EP1164608A1 - High voltage switchgear - Google Patents

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EP1164608A1
EP1164608A1 EP00810513A EP00810513A EP1164608A1 EP 1164608 A1 EP1164608 A1 EP 1164608A1 EP 00810513 A EP00810513 A EP 00810513A EP 00810513 A EP00810513 A EP 00810513A EP 1164608 A1 EP1164608 A1 EP 1164608A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage switchgear
quenching
circuit breaker
chamber
hybrid circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00810513A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Lindner
Andreas Nohl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Technology AG
Original Assignee
ABB T&D Technology AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ABB T&D Technology AG filed Critical ABB T&D Technology AG
Priority to EP00810513A priority Critical patent/EP1164608A1/en
Publication of EP1164608A1 publication Critical patent/EP1164608A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
    • H01H33/143—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc of different construction or type
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    • H01H33/561—Gas reservoirs composed of different independent pressurised compartments put in communication only after their assemblage
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    • H01H9/08—Arrangements to facilitate replacement of a switch, e.g. cartridge housing

Definitions

  • the invention is based on a high-voltage switchgear a hybrid circuit breaker according to the preamble of Claim 1.
  • a hybrid circuit breaker is known from the document EP 0 847 586 B1, which can be used in an electrical high-voltage switchgear.
  • This hybrid circuit breaker has two quenching chambers connected in series, one of which is filled with SF 6 gas as the quenching and insulating medium, and a second is designed as a vacuum interrupter.
  • the second quenching chamber is surrounded by SF 6 gas.
  • the main contacts of the two quenching chambers are operated simultaneously by a common drive via a central lever mechanism.
  • the drive is at earth potential and the drive movements are transmitted to the central lever gear at high voltage by means of an isolating rod.
  • This insulating rod runs inside a hollow support insulator, which on the one hand protects the insulating rod and on the other hand supports the arcing chambers and insulates it from earth.
  • Each pole of the hybrid circuit breaker can stand alone for revisions and controls very simple, i.e. without elaborate assembly work from the high-voltage switchgear be removed. It is therefore possible to determine the respective pole of the hybrid circuit breaker just as simple as one Replace high-voltage fuse and a similar one Install a replacement pole while the replaced pole is being revised. The availability of the high-voltage switchgear is determined by this simple assembly increases very advantageously.
  • the single figure shows an embodiment of a strong shown in simplified form, in a high-voltage switchgear built-in hybrid circuit breaker.
  • the only figure shows a section of one High voltage switchgear with a greatly simplified pole shown of a hybrid circuit breaker 1 in switched off state.
  • This hybrid circuit breaker 1 has two arcing chambers 2 and 3 connected in series, the mounted here extends along a common longitudinal axis 4 and are arranged concentrically to this.
  • the first Extinguishing chamber 2 is here as a gas-insulated switching chamber executed with an insulating gas or insulating gas mixture is filled as an insulating and extinguishing medium
  • the second Quenching chamber 3 is designed as a vacuum interrupter and is enclosed by the insulating gas or insulating gas mixture. It is however, the switching point of this second is quite possible Arcing chamber 3 also by means of other switching principles realize.
  • a transmission 5 is located between the two arcing chambers 2 and 3 arranged, which converts the movement of a drive 6 in the axial movement of the quenching chambers 2 and 3.
  • the drive 6 is arranged here at right angles to the longitudinal axis 4.
  • the drive 6 is usually equipped with a drive motor which However, the use of magnetic drives is also possible.
  • the Transmission 5 and the extinguishing chamber 3 are in a gas-filled, housing 7 connected to the interior of the arcing chamber 2 arranged.
  • the housing 7 can be made in one or more parts be the part of this housing 7 which contains the second arcing chamber 3 surrounds, but is always made of an insulating material.
  • a pressurized gas or a gas mixture is generally used as the extinguishing and insulating medium of the first extinguishing chamber 2.
  • 2 pure SF 6 gas or a mixture of N 2 gas with SF 6 gas or a mixture of compressed air with other electronegative gases is used as the extinguishing and insulating medium in the first extinguishing chamber.
  • the hybrid circuit breaker 1 is designed in such a way that the pressure build-up in the quenching and insulating medium of the first quenching chamber 2 that occurs when it is switched off does not exceed a specific critical pressure range, so that the quenching and insulating medium always flows at a flow rate in the range below the speed of sound during the blowing of the arc .
  • quenching and insulating in the first arcing chamber 2 can also be a mixture of CO 2 gas with O 2 gas are used, wherein the O 2 content is in the range of 5% to 30%, or a mixture of CH 4 - gas but is preferably a gas mixture is used with H 2 gas, the H 2 content is in the range of 5% to 30%, with a proportion of 5% to 50% SF 6 gas.
  • the drive motor of the drive 6 with the necessary electrical Energy.
  • a electronically controllable direct current drive can be used.
  • This variant is particularly economical to look at and also makes it possible with simple means the contact speeds of the hybrid circuit breaker 1 the respective special operational requirements adapt. That between the two quenching chambers 2 and 3 arranged gear 5 links the movements of the two Arcing chambers 2 and 3 with each other and agrees with them Movements are technically meaningful.
  • a DC drive can also be used, for example Linear motor can be used.
  • the control commands for the Drive 6 are here not shown Transfer light guide. These commands can also be done via Radio or by means of laser pulses to the high voltage potential be transmitted.
  • a mechanical one Pressure reducing valve 8 installed, which the inside of the Housing 7 with the inside of a flange Gas storage bottle 9 connects.
  • the gas storage bottle 9 is such a large supply of the insulating gas or Isolation gas mixture stored under pressure that the possibly occurring in this hybrid circuit breaker 1 Leakage losses via the pressure reducing valve 8 automatically can be compensated.
  • the stock in the Gas storage bottle 9 can be dimensioned such that during a revision cycle of the hybrid circuit breaker 1 no separate refilling of the same is necessary.
  • the Gas storage bottle 9 is arranged so that its contents liquefaction does not get inside the Hybrid circuit breaker 1 can flow.
  • the Terminals 12 and 13 each have a U-shape trained, upwardly open resilient counter contacts on, in which the knife-shaped ends of the Connectors 10 and 11 are inserted from above, so that a very good current transfer is ensured.
  • Stops provided that movement of the Prevent hybrid circuit breaker 1 in the axial direction.
  • the terminal 12 is with a busbar 14 High-voltage switchgear connected to the power supply to the hybrid circuit breaker 1.
  • Terminal 12 is supported by a post insulator 15, the earth side End is connected to a metallic support frame 16.
  • the Support frame 16 is located at ground potential Screwed foundation 17.
  • the terminal 13 is with a Busbar 18 of the high-voltage switchgear connected, which is used to supply power to the hybrid circuit breaker 1.
  • the connection terminal 13 is connected by a post insulator 19 worn, the earth-side end with a metallic Support frame 20 is connected.
  • the support frame 20 is also screwed to the foundation 17.
  • the hybrid circuit breaker 1 itself accordingly has none separate supporting switch frame and no separate Earth insulation.
  • the hybrid circuit breaker 1 is in the high-voltage switchgear shown as part of a Busbar installed, so that the space required for his Lineup is comparatively small.
  • the Hybrid circuit breaker 1 has due to the savings of the separate supporting switch frame, a comparatively light weight.
  • connection terminals 12 and 13 are usually horizontal arranged so that the pole of the hybrid circuit breaker 1 each can be inserted into these terminals 12 and 13 from above is.
  • Terminals 12 and 13 inclined to the horizontal are arranged so that the poles are inserted at an angle can.
  • brackets should be provided, which the Connectors 10 and 11 against sliding out of the Secure terminals 12 and 13.
  • all poles can Hybrid circuit breaker 1 in a plane parallel to each other arranged or parallel in different levels be arranged to each other, but they can also be in one Level at an angle to each other or in different Layers can be arranged at an angle to each other.
  • the poles of the Hybrid circuit breakers 1 can be used in a wide variety of ways the high-voltage switchgear, so that this system can be designed to be particularly space-saving.
  • each pole of the hybrid circuit breaker 1 with one separate drive 6 is provided, each pole of the Hybrid circuit breaker 1 very easily replaced separately become. Furthermore, it is advantageously possible for the individual poles of the hybrid circuit breaker 1 is not in the immediate vicinity To arrange neighborhood from each other, but each pole for where in the corresponding phase of the High voltage switchgear is just space. In this manner succeeds in that available in the high-voltage switchgear Optimal use of space.
  • hybrid circuit breaker instead of the hybrid circuit breaker described can also one equipped with one single drive per pole Circuit breakers of conventional design are used, with the drive also at high voltage potential is mounted and its energy supply is also on There is high voltage potential.
  • This circuit breaker points at least one arcing chamber 2.

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Abstract

In high voltage switchgear with bus bars borne by insulators and frames, with a multiphase switch having at least one quenching chamber per pole, each pole of the switch is provided with a separate drive at high applied voltage and terminal clamps, held by the insulators and frames.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung geht aus von einer Hochspannungsschaltanlage mit einem Hybridleistungsschalter gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a high-voltage switchgear a hybrid circuit breaker according to the preamble of Claim 1.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Aus der Schrift EP 0 847 586 B1 ist ein Hybridleistungsschalter bekannt, der in einer elektrischen Hochspannungsschaltanlage eingesetzt werden kann. Dieser Hybridleistungsschalter weist zwei in Reihe geschaltete Löschkammern auf, von denen eine erste mit SF6-Gas als Lösch- und Isoliermedium gefüllt ist, und eine zweite als Vakuumschaltkammer ausgebildet ist. Die zweite Löschkammer ist aussen von SF6-Gas umgeben. Die Hauptkontakte der beiden Löschkammern werden über ein zentrales Hebelgetriebe von einem gemeinsamen Antrieb simultan betätigt. Der Antrieb liegt auf Erdpotential und die Antriebsbewegungen werden mittels einer Isolierstange auf das auf Hochspannungspotential liegende zentrale Hebelgetriebe übertragen. Diese Isolierstange verläuft im Innern eines hohlen Stützisolators, welcher einerseits die Isolierstange schützt und andererseits die Löschkammern trägt und gegen Erde isoliert.A hybrid circuit breaker is known from the document EP 0 847 586 B1, which can be used in an electrical high-voltage switchgear. This hybrid circuit breaker has two quenching chambers connected in series, one of which is filled with SF 6 gas as the quenching and insulating medium, and a second is designed as a vacuum interrupter. The second quenching chamber is surrounded by SF 6 gas. The main contacts of the two quenching chambers are operated simultaneously by a common drive via a central lever mechanism. The drive is at earth potential and the drive movements are transmitted to the central lever gear at high voltage by means of an isolating rod. This insulating rod runs inside a hollow support insulator, which on the one hand protects the insulating rod and on the other hand supports the arcing chambers and insulates it from earth.

Dieser Stützisolator und die massive Isolierstange verteuern den Hybridleistungsschalter und mit ihm die Hochspannungsschaltanlage. Der Antrieb des Hybridleistungsschalters muss vergleichsweise kräftig ausgelegt werden, da er die Masse der Isolierstange mitbewegen muss, was ihn etwas verteuert. Die grössere, bei den Schaltvorgängen bewegte Masse benötigt ferner aufwendigere Dämpfungseinrichtungen für die überschüssige Bewegungsenergie gegen Ende des jeweiligen Schaltvorgangs.This post insulator and the massive insulating rod make it more expensive the hybrid circuit breaker and with it the High voltage switchgear. The drive of the Hybrid circuit breaker must be comparatively powerful be interpreted because it moves the mass of the insulating rod must what makes it a little more expensive. The bigger one, with the Switching moving mass also requires more complex Damping devices for excess kinetic energy towards the end of the respective switching process.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Die Erfindung, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Hochspannungsschaltanlage mit einem Hybridleistungsschalter zu schaffen, die besonders preisgünstig zu erstellen ist.The invention as set out in the independent claims is marked, solves the task High-voltage switchgear with a hybrid circuit breaker too create that is particularly inexpensive to create.

Bei diesem Hybridleistungsschalter wird der vergleichsweise teuere Stützisolator und die Isolierstange für die Betätigung der Löschkammern eingespart, was den Hybridleistungsschalter und damit die Hochspannungsschaltanlage kostengünstiger macht. Als besonders vorteilhaft erweist es sich jedoch, dass der Antrieb für die Löschkammern auf Hochspannungspotential in unmittelbarer Nachbarschaft der Löschkammern angeordnet werden kann.With this hybrid circuit breaker it becomes comparative expensive support insulator and the isolating rod for actuation the quenching chambers saved what the hybrid circuit breaker making the high-voltage switchgear more cost-effective. However, it proves to be particularly advantageous that the Drive for the quenching chambers at high voltage potential in in the immediate vicinity of the quenching chambers can.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, dass der Hybridleistungsschalter mittels der sowieso in der Hochspannungsschaltanlage vorhandenen Stützisolatoren und Traggestelle in Position gehalten wird, sodass für ihn keine separaten Fundamente und elektrisch isolierende Stützkonstruktionen erstellt werden müssen. Dank der wesentlich kleineren bewegten Massen im Hybridleistungsschalter sind die mechanischen Reaktionskräfte, die in diesem Leistungsschalter auftreten, vergleichsweise gering, sodass keine besonders kräftigen und teuren Fundamente benötigt werden, um diese Reaktionskräfte aufzunehmen.The advantages achieved by the invention are there too see that the hybrid circuit breaker by means of the anyway in the high voltage switchgear existing support insulators and Support frames are held in position so that none for him separate foundations and electrically insulating Support structures must be created. thanks to the much smaller moving masses in the Hybrid circuit breakers are the mechanical reaction forces that occur in this circuit breaker, comparatively low, so that no particularly strong and expensive foundations are needed to absorb these reaction forces.

Jeder Pol des Hybridleistungsschalters kann für sich allein für Revisionen und Kontrollen sehr einfach, d.h. ohne aufwendige Montagearbeiten aus der Hochspannungsschaltanlage entfernt werden. Es ist demnach möglich, den jeweiligen Pol des Hybridleistungsschalters ähnlich einfach wie eine Hochspannungssicherung auszuwechseln und einen gleichartigen Ersatzpol einzubauen, während der ersetzte Pol revidiert wird. Die Verfügbarkeit der Hochspannungsschaltanlage wird durch diese einfache Montage sehr vorteilhaft erhöht.Each pole of the hybrid circuit breaker can stand alone for revisions and controls very simple, i.e. without elaborate assembly work from the high-voltage switchgear be removed. It is therefore possible to determine the respective pole of the hybrid circuit breaker just as simple as one Replace high-voltage fuse and a similar one Install a replacement pole while the replaced pole is being revised. The availability of the high-voltage switchgear is determined by this simple assembly increases very advantageously.

Bei diesem Hybridleistungsschalter hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass, abhängig von dem SF6-Gehalt in der Gasfüllung der Löschkammer, gegenüber konventionellen Leistungsschaltern ein um den Faktor 5 bis 15 geringerer Löschdruck in der Löschkammer erforderlich ist. Der Antrieb und auch die übrigen Bauelemente können deshalb für geringere Kraft- und Druckbelastungen ausgelegt werden, was diesen Hybridleistungsschalter zusätzlich vorteilhaft verbilligt.With this hybrid circuit breaker, it has proven to be particularly advantageous that, depending on the SF 6 content in the gas filling of the quenching chamber, a quenching pressure that is lower by a factor of 5 to 15 is required in the quenching chamber compared to conventional circuit breakers. The drive and the other components can therefore be designed for lower force and pressure loads, which also makes this hybrid circuit breaker cheaper.

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

Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert. The invention, its further development and the achievable with it Advantages are shown below using the drawing, which represents only one possible way of execution, closer explained.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Die einzige Figur zeigt eine Ausführungsform eines stark vereinfacht dargestellten, in eine Hochspannungsschaltanlage eingebauten Hybridleistungsschalters.The single figure shows an embodiment of a strong shown in simplified form, in a high-voltage switchgear built-in hybrid circuit breaker.

Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind nicht dargestellt bzw. nicht beschrieben.None for the immediate understanding of the invention required elements are not shown or not described.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus einer Hochspannungsschaltanlage mit einem stark vereinfacht dargestellten Pol eines Hybridleistungsschalters 1 im ausgeschalteten Zustand. Dieser Hybridleistungsschalter 1 weist zwei in Reihe geschaltete Löschkammern 2 und 3 auf, die hier entlang einer gemeinsamen Längsachse 4 erstreckt montiert und konzentrisch zu dieser angeordnet sind. Die erste Löschkammer 2 ist hier als gasisolierte Schaltkammer ausgeführt, die mit einem Isoliergas oder Isoliergasgemisch als Isolier- und Löschmedium gefüllt ist, die zweite Löschkammer 3 ist als Vakuumschaltkammer ausgeführt und wird von dem Isoliergas oder Isoliergasgemisch umschlossen. Es ist jedoch durchaus möglich, die Schaltstelle dieser zweiten Löschkammer 3 auch mittels anderer Schaltprinzipien zu realisieren.The only figure shows a section of one High voltage switchgear with a greatly simplified pole shown of a hybrid circuit breaker 1 in switched off state. This hybrid circuit breaker 1 has two arcing chambers 2 and 3 connected in series, the mounted here extends along a common longitudinal axis 4 and are arranged concentrically to this. The first Extinguishing chamber 2 is here as a gas-insulated switching chamber executed with an insulating gas or insulating gas mixture is filled as an insulating and extinguishing medium, the second Quenching chamber 3 is designed as a vacuum interrupter and is enclosed by the insulating gas or insulating gas mixture. It is however, the switching point of this second is quite possible Arcing chamber 3 also by means of other switching principles realize.

Zwischen den beiden Löschkammern 2 und 3 ist ein Getriebe 5 angeordnet, welches die Bewegung eines Antriebs 6 umsetzt in die axiale Bewegung der Löschkammern 2 und 3. Der Antrieb 6 ist hier rechtwinklig zur Längsachse 4 angeordnet. In der Regel ist der Antrieb 6 mit einem Antriebsmotor bestückt, der Einsatz von Magnetantrieben ist jedoch ebenfalls möglich. Das Getriebe 5 und die Löschkammer 3 sind in einem gasgefüllten, mit dem Innern der Löschkammer 2 verbundenen Gehäuse 7 angeordnet. Das Gehäuse 7 kann ein oder mehrteilig ausgeführt sein, der Teil dieses Gehäuses 7, der die zweite Löschkammer 3 umgibt, ist jedoch stets aus einem Isoliermaterial gefertigt.A transmission 5 is located between the two arcing chambers 2 and 3 arranged, which converts the movement of a drive 6 in the axial movement of the quenching chambers 2 and 3. The drive 6 is arranged here at right angles to the longitudinal axis 4. In the The drive 6 is usually equipped with a drive motor which However, the use of magnetic drives is also possible. The Transmission 5 and the extinguishing chamber 3 are in a gas-filled, housing 7 connected to the interior of the arcing chamber 2 arranged. The housing 7 can be made in one or more parts be the part of this housing 7 which contains the second arcing chamber 3 surrounds, but is always made of an insulating material.

Bei dem Hybridleistungsschalter 1 sind Mittel vorgesehen, welche beim Ausschaltvorgang stets einen zeitlichen Vorlauf der Bewegung der ersten Löschkammer 2 gegenüber der Bewegung der zweiten Löschkammer 3 und beim Einschaltvorgang stets einen zeitlichen Vorlauf der Bewegung der zweiten Löschkammer 3 gegenüber der Bewegung der ersten Löschkammer 2 sicherstellen. Als Lösch- und Isoliermedium der ersten Löschkammer 2 wird in der Regel ein druckbeaufschlagtes Gas oder ein Gasgemisch verwendet. Als Lösch- und Isoliermedium wird in der ersten Löschkammer 2 reines SF6-Gas oder ein Gemisch von N2-Gas mit SF6-Gas eingesetzt oder ein Gemisch aus Druckluft mit anderen elektronegativen Gasen. Der Hybridleistungsschalter 1 ist so ausgelegt, dass der beim Ausschalten auftretende Druckaufbau im Lösch- und Isoliermedium der ersten Löschkammer 2 einen spezifischen kritischen Druckbereich nicht übersteigt, sodass das Lösch- und Isoliermedium während des Beblasens des Lichtbogens stets mit einer Strömungsgeschwindigkeit im Bereich unterhalb der Schallgeschwindigkeit strömt.In the case of the hybrid circuit breaker 1, means are provided which always ensure that the movement of the first quenching chamber 2 precedes the movement of the second quenching chamber 3 during the opening process and that the movement of the second quenching chamber 3 always precedes the movement of the first quenching chamber 2 during the switch-on process. A pressurized gas or a gas mixture is generally used as the extinguishing and insulating medium of the first extinguishing chamber 2. 2 pure SF 6 gas or a mixture of N 2 gas with SF 6 gas or a mixture of compressed air with other electronegative gases is used as the extinguishing and insulating medium in the first extinguishing chamber. The hybrid circuit breaker 1 is designed in such a way that the pressure build-up in the quenching and insulating medium of the first quenching chamber 2 that occurs when it is switched off does not exceed a specific critical pressure range, so that the quenching and insulating medium always flows at a flow rate in the range below the speed of sound during the blowing of the arc .

Als Lösch- und Isoliermedium kann in der ersten Löschkammer 2 auch ein Gemisch aus CO2-Gas mit O2-Gas eingesetzt werden, wobei der O2-Anteil im Bereich von 5% bis 30% liegt, oder ein Gemisch aus CH4-Gas mit H2-Gas, wobei der H2-Anteil im Bereich von 5% bis 30% liegt, vorzugsweise wird jedoch ein Gasgemisch mit einem Anteil von 5% bis 50% SF6-Gas eingesetzt.As quenching and insulating in the first arcing chamber 2 can also be a mixture of CO 2 gas with O 2 gas are used, wherein the O 2 content is in the range of 5% to 30%, or a mixture of CH 4 - gas but is preferably a gas mixture is used with H 2 gas, the H 2 content is in the range of 5% to 30%, with a proportion of 5% to 50% SF 6 gas.

Bei dem beschriebenen Hybridleistungsschalter 1 hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass, abhängig von dem SF6-Gehalt in der Gasfüllung der Löschkammer 2, gegenüber konventionellen Leistungsschaltern ein um den Faktor 5 bis 15 geringerer Löschdruck in der Löschkammer 2 erforderlich ist. Der Antrieb und auch die übrigen Bauelemente können deshalb für geringere Kraft- und Druckbelastungen ausgelegt werden, was den Hybridleistungsschalter 1 und mit ihm die Hochspannungsschaltanlage zusätzlich vorteilhaft verbilligt.In the hybrid circuit breaker 1 described, it has proven to be particularly advantageous that, depending on the SF 6 content in the gas filling of the arcing chamber 2, an arcing pressure lower by a factor of 5 to 15 in the arcing chamber 2 is required compared to conventional circuit breakers. The drive and also the other components can therefore be designed for lower force and pressure loads, which also makes the hybrid circuit breaker 1 and with it the high-voltage switchgear cheaper.

Bei dem Hybridleistungsschalter 1 sind Mittel, beispielsweise Widerstände oder Steuerkapazitäten, vorgesehen, die im Verlaufe eines Ausschaltvorgangs eine technisch sinnvolle Spannungsverteilung über die erste Löschkammer 2 und die zweite Löschkammer 3 gewährleisten. Diese Mittel sind hier nicht dargestellt, sie werden als bekannt vorausgesetzt.In the hybrid circuit breaker 1 there are means, for example Resistors or control capacitors provided in the The course of a switch-off process is a technically sensible one Voltage distribution across the first arcing chamber 2 and Ensure second arcing chamber 3. These funds are here not shown, they are assumed to be known.

Nicht dargestellte, auf dem gleichen Hochspannungspotential wie der Antrieb 6 liegende, aufladbare Kondensatoren versorgen den Antriebsmotor des Antriebs 6 mit der nötigen elektrischen Energie. Als Antriebsmotor kann beispielsweise ein elektronisch regelbarer Gleichstromantrieb eingesetzt werden. Diese Ausführungsvariante ist als besonders wirtschaftlich anzusehen und zudem ermöglicht sie es, mit einfachen Mitteln die Kontaktgeschwindigkeiten des Hybridleistungsschalters 1 an die jeweiligen besonderen betrieblichen Anforderungen anzupassen. Das zwischen den beiden Löschkammern 2 und 3 angeordnete Getriebe 5 verknüpft die Bewegungen der beiden Löschkammern 2 und 3 miteinander und stimmt deren Bewegungsabläufe technisch sinnvoll aufeinander ab. Statt des Gleichstromantriebs kann jedoch beispielsweise auch ein Linearmotor eingesetzt werden. Die Steuerbefehle für den Antrieb 6 werden hier über einen nicht dargestellten Lichtleiter übertragen. Diese Befehle können aber auch über Funk oder mittels Laserimpulsen auf das Hochspannungspotential übertragen werden. Not shown, on the same high voltage potential like the drive 6 supply lying chargeable capacitors the drive motor of the drive 6 with the necessary electrical Energy. For example, a electronically controllable direct current drive can be used. This variant is particularly economical to look at and also makes it possible with simple means the contact speeds of the hybrid circuit breaker 1 the respective special operational requirements adapt. That between the two quenching chambers 2 and 3 arranged gear 5 links the movements of the two Arcing chambers 2 and 3 with each other and agrees with them Movements are technically meaningful. Instead of However, a DC drive can also be used, for example Linear motor can be used. The control commands for the Drive 6 are here not shown Transfer light guide. These commands can also be done via Radio or by means of laser pulses to the high voltage potential be transmitted.

In die Wand des Gehäuses 7 ist ein mechanisches Druckreduzierventil 8 eingebaut, welches das Innere des Gehäuses 7 mit dem Inneren einer angeflanschten Gasspeicherflasche 9 verbindet. In der Gasspeicherflasche 9 ist ein so grosser Vorrat des Isoliergases oder Isoliergasgemisches unter Druck gespeichert, dass die eventuell bei diesem Hybridleistungsschalter 1 auftretenden Leckverluste über das Druckreduzierventil 8 automatisch ausgeglichen werden können. Der Vorrat in der Gasspeicherflasche 9 kann so dimensioniert werden, dass während eines Revisionszyklus des Hybridleistungsschalters 1 kein separates Nachfüllen desselben nötig ist. Die Gasspeicherflasche 9 ist so angeordnet, dass ihr Inhalt bei einer Verflüssigung nicht in das Innere des Hybridleistungsschalters 1 fliessen kann.In the wall of the housing 7 is a mechanical one Pressure reducing valve 8 installed, which the inside of the Housing 7 with the inside of a flange Gas storage bottle 9 connects. In the gas storage bottle 9 is such a large supply of the insulating gas or Isolation gas mixture stored under pressure that the possibly occurring in this hybrid circuit breaker 1 Leakage losses via the pressure reducing valve 8 automatically can be compensated. The stock in the Gas storage bottle 9 can be dimensioned such that during a revision cycle of the hybrid circuit breaker 1 no separate refilling of the same is necessary. The Gas storage bottle 9 is arranged so that its contents liquefaction does not get inside the Hybrid circuit breaker 1 can flow.

Auf der dem Getriebe 5 abgewandten Seite der Löschkammer 2 ist ein metallisches Anschlussstück 10 angebracht, welches auf der der Löschkammer 2 abgewandten Seite messerförmig ausgebildet ist. Auf der dem Getriebe 5 abgewandten Seite der Löschkammer 3 ist ein metallisches Anschlussstück 11 angebracht, welches auf der der Löschkammer 3 abgewandten Seite messerförmig ausgebildet ist. Mittels der Anschlussstücke 10 und 11 ist der Hybridleistungsschalter 1 elektrisch leitend mit Anschlussklemmen 12 und 13 der Schaltanlage verbunden. Das Anschlussstück 10 ist mit der Anschlussklemme 12 und das Anschlussstück 11 mit der Anschlussklemme 13 verbunden. Die Anschlussklemmen 12 und 13 weisen jeweils u-förmig ausgebildete, nach oben offene federnde Gegenkontakte auf, in welche die messerförmig ausgebildeten Enden der Anschlussstücke 10 und 11 von oben her eingelegt werden, sodass ein sehr guter Stromübergang sichergestellt wird. In den Anschlussklemmen 12 und 13 sind nicht dargestellte Anschläge vorgesehen, die eine Bewegung des Hybridleistungsschalters 1 in axialer Richtung verhindern. On the side of the arcing chamber 2 facing away from the transmission 5 a metallic connector 10 attached, which on the Knife-shaped side facing away from the extinguishing chamber 2 is. On the side of the arcing chamber facing away from the transmission 5 3 is a metallic connector 11 attached, which knife-shaped on the side facing away from the arcing chamber 3 is trained. By means of the connecting pieces 10 and 11 Hybrid circuit breaker 1 electrically conductive with Terminals 12 and 13 of the switchgear connected. The Connector 10 is with terminal 12 and that Connector 11 connected to terminal 13. The Terminals 12 and 13 each have a U-shape trained, upwardly open resilient counter contacts on, in which the knife-shaped ends of the Connectors 10 and 11 are inserted from above, so that a very good current transfer is ensured. In the terminals 12 and 13 are not shown Stops provided that movement of the Prevent hybrid circuit breaker 1 in the axial direction.

Die Anschlussklemme 12 ist mit einer Sammelschiene 14 der Hochspannungsschaltanlage verbunden, welche der Stromzuführung zum Hybridleistungsschalter 1 dient. Die Anschlussklemme 12 wird durch einen Stützisolator 15 getragen, dessen erdseitiges Ende mit einem metallischen Traggestell 16 verbunden ist. Das Traggestell 16 ist mit einem auf Erdpotential gelegenen Fundament 17 verschraubt. Die Anschlussklemme 13 ist mit einer Sammelschiene 18 der Hochspannungsschaltanlage verbunden, welche der Stromzuführung zum Hybridleistungsschalter 1 dient. Die Anschlussklemme 13 wird durch einen Stützisolator 19 getragen, dessen erdseitiges Ende mit einem metallischen Traggestell 20 verbunden ist. Das Traggestell 20 ist ebenfalls mit dem Fundament 17 verschraubt.The terminal 12 is with a busbar 14 High-voltage switchgear connected to the power supply to the hybrid circuit breaker 1. Terminal 12 is supported by a post insulator 15, the earth side End is connected to a metallic support frame 16. The Support frame 16 is located at ground potential Screwed foundation 17. The terminal 13 is with a Busbar 18 of the high-voltage switchgear connected, which is used to supply power to the hybrid circuit breaker 1. The connection terminal 13 is connected by a post insulator 19 worn, the earth-side end with a metallic Support frame 20 is connected. The support frame 20 is also screwed to the foundation 17.

Der Hybridleistungsschalter 1 selbst weist demnach kein separates tragendes Schaltergerüst und keine separate Erdisolation auf. Der Hybridleistungsschalter 1 ist in der gezeigten Hochspannungsschaltanlage als ein Teil einer Sammelschiene eingebaut, sodass der Platzbedarf für seine Aufstellung vergleichsweise gering ist. Der Hybridleistungsschalter 1 weist, bedingt durch die Einsparung des separaten tragenden Schaltergerüsts, ein vergleichsweise geringes Gewicht auf.The hybrid circuit breaker 1 itself accordingly has none separate supporting switch frame and no separate Earth insulation. The hybrid circuit breaker 1 is in the high-voltage switchgear shown as part of a Busbar installed, so that the space required for his Lineup is comparatively small. The Hybrid circuit breaker 1 has due to the savings of the separate supporting switch frame, a comparatively light weight.

Die Anschlussklemmen 12 und 13 sind in der Regel waagrecht angeordnet, sodass der Pole des Hybridleistungsschalters 1 jeweils von oben in diese Anschlussklemmen 12 und 13 einlegbar ist. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, dass die Anschlussklemmen 12 und 13 gegenüber der Waagrechten geneigt angeordnet sind, sodass die Pole schräg eingelegt werden können. Würden die Pole beispielsweise senkrecht eingesetzt, so wären entsprechende Halterungen vorzusehen, welche die Anschlussstücke 10 und 11 gegen ein Herausgleiten aus den Anschlussklemmen 12 und 13 sichern. The connection terminals 12 and 13 are usually horizontal arranged so that the pole of the hybrid circuit breaker 1 each can be inserted into these terminals 12 and 13 from above is. However, it is easily possible that the Terminals 12 and 13 inclined to the horizontal are arranged so that the poles are inserted at an angle can. For example, if the poles were used vertically, so appropriate brackets should be provided, which the Connectors 10 and 11 against sliding out of the Secure terminals 12 and 13.

Bei derartigen Hochspannungsschaltanlagen können alle Pole des Hybridleistungsschalters 1 in einer Ebene parallel zueinander angeordnet oder in unterschiedlichen Ebenen parallel zueinander angeordnet sein, sie können aber auch in einer Ebene winklig zueinander angeordnet oder in unterschiedlichen Ebenen winklig zueinander angeordnet sein. Die Pole des Hybridleistungsschalters 1 können auf die vielfältigste Art in der Hochspannungsschaltanlage positioniert werden, sodass diese Anlage besonders platzsparend ausgebildet werden kann.In such high-voltage switchgear, all poles can Hybrid circuit breaker 1 in a plane parallel to each other arranged or parallel in different levels be arranged to each other, but they can also be in one Level at an angle to each other or in different Layers can be arranged at an angle to each other. The poles of the Hybrid circuit breakers 1 can be used in a wide variety of ways the high-voltage switchgear, so that this system can be designed to be particularly space-saving.

Da jeder Pol des Hybridleistungsschalters 1 mit einem separaten Antrieb 6 versehen ist, kann jeder Pol des Hybridleistungsschalters 1 sehr einfach separat ausgewechselt werden. Ferner ist es vorteilhaft möglich, die einzelnen Pole des Hybridleistungsschalters 1 nicht in unmittelbarer Nachbarschaft voneinander anzuordnen, sondern jeden Pol für sich dort, wo in der entsprechenden Phase der Hochspannungsschaltanlage gerade Platz ist. Auf diese Art gelingt es, den in der Hochspannungsschaltanlage verfügbaren Raum optimal zu nutzen.Since each pole of the hybrid circuit breaker 1 with one separate drive 6 is provided, each pole of the Hybrid circuit breaker 1 very easily replaced separately become. Furthermore, it is advantageously possible for the individual poles of the hybrid circuit breaker 1 is not in the immediate vicinity To arrange neighborhood from each other, but each pole for where in the corresponding phase of the High voltage switchgear is just space. In this manner succeeds in that available in the high-voltage switchgear Optimal use of space.

Anstelle des beschriebenen Hybridleistungsschalters kann auch ein mit jeweils einem Einzelantrieb pro Pol ausgerüsteter Leistungsschalter herkömmlicher Bauart eingesetzt werden, wobei der Antrieb ebenfalls jeweils auf Hochspannungspotential montiert ist und wobei seine Energieversorgung ebenfalls auf Hochspannungspotential liegt. Dieser Leistungsschalter weist mindestens eine Löschkammer 2 auf. Instead of the hybrid circuit breaker described can also one equipped with one single drive per pole Circuit breakers of conventional design are used, with the drive also at high voltage potential is mounted and its energy supply is also on There is high voltage potential. This circuit breaker points at least one arcing chamber 2.

BEZEICHNUNGSLISTELIST OF DESIGNATIONS

11
HybridleistungsschalterHybrid circuit breakers
2,32.3
LöschkammerArcing chamber
44th
LängsachseLongitudinal axis
55
Getriebetransmission
66
Antriebdrive
77
Gehäusecasing
88th
DruckreduzierventilPressure reducing valve
99
GasspeicherflascheGas storage bottle
10,1110.11
AnschlussstückConnector
12,1312.13
AnschlussklemmeConnection terminal
1414
SammelschieneBusbar
1515
StützisolatorPost insulator
1616
TraggestellSupport frame
1717th
Fundamentfoundation
1818th
SammelschieneBusbar
1919th
StützisolatorPost insulator
2020th
TraggestellSupport frame

Claims (10)

Hochspannungsschaltanlage mit Sammelschienen (14,18) und diese tragende Stützisolatoren (15,19) und Traggestelle (16,20), mit einem mehrpoligen Schaltgerät welches pro Pol mindestens eine Löschkammer (2,3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Pol des Schaltgeräts mit einem separaten, auf Hochspannungspotential gelegenen Antrieb (6) versehen ist, und dass jeder Pol des Schaltgeräts für sich in Anschlussklemmen (12,13), die durch die Stützisolatoren (15,19) und die Traggestelle (16,20) der Hochspannungsschaltanlage gehalten sind, einsetzbar ist. High-voltage switchgear with busbars (14, 18) and supporting insulators (15, 19) and supporting frames (16, 20), with a multi-pole switching device which has at least one arcing chamber (2, 3) per pole, characterized in that that each pole of the switching device is provided with a separate drive (6) located at high voltage potential, and that each pole of the switching device can be used in connection terminals (12, 13) which are held by the support insulators (15, 19) and the support frames (16, 20) of the high-voltage switchgear. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussklemmen (12,13) waagrecht angeordnet sind, und dass jeder Pol des Schaltgeräts von oben in diese Anschlussklemmen (12,13) einlegbar ist. High-voltage switchgear according to claim 1, characterized in that that the connection terminals (12, 13) are arranged horizontally, and that each pole of the switching device can be inserted into these connection terminals (12, 13) from above. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussklemmen (12,13) gegenüber der Waagrechten geneigt angeordnet sind. High-voltage switchgear according to claim 1, characterized in that that the connection terminals (12, 13) are inclined with respect to the horizontal. Hochspannungsschaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Pole des Schaltgeräts in einer Ebene parallel zueinander angeordnet sind oder, dass sie in unterschiedlichen Ebenen parallel zueinander angeordnet sind oder, dass sie in einer Ebene winklig zueinander angeordnet sind oder, dass sie in unterschiedlichen Ebenen winklig zueinander angeordnet sind. High-voltage switchgear according to one of claims 1 to 3, characterized in that all poles of the switching device are arranged parallel to one another in one plane or that they are arranged parallel to one another in different planes or that they are arranged at an angle to one another in one plane or that they are arranged at an angle to one another in different planes. Hochspannungsschaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltgerät ein Leistungsschalter, insbesondere ein Hybridleistungsschalter (1) vorgesehen ist. High-voltage switchgear according to one of claims 1 to 4, characterized in that a circuit breaker, in particular a hybrid circuit breaker (1), is provided as the switching device. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei diesem Hybridleistungsschalter (1) mindestens zwei mit unterschiedlichen Löschmedien gefüllte Löschkammern (2,3) vorgesehen sind, wobei das Lösch- und Isoliermedium der ersten Löschkammer (2) die zweite Löschkammer (3) isolierend umgibt. High-voltage switchgear according to claim 5, characterized in that that at least two quenching chambers (2, 3) filled with different quenching media are provided in this hybrid circuit breaker (1), the quenching and insulating medium of the first quenching chamber (2) surrounding the second quenching chamber (3) in an insulating manner. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösch- und Isoliermedium der ersten Löschkammer (2) ein druckbeaufschlagtes Gas oder ein Gasgemisch verwendet wird, und dass als zweite Löschkammer (3) mindestens eine Vakuumschaltkammer vorgesehen ist. High-voltage switchgear according to claim 6, characterized in that that a pressurized gas or a gas mixture is used as the extinguishing and insulating medium of the first extinguishing chamber (2), and that at least one vacuum interrupter is provided as the second quenching chamber (3). Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der beim Ausschalten auftretende Druckaufbau im Lösch- und Isoliermedium der ersten Löschkammer (2) einen spezifischen kritischen Druckbereich nicht übersteigt, sodass das Lösch- und Isoliermedium während des Beblasens des Lichtbogens stets mit einer Strömungsgeschwindigkeit im Bereich unterhalb der Schallgeschwindigkeit strömt. High-voltage switchgear according to claim 7, characterized in that the pressure build-up in the quenching and insulating medium of the first quenching chamber (2) that occurs when it is switched off does not exceed a specific critical pressure range, so that the quenching and insulating medium always flows at a flow rate in the range below the speed of sound during the blowing of the arc. Hochspannungsschaltanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösch- und Isoliermedium in der ersten Löschkammer (2) reines SF6-Gas oder ein Gemisch von N2-Gas mit SF6-Gas eingesetzt wird oder ein Gemisch aus Druckluft mit anderen elektronegativen Gasen. High-voltage switchgear according to one of claims 6 to 8, characterized in that pure SF 6 gas or a mixture of N 2 gas with SF 6 gas or a mixture of compressed air with other electronegative gases is used as the extinguishing and insulating medium in the first extinguishing chamber (2). Hybridleistungsschalter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Fülldruck der ersten Löschkammer (2) im Bereich von 3 bar bis 22 bar, vorzugsweise jedoch bei 9 bar, liegt. Hybrid circuit breaker according to one of claims 6 to 9, characterized in that the filling pressure of the first arcing chamber (2) is in the range from 3 bar to 22 bar, but preferably at 9 bar.
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