CH616527A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltervorrichtung, 55 ausgebildet, dass die beiden Trennschalter gleichzeitig geöff-mit einem Gehäuse für ein eine elektrische Isolation bildendes net, aber nicht gleichzeitig geschlossen werden können. Gas. Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung dieser In den bekannten elektrischen Schaltervorrichtungen sind elektrischen Schaltervorrichtung in einer Pumpspeicheranlage, zwei separate Trennschalter DSi, DS2 vorhanden, die notwen-wobei die elektrische Schaltervorrichtung zwischen eine elek- digerweise einen beträchtlichen Raum beanspruchen. Ferner trische Maschine und eine Stromschiene geschaltet ist, um 60 müssen die Betätigungsmechanismen dieser Trennschalter mit-wahlweise durch Betätigung der elektrischen Schaltervorrich- tels eines Verriegelungsmechanismus miteinander verbunden tung die genannte elektrische Maschine entweder als Genera- werden.

tor oder als Motor zu betreiben. Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elektrische

In den letzten Jahren wurden hydroelektrische Anlagen mit Schaltervorrichtung zu schaffen, die eine einfache Struktur auf-Pumpspeichereinrichtungen ausgestattet, die eine elektrische 65 weist und deren Trennschalter DSi, DS2 in bezug auf ihre Maschine aufweisen, welche unter normalen Betriebsbedingun- Dimension reduziert sind.

gen als Generator und bei reduzierter Belastung der hydroelek- Die erfindungsgemässe elektrische Schaltervorrichtung ist trischen Anlage als Motor arbeitet, wobei im letzteren Fall die im Patentanspruch 1 definiert.

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In den beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 3 einen schematischen Aufriss einer Anlage mit der erfindungsgemässen elektrischen Schaltervorrichtung,

Fig. 4-5 eine schematische Darstellung der in Fig. 3 ersieht- 5 liehen elektrischen Schaltervorrichtung,

Fig. 6 eine Einzelheit, in der eine Modifikation der in den Fig. 4 und 5 dargestellten elektrischen Schaltervorrichtung ersichtlich ist.

In der Fig. 3 ist eine Anlage mit einer elektrischen Schalter- 10 Vorrichtung PHSD dargestellt, die auf eine Stromschiene BUS montiert ist. Ferner ist auf einer Seite der Schaltervorrichtung PHSD ein Gasstromunterbrecher GCB an diese angeschlossen. Ein Haupt-Trennschalter DS ist zwischen einem oberen Abschnitt des Gasstromunterbrechers und einem Endteil TrC 15 des Transformators Tr angeordnet. Die Stromschiene BUS, die Schaltervorrichtung PHSD, der Haupt-Trennschalter DS, der Gasstromunterbrecher GCB und der Endteil TrC des Transformators stehen in gegenseitiger Verbindung und sind mit einem Gas, wie z. B. S Fe, gefüllt, das Isolationszwecken dient. In der 20 Schaltervorrichtung PHSD ist für jede Phase des Wechselstromes je eine Phasenschaltereinrichtung vorgesehen. Eine Einrichtung DSi dient zum Vertauschen der Anschlussklemme A mit der Anschlussklemme B und eine zweite Einrichtung DS2 dient zum Vertauschen der Anschlussklemmen B und A. Die & dritte Phasenschaltereinrichtung dient nur zur Unterbrechung der Verbindung zur Phase C. Die Anschlussklemmen A, B befinden sich an der Stromschiene BUS.

In der Fig. 4 ist ein Gerüst ersichtlich, das sich aus einem oben und unten offenen Gehäuse 1 sowie einer am oberen 30 Ende des Gehäuses 1 angeordneten Deckhaube 2 zusammensetzt. Das untere Ende des Gehäuses dient der Befestigung der Stromschiene BUS. Im Innern des Gerüstes sind zwei miteinander in Wirkverbindung stehende Kontaktpaare angeordnet.

Jedes dieser Kontaktpaare weist einen fest angeordneten Kon- 35 takt 6a, 6b und einen beweglichen Kontakt 13a, 13b auf. Die festen Kontakte 6a, 6b sind auf Leiter 5a, 5b montiert, die mittels Isolatoren 4a, 4b befestigt sind. Diese Isolatoren sind ihrerseits an Deckeln 3a, 3b befestigt. Die Leiter 5a, 5b sind mit zwei Phasenanschlüssen der Stromschiene BUS verbunden. Die 40 beweglichen Kontakte 13a, 13b weisen eine längliche Form auf und sind mittels Isolierstangen 12a, 12b je mit einer Zahnstange 1 la, 1 lb verbunden. Die Zahnstangen 1 la, 1 lb sind in bezug auf die Längsrichtung der beweglichen Kontakte 13a, 13b ausgerichtet. Eine eine Öffnung in der Seitenwand des Gehäuses 1 45 verschliessende Distanzhülse 7 aus isolierendem Material trägt einen Leiter 8. Dieser Leiter 8 ist derart angeordnet, dass er mit dem Gasstromunterbrecher GCB in Verbindung steht. Der Leiter 8 weist zwei weitere feste Kontakte 14a, 14b auf, die in schleifendem Kontakt mit den entsprechenden beweglichen Kontakten 13a, 13b stehen. Die Zahnstangen 1 la, 1 lb kämmen an diametral gegenüberliegenden Stellen mit einem Zahnrad 10, das auf eine Welle 9 montiert ist, die in beide Drehrichtungen drehbar gelagert ist.

Der feste Kontakt 6a und der bewegliche Kontakt 13a bilden den Trennschalter DS2 und die Kontakte 6b und 13b bilden den Trennschalter DSi. Die Schaltervorrichtung funktioniert folgendermassen.

Wenn die elektrische Maschine G als Generator arbeitet, fliesst der elektrische Strom ausgehend von dem an eine Endklemme des Gasstromunterbrechers GCB angeschlossenen Leiter 8 über den Zwischenkontakt 14b, den beweglichen Kontakt 13b, den festen Kontakt 6b und den Leiter 5b zum Anschluss B der Stromschiene BUS. Dieser Sachverhalt kann der Fig. 4 entnommen werden. Beim Öffnen des Gasstromunterbrechers wird die Zahnstange IIb nach oben und die Zahnstange 1 la nach unten bewegt und ein Zustand wird erreicht, bei dem der bewegliche Kontakt 13b vom festen Kontakt 6b getrennt ist und der bewegliche Kontakt 13a, obwohl in der Nähe des festen Kontaktes 6a sich befindend, mit dem festen Kontakt 6a noch nicht in Verbindung steht, so dass beide miteinander in Wirkverbindung stehende Kontaktpaare offen sind; und das in das Gehäuse eingeführte Gas zwischen diesen Kontakten eine Isolationsschicht bildet. Wenn das Zahnrad 10 mittels seiner Betätigungseinrichtung weitergedreht wird, tritt der bewegliche Kontakt 13a mit dem festen Kontakt 6a in Verbindung, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Wenn sich die Schaltanlage in diesem Zustand befindet, fliesst der elektrische Strom von der Stromschiene über den Leiter 5a, die Kontakte 6a, 13a und 14a zum Leiter 8, von wo der Strom zur elektrischen Maschine G gelangt, die dann als Motor arbeitet.

In der Ausführungsform gemäss Fig. 6 weisen die umsteuerbaren Mittel einen Hebel 15 auf. Dieser Hebel 15 ist auf der Welle 9 gelagert und ist an seinen Enden mit den oberen Enden der Isolierstangen 12a bzw. 12b verbunden. Wenn die Welle 9 sich dreht, wird unter dem Einfluss des Hebels 15 der eine bewegliche Kontakt zu seinem zugeordneten festen Kontakt hin bewegt und der andere bewegliche Kontakt wird von seinem zugeordneten festen Kontakt weg bewegt.

Da das Gehäuse zwei miteinander in Wirkverbindung stehende Kontaktpaare aufweist, kann eine dimensionsmässig kleinere Schaltervorrichtung zur Phasenschaltung in hydroelektrischen Pumpspeicheranlagen verwendet werden, als dies bisher in den bekannten Anlagen der Fall war. Da andererseits unter dem Einfluss der umsteuerbaren Mittel die beweglichen Kontakte gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden können, braucht zwischen den beiden Kontaktpaaren kein Verriegelungsmechanismus angeordnet werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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   PATENTANSPRÜCHE als Motor arbeitende Maschine dazu dient, eine Turbine oder

   1. Elektrische Schaltervorrichtung, mit einem Gehäuse für ein Wasserrad anzutreiben, um Wasser von einem unteren ein eine elektrische Isolation bildendes Gas, dadurch gekenn- Behälter in einen oberen zu fördern. Zu diesem Zweck muss die zeichnet, dass sie zwei miteinander in Wirkverbindung ste- Drehrichtung der elektrischen Maschine umgekehrt werden, hende Kontaktpaare aufweist, die im Gehäuse angeordnet sind, 5 Um die Drehrichtung einer im Dreiphasenbetrieb arbeitenden dass jedes Kontaktpaar einen festangeordneten Kontakt (6a, elektrischen Maschine umzukehren, ist es bekanntlich notwen-6b) und einen beweglichen länglichen Kontakt (13a, 13b), der in dig, zwei Phasenanschlüsse der elektrischen Maschine mitein-seiner Längsrichtung zum festen Kontakt hin und von diesem ander zu vertauschen.

   weg bewegbar ist, besitzt, dass ein weiteres Paar festangeord- In der Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen ist ein bekann-

   neter Kontakte (14a, 14b) vorhanden ist, die untereinander 10 tes Schaltschema einer als Generator oder als Elektromotor elektrisch verbunden sind und die je mit einem der beweglichen arbeitenden elektrischen Maschine dargestellt, die in einer Kontakte in gleitendem Kontakt stehen, und dass ferner hydroelektrischen Pumpspeicheranlage verwendet wird. In der

   Steuermittel ( 10,11 a, 11 b) vorhanden sind, die zur gleichzeiti- Fig. 2 sind einige der in der Fig. 1 schematisch dargestellten gen Verschiebung der beweglichen Kontakte dienen, derart, bekannten Vorrichtungen ersichtlich.

   dass wenn einer der beweglichen Kontakte zu seinem festen 15 In der Fig. 1 ist eine elektrische Maschine G ersichtlich, die Kontakt hin bewegt wird, der andere bewegliche Kontakt von mit einer Wasserturbine oder mit einem Wasserrad (nicht dar-seinem festen Kontakt weg bewegt wird. gestellt) verbunden ist. Die elektrische Maschine G ist über
2. 2. Schaltervorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch einen Transformator Tr, einen Haupt-Trennschalter DS, einen gekennzeichnet, dass die Steuermittel zwei Zahnstangen (11 a, Gasstromunterbrecher GCB und Trennschalter DSi, DS2 mit 1 lb) aufweisen, die je mit einem der beweglichen Kontakte ver-20 einer Stromschiene BUS elektrisch verbunden. Eine elektri-bunden sind und in Bezug auf die Längsrichtung des zugeordne- sehe Last (nicht dargestellt) ist über einen Trennschalter DSa, ten beweglichen Kontaktes ausgerichtet sind, dass die Steuer- einen Stromunterbrecher CB und einen Trennschalter DSb an mittel ferner ein drehbar im Gehäuse gelagertes Zahnrad (10) die Stromschiene BUS angeschlossen. Unter normalen aufweisen, und dass die beiden Zahnstangen an einander gegen- Betriebsbedingungen arbeitet die elektrische Maschine G als überliegenden Stellen des Zahnrades mit diesem im Eingriff 25 Generator und liefert einen Dreiphasen-Wechselstrom über stehen. die Stromschiene BUS an die elektrische Last. Wenn im Hin-
3. 3. Schaltervorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch blick auf den Antrieb des Wasserrades oder der Wasserturbine gekennzeichnet, dass jede Zahnstange mit dem ihr zugeordne- die elektrische Maschine G als Motor betrieben wird, ist es not-ten Kontakt mittels einer aus Isoliermaterial bestehenden wendig, diese in umgekehrter Richtung laufen zu lassen.

   Stange (12a, 12b) verbunden ist. 30 Gleichzeitig speist die Stromschiene die als Motor arbeitende
4. 4. Schaltervorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch elektrische Maschine G mit elektrischer Energie, die der gekennzeichnet, dass die Steuermittel zwei Verbindungsele- Stromschiene BUS über eine elektrische Leitung (nicht darge-mente ( 16a, 16b) aufweisen, die j e mit einem der beweglichen stellt) zugeführt wird. Um die Umkehrung der Drehrichtung Kontakte axial ausgerichtet sind, dass die Verbindungsele- herbeizuführen, ist es unumgänglich, zwei der Phasenan-mente mit je einem Ende eines im Gehäuse angeordneten 35 schlüsse der der elektrischen Maschine zugeführten elektri-Hebels (15) gelenkig verbunden sind, und dass der Hebel um sehen Energie zu vertauschen. Zu diesem Zweck sind die eine Achse (9), die sich zwischen seinen beiden Enden befindet, Trennschalter DSi, DS2 angeordnet. Dabei ist es so, dass, wenn drehbar gelagert ist. der Trennschalter DSi geschlossen ist, der Trennschalter DS2
5. 5. Schaltervorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch geöffnet ist und umgekehrt. Ferner können beide Trennschal-gekennzeichnet, dass jedes Verbindungselement mit dem ihm 40 ter DSi, DS2 gleichzeitig geöffnet sein, dürfen aber andererseits zugeordneten Kontakt mittels einer aus Isoliermaterial beste- nie gleichzeitig geschlossen sein.

   henden Stange verbunden ist. In der Fig. 2 ist eine Phase des Haupt-Trennschalters DS
6. 6. Verwendung der elektrischen Schaltervorrichtung nach und des Gasstromunterbrechers GCB und die dieser Phase Patentanspruch 1 in einer Pumpspeicheranlage, wobei die elek- zugeordneten beiden Trennschalter DSi, DS2 dargestellt. Fer-trische Schaltervorrichtung zwischen eine elektrische 45 ner ist die dreiphasige Stromschiene BUS ersichtlich. Man Maschine und eine Stromschiene geschaltet ist, um wahlweise sieht, dass die beiden Trennschalter DSi, DS2 getrennte Einhei-durch Betätigung der elektrischen Schaltervorrichtung die ten bilden. Weiterhin ist ein Verriegelungsmechanismus vorgenannte elektrische Maschine entweder als Generator oder handen, der zwischen den Betätigungshebeln der beiden Trennais Motor zu betreiben. Schalter angeordnet ist. Der Verriegelungsmechanismus weist

   50 ein Verbindungsglied LK auf, welches an einem Ende eine längliche Ausnehmung aufweist, in der der Betätigungshebel Li des

   Trennschalters DSi gelagert ist. Der Betätigungshebel L2 des

   Trennschalters DS2 ist mit dem andern Ende des Verbindungsgliedes verbunden. Der Verriegelungsmechanismus ist derart