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Leistungsschalter Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter -für
hohe Spannungen, dessen aus festen Schaltkontakten. und einem damit zusammenwirkenden
Schaltmesser bestehendes Schaltelement sich in einem festen Metallkessel befindet,
der mit einem Isoliermittel, z. B. Mineralöl oder Gas, gefüllt und mit isoliert
durch seine Wand hindurchgeführten festen Verbindungsleitern versehein ist, mit
denen das Schaltelement derart gekuppelt ist, daß es in seiner Gesamtheit aus dein
Kessel entfernt und darin eingebracht werden kann, während die Verbindungsleiter
unter Spannung stehen.
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Bei solchen Schaltern werden die Lichtbogenprodukte, Metall-, Kohle-
bzw. IsoHerstoffteilchen, infolge der Strömung des Isoliermittels (Öl oder Gas)
durch Öffnungen in der Wand der Schaltkammer oder in den festen Kontakten in dein
Raum getrieben, der die Schaltkammer umgibt. Dies erfolgt in gleicher Weise bei
,einer Fremdbewegung des Isoliermittels (Umlaufkühlung) als auch infolge des Überdruckes,
der durch den Lichtbogen in der Schaltkammer erzeugt wird. Die Lichtbogenprodukte
können sich ;nun an der Innenseite des Kessels oder auf den Durchführungsisolate2-en
absetzen und so, Kriechwege auf diesen Oberflächen erzeugen; außerdem wird - die
Isolierflüssigkeit, beispielsweise Mineralöl, durch Schwebeteilchen verunreinigt
und in ihrer Isolierfähigkeit beeinträchtigt. Aus diesem Grunde ist in einem häufig
bzw. unter schweren Bedingungign arbeitenden Leistungsschalter die Gefahr von Durchbrüchen
des Dielektrikums so groß, daß eine dauernde Überwachung, Reinigung der IsolatorenoberHächen
und gegebenenfalls der Isolierflüssigkeit notwendig wird.
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DieDurchführungsisolatoreneines Leistungsschalters können ,aber nur
gereinigt werden, wenn dieser völlig spannungslos gemacht wird. Es ist daher allgemein
üblich, einem Leistungsschalter und sogar einem Leistungstrennschalter der in der
Einleitung gekennzeichneten Art einen oder zwei besondere
Trennschalter
zuzuordnen, um ihn völlig spannungslos machen zu können.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Erfindungsgemäß wird das
Schaltelement von einem Isoliergehäuse umgeben, das den Schaltraum von dem Raum,
in den die Verbindungsleiter münden, völlig abschließt, so daß leinerlei Lichtbogenprodukte
in diesen Kessel gelangen und die Isolation verschlechtern. können.
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Es sind Schalter bekannt, bei denen die Stromunterbrechung in einer
besonderen Explosionskammererfolgt, die teilweise in die Isoherflüssigkeit eintaucht.
Der obere Teil dieser Kammer ist so ausgestaltet, daß Gase und Dämpfe, die durch
den Lichtbogen erzeugt werden, kondensieren können. Dieser Schalter hat keine Beziehung
zu dem erfindungsgemäßen, insbesondere ist dort das Schaltelement nicht leicht auswechselbar
in einem festen Kessel angeordnet, welcher die Durchführungsisolatoren trägt; der
äußere Kessel ist hierbei hauptsächlich als Behälter für Kühlflüssigkeit vorgesehen.
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Andererseits ist auch eine Anordnung bekannt, bei der ein vollständiger
metallgekapselter Schalter unter Öl in einem größeren Metallkessel angeordnet ist.
Letzterer besitzt feste Stiftkontakte, die mit anderen Teilen der Schaltanlage verbunden
und so ausgebildet sind, daß sie mit Kontakten an den äußeren Enden :der Durchführungsisolatoren
des normalen Schaltkessels zusammenarbeiten könnein. Es ist klar, daß hierbei der
Raum in dem Schalterkessel, in den die Durchführungen münden, inicht von der eigentlichen
Schaltkammer getrennt ist.
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Bei der Ausbildung des erfindungsgemäßen Schalters als Flüssigkeitsschalter
ist es vorteilhaft, den Teil, der die umgibt, als vollständig oder nahezu vollständig
geschlossenen Kessel auszubilden und ihn völlig mit der Isolierflüssigkeit zu füllen.
Zum Druckausgleich werden vorzugsweise Abschlußplatten o. dgl. unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
im Kessel angeordnet und mit einer oder mehreren .kleinen Öffnungen zur Entlüftung
versehen.
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Im folgenden sei der Erfindungsgedanke an Hand eines in der Zeichnung
dargestellten Beispiels erläutert.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Kessel aus zwei rohrförmigen
Gehäusen i und 2, die an ihren unteren Enden einen Durchführungsisolator 3 und q.
tragen. Der Kessel ist mit Isolieröl s gefüllt. Das Schaltelement ist am Deckel
6 befestigt und vollständig vom Öl umgeben.
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Die Kontakte sind in einer rohrförmigen Kammer 7 aus Isoliermaterial
angeordnet, die am unteren Ende .durch eine Platte 8 abgeschlossen wird. Am oberen
Ende des Rohres 7 ist ein tri:chterartig geformtes Ansatzstück 9 aus Metall befestigt.
Die Platte 8 trägt den festen Schalterkontakt io und eine Kontalztl>lemm:e i i,
die elektrisch unmittelbar verbunden sind. In die Kontaktklemme i i ist das stiftförmige
obere Ende des Durchführungsleiters eingesetzt, während dessen unteres Ende mit
:einer der drei Schienen 12, die in einem besonderen Gehäuse 13 angeordnet sind,
verbunden ist.
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Innerhalb der Kammer 7 ist ein zweiter fester Kontakt 1.1 in einiger
Entfernung über dem Kontakt io angeordnet und mittels Isolatoren 15 und 16 am Deckel
6 des Schalterkessels befestigt. Die festen Kontakte io und 1:1 arbeiten mit einem
beweglichen Schaltstift 2 6 zusammen, der durch einen nicht dargestellten Antrieb,
welcher im Gehäuse 17 angeordnet ist, auf und nieder bewegt werden kann.
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Der Schaltkontakt 14. ist durch eine leitende Brücke 18 mit der zweiten
Kontaktklemme i9 elektrisch verbunden. Mit der Klemme i 9 ist das stiftförmige obere
Ende der Durchführung ¢ verbunden, deren unteres Ende an ein Kabel 2o angeschlossen
ist. Die Kontaktklemme i 9 wird von einer Platte getragen, die das untere Ende des
rohrförmigen Isolators 21 abschließt. Der Isolator 21 ist ebenfalls .am Deckel 6
befestigt.
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Der waagerechte Teil der Kontaktbrücke 18 wird von einem Isolierrohr
22 umgeben, das durch die trichterförmige Scheidewand 9 hindurchrag t.
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Die Teile 7, 9, 21 und 22 sind mit Mineralöl 23 gefüllt. Das Öl 23
zur Isolierung der Schaltstrecke ist also vollständig von dem Ö15 getrennt, welches
die spannungführenden Teile gegen den Metallkessel isoliert.
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Hierbei ist nicht notwendig, daß die Isolierflüssigkeiten die gleiche
Zusammensetzung haben. Außerdem ist die Erfindung nicht auf die Verwendung flüssiger
Isoliermittel beschränkt, sondern ebenso bei Gasschaltern denkbar.
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Die Schaltkammer 7 soll hierbei so stark sein, daß sie den heftigen
Drücken und Peanspruchungen widerstehen kann, die beim Abschalten großer Leistungen
.auftreten.
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Bei Verwendung -einer Flüssigkeit als Isoliermittel im äußeren Kessel
kann deren Widerstand gegen Volumenänderungen zur Verstärkung der Widerstandskraft
der Kammer 7 mit herangezogen werden. Zu diesem Zweck wird das Gehäuse i des dargestellten
Schalters durch eine Zwischenwand 2,1 abgeschlossen, welche Öffnungen 23 mit so
geringem Durchmesser besitzt, daß während der Abschaltdauer (1/200 sec) keine Isolierflüssigkeit
entweichen kann. Da die Scheidewand
2q. unterhalb, des Flüssigkeitsspiegels
angeordnet ist, ist der untere Teil des Kessels i immer vollständig mit Flüssigkeit
gefüllt, was für den obenerwähnten Zweck unerläßlich ist.