DE1108777B - Lufttrennschalter - Google Patents

Description

Es sind Leistungsschalter bekannt, bei denen beim Einschalten Widerstände in den Stromkreis eingefügt werden, um den Strom herabzusetzen und damit die Ausschaltung zu erleichtern. Diese Schalter besitzen ein einziges Gehäuse für alle Schalterteile einschließlich der Widerstände. Diese Anordnung ist deswegen nachteilig, weil sie voraussetzt, daß die gesamte Öffnungsbewegung des Schalters im Inneren des Gehäuses vor sich geht. Für Hochspannungsschalter sind dann unhandlich große und teure Gehäuse erforderlich. Dabei ist zu berücksichtigen, daß in Widerständen, mit denen die von einem Leistungsschalter zu unterbrechenden Kurzschlußströme verringert werden sollen, eine beträchtliche Leistung in Wärme umgesetzt wird. Deshalb sind bei solchen Schaltern sehr große Widerstände erforderlich, wenn unzulässige Erwärmungen vermieden werden sollen.

Im Gegensatz zu den vorgenannten Leistungsschaltern befaßt sich die Erfindung mit einem Hochspannungstrennschalter mit Lufttrennstrecke und einem aus mehreren Teilwiderständen zusammengesetzten Widerstand, der beim Ausschalten mit Hilfe von Lichtbogenschaltstücken ohne metallische Berührung in den Stromkreis eingefügt wird. Die Widerstände dienen bei diesem Schalter nur dazu, Überspannungen beim Abschalten leer laufender Leitungen zu vermeiden. Eine Verringerung des Stromes spielt dabei keine Rolle, denn die Ströme Jeer laufender Leitungen sind ohnehin nur gering. Erfindungsgemäß besitzt der Schalter mehrere Gehäuse zur Unterbringung der einzelnen Teilwiderstände, die aus einem zylindrischen Isolierstoffteil und metallischen Endkappen bestehen, wobei die einzelnen Gehäuse an den metallischen Endkappen miteinander verbunden bzw. am Schalter befestigt sind und die Endkappen die feststehenden Lichtbogenschaltstücke tragen.

Durch die Erfindung wird mit wirtschaftlichen Mitteln eine robuste, für Freiluftschaltanlagen geeignete Bauweise geschaffen. Das Material für die Teilwiderstände ist allen mechanischen Beanspruchungen entzogen und auch gegen Witterungseinfiüsse geschützt. Es kann allein nach elektrotechnischen Gesichtspunkten gewählt werden. Da es bei der erfindungsgemäßen Bauweise möglich ist, gleiche Gehäuse für alle Teilwiderstände zu verwenden, fällt der zusätzliche Aufwand für die Gehäuse nicht ins Gewicht. Eine Anpassung der Teilwiderstände an die Schaltbewegung erfolgt lediglich durch unterschiedliche Lichtbogenschaltstücke, die für die einzelnen Teilwiderstände leicht an den Endkappen der Gehäuse angebracht werden können.

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. April 1958

John W. Skooglund, Irwin, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Eine besondere Halterung der Lichtbogenschaltstücke ist nicht erforderlich. Diese Aufgabe wird bereits von den Gehäusen der Teilwiderstände selbst übernommen. Daher ist es auch möglich, die Teilwiderstände für Lufttrennschalter unterschiedlicher Nennspannungen zu verwenden. Die Endkappen der Gehäuse bieten außerdem eine einfache Möglichkeit zur Befestigung der Teilwiderstände aneinander sowie zur Anbringung am Schalter. Die Gehäuse werden zweckmäßig so angeordnet, daß die Lichtbogenschaltstücke nicht durch Biegebeanspruchungen und Kabelverwindungen verbogen werden. Ferner können die Gehäuse mit einem Gas hoher dielektrischer Festigkeit, beispielsweise Schwefelhexafluorid (SF₈) und/oder Selenhexafluorid (SeF₆), gefüllt werden.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in denen

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen Lufttrennschalter zeigt, der mit einer Reihenwiderstandsanordnung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist. Das bewegliche Schaltmesser ist in der Ausschaltstellung dargestellt;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Lufttrennschalters nach Fig. 1. Der Schalter ist eingeschaltet;

Fig. 3 ist eine Teilansicht längs der Linie ΙΠ-ΙΙΙ der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Teilansicht längs der Linie IV-IV der Fig. 2;

Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Widerstandsanordnung bei einem Schalter niedrigerer Spannung vorgesehen ist;

109 617/326

Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer geänderten Form eines Lufttrennschalters gemäß der Erfindung. Der Schalter hat eine niedrigere Nennspannung als der Trennschalter nach Fig. 1;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Teilwiderstandes, in der das wetterfeste Gehäuse des Widerstandes sowie einige Merkmale des inneren Aufbaues dargestellt sind;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht eines Widerstandsstapels, der einen Teilwiderstand bildet. Der Widerstandsstapel ist in ein Gehäuse des Teilwiderstandes nach Fig. 7 eingebracht;

Fig. 8 A ist der Grundriß eines V-förmigen metallischen Abstandsstückes, das bei dem Widerstandsstapel nach Fig. 8 verwendet ist;

Fig. 8 B ist der Grundriß eines anderen metallischen Abstandsstückes, das beim Widerstandsstapel nach Fig. 8 verwendet wird:

Fig. 9 zeigt etwas vereinfacht eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Gas hoher dielektrischer Festigkeit im Inneren der Teilwiderstände verwendet wird.

Beim Betrieb elektrischer Versorgungsnetze bestand seit vielen Jahren Bedarf für ein Gerät, das die Lücke zwischen Leistungsschaltern mit Kurzschlußabschaltleistungen und Lufttrennschaltern ohne Abschaltleistung füllen sollte und eine geringe Abschaltleistung aufweist. Lufttrennschalter sind nur dazu geeignet, andere Geräte zum Zwecke der Überholung zu isolieren oder Versorgungsnetze zu unterteilen. Diese Schaltungen können nur stromlos durchgeführt werden.

Obwohl diese Trennschalter keine garantierte Abschaltleistung haben, werden sie dennoch häufig benutzt, um Lichtbogenhörner, kleine Ladeströme, Magnetisierungsströme oder sogar kleine Ströme in Parallelleitungen abzuschalten. Die Wirkungsweise von Lufttrennschaltern beim Abschalten dieser kleinen Ströme kann befriedigend sein, falls günstige Wetterbedingungen vorliegen und falls der Bedienende sich vergewissert hat, daß der abzuschaltende Strom klein ist. Solche Schalthandlungen werden häufig vorgenommen, obwohl sie zugegebenermaßen risikoreich sind. Eine interessante Zusammenstellung der Erfahrungen von 59 Elektrizitätswerken ist in den AIEE-Technischen Berichten 51-113 angegeben. Darin ist der Bericht einer Arbeitsgruppe enthalten, die die Elektrizitätsversorgungsunternehmen aufgesucht und die angegebenen Daten zusammengestellt hat. Der Bericht zeigt, daß die tatsächliche Rate erfolgreicher Schalthandlungen von 50 bis 100% in Abhängigkeit von der Größe der Spannung und des Stromes reicht, die zu schalten waren, sowie von dem unkontrollierbaren Wetterfaktor.

Offensichtlich ist jedoch auch unter den besten Wetterbedingungen die oben angegebene Schalthandlung mit Hilfe eines Lufttrennschalters nicht mit Sicherheit erfolgreich. Vielmehr besteht ein großes Risiko für die Anlage, das Betriebspersonal und die Fortsetzung des Betriebes, wenn sich unkontrollierbare Lichtbogenerscheinungen ergeben. Es liegt in der Natur frei brennender Lichtbogen, in langen Schleifen zu brennen und beim geringsten Wind zu wandern, so daß keinesfalls eine Sicherheit dagegen besteht, daß der beim Öffnen eines Lufttrennschalters entstehende Lichtbogen nicht die Phasen überbrückt oder zu geerdeten Bauteilen zündet.

Aus wirtschaftlichen Gründen können die Elektrizitätsversorgungsunternehmen nicht die Kosten für einen Leistungsschalter mit Kurzschlußabschaltleistung nur dazu aufwenden, um das nur selten vorkommende Schalten von 10 bis 15 Ampere zu bewältigen. Daher besteht offensichtlich ein Bedarf für einen billigen Lastschalter.

Mit der Errichtung von 345-kV-Netzen wurde das Problem der Schaltüberspannungen bedeutsam. Es

ίο wurde ein einfaches und wirksames Mittel entwickelt, um diese Schaltüberspannungen zu beseitigen, die sich als gefährlich für andere Teile des Versorgungsnetzes erwiesen haben. Es handelt sich dabei an sich nicht um ein Abschaltproblem. Das Problem ist jedoch eng damit verknüpft. Schaltüberspannungen treten auf, wenn kapazitive Netzteile geschaltet werden, die z. B. Stationen mit Kabeln oder Übertragungsleitungen enthalten. Beim Ausschalten eines Schalters in einem derartigen Stromkreis wurden

ao Rückzündungen beobachtet, die nicht weniger als 43 Überspannungsableiter beim Ausschalten eines dreiphasigen Schalters zum Ansprechen brachten.

Eine Lösung dieses Problems ist, wie im folgenden ausgeführt ist, nicht etwa darin zu sehen, daß der Lichtbogen unterbrochen wird. Vielmehr ist nur ein Widerstand in den Lichtbogenpfad einzufügen, um damit die Lichtbogenenergie zu beseitigen sowie Spannungsschwingungen in normalen Grenzen zu halten. Vorteilhaft ist ein ohmscher Widerstand, der das Mehrfache des Wellenwiderstandes des Systems beträgt.

In den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, ist mit 1 ein Lufttrennschalter bezeichnet, der für das Auftrennen von Stromkreisen verhältnismäßig hoher Spannungen geeignet ist. Er besteht aus einem Grundrahmen 2 und Stützisolatoren 3, 4, 5 und 6, die die Schaltstücke des Trennschalters tragen. Wie dargestellt ist, tragen die Stützisolatoren 3 und 4 ein Antriebsgehäuse 7, in dem ein Nockenantrieb angeordnet ist, der für die zum Aus- und Einschalten dienende Schwenkbewegung eines beweglichen Trennmessers 8 geeignet ist. Der Antriebsmechanismus im Gehäuse 7 kann von irgendeiner geeigneten Bauweise sein. Er bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Es kann z. B. ein Antrieb verwendet werden, der in der USA.-Patentschrift 2436296 angegeben ist. Die Betätigung des Antriebes erfolgt durch Drehung des Stützisolators 4. Die Betätigung des Antriebes ergibt eine im Uhrzeigersinn verlaufende Schwenkbewegung des Trennmessers 8 aus einer in Fig. 1 dargestellten Ausschaltlage bis zum Einschlagen in einen feststehenden Zangenkontakt 10, der in Fig. 2 näher dargestellt ist. Danach wird das Messer 8 um seine Achse gedreht, um einen guten Kontakt herzustellen. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der gegenüberliegenden Seite des in Fig. 1 dargestellten Schalters

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, werden die Zangenkontakte 10 von dem oberen Ende des Stützisolators 5 getragen. Zur elektrostatischen Abschirmung dienende Ringe 11, die am feststehenden Schaltstück einen Koronaschutz bilden, sind auf gegenüberliegenden Seiten des Schaltstückes 10 angeordnet, wie näher in der Fig. 3 dargestellt ist. Mit dem feststehenden Schaltstück 10 ist über flexible Leiter 12 eine aufrecht stehende Widerstandsanordnung 13 verbunden. Einzelheiten der Widerstandsanordnung sind in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die

Widerstandsanordnung 13 kann aus drei Teilwiderständen A, B und C zusammengesetzt sein. Weitere Teilwiderstände können oberhalb der dargestellten Widerstände angebracht werden, wie ohne weiteres ersichtlich ist.

Jeder Teilwiderstand 14 besteht aus einem wetterfesten hohlen Gehäuse 15 (Fig. 7), in dem ein Stapel Kohlewiderstände angeordnet ist, der als Ganzes mit

16 bezeichnet ist. Der Widerstandsstapel ist in der Fig. 8 näher dargestellt.

Wie Fig. 7 zeigt, besitzt das Gehäuse 15, das vorzugsweise aus Porzellan besteht, Schirme 15 a, um einen langen Kriechweg zu erreichen. Im Hohlraum

17 ist der Stapel 16 aus Kohlewiderständen nach Fig. 8 angeordnet.

Eine als Gußstück ausgeführte Kappe 19 ist auf das obere Ende des Porzellangehäuses 15 aufgekittet. In der gleichen Weise ist eine untere Bodenkappe 20 mit dem unteren Ende 15 des Porzellangehäuses verbunden. In den Innenraum 17 ist der Stapel 16 der Kohlewiderstände nach Fig. 8 eingefügt, der aus einer Vielzahl Kohlescheiben 21 besteht, die durch metallische Trennwände 22 in Abstand voneinander gehalten werden. Ferner sind metallische V-förmige Abstandsstücke 23 vorgesehen, die aus leitenden Blechen in der richtigen Länge geschnitten werden, um die Widerstandsblöcke 21 im gewünschten Abstand voneinander zu halten. Fig. 8 A zeigt den Grundriß eines derartigen Abstandsstückes 23. Fig. 8 B zeigt den Grundriß eines rohrförmig ausgebildeten Abstandsstückes 24. Als Beispiel mögen zwölf solcher Widerstandsblöcke 21 als ein Widerstandsstapel 16 vorgesehen sein. Die Widerstandsblöcke 21 besitzen die Eigenschaft, daß sie beträchtliche Wärme aufnehmen und einem Wärmestoß widerstehen können. Außerdem besitzen sie eine lineare Spannungsabhängigkeit.

Mit den Endkappen 19 sind über einstellbare Mittel oder Klemmen 25 (Fig. 4) oval ausgebildete Koronaschirme oder Lichtbogenringe 36 verbunden, die an den oberen Enden der Widerstandsanordnung 13 vorgesehen sind. Die Koronaschirme sitzen auf gegenüberliegenden Seiten des oberen Teilwiderstandes C. Eine stabförmige Elektrode 28, die in der Fig. 3 näher dargestellt ist, ist am oberen Ende des Teilwiderstandes A vorgesehen. Wie Fig. 3 zeigt, ist neben der stabförmigen Elektrode 28 ein ovaler Elektrodenring 29 vorgesehen. Am unteren Ende des Teilwiderstandes A sind ein Anschlußstück 30 und ein zweiter ovaler Ring 29 vorgesehen. Beim Ausschalten wird der Stützisolator 4 gedreht. Der Antrieb dreht zuerst das Messer 8, so daß gegebenenfalls vorhandenes Eis gebrochen und der Kontaktdruck verringert wird. Danach wird das Messer nach oben geschwenkt, wobei das Ende 31 eine bogenförmige Bewegung längs des bei 32 in Fig. 2 gestrichelt eingezeichneten Weges ausführt.

Nachdem das Ende 31 des Trennmessers 8 das feststehende Zangenschaltstück 10 verlassen hat, wird von den Enden des Zangenschaltstückes 10 zur Messerspitze 31 ein Lichtbogen gezogen. Der Lichtbogen wird verlängert, bis die Messerspitze den ersten Koronaschirm oder Lichtbogenkontakt 28 der Widerstandsanordnung passiert. Wenn z. B. der Abstand von der Messerspitze zum ersten Koronaschirm 28 auf etwa 5 cm abgenommen hat, springt der Lichtbogen zum Lichtbogenschaltstück 28 und verläßt das feststehende Schaltstück 10. Hierdurch wird der erste Teilwiderstand 14 der Widerstandsanordnung 13 in den Lichtbogenstromkreis eingeschaltet.

Beim weiteren Schwenken des Messers 8 wird der Lichtbogen zwischen der ersten Elektrode 28 und der Messerspitze 31 verlängert, bis die Spitze 31 sich dem zweiten Lichtbogenschirm 36 nähert. Wiederum wechselt der Lichtbogen wegen des kleiner werdenden Luftspaltes zum zweiten Lichtbogenschirm 36, so daß der zweite Widerstandsteil in Reihe mit dem Lichtbogen geschaltet wird. Der Wechsel erfolgt bei einem Luftabstand, der nur wenig größer ist als beim ersten Lichtbogenumschlag und ungefähr 7,5 cm beträgt.

Der gleiche Vorgang wiederholt sich beim weiteren Schwenken des Messers 8 in Höhe der Spitze der Widerstandsanordnung 13. Der Lichtbogen wandert zu dem obersten Koronaschirm 37, wenn die Messerspitze sich dieser Elektrode auf ungefähr 20 cm genähert hat. In dieser Stellung ist der gesamte Widerstand in den Lichtbogenstrompfad eingefügt.

Beim weiteren Schwenken des Trennmessers 8 wird der Lichtbogen verlängert, bis er erlischt. Dies ist der Fall, wenn der Abstand zwischen der Messerspitze 31 und der obersten Elektrode 36 a ungefähr 60 bis 75 cm erreicht hat, wenn es sich z. B. um einen 345-kV-Schalter handelt.

Auf diese Weise wird der Widerstand mit steigenden Widerstandswerten in den Stromkreis eingefügt und die Lichtbogenlänge verkleinert, bis der gesamte Widerstand in den Stromkreis eingefügt ist. Das Umgekehrte erfolgt beim Einschalten. In der Einschaltlage ist die Widerstandsanordnung überbrückt.

Ein wesentlicher Vorteil der dargestellten Bauweise besteht darin, daß beim Schalten stets ein Abstand zwischen dem Ende 31 des Schaltmessers 8 und den Lichtbogenschaltstücken 28, 36, 36« vorhanden ist. Im Falle einer gleitenden oder anderweitig berührenden Kontaktgabe zwischen den Lichtbogenschaltstücken 28, 36, 36« und einem kontaktgebenden Teil des Messers 38 wurden bei der anfänglichen kontaktdruckverminderten Drehbewegung des Schaltmessers 8 Schwierigkeiten auftreten, wenn zugleich auch eine Berührung während des Ausschaltvorganges stattfinden sollte.

Außerdem ist festzuhalten, daß häufig die ursprüngliche Drehbewegung des Messers 8 um seine Achse bei der Ausschaltbewegung während eines Teiles der Schwenkbewegung fortgesetzt wird. Eine derartige fortgesetzte Drehung um die Achse würde natürlich ebenfalls Schwierigkeiten mit sich bringen, wenn man eine direkte Berührung vorsehen wollte. Durch den dargestellten Abstand zwischen den Lichtbogenschaltstücken 28, 36, 36 ω und dem Ende 31 des Schaltmessers 8 werden solche Schwierigkeiten vermieden.

Wie erwähnt wurde, besteht die Widerstandsanordnung 13 aus Kohlewiderständen 21, die in einem geschlossenen Porzellangehäuse 15 untergebracht sind. Jeder Widerstandsteil 14 ist so ausgebildet, daß er auf einen anderen aufgesetzt werden kann. Um die Widerstände mit dem Trennschalter zu verbinden, sind, wie vorher beschrieben wurde, mit den Teilwiderständen Lichtbogenschaltstücke verbunden, die an den Flanschen der zusammengesteckten Anordnung befestigt sind. Für höhere Spannungen, wie z. B. bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten 345-kV-Schalter, dienen die Lichtbogenschaltstücke 28, 36, 36 a zugleich als Koronaschirm. Die Licht-

bogenschaltstücke 36, 36 α sind einstellbar, so daß sie dem Weg 32 des Trennmessers angepaßt werden können. Die Widerstandsanordnung 13 ist so ausgebildet, daß sie eine angemessene Wärmeaufnahmefähigkeit besitzt, um auch wiederholte Schaltungen ohne Schaden aushalten zu können. Dabei ist zu beachten, daß die Kohlewiderstände 21 nur beim Ausschalten bzw. Einschalten des Schalters 1 Strom führen.

Die Fig. 5 zeigt eine geänderte Widerstandsanordnung, bei der nur zwei Widerstandsteile X und Y vorgesehen sind. Die Widerstandsteile besitzen aus Draht bestehende oder stangenförmig ausgebildete Lichtbogenelektroden 33, 34. Wie dargestellt ist, kann für Geräte geringerer Nennspannungen, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind, z. B. für Spannungen im Bereich von 115 bis 161 kV, die Widerstandsanordnung 37 auf dem gleichen Isolator 9 befestigt werden, der auch das Zangenschaltstück 38 trägt. Das bewegliche Trennmesser 39 ist etwas anders ausgebildet als das in Fig. 2 dargestellte Trennmesser. Es besitzt ein hakenförmig ausgebildetes Ende 40. Der bogenförmige Weg des Messers 39 des 115-kV-Schalters bzw. des 161-kV-Schalters ist durch gestrichelte Linien 42, 43 angedeutet.

Fig. 6 zeigt einen geänderten Schalter, der dem der Fig. 5 ähnelt. Die Lichtbogenelektroden 45, 46 sind dabei etwas anders ausgeführt. Sie erstrecken sich von einem Verbindungsgehäuse 18 bzw. einem Deckelgehäuse 24 aus nach einer Seite. Die geänderte Widerstandsanordnung ist in diesem besonderen Falle für die Anordnung auf dem besonderen Isolator 48 ausgebildet. Die Bahnen der Messerbewegung für 196 bzw. 230 kV sind durch die gestrichelten Linien 49, 50 angedeutet.

Fig. 9 zeigt eine geänderte Ausbildung, bei der die als Ganzes mit 51 bezeichneten Teilwiderstände in anderen gasdicht verschlossenen wetterfesten Gehäusen 52 untergebracht sind, die ein Gas hoher dielektrischer Festigkeit, wie z. B. Schwefelhexafluorid (S F_c), enthalten. Durch die Anordnung der Widerstände 51 in Gehäusen 52, in denen sie von einem Gas hoher dielektrischer Festigkeit umgeben sind, besitzen die Teilwiderstände 51 eine sehr große Spannungsfestigkeit, die etwa das Zweieinhalbfache des Scheitelwertes der Leitungsspannung beträgt. Außerdem kann durch die Verwendung von Schwefelhexafluorid als Isoliermittel der Teilwiderstände 51 eine sehr große elektrische Festigkeit bei geringer Länge erreicht werden. Schirmförmige Schutzringe 70, 71. die einander über die Teilwiderstände 51 zugekehrt sind und einen Teil der Widerstandsanordnung 53 bilden, dienen als Lichtbogenschaltstücke. Die Schutzringe 70, 71 ergeben zusammen mit dem Mittelring 72 eine gleichmäßige Spannungsverteilung über die Widerstandsanordnung 53. Die endgültige Unterbrechung erfolgt am Lichtbogenschaltstück 60.

Wie vorstehend in bezug auf Fig. 9 dargelegt wurde, wird gemäß der weiteren Erfindung vorgeschlagen. Schwefelhexafluorid (SF₆) oder ein anderes geeignetes Gas hoher dielektrischer Festigkeit zu verwenden, so daß die Teilwiderstände 51 in den Gehäusen 52 eine hohe Spannungsfestigkeit aufweisen. Da die Porzellangehäuse 52 der Fig. 9 nur für eine kurze Zeit der Spannung ausgesetzt sind, können sie sehr einfach ausgebildet sein. Abnutzungserscheinungen spielen dabei keine Rolle.

Wie ausgeführt wurde, ist die Widerstandsanordnung in der Einschaltstellung des Schalters überbrückt. Über sie fließt kein Betriebsstrom. Beim Ausschalten wandert der Lichtbogen zu den Lichtbogenschaltstücken, die mit der Widerstandsanordnung verbunden sind, und schaltet die Teilwiderstände in zunehmendem Maße in den Stromkreis ein, so daß die Höhe von Überspannungen verringert wird. Wenn der Lichtbogen zum obersten Lichtbogenkontakt 60 in die Länge gezogen wird, erlischt er sehr schnell.

ίο Es ist festzuhalten, daß die Ringe an der Widerstandsanordnung eine doppelte Funktion haben. Erstens wirken sie als Lichtbogenschaltstücke beim Überwechseln des Lichtbogens vom feststehenden Schaltstück über die Widerstandsanordnung zum obersten Lichtbogenschaltstück. Zweitens stufen die Ringe die Spannung an der Widerstandsanordnung ab und verhindern Lichtbogeneinwirkungen auf das Porzellangehäuse der Widerstandsanordnung oder Verbindungsteile. Alle Fassungen der Widerstandsanordnung werden vorzugsweise mit gerundeten Kanten ausgeführt. Die Ringe dienen mit Vorteil zugleich zur Verringerung der Spannungsbeanspruchung und zur Verminderung der Koronabildung.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß ein verbesserter Lufttrennschalter geschaffen wurde, der eine Widerstandsanordnung besitzt, bei der die Lichtbogenschaltstücke 28, 36, 36 a mit Abstand vom Weg der Messerspitze des beweglichen Schaltstückes angeordnet sind. Der Abstand sorgt mit Sicherheit dafür, daß Eisbildung die normale Schalterbetätigung nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus kann auch eine seitliche Bewegung der Widerstandssäule 13 nicht zu einer Abweichung der Schaltstücke führen, wie das bei einer Berührung oder Gleitbewegung zwischen der Messerspitze 31 und den Lichtbogenschaltstücken 28, 36, 36 a der Fall wäre. Außerdem ergibt sich, daß die Koronaringe 29, 36 dazu beitragen, die Spannung längs der Widerstandsanordnung 13 abzustufen, so daß jeder Teilwiderstand 14 einen entsprechenden Betrag der Gesamtspannung tragen muß. Weiterhin verhindern die Lichtbogenringe 29, 36, 36 α Koronabildung an weiter innen liegenden, verhältnismäßig scharfkantigen leitenden Teilen der Gußgehäuse 19.

Der Widerstand der Widerstandsanordnung 13 hängt ab von dem Stromkreis und der Spannung. Die elektrische Bemessung ist im einzelnen in einer früheren Patentanmeldung angegeben. Im allgemeinen beträgt der Widerstandswert mit Vorteil das Mehr-So fache des Wellenwiderstandes des mit dem Schalter verbundenen Stromkreises.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die vorliegende Erfindung eine Lösung des Problems der Hochspannungslufttrennschalter darstellt, die zum Schalten langer Sammelschienen verwendet werden können, ohne daß hohe Einschwingüberspannungen auftreten.

Die bekannten Trennschalter verursachten eine große Zahl Rückzündungen, bevor der Lichtbogen endgültig gelöscht wurde. Die Rückzündungen und die damit verbundenen Überspannungen bedeuteten eine starke Beanspruchung der angeschlossenen Ableiter, Transformatoren und Leistungsschalter. Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung kann die besonders schwere Beanspruchung solcher Überspannungsableiter vermieden werden. Durch die Unterbringung der Widerstände in einem Porzellangehäuse werden die Widerstände sowohl mechanisch

als auch elektrisch isoliert. Durch Vereisung und Verschmutzung können deshalb keine Schwierigkeiten entstehen.

Obwohl zum Zwecke der Erläuterung bestimmte Ausführangsformen von Lufttrennschaltem für verschiedene Spannungen dargestellt und beschrieben wurden, sind im Rahmen der Erfindung ohne weiteres Änderungen möglich.

IO

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hochspannungstrennschalter mit Lufttrennstrecke und einem aus mehreren Teilwiderständen zusammengesetzten Widerstand, der beim Ausschalten mit Hilfe von Lichtbogenschaltstücken ohne metallische Berührung in den Stromkreis eingefügt wird, gekennzeichnet durch mehrere Gehäuse zur Unterbringung der einzelnen Teilwiderstände, die aus einem zylindrischen Isolierstoffteil und metallischen Endkappen bestehen, wobei die einzelnen Gehäuse an den metallischen Endkappen miteinander verbunden bzw. am

Schalter befestigt sind und die Endkappen die feststehenden Lichtbogenschaltstücke tragen.

2. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenschaltstücke die Gehäuse der Teilwiderstände umgeben.

3. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilwiderstände aus Widerstandsblöcken bestehen, die in den Gehäusen übereinandergestapelt sind, wobei zwischen den einzelnen Widerstandsblöcken, insbesondere Kohlescheiben, metallische Abstandsstücke vorgesehen sind.

4. Hochspannungstrennschalter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Blechprofile als Abstandsstücke.

5. Hochspannungstrennschalter nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse mit einem Gas hoher dielektrischer Festigkeit, vorzugsweise SF₆, gefüllt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 551590, 556 469.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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