Elektrischer Druckgasschalter

Abstract

 Bei einem elektrischen Druckgasschalter, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter mit SF₆, besteht die Blasein­richtung aus einem feststehenden Blaskolben (15) und einem beweglichen Blaszylinder (5) aus Isolierstoff, dessen Zylin­derboden (6) von einem Ansatz des beweglichen Schaltstücks (4) gebildet ist. Zur Verbindung zwischen Zylinderboden (6) und Blaszylinder (5) sind genormte Zylinderkopfschrauben (19) mit Innensechskant verwendet. Diese sind in Bohrungen im Zylinder­boden (6) eingeschraubt. Zur genauen Positionierung ist eine äußere Ansenkung vorgesehen, die mit einer Passung den Zylinderkopf (24) der Schraube (19) teilweise aufnimmt. Der darüber hinausragende Teil durchsetzt runde Durchtrittsöff­nungen des Blaszylinders (5) und legt diesen so fest.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Druckgas­schalter mit einem feststehenden Schaltstück und einem beweg­lichen Schaltstück und mit einer Blaseinrichtung, bestehend aus einem feststehenden Blaskolben und einem beweglichen Blas­zylinder aus Isolierstoff, dessen Zylinderboden durch einen scheibenförmigen Ansatz des beweglichen Schaltstücks gebildet ist, und bei dem die Verbindung zwischen Zylinderboden und Blaszylinder über in radiale Bohrungen im Zylinderboden befestigte zylindrische Teile erfolgt, die in runde Durchtrittsöffnungen gleichen Durchmessers im Blaszylinder hineinragen.

[0002] Ein derartiger elektrischer Druckgasschalter ist aus der US-PS 3 588 407 (= FR-PS 1 575 273) bekannt. Bei dem bekannten Druckgasschalter dienen Zylinderstifte, die in radial gerich­teten Bohrungen des Zylinderbodens liegen und in entsprechende runde Durchtrittsöffnungen gleichen Durchmessers im Blaszylin­der hineinragen. Diese Zylinderstifte sind außerdem durch senkrecht zu ihnen stehende weitere Stifte im Zylinderboden festgelegt. Diese bekannte Befestigung ist durch die Verstiftung der eigentlichen Haltestifte verhältnismäßig aufwendig. Außerdem ist die äußere Stirnfläche der Haltestifte der Wölbung des Blaszylinders angepaßt und diese ragen nicht über die Oberfläche des Blaszylinders hinaus. Da die Haltestifte aber scharfe Kanten aufweisen, entseht dort eine hohe örtliche Feldstärke, was eine Verschlechterung der dielektrischen Verhältnisse zur Folge hat.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Befestigung des Blaszylinders an dem Zylinderboden zu vereinfachen und dielektrisch zu verbessern.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem elektrischen Druckgas­schalter der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung als zylindrische Teile genormte Zylinderkopfschrauben mit Innensechskant verwendet, die in Bohrungen im Zylinderboden eingeschraubt sind, jede Bohrung enthält jeweils zwei Ansen­kungen, von denen die äußere mit dem größeren Durchmesser, korrespondierend zum Durchmesser des Zylinderkopfes, als Tiefe nur einen Teil der Höhe des Zylinderkopfes aufweist, und der Zylinderkopf durchsetzt die Durchtrittsöffnungen des Blaszylinders.

[0005] Die in dem Zylinderboden eingeschraubte, genormte Zylinderkopf­schraube mit Innensechskant ist durch die äußere Ansenkung in ihrer radialen Lage genau festgelegt und ragt um einen bestimm­ten Teil der Höhe ihres Kopfes über den äußeren Rand des Zylin­derbodens. Dieser Teil durchsetzt die runde Durchtrittsöffnung im Blaszylinder und wirkt damit für diesen wie ein genau posi­tionierter Haltezapfen, der die Kräfte vom Zylinderboden auf den Blaszylinder überträgt und somit die dynamischen Beanspru­chungen beim Schalten aufnimmt.

[0006] Da die genormte Zylinderkopfschraube an den äußeren Kanten ihres Zylinderkopfes abgerundet ist, beeinflußt der über die äußere Mantelfläche des Blaszylinders hinausstehende Teil des Zylinderkopfes das elektrische Feld nicht nachteilig.

[0007] Durch die zweite Absenkung in den Bohrungen im Zylinderboden ist der genormte Gewindeteil der eingeschraubten Zylinderkopf­schraube teilweise freigeschnitten, so daß die verbleibende Einschraublänge in Hinblick auf die notwendige Kraftübertragung bemessen werden kann. Dadurch erhält man entsprechend eine verhältnismäßig große Dehnlänge der Schraube, wodurch eine größere Sicherheit gegen Lösung erreicht wird.

[0008] Obwohl somit einfache genormte Teile für die Befestigung verwendet werden, ist durch die genaue Positionierung der Zylinderkopfschraube eine genaue Ausrichtung und Halterung des normalerweise aus Gewichtsgründen sehr dünnwandig ausgeführten Blaszylinders erzielt, der aus einem Isolierstoff, insbesondere einem Hartgewebe, gefertigt ist. Dies wird noch verbessert, wenn der Durchmesser der äußeren Ansenkung zum Durchmesser des Zylinderkopfes eine Gleit- oder Übergangspassung ergibt.

[0009] Aus Gründen einer möglichst gleichmäßigen Kraftübertragung empfiehlt es sich, längs des Umfanges des Blaszylinders gleich­mäßig verteilt eine geradzahlige Anzahl von Zylinderkopfschrau­ben vorzusehen, die jeweils paarweise einander gegenüberstehen.

[0010] Im folgenden wird die Erfindung noch anhand des in den Figuren 1 - 3 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In Figur 1 ist in einer schematisch vereinfachten Darstellung der Längsschnitt (gemäß der Schnittlinie I - I in Figur 2) eines elektrischen Druckgasschalters mit einer Blas­einrichtung dargestellt, der rechts der Mittellinie die Ausschaltstellung und links davon die Einschaltstellung einnimmt. Die Figur 2 zeigt den Schnitt entlang der Schnitt­linie II - II in Figur 1. Figur 3 zeigt geschnitten ein Detail der Figur 2 in vergrößertem Maßstab.

[0011] Die Schaltkammer 1 eines als Druckgasschalter ausgebildeten Hochspannungs-Leistungschalters, die das Löschgas, insbesondere SF₆, enthält, ist in einem Porzellanschaltgefäß 2 unterge­bracht. Die Schaltkammer 1 enthält an ihrem oberen, nicht weiter dargestellten Ende das feststehende Schaltstück 3. Das zugehörige bewegliche Schaltstück 4 trägt einen scheibenförmi­gen Ansatz, der den Zylinderboden 6 bildet, an dem der aus Isolierstoff bestehende Blaszylinder 5 befestigt ist.

[0012] Der Blaszylinder 5 und das bewegliche Schaltstück 4 werden gemeinsam von Koppelstangen 7 betätigt, welche die Bewegung eines nicht dargestellten Antriebs übertragen. Die oberen Enden der Koppelstangen 7 durchsetzen eine Durchtrittsöffnung 8 im Zylinderboden 6 und sind durch einen radial angeordneten Steckbolzen 9 mit dem Zylinderboden 6 verbunden, der an der Innenwand 10 des Blaszylinders 5 anliegt. Bei den somit auf den Zylinderboden 6 übertragenen Schaltbewegungen gleitet das bewegliche Schaltstück 4 auf einem Führungsrohr 11.

[0013] An der dem feststehenden Schaltstück 4 zugekehrten Stirnseite des Blaszylinders 5 ist ein Düsenkörper 12 vorgesehen. Dieser begrenzt mit der Schaltstückspitze 13 des beweglichen Schalt­stücks 4 einen Ringspalt 14 zur Führung des Löschgases. Der Blaszylinder 4 gleitet über den feststehenden Kolben 15, dessen obere Stirnfläche 16 auf gleicher Höhe wie die obere Stirn­fläche 17 des Führungsrohres 11 liegt. Der Kolben 15 ist mit mehreren Stangen 18 in nicht weiter dargestellter Weise an einem ebenfalls nicht dargestellten, unter dem Porzellanschalt­gefäß 2 liegenden Getriebegehäuse abgestützt, das den Porzel­lanschaltgefäß 2 mit der Schaltkammer 1 trägt und den Antrieb für das bewegliche Schaltstück 4 und den Blaszylinder 5 enthält.

[0014] Der dünnwandige Blaszylinder aus Isolierstoff ist am Zylinder­boden 6 mit Hilfe von genormten Zylinderkopfschrauben 19 mit Innensechskant befestigt. Diese sind in radialen Bohrungen 20 im Zylinderboden 6 eingeschraubt (siehe Figur 3). Jede Boh­rung 20 enthält zwei Ansenkungen 21, 22, von denen die äußere Ansenkung 21 einen größeren, durch Pfeile angedeuteten Durch­messer 23 aufweist, die zum Durchmesser des Zylinderkopfes 24 korrespondiert und zu diesem eine Gleit- oder Übergangspassung ergibt. Die ebenfalls durch Pfeile angedeutete Tiefe 25 der äußeren Ansenkung 21 beträgt nur einen Teil der Höhe 26 des Zylinderkopfes 24. Auf diese Weise ist die genormte Zylinderkopfschraube 19 genau in der radialen Bohrung 20 des Zylinderbodens 6 fixiert und positioniert.

[0015] Dabei ist die Einschraublänge der Zylinderkopfschraube 19 mit Hilfe der zweiten Ansenkung 22 der Bohrung 20 so dimensioniert, daß sie einerseits eindeutig zur Kräfteübertragung ausreicht und andererseits eine möglichst große Dehnlänge der Zylinder­kopfschraube 19 ergibt, wodurch deren Befestigung im Zylinder­boden 6 eine gute Sicherheit gegen Lösen erhält. Durch diese Ansenkung 22 ist also die Einschraublänge unabhängig von der genormten Gewindehöhe an der Zylinderkopfschraube 19 wählbar.

[0016] Im Blaszylinder 5 sind entsprechend der Zahl der Zylinderkopf­schrauben 19, die gleichmäßig entlang des Umfanges des Zylinderbodens 6 verteilt angeordnet sind, runde Durchtritts­öffnungen 27 vorgesehen, deren Durchmesser dem Durchmesser 23 der äußeren Ansenkung 21 entspricht. Da die Zylinderköpfe 24 der Zylinderkopfschraube 19 jeweils über den äußeren Umfang des Zylinderbodens 6 hinausragen, durchsetzen sie die runden Durch­trittsöffnungen 27 des Blaszylinders 5 und tragen diesen genau fixiert. Die abgerundeten Kanten 28 des Zylinderkopfes 24 ergeben eine günstige dielektrische Feldverteilung.

[0017] Infolge der Passung zwischen der Durchtrittsöffnung 27 und dem Zylinderkopf 24 ist auch eine gleichmäßige Kraftübertragung vom Zylinderboden 6 auf den Blaszylinder 5 garantiert, an der alle Zylinderkopfschrauben 19 beteiligt sind. Die Anzahl der Zylinderkopfschrauben 19 ist geradzahlig gewählt, so daß sich die Zylinderkopfschrauben 19 jeweils paarweise gegenüber stehen.

Ansprüche

1. Elektrischer Druckgasschalter mit einem feststehenden Schaltstück und einem beweglichen Schaltstück und mit einer Blaseinrichtung, bestehend aus einem feststehenden Blaskolben und einem beweglichen Blaszylinder aus Isolierstoff, dessen Zylinderboden durch einen scheibenförmigen Ansatz des beweg­lichen Schaltstücks gebildet ist, und bei dem die Verbindung zwischen Zylinderboden und Blaszylinder über in radiale Bohrun­gen im Zylinderboden befestigte zylindrische Teile erfolgt, die in runde Durchtrittsöffnungen gleichen Durchmessers im Blas­zylinder hineinragen, dadurch gekenn­zeichnet, daß als zylindrische Teile genormte Zylin­derkopfschrauben (19) mit Innensechskant verwendet sind, die in Bohrungen (20) im Zylinderboden (6) eingeschraubt sind, daß jede Bohrung (20) jeweils zwei Ansenkungen (21, 22) enthält, von denen die äußere mit dem größeren Durchmesser (23), korrespondierend zum Durchmesser des Zylinderkopfes (24), als Tiefe (25) nur einen Teil der Höhe (26) des Zylinderkopfes (24) aufweist, und daß der Zylinderkopf (24) die Durchtrittsöff­nungen (27) des Blaszylinders (5) durchsetzt.

2. Elektrischer Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (23) der äußeren Ansenkung (21) zum Durchmesser des Zylinderkopfes (24) eine Gleit- oder Übergangspassung ergibt.

3. Elektrischer Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Umfanges des Blaszylinders (5) gleichmäßig verteilt eine geradzahlige Anzahl von Zylinderkopfschrauben (19) vorgesehen sind, die jeweils paarweise einander gegenüberstehen.

Zeichnung