DE3705719C2

DE3705719C2 -

Info

Publication number: DE3705719C2
Application number: DE19873705719
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Dr. Oberrieden Ch Braun; Klaus Dipl.-Ing. Dr. Baden Ch Froehlich
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-02-23
Publication date: 1989-11-30
Also published as: JPS63216225A; FR2611310B1; SU1542428A3; CH675321A5; FR2611310A1; DE3705719A1; JP2677584B2

Description

Technical field

Die Erfindung geht aus von einem Hochstromschalter mit mindestens einer, mindestens eine erste Vakuumschaltkammer auf weisende Strombahn pro Phase. Insbesondere betrifft sie einen Hochstromschalter, dessen mindestens eine Strombahn von einer antimagnetischen Metallkapselung umschlossen ist, wobei die mindestens eine Strombahn mindestens eine erste Leistungs strombahn und mindestens eine, parallel zur mindestens einen ersten Leistungsstrombahn geschaltete, Nennstrombahn aufweist, und beim Ausschalten mindestens eine Unterbrechungsstelle der in der mindestens einen ersten Leistungsstrombahn liegenden mindestens einen ersten Vakuumschaltkammer nach dem Kommutieren des zu unterbrechenden Stromes auf die mindestens eine erste Leistungsstrombahn öffnet.The invention is based on a high-current switch at least one, at least one first vacuum interrupter pointing current path per phase. In particular, it affects one High current switch, the at least one current path of one antimagnetic metal encapsulation is enclosed, the at least one current path at least one first power current path and at least one, parallel to at least one has the first power current path switched, nominal current path, and when switching off at least one point of interruption lying in the at least one first power current path at least a first vacuum interrupter after commutation of the current to be interrupted to the at least one first Power current path opens.

State of the art

Die US-PS 37 01 866 zeigt einen pro Phase von einer antimagne tischen Metallkoppelung umschlossenen Hochstromschalter. Der Hochstromschalter weist eine Nennstrombahn und parallel zu dieser eine Leistungsstrombahn auf. Wird die Nennstrombahn un terbrochen, so kommutiert der gerade fließende Strom auf die Leistungsstrombahn und wird unterbrochen. Diese Unterbrechung erfolgt mittels einer in der einzigen Leistungsstrombahn ange ordneten Vakuumschaltkammer. Anschließend an die Vakuumschalt kammer geht ein ebenfalls in der Leistungsstrombahn liegender Trenner stromlos auf. Dieser Hochstromschalter benötigt wegen des zusätzlichen Trenners vergleichsweise viel Platz. The US-PS 37 01 866 shows one per phase of an antimagne tables metal coupling enclosed high current switch. The High current switch has a nominal current path and in parallel this a power track. If the nominal current path un broken, the current flowing commutates on the Power path and is interrupted. This interruption is done by means of a in the single power path arranged vacuum interrupter. Subsequent to the vacuum switch chamber also goes into the power track Isolator disconnected. This high current switch is needed because of the additional separator comparatively much space.

In der DE-A1-27 07 148 wird eine Vakuumschaltkammer gezeigt, deren Unterbrechungsstelle mittels einer vergleichsweise auf wendig herstellbaren Spule mit einem axialen Magnetfeld beauf schlagt wird.DE-A1-27 07 148 shows a vacuum interrupter, their point of interruption by means of a comparatively maneuverable coil with an axial magnetic field is struck.

In der DE-B2-16 40 277 wird ein mit zwei parallel geschalteten Vakuumschaltkammern pro Phase ausgerüsteter Schalter gezeigt. Jeder dieser Vakuumschaltkammern ist jeweils eine Induktivität vorgeschaltet, wodurch eine gleichmäßige Stromaufteilung auf die beiden Schaltkammern erreicht wird. In eingeschaltetem Zu stand sind diese Vakuumschaltkammern dauernd mit dem jeweiligen Betriebsstrom belastet, d. h. für Hochstromschalter kann eine derartige Anordnung nicht eingesetzt werden.DE-B2-16 40 277 one with two connected in parallel Vacuum interrupters per phase equipped switch shown. Each of these vacuum interrupters is an inductor upstream, which ensures an even distribution of current the two interrupters is reached. In closed mode are these vacuum interrupters constantly with the respective Operating current loaded, d. H. for high current switches one can such an arrangement cannot be used.

Die Nennstrombelastbarkeit handelsüblicher Vakuumschaltkammern ist beschränkt, da nur über die aus den Vakuumschaltkammern herausführenden Anschlußteile Verlustwärme abgeführt werden kann. Eine Erhöhung der Nennstrombelastbarkeit ist nur mit ver gleichsweise großem, unwirtschaftlichem Aufwand möglich.The nominal current carrying capacity of commercially available vacuum interrupters is limited because only those from the vacuum interrupters leading connecting parts dissipated heat are dissipated can. An increase in the rated current carrying capacity is only possible with ver equally large, uneconomical effort possible.

Presentation of the invention

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe einen mit Vakuumschaltkammern ausgerüsteten Hochstromschalter zu schaffen, der vergleichsweise kleine Abmessungen aufweist und der mit vergleichsweise geringem wirtschaftlichem Aufwand erstellt werden kann.The invention seeks to remedy this. The invention how it is characterized in the claims, solves the task a high-current switch equipped with vacuum interrupters to create that has comparatively small dimensions and that with comparatively little economic effort can be created.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesent lichen darin zu sehen, daß die Vakuumschaltkammern beim Aus schalten gleichmäßig belastet und damit auch besser ausgenutzt werden können. Auch beim Einschalten wird der Einschaltstrom unmittelbar nach dem Vorzünden gleichmäßig auf die Vakuum schaltkammern verteilt, so daß auch hier eine Überlastung einzelner Vakuumschaltkammern ausgeschlossen werden kann. Ein wesentlicher Vorteil ist ferner, daß die nur für vergleichs weise niedrige Nennströme geeigneten Vakuumschaltkammern in Hochstromschaltern so eingesetzt werden können, daß dieser Nachteil vernachlässigt werden kann, während ihre guten Schalteigenschaften voll ausgenutzt werden können.The advantages achieved by the invention are essential Lichen to see that the vacuum interrupters when off switch evenly loaded and thus better used can be. The inrush current also turns on immediately after pre-ignition evenly on the vacuum control chambers distributed, so that here too overload individual vacuum interrupters can be excluded. A Another major advantage is that the only for comparative suitable low switching currents in suitable vacuum interrupters High current switches can be used so that this Disadvantage can be neglected while their good Switching properties can be fully exploited.

Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.The further embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnungen, welche lediglich einen Ausführungsweg darstellen, näher erläutert.The invention, its further development and the achievable with it Advantages are shown below with reference to the drawings which represent only one way of execution, explained in more detail.

Brief description of the drawings

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Hochstrom schalters, Fig. 1 is a schematic diagram of a high-current switch,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochstromschalters, Fig. 2 shows a first embodiment of the high power switch according to the invention,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochstromschalters, Fig. 3 shows a second embodiment of the high power switch according to the invention,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochstromschalters und Fig. 4 shows a third embodiment of the high current switch according to the invention and

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochstromschalters. Fig. 5 shows a fourth embodiment of the high current switch according to the invention.

Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In all figures, elements with the same effect are the same Provide reference numerals.

Ways of Carrying Out the Invention

In der Fig. 1 ist eine Prinzipskizze eines Hochstromschalters 1 dargestellt. Dieser Hochstromschalter 1 kann ein- oder mehrphasig ausgebildet sein. Eine Strombahn 2 führt in den Hochstromschalter 1 hinein und teilt sich dort in eine Nennstrombahn 3 und eine zu ihr parallele Leistungsstrom bahn 4 auf. Die Nennstrombahn 3 weist eine Hilfsschaltstelle 5 auf, die von der Leistungsstrombahn 4, in welcher eine Vakuum schaltkammer 6 mit einer Unterbrechungsstelle 7 vorgesehen ist, überbrückt wird. Der Vakuumschaltkammer 6 sind Spulen 8, 9 vor- und nachgeschaltet, welche die Unterbrechungsstelle 7 mit einem axialen Magnetfeld beaufschlagen. Die Spulen 8, 9 liegen nicht, wie in der Skizze dargestellt, räumlich neben der Vakuumschaltkammer 6, sondern sie umgeben die Vakuumschalt kammer 6 im Bereich der Unterbrechungsstelle 7 konzentrisch und sind mit dieser über isolierende Halterungen mechanisch verbunden. Die Spulen 8, 9 sind im gleichen Abstand von der geöffneten Unterbrechungsstelle 7 angeordnet und ihre Längs achse ist deckungsgleich mit der Längsachse der Vakuumschalt kammer 6. Ferner ist der Abstand zwischen den beiden Spulen 8, 9 keinesfalls größer als etwa dem inneren Spulendurchmesser entsprechend. Jede der beiden Spulen 8, 9 weist die gleiche Anzahl Windungen auf, und zwar mindestens eine und höchstens fünf, vorzugsweise jedoch zwei Windungen. Die Spulen 8, 9 können ein- oder mehrlagig gewickelt sein, wobei die Windungs zahl nicht ganzzahlig zu sein braucht. Eine Eingangsklemme 10 ist mit einem Ende der Spule 8 elektrisch leitend verbunden, deren anderes Ende über ein elektrisch leitendes Verbindungs stück mit der Vakuumschaltkammer 6 verbunden ist. Über ein weiteres Verbindungsstück ist die Vakuumschaltkammer 6 mit einem Ende der Spule 9 verbunden, deren anderes Ende mit einer Abgangsklemme 11 verbunden ist.In Fig. 1 a schematic diagram of a high current switch 1 is shown. This high-current switch 1 can be single or multi-phase. A current path 2 leads into the high-current switch 1 and divides there into a nominal current path 3 and a power current path 4 parallel to it. The nominal current path 3 has an auxiliary switching point 5 , which is bridged by the power current path 4 , in which a vacuum switching chamber 6 is provided with an interruption point 7 . The vacuum interrupter 6 has coils 8 , 9 connected upstream and downstream which act on the interruption point 7 with an axial magnetic field. The coils 8 , 9 are not, as shown in the sketch, spatially next to the vacuum interrupter 6 , but they surround the vacuum interrupter 6 concentrically in the region of the interruption point 7 and are mechanically connected to it via insulating holders. The coils 8 , 9 are arranged at the same distance from the open interruption point 7 and their longitudinal axis is congruent with the longitudinal axis of the vacuum switching chamber 6th Furthermore, the distance between the two coils 8 , 9 is in no way greater than approximately corresponding to the inner coil diameter. Each of the two coils 8 , 9 has the same number of turns, namely at least one and at most five, but preferably two turns. The coils 8 , 9 can be wound in one or more layers, the number of turns need not be an integer. An input terminal 10 is electrically conductively connected to one end of the coil 8 , the other end of which is connected to the vacuum interrupter 6 via an electrically conductive connection piece. Via a further connecting piece, the vacuum interrupter chamber 6 is connected to one end of the coil 9 , the other end of which is connected to an outgoing terminal 11 .

Bei einer Ausschaltung wird nun zuerst die Hilfsschaltstelle 5 geöffnet und der abzuschaltende Strom kommutiert auf die Lei stungsstrombahn 4. Erst danach wird die Vakuumschaltkammer 6 geöffnet und in der Unterbrechungsstelle 7 brennt ein Licht bogen. Die beiden gleich bemessenen und identisch aufgebauten Spulen 8, 9 werden vom abzuschaltenden Strom gleichsinnig durchflossen und erzeugen gemeinsam ein auf die Unterbrechungs stelle 7 und den in dieser beim Ausschaltvorgang bestehenden Lichtbogen einwirkendes axiales Magnetfeld. Im Bereich der Unterbrechungsstelle 7 ist dieses Magnetfeld dank der geome trischen Anordnung der Spulen 8, 9 nahezu homogen, ferner ist es proportional zum Strom und bewirkt, daß der Lichtbogen auch bei Stromwerten im Bereich von 50 kA und weit darüber diffus brennt, so daß der Kontaktabbrand der Unterbrechungs stelle 7 in beherrschbaren Grenzen bleibt. Derartige Strom werte können nur dank des, bedingt durch die vergleichsweise große Windungszahl der Spulen 8 und 9, starken axialen Magnetfeldes beherrscht und abgeschaltet werden. When switching off, the auxiliary switching point 5 is now opened first and the current to be switched off commutates to the power path 4 . Only then is the vacuum interrupter 6 opened and a light burns in the interruption point 7 . The two identically dimensioned and identically constructed coils 8 , 9 are flowed through in the same direction by the current to be switched off and jointly generate an interruption point 7 and the arc existing in this during the switching-off process acting axial magnetic field. In the area of the interruption point 7 , this magnetic field is almost homogeneous thanks to the geometric arrangement of the coils 8 , 9 , furthermore it is proportional to the current and causes the arc to burn diffusely even at current values in the range of 50 kA and far above, so that the Contact erosion of the interruption point 7 remains within manageable limits. Such current values can only be controlled and switched off thanks to the strong axial magnetic field due to the comparatively large number of turns of the coils 8 and 9 .

In Fig. 1, wie auch in den nachfolgenden Fig. 2 bis 5 sind alle mechanischen Antriebselemente, welche die Hilfsschalt stelle 5 und die entsprechenden Vakuumschaltkammern 6 betätigen, nicht angedeutet. Ferner wurde in Fig. 1 eine, jede Phase des Hochstromschalters 1 einhüllende, antimagnetische Metall kapselung nicht dargestellt.In Fig. 1, as in the following FIGS. 2 to 5, all mechanical drive elements which operate the auxiliary switching point 5 and the corresponding vacuum switching chambers 6 are not indicated. Furthermore, one, each phase of the high-current switch 1 enveloping, antimagnetic metal encapsulation was not shown in FIG. 1.

In Fig. 2 ist ein weiterer Hochstromschalter 1 dargestellt, und zwar in der oberen Hälfte der Figur im eingeschalteten Zustand und in der unteren Hälfte im ausgeschalteten Zustand. Die Strombahn 2 ist rohrförmig ausgebildet und wird durch Isolatoren 15 gegen eine koaxial angeordnete Metallkapselung 16 abgestützt. Diese Metallkapselung 16 ist ebenfalls rohr förmig ausgebildet und besteht aus einem antimagnetischen Metall. An der Metallkapselung 16 angebrachte Füße 17 erlauben die Befestigung des Hochstromschalters 1 auf Fundamenten. Die jeweiligen stirnseitigen Enden der Metallkapselung 16 und der Strombahn 2 weisen Anschlußmöglichkeiten für die elektrische Verbindung mit bekannten, einphasig metallgekapsel ten Generatorableitungen auf. In der Metallkapselung 16 sind Montage- und Inspektionsöffnungen vorgesehen, ebenso Durch brüche für die mechanischen Antriebselemente. Diese Öffnungen und Durchbrüche sind bei Hochstromschaltern 1 für höhere Lei stung in der Regel druckdicht abgeschlossen, da die gesamte Generatorableitung unter geringem Überdruck steht, um die Verschmutzungsgefahr für die Isolatoren 15 klein zu halten. Häufig werden derartige Generatorableitungen auch fremdbelüf tet, um eine gute Abfuhr der Verlustwärme zu erreichen.In FIG. 2, another high-current switch 1 is shown, in the upper half of the figure in the switched-on state and in the lower half in the off state. The current path 2 is tubular and is supported by insulators 15 against a coaxially arranged metal encapsulation 16 . This metal encapsulation 16 is also tubular and consists of an antimagnetic metal. Feet 17 attached to the metal encapsulation 16 allow the high-current switch 1 to be attached to foundations. The respective ends of the metal encapsulation 16 and the current path 2 have connection options for the electrical connection with known, single-phase metal capsule generator leads. In the metal encapsulation 16 , assembly and inspection openings are provided, as are breakthroughs for the mechanical drive elements. These openings and breakthroughs in high-current switches 1 for higher performance are usually sealed in a pressure-tight manner, since the entire generator lead is under slight excess pressure in order to keep the risk of contamination for the insulators 15 small. Often such generator leads are also externally ventilated in order to achieve good dissipation of the heat loss.

Die Nennstrombahn 3 weist eine Lücke auf, die bei eingeschal tetem Hochstromschalter 1 durch die Hilfsschaltstelle 5 über brückt ist. Die Hilfsschaltstelle 5 ist hier durch Fingerkon takte angedeutet, deren Anzahl entsprechend der Höhe des Nenn stromes gewählt werden kann. Ein Teil dieser Fingerkontakte kann beim Ausschalten den übrigen nachlaufen, so daß sich Kommutierungslichtbögen nur an diesen nachlaufenden Finger kontakten ausbilden können. Die übrigen Fingerkontakte werden dadurch geschont und gewährleisten immer eine einwandfreie Nennstromführung. Beim Einschalten übernehmen diese Finger kontakte, die dann zuerst schließen, ebenfalls die Kommutie rungsbelastungen. Die Fingerkontakte sind in einer nicht darge stellten Halterung gefaßt, welche von einem Antrieb bewegt wird. Parallel zur Nennstrombahn 3 sind hier lediglich zwei parallele Leistungsstrombahnen 4 dargestellt. Jede dieser Leistungsstrombahnen 4 ist entsprechend der bei Fig. 1 beschrie benen Leistungsstrombahn 4 aufgebaut. Die Leistungsstrombahnen 4 liegen hier innerhalb der hohlen Nennstrombahn 3 und sind zentrisch symmetrisch angeordnet. Die Leistungsstrombahnen 4 weisen jeweils den gleichen Impedanzwert mit vorwiegend induk tivem Anteil auf. Dadurch wird bei einer Strombeaufschlagung der Leistungsstrombahnen 4 eine gleichmäßige Stromverteilung auf alle Leistungsstrombahnen 4 erzielt, was zur Folge hat, daß keine der Vakuumschaltkammern 6 überlastet wird. Das Leistungsschaltvermögen jeder einzelnen Vakuumschaltröhre 6 kann damit voll und ohne Sicherheitsmarge ausgenützt werden.The rated current path 3 has a gap that is bridged when the high-current switch 1 is switched on by the auxiliary switching point 5 . The auxiliary switching point 5 is indicated by finger clocks, the number of which can be selected according to the amount of the nominal current. Some of these finger contacts can run after the others when switched off, so that commutation arcs can only form contacts on these trailing fingers. This protects the other finger contacts and always guarantees perfect nominal current flow. When switched on, these finger contacts, which then close first, also take on the commutation loads. The finger contacts are contained in a holder, not shown, which is moved by a drive. Parallel to the nominal current path 3 , only two parallel power current paths 4 are shown here. Each of these power current paths 4 is constructed in accordance with the power current path 4 described in FIG. 1. The power current paths 4 are here within the hollow nominal current path 3 and are arranged centrally symmetrically. The power current paths 4 each have the same impedance value with a predominantly inductive portion. As a result, when current is applied to the power current paths 4, a uniform current distribution is achieved over all power current paths 4 , with the result that none of the vacuum interrupters 6 is overloaded. The power switching capacity of each individual vacuum interrupter 6 can thus be fully utilized without a safety margin.

Die Wirkungsweise dieses Hochstromschalters 1 soll kurz erläu tert werden. Wenn der Hochstromschalter 1 den Nennstrom führt, ist die Hilfsschaltstelle 5 geschlossen und der gesamte Nenn strom fließt von der Strombahn 2 durch die Nennstrombahn 3. Die Leistungsstrombahnen 4 liegen im feldfreien Raum innerhalb der Nennstrombahn 3 und führen deshalb keinen Strom. Nach einem Ausschaltbefehl für eine Manövrierschaltung oder auch für eine Kurzschlußabschaltung, geht zuerst die Hilfsschaltstelle 5 auf und der gesamte Strom kommutiert, gleichmäßig verteilt, auf die Leistungsstrombahnen 4. Erst danach werden die Vakuum schaltkammern 6 geöffnet und schalten in der Regel im nächsten Stromnulldurchgang den Strom ab. Im ausgeschalteten Zustand bleiben Hilfsschaltstelle 5 und Vakuumschaltkammern 6 geöffnet. Beim Einschalten schließen zuerst die Vakuumschaltkammern 6 und der Einschaltstrom fließt, gleichmäßig aufgeteilt, durch die Leistungsstrombahnen 4. Unmittelbar danach schließt auch die Hilfsschaltstelle 5 und der Strom kommutiert von den Lei stungsstrombahnen 4 auf die Nennstrombahn 3. Bei beiden Schalt vorgängen sind die Vakuumschaltkammern 6 jeweils nur sehr kurz mit Strom belastet, so daß keine nennenswerte thermische Belastung derselben auftritt. Selbst kurz aufeinanderfolgende Schaltzyklen können die Vakuumschaltkammern 6 deshalb problemlos aushalten.The operation of this high-current switch 1 will be briefly explained. If the high-current switch 1 carries the nominal current, the auxiliary switching point 5 is closed and the entire nominal current flows from the current path 2 through the nominal current path 3 . The power current paths 4 lie in the field-free space within the nominal current path 3 and therefore carry no current. After a switch-off command for a maneuvering circuit or for a short-circuit switch-off, the auxiliary switching point 5 opens first and the entire current commutates, evenly distributed, on the power current paths 4 . Only then are the vacuum interrupters 6 opened and usually switch off the current in the next current zero crossing. Auxiliary switching point 5 and vacuum interrupters 6 remain open when switched off. When switching on, the vacuum interrupters 6 close first and the inrush current flows, evenly divided, through the power current paths 4 . Immediately afterwards, the auxiliary switching point 5 also closes and the current commutates from the power current paths 4 to the nominal current path 3 . In both switching operations, the vacuum interrupters 6 are each only very briefly loaded with current, so that there is no significant thermal load on the same. The vacuum interrupters 6 can therefore easily withstand even short consecutive switching cycles.

Für die meisten Anwendungsbereiche dürfte eine Vakuumschalt kammer 6 pro Leistungsstrombahn 4 eine genügende Spannungs festigkeit sicherstellen. Es ist jedoch ohne weiteres möglich pro Leistungsstrombahn 4 zwei oder mehr Vakuumschaltkammern 6 in Reihe zu schalten, um damit eine höhere Spannungsfestigkeit zu erreichen.For most applications, a vacuum interrupter chamber 6 per power circuit 4 should ensure sufficient withstand voltage. However, it is easily possible to connect two or more vacuum interrupters 6 in series per power circuit 4 in order to achieve a higher dielectric strength.

Wie Fig. 3 zeigt, ist es auch möglich die Leistungsstrombahnen 4 außen um die Nennstrombahn 3 herum anzuordnen. Diese ebenfalls zentrisch symmetrische Anordnung weist den Vorteil auf, daß eine größere Anzahl Leistungsstrombahnen 4, gleichmäßig auf den Umfang verteilt, angebracht werden kann. Dieser Hoch stromschalter 1 ist für höhere Nennströme geeignet als der nach Fig. 2. Im eingeschalteten Zustand werden bei diesem Hochstromschalter 1 infolge der Stromverdrängung dauernd kleine, unbedeutende Ströme durch die Leistungsstrombahnen 4 fließen. Diese kleinen Ströme werden jedoch durch die Impedanz der jeweiligen Leistungsstrombahnen 4 auf vernachlässigbare Werte begrenzt, so daß die thermische Vorbelastung der jeweiligen Vakuumschaltkammern 6 vernachlässigt werden kann.As FIG. 3 shows, it is also possible to arrange the power current paths 4 outside around the nominal current path 3 . This also centrically symmetrical arrangement has the advantage that a larger number of power current paths 4 , evenly distributed over the circumference, can be attached. This high current switch 1 is suitable for higher nominal currents as that of Figure 2. In the on state will flow in this high current switch 1 due to the current displacement frequently small, insignificant currents through the power current conductors 4. However, these small currents are limited to negligible values by the impedance of the respective power current paths 4 , so that the thermal preloading of the respective vacuum interrupters 6 can be neglected.

In Fig. 4 ist eine Kombination der Anordnungen entsprechend den Fig. 2 und 3 dargestellt, die für besonders hohe Ströme geeignet ist. Bei diesem Hochstromschalter 1 ist darauf zu achten, daß die Impedanzen der innerhalb der Nennstrombahn 3 liegenden Leistungsstrombahnen 4 und die der außenliegenden Leistungsstrombahnen 4 gleich sein müssen.In FIG. 4 is a combination of the arrangements shown in FIGS. 2 and 3 is shown, which is particularly suitable for high currents. With this high-current switch 1 , care must be taken that the impedances of the power current paths 4 located within the nominal current path 3 and those of the external power current paths 4 must be the same.

Wenn besonders enge räumliche Einbauverhältnisse für den Hoch stromschalter 1 vorliegen, so ist es auch möglich, die Isolatoren 15 als druckdichte Scheibenisolatoren auszubilden und auch die Strombahn 2 innen an beiden Seiten des Hochstromschalters 1 druckdicht abzuschließen. Der so geschaffene Raum kann mit einem isolierenden Medium, beispielsweise Druckluft oder SF₆- Gas gefüllt werden. Dadurch lassen sich die Isolationsabstände und damit die Schalterabmessungen verkleinern, ferner können auch die Leistungsstrombahnen 4 und die zugehörigen Vakuum schaltkammern 6 dichter nebeneinander angebracht werden.If there are particularly tight spatial installation conditions for the high-current switch 1 , it is also possible to design the insulators 15 as pressure-tight disk insulators and also to terminate the current path 2 internally on both sides of the high-current switch 1 in a pressure-tight manner. The space created in this way can be filled with an insulating medium, for example compressed air or SF ₆ gas. This allows the insulation distances and thus the switch dimensions to be reduced, and the power current paths 4 and the associated vacuum interrupters 6 can also be arranged closer together.

In Fig. 5 ist eine weitere modifizierte Ausführungsform eines Hochstromschalters 1 dargestellt, die der Ausführungsform entsprechend Fig. 3 ähnlich ist, die jedoch bei allen übrigen Ausführungsformen ebenfalls möglich ist. In jede der Leistungs strombahnen 4 ist zusätzlich noch ein I _S-Begrenzer 20 und in Reihe dazu ein Sensor 21 eingebaut. Die von den Sensoren 21 aufgenommenen Signale werden in einer Auswerteeinheit 22 überwacht und verarbeitet. Die Auswerteeinheit 22 kann, wie durch die gestrichelten Wirkungslinien 23 angedeutet, gleich zeitig auf die Gesamtheit aller I _S-Begrenzer 20 einwirken und diese gleichzeitig auslösen, sie kann jedoch auch so ausge legt sein, daß sie lediglich bestimmte I _S-Begrenzer 20 auslöst. Die Leistungsstrombahnen 4 sind dann unterbrochen. Eine der artige redundante Schaltungsmöglichkeit erhöht die Sicherheit beim Ausschalten des Hochstromschalters 1. Sollte beispielsweise eine Vakuumschaltkammer 6 nicht abschalten, so würde der Sensor 21 der betreffenden fehlerbehafteten Leistungsstrombahn 4 dies anzeigen. In der Auswerteeinheit 22 würde dann beispiels weise festgestellt, daß in einer der Leistungsstrombahnen 4 der erstlöschenden Phase noch Strom fließt, und zwar der gesamte zu unterbrechende Strom, deshalb würde die Auswerte einheit 22 augenblicklich sämtliche I _S-Begrenzer 20 auslösen. Bei einer dreiphasigen Gruppe von Hochstromschaltern 1 würden alle I _S-Begrenzer 20 in allen drei Phasen ausgelöst. Um nun nicht in allen Leistungsstrombahnen 4 nach Ursachen für die Auslösung der I _S-Begrenzer 20 suchen zu müssen, ist in der Auswerteeinheit 22 eine Einrichtung vorgesehen, welche erlaubt, den Sensor 21, welcher die Auslösung veranlaßt hat, und damit auch die fehlerbehaftete Leistungsstrombahn 4 zu identifizieren. Die I _S-Begrenzer 20 müssen nach einer Auslösung manuell revi diert werden. Dieser Aufwand ist jedoch vollauf gerechtfertigt, wenn man bedenkt, welche Folgeschäden am Generator und an sonstigen Anlageteilen dadurch vermeidbar sind. FIG. 5 shows a further modified embodiment of a high-current switch 1 , which is similar to the embodiment corresponding to FIG. 3, but which is also possible in all other embodiments. In each of the power paths 4 , an I _S limiter 20 and a sensor 21 are installed in series. The signals recorded by the sensors 21 are monitored and processed in an evaluation unit 22 . The evaluation unit 22 can, as indicated by the dashed lines of action 23 , act simultaneously on the entirety of all I _S limiters 20 and trigger them simultaneously, but it can also be designed so that it only triggers certain I _S limiters 20 . The power current paths 4 are then interrupted. Such a redundant circuit option increases the safety when the high-current switch 1 is switched off . If, for example, a vacuum interrupter 6 does not switch off, the sensor 21 of the faulty power path 4 would indicate this. In the evaluation unit 22 would example as been found that in one of the power current paths of erstlöschenden phase still current flows 4, and instantaneously trigger, although the whole to be interrupted current, therefore, the evaluation would unit 22 all I _S -limiter 20th In a three-phase group of high-current switches 1 , all I _S limiters 20 would be triggered in all three phases. In order not to have to search for causes for the triggering of the I _S limiter 20 in all power current paths 4 , a device is provided in the evaluation unit 22 which allows the sensor 21 which caused the triggering, and thus also the faulty power current path 4 to identify. The I _S limiters 20 must be revised manually after tripping. However, this effort is fully justified when you consider what consequential damage to the generator and other parts of the system can be avoided.

Es ist auch denkbar bei dem erwähnten Fehler nur die I _S-Begren zer 20 der erstlöschenden Phase auszulösen oder nur den I _S-Be grenzer 20 der fehlerbehafteten Leistungsstrombahn 4 und die anderen beiden Phasen der dreiphasigen Gruppe normal abschalten zu lassen. Für diese Schaltung wird jedoch eine sehr schnell arbeitende elektronische Auswerteeinheit 22 benötigt. Ebenso ist es sinnvoll, wenn ein Fehler erst in einer der zweitlöschen den Phasen auftritt, nur die I _S-Begrenzer 20 dieser fehlerbe hafteten Phase auszulösen oder nur den I _S-Begrenzer 20 der fehlerbehafteten Leistungsstrombahn 4, weil dadurch der Zeit- und Arbeitsaufwand für die Revision der I _S-Begrenzer 20 redu ziert werden kann. Die Auswerteeinheit 22 muß nach dem Aus lösen eines I _S-Begrenzers 20 jede Einschaltung des Hochstrom schalters 1 so lange blockieren, bis dieser revidiert und wieder vollständig betriebsbereit ist. Die Auswerteeinheit 22 muß stets so ausgelegt werden, daß jeweils ein optimaler Einsatz der I _S-Begrenzer 20 gewährleistet ist. Zudem muß sie sicher stellen, daß bei Einschaltungen keine Fehlauslösungen der I _S-Begrenzer 20 erfolgen können.It is also conceivable to trigger only the I _S limiter zer 20 of the first extinguishing phase or only to have the I _S limiter 20 of the faulty power current path 4 and the other two phases of the three-phase group switch off normally. However, a very fast-working electronic evaluation unit 22 is required for this circuit. It also makes sense if a fault only occurs in one of the second delete phases, only to trigger the I _S limiter 20 of this faulty phase or only the I _S limiter 20 of the faulty power current path 4 , because this means that the time and effort required for the revision of the I _S limiter 20 can be reduced. The evaluation unit 22 must block any activation of the high-current switch 1 until an I _S limiter 20 has been triggered until it is revised and is fully operational again. The evaluation unit 22 must always be designed so that an optimal use of the I _S limiter 20 is guaranteed. In addition, it must ensure that the I _S limiter 20 cannot be triggered incorrectly when it is switched on.

Derartig mit Vakuumschaltkammern 6 ausgerüstete Hochstrom schalter 1 eignen sich, wegen der äußerst geringen Revisions anfälligkeit der Vakuumschaltkammern 6, besonders für Pump speicherkraftwerke, deren Generatorschalter für extrem hohe Schaltzahlen ausgelegt sein müssen.Such equipped with vacuum interrupters 6 high-current switch 1 are, due to the extremely low revision susceptibility of the vacuum interrupters 6 , particularly for pumped storage power plants, the generator switch must be designed for extremely high switching numbers.

Für Hochstromschalter 1 mit kleineren Anforderungen an das Abschaltvermögen, wie dies z. B. bei Hochstromlastschaltern der Fall sein könnte, würde es genügen nur eine Leistungsstrom bahn 4 mit mindestens einer Vakuumschaltkammer 6 ohne die Spulen 8 und 9 vorzusehen. Für das Abschalten von Lastströmen würde das Abschaltvermögen dieser mindestens einen Vakuumschalt kammer 6, deren Kontakte so aufgebaut sind, daß ein vergleichs weise schwaches axiales Magnetfeld entsteht, genügen.For high-current switch 1 with smaller requirements for the breaking capacity, such as. B. could be the case with high-current circuit breakers, it would suffice only a power current path 4 with at least one vacuum interrupter 6 without providing the coils 8 and 9 . For switching off load currents, the breaking capacity of this at least one vacuum switching chamber 6 , the contacts of which are constructed in such a way that a comparatively weak axial magnetic field arises, are sufficient.

Claims

1. High current switch ( 1 ) with at least one, at least one first vacuum interrupter ( 6 ), of an antimagnetic metal encapsulation ( 16 ) enclosed current path ( 2 ) per phase, the at least one current path ( 2 ) at least a first power current path ( 4 ) and at least one, at points parallel to the at least one first power current path (4) connected rated current path (3), and Chung point when switching off at least one interrup (7) lying in the at least one first power current path (4) at least one first vacuum interrupter chamber (6) after the Commutation of the current to be interrupted on the at least one first power current path ( 4 ) opens, characterized in that
that the at least one interruption point ( 7 ) of the at least one first vacuum interrupter chamber ( 6 ) is acted upon by an axial magnetic field,
that at least one second vacuum interrupter ( 6 ) is provided in at least one second power circuit ( 4 ) connected in parallel with the at least one first, and
that each of the at least two power current paths ( 4 ) each has the same impedance value with a predominantly inductive component.

2. High-current switch according to claim 1 with at least one hollow nominal current path ( 3 ), characterized in that the at least two power current paths ( 4 ) are arranged within the at least one nominal current path ( 3 ).

3. High-current switch according to claim 1 with at least one hollow nominal current path ( 3 ), characterized in that
that the at least one first power current path ( 4 ) within and
that the at least one second power current path ( 4 ) outside the at least one nominal current path ( 3 ) is arranged.

4. High-current switch according to claim 1, characterized in that each of the at least two vacuum interrupters ( 6 ) are assigned at least two coils ( 8, 9 ) of the same dimension and in the same direction through which current flows, one of which is electrically connected to the respective vacuum interrupter ( 6 ) and each one is connected.

5. High current switch according to claim 4, characterized in
that the coils ( 8, 9 ) concentrically surround the respective vacuum interrupter ( 6 ) in the region of their interruption point,
that each of the coils ( 8, 9 ) is arranged at the same distance from the open interruption point,
that each of the coils ( 8, 9 ) has at least one and at most five, but preferably two turns, and
that these coils ( 8, 9 ) are in no way spaced further apart than approximately the inner coil diameter.

6. High-current switch according to one of claims 1 to 3, characterized in
that an I _S limiter ( 20 ) and a sensor ( 21 ) are provided in each of the at least two power current paths ( 4 ), and
that the entirety of the sensors ( 21 ) is connected to an evaluation unit ( 22 ) which can either act simultaneously on the entirety of the I _S limiters ( 20 ) or selectively on certain I _S limiters ( 20 ).

7. High-current switch according to claim 6, characterized in that in the evaluation unit ( 22 ) a device for identifying the signaling sensor or sensors ( 21 ) is provided.