Trennschalter für metallgekapselte, druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlagen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Trennschalter für metallgekapselte, druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlagen, mit einer zwischen Feldelektroden liegenden Trennstrecke, die durch einen rohrförmigen beweglichen Hauptschaltstift überbrückbar ist, dessen fester Gegenkontakt ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist, und bei dem der bewegliche Hauptschaltstift einen durch eine Feder bewegbaren Hilfsschaltstift enthält, dessen Gegenkontakt im festen Gegenkontakt des Hauptschaltstiftes liegt, wobei durch eine im Innern der einen Feldelektrode liegende mechanische Steuerung eine Bewegung des Hilfsschaltstiftes relativ zum beweglichen Hauptschaltstift auslösbar ist, die schneller als die des beweglichen Hauptschaltstiftes ist.

[0002] Ein derartiger Trennschalter für metallgekapselte, insbesondere mit SF₆ druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlagen ist aus der DE-A- 31 22 442 bekannt. Dieser bekannte Trennschalter ist mit einem verhältnismäßig langsamen Antrieb für den beweglichen Hauptschaltstift versehen. Der Hilfsschaltstift ist daher vorgesehen, um beim Ausschalten des Trennschalters durch Verbleiben in dem Gegenkontakt solange die Trennstrecke zu überbrücken, bis der bewegliche Hauptschaltstift eine Stellung erreicht hat, die eine für die Spannungsfestigkeit genügend große Trennstrecke bildet. Dann löst die mechanische Steuerung, hier mittels Anschläge und Klinke, die Freigabe des Hilfsschaltstiftes aus dem Gegenkontakt aus und der Hilfsschaltstift wird durch eine vorher gespannte Feder mit einer gegenüber der Bewegung des beweglichen Hauptschaltstiftes größeren Geschwindigkeit in diesen zurückgeführt. Entsteht hierbei ein Ausschaltlichtbogen geringer Stromstärke, so wird dieser infolge der hohen Geschwindigkeit, mit der der Hilfsschaltstift und Klinke getrennt werden schnell unterbrochen und hat nicht mehr die Zeit zur geordeten Kapselung auszuwandern und einem Erdkurzschluß einzuleiten. Da der Hilfsschaltstift und sein Gegenkontakt im Ruhezustand d.h. in der Ausschaltstellung, im Innern der Feldelektroden liegen, wird das elektrische Feld in der Trennstrecke durch sie nicht verändert. Während des Einschaltvorganges wird der Hilfsschaltstift von dem beweglichen Hauptschaltstift mitgenommen, bis er seinen Gegenkontakt erreicht und sich mit diesem verklinkt.

[0003] Die Verwendung einer durch Anschläge und Klinke wirksamen mechanischen Steuerung für die Bewegung des Hilfsschaltstiftes hat aber den Nachteil, daß sich für die Klinkensysteme infolge der für die Beschleunigung des Hilfsschaltstiftes notwendigen großen Federkräfte extrem hohe Flächenpressungen ergeben, die einen Verschleiß der Teile zur Folge haben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglicht verschleißfreie Auslösung der schnelleren Bewegung des Hilfsschaltstiftes gegenüber dem beweglichen Hauptschaltstift zu schaffen die darüber hinaus sowohl während des Einschaltvorganges als auch während des Ausschaltvorganges in einer bestimmten Stellung wirksam wird.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Trennschalter der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß der bewegliche Hauptschaltstift auf einer in ihm gelagerten, nach außen geführten Achse einen außerhalb von ihm angeordneten Sprungfederantrieb für den Hilfsschaltstift trägt, der auf dieser Achse drehbar gelagert ist und aus einem Spännhebel und einem Antriebshebel besteht, die über eine gelenkig gelagerte Feder verbunden sind, daß an dem Spannhebel eine Führungsrolle drehbar gelagert ist, die mechanisch gesteuert das jeweilige Spannen der Feder bewirkt daß der Antriebshebel mittels Anschläge in seiner Winkelbewegung begrenzt und durch die Feder jeweils bis zur Strecklage in einer der beiden, der Ein- bzw. Ausschaltstellung des beweglichen Hauptschaltstiftes entsprechenden Endlage gehalten ist und daß dieser Antriebshebel über einen Koppelhebel gelenkig mit einer in Schlitzen des beweglichen Hauptschaltstiftes geführten Tragachse des Hilfsschaltstiftes verbunden ist.

[0005] Bei dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Trennschalter ist innerhalb der Feldelektrode des beweglichen Hauptschaltstiftes, also im feldfreien Raum, ein Sprungfederantrieb für den Hilfsschaltstift untergebracht. Dieser Sprungfederantrieb, wie er an sich für den Antrieb des beweglichen Schaltstiftes eines Trennschalters aus der DE-A- 31 36 771 bekannt ist, ist auf einer im beweglichen Hauptschaltstift auf der der Trennstrecke abgewandten Seite angeordneten Achse drehbar gelagert. Er liegt außerhalb des beweglichen Hauptschaltstiftes. Seine beiden über die gelenkig gelagerte Feder verbundenen Spann- und Antriebshebel sind auf dieser Achse drehbar gelagert. Der Spannhebel trägt die Führungsrolle, die mechanisch gesteuert wird. Der Antriebshebel ist über einen weiteren gelenkig gelagerten Koppelhebel mit dem der Trennstrecke abgewandten Ende des Hilfsschaltstiftes verbunden. Dazu dient eine in Schlitzen des beweglichen Hauptschaltstiftes geführte Tragachse des Hilfsschaltstiftes.

[0006] Die mechanische Steuerung der Führungsrolle des Spannhebels ist unter anderem von der Bewegung des beweglichen Hauptschaltstiftes abhängig. Sie bewirkt, daß bei bestimmten Stellungen des beweglichen Hauptschaltstiftes die Feder des Sprungantriebes für den Hilfsschaltstift solange gespannt wird, bis die Strecklage erreicht wird, in der die Längsachsen der beiden Hebel übereinanderliegen. Bis dahin hält die Feder den Antriebshebel in einer der beiden, der Ein- bzw. Ausschaltstellung des beweglichen Hauptschaltstiftes entsprechenden Endlage fest. Wird nun während der Bewegung des Hauptschaltstiftes durch die Führungsrolle eine weitere Drehung des Spannhebels verursacht, so daß die Strecklage überwunden wird, so entspannt sich die Sprungfeder schlagartig und drückt dadurch den Antriebshebel entgegengesetzt zum Spannhebel laufend in seine andere Endlage wodurch über den Koppelhebel der Hilfsschaltstift gegenüber dem beweglichen Hauptschaltstift beschleunigt bewegt wird. Man erreicht die gewünschte schnelle Überbrückung der zwischen dem beweglichen Hauptschaltstift und seinem Gegenkontakt verbleibenden freien Trennstrecke durch den Hilfsschaltstift, weil ein genügend langer Weg zum Beschleunigen zur Verfügung steht. Da bei dieser Überbrückung der verbleibenden Trennstrecke bei der Einschaltbewegung bzw. beim Ausschaltvorgang die Öffnung einer der Spannungsfestigkeit entsprechenden Trennstrecke durch den Hilfsschaltstift mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die wesentlich höher als die des langsam angetriebenen beweglichen Hauptschaltstiftes ist hat man den Vorteil, daß ein eventuell entstehender Vorüberschlag- oder Ausschaltlichtbogen bis zu seinem Erlöschen nicht die nötige Zeit hat, um an die Kapselung auswandern und einen Erdkurzschluß einleiten zu können.

[0007] Da sich der Hilfsschaltstift während des Spannens der Feder des Sprungfederantriebes relativ zum Hauptschaltstift nicht bewegt, hat man den weiteren Vorteil, daß der Bewegungsbeginn eindeutig mit einer bestimmten Stellung des beweglichen Hauptschaltstiftes gekoppelt ist, der je nach Art der mechanischen Steuerung frei wählbar ist.

[0008] Die Feder des Sprungfederantriebes für den Hilfsschaltstift kann als Druck- oder als Zugfeder ausgebildet sein. Der Baumbedarf für den Sprungfederantrieb ist bei Verwendung einer Zugfeder geringer.

[0009] Es ist besonders vorteilhaft, auf jeder Seite des beweglichen Hauptschaltstiftes auf der nach außen geführten Achse einen gleich aufgebauten Sprungfederantrieb anzuordnen. Dadurch ergibt sich ein symmetrischer Aufbau dessen Symmetrieachse die Längsachse des beweglichen Hauptschaltstiftes ist und die Beanspruchung der Lagerstellen der Hebel auf den Achsen kann kleiner gehalten werden. Die Hebel können dabei gabelförmig ausgebildet werden, so daß eine Versteifung der Anordnung gegeben ist. Durch diese Anordnung kann aber auch die zur Verfügung stehende Gesamtenergie des Federspeichers vergrößert werden, so daß größere Beschleunigungskräfte erreicht werden können.

[0010] Der Sprungfederantrieb für den Hilfsschaltstift wird in zweckmäßiger Weise so ausgeführt, daß die Strecklage der Feder in einer Stellung des beweglichen Hauptschaltstiftes innerhalb der Trennstrecke eintritt, bei welcher der Abstand zum Gegenkontakt der notwendigen 'Spannungsfestigkeit entspricht. Dies bedeutet, daß an dieser Stelle, an der sich jeweils der Hilfsschaltstift noch im Innern des beweglichen Hauptschaltstiftes befindet, weder ein Einschaltschaltlichtbogen entstehen noch ein Ausschaltlichtbogen weiter brennen kann.

[0011] Einen besonders einfachen Aufbau der mechanischen Steuerung erhält man, wenn diese aus einer Kulissenführung besteht, die im Innern der Feldelektrode befestigt ist und zwei drehbar gelagerte, identische und spiegelbildlich angeordnete Führungshebel enthält die jeweils gegen einen Anschlag anliegen. Auf diese Weise erzwingen die Führungshebel in jeder Bewegungsrichtung des beweglichen Hauptschaltstiftes einmal die Umlenkung der Führungsrolle und somit das Spannen der Feder des Sprungfederantriebes.

[0012] Damit die Führungshebel unabhängig von der Lage des Trennschalters wirksam sind, ist es zweckmäßig, die Führungshebel jeweils durch eine Feder am Anschlag zu halten.

[0013] Der gemäß der Erfindung ausgebildete Trennschalter für eine metallgekapselte, druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlage kann auch zwei oder mehrere Trennstrecken hintereinander geschaltet enthalten, in diesem Fall ist an jedem beweglichen Hauptschaltstift jeder Trennstrecke jeweils der Sprungfederantrieb für den Hifsschaltstift angeordnet.

[0014] Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in den Fig. 1 bis 14 der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

[0015] Die Fig. 1 und 4 bis 13 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch den Trennschalter wobei die Figuren 1 und 12 einen größeren Maßstab als die anderen Figuren haben. In Fig. 2 und 14 ist eine Stirnansicht, teilweise geschnitten, auf den beweglichen Hauptschaltstift mit den an ihm gelagerten Sprungfederantrieben für den Hilfsschaltstift dargestellt. Der Maßstab der Fig. 2 und 14 weicht von den der anderen Figuren ab. Die Fig. 3 zeigt im wesentlich vergrößertem Maßstab einen der Führungshebel der Kulissenführung. In allen Figuren sind für die gleichen Teile die gleichen Bezugszahlen verwendet.

[0016] Der Trennschalter 1 liegt in einer rohrförmigen, metallischen, geerdeten Kapselung 2 die mit unter Überdruck stehendem SF_s gefüllt ist.

[0017] Um das elektrische Feld zwischen der metallischen Kapselung 2 und dem rohrförmigen, beweglichen Hauptschaltstift 3 und dem ebenfalls rohrförmigen festen Gegenkontakt 4 zu vergleichmäßigen sind sowohl der bewegliche Hauptschaltstift 3 als auch der Gegenkontakt 4 von abschirmenden Feldelektroden 5 umgeben deren Abstand zur Kapselung 2 nicht maßstabsgerecht dargestellt ist. Zwischen den Stirnseiten der beiden Feldelektroden 5 liegt die durch Pfeile angedeutete Trennstrecke 6. Im Innern des rohrförmigen beweglichen Hauptschaltstiftes 3 liegt mittig angeordnet der Hilfsschaltstift 7, dem der Gegenkontakt 8 in der anderen Feldelektrode 5 zugeordnet ist.

[0018] Zur besseren Übersichtlichkeit ist der Antrieb des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 nicht dargestellt. Dieser bewirkt eine verhältnismäßig langsame Bewegung des beweglichen Hauptschaltstiftes 3. Als Antrieb für den Hilfsschaltstift 7 dient der Sprungfederantrieb 9, der durch die Kulissenführung 10 mechanisch gesteuert wird. Bei der in den Figuren 1 und 4 dargestellten Ausschaltstellung des Trennschalters 1 befindet sich der Hilfsschaltstift 7 im Innern des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 und steht gegenüber dessen Stirnfläche 11 um den durch Pfeile angedeuteten Abstand 12 zurück. Die Kulissenführung 10 ist fest im Innern der Feldelektrode 5 angebracht.

[0019] Der Sprungfederantrieb 9 besteht aus dem Spannhebel 13 und dem Antriebshebel 14, zwischen denen die Feder 15 liegt. Beide Hebel 13 und 14 sind drehbar auf der Achse 16 gelagert, die den Hauptschaltstift 3 durchsetzt und nach außen geführt ist und liegen auf einer Seite des Hauptschaltstiftes 3. Das andere Ende des Antriebshebels 14 ist gelenkig mit dem Koppelhebel 17 verbunden der seinerseits mittels der Tragachse 18 mit dem Hilfsschaltstift 7 verbunden ist. Die Tragachse 18 ist in seitlichen Schlitzen 19 des Hauptschaltstiftes 3 geführt. Der Koppelhebel 17 dient als Betätigungshebel. Außerdem sind auf der Außenseite des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 zwei in Fig. 1 als Kreise angedeutete Anschläge 20, 21 angebracht, welche die Winkelbewegung des Antriebshebels 14 begrenzen. Der Anschlag 20 entspricht der Ausschaltstellung des Trennschalters 1, der Anschlag 21 der Einschaltstellung. Die Feder 15 hält den Antriebshebel 14 während der ganzen Schaltbewegung jeweils in einer der beiden, durch die Anschläge 20, 21 bestimmten Endstellungen fest.

[0020] Auf dem Spannhebel 13 ist drehbar die Führungsrolle 22 gelagert, durch die mit Hilfe der Kulissenführung 10 der Sprungfederantrieb 9 für den Hilfsschaltstift 7 mechanisch gesteuert wird. Die Kulissenführung 10 weist einen parallel zum Hilfsschaltstift 7 verlaufenden Längsschlitz 23 auf der die hauptsächliche Bewegungsrichtung für die Führungsrolle 22 vorgibt. Auf der Oberseite des Längsschlitzes 23 sind zwei Aussparungen 24, 25 angeordnet, in denen jeweils ein Führungshebel 26, 27 um einen Drehpunkt 28 drehbar gelagert angeordnet ist. Die untere Spitze der Führungshebel 26, 27 greift jeweils in eine untere Aussparung des Längsschlitzes 23 ein und kommt dort an einen unterhalb des Drehpunktes 28 liegenden Anschlag 29 zum Anliegen. Eine Zugfeder 30 hält die Führungshebel 26, 27 jeweils am Anschlag 29 fest. Die beiden identischen Führungshebel 26, 27 sind mit ihrem Drehpunkt 28 und ihren Anschlägen 29 (siehe Fig. 3) spiegelbildlich zueinander angeordnet.

[0021] Der gemäß der Erfindung ausgebildete Trennschalter 1 funktioniert wie folgt:

[0022] Fig.4 zeigt ebenso wie Fig. 1 die Ausschaltstellung des Trennschalter 1, in der sich der Hilfsschaltstift 7 im Innern des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 befindet und gegenüber dessen Stirnfläche 11 um den Abstand 12 zurücksteht. Der auf der Achse 16 gelagerte Antriebshebel 14 befindet sich in seiner einen Endlage, festgelegt durch den Anschlag 20, in der er durch die Feder 15 gehalten wird. Der Spannhebel 13 des Sprungfederantriebes 9 liegt mit der Führungsrolle 22 am linken Ende des Längsschlitzes 23 der Kulissenführung 10. Die beiden Führungshebel 26, 27 der Kulissenführung 10 liegen jeweils gegen den Anschlag 29 an.

[0023] Fig. 5 zeigt den Beginn der durch den Pfeil 31 angedeuteten Einschaltbewegung des beweglichen Hauptschaltstiftes 3. Die Führungsrolle 22 am Spannhebel 13 ist durch den linken Führungshebel 26, der am rechten Anschlag 29 anliegt, an einer Fortsetzung ihrer Bewegung durch den Längsschlitz 23 gehindert und muß der Wand der oberen Aussparung 24 folgen. Dabei spannt sich die Feder 15. Der bewegliche Hauptschaltstift 3 befindet sich bereits innerhalb der Trennstrecke 6, da aber der Antriebshebel 14 seine Lage nicht verändert hat, befindet sich der Hilfsschaltstift 7 nach wie vor in Ruhestellung innerhalb des beweglichen Hauptschaltstiftes 3.

[0024] Die Fig. 6 zeigt die Strecklage 32 des Sprungfederantriebes 9. In dieser liegen die Längsachsen der beiden Hebel 13 und 14 übereinander und die Feder 15 ist maximal zusammengepreßt. Die Führungsrolle 22 befindet sich an der rechten Ecke der Aussparung 24 zum Längsschlitz 23. Sie liegt somit bereits auf der Rückseite des Führungshebels 26. Auch in der Strecklage hat sich die Lage des Hilfsschaltstiftes 7 im Innern des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 nicht verändert. Der bewegliche Hauptschaltstift 3 weist innerhalb der Trennstrecke 6 einen durch Pfeile gekennzeichneten Abstand 33 zur gegenüberliegenden Feldelektrode 5 und somit zum festen Gegenkontakt 4 auf, der der zu fordernden Spannungsfestigkeit entspricht. Ein Vorüberschlag ist in dieser Stellung nicht möglich.

[0025] Fig. 7 zeigt nun eine im Laufe der Einschaltbewegung weiter vorgeschrittene Stellung des beweglichen Hauptschaltstiftes 3, bei welcher die Strecklage 32 bereits überschritten ist. Die Feder 15 hat sich beim Überschreiten der Strecklage 32 wenn sich die Führungsrolle 22 wieder im Längsschlitz 23 fortbewegt, schlagartig entspannt und dadurch den Antriebshebel 14 in seine andere Endstellung gedrückt. Diese ist durch den Anschlag 21 auf der Außenseite des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 festgelegt. Die Entspannung der Feder 15 und das Umschlagen des Antriebshebels 14 bewirken über den Koppelhebel 17 eine Verlagerung des Hilfsschaltstiftes 7, indem die Tragachse 18 in den seitlichen Schlitzen 19 vorgeschoben wird. Diese Verlagerung des Hilfsschaltstiftes 7 erfolgt mit hoher Geschwindigkeit, da der Abstand 12 zur Beschleunigung des Hilfsschaltstiftes 7 ausgenutzt werden kann. Der Hilfsschaltstift 7 überbrückt schnell den verbleibenden Abstand zwischen dem beweglichen Hauptschaltstift 3 und der gegenüberliegenden Feldelektrode 5 und stellt die galvanische Verbindung mit dem Gegenkontakt 8 her, so daß beide Feldelektroden 5 auf gleichem Potential liegen. Ein eventuell auftretender Vorüberschlaglichtbogen hat wegen der hohen Bewegungsgeschwindigkeit des Hilfsschaltstiftes 7 keine Möglichkeit, zur Kapselung 2 auszuwandern.

[0026] Die Fig. 8 zeigt eine weiter fortgesetzte Einschaltbewegung des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 bei welcher die Führungsrolle 22 den rechten Führungshebel 27 erreicht und diesen vom Anschlag 29 wegdrückt, so daß die Führungsrolle 22 ihre Bewegung im Längsschlitz 23 ungehindert fortsetzen kann. Die relative Lage zwischen dem beweglichen Hauptschaltstift 3 und dem Hilfsschaltstift 7 verändert sich dabei nicht.

[0027] Die Fig. 9 zeigt die Einschaltstellung des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 mit dem Hilfsschaltstift 7. Die Führungsrolle 22 am Spannhebel 13 befindet sich hierbei am rechten Ende des Längsschlitzes 23 der Kulissenführung 10.

[0028] In den Fig. 10 bis 12 ist die Ausschaltbewegung des Trennschalters 1 dargestellt. Die Richtung der Ausschaltbewegung ist durch den Pfeil 34 angedeutet.

[0029] Bei der in Fig. 10 gezeigten Stellung des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 und des Hilfsschaltstiftes 7 befindet sich die Führungsrolle 22 des Spannhebels 13 in der rechten oberen Aussparung 25, in die sie durch den an seinem Anschlag 29 anliegenden Führungshebel 27 umgelenkt wurde. Die Feder 15 wird gespannt. Der Antriebshebel 14 befindet sich in seiner Endlage, so daß sich die relative Lage des Hilfsschaltstiftes 7 gegenüber dem beweglichen Hauptschaltstift 3 nicht ändert.

[0030] Fig. 11 zeigt die zweite Strecklage 35 des Sprungfederantriebes 9 während der Ausschaltbewegung. Die Längsachsen der Hebel 13 und 14 liegen übereinander und die Feder 15 ist maximal gespannt. Die Stirnfläche des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 befindet sich innerhalb der Trennstrecke 6 und weist zur gegenüberliegenden Feldelektrode 5 den der geförderten Spannungsfestigkeit entsprechenden Abstand 33 auf. Der Hilfsschaltstift 7 überbrückt diesen Abstand 33 und hat noch Berührung mit dem Gegenkontakt 8. Die Strecke 36 die der Hilfsschaltstift 7 in die gegenüberliegende Feldelektrode 5 hineinragt, dient zur Beschleunigung des Hilfsschaltstiftes 7 nach Überschreiten der Strecklage 35, um eine hohe Geschwindigkeit der Bewegung des Hilfsschaltstiftes 7 innerhalb des Abstandes 33 zu erhalten.

[0031] Die Fig. 12 zeigt schließlich eine Stellung des beweglichen Schaltstiftes 3 in der Trennstrecke 6 bei der die Strecklage 35 wieder überschritten ist. Durch das schlagartige Entspannen der Feder 15 ist der Antriebshebel 14 in seine Endlage gegen den Anschlag 20 gedrückt worden. Dadurch wurde über den Koppelhebel 17 der Hilfsschaltstift 7 wieder in das Innere des beweglichen Hauptschaltstiftes 3 gezogen. Dies erfolgt mit hoher Geschwindigkeit, so daß ein eventuell entstehender Ausschaltlichtbogen so schnell gelöscht wird, daß er nicht zur Kapselung 2 auswandern kann.

[0032] Bei dem im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 12 dargestellten Sprungfederantrieb 9 ist die Feder 15 als Druckfeder ausgebildet.

[0033] Es ist aber auch möglich, bei entsprechender konstruktiver Änaerunä des Sprungfederantriebes 9 mit einer als Zugfeder ausgebildeten Feder 15 die gleiche Wirkungsweise zu erreichen. Einen Längsschnitt durch einen derartigen Trennschalter 1, bei dem sich der Hauptschaltstift 3 in Ausschaltstellung befindet, zeigt die Fig. 13. Hierbei erstreckt sich der Spannhebel 13 beidseitig von der Achse 16, auf der er drehbar gelagert ist. An dem einen Ende trägt er die Führungsrolle 22, die von der Kulissenführung 10 gesteuert wird, am anderen Ende ist die nun als Zugfeder ausgebildete Feder 15 gelenkig gelagert.

[0034] Weiterhin zeigt die Fig. 14 eine Stirnansicht eines Hauptschaltstiftes 3, bei dem auf jeder Seite ein gleichartig aufgebauter Sprungfederantrieb 9 für den Hilfsschaltstift 7 angeordnet ist. Zur Versteifung der Anordnung ist hier der Spannhebel 13 gabelförmig ausgebildet.

Ansprüche

1. Trennschalter für metallgekapselte, druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlagen mit einer zwischen Feldelektroden liegenden Trennstrecke (16), die durch einen rohrförmigen beweglichen Hauptschaltstift (3) überbrückbar ist, dessen fester Gegenkontakt (4) ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist, und bei dem der bewegliche Hauptschaltstift (3) einen durch eine Feder (15) bewegbaren Hilfsschaltstift (7) enthält, dessen Gegenkontakt (8) im festen Gegenkontakt (4) des Hauptschaltstiftes liegt, wobei durch eine im Innern der einen Feldelektrode (5) liegende mechanische Steuerung eine Bewegung des Hilfsschaltstiftes (7) relativ zum beweglichen Hauptschaltstift (3) auslösbar ist, die schneller als die des beweglichen Hauptschaltstiftes ist dadurch gekennzeichnet daß der bewegliche Hauptschaltstift (3) auf einer in ihm gelagerten, nach außen geführten Achse (16) einen außerhalb von ihm angeordneten Sprungfederantrieb (9) für den Hilfsschaltstift (7) trägt, der auf dieser Achse (16) drehbar gelagert ist und aus einem Spannhebel (13) und einem Antriebshebel (14) besteht, die über eine gelenkig gelagerte Feder (15) verbunden sind,

daß an dem Spannhebel (13) eine Führungsrolle (22) drehbar gelagert ist, die, mechanisch gesteuert, das jeweilige Spannen der Feder (15) bewirkt,

daß der Antriebshebel (14) mittels Anschlage (20, 21) in seiner Winkelbewegung begrenzt und durch die Feder (15) jeweils bis zur Strecklage (32, 35) in einer der beiden, der Ein- bzw. Ausschaltstellung des beweglichen Hauptschaltstiftes (3) entsprechenden Endlage gehalten ist und

daß dieser Antriebshebel (14) über einen Koppelhebel (17) gelenkig mit einer in Schlitzen (19) des beweglichen Hauptschaltstiftes (3) geführten Tragachse (18) des Hilfsschaltstiftes (7) verbunden ist.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des beweglichen Hauptschaltstiftes (3) auf der nach außen geführten Achse (16) ein gleich aufgebauter Sprungfederantrieb (9) angeordnet ist.

3. Trennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) des Sprungfederantriebs (9) für den Hilfsschaltstift (7) als Zugfeder ausgebildet ist.

4. Trennschalter ach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecklage (32, 35) der Feder (15) des Sprungfederantriebes (9) in einer in der Trennstrecke (6) befindlichen Stellung des beweglichen Hauptschaltstiftes (3) eintritt, bei welcher der Abstand (33) zum Gegenkontakt (4) der notwendigen Spannungsfestigkeit entspricht.

5. Trennschalter nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Steuerung für die Führungsrolle (22) aus einer Kulissenführung (10) besteht die im Innern der Feldelektrode (5) befestigt ist und zwei drehbar gelagerte identische und spiegelbildlich angeordnete Führungshebel (26, 27) enthält, die jeweils gegen einen Anschlag (29) anliegen.

6. Trennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshebel (26, 27) jeweils durch eine Feder (30) am Anschlag (29) gehalten sind.

7. Trennschalter nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Trennschalter (1) zwei oder mehrere Trennstrecken (6) hintereinandergeschaltet sind.

8. Trennschalter nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (20, 21) für den Antriebshebel (14) mit dem beweglichen Hauptschaltstift (3) verbunden sind.

Claims

1. Isolating switch for metal-enclosed high voltage switch plants which are insulated with compressed gas and which have an isolating space (6) which lies between field electrodes and which may be bridged by means of a tubular movable main switching pin (3), a fixed opposite contact (4) of which is similarly formed to be tubular, and in which the movable main switching pin (3) contains an auxiliary switching pin (7) which may be moved by means of a spring (15) and an opposite contact (8) of which lies in the fixed opposite contact (4) of the main switching pin, whereby by means of a mechanical control positioned inside one of the field electrodes (5) it is possible to release the auxiliary switching pin (7) for movement relative to the movable main switching pin (3), said movement being faster than that of the movable main switching pin, characterised

in that the movable main switching pin (3) supports, on an axle (16) which is mounted in the pin and which extends outwardly, an elastic spring drive (9) for the auxiliary switching pin (7), which drive is arranged outside the pin and which is pivoted on the axle (16), the drive comprising a tension lever (13) and a driving lever (14) which are connected by way of a hinged spring (15);

in that there is pivoted on the tension lever (13) a guide roller (22) which, controlled mechanically, effects the respective tensioning of the spring (15);

in that angular movement of the driving lever (14) is restricted by means of stops (20, 21) said lever being held under the action of the spring (15) up to the fully tensioned position (32, 25) in each of two end positions, which correspond respectively to the switch-on or switch-off position of the movable main switching pin (3); and

in that a driving lever (14) is pivotably connected by way of a coupling lever (17) to a support axle (18) of the auxiliary switching pin (7), which support axle is guided in slots (19) of the movable main switching pin (3).

2. Isolating switch according to claim 1, characterised in that there is arranged on the axle (16) extending outwardly on each side of the movable main switching pin (3) a similarly constructed elastic spring drive (9).

3. Isolating switch according to claim 1 or 2, characterised in that the spring (15) of the elastic spring drive (9) for the auxiliary switching pin (7) is formed as a tension spring.

4. Isolating switch according to claim 1, 2 or 3, characterised in that the fully tensioned position (32, 35) of the spring (15) of the elastic spring drive (9) occurs in one position of the movable main switching pin (3), which position is located in the isolating space (6) and in which the distance (33) to the opposite contact (4) gives the necessary electrical field strength.

5. Isolating switch according to claim 1, 2, 3 or 4, characterised in that the mechanical control for the guide roller (22) comprises a connecting link guide (10) which is secured inside the field electrode (5) and which includes two identical, pivoted guide levers (26, 27) which are arranged in a mirrored configuration and which each rest against a stop (29).

6. Isolating switch according to claim 5, characterised in that each guide lever (26, 27) is held at the stop (29) by means of a spring (30).

7. Isolating switch according to any of claims 1 to 6, characterised in that two or more isolating spaces (6) are arranged in series in the isolating switch (1).

8. Isolating switch according to any of claims 1 to 7, characterised in that the stops (20, 21) for the driving lever (14) are connected to the movable main switching pin (3).

Revendications

1. Sectionneur pour des installations de distribution haute tension à blindage métallique et à isolation par un gaz sous pression, du type comportant un intervalle de coupure (6) situé entre des électrodes de champ et pouvant être comblé par une broche principale de contact (3) mobile, de forme tubulaire et dont le contact antagoniste fixe (4) est également de forme tubulaire, du genre dans lequel la broche principale de contact mobile (3) comporte une broche de contact auxiliaire (7) déplaçable par un ressort (15) et dont le contact antagoniste (8) est situé dans le contact antagoniste fixe (4) de la broche principale de contact, la réalisation étant telle qu'à l'aide d'une commande mécanique située à l'intérieur de l'une (5) des électrodes de champ, un mouvement de la broche de contact auxiliaire (7) peut être déclenché par rapport à la broche principale de contact (7), lequel mouvement est plus rapide que celui de la broche principale de contact mobile, caractérisé par le fait que la broche principale de contact mobile (3) porte, sur un axe (16) qui y est monté et qui en déborde, un mécanisme d'entraînement à ressort à détente brusque (9) pour la broche auxiliaire de contact (7), ledit mécanisme étant articulé sur cet axe et étant constitué par un levier d'armement (13) et par un levier de commande (14), tous deux reliés entre eux par un ressort (15) monté à articulation, que sur le levier d'armement (13) est tourillonné un galet de guidage (22) qui, commandé mécaniquement, provoque l'armement du ressort (15), que le déplacement angulaire du levier de commande (14) est limité par des butées (20, 21), alors que par le ressort (15), et jusqu'à la position d'extension de celui-ci, ledit levier est maintenu dans l'une des deux positions d'extrémité qui correspondent à la position de fermeture ou de coupure de la broche principale de contact mobile (3), et que ce levier de commande (14) est, par l'intermédiaire d'un levier d'accouplement (17), relié à articulation avec un axe de support (18) de la broche de contact auxiliaire (7), guidé dans des fentes (19) de la broche principale de contact mobile (3).

2. Sectionneur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que de part et d'autre de la broche principale de contact mobile (3) et sur l'axe débordant (16), sont disposés des mécanismes d'entraînement à ressort à détente brusque (9) qui sont d'une seule et même constitution.

3. Sectionneur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le ressort (15) du mécanisme d'entraînement à ressort à détente brusque (9) pour la broche auxiliaire de contact (7), est réalisé sous la forme d'un ressort de traction.

4. Sectionneur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que la position d'extension (32, 35) du ressort (15) du mécanisme d'entraînement à ressort à détente brusque (9) se présente pour une position de la broche principale de contact mobile (3) qui se situe dans l'intervalle de coupure (6), pour laquelle la distance (33) par rapport au contact antagoniste (4), correspond à la rigidité diélectrique nécessaire.

5. Sectionneur selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que la commande mécanique pour le galet de guidage (22) est constitué par un guidage à coulisse (10) qui est fixé à l'intérieur de l'électrode de champ (5), et comporte deux leviers de guidage (26, 27) articulés, identiques et disposés symétriquement, lesdits leviers de guidage portant respectivement contre une butée (29).

6. Sectionneur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les leviers de guidage (26, 27) sont maintenus chacun par un ressort (30) contre la butée (29).

7. Sectionneur selon la revendication 1 ou selon l'une ou plusieurs des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que dans ledit sectionneur (1), deux ou plusieurs intervalles de coupure (6) sont prévues l'un derrière l'autre.

8. Sectionneur selon la revendication 1 ou selon l'une ou plusieurs des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait que les butées (20, 21) pour le levier de commande (14) sont reliées à la broche principale de contact mobile (3).

Zeichnung