DE102016218683B4

DE102016218683B4 - Arrangement and method for switching high voltages

Info

Publication number: DE102016218683B4
Application number: DE102016218683.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Chyla; Oliver Duwe; Stefan Giere; Volker Lehmann; Jörg Teichmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: CA3036421A1; CN109791857A; BR112019005207A2; CN109791857B; EP3494589B1; EP3494589A1; CA3036421C; WO2018059884A1; RU2713928C1; DE102016218683A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) und ein Verfahren zum Schalten von Hochspannungen mit einer Schaltstrecke, welche wenigstens zwei in Reihe geschaltete Schalteinheiten (2, 3) umfasst. Jede Schalteinheit (2, 3) umfasst jeweils wenigstens ein Tragelement (4, 5) und Elemente einer kinematischen Kette (7) zur Übertragung einer Schaltbewegung von wenigstens einem Antrieb (8). Die Tragelemente (4, 5) der wenigstens zwei Schalteinheiten (2, 3) sind mechanisch über wenigstens ein Koppelelement (10) miteinander verbunden.The invention relates to an arrangement (1) and a method for switching high voltages with a switching path, which comprises at least two series-connected switching units (2, 3). Each switching unit (2, 3) each comprises at least one support element (4, 5) and elements of a kinematic chain (7) for transmitting a switching movement of at least one drive (8). The support elements (4, 5) of the at least two switching units (2, 3) are mechanically interconnected via at least one coupling element (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Schalten von Hochspannungen mit einer Schaltstrecke, welche wenigstens zwei in Reihe geschaltete Schalteinheiten umfasst. Jede Schalteinheit umfasst jeweils wenigstens ein Tragelement und Elemente einer kinematischen Kette zur Übertragung einer Schaltbewegung von wenigstens einem Antrieb.The invention relates to an arrangement and a method for switching high voltages with a switching path, which comprises at least two series-connected switching units. Each switching unit comprises at least one support element and elements of a kinematic chain for transmitting a switching movement of at least one drive.

Anordnungen zum Schalten von Hochspannungen, wie z. B. aus der DE 10 2015 216 172 A1 und der EP 0 948 011 A2 bekannt, insbesondere zum Schalten von Spannungen im Bereich von 70 kV bis 1200 kV, umfassen Leistungsschalter. Diese weisen Kontakte mit festen und/oder beweglichen Kontaktstücken auf, insbesondere Nennstrom- und Lichtbogenkontaktstücke, wobei beim Schalten Lichtbögen auftreten und gelöscht werden können. Die Unterbrechereinheiten, d. h. Leistungsschalter schließen oder trennen wenigstens einen Strompfad, insbesondere einen Strompfad pro Pol. Dadurch können Stromerzeuger- und/oder Stromverbraucher und/oder Teile von Stromnetzen voneinander getrennt oder miteinander verbunden werden. Eine dreipolige Anordnung mit wenigstens drei Leistungsschaltern, insbesondere wenigstens einem Leistungsschalter pro Pol, ist z. B. ausgebildet, um drei Strompfade einzeln, zusammen nacheinander oder gleichzeitig zu schalten, d. h. zu trennen oder zu schließen.Arrangements for switching high voltages, such. B. from the DE 10 2015 216 172 A1 and the EP 0 948 011 A2 known, in particular for switching voltages in the range of 70 kV to 1200 kV, include circuit breakers. These have contacts with fixed and / or movable contact pieces, in particular Nennstrom- and arcing contact pieces, which occur during switching arcs and can be deleted. The breaker units, ie circuit breakers close or disconnect at least one current path, in particular one current path per pole. As a result, power generator and / or power consumers and / or parts of power grids can be separated or interconnected. A three-pole arrangement with at least three circuit breakers, in particular at least one circuit breaker per pole is z. B. designed to switch three current paths individually, together successively or simultaneously, ie to disconnect or close.

Dies kann insbesondere beim Auftreten von Fehlerströmen in Stromnetzen, Gerätestörungen oder beim Zu- oder Abschalten von Energieerzeugern und/oder Energieverbrauchern notwendig sein. Ein Schalten erfolgt geregelt oder gesteuert, z. B. abhängig von Messgrößen der Anordnung und/oder entsprechend dem Energiebedarf. Geeignete Einrichtungen, wie z. B. Strom-Spannungs-Messeinrichtungen, Sensoren für Temperatur, Luftdruck oder Fehlfunktionen können von der Anordnungen zum Schalten von Hochspannungen umfasst sein, z. B. um dezentral oder zentral, insbesondere von einer Schaltwarte aus, ein Schalten zu steuern.This may be necessary, in particular, when fault currents occur in power grids, device malfunctions or when power generators and / or energy consumers are switched on or off. Switching is regulated or controlled, z. B. depending on variables of the arrangement and / or according to the energy requirements. Suitable facilities, such. As current-voltage measuring devices, sensors for temperature, air pressure or malfunctions may be included in the arrangements for switching high voltages, z. B. to decentralized or central, in particular from a control room to control a switch.

Um große Spannungen zu schalten kann eine Anordnung zum Schalten mehrere Unterbrechereinheiten pro Pol umfassen, insbesondere in Reihe hintereinander elektrisch verschaltet. Z. B. kann eine vierfach unterbrechende Anordnung vier hintereinander in Reihe geschaltete Unterbrechereinheiten umfassen, wodurch z. B. eine Schaltspannung von 1200 V auf eine Spannung von 300 V pro Unterbrechereinheit herabgesetzt wird. Der modulare Aufbau mit mehreren Unterbrechereinheiten ermöglicht eine kostengünstige Anpassung der Anordnung an die benötigte maximale Schaltleistung, eine Verwendung von technisch einfach und kostengünstig zu realisierenden Unterbrechereinheiten, mit geringerer maximaler Schaltleistung bzw. Spannung, sowie einen kompakten Aufbau. Die in Reihe geschalteten Unterbrechereinheiten müssen bei einem Schalten synchron, d. h. im Wesentlichen gleichzeitig schalten.In order to switch large voltages, an arrangement for switching can comprise a plurality of interrupter units per pole, in particular electrically connected in series one behind the other. For example, a four-way interrupting arrangement may comprise four interrupter units connected in series in series, whereby e.g. B. a switching voltage of 1200 V is reduced to a voltage of 300 V per interrupter unit. The modular design with multiple interrupter units allows a cost-effective adaptation of the arrangement to the required maximum switching power, a use of technically simple and inexpensive to implement interrupter units, with lower maximum switching power or voltage, and a compact design. The series-connected breaker units must be synchronized when switching, i. H. switch substantially simultaneously.

Beim Schalten werden die beweglichen Kontaktstücke eines Kontakts über Elemente einer kinematischen Kette bewegt, wobei die Kontakte geöffnet oder geschlossen werden. Ein Antrieb stellt die kinetische Energie bereit, welche für den Schaltvorgang benötigt wird. Als Antrieb können z. B. ein Federspeicherantrieb mit wenigstens einer Energie-Speicherfeder und/oder ein Elektromotor verwendet werden. Handkurbeln und/oder ein Motor können verwendet werden, um die Energie einer Energie-Speicherfeder zuzuführen, welche sie bis zum Schaltzeitpunkt speichert. Mehrpolige-Schalter können wenigstens einen Antrieb pro Pol aufweisen, oder einen gemeinsamen Antrieb für mehrere Pole. Ein Federspeicherantrieb umfasst wenigstens eine Einschaltfeder und wenigstens eine Ausschaltfeder, oder eine gemeinsame Feder für die Ein- und Ausschaltbewegung.When switching, the movable contacts of a contact are moved over elements of a kinematic chain, the contacts being opened or closed. A drive provides the kinetic energy needed for the shift. As drive z. B. a spring drive with at least one energy storage spring and / or an electric motor can be used. Hand cranks and / or a motor may be used to supply the energy to an energy storage spring, which stores them until the time of switching. Multi-pole switches can have at least one drive per pole, or a common drive for several poles. A spring-loaded drive comprises at least one switch-on spring and at least one switch-off spring, or a common spring for the switch-on and switch-off movement.

Elemente der kinematischen Kette übertragen die Bewegungsenergie vom Antrieb auf die beweglichen Kontaktstücke der elektrischen Kontakte beim Schalten. Getriebeelemente, wie z. B. Wellen und Hebel, können umfasst sein, um die Bewegungsrichtung und Kraft zu ändern, welche z. B. über eine Schaltstange auf die beweglichen Kontaktstücke übertragen werden. Für ein schnelles Schalten, insbesondere im Bereich von Millisekunden, sind große Kräfte und schnelle Bewegungen notwendig. Ein synchrones Schalten erfordert einen Gleichlauf, d. h. ein gleichzeitiges Schalten jeweils aller in Reihe geschalteter Unterbrechereinheiten. Normen erfordern eine maximale zeitliche Abweichung, d. h. einen Gleichlauf bei einem Einschaltvorgang, welcher innerhalb eines Sechstels eines Schwingungszyklus der an die Anordnung angelegten Spannungsschwingung liegt. Bei einem Ausschaltvorgang erfordern die Normen einen Gleichlauf aller Unterbrechereinheiten, welcher innerhalb eines Achtels eines Schwingungszyklus der an die Anordnung angelegten Spannungsschwingung liegt.Elements of the kinematic chain transmit the kinetic energy from the drive to the movable contact pieces of the electrical contacts when switching. Gear elements, such. As waves and levers may be included to change the direction of movement and force, which z. B. transmitted via a shift rod on the movable contacts. For a fast switching, especially in the range of milliseconds, large forces and fast movements are necessary. Synchronous switching requires synchronism, i. H. simultaneous switching of all series-connected breaker units. Standards require a maximum time difference, ie. H. a synchronization in a switch-on, which is within one sixth of a vibration cycle of the voltage applied to the array voltage oscillation. In a turn-off operation, the standards require synchronism of all breaker units, which is within one-eighth of a swing cycle of the voltage swing applied to the assembly.

Bei einer periodisch wiederkehrenden Schwingung, insbesondere Sinusschwingung, mit einer Periode von 50 oder 60 Hz, hat somit das Einschalten aller in Reihe geschalteter Unterbrechereinheiten innerhalb einer Dreihundertstel Sekunde bei 50 Hz bzw. Dreihundertsechzigstel Sekunde bei 60 Hz, und das Ausschalten aller in Reihe geschalteter Unterbrechereinheiten innerhalb einer Vierhundertstel Sekunde bei 50 Hz bzw. Vierhundertachtzigstel Sekunde bei 60 Hz zu erfolgen. Um dies zu erreichen werden bei Verwendung von mehreren Antrieben, insbesondere einem Antrieb pro Unterbrechereinheit oder pro Paar an Unterbrechereinheiten, z. B. bei vier in Reihe geschalteten Unterbrechereinheiten, die Antriebe elektrisch synchronisiert.Thus, with periodically recurring oscillation, particularly sinusoidal oscillation, with a period of 50 or 60 Hz, turning on all series-connected interrupter units within a three-hundredth of a second would be 50 Hz and three-hundred and sixtieth of a second at 60 Hz, and turning off all series-connected interrupter units within four hundredths of a second at 50 Hz, or four hundred and eighty seconds at 60 Hz. To achieve this, when using multiple drives, in particular one drive per interrupter unit or per pair of interrupter units, z. B. with four series-connected breaker units, the drives electrically synchronized.

Die Unterbrechereinheiten sind auf Trägern bzw. Tragelementen angeordnet. Tragelemente umfassen z. B. Isolatoren aus Keramik und/oder Silikon, welche insbesondere auf Metallträgern, z. B. aus Stahl oder Aluminium, auf einem Fundament angeordnet sind. Die Tragelemente können in Form einer Säule ausgebildet sein und senkrecht zur Ebene des Fundaments angeordnet werden. Aus Stabilitätsgründen können jeweils zwei Unterbrechereinheiten zu einer Schalteinheit bzw. einem Schaltkopf zusammengefasst, auf einem Träger symmetrisch angeordnet sein. Die Unterbrechereinheiten können entlang ihrer Längsachse hintereinander, elektrisch in Reihe geschaltet angeordnet sein, und auf dem oberen, d. h. dem Fundament abgewandten Ende eines Tragelements mechanisch stabil befestigt sein. Dabei bildet ein Träger mit der darauf angeordneten Schalteinheit z. B. eine T-Form, wobei die Längsachse der Schalteinheit insbesondere im Wesentlichen parallel zum Fundament verläuft.The breaker units are arranged on carriers or supporting elements. Support elements include z. As insulators made of ceramic and / or silicone, which in particular on metal supports, for. B. steel or aluminum, are arranged on a foundation. The support members may be in the form of a pillar and arranged perpendicular to the plane of the foundation. For reasons of stability, two interrupter units can each be combined to form a switching unit or a switching head, arranged symmetrically on a support. The interrupter units can be arranged one behind the other along their longitudinal axis, electrically connected in series, and on the upper, d. H. the foundation facing away from the end of a supporting element mechanically stable. In this case, forms a carrier with the switching unit arranged thereon z. B. a T-shape, wherein the longitudinal axis of the switching unit in particular runs substantially parallel to the foundation.

Ein Pol einer vierfach unterbrechenden Anordnung umfasst z. B. zwei Tragelemente, jeweils mit einem darauf befindlichem Schaltkopf. Die Schaltköpfe sind derart zueinander angeordnet, dass ihre Längsachsen auf einer gemeinsamen Längsachse liegen, und alle vier Unterbrechereinheiten sind in Reihe miteinander verschaltet. Jedes Tragelement mit Schaltkopf weist einen Antrieb und Elemente einer kinematischen Kette auf, zur Übertragung der Schaltbewegung vom Antrieb auf den jeweiligen Schaltkopf. Ein synchrones Schalten erfordert eine elektrische Synchronisation der insbesondere zwei Antriebe, welche Unterschiede in den Antrieben, kinematischen Ketten und Unterbrechereinheiten ausgleichen sollte, um einen Gleichlauf beim Schalten zu gewährleisten. Die Einstellung der elektrischen Synchronisation ist aufwendig, zeit- und kostenintensiv.One pole of a four-way interrupting arrangement comprises z. B. two support elements, each with a switching head located thereon. The switching heads are arranged in such a way that their longitudinal axes lie on a common longitudinal axis, and all four breaker units are connected in series with each other. Each support element with switching head has a drive and elements of a kinematic chain, for transmitting the switching movement from the drive to the respective switching head. A synchronous switching requires electrical synchronization of the particular two drives, which should compensate for differences in the drives, kinematic chains and interrupter units to ensure synchronization during the shift. The adjustment of the electrical synchronization is expensive, time-consuming and costly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung bzw. Reduzierung der zuvor beschriebenen Probleme. Insbesondere ist es Aufgabe eine Anordnung und ein Verfahren zum Schalten von Hochspannungen anzugeben, welche einfach und kostengünstig einen Gleichlauf bzw. eine Synchronisation von Unterbrechereinheiten beim Schalten ermöglichen.The object of the present invention is the avoidance or reduction of the problems described above. In particular, it is an object to provide an arrangement and a method for switching high voltages, which enable simple and cost-effective synchronization or synchronization of interrupter units when switching.

Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung zum Schalten von Hochspannungen mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zum Schalten der zuvor beschriebenen Anordnung gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung zum Schalten von Hochspannungen und/oder des Verfahrens zum Schalten der zuvor beschriebenen Anordnung sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche untereinander kombinierbar.The stated object is achieved by an arrangement for switching high voltages with the features according to claim 1 and / or by a method for switching the arrangement described above according to claim 13. Advantageous embodiments of the arrangement according to the invention for switching high voltages and / or the method for switching the arrangement described above are specified in the subclaims. In this case, objects of the main claims with each other and with features of subclaims and features of the dependent claims can be combined with each other.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zum Schalten von Hochspannungen umfasst eine Schaltstrecke, welche wenigstens zwei in Reihe geschaltete Schalteinheiten aufweist, wobei jede Schalteinheit jeweils wenigstens ein Tragelement und Elemente einer kinematischen Kette zur Übertragung einer Schaltbewegung von wenigstens einem Antrieb umfasst. Die Tragelemente der wenigstens zwei Schalteinheiten sind mechanisch über wenigstens ein Koppelelement miteinander verbunden.An arrangement according to the invention for switching high voltages comprises a switching path which has at least two series-connected switching units, each switching unit each comprising at least one support element and elements of a kinematic chain for transmitting a switching movement of at least one drive. The support elements of the at least two switching units are mechanically interconnected via at least one coupling element.

Das Koppelelement ermöglicht eine mechanische Verbindung der wenigstens zwei in Reihe geschalteten Schalteinheiten. Eine mechanische Einstellung einer Synchronisation bzw. eines Gleichlaufs der Schalteinheiten wird dadurch möglich, insbesondere durch Veränderung des Abstands zwischen dem wenigstens einen Antrieb und wenigstens einer Schalteinheit über Elemente der kinematischen Kette, welche am oder im Koppelelement und/oder Tragelement angeordnet sind. Dies spart gegenüber einer elektrischen Synchronisation Kosten, Aufwand und Zeit. Das Koppelelement führt weiterhin zu einer mechanischen Stabilisation der Tragelemente, indem diese sich gegenseitig abstützen über das wenigstens eine Tragelement. Insbesondere bei Erdbebengefahr und/oder anderen Wettereinflüssen, wie z. B. Sturm, ist eine hohe mechanische Stabilität notwendig.The coupling element allows a mechanical connection of the at least two series-connected switching units. A mechanical adjustment of a synchronization or a synchronization of the switching units is thereby possible, in particular by changing the distance between the at least one drive and at least one switching unit via elements of the kinematic chain, which are arranged on or in the coupling element and / or support element. This saves costs, effort and time over an electrical synchronization. The coupling element continues to lead to a mechanical stabilization of the support elements by these mutually supported on the at least one support element. In particular, at risk of earthquake and / or other weather conditions, such. As storm, a high mechanical stability is necessary.

Jede Schalteinheit kann wenigstens zwei Unterbrechereinheiten nach Art eines Leistungsschalters aufweisen, insbesondere mit elektrischen Widerstands- und/oder Kondensatoreinheiten. Eine vierfach unterbrechende Anordnung ist dadurch einfach herzustellen, durch Verwendung von zwei Schalteinheiten, jeweils auf einem Tragelement angeordnet, mit jeweils zwei Unterbrechereinheiten und insbesondere weiteren elektrischen Einheiten, wie z. B. Widerstands- und/oder Kondensatoreinheiten. Die zwei Tragelemente sind über das Koppelelement miteinander mechanisch gekoppelt und die den Tragelementen zugeordneten Schalteinheiten können mit Hilfe des Koppelelements schalttechnisch synchronisiert werden. Dabei kann, durch die insbesondere vier Leistungsschalter, Widerstands- und/oder Kondensatoreinheiten, mit in Reihe geschalteten Leistungsschaltern eine hohe Spannung einfach und kostengünstig geschaltet werden.Each switching unit may have at least two breaker units in the manner of a circuit breaker, in particular with electrical resistance and / or capacitor units. A four-way interrupting arrangement is thereby easy to manufacture, by using two switching units, each arranged on a support element, each with two interrupter units and in particular further electrical units, such as. B. resistance and / or capacitor units. The two support elements are mechanically coupled to one another via the coupling element and the switching units associated with the support elements can be synchronized by switching technology with the aid of the coupling element. In this case, by the particular four circuit breakers, resistor and / or capacitor units, with series-connected circuit breakers, a high voltage can be switched easily and inexpensively.

Das wenigstens eine Koppelelement kann wenigstens einen Träger, insbesondere einen Querträger aufweisen, welcher die Tragelemente der wenigstens zwei Schalteinheiten miteinander verbindet. Ein Querträger kann durch seine Ausrichtung einfach und kostengünstig Höhenunterschiede z. B. der Tragelemente der Schalteinheiten ausgleichen, damit der Abstand des wenigstens einen Antriebs zu den Schalteinheiten bzw. Unterbrechereinheiten gleich ist, um einen bestimmten Mindest-Gleichlauf zu gewährleisten.The at least one coupling element may have at least one carrier, in particular a transverse carrier, which connects the carrier elements of the at least two switching units to one another. A cross member can by its orientation easy and inexpensive height differences z. B. the support elements of the switching units, so that the distance between the at least one drive to the switching units or interrupter units is the same to ensure a certain minimum synchronization.

Die Tragelemente der wenigstens zwei Schalteinheiten können senkrecht zu einem Fundament angeordnet sein, insbesondere parallel zueinander, mit den Schalteinheiten jeweils auf den Tragelementen an einem Ende der Tragelemente auf der dem Fundament abgewandten Seite angeordnet. In einem unteren Bereich der Tragelemente kann das wenigstens eine Koppelelement angeordnet sein, insbesondere parallel zum Fundament. Diese Anordnung ist mechanisch stabil, durch die Versteifung über das Koppelelement. Wie zuvor beschrieben können durch Anordnung des Koppelelements parallel zum Fundament Höhenunterschiede z. B. der Tragelemente der Schalteinheiten ausgleichen werden.The support elements of the at least two switching units can be arranged perpendicular to a foundation, in particular parallel to each other, arranged with the switching units respectively on the support elements at one end of the support elements on the side facing away from the foundation. In a lower region of the support elements, the at least one coupling element can be arranged, in particular parallel to the foundation. This arrangement is mechanically stable, by the stiffening on the coupling element. As described above, by arranging the coupling element parallel to the foundation height differences z. B. the support elements of the switching units will compensate.

Der Antrieb der wenigstens zwei Schalteinheiten kann als ein gemeinsamer Antrieb ausgebildet sein, insbesondere am wenigstens einen Koppelelement angeordnet. Der Antrieb kann mittig zwischen den wenigstens zwei Schalteinheiten und/oder Mittelachsen der Tragelemente angeordnet sein. Durch die mittige Anordnung zwischen den zwei Schalteinheiten am Koppelelement, ist der Abstand zwischen dem Antrieb und den Schalteinheiten gleich, d. h. eine gute mechanische Synchronisation des Schaltens der zwei Schalteinheiten ist möglich. Die Anordnung kann spiegelsymmetrisch sein, mit einer Spiegelachse senkrecht durch den mittigen Antrieb verlaufend. Gleichartige Elemente der kinematischen Kette zu beiden Schalteinheiten ermöglichen einen hohen Gleichlauf, d. h. gleichzeitiges Schalten der Schalteinheiten mit geringem maximalem Unterschied des Schaltzeitpunkts. Der Antrieb kann z. B. ein Federspeicherantrieb sein, insbesondere mit Einschalt- und Ausschaltfeder. Dadurch ist mit einfachen Mitteln, kostengünstig eine Anordnung zum Schalten mit hohem Gleichlauf zu realisieren.The drive of the at least two switching units can be designed as a common drive, in particular arranged on at least one coupling element. The drive can be arranged centrally between the at least two switching units and / or central axes of the support elements. Due to the central arrangement between the two switching units on the coupling element, the distance between the drive and the switching units is the same, d. H. a good mechanical synchronization of the switching of the two switching units is possible. The arrangement may be mirror-symmetrical, with a mirror axis extending perpendicularly through the central drive. Similar elements of the kinematic chain to both switching units allow high synchronization, d. H. simultaneous switching of the switching units with a small maximum difference of the switching time. The drive can z. B. be a spring drive, in particular with switch-on and off. As a result, an arrangement for switching with high synchronization can be realized in a simple manner, cost-effectively.

Die wenigstens zwei Schalteinheiten können entlang einer gemeinsamen Längsachse hintereinander angeordnet sein, insbesondere mit wenigstens vier Unterbrechereinheiten entlang der gemeinsamen Längsachse hintereinander angeordnet und insbesondere elektrisch in Reihe geschaltet. Die Längsachse kann insbesondere im Wesentlichen parallel zum Fundament sein. Das Tragelement einer jeweiligen Schalteinheit kann mittig der Schalteinheit angeordnet sein, insbesondere mit der gleichen Anzahl an Unterbrechereinheiten auf beiden Seiten des Tragelements der jeweiligen Schalteinheit. Durch den beschriebenen Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung sind zwei T-förmige Schalteinheiten mit jeweiligem Tragelement gegeben, welche die Schalteinheiten entlang einer Achse angeordnet ergeben und ein Einfaches in Reihe verschalten ermöglichen.The at least two switching units can be arranged one behind the other along a common longitudinal axis, in particular with at least four interrupter units arranged one behind the other along the common longitudinal axis and in particular electrically connected in series. The longitudinal axis may in particular be substantially parallel to the foundation. The support element of a respective switching unit can be arranged in the middle of the switching unit, in particular with the same number of interrupter units on both sides of the support element of the respective switching unit. By the described construction of the arrangement according to the invention two T-shaped switching units are given with respective support element, which provide the switching units arranged along an axis and allow a simple interconnect in series.

Höhenunterschiede im Fundament können z. B. durch unterschiedlich lange Tragelemente ausgeglichen werden und ein Gleichlauf kann über die Anordnung des Koppelelements gewährleistet werden, z. B. im rechten Winkel zu den Tragelementen. Alternativ können die Tragelemente gleich lang sein, wobei ein hoher Gleichlauf erreicht wird durch Anordnung des Koppelelements parallel zur Ebene des Fundaments. Das Koppelelement stabilisiert die Tragelemente mechanisch und ermöglicht eine Anordnung eines, insbesondere mittig angeordneten Antriebs mit gleichem Abstand zu beiden Schalteinheiten. Alternativ können mehrere Antriebe, z. B. zwei verwendet werden, welche am Koppelelement derart befestigt werden, dass ein gleicher Abstand der Antriebe zu beiden Schalteinheiten über Elemente der kinematischen Kette besteht. Unterschiede in Elementen der kinematischen Ketten beider Antriebe können auch ausgeglichen werden, durch Versatz der Antriebe zu einer Anordnung mit gleichem Abstand der Antriebe zu beiden Schalteinheiten. Ein Gleichlauf kann durch verschieben eines Antriebs oder beider Antriebe gegeneinander entlang des Koppelelements erreicht werden. Ein Gleichlauf kann auch durch Verkippen des Koppelelements gegenüber den Tragelementen erreicht werden, wodurch Laufunterschiede der kinematischen Ketten ausgeglichen werden können.Height differences in the foundation can z. B. be compensated by different length support elements and a synchronization can be ensured by the arrangement of the coupling element, for. B. at right angles to the support elements. Alternatively, the support elements may be the same length, with a high synchronization is achieved by arranging the coupling element parallel to the plane of the foundation. The coupling element stabilizes the support elements mechanically and allows an arrangement of a, in particular centrally arranged drive with the same distance to both switching units. Alternatively, multiple drives, for. B. are used, which are fastened to the coupling element such that an equal distance between the drives to both switching units on elements of the kinematic chain. Differences in elements of the kinematic chains of both drives can also be compensated by offsetting the drives to an arrangement with the same distance of the drives to both switching units. A synchronization can be achieved by moving a drive or both drives against each other along the coupling element. A synchronization can also be achieved by tilting the coupling element relative to the support elements, whereby running differences of the kinematic chains can be compensated.

Die Anordnung kann eine vierfach unterbrechende Anordnung nach Art eines Leistungsschalters sein, mit vier in Reihe geschalteten, insbesondere entlang einer gemeinsamen Längsachse angeordneten Unterbrechereinheiten, wobei jeweils zwei Unterbrechereinheiten auf einem Tragelement angeordnet sind und die Tragelemente über wenigstens ein Koppelelement, insbesondere im Wesentlichen mit der Längsachse des Koppelelements parallel zur gemeinsamen Längsachse der Unterbrechereinheiten angeordnet, nach Art eines Stegs ausgebildet miteinander mechanisch verbunden sind. Ein insbesondere gemeinsamer Antrieb der Unterbrechereinheiten kann am Koppelelement, z. B. mittig am Koppelement angeordnet sein. Der beschriebene Aufbau erlaubt das Schalten hoher Spannungen, insbesondere bis hin zu 1200 V, z. B. mit Standardleistungsschaltern für niedrigere Spannungen, bei geringen Kosten und einem hohen Gleichlauf. Der Gleichlauf wird mechanisch über die Verwendung des Koppelelements erreicht, z. B. durch Änderung der Position des Antriebs am Koppelelement und damit dem Abstand über Elemente der kinematischen Kette zwischen dem Antrieb und den Unterbrechereinheiten.The arrangement may be a four-way interrupting arrangement in the manner of a circuit breaker, with four series connected, especially along a common longitudinal axis arranged interrupter units, wherein each two interrupter units are arranged on a support member and the support elements via at least one coupling element, in particular substantially with the longitudinal axis arranged the coupling element parallel to the common longitudinal axis of the interrupter units, formed in the manner of a web are mechanically interconnected. A particular common drive of the breaker units can be connected to the coupling element, for. B. be arranged centrally on the coupling element. The described construction allows the switching of high voltages, in particular up to 1200 V, z. B. with standard circuit breakers for lower voltages, at low cost and high synchronization. The synchronization is achieved mechanically via the use of the coupling element, for. B. by changing the position of the drive on the coupling element and thus the distance via elements of the kinematic chain between the drive and the interrupter units.

Elemente der kinematischen Kette können umfasst sein von der erfindungsgemäßen Anordnung, zum Übertragen der Schaltbewegung vom wenigstens einen Antrieb auf die Unterbrechereinheiten der wenigstens zwei Schalteinheiten. Die Elemente der kinematischen Kette können am oder im Koppelelement und/oder am oder in den Tragelementen angeordnet sein, und die vom Antrieb erzeugte Bewegung als Schaltbewegung auf die Unterbrechereinheiten übertragen. Durch Änderung der Lage und/oder Form des Koppelelements, relativ zu den Tragelementen und/oder zum Antrieb, wird der Weg bzw. die Länge des Wegs über Elemente der kinematischen Kette am oder in den Tragelementen und/oder am oder im Koppelelement mitbestimmt und/oder eingestellt, wodurch ein hoher Gleichlauf der Schaltbewegung und des Schaltzeitpunkts erreichbar ist.Elements of the kinematic chain can be encompassed by the invention Arrangement for transmitting the switching movement of at least one drive to the interrupter units of the at least two switching units. The elements of the kinematic chain can be arranged on or in the coupling element and / or on or in the support elements, and transmit the movement generated by the drive as a switching movement to the interrupter units. By changing the position and / or shape of the coupling element, relative to the support elements and / or the drive, the path or the length of the path via elements of the kinematic chain on or in the support elements and / or on or in the coupling element is determined and / / or set, whereby a high synchronism of the switching movement and the switching time can be achieved.

Die Tragelemente der wenigstens zwei Schalteinheiten können Isolatoren umfassen, insbesondere Isolatoren aus Silikon, Verbundstoffen und/oder Keramik. Die Tragelemente der wenigstens zwei Schalteinheiten können Metallträger umfassen, insbesondere aus Aluminium und/oder Stahl. Die Tragelemente können zusammengesetzt sein aus Isolator-Elementen und/oder Metallträger-Elementen. Z. B. kann ein Tragelement säulenförmig aufgebaut sein, mit einem oberen Bereich aus Isolatormaterial, insbesondere einem gerippten zylinderförmigen Isolator, und einem unteren Bereich aus einem Metallträger, insbesondere einem zylinderförmigen und/oder T-trägerförmigen Metallträger. Der Metallträger kann auch als ein Metallgestell ausgebildet sein, und/oder z. B. die Isolatoren als Tragelemente können insbesondere als Isolatorsäulen senkrecht stehend auf dem Metallgestell angeordnet sein. Die Schalteinheiten können auf den Isolatorsäulen angeordnet sein und Elemente der kinematischen Kette können am oder im Koppelelement, den Isolatorsäulen und/oder dem Metallgestell beweglich angeordnet sein. Ein Antrieb kann am Koppelelement angeordnet sein, wobei das Koppelelement Teil des Metallgestells sein kann.The support elements of the at least two switching units may comprise insulators, in particular insulators of silicone, composites and / or ceramics. The support elements of the at least two switching units may comprise metal supports, in particular of aluminum and / or steel. The support elements may be composed of insulator elements and / or metal support elements. For example, a support element may be of columnar construction, with an upper region of insulator material, in particular a ribbed cylindrical insulator, and a lower region of a metal support, in particular a cylindrical and / or T-shaped metal support. The metal carrier may also be formed as a metal frame, and / or z. B. the insulators as support elements can be arranged in particular as insulator columns standing vertically on the metal frame. The switching units can be arranged on the insulator columns and elements of the kinematic chain can be movably arranged on or in the coupling element, the insulator columns and / or the metal frame. A drive may be arranged on the coupling element, wherein the coupling element may be part of the metal frame.

Ein elektrisch isolierendes Fluid kann umfasst sein, insbesondere eine Flüssigkeit und/oder ein Gas, insbesondere SF₆, Stickstoff, trockene Luft, Kohlendioxid, ein Fluorketon, und/oder ein Fluornitril. Der wenigstens eine Isolator und/oder die Unterbrechereinheiten können mit dem elektrisch isolierenden Fluid, insbesondere einer Flüssigkeit und/oder einem Gas, insbesondere SF₆, Stickstoff, trockene Luft, Kohlendioxid, ein Fluorketon, und/oder ein Fluornitril, befüllt sein.An electrically insulating fluid may be included, in particular a liquid and / or a gas, in particular SF ₆ , nitrogen, dry air, carbon dioxide, a fluoroketone, and / or a fluoronitrile. The at least one insulator and / or the interrupter units can be filled with the electrically insulating fluid, in particular a liquid and / or a gas, in particular SF ₆ , nitrogen, dry air, carbon dioxide, a fluoroketone, and / or a fluoronitrile.

Der Abstand über die Elemente der kinematischen Kette vom Antrieb zu zumindest zwei, insbesondere allen Unterbrechereinheiten kann gleich sein, insbesondere mit jeweils gleicher Anzahl und gleich ausgebildeten Elementen der kinematischen Kette vom Antrieb zu jeder Unterbrechereinheit, insbesondere mit einem gemeinsamen Antrieb für alle Unterbrechereinheiten mittig zwischen den wenigstens zwei Schalteinheiten und am Koppelelement angeordnet. Dadurch ist mit einfachen Mitteln, kostengünstig ein hoher Gleichlauf mechanisch erreichbar.The distance across the elements of the kinematic chain from the drive to at least two, in particular all interrupter units can be the same, in particular with the same number and identical elements of the kinematic chain from the drive to each interrupter unit, in particular with a common drive for all interrupter units in the middle between the at least two switching units and arranged on the coupling element. As a result, with simple means, inexpensive high synchronization can be achieved mechanically.

Tragelemente können wie zuvor beschrieben eine unterschiedliche Länge aufweisen, insbesondere zum Ausgleich von Höhenunterschieden des Fundaments, und/oder das wenigstens eine Koppelelement kann derart an den Tragelementen angeordnet sein, dass der Abstand vom Antrieb zu den Schalteinheiten über Elemente der kinematischen Kette gleich lang ist, insbesondere bei Höhenunterschieden im Fundament mit gleich langen Abständen der Schalteinheiten zu Befestigungspunkten des wenigstens einen Koppelelements an den Schalteinheiten. Dadurch ist ebenfalls mit einfachen Mitteln, kostengünstig ein hoher Gleichlauf mechanisch erreichbar. Über die Lage des Koppelelements und des Antriebs zu den Schalteinheiten kann ein Gleichlauf erreicht und einfach nachjustiert werden. Die Verwendung von einem gemeinsamen Antrieb für die wenigstens zwei, insbesondere alle Schalteinheiten wird möglich, was Kosten und Aufwand reduziert.Supporting elements may, as described above, have a different length, in particular for compensating differences in height of the foundation, and / or the at least one coupling element may be arranged on the support elements in such a way that the distance from the drive to the switching units is the same over elements of the kinematic chain. especially at height differences in the foundation with equal distances between the switching units to attachment points of the at least one coupling element to the switching units. As a result, a high synchronization is also mechanically accessible by simple means, cost. On the position of the coupling element and the drive to the switching units a synchronization can be achieved and easily readjusted. The use of a common drive for the at least two, in particular all switching units is possible, which reduces costs and effort.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Schalten einer zuvor beschriebenen Anordnung umfasst, dass beim Auslösen eines Schaltvorgangs Bewegungsenergie von genau einem Antrieb, insbesondere einem Federspeicherantrieb, bereitgestellt wird, und die Bewegungsenergie über Elemente der kinematischen Kette auf wenigstens zwei Schalteinheiten, insbesondere vier Unterbrechereinheiten, insbesondere nach Art eines Leistungsschalters, übertragen wird. Die zwei Schalteinheiten und/oder vier Unterbrechereinheiten werden elektrisch in Reihe geschaltet, und jede Schalteinheit wird auf einem Tragelement gelagert. Die wenigstens zwei Tragelemente werden über ein gemeinsames Koppelelement verbunden, und die Bewegungsenergie wird über Elemente der kinematischen Kette, angeordnet in oder an den Tragelementen und/oder dem Koppelelement, übertragen.An inventive method for switching a previously described arrangement comprises that when triggering a switching motion energy of exactly one drive, in particular a spring drive is provided, and the kinetic energy via elements of the kinematic chain on at least two switching units, in particular four interrupter units, in particular in the manner of a Circuit breaker, is transmitted. The two switch units and / or four breaker units are electrically connected in series, and each switch unit is supported on a support member. The at least two support elements are connected via a common coupling element, and the kinetic energy is transmitted via elements of the kinematic chain, arranged in or on the support elements and / or the coupling element.

Bei einem Einschaltvorgang kann ein Gleichlauf aller Unterbrechereinheiten innerhalb eines Sechstels eines Schwingungszyklus der an die Anordnung angelegten Spannungsschwingung liegen, insbesondere bei einer periodisch wiederkehrenden Schwingung, insbesondere Sinusschwingung, mit einer Periode von 50 oder 60 Hz.During a switch-on process, a synchronization of all interrupter units can be within one sixth of a vibration cycle of the voltage oscillation applied to the arrangement, in particular with a periodically recurring oscillation, in particular sinusoidal oscillation, with a period of 50 or 60 Hz.

Bei einem Ausschaltvorgang kann der Gleichlauf aller Unterbrechereinheiten innerhalb eines Achtels eines Schwingungszyklus der an die Anordnung angelegten Spannungsschwingung liegen, insbesondere bei einer periodisch wiederkehrenden Schwingung, insbesondere Sinusschwingung, mit einer Periode von 50 oder 60 Hz.In a turn-off operation, the synchronism of all breaker units may be within one-eighth of a swing cycle of the voltage swing applied to the arrangement, particularly a periodically recurring swing, in particular sinusoidal, having a period of 50 or 60 Hz.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahren zum Schalten einer zuvor beschriebenen Anordnung nach Anspruch 13 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der Anordnung zum Schalten von Hochspannungen nach Anspruch 1 und umgekehrt. The advantages of the inventive method for switching a previously described arrangement according to claim 13 are analogous to the previously described advantages of the arrangement for switching high voltages according to claim 1 and vice versa.

Im Folgenden werden Anordnungen zum Schalten von Hochspannungen nach dem Stand der Technik und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in den 1 und 2 dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.In the following, arrangements for switching high voltages according to the prior art and an embodiment of the invention are schematically shown in FIGS 1 and 2 shown and described in more detail below.

Dabei zeigen dieThe show

1 schematisch in Seitenansicht eine vierfach unterbrechende Anordnungen 1 zum Schalten von Hochspannungen nach dem Stand der Technik mit zwei separaten, elektrisch synchronisierten Antrieben 8, und 1 schematically in side view a four-way interrupting arrangements 1 for switching high voltages according to the prior art with two separate, electrically synchronized drives 8th , and

2 schematisch in Seitenansicht eine erfindungsgemäße vierfach unterbrechende Anordnungen 1 zum Schalten von Hochspannungen mit einem gemeinsamen, an einem Koppelelement 10 angeordneten Antrieb 8. 2 schematically in side view a four-interrupting arrangements according to the invention 1 for switching high voltages with a common, on a coupling element 10 arranged drive 8th ,

In 1 ist schematisch in Seitenansicht eine vierfach unterbrechende Anordnungen 1 zum Schalten von Hochspannungen nach dem Stand der Technik dargestellt. Die Anordnung 1 weist eine Schaltstrecke auf, welche zwei in Reihe geschaltete Schalteinheiten 2, 3 mit jeweils zwei in Reihe geschalteten Unterbrechereinheiten 6 umfasst. Die Schalteinheiten 2, 3 mit den Unterbrechereinheiten 6 sind jeweils in Form eines Schaltkopfes ausgebildet, welcher jeweils auf einem Tragelement 4, 5 angeordnet ist. Die zwei Unterbrechereinheiten 6 einer Schalteinheit 2, 3, welche nach Art eines Leistungsschalters ausgebildet sind, sind entlang ihrer Längsachse auf einer gemeinsamen Achse 12 räumlich hintereinander angeordnet und über einen Verbindungsflansch 14 miteinander verbunden. Im Bereich des Verbindungsflansches 14 bzw. über den Verbindungsflansch 14 sind die Unterbrechereinheiten 6 am jeweiligen Tragelement 4, 5 der Schalteinheit 3, 4 befestigt.In 1 is a schematic side view of a four-way interrupting arrangements 1 shown for switching high voltages according to the prior art. The order 1 has a switching path, which two series-connected switching units 2 . 3 each with two series connected breaker units 6 includes. The switching units 2 . 3 with the breaker units 6 are each in the form of a switching head, which in each case on a support element 4 . 5 is arranged. The two breaker units 6 a switching unit 2 . 3 , which are designed in the manner of a circuit breaker, are along their longitudinal axis on a common axis 12 spatially arranged one behind the other and via a connecting flange 14 connected with each other. In the area of the connecting flange 14 or over the connecting flange 14 are the breaker units 6 on the respective support element 4 . 5 the switching unit 3 . 4 attached.

Die zwei Tragelemente 4, 5 der zwei Schalteinheiten 2, 3 sind jeweils in Form einer Säule ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist die Säule aus verschiedenen Bereichen aufgebaut, z. B. aus einem Isolator, welcher an dem jeweiligen Verbindungsflansch 14 der Schalteinheit 2, 3 befestigt ist, und welcher auf einem Metallträger angeordnet ist. Der Metallträger ist im unteren Bereich 11 der Säule bzw. des Tragelements 4, 5 angeordnet und z. B. in Säulenform und/oder T-Trägerform ausgebildet. Die Tragelemente 4, 5 sind auf z. B. einem Fundament angeordnet und insbesondere mit diesem über z. B. Schrauben oder durch Einbetonieren befestigt. Die Tragelemente 4, 5 stehen insbesondere im Wesentlichen senkrecht auf der Ebene des Fundaments.The two supporting elements 4 . 5 the two switching units 2 . 3 are each formed in the form of a column. In the embodiment of 1 the column is composed of different areas, eg. B. from an insulator, which at the respective connecting flange 14 the switching unit 2 . 3 is fixed, and which is arranged on a metal support. The metal carrier is in the lower area 11 the column or the support element 4 . 5 arranged and z. B. formed in columnar and / or T-beam shape. The supporting elements 4 . 5 are on z. B. a foundation and in particular with this over z. As screws or fastened by concreting. The supporting elements 4 . 5 in particular, are substantially perpendicular to the level of the foundation.

Die Tragelemente 4, 5 bilden jeweils mit der dazugehörigen Schalteinheit 2, 3 eine T-Form aus, wobei rechts und links vom Tragelement 4, 5 aus gesehen eine Unterbrechereinheit 6 des jeweiligen Schaltkopfes 2, 3 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das Fundament eben und waagerecht, wobei die Tragelemente 4, 5 die gleiche Höhe aufweisen. Die Unterbrechereinheiten 6 der zwei Schalteinheiten 2, 3 sind hintereinander mit ihrer jeweiligen Längsachse auf einer gemeinsamen Längsachse 12 angeordnet und elektrisch in Reihe verschaltet. Am Anfang und am Ende der Reihenschaltung, d. h. am Anfang und am Ende der vier hintereinander angeordneten Unterbrechereinheiten 6, weist die Anordnung 1 elektrische Anschlüsse 9 auf, um die Anordnung z. B. mit den zu schaltenden Stromnetzen, Stromerzeugern und/oder Stromverbrauchern elektrisch zu verbinden.The supporting elements 4 . 5 each form with the associated switching unit 2 . 3 a T-shape, with the right and left of the support element 4 . 5 seen from an interrupter unit 6 of the respective switching head 2 . 3 is arranged. In the embodiment of 1 the foundation is level and level, with the support elements 4 . 5 have the same height. The breaker units 6 the two switching units 2 . 3 are consecutively with their respective longitudinal axis on a common longitudinal axis 12 arranged and electrically connected in series. At the beginning and at the end of the series connection, ie at the beginning and at the end of the four interrupter units arranged one behind the other 6 , rejects the arrangement 1 electrical connections 9 on to the arrangement z. B. to connect to the switching power grids, generators and / or electricity consumers electrically.

An jedem Tragelement 4, 5 ist ein Antrieb 8 angeordnet, insbesondere im unteren Bereich 11 am Tragelement 4, 5 befestigt. Der Antrieb 8 ist z. B. in Form eines Federspeicherantriebs mit einer Ein- und einer Ausschaltfeder und/oder einem elektrischen Motor ausgebildet. Beim Schalten stellt der Antrieb 8 die Bewegungsenergie bereit, welche zum Bewegen der beweglichen Kontaktstücke der Unterbrechereinheiten 6 benötigt wird. Elemente einer kinematischen Kette 7, z. B. in Form von Wellen, Stangen und/oder Getriebeteilen, sind am oder im Tragelement 4, 5 angeordnet, zum Übertragen der Bewegungsenergie vom Antrieb 8 zu den beweglichen Kontaktstücken der Unterbrechereinheiten 6, d. h. zum Übertragen der Schaltbewegung beim Schalten. Die Elemente der kinematischen Kette 7 sind in den Figuren schematisch durch gestrichelte Linie angedeutet.At each support element 4 . 5 is a drive 8th arranged, in particular in the lower area 11 on the support element 4 . 5 attached. The drive 8th is z. B. in the form of a spring drive with an input and a turn-off and / or an electric motor. When switching the drive provides 8th the kinetic energy available for moving the movable contact pieces of the breaker units 6 is needed. Elements of a kinematic chain 7 , z. B. in the form of waves, rods and / or transmission parts, are on or in the support element 4 . 5 arranged to transmit the momentum from the drive 8th to the movable contact pieces of the breaker units 6 , ie for transmitting the switching movement during switching. The elements of the kinematic chain 7 are indicated schematically in the figures by dashed line.

Die zwei Antriebe 8 der zwei Schalteinheiten 2, 3 sind elektrisch miteinander verbunden und elektrisch synchronisiert, um einen Gleichlauf der Unterbrechereinheiten 6 der zwei Schalteinheiten 2, 3 beim Schalten zu erreichen. Abweichungen bzw. Toleranzen in der Produktion und bei der Aufstellung können zu unterschiedlichen Laufzeiten der Bewegung über die zwei kinematischen Ketten 7 der zwei Schalteinheiten 2, 3 mit jeweiligen Tragelementen 4, 5 führen. Normen erfordern bei einem Einschaltvorgang einen Gleichlauf aller Unterbrechereinheiten 6 mit einer Abweichung der Schaltzeitpunkte der Unterbrechereinheiten 6, welche innerhalb eines Sechstels eines Schwingungszyklus der an die Anordnung 1 angelegten Spannungsschwingung liegt. Bei einem Ausschaltvorgang wird ein Gleichlauf erfordert, bei welchem alle Unterbrechereinheiten 6 mit einer Abweichung der Schaltzeitpunkte der Unterbrechereinheiten 6 schalten, welche innerhalb eines Achtels eines Schwingungszyklus der an die Anordnung 1 angelegten Spannungsschwingung liegt.The two drives 8th the two switching units 2 . 3 are electrically connected to each other and electrically synchronized to a synchronization of the interrupter units 6 the two switching units 2 . 3 to achieve when switching. Deviations or tolerances in the production and in the installation can lead to different durations of movement over the two kinematic chains 7 the two switching units 2 . 3 with respective support elements 4 . 5 to lead. Norms require a synchronization of all interrupter units during a switch-on process 6 with a deviation of the switching times of the breaker units 6 which are within one sixth a vibration cycle of the to the arrangement 1 applied voltage swing is. In a turn-off operation, a synchronization is required, in which all interrupter units 6 with a deviation of the switching times of the breaker units 6 which switch within an eighth of a cycle of oscillation to the arrangement 1 applied voltage swing is.

Insbesondere bei einer periodisch wiederkehrenden Schwingung, z. B. einer Sinusschwingung mit einer Periode von 50 oder 60 Hz, liegt die maximal erlaubte Abweichung der Schaltzeitpunkte der Unterbrechereinheiten 6, d. h. der Gleichlauf im Bereich von Millisekunden. Eine elektrische Synchronisation beider Antriebe 8, welche Unterschiede in den kinematischen Ketten 7 z. B. auf Grund von Produktionstoleranzen mit berücksichtigt, und welche zu einem erforderlichen Gleichlauf führt, ist aufwendig und kostspielig. Z. B. aufwendige Testreihen für jede Anordnung 1 können notwendig sein.Especially with a periodically recurring vibration, z. B. a sine wave with a period of 50 or 60 Hz, is the maximum allowable deviation of the switching times of the breaker units 6 , ie the synchronization in the range of milliseconds. An electrical synchronization of both drives 8th what differences in the kinematic chains 7 z. B. taken into account due to production tolerances, and which leads to a required synchronization, is complicated and expensive. For example, expensive test series for each arrangement 1 may be necessary.

In 2 ist schematisch in Seitenansicht eine erfindungsgemäße vierfach unterbrechende Anordnungen 1 zum Schalten von Hochspannungen dargestellt. Die Anordnung 1 ist analog der Anordnung 1 der 1, jedoch mit einem Koppelelement 10 und einem gemeinsamen Antrieb 8 für alle vier Unterbrechereinheiten 6. Das Koppelelement 10 ist in Form eines Steges ausgebildet und insbesondere mit seinen Enden jeweils an einem Tragelement 4, 5 der zwei Schalteinheiten 2, 3 angeordnet. Eine Befestigung des Koppelelements 10 an den Tragelementen 4, 5 kann z. B. durch Schrauben, Schweißen, Kleben oder andere Verbindungstechniken erfolgen. Der gemeinsame Antrieb 8 ist mittig, d. h. mit gleichem Abstand zu beiden Tragelementen 4 und 5 angeordnet und am Koppelelement 10 befestigt.In 2 is a schematic side view of an inventive four-way interrupting arrangements 1 shown for switching high voltages. The order 1 is analogous to the arrangement 1 of the 1 , but with a coupling element 10 and a common drive 8th for all four breaker units 6 , The coupling element 10 is formed in the form of a web and in particular with its ends in each case on a support element 4 . 5 the two switching units 2 . 3 arranged. An attachment of the coupling element 10 on the support elements 4 . 5 can z. B. by screws, welding, gluing or other joining techniques. The common drive 8th is centered, ie with the same distance to both support elements 4 and 5 arranged and on the coupling element 10 attached.

Durch Verwendung eines Antriebs 8 für alle vier Unterbrechereinheiten 6 werden Kosten gegenüber dem Ausführungsbeispiel der 1 mit zwei Antrieben 8 gespart. Eine elektrische Synchronisation mehrerer Antriebe 8 kann entfallen, durch die Verwendung nur eines Antriebs 8, wodurch Zeit, Aufwand und Kosten gespart werden. Eine Synchronisation der Schaltzeitpunkte der Unterbrechereinheiten 6 erfolgt mechanisch über Elemente der kinematischen Kette 7 und/oder die Anordnung des Antriebs 8 am Koppelelement 10 sowie des Koppelelements 10 an den Tragelementen 4, 5. Unterschiede der kinematischen Ketten 7 der ersten und der zweiten Schalteinheit 2, 3 können ausgeglichen werden, durch Änderung der Lage des Antriebs 8 am Koppelelement 10 und/oder des Koppelelements relativ zu der jeweiligen Schalteinheit 2, 3, wodurch der Abstand des Antrieb 8 zu den zwei Schalteinheiten 2, 3 über Elemente der kinematischen Kette 7 bestimmt wird.By using a drive 8th for all four breaker units 6 be cost compared to the embodiment of 1 with two drives 8th saved up. An electrical synchronization of several drives 8th can be eliminated by using only one drive 8th which saves time, effort and costs. A synchronization of the switching times of the breaker units 6 takes place mechanically via elements of the kinematic chain 7 and / or the arrangement of the drive 8th on the coupling element 10 and the coupling element 10 on the support elements 4 . 5 , Differences of kinematic chains 7 the first and the second switching unit 2 . 3 can be compensated by changing the position of the drive 8th on the coupling element 10 and / or the coupling element relative to the respective switching unit 2 . 3 , reducing the distance of the drive 8th to the two switching units 2 . 3 about elements of the kinematic chain 7 is determined.

So kann das Koppelelement 10, wie in 2 dargestellt ist, parallel zum Fundament angeordnet sein, oder bei Unterschieden der Elemente der kinematischen Kette 7 der ersten Schalteinheit 2 zu Elementen der kinematischen Kette 7 der zweiten Schalteinheit 3, können die Unterschiede durch ein verkipptes, d. h. nicht parallel zum Untergrund angeordnetes Koppelelement 10 ausgeglichen werden. Höhenunterschiede im Fundament und/oder Längenunterschiede der Tragelemente 4, 5 können ebenfalls durch die Anordnung des Koppelelements 10 an den Tragelementen 4, 5 ausgeglichen werden. So kann z. B. das Koppelelement 10 an den Tragelementen 4, 5 derart angeordnet werden, dass gleich lange Übertragungswege über die kinematische Kette 7 vom Antrieb 8 zur ersten und zur zweiten Schalteinheit 2, 3 entstehen.Thus, the coupling element 10 , as in 2 is shown, be arranged parallel to the foundation, or differences in the elements of the kinematic chain 7 the first switching unit 2 to elements of the kinematic chain 7 the second switching unit 3 , The differences can be caused by a tilted, ie not parallel to the ground coupling element 10 be compensated. Height differences in the foundation and / or differences in length of the support elements 4 . 5 can also by the arrangement of the coupling element 10 on the support elements 4 . 5 be compensated. So z. B. the coupling element 10 on the support elements 4 . 5 be arranged so that the same length transmission paths over the kinematic chain 7 from the drive 8th to the first and second switching unit 2 . 3 arise.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können untereinander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. In den Figuren der Einfachheit halber nicht dargestellt, können z. B. die Schalteinheiten 2, 3, insbesondere jede Unterbrechereinheit 6 elektrische Widerstände, Kondensatoren und/oder Abschirmungen umfassen. Länglich ausgebildete Widerstände und/oder Kondensatoren können räumlich parallel zu den Unterbrechereinheiten 6, welche z. B. in Form eines Leistungsschalters ausgebildet sind, angeordnet werden. Das Koppelelement 10 kann aus einem Stück gefertigt sein, z. B. aus Stahl oder Aluminium, und/oder als T-Träger mit Elementen der kinematischen Kette 7 am Träger angeordnet, oder als Hohlkörper, z. B. mit quadratischem oder rundem Querschnitt, mit Elementen der kinematischen Kette 7 im Träger angeordnet, ausgebildet sein. Durch die Verbindung der Tragelemente 4, 5 über das Koppelelement 10 kann eine mechanische Stabilisierung der Anordnung 1 erfolgen, welche im Falle von z. B. Umwelteinflüssen wie Wind oder Erdbeben zu einer höheren Zuverlässigkeit der Anordnung 1 führt.The embodiments described above can be combined with each other and / or can be combined with the prior art. In the figures, not shown for simplicity, z. B. the switching units 2 . 3 , in particular each interrupter unit 6 comprise electrical resistors, capacitors and / or shields. Elongated resistors and / or capacitors may be spatially parallel to the breaker units 6 which z. B. are formed in the form of a circuit breaker can be arranged. The coupling element 10 can be made in one piece, z. As steel or aluminum, and / or as a T-beam with elements of the kinematic chain 7 arranged on the carrier, or as a hollow body, for. B. with square or round cross-section, with elements of the kinematic chain 7 be arranged in the carrier, be formed. By the connection of the support elements 4 . 5 over the coupling element 10 can be a mechanical stabilization of the arrangement 1 take place, which in the case of z. B. environmental influences such as wind or earthquake to a higher reliability of the arrangement 1 leads.

Es können von der Anordnung 1 mehr als zwei Schalteinheiten 2, 3 jeweils mit Tragelement 10 umfasst sein, mit wenigstens zwei Tragelementen 10, insbesondere allen Tragelementen 10 über das Koppelelement 10 verbunden. Es können auch mehrere Tragelemente 10 umfasst sein. Eine Schalteinheit 2, 3 kann ein, zwei oder mehr Unterbrechereinheiten 10 umfassen. So können pro Schalteinheit 2, 3, wie in den Figuren dargestellt ist, zwei Unterbrechereinheiten linear zueinander angeordnet sein, oder z. B. drei Unterbrechereinheiten können pro Schalteinheit 2, 3 Y-förmig angeordnet sein.It can of the arrangement 1 more than two switching units 2 . 3 each with support element 10 includes, with at least two support elements 10 , in particular all supporting elements 10 over the coupling element 10 connected. It can also have several support elements 10 includes his. A switching unit 2 . 3 can have one, two or more breaker units 10 include. So can per switching unit 2 . 3 , as shown in the figures, two interrupter units are arranged linearly to each other, or z. B. three interrupter units can per switching unit 2 . 3 Be arranged in a Y-shape.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Anordnung zum Schalten von HochspannungenArrangement for switching high voltages
22: erste Schalteinheitfirst switching unit
33: zweite Schalteinheitsecond switching unit
44: Tragelement der ersten SchalteinheitSupport element of the first switching unit
55: Tragelement der zweiten SchalteinheitSupport element of the second switching unit
66: UnterbrechereinheitInterrupter unit
77: Elemente der kinematischen KetteElements of the kinematic chain
88th: Antriebdrive
99: elektrische Anschlüsseelectrical connections
1010: Koppelelementcoupling element
1111: unterer Bereich der Tragelementelower area of the supporting elements
1212: gemeinsame Längsachse der Unterbrechereinheitencommon longitudinal axis of the breaker units
1313: Längsachse des KoppelelementsLongitudinal axis of the coupling element
1414: Verbindungsflanschconnecting flange

Claims

Arrangement ( 1 ) for switching high voltages with a switching path, which at least two series-connected switching units ( 2 . 3 ), each switching unit ( 2 . 3 ) at least one support element ( 4 . 5 ) and elements of a kinematic chain ( 7 ) for transmitting a switching movement of at least one drive ( 8th ), characterized in that the support elements ( 4 . 5 ) of the at least two switching units ( 2 . 3 ) mechanically via at least one coupling element ( 10 ) are interconnected.

Arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that each switching unit ( 2 . 3 ) at least two interrupter units ( 6 ) in the manner of a circuit breaker.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one coupling element ( 10 ) has at least one support, which supports the support elements ( 4 . 5 ) of the at least two switching units ( 2 . 3 ) connects to each other.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the support elements ( 4 . 5 ) of the at least two switching units ( 2 . 3 ) are arranged perpendicular to a foundation, with the switching units ( 2 . 3 ) each on the support elements ( 4 . 5 ) at one end of the support elements ( 4 . 5 ) arranged on the side facing away from the foundation, and / or that in a lower area ( 11 ) of the supporting elements ( 4 . 5 ) the at least one coupling element ( 10 ) is arranged.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive ( 8th ) of the at least two switching units ( 2 . 3 ) as a common drive ( 8th ) is formed on at least one coupling element ( 10 ) arranged.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two switching units ( 2 . 3 ) along a common longitudinal axis ( 12 ) are arranged one behind the other, with at least four interrupter units ( 6 ) along the common longitudinal axis ( 12 ) arranged one behind the other, electrically connected in series, the longitudinal axis ( 12 ) is parallel to the foundation, and / or that the support element ( 4 . 5 ) of a respective switching unit ( 2 . 3 ) in the middle of the switching unit ( 2 . 3 ), with the same number of interrupter units ( 6 ) on both sides of the support element ( 4 . 5 ) of the respective switching unit ( 2 . 3 ).

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement ( 1 ) is a four-way interrupting arrangement in the nature of a circuit breaker, with four series connected, along a common longitudinal axis ( 12 ) arranged interrupter units ( 6 ), with two breaker units each ( 6 ) on a support element ( 4 . 5 ) are arranged and the support elements ( 4 . 5 ) via at least one coupling element ( 10 ), with the longitudinal axis ( 13 ) of the coupling element ( 10 ) parallel to the common longitudinal axis ( 12 ) of the breaker units ( 6 ) are arranged, mechanically connected to one another in the manner of a web, and / or a common drive ( 8th ) of the breaker units ( 6 ) on the coupling element ( 10 ), centrally on the coupling element ( 10 ) is arranged.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that elements of the kinematic chain ( 7 ) are for transmitting the switching movement of the at least one drive ( 8th ) on the breaker units ( 6 ) of the at least two switching units ( 2 . 3 ), via elements of the kinematic chain ( 7 ) on or in the coupling element ( 10 ) and / or via elements of the kinematic chain ( 7 ) on or in the supporting elements ( 4 . 5 ).

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the support elements ( 4 . 5 ) of the at least two switching units ( 2 . 3 ) Insulators, and that the support elements ( 4 . 5 ) of the at least two switching units ( 2 . 3 ) Metal carrier.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an electrically insulating fluid is included, a liquid or a gas.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the distance over the elements of the kinematic chain ( 8th ) from the drive ( 8th ) to at least two breaker units ( 6 ) is equal, each with the same number and identically formed elements of the kinematic chain ( 8th ) from the drive ( 8th ) to each interrupter unit ( 6 ), with a common drive ( 8th ) for all breaker units ( 6 ) in the middle between the at least two switching units ( 2 . 3 ) and on the coupling element ( 10 ) arranged.

Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that supporting elements ( 4 . 5 ) a different length to compensate for differences in height of the foundation, and / or that the at least one coupling element ( 10 ) on the support elements ( 4 . 5 ) is arranged such that the distance from the drive ( 8th ) to the switching units ( 2 . 3 ) about elements of the kinematic chain ( 8th ) is the same length, with height differences in the foundation with equally long distances of the switching units ( 2 . 3 ) to attachment points of the at least one coupling element ( 10 ) at the switching units ( 2 . 3 ).

Method for switching an arrangement ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that when triggering a switching operation kinetic energy of exactly one drive ( 8th ) and the kinetic energy via elements of the kinematic chain ( 7 ) to at least two switching units ( 2 . 3 ), and wherein the two switching units ( 2 . 3 ) and / or four interrupter units ( 6 ) are electrically connected in series, and wherein each switching unit ( 2 . 3 ) on a support element ( 4 . 5 ), and wherein the at least two support elements ( 4 . 5 ) via a common coupling element ( 10 ) and wherein the kinetic energy via elements of the kinematic chain ( 7 ) in or on the supporting elements ( 4 . 5 ) and / or the coupling element ( 10 ) is transmitted.

A method according to claim 13, characterized in that during a switch-on a synchronization of all interrupter units ( 6 ) within one sixth of a cycle of vibration of the assembly ( 1 ) applied voltage oscillation is.

Method according to one of claims 13 or 14, characterized in that during a switch-off the synchronization of all interrupter units ( 6 ) within one-eighth of a cycle of vibration of the assembly ( 1 ) applied voltage oscillation is.