DE102017203894A1 - Switch arrangement and air-insulated switchgear - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schalteranordnung (1), die mehrere Trennschalter (5 bis 7) und einen Leistungsschalter (3) umfasst. Der Leistungsschalter (3) weist zwei Kontaktanschlüsse (15, 17) auf, deren elektrische Verbindung durch den Leistungsschalter (3) unterbrechbar ist. Jeder Trennschalter (5 bis 7) weist einen Kontaktarm (23) auf, der zwischen einer ersten Schaltstellung, in der er mit einem Kontaktanschluss (15, 17) des Leistungsschalters (3) elektrisch verbunden ist, und einer zweiten Schaltstellung, in der er von diesem Kontaktanschluss (15, 17) elektrisch getrennt ist, bewegbar ist.The invention relates to a switch arrangement (1) comprising a plurality of circuit breakers (5 to 7) and a circuit breaker (3). The circuit breaker (3) has two contact terminals (15, 17) whose electrical connection through the circuit breaker (3) can be interrupted. Each disconnect switch (5 to 7) has a contact arm (23) which is connected between a first switching position, in which it is electrically connected to a contact terminal (15, 17) of the circuit breaker (3), and a second switching position, in which he this contact terminal (15, 17) is electrically isolated, is movable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schalteranordnung mit mehreren Trennschaltern und einem Leistungsschalter und eine luftisolierte Schaltanlage.The invention relates to a switch assembly with a plurality of circuit breakers and a circuit breaker and an air-insulated switchgear.
Trennschalter werden in Hoch- und Mittelspannungsschaltanlagen eingesetzt, um Anlagenteile elektrisch voneinander zu trennen, beispielsweise um Wartungs-, Kontroll- oder Umbauarbeiten gefahrlos vornehmen zu können. Trennschalter werden leistungslos, das heißt ohne mit dem Trennschalter verbundene elektrische Lasten geschaltet. Leistungsschalter sind hingegen dafür ausgelegt, Strompfade auch unter hoher Strombelastung, beispielsweise im Falle eines Kurzschlusses, abschalten können, um Anlagenteile vor Schäden durch elektrische Überlast zu schützen. Wegen der unterschiedlichen Funktionen von Trenn- und Leistungsschaltern werden in Hoch- und Mittelspannungsschaltanlagen in der Regel sowohl Trennschalter als auch Leistungsschalter eingesetzt.Disconnectors are used in high- and medium-voltage switchgear to electrically separate plant components from each other, for example to carry out maintenance, inspection or conversion work safely. Disconnectors are powerless, that is connected without connected to the circuit breaker electrical loads. Circuit breakers, on the other hand, are designed to switch off current paths even under high current load, for example in the event of a short circuit, in order to protect system components from damage due to electrical overload. Because of the different functions of circuit breakers and circuit breakers, high-voltage and medium-voltage switchgear usually use both isolating switches and circuit breakers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schalteranordnung mit mehreren Trennschaltern und einem Leistungsschalter und eine verbesserte luftisolierte Schaltanlage anzugeben.The invention has for its object to provide an improved switch assembly with multiple disconnectors and a circuit breaker and an improved air-insulated switchgear.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Schalteranordnung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der luftisolierten Schaltanlage durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.The object is achieved with respect to the switch assembly by the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Schalteranordnung umfasst mehrere Trennschalter und einen Leistungsschalter, wobei der Leistungsschalter zwei Kontaktanschlüsse aufweist, deren elektrisehe Verbindung durch den Leistungsschalter unterbrechbar ist, jeder Trennschalter einen Kontaktarm aufweist, der zwischen einer ersten Schaltstellung, in der er mit einem Kontaktanschluss des Leistungsschalters elektrisch verbunden ist, und einer zweiten Schaltstellung, in der er von diesem Kontaktanschluss elektrisch getrennt ist, bewegbar ist, und jeder Kontaktanschluss mit dem Kontaktarm wenigstens eines Trennschalters in dessen erster Schaltstellung elektrisch verbunden ist.A switch assembly according to the invention comprises a plurality of circuit breakers and a circuit breaker, the circuit breaker having two contact terminals whose electrical connection is interruptible by the circuit breaker, each circuit breaker having a contact arm which is electrically connected between a first switching position in which it is electrically connected to a contact terminal of the circuit breaker. and a second switching position in which it is electrically isolated from this contact terminal, is movable, and each contact terminal is electrically connected to the contact arm of at least one disconnector in the first switching position.
Die Schalteranordnung kombiniert also einen Leistungsschalter mit mehreren Trennschaltern derart, dass durch den Leistungsschalter ein Strompfad zwischen verschiedenen Trennschaltern unterbrechbar ist. Dies bewirkt vorteilhaft eine Kosteneinsparung durch die direkte Integration des Leistungsschalters in die Trennschalteranordnung. Ferner wird vorteilhaft der Vor-Ort-Montageaufwand für die Montage der Schalteranordnung reduziert. Außerdem ermöglicht die direkte Integration des Leistungsschalters in die Trennschalteranordnung vorteilhaft eine Reduzierung des Platzbedarfs der Schalteranordnung.The switch assembly thus combines a circuit breaker with a plurality of circuit breakers such that a current path between different circuit breakers can be interrupted by the circuit breaker. This advantageously causes a cost savings through the direct integration of the circuit breaker in the circuit breaker assembly. Furthermore, the on-site assembly work for the assembly of the switch arrangement is advantageously reduced. In addition, the direct integration of the circuit breaker in the circuit breaker arrangement advantageously allows a reduction in the space requirement of the switch assembly.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Leistungsschalter als ein Vakuumschalter ausgebildet ist. Gegenüber Leistungsschaltern, deren Schaltkammern mit einem Isoliergas, beispielsweise mit Schwefelhexafluorid, zur Löschung von Lichtbögen befüllt werden, hat die Ausführung des Leistungsschalters als ein Vakuumschalter den Vorteil, dass kein Isoliergas, insbesondere kein Treibhausgas wie Schwefelhexafluorid, verwendet wird.An embodiment of the invention provides that the circuit breaker is designed as a vacuum switch. Compared with circuit breakers, the switching chambers are filled with an insulating gas, such as sulfur hexafluoride, to extinguish arcs, the design of the circuit breaker as a vacuum switch has the advantage that no insulating gas, in particular no greenhouse gas such as sulfur hexafluoride, is used.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Gestell vor, auf dem alle Trennschalter und der Leistungsschalter angeordnet sind. Beispielsweise weist das Gestell einen Träger mit einem zentralen Bereich, an dem der Leistungsschalter angeordnet ist, und mehreren mit dem zentralen Bereich verbundenen Trägerarmen, an denen jeweils ein Trennschalter angeordnet ist, auf. Dadurch werden vorteilhaft eine kompakte Ausführung und eine einfache Montage der Schalteranordnung ermöglicht.A further embodiment of the invention provides a frame on which all circuit breakers and the circuit breaker are arranged. For example, the frame has a support with a central region, on which the circuit breaker is arranged, and a plurality of support arms connected to the central region, on each of which a circuit breaker is arranged. This advantageously allows a compact design and a simple mounting of the switch arrangement.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens einen Erdungsschalter zum Erden eines Trennschalters vor. Dadurch wird eine Erdung wenigstens eines Trennschalters durch einen in die Schalteranordnung integrierten Erdungsschalter ermöglicht, so dass zur Erdung dieses Trennschalters kein externer Erdungsschalter benötigt wird,A further embodiment of the invention provides at least one earthing switch for grounding a disconnector. This allows earthing of at least one circuit breaker by means of a grounding switch integrated in the switch arrangement, so that no external earthing switch is required for earthing this disconnecting switch.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens einen mit einem Kontaktanschluss des Leistungsschalters elektrisch verbundenen Stromwandler vor. Beispielsweise ist der Stromwandler als ein optischer Stromwandler ausgebildet. Dadurch kann vorteilhaft ein über einen Kontaktanschluss des Leistungsschalters fließender elektrischer Strom durch einen in die Schalteranordnung integrierten Stromwandler erfasst und überwacht werden. Ein optischer Stromwandler ermöglicht vorteilhaft, auf der Hochspannungsseite bei voller Potenzialtrennung den Strom zu messen. Die stromabhängigen Signale des optischen Stromwandlers werden dabei mithilfe von Lichtwellenleitern zu einer Auswerteelektronik geführt.A further embodiment of the invention provides at least one current transformer electrically connected to a contact connection of the circuit breaker. For example, the current transformer is designed as an optical current transformer. As a result, an electrical current flowing via a contact connection of the circuit breaker can advantageously be detected and monitored by a current transformer integrated in the switch arrangement. An optical current transformer advantageously makes it possible to measure the current on the high-voltage side with full potential isolation. The current-dependent signals of the optical current transformer are thereby guided by optical fibers to an evaluation electronics.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens einen mit einem bewegbaren Kontaktarm eines Trennschalters elektrisch verbundenen Spannungswandler vor. Dadurch kann vorteilhaft ein an einem Kontaktarm eines Trennschalters anliegende elektrische Spannung durch einen in die Schalteranordnung integrierten Spannungswandler erfasst und überwacht werden. A further embodiment of the invention provides at least one voltage converter electrically connected to a movable contact arm of a circuit breaker. As a result, an electrical voltage applied to a contact arm of a circuit breaker can advantageously be detected and monitored by a voltage converter integrated in the switch arrangement.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Trennschalter um den Leistungsschalter herum verteilt angeordnet sind. Dadurch werden die Trennschalter vorteilhaft derart angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig im Wege stehen.A further embodiment of the invention provides that the circuit breakers are arranged distributed around the circuit breaker. As a result, the circuit breakers are advantageously arranged such that they do not interfere with each other.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Trennschalter einen Drehisolator aufweist, der um seine Längsachse drehbar ist und derart an den Kontaktarm dieses Trennschalters gekoppelt ist, dass der Kontaktarm zwischen seinen Schaltstellungen durch Drehungen des Drehisolators bewegbar ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht die Bewegung eines Kontaktelements durch einen Drehisolator eines Trennschalters. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn das Kontaktelement an einem oberen Ende des Trennschalters angeordnet ist, so dass es einfacher ist, den Drehisolator anzutreiben und dessen Bewegung auf das Kontaktelement zu übertragen als das Kontaktelement direkt anzutreiben.A further embodiment of the invention provides that at least one circuit breaker has a rotary insulator which is rotatable about its longitudinal axis and is coupled to the contact arm of this circuit breaker, that the contact arm between its switching positions by rotations of the rotary insulator is movable. This embodiment of the invention allows the movement of a contact element by a rotary insulator of a circuit breaker. This may be particularly advantageous if the contact element is arranged at an upper end of the circuit breaker, so that it is easier to drive the rotary insulator and to transmit its movement to the contact element as the contact element to drive directly.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Unterbrechereinheit des Leistungsschalters in einer Isolatorsäule angeordnet ist. Dadurch kann die Unterbrechereinheit vorteilhaft von anderen Bauteilen, an denen eine elektrische Spannung anliegt, elektrisch isoliert und räumlich ausreichend beabstandet angeordnet werden.A further embodiment of the invention provides that an interrupter unit of the circuit breaker is arranged in an insulator column. As a result, the interrupter unit can advantageously be electrically insulated from other components to which an electrical voltage is applied and can be arranged at a sufficient spatial distance.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Kombinationsantrieb vor, durch den wenigstens ein bewegbarer Kontaktarm eines Trennschalters und ein bewegbares Schaltelement des Leistungsschalters antreibbar sind. Dadurch können vorteilhaft separate Antriebseinheiten für bewegbare Schaltelemente des Leistungsschalters und Kontaktarme von Trennschaltern durch einen gemeinsamen Kombinationsantrieb ersetzt werden.A further embodiment of the invention provides a combination drive through which at least one movable contact arm of a circuit breaker and a movable switching element of the circuit breaker can be driven. As a result, separate drive units for movable switching elements of the circuit breaker and contact arms of disconnectors can advantageously be replaced by a common combination drive.
Eine erfindungsgemäße luftisolierte Schaltanlage weist mehrere erfindungsgemäße Schalteranordnungen auf. Insbesondere können alle Trennschalter und Leistungsschalter mehrerer Schalteranordnungen auf einem Verbindungsgestell angeordnet sind. Die Vorteile einer erfindungsgemäßen luftisolierten Schaltanlage ergeben sich aus den oben genannten Vorteilen einer erfindungsgemäßen Schalteranordnung. Durch die Anordnung aller Trennschalter und Leistungsschalter mehrerer Schalteranordnungen auf einem gemeinsamen Verbindungsgestell können eine kompakte Ausführung und eine einfache Montage der Schalteranordnungen vorteilhaft weiter verbessert werden.An air-insulated switchgear according to the invention has a plurality of switch arrangements according to the invention. In particular, all disconnectors and circuit breakers of several switch assemblies can be arranged on a connecting frame. The advantages of an air-insulated switchgear according to the invention result from the abovementioned advantages of a switch arrangement according to the invention. The arrangement of all circuit breaker and circuit breaker a plurality of switch assemblies on a common connection frame, a compact design and ease of assembly of the switch assemblies can be advantageously further improved.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
-
1 eine Schalteranordnung mit einem Leistungsschalter und drei Trennschaltern und -
2 einen Teil einer luftisolierten Schaltanlage mit mehreren Schalteranordnungen, die jeweils drei Trennschalter und einen Leistungsschalter aufweisen.
-
1 a switch assembly with a circuit breaker and three circuit breakers and -
2 a part of an air-insulated switchgear with several switch assemblies, each having three disconnectors and a circuit breaker.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in the figures with the same reference numerals.
Der Leistungsschalter
Der Leistungsschalter
Der Leistungsschalter
Jeder Trennschalter
Dabei ist der Kontaktarm
In dem in
Der Drehisolator
Der Leistungsschalter
Optional weist die Schalteranordnung
Das in
Das in
Des Weiteren weist das in
In dem in
Das in
Das in
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
Claims (14)
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