ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗОЛИРОВАННЫХ ГАЗОМ УСТРОЙСТВ СРЕДНЕГО И ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Полезная модель относится к переключателю заземления для устройств среднего и/или высокого напряжения содержащему корпус, определяющий внутренний объем.
Из документа ЕР 1569255 AI известно компактное устройство переключения заземления для изолированных газом переключающих устройств. Устройство переключения заземления имеет фиксированный контакт заземления, монтируемый на внутренней стороне монтажной крышки. Устройство переключения заземления имеет подвижный контакт заземления, перемещаемый шпинделем, и с возможностью его выборочного электрического соединения с проводником или фиксированным контактом заземления.
Такое устройство переключения заземления имеет большое конструктивное пространство, так как подвижный контакт заземления должен иметь большую протяженность для установления контакта между двумя проводниками или между проводником и землей. В таком переключателе заземления размещают шпиндель, изготовленный в целом из изоляционных материалов, таких как волокнисто-усиленные полимерные материалы, поскольку подвижный контакт заземления имеет тот же потенциал, как и активные элементы переключающего устройства. Однако при обматывании такими волокнисто-усиленными полимерными материалами может иметь место случайное завертывание газа и/или воздуха, в частности, в области сердечника. Это может приводить к уменьшенной механической прочности, а также к незначительной прочности при частичном разряде. Кроме того, такие изоляционные шпиндели восприимчивы к механическим повреждениям, пока они не установлены. К тому же, такие изоляционные шпиндели имеют также относительно высокую цену.
Из документа ЕР 2051272 AI известен комбинированный быстрый и медленный заземлитель. Переключатель заземления имеет три электрода, которые выборочно можно соединять попарно через мобильный элемент. Для этого мобильный элемент имеет внутренний проводник и внешний проводник. При этом внутренний и внешний проводник имеют электрический контакт через кольцо. Внутренний и внешний проводник можно передвигать независимо друг от друга или вместе. Для этого внешний проводник передвигается зубчатым колесом и зубчатой рейкой. Кроме того, встроена пружина с возможностью ее натяжения для быстрого перемещения внутреннего проводника. Описанный в ЕР 2051272 AI переключатель заземления имеет большое конструктивное пространство и сложный механизм привода, расположенный в газовой полости. Описанный в этом документе быстрый и медленный заземлитель также занимает много места вне газовой полости вследствие длинного в форме цилиндра элемента корпуса.
По существу, в области изолированных газом переключающих устройств имеется тенденция к более высоким напряжениям, требующим большее изолирующее расстояние, а поэтому и больший разрывной промежуток, причем одновременно требуются меньшие и более компактные изолированные газом переключающие устройства.
Задачей полезной модели является усовершенствование известного переключателя заземления, лишенного недостатков уровня техники, в частности, с меньшей общей монтажной высотой, тем не менее, при большом ходе переключающего устройства, если смотреть в радиальном направлении к номинальному проводнику.
Эта задача решена согласно полезной модели посредством изолированного газом переключателя заземления для переключающего устройства среднего и/или высокого напряжения, содержащего: корпус, определяющий внутренний объем, номинальный проводник с неподвижным участком контакта, с подвижно расположенным во внутреннем объеме, с возможностью удлинения (например, с возможностью линейного удлинения) контактным элементом, содержащим, по меньшей мере, две телескопические ступени и с возможностью соединения с корпусом так, что подвижный контактный элемент находится во включенном положении переключателя заземления на том же электрическом потенциале, как корпус и неподвижный участок контакта. Кроме того, соответствующее полезной модели переключающее устройство среднего и/или высокого напряжения содержит привод (например, линейный привод), взаимодействующий с контактным элементом для перемещения контактного элемента вдоль продольной оси между первым, выдвинутым положением, в котором подвижный контактный элемент входит в электрический контакт с неподвижным участком контакта, а телескопические ступени выдвинуты, - и вторым задвинутым положением, в котором подвижный контактный элемент расположен далеко от неподвижного участка контакта, а телескопические ступени сдвинуты.
Соответствующий полезной модели переключатель заземления имеет немного элементов, которые могут решать сразу несколько задач. Например, корпус может представлять собой одновременно монтажный фланец, направляющую для контактного элемента и/или шпиндельное пространство для шпинделя. Это позволяет экономично объединять несколько элементов без необходимости сокращения хорошего доступа к контактному элементу и соответственно к элементу переключения.
Кроме того, по меньшей мере, две ступени сокращают конструктивное пространство для переключателя заземления, по меньшей мере, на треть расстояния между номинальным проводником и корпусом. В переключателях заземления с тремя или четырьмя телескопическими ступенями направляющий элемент выступает во внутренний объем корпуса еще меньше. Это предотвращает короткое замыкание или образование электрической дуги даже при высоких напряжениях.
Под понятием "со стороны Земли" в заявленных в описании вариантах выполнения полезной модели дается определение электрическому потенциалу. Под "высоким напряжением" понимают, в частности, напряжение более чем 30 кВ, в частности, более 50 кВ. Под "средним напряжением" понимают, в частности, напряжение между 1кВ и 50 кВ, в частности, между 3 кВ и 30 кВ.
При этом в одном варианте выполнения переключателя заземления контактный элемент может иметь направляющий элемент, причем направляющий элемент и телескопические ступени могут вводиться друг в друга, причем, в частности, в первом положении телескопические ступени охвачены менее чем на 30%, в частности, менее чем на 20%, их соответствующей протяженности в направлении продольной оси соответственно соседними телескопическими ступенями, или направляющим элементом, или охватывают соответственно соседнюю телескопическую ступень или направляющий элемент и/или во втором положении телескопические ступени охвачены более чем на 80%, предпочтительно, более чем на 90% их соответствующей протяженности в направлении продольной оси, соседней телескопической ступенью или направляющим элементом или соответственно охватывают соседнюю телескопическая ступень или направляющий элемент.
В задвинутом положении концы со стороны неподвижного контакта (т.е. соответственно расположенные ближе к неподвижному участку контакта концы, также называемые концами со стороны фиксированного контакта) телескопических ступеней имеют по существу такое же расстояние до стационарного участка контакта, как и конец со стороны неподвижного контакта направляющего элемента.
Например, в варианте выполнения каждая телескопическая ступень может иметь по существу одинаковую длину в направлении продольной оси. Это значит, что отклонение по длине между любыми выбранными парами телескопических ступеней составляет менее 20% (по отношению к длине любой телескопической ступени соответствующей пары).
Контактный элемент может иметь направляющий элемент, взаимодействующий, по меньшей мере, с одной телескопической ступенью, по меньшей мере, двух телескопических ступеней, в частности, с телескопической ступенью, которая может контактировать с неподвижным участком контакта, так, что предотвращается вращательное движение, по меньшей мере, одной телескопической ступени относительно направляющего элемента, в частности, посредством одной или нескольких компоновок штифт - паз, причем, предпочтительно, если направляющий элемент имеет паз.
При этом направляющий элемент может быть расположен фиксировано и/или во включенном (замкнутом) положении переключателя заземления находиться в электрическом соединении с электрическим потенциалом корпуса, например, с потенциалом Земли. Например, направляющий элемент может находиться в электрическом соединении с корпусом. В варианте выполнения это может осуществляться посредством разъединяемого электрического соединения.
Например, направляющий элемент может быть фиксирован на участке корпуса и/или изготовлен как участок корпуса. Вследствие этого в варианте выполнения привод шпинделя полностью находится на стороне потенциала Земли, что упрощает конструкцию такого привода. Следовательно, посредством одного конструктивного элемента можно реализовать как участок корпуса, так и направляющий элемент. Это может упрощать техническое обслуживание и конструкцию переключателя заземления. В частности, корпус может иметь, например, отверстие, в которое можно вставлять направляющий элемент и закрывать им его.
Вариант выполнения переключателя заземления может характеризоваться тем, что привод содержит привод шпинделя, имеющий взаимодействующий с контактным элементом шпиндель с винтовой резьбой, причем шпиндель с винтовой резьбой взаимодействует, в частности, с телескопической ступенью, предпочтительно с телескопической ступенью, контактирующей с неподвижным участком контакта. Это позволяет просто пользоваться переключателем заземления, так как шпиндель можно перемещать стандартным приводом, к выходу которого прилагают определенный крутящий момент, а также шпиндель приводится в движение определенным количеством оборотов.
В одном варианте выполнения контактный элемент, предпочтительно, телескопическая ступень которого может контактировать с неподвижным участком контакта, может иметь участок с внутренней резьбой и/или с ходовой гайкой, взаимодействующие со шпинделем с винтовой резьбой. При этом участок с внутренней резьбой и/или ходовая гайка может взаимодействовать с направляющим элементом так, что предотвращается вращательное движение участка с внутренней резьбой и/или с ходовой гайкой относительно направляющего элемента. В частности, для этого подходят, например, различные комбинации комбинаций паз - пазовый сухарь.
Предпочтительно, внутренняя резьба и/или ходовая гайка могут быть расположены на конце со стороны привода шпинделя той телескопической ступени, которая взаимодействует со шпинделем с винтовой резьбой. Это позволяет реализовать наиболее короткий шпиндель при наибольшем зазоре для движения контактного элемента.
Например, направляющий элемент и/или телескопические ступени охватывают шпиндель с винтовой резьбой, в частности, в виде цилиндра. При этом направляющий элемент и/или телескопические ступени могут быть в форме кругового цилиндра.
Предпочтительно, шпиндель с винтовой резьбой может иметь участок шпинделя с винтовой резьбой из токонепроводящего материала, причем участок шпинделя с винтовой резьбой продолжается, в частности, в направлении продольной оси от конца со стороны неподвижного (фиксированного) контакта направляющего элемента в направлении неподвижного участка контакта. Находящийся в корпусе участок шпинделя с винтовой резьбой выполнен по существу полностью из токонепроводящего материала.
Например, в другом варианте выполнения привод (например, линейный привод, в частности привод шпинделя) может быть частично расположен снаружи внутреннего объема. При этом привод может иметь трансмиссию, причем трансмиссия расположена вне внутреннего объема. Вследствие этого чувствительные элементы привода, которые могут изнашиваться или разъюстировываться, например, трансмиссия, доступны для обслуживающего персонала снаружи газовой полости.
Предпочтительным является то, что контактный элемент может контактировать в выключенном положении переключателя заземления, в частности, во втором положении, выключенного положения с электрическим потенциалом корпуса (т.е. находиться на стороне массы) и/или неподвижный участок контакта может находиться в электрическом соединении с номинальным проводником устройства среднего и/или высокого напряжения.
В другом варианте выполнения направляющий элемент может иметь поверхность крепления, в частности, в виде крепежного фланца, причем между поверхностью крепления и участком корпуса расположен действующий как токонепроводящий изоляционный слой. Вследствие этого направляющий элемент может иметь электрический потенциал, отличающийся от корпуса, если между ними не установлено электрическое соединение. Тем самым могут проводиться, например, измерения случаев падения напряжения.
Если заземляющий переключатель должен использоваться, кроме того, для измерений частичного разряда, рекомендуется экран, охватывающий направляющий элемент и/или контактный элемент, причем, в частности, экран фиксирован на направляющем элементе. Под понятием "экран" понимают конструктивный элемент, позволяющий создавать диэлектрическую прочность на пробой при незначительных интервалах потенциалов напряжения, как можно меньше нарушая электрическое поле. При этом элементы экрана, в частности, их концы со стороны неподвижного контакта (со стороны фиксированного контакта), имеют в направлении продольной оси, по существу, одинаковую дистанцию до фиксированного контакта, как и направляющий элемент, в частности, его конец со стороны неподвижного контакта (со стороны фиксированного контакта). В таком варианте выполнения экран можно временно отключать от электрического потенциала корпуса, например от массы потенциала Земли, если корпус находится на потенциале Земли. Это позволяет использовать или применять экран в качестве антенны, например, для измерения частичного разряда. Для этого, в зависимости от формы выполнения, снаружи корпуса можно установить электрическое соединение, для временного отключения экрана от электрического потенциала корпуса. Это электрическое соединение имеет, например, электрический проводник, проведенный через корпус к экрану.
Это позволяет проводить также без больших издержек при помощи такого переключателя заземления измерения частичного разряда. Поэтому больше не требуется предусматривать для этого отдельный конструктивный элемент или отдельный модуль в изолированном газом переключающем устройстве. Кроме того, соответствующий формам выполнения переключатель заземления упрощает доступ обслуживающего техника к антенне для измерения частичного разряда, так что требуются только незначительные издержки. Кроме того, применение экрана в качестве антенны для измерения частичного разряда уменьшает необходимые элементы. При этом, например, экран может быть соединен эффективным способом через измерительный кабель с измерительным приспособлением.
Использование в изолированном газом переключающем устройстве среднего или высокого напряжения соответствующего полезной модели переключателя заземления придает переключающему устройству еще большую ценность, благодаря описанным выше преимуществам и свойствам.
Другие особенности и преимущества полезной модели следуют из комбинаций пунктов формулы полезной модели и дальнейшего описания, в котором более подробно дается разъяснение варианта выполнения полезной модели.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - поперечное сечение переключателя заземления согласно одному варианту выполнения; и фиг.2а, 2b, 2с, 2d - схематичный вид переключателя заземления, в котором контактный элемент находится в различных положениях.
На фиг.1. показан схематичный вид поперечного сечения варианта выполнения переключателя 100 заземления. Для наглядности отказались от штриховки изображенных в разрезе деталей и элементов. Переключатель 100 заземления фиксирован в корпусе 110 изолированного газом переключающего устройства. Для этого корпус имеет отверстие. В предпочтительном варианте выполнения корпус 110 по существу цилиндрический. Внутри корпуса 110 расположена внутренняя полость 112, с возможностью наполнения ее изолирующим газом. Корпус 110 при эксплуатации герметичен, поэтому предотвращается диффузия между окружающей переключатель атмосферой снаружи корпуса и внутренней полостью 112. Предпочтительно корпус 110 заземлен или электрически соединен с массой.
Кроме того, в газовой полости или внутренней полости 112 расположен номинальный проводник 122 с неподвижным, фиксированным, в направлении оси X включения неподвижным участком 120 контакта, который может при эксплуатации изолированного газом переключающего устройства проводить ток. В одном варианте выполнения переключатель 100 заземления рассчитан для однофазно инкапсулируемых проводов. При этом корпус 110 может быть расположен концентрически вокруг номинального проводника 122.
В других вариантах выполнения переключатель заземления может быть рассчитан для многофазно инкапсулируемых проводов. В многофазно инкапсулируемых проводах, в частности, в проводах, имеющих несколько номинальных проводников, номинальный проводник 120 не расположен концентрически относительно корпуса.
Предпочтительно, переключатель 100 заземления используется в изолированных газом переключающих устройствах для возможности соединения номинального проводника 122 с Землей или массой. Например, переключатель 100 заземления может располагаться на обеих сторонах высоковольтного выключателя. Таким образом, прежде, чем проводить работы на высоковольтном выключателе, можно соединять соответствующий номинальный проводник с землей на обеих сторонах высоковольтного выключателя, так чтобы для техника больше не существовала опасность для жизни.
Номинальный проводник 122 имеет в одном варианте выполнения фиксированный контакт 120 (называемый также неподвижным участком контакта). В другом варианте выполнения фиксированный контакт может быть расположен также со стороны корпуса или со стороны массы. На фиг.1 фиксированный контакт 120 фиксирован на номинальном проводнике. Это может быть осуществлено, например, при помощи винта 124, одновременно служащего для центрирования фиксированного контакта 120. В других вариантах выполнения фиксированный контакт 120 может быть выполнен с номинальным проводником 122 как одно целое.
Фиксированный контакт 120 имеет паз 125, служащий для установки конца со стороны фиксированного контакта линейно удлиняющегося контактного элемента 130. Паз 125 согласован в одном варианте выполнения с внешним габаритным размером конца со стороны фиксированного контакта контактного элемента 130. Например, при форме кругового цилиндра конца со стороны фиксированного контакта подвижного контактного элемента 130, фиксированный контакт 120 имеет паз 125 в форме кругового цилиндра, или в случае прямоугольного со стороны фиксированного контакта конца контактного элемента 130 - имеет прямоугольный или в форме прямоугольного параллелепипеда паз 125. На параллельно расположенных к направлению движения подвижного контактного элемента 130 сторонах паз 125 имеет, по меньшей мере, одну выемку 126, например охватывающую по окружности выемку 126, которая может служить для вмещения спирального контакта 128. В показанном на фиг.1 варианте выполнения фиксированный контакт 120 или паз 125 имеет охватывающую по окружности, в случае цилиндрического паза, - круглую выемку 126, в которой расположен спиральный контакт 128. Спиральный контакт 128 обеспечивает надежное электрическое соединение между фиксированным контактом 120 и введенным в паз 125 концом со стороны фиксированного контакта контактного элемента 130. В другом варианте выполнения выемка и расположенный в выемке спиральный контакт может быть расположен в конце со стороны фиксированного контакта контактного элемента 130. Также могут использоваться другие контактные детали вместо спиральных контактов или дополнительно к ним, также к описанным ниже спиральным контактам, например, подпружиненные контактные пластины.
Как описано выше, переключатель 100 заземления имеет контактный элемент 130 с возможностью линейного удлинения, который или конец которого со стороны фиксированного контакта может контактировать с фиксированным контактом 120. В показанном на фиг.1 варианте выполнения линейно удлиняющийся контактный элемент имеет две телескопические ступени 132а, 132b, расположенные со скольжением друг в друга. Контактный элемент 130 с возможностью линейного удлинения или его телескопические ступени 132а, 132b имеют в одном варианте выполнения форму кругового цилиндра и подвижны вдоль продольной оси X. Продольная ось X продолжается по существу в радиальном направлении корпуса и/или номинального проводника 122.
В других вариантах выполнения контактный элемент 130 или его две телескопических ступени 132а, 132b могут иметь другую форму поперечного сечения. Контактный элемент 130 с возможностью линейного удлинения расположен концентрически к продольной оси X, так же, как и паз 125 фиксированного контакта 120. Другие варианты выполнения могут иметь также более двух телескопических ступеней.
Контактный элемент 130 с возможностью линейного удлинения, содержащий две телескопические ступени 132а, 132b, передвигается приводом 140 шпинделя между первым, выдвинутым положением, в котором телескопическая ступень контактирует с фиксированным контактом 120, и вторым, задвинутым положением, в котором две телескопические ступени 132а, 132b полностью отведены назад в вырез 135 цилиндрического направляющего элемента 134. Вырез 135 замкнут в своем отвернутом от фиксированного контакта конце и продолжается по существу вдоль продольной оси X. Внешние габаритные размеры первой телескопической ступени и внутренние габаритные размеры направляющего элемента 134 согласованы друг с другом, поэтому первая телескопическая ступень 132а может передвигаться со скольжением взад и вперед в направляющий элемент. Если в одном варианте выполнения первая телескопическая ступень 132а имеет другую форму поперечного сечения своей внешней стороны по периферии, то вырез направляющего элемента 134 может иметь соответствующим образом согласованное поперечное сечение. Кроме того, размер выреза направляющего элемента 134 определен так, чтобы контактный элемент 130 мог передвигаться взад и вперед со скольжением в направляющий элемент. Направляющий элемент 134 выполнен так, что он задает первой телескопической ступени 132а линейное движение вдоль продольной оси X. Так же и первая телескопическая ступень 132а выполнена так, что она задает второй телескопической ступени 132b линейное движение вдоль продольной оси X. В показанном на фиг.1 варианте выполнения телескопические ступени и направляющий элемент 134 выполнены так, что внутри первой телескопической ступени может помещаться вторая телескопическая ступень, а внутри направляющего элемента 134 может помещаться первая телескопическая ступень вместе со второй телескопической ступенью. В других вариантах выполнения контактный элемент может быть выполнен так, что первая телескопическая ступень вмещает в своей внутренней части направляющий элемент, а вторая телескопическая ступень может вмещать в своей внутренней части первую телескопическую ступень. В этом случае вторая телескопическая ступень имела бы самый большой диаметр, а направляющий элемент 134 - самый маленький диаметр.
Направляющий элемент 134 имеет первый конец, отвернутый от номинального проводника 122 и фиксированного контакта 120. На первом конце расположен фланец 150, выполненный как одно целое с направляющим элементом 134 и служащий для крепления направляющего элемента 144 к корпусу 110 изолированного газом переключающего устройства. Между фланцем 150 и корпусом 110 может располагаться изоляционная пластина 114. Изоляционную пластину 114 можно изготавливать более экономично, чем изолятор заземления. Кроме того, техническое решение для изоляции при помощи изоляционной пластины 114 дает преимущество для более компактной 10 кВ изоляции (для тестов), чем изоляторы заземления. В этом случае возможность восстановления контакта с Землей, в одной форме выполнения может предоставить многожильный заземляющий провод 116 с возможностью разрыва электрического соединения между фланцем 150 и корпусом 110. Для этого многожильный заземляющий провод фиксирован на своих обоих концах соответственно при помощи винта 118.
Кроме того, направляющий элемент 134 имеет второй конец со стороны фиксированного контакта, обращенный к номинальному проводнику 122, а вместе с тем - к фиксированному контакту 120, в котором по окружности на внутренней стороне расположена выемка 154, вмещающая спиральный контакт 156 для обеспечения хорошего электрического соединения между направляющим элементом 134 и первой телескопической ступенью 132а. В других вариантах выполнения могут располагаться более, чем одна выемка, например две или три выемки, с соответственно одним электрическим спиральным контактом на втором, со стороны фиксированного контакта конце направляющего элемента 134. Предпочтительно вместо направляющего элемента первая телескопическая ступень 132а может иметь на своем первом, отвернутом от номинального проводника 122 конце выемку, в которой расположен спиральный контакт для обеспечения, в частности, хорошего электрического соединения между направляющим элементом 134 и первой телескопической ступенью 132а.
Кроме того, первая телескопическая ступень имеет второй, обращенный к номинальному проводнику 122 конец со стороны фиксированного контакта, имеющий на своей внутренней стороне по окружности выемку 158, вмещающую спиральный контакт 160 для обеспечения хорошего электрического соединения между первой телескопической ступенью 132а и второй телескопической ступенью 132b. Альтернативно выемка может быть расположена также на первом, отвернутом от номинального проводника конце второй телескопической ступени 132b. Вследствие этого в целом обеспечивается хорошая электропроводность между второй телескопической ступенью 132b и направляющим элементом 134.
Между фланцем 150 и корпусом 110 в одном варианте выполнения может располагаться изоляционная пластина (не показана). В этом случае возможность восстановления контакта с Землей или массой может представлять собой многожильный заземляющий провод с возможностью разрыва электрического соединения между фланцем и корпусом 110.
В одном варианте выполнения для привода контактного элемента 130 используется привод 140 шпинделя со шпинделем 142, продолжающийся вдоль продольной оси X. В других вариантах выполнения могут использоваться также другие приводы, в частности, линейные приводы, приводящие в движение вторую телескопическую ступень или вступающую в контакт с фиксированным контактом телескопическую ступень. Шпиндель имеет первый конец, проведенный через замкнутый конец выреза 135 направляющего элемента 134. Для этого первый конец направляющего элемента 134 имеет подшипник 170, взаимодействующий с соответствующими элементами подшипника шпинделя 142, что обеспечивает герметичный проход шпинделя 142 через направляющий элемент 134. Вследствие этого шпиндель 142 частично находится во внутренней полости 112 и частично снаружи корпуса 110. Кроме того, шпиндель 142 можно приводить в движение снаружи корпуса 110.
Привод 140 шпинделя имеет на первом конце шпинделя 142 передачу 144, например, закрепленное на первом конце шпинделя 142 коническое зубчатое колесо, взаимодействующее с другим коническим зубчатым колесом, или закрепленную на первом конце шпинделя ведущее зубчатое колесо. В некоторых вариантах выполнения могут использоваться также другие передачи для передачи усилия на шпиндель 142. Коническое зубчатое колесо со стороны шпинделя может выполняться как одно целое со шпинделем или фиксироваться на шпинделе как отдельный элемент.
Вследствие этого посредством передачи 144 шпиндель 142 можно приводить во вращательное движение вокруг его продольной оси X. Вторая телескопическая ступень 132b имеет на своем первом удаленном от номинального проводника 122 конце гайку 145, изготовленную, например, из токонепроводящего материала. В другом варианте выполнения гайка 145 может быть встроена также во второй телескопической ступени 132b и выполнена неразделимо с ней. Гайка 145 взаимодействует с винтовой резьбой шпинделя 142, так что вращательное движение шпинделя 142 вокруг его продольной оси обеспечивает линейное движение второй, вступающей в контакт с фиксированным контактом 120 телескопической ступени 132b в направлении продольной оси X. Вследствие этого посредством вращательного движения можно передвигать вторую телескопическую ступень 132 между первым положением, в котором вторая телескопическая ступень находится полностью или, по меньшей мере, частично в направляющем элементе 134, и вторым положением, в котором второй конец со стороны номинального проводника второй телескопической ступени 132b находится в контакте с фиксированным контактом 120.
Кроме того, контактный элемент 133 имеет устройство, предотвращающее вращение второй телескопической ступени 132b. Например, это можно выполнить при помощи компоновки паз - штифт между первой и второй телескопической ступенью 132а, 132b и компоновки паз - штифт между направляющей втулкой 134 и первой телескопической ступенью 132а. При этом паз может продолжаться параллельно к продольной оси X.
Кроме того, контактный элемент имеет захватывающий элемент 136 в форме штифта, закрепленный на первом конце второй телескопической ступени 132b. Захватывающий элемент 136 служит для захвата первого телескопического элемента вторым телескопическим элементом, как только второй телескопический элемент 132b и или первый конец второго телескопического элемента 132b выйдет из направляющего элемента 134. В частности, захватывающий элемент 136 служит для захвата первой телескопической ступени второй телескопической ступенью. Для этого в одном варианте выполнения захватывающий элемент 136 может входить с зацеплением в паз 137 или в выступ.
Предпочтительно контактный элемент может иметь не только две телескопические ступени 132а, 132b, но и более двух, например, три, четыре, или большее количество телескопических ступеней. Для этого только каждая сторона со стороны фиксированного контакта телескопической ступени, которая должна быть в контакте с фиксированным контактом 120, имеет гайку, взаимодействующую со шпинделем 140. Другие телескопические ступени между телескопической ступенью, контактирующей с фиксированным контактом 120 и направляющим элементом, раздвигаются соответственно, по меньшей мере, одним захватывающим элементом. Это разъясняется со ссылкой на фиг.2а-2d.
На фиг.2а, как первая телескопическая ступень 132b, так и вторая телескопическая ступень 132а находятся внутри направляющего элемента 134. Теперь шпиндель приводится в движение, поэтому вторая телескопическая ступень передвигается линейно в направлении продольной оси X в направлении фиксированного контакта 120. Как только первый конец второй телескопической ступени с захватом достигнет первого, со стороны фиксированного контакта конца первой телескопической ступени 132а, захват 136 взаимодействует с соответствующим выступом в первой телескопической ступени, и вторая телескопическая ступень (см. фиг.2b и 2с) также выдвигается из направляющего элемента 134 до тех пор, пока, наконец, вторая телескопическая ступень (см. фиг.2d) не войдет в контакт с фиксированным контактом 120. Это обеспечивает теперь электрическое соединение между фиксированным контактом через вторую телескопическую ступень 132b, первую телескопическую ступень 132а и направляющий элемент 134.
Шпиндель 142 имеет со стороны фиксированного контакта участок, выступающий из направляющего элемента 134. По меньшей мере, этот участок шпинделя 142 изготовлен из изолирующего материала. В одном варианте выполнения весь шпиндель также может быть изготовлен из изолирующего материала. Электрическая функциональность при высокой электрической нагрузке обеспечивается подходящим конструктивным выполнением. Например, шпиндель может быть изготовлен из усиленных полимерных материалов. Это обеспечивает высокую механическую функциональность, например, относительно скручивания, растягивающего усилия, давления и/или продольного изгиба. Фиксация к кинематической цепи, например, к элементам передачи, может быть выполнена, например, привариванием арматуры или геометрическим замыканием, крафт-массой и/или соединением на клеевой основе.
Однако шпиндель не должен обязательно располагаться концентрически к телескопическим ступеням и направляющему элементу, а может быть расположен также, например, сбоку телескопической ступени или направляющего элемента. Но в этом случае соответствующая конструкция должна обеспечивать связь между вводимой в контакт с фиксированным контактом телескопической ступенью. Например, одна или несколько других телескопических ступеней и направляющий элемент могут иметь соответственно одну прорезь, обеспечивающую соединение между вводимой в контакт с фиксированным контактом телескопической ступенью и гайкой, находящейся в связи со шпинделем. Предпочтительно вводимая в контакт с фиксированным контактом телескопическая ступень расположена снаружи направляющего элемента, такое мероприятие не осуществляют.
Как можно увидеть на фиг.1, направляющий элемент 134 представляет собой участок корпуса и одновременно обеспечивает направленное проведение телескопических ступеней 132а, 132b с линейным перемещением. Это позволяет просто заменять и/или ремонтировать переключатель 100 заземления.
Кроме того, заземляющий переключатель обеспечивает возможность выполнения коротким направляющего элемента 134, радиально выступающего из корпуса 110 во внутреннюю полость 112, а за счет этого экономится конструктивное пространство. Двумя телескопическими ступенями направляющий элемент вдается примерно на 1/3 расстояния между корпусом и номинальным проводником во внутреннюю полость 112, с тремя телескопическими ступенями направляющий элемент вдавался бы примерно на 1/4 расстояния между корпусом и номинальным проводником. Другими словами, интервал d между фиксированным контактом и концом стороны фиксированного контакта направляющего элемента равен, по меньшей мере, 2/3 расстояния между фиксированным контактом и корпусом.
При необходимости одновременного использования переключателя заземления для измерения частичного разряда, он может иметь, кроме того, соответствующим образом выполненную антенну. Такая дополнительная функция показана на фиг.2а изображенной пунктиром антенной и антенным креплением. Для наглядности антенна на других фигурах не изображена.
По существу цилиндрический экран 180 охватывает направляющий элемент 134 по существу полностью, в частности, участок, выступающий во внутреннюю полость 112. Экран служит для удержания электрического поля в определенных параметрах, так как направляющий элемент 134 продолжается в направлении номинального проводника 122 радиально от внутренней стенки корпуса 110. Экран 180 фиксирован на направляющем элементе 134 на своем удаленном от номинального проводника и соответственно на конце со стороны корпуса при помощи винтов 182. При этом экран 180 электрически изолирован от направляющего элемента 134. Экран 180 соединен (для наглядности на фиг.1 не нанесен) с электрическим проводником, например посредством кабеля. Этот электрический проводник (например, тот же кабель) проведен через корпус 110, для временного соединения с потенциалом Земли и/или с измерительным прибором. Для установки переключателя заземления на электрически плавающий потенциал, между фланцем 150 и корпусом 110 (не изображено) можно расположить изоляционную пластину. Изоляционную пластину 114 можно изготавливать более экономично, чем изолятор заземления. Кроме того, техническое решение для изоляции при помощи изоляционной пластины 114 дает преимущество для более компактной 10 кВ изоляции (для тестов), чем с изоляторами заземления. В этом случае возможность восстановления контакта с Землей, предпочтительно может предоставить многожильный заземляющий провод с возможностью разрыва электрического соединения между фланцем 150 и корпусом 110. Для этого многожильный заземляющий провод фиксирован на своих обоих концах соответственно при помощи винта, с целью возможности использования описанного в заявке устройства при обычной эксплуатации в качестве переключателя заземления.
Однако экран 180 можно также выборочно разъединять с Землей для проведения измерения частичного разряда. Этого разъединения достигают в основной форме выполнения при разъединении соединения многожильного заземляющего провода. В этом случае экран 180 можно использовать в качестве антенны и соединять электрический проводник (например, кабель) с соответствующим измерительным прибором. Электрическое соединение в виде многожильного заземляющего провода между направляющим элементом 134, выполненным неразделимо с фланцем 150 и корпусом 110, как было отмечено ранее, можно разрывать, например, снимая многожильный заземляющий провод. Следовательно, заземляющий переключатель имеет в этом положении электрически колеблющийся потенциал. Благодаря этому согласно полезной модели можно несложно проводить в заземляющем переключателе измерение частичного разряда.
Со ссылкой на чертежи показан переключатель заземления, в котором удлиняющийся контактный элемент расположен со стороны массы. Однако согласно полезной модели заземляющие переключатели могут иметь удлиняющийся контактный элемент также со стороны номинального проводника, а фиксированный контакт - со стороны массы. В этом случае используемые в описании понятия для обозначения соответствующих концов направляющего элемента, телескопических ступеней и шпинделя соответственно бы изменились.
Далее изображен контактный элемент с возможностью линейного удлинения с линейным приводом. Тем не менее, можно выбрать также другие варианты удлинения контактного элемента, например, удлиняющийся вдоль выгнутой траектории контактный элемент, или контактный элемент, удлиняющийся при раскладывании нижних элементов.
Раскрытые в предыдущем описании, в формуле полезной модели, а также в чертежах признаки полезной модели могут быть существенными как в отдельности, так и в любой комбинации для осуществления полезной модели в ее различных вариантах выполнения.