CH694237A5 - Gekapselter Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Schaltkammerhehaeuse. - Google Patents

Description

  



   und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung von Schaltkammergehäusen  anzuwenden, wie sie bei gekapselten Schaltern in Form von Druckgasschaltern  mit selbsterzeugender Löschgasströmung verwendet werden. 



   Bei Hochspannungs-Leistungsschaltern in Form von Druckgasschaltern  wird während eines Ausschaltvorganges im Bereich der sich öffnenden  Kontakte eine Gasströmung erzeugt, die ein schnelles Löschen des  sich ausbildenden Lichtbogens bewirkt. Die Löschgasströmung wird  dabei mit Konstruktionselementen wie Düsen, Kolben und Strömungskanälen  erzeugt, wobei die bewegbaren Konstruktionselemente an die Bewegung  des bewegbaren Schaltkontaktes gekoppelt sind. Die Schaltkontakte  und die der Lichtbogenlöschung dienenden Konstruktionselemente sind  hierbei innerhalb einer zylindrischen Schaltkammer angeordnet. Diese  Schaltkammer weist auch Volumenbereiche auf, in welche diejenigen  Gasanteile abströmen können, mit denen der Lichtbogen beblasen wurde.

    In diesen Volumenbereichen werden die Löschgase gekühlt, bevor sie  aus der Schaltkammer in den dielektrisch beanspruchten Gasraum zwischen  der Schaltkammer und der die Schaltkammer umgebenden Kapselung gelangen.  Je mehr das Löschgas abgekühlt ist, umso weniger Ladungsträger weist  es auf, das heisst umso weniger beeinflusst es die dielektrischen  Verhältnisse innerhalb des Kapselungsgehäuses. Dies ist von besonderer  Bedeutung für Schalter, bei denen das Kapselungsgehäuse aus Metall  besteht und Erdpotenzial aufweist. Die Temperatur der in dem dielektrisch  beanspruchten Gasraum eingeleiteten Gase beeinflusst daher die Bemessung  des Volumens dieses Gasraumes und damit die äusseren Abmessungen  des Kapselungsgehäuses. 



     Hochspannungs-Leistungsschalter in Form von Druckgasschaltern  mit selbsterzeugender Löschgasströmung können als einpolig gekapselte,  mehrstufige Hochspannungsschalter ausgebildet sein, wobei innerhalb  eines zylindrischen oder quasizylindrischen Kapselungsgehäuses wenigstens  zwei hintereinander angeordnete zylindrische Schaltkammern mit jeweils  einem Schaltkammergehäuse und einem achsparallel zur Schaltkammer  angeordneten zylindrischen Steuerwiderstand oder -kondensator angeordnet  sind und sowohl die jeweilige Schaltkammer als auch das zugehörige  Steuerelement mit ihren Achsen aussermittig zum Kapselungsgehäuse,  aber gemeinsam in einer auch die Achse des Kapselungsgehäuses aufnehmenden  Ebene oder in einer dazu parallelen Ebene angeordnet sind (US 4 413 165,  DE-Z "SF 6 -isolierte Schaltanlagen für 123-525 kV", Prospekt der  Siemens AG, Bestell-Nr.

   E-129/2043, 1983, Seiten 32 und 36). Hochspannungs-Leistungsschalter  können aber auch mehrpolig gekapselt angeordnet sein, wobei in einem  zylindrischen oder quasizylindrischen Kapselungsgehäuse drei jeweils  ein Schaltkammergehäuse aufweisende Schaltkammern parallel zueinander  und achsparallel zum Kapselungsgehäuse angeordnet sind. 



   Ausgehend von einem einpolig gekapselten Hochspannungs-Leistungsschalter  mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 bzw. einem  mehrpolig gekapselten Leistungsschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes  des Patentanspruches 2 liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde,  die Kühlwirkung des Abströmvolumens der jeweiligen Schaltkammer zu  verbessern. 



   Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem einpolig gekapselten Hochspannungsschalter  vorgesehen, dass das Schaltkammergehäuse im Querschnitt oval ausgebildet  ist, wobei die Achse des grössten Durchmessers des ovalen Querschnittes  senkrecht oder annähernd senkrecht zu der die Lage der Achsen des  jeweiligen Schaltkammergehäuses und des zugehörigen Steuerelementes  bestimmenden Ebene verläuft. Bei einem mehrpolig gekapselten Leistungsschalter  ist ebenfalls vorgesehen, dass die Schalt   kammergehäuse im Querschnitt  oval ausgebildet sind, wobei in diesem Fall die Achse des grössten  Durchmessers des jeweiligen ovalen Querschnittes senkrecht oder annähernd  senkrecht zu der die Achse des jeweiligen Schaltkammergehäuses und  die Achse des Kapselungsgehäuses aufnehmenden Ebene verläuft. 



   Die gemäss der Erfindung vorgesehene Massnahme der ovalen Gestaltung  des Schaltkammergehäuses zielt darauf ab, das Volumen der Schaltkammer,  insbesondere das die heissen Löschgase aufnehmende Abströmvolumen  zu vergrössern, ohne zugleich die dielektrisch kritischen Abstände  zwischen Schaltkammer und Kapselungsgehäuse zu vergrösseren. Dies  ist möglich, weil die Schaltkammern - wenigstens teilweise - aussermittig  zur Achse des Kapselungsgehäuses angeordnet sind und daher unterschiedliche  Oberflächenbereiche der Schaltkammern unterschiedlich grosse Abstände  zum Kapselungsgehäuse aufweisen. In den Bereichen grösseren Abstandes  kann die Schaltkammerwandung aufgeweitet werden, wodurch in erheblichem  Umfang zusätzliches, die Abkühlung der Löschgase begünstigendes Abströmvolumen  bereitgestellt wird.

   Gegebenenfalls kann diese Massnahme auch eine  Reduzierung des Durchmessers des Kapselungsgehäuses ermöglichen.  - Die ovale Ausgestaltung des Querschnittes der Schaltkammergehäuse  kann symmetrisch sein, wie es bei Ellipsen der Fall ist, sie kann  aber auch unsymmetrisch oder nur einseitig vorliegen. Wesentlich  ist in jedem Fall, dass durch eine Abweichung von der kreisförmigen  Querschnittsform des Schaltkammergehäuses ein grösseres Abströmvolumen  bereitgestellt wird. 



   Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 und 2  dargestellt. Dabei zeigt      Fig. 1 eine stark schematisierte  Querschnittsdarstellung eines einpolig gekapselten, mehrstufigen  Hochspannungs-Leistungsschalters und     Fig. 2 eine ebenfalls  stark vereinfachte Querschnittsdarstellung eines mehrpolig gekapselten  Hochspannungs-Leistungsschalters.  



     Gemäss Fig. 1 sind in einem metallenen Kapselungsgehäuse 1 eine  Schaltkammer 3 und ein Steuerkondensator 10 angeordnet. Die Achse  2 des Kapselungsgehäuse und die Achse 5 der Schaltkammer sowie die  Achse 11 des Steuerkondensators verlaufen parallel zueinander in  einer gemeinsamen vertikalen Ebene 12. Die Schaltkammer 3 und der  Steuerkondensator 10 sind dabei aussermittig zur Achse 2 des Kapselungsgehäuses  angeordnet. 



   Die Schaltkammer 3 weist ein Schaltkammergehäuse 4 auf, das eine  elliptische Form hat, wobei die Achse 6 des grössten Durchmessers  senkrecht zur vertikalen Ebene 12 verläuft. Gegenüber einer üblichen  zylindrischen Ausgestaltung des Schaltkammergehäuses, wie es mit  der gestrichelten Kontur 9 angedeutet ist, weist das Schaltkammergehäuse  4 zusätzliche Volumenbereiche 7 und 8 auf, die bei Schaltvorgängen  für die Kühlung heisser Löschgase genutzt werden können. 



   In der Querschnittsdarstellung sind noch Schalt-stangen 13 angedeutet,  die zum Antrieb der bewegbaren Teile der in der Schaltkammer 3 befindlichen,  nicht näher dargestellten Teile der eigentlichen Schalteinrichtung  dienen. 



   Gemäss Fig. 2 sind in dem zylindrisch ausgebildeten und mit Anschlussflanschen  21 und 22 versehenen Kapselungsgehäuse 20 drei Schaltkammern 24 angeordnet.  Die Achse 23 des Kapselungsgehäuses 20 und die Achsen 28, 29 und  30 der Schaltkammern 24 verlaufen dabei parallel zueinander und liegen  gemeinsam in einer vertikalen Ebene 34. 



   Auch hier sind die einzelnen Schaltkammergehäuse 25 oval, speziell  elliptisch ausgebildet, wodurch gegenüber einer üblichen kreisförmigen  Ausgestaltung, wie sie gestrichelt angedeutet ist, zusätzliche Volumenbereiche  26 und 27 geschaffen werden. Die elliptische Ausgestaltung der Schaltkammergehäuse  25 ist dabei so vorgenommen, dass die Achsen 31, 32    und 33 des  grössten Durchmessers der Schaltkammergehäuse senkrecht zu der vertikalen  Ebene 34 verlaufen.

Claims (2)

1. Einpolig gekapselter, mehrstufiger Hochspannungs-Leistungsschalter in Form eines Druckgasschalters mit selbsterzeugender Löschgasströmung, bestehend aus einem zylindrischen oder quasizylindrischen Kapselungsgehäuse, wenigstens zwei innerhalb des Kapselungsgehäuses hintereinander angeordneten zylindrischen Schaltkammern mit jeweils einem Schaltkammergehäuse und einem achsparallel zur Schaltkammer angeordneten zylindrischen Steuerkondensator oder Steuerwiderstand, bei dem sowohl die jeweilige Schaltkammer als auch der zugehörige Steuerkondensator bzw.

Steuerwiderstand mit ihren Achsen aussermittig zum Kapselungsgehäuse, aber gemeinsam in einer auch die Achse des Kapselungsgehäuses aufnehmenden Ebene oder in einer dazu parallelen Ebene angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltkammergehäuse (4) im Querschnitt oval ausgebildet ist, wobei die Achse (6) des grössten Durchmessers des ovalen Querschnittes senkrecht oder annähernd senkrecht zu der die Lage der Achsen (5, 11) des jeweiligen Schaltkammergehäuses (4) und des zugehörigen Steuerkondensators (10) bzw. Steuerwiderstandes bestimmenden Ebene (12) verläuft.

2.

Mehrpolig gekapselter Hochspannungs-Leistungsschalter in Form von Druckgasschaltern mit selbsterzeugender Löschgasströmung, bestehend aus einem zylindrischen oder quasi zylindrischen Kapselungsgehäuse und drei innerhalb des Kapselungsgehäuses parallel zueinander und achsparallel zum Kapselungsgehäuse angeordneten Schaltkammern, die jeweils ein Schaltkammergehäuse aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkammergehäuse (25) im Querschnitt oval ausgebildet sind, wobei die Achse (31, 32, 33) des grössten Durchmessers des jeweiligen ovalen Querschnittes senkrecht oder an nähernd senkrecht zu der die Achse (28, 29, 30) des jeweiligen Schaltkammergehäuses (25) und die Achse (23) des Kapselungsgehäuses (20) aufnehmenden Ebene (34) verläuft.