leistungsschaltern bekannt, zwischen die an dem =Schalterwagen sitzenden Trennkontakte und die ortsfesten Trennkontakte eine geerdete Metallplatte, z. B. in Form einer Jalousie, zu schieben. Die Bewegung der Platte hat man auch bereits mit der Bewegung des Schalterwagens gekoppelt. Ein von zwei relativ zueinander beweglichen Isolierstoffteilen begrenzter Raum, der eine Isolierflüssigkeit enthält, ist dabei jedoch nicht vorhanden. Die Isolierung wird im wesentlichen durch große Luftstrecken mit einem hohen Raumbedarf erreicht. Für die der Erfindung zugrunde liegenden metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen mit Vollisolierung sind solche Anordnungen wegen ihres Raumbedarfs ungeeignet.It is known in systems with withdrawable circuit breakers between the isolating contacts on the = switch trolley and the stationary isolating contacts a grounded metal plate, e.g. B. in the form of a blind to slide. The movement the plate has already been coupled with the movement of the counter carriage. A space delimited by two insulating material parts that can move relative to one another, the contains an insulating liquid, but is not present. The isolation is essentially achieved through large clearances with a high space requirement. For the metal-enclosed high-voltage switchgear on which the invention is based With full insulation, such arrangements are unsuitable because of their space requirements.
Die Trennschalter der eingangs erwähnten Hochspannungsschaltanlage mit -einer Isolierstoffumhüllung aller Hochspannung führenden Teile (mit Vollisolierung) haben einen praktisch einstückigen Isolierstoffkörper. Sie können daher keinesfalls zwangläufig bei der Ausbaubewegung eines angrenzenden Gerätes öffnen. Da bei den bekannten Trennschaltern ferner eine zwangläufig in die Trennstrecke eingeschobene Metallplatte fehlt, ist die erfindungsgemäße Trennanordnung in bezug auf die Betriebssicherheit für das Bedienungspersonal den bekannten Trennschaltern überlegen.The disconnectors of the high-voltage switchgear mentioned at the beginning with an insulating material covering all parts carrying high voltage (with full insulation) have a practically one-piece insulating body. You can therefore by no means necessarily open when an adjacent device is removed. Since with the known disconnectors also have an inevitably inserted into the isolating distance If there is no metal plate, the partition arrangement according to the invention is in terms of operational safety superior to the known disconnectors for the operating personnel.
Mit Vorteil kann die erfindungsgemäße Trennanordnung so ausgebildet werden, daß die zwei relativ zueinander beweglichen Teile durch eine Feder voneinander weg in die Trennstellung gedrückt werden. Beim Einbau des Gerätes wird die Feder zusammengedrückt und die Trennanordnung geschlossen. Die zwangläufige Bewegung der Metallplatte erfolgt zweckmäßig mit Hilfe einer vorzugsweise als schiefe Ebene ausgebildeten Kulissenführung als Kupplung. Man kann zu diesem Zweck an der geerdeten Metallplatte einen Bolzen befestigen, der in zwei verschiedenen Bahnen geführt wird. Die eine im mittleren Bereich des Bolzens angreifende Führung erfolgt in einem gegenüber der Bewegungsrichtung des beweglichen Schaltstückes geneigten Schlitz im beweglichen Teil der Trennanordnung. Die andere, an dem äußeren Bereich des Bolzens angreifende Führung erfolgt durch einen quer zur Bewegungsrichtung des beweglichen Schaltstückes verlaufenden Schlitz im feststehenden Teil der Trennanordnung. Der Führungsschlitz im beweglichen Teil der Trennanordnung kann auch als gekrümmte Kurve ausgebildet sein. Durch die Wahl einer geeigneten Kurve kann man in gewünschter Weise die Relativgeschwindigkeit bestimmen, mit der die Platte im Verhältnis zur Bewegung des beweglichen Teiles der Trennanordnung eingelegt bzw. zurückgeschoben wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Metallplatte durch ein Gestänge oder einen Bowdenzug so mit dem einen Teil der Trennanordnung zu verbinden, daß die Platte beim Öffnen der Trennanordnung mit Sicherheit zwischen die Schaltstücke geschoben wird. Durch eine flexible Leitung kann eine sichere Verbindung der geerdeten Metallplatte mit der geerdeten Metallkapselung der Trennanordnung erreicht werden.The separating arrangement according to the invention can advantageously be designed in this way that the two relatively movable parts are separated by a spring pushed away into the disconnected position will. When installing the device the spring is compressed and the partition assembly is closed. The inevitable Movement of the metal plate is expediently carried out with the aid of a preferably oblique Level trained link guide as a clutch. You can do this at the Attach a bolt to the grounded metal plate in two different tracks to be led. The guide acting in the central area of the bolt takes place in one inclined with respect to the direction of movement of the movable contact piece Slot in the movable part of the partition assembly. The other, on the outer area of the bolt acting guide is carried out by a transverse to the direction of movement of the movable contact piece extending slot in the fixed part of the separating arrangement. The guide slot in the movable part of the partition arrangement can also be curved Be formed curve. By choosing a suitable curve you can get into the desired Way to determine the relative speed with which the plate in relation to Movement of the movable part of the partition arrangement inserted or pushed back will. Another possibility is to link the metal plate through a rod or to connect a Bowden cable to one part of the partition assembly so that the plate when opening the separation arrangement with certainty between the contact pieces is pushed. A flexible cable can be used to establish a secure connection between the earthed Metal plate can be achieved with the grounded metal enclosure of the separation arrangement.
Gemäß der weiteren Erfindung wird die Kulissenführung zur Bewegung der leitenden Platte zugleich zum Antrieb eines Schaltstellungsanzeigers verwendet. Man kann dabei ähnlich wie die Platte selbst noch einen geeigneten Zeiger bewegen. Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich, wenn die geerdete Metallplatte selbst als Schaltstellungsanzeiger dient. Zum Beispiel kann die Platte so angeordnet sein, daß sie in der Ausschaltstellung der Trennanordnung ineine an der Metallkapselung der Trennanordnung angebrachte Tasche ragt, die mindestens zum Teil durchsichtig ist.According to the further invention, the link guide is used to move the conductive plate is also used to drive a switch position indicator. Similar to the plate itself, you can move a suitable pointer. A particularly simple arrangement results when the grounded metal plate itself serves as a switch position indicator. For example, the plate can be arranged that in the switched-off position of the separating arrangement they are in one on the metal encapsulation the partition arrangement attached pocket protrudes, which is at least partially transparent is.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der F i g. 1, 2 und 3, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in zwei Längsschnitten und einem Querschnitt dargestellt ist. Dabei zeigt F i g. 1 die Trennanordnung im eingeschalteten und F i g. 2 im ausgeschalteten Zustand.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description of the FIG. 1, 2 and 3, in which an embodiment of the invention is shown in two longitudinal sections and one cross section. F i g. 1 shows the separation arrangement in the switched on and FIG. 2 when switched off.
Mit 1 ist als Ganzes der bewegliche Teil und mit 2 der feststehende Teil der Trennanordnung bezeichnet. Zwischen beiden Teilen ist eine Druckfeder angeordnet. Der Trennstift 3 des beweglichen Teiles sitzt zentrisch in einer Gießharzumhüllung 4, auf der im oberen Bereich ein Metallmantel 5 angebracht ist. Im unteren Bereich ist im Gießharz 4 eine Ausnehmung 9 vorgesehen. Ein zur Entlüftung dienender geneigt verlaufender Kanal 13 führt von der Ausnehmung 9 zur Außenfläche der Gießharzumhüllung 4. Am oberen erweiterten Teil des bewegliehen Teiles 1 ist ein Flansch 7 vorgesehen.1 is the moving part as a whole and 2 is the fixed part Part of the separation arrangement referred to. A compression spring is arranged between the two parts. The separating pin 3 of the movable part sits centrally in a cast resin casing 4, on which a metal jacket 5 is attached in the upper area. In the area below a recess 9 is provided in the casting resin 4. One inclined to ventilate running channel 13 leads from recess 9 to the outer surface of the cast resin casing 4. On the upper extended part of the movable part 1, a flange 7 is provided.
Der feststehende Teil der Trennanordnung besitzt einen tulpenförmigen Gegenkontakt 8, in den der Trennstift 3 in der Betriebsstellung des auszubauenden Gerätes eingreift. Mit dem Gegenkontakt 8 ist ein Kabelschuh 10 verbunden, in den der Leiter 11 eines Kabels 12 eingelötet ist. Der Kabelschuh und das Kabel sind in das Gießharz 14 eingegossen. Das Gießharz erstreckt sich über den Gegenkontakt 8 nach oben und umgibt in der Betriebsstellung den unteren Teil des beweglichen Teiles 1 der Trennanordnung. Mit 16 ist die Metallkapselung des feststehenden Teiles 2 bezeichnet.The fixed part of the partition arrangement has a tulip-shaped one Mating contact 8 in which the separating pin 3 is in the operating position of the to be removed Device intervenes. With the mating contact 8, a cable lug 10 is connected to the conductor 11 of a cable 12 is soldered. The cable lug and the cable are poured into the casting resin 14. The casting resin extends over the mating contact 8 upwards and surrounds the lower part of the movable in the operating position Part 1 of the separation arrangement. At 16 is the metal encapsulation of the fixed part 2 designated.
Im feststehenden Teil 2 sind zwei senkrecht zur Längsrichtung des Trennstiftes verlaufende Schlitze 25 vorgesehen. In diesen Schlitzen werden die äußeren Enden 26 zweier Bolzen 27 geführt. Der mittlere Bereich 28 der Bolzen liegt in zwei als Kulissenführung wirkenden Schlitzen 30 des beweglichen Teiles 1. Die Schlitze 30 sind unter einem Winkel von 30° gegen die Horizontale geneigt. Die inneren Enden der Bolzen 27 sind an einer Metallplatte 32 befestigt. Mit einer flexiblen Leitung 34 ist die Platte 32 mit der Metallkapselung 16 verbunden. Die Leitung 34 ist bei 35 an der Metallplatte und mit einer Schraube 37 an einem Zwischenstück 36 angeschraubt, das an der Metallkapselung 16 angeschweißt ist. In Höhe des Schlitzes 25 ist eine durchsichtige Tasche 38 gegen die Ummantelung 16 geschraubt. Die Befestigungsschrauben 40 greifen dabei, wie F i g. 3 zeigt, in Buchsen 41, die in das Gießharz 2 eingegossen sind: Alle Hohlräume innerhalb der Metallkapselungen 5 bzw. 16 sind im Bereich spannungsführender Teile mit Isolierflüssigkeit, vorzugsweise Isolieröl, gefüllt.In the fixed part 2, two slots 25 running perpendicular to the longitudinal direction of the separating pin are provided. The outer ends 26 of two bolts 27 are guided in these slots. The middle area 28 of the bolts lies in two slots 30 of the movable part 1 that act as a link guide. The slots 30 are inclined at an angle of 30 ° to the horizontal. The inner ends of the bolts 27 are attached to a metal plate 32. The plate 32 is connected to the metal encapsulation 16 with a flexible line 34. The line 34 is screwed at 35 to the metal plate and with a screw 37 to an intermediate piece 36 which is welded to the metal encapsulation 16. A transparent pocket 38 is screwed against the casing 16 at the level of the slot 25. The fastening screws 40 engage, as shown in FIG. 3 shows, in sockets 41 which are cast in the casting resin 2: All cavities within the metal encapsulations 5 or 16 are filled with insulating fluid, preferably insulating oil, in the area of live parts.
Oberhalb der Trennanordnung sitzt der nicht näher dargestellte Leistungsschalter 18. Das Schaltstück 19 des Leistungsschalters wirkt mit dem Trennstift 3 zusammen. Der Flansch 20 kann in bekannter Weise am Flansch 7 der Trennanordnung befestigt werden. Die Stoßstelle zwischen dem Leistungsschalter 18 und der Trennanordnung wird in bekannter Weise mit einer Dichtung 21 verschlossen und mit einer Isolierflüssigkeit gefüllt.The circuit breaker (not shown) is located above the isolating arrangement 18. The contact piece 19 of the circuit breaker interacts with the isolating pin 3. The flange 20 can be fastened to the flange 7 of the partition arrangement in a known manner will. The joint between the circuit breaker 18 and the isolating arrangement is closed in a known manner with a seal 21 and with an insulating liquid filled.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung beschrieben: In der Betriebsteilung ist über die Trennanordnung eine leitende Verbindung zwischen dem beispielsweise einspeisenden Kabel 12 zum Leistungsschalter 18 hergestellt. Wenn derLeistungsschalter 18 herausgenommen werden soll, ist es notwendig, den Stromkreis durch Öffnen des Leistungsschalters 18 selbst zu unterbrechen. Beim anschließenden Ausbau des Schalters, bei dem der Schalter zum Lösen der Verbindung zwischen dem Trennstift 3 und dem Schaltstück 19 in Richtung des Stiftes 3 vom feststehenden Teil 2 wegbewegt wird, öffnet zunächst die Trennanordnung unter der Wirkung der Feder 6 zwangläufig. Der Trennstift 3 verläßt den Gegenkontakt B. Wenn der Trennstift so weit von dem Gegenkontakt 8 entfernt ist, daß durch das in der Trennanordnung enthaltende Isolieröl mit Sicherheit eine ausreichende Isolation gewährleistet ist, wird bei der weiteren Öffnungsbewegung des Trennstiftes 3 durch die Kulissenführung die Platte 32 zwischen den Trennstift 3 und den Gegenkontakt 8 geschoben. Dies erfolgt dadurch, daß der mittlere Bereich 28 des Bolzens 27 in dem als schiefe Ebene wirkenden Schlitz 30 geführt wird, während der äußere Teil 26 im Schlitz 25 zu einer quer zur Schaltstrecke gerichteten Bewegung gezwungen wird. Die Platte 32 verläßt dabei die Tasche 38. Sie wird so weit zwischen die Schaltstücke gezogen, daß der feststehende Gegenkontakt 8 vollständig abgedeckt ist. Der Trennstift 3 ist somit spannungslos und durch die über die flexible Leitung geerdete Platte 32 gegenüber dem gegebenenfalls noch Spannung führenden Gegenkontakt 8 abgeschirmt und gesichert. Der Leistungsschalter 18 kann daher gefahrlos abgenommen werden.The mode of operation of the arrangement according to the invention is described below described: In the division of operations there is a conductive connection via the separating arrangement between the feed cable 12 to the circuit breaker 18, for example. If the circuit breaker 18 is to be removed, it is necessary to disconnect the circuit to interrupt by opening the circuit breaker 18 itself. During the subsequent Removal of the switch where the switch is used to release the connection between the Separating pin 3 and the contact piece 19 in the direction of the pin 3 from the stationary Part 2 is moved away, first opens the partition assembly under the action of Spring 6 inevitably. The separating pin 3 leaves the mating contact B. When the separating pin is so far removed from the mating contact 8 that by that in the separating arrangement containing insulating oil, sufficient insulation is guaranteed, is in the further opening movement of the separating pin 3 by the link guide the plate 32 is pushed between the separating pin 3 and the mating contact 8. this happens in that the central region 28 of the bolt 27 in the acting as an inclined plane Slot 30 is guided, while the outer part 26 in the slot 25 to a transverse the movement directed towards the switching path is forced. The plate 32 leaves it the pocket 38. It is pulled so far between the contact pieces that the stationary Counter contact 8 is completely covered. Of the Separation pin 3 is thus de-energized and opposite through the plate 32 which is grounded via the flexible line the counter contact 8, which may still carry voltage, is shielded and secured. The circuit breaker 18 can therefore be safely removed.
Außerdem ist durch die Platte dafür gesorgt, daß, wenn überhaupt Durchschläge, z. B. bei überspannungen, auftreten, diese nur vom Gegenkontakt 8 zu der geerdeten Platte 32 vorkommen können. Der unterhalb der Platte 32 liegende Raum ist somit auch in diesem Falle elektrisch abgeschirmt. Die Platte 32 sorgt ferner dafür, daß die Durchschlagsfestigkeit der Isolierflüssigkeit oberhalb der Platte nicht durch Gase beeinträchtigt wird, die bei einem Durchschlag unterhalb der Platte entstehen.In addition, the plate ensures that, if at all, carbon copies z. B. with overvoltages, these occur only from the mating contact 8 to the grounded Plate 32 can occur. The space below the plate 32 is thus also in this case electrically shielded. The plate 32 also ensures that the dielectric strength of the insulating liquid above the plate does not penetrate Gases is affected, which are created in the event of a breakdown below the plate.
Für Schalter, bei denen eine Einspeisung von beiden Seiten möglich ist, kann man auf jeder Seite des Schalters eine nach der Erfindung ausgebildete Trennanordnung vorsehen.For switches that can be fed in from both sides is, you can have one designed according to the invention on each side of the switch Provide separating arrangement.
Die Verwendung der Trennanordnung nach der Erfindung ist nicht auf Anlagen beschränkt, bei denen die Leitung im wesentlichen vertikal verläuft. Man kann die als Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung auch für eine horizontale Lage verwenden, wenn man durch einen strichpunktiert angedeuteten Balg 45 dafür sorgt, daß stets alle Hohlräume innerhalb der Gießharzisolierung 4 bzw. 5 mit einer Isolierflüssigkeit, wie z. B. Isolieröl, gefüllt sind. In diesem Falle wird man zweckmäßig noch ein C)lausgleichsgefäß vorsehen, das z. B. an den in F i g. 2 bei 46 strichpunktiert angedeuteten Stutzen anzuschließen ist.The use of the partition arrangement according to the invention is not restricted to systems in which the line runs essentially vertically. The arrangement shown as an exemplary embodiment can also be used for a horizontal position if one ensures by a bellows 45 indicated by dash-dotted lines that all cavities within the cast resin insulation 4 or 5 are always coated with an insulating liquid such as. B. insulating oil are filled. In this case, it will be advisable to provide a C) l expansion vessel that z. B. to the in F i g. 2 is to be connected at 46 connection point indicated by dash-dotted lines.
Claims (9)
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