EP1327998A2 - Overhead high-voltage circuitbreaker - Google Patents

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EP1327998A2 EP03000239A EP03000239A EP1327998A2 EP 1327998 A2 EP1327998 A2 EP 1327998A2 EP 03000239 A EP03000239 A EP 03000239A EP 03000239 A EP03000239 A EP 03000239A EP 1327998 A2 EP1327998 A2 EP 1327998A2
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ABB T&D Technology AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H01H33/121—Load break switches
    • H01H33/125—Load break switches comprising a separate circuit breaker
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/42—Driving mechanisms

Definitions

  • the invention relates to an outdoor high-voltage circuit breaker.
  • the invention has for its object one with regard to the required space to specify optimized outdoor high-voltage circuit breakers.
  • the advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the integration of circuit breakers and disconnectors saves space and costs in comparison to a usual separate design of these switching devices.
  • the integrated Isolator advantageously has a visible isolating distance.
  • Fig. 1 is a first embodiment of an outdoor high voltage circuit breaker shown.
  • a vertically arranged circuit breaker 1.1 can be seen, the on has an electrical connection 2.1 at its upper end and at its lower end End is connected to a gear 3.1.
  • the gearbox 3.1 is based on the upper one End of a vertically arranged insulator 4.1, which at its lower end is attached to a drive 5.1.
  • a drive rod (insulating rod) 6.1 runs in Interior of the isolator 4.1 between drive 5.1 and gear 3.1.
  • a separator 7.1 designed as a rotary isolator is attached to the side of the gearbox 3.1 the pivot point of the isolator is on / in the gearbox 3.1 and the two possible ones End positions of the separator are shown in dashed lines.
  • the position “separator disconnected "results in a position of the disconnector 7.1 parallel to the circuit breaker 1.1.
  • the disconnector switched on" position there is a position of the disconnector 7.1 perpendicular to the circuit breaker 2.1, the isolator having an electrical connection 8.1 contacted.
  • the configuration shown represents an electrical series connection Connection 2.1 - circuit breaker 1.1 - isolator 7.1 - electrical connection 8.1.
  • FIG. 2 is a second embodiment of an outdoor high voltage circuit breaker shown. It is a horizontally arranged circuit breaker 1.2 to recognize that has an electrical connection 2.2 at one end and is connected at its further end to a gear 3.2.
  • the gear 3.2 supports on the upper end of a vertically arranged insulator 4.2, which on its lower end is attached to a drive 5.2.
  • a drive rod (insulating rod) 6.2 runs in the interior of insulator 4.2 between drive 5.2 and gear 3.2.
  • switched integrated isolator is advantageous for both switchgear functions - Circuit breaker function and disconnector function - advantageously only one drive 5.1 or 5.2 required.
  • a servo motor with stepped can be used as drive 5.1, 5.2 Characteristic movement curve (to fulfill the different movement sequences of the two switching devices) or a similar electric motor.
  • This drive in terms of performance is only slightly higher than that for a circuit breaker alone would be required since those caused by the drive Movements of both switchgear are offset.
  • a cam is preferably used as the gear 3.1, 3.2, which on the one hand is driven via the drive rod 6.1, 6.2 and on the other hand two connection points with the two switching devices, these connection points in Form of curves are formed on the cam, in which the drive elements of the switchgear.
  • Circuit breaker 1.1, 1.2 and isolator 7.1, 7.2 are independent of the current switching position of the disconnector or Circuit breaker always electrically connected.
  • a vacuum circuit breaker is preferably used as the circuit breaker, which has the advantage of great compactness and only requires low drive energy. It becomes a very compact and cost-effective overall solution with a highly integrated Functionality achieved.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

The device has an electrical connection at one end and a gear unit at the other end supported on an isolator attached to a drive with a drive rod between the drive and gear unit. A separation device attached to the gear unit is electrically connected to the breaker and contacts an electrical connection as required. The drive drives the breaker and separation device via the drive rod and gear unit according to different defined movement processes. The device has an integrated separation device, an electrical connection (2.1) at one end and a gear unit (3.1) at the other end supported on one end of an isolator (4.1) that is attached to a drive (5.1) at the other end with a drive rod (6.1) between the drive and the gear unit. A separation device (7.1) attached to the gear unit is electrically connected to the breaker (1.1) and contacts an electrical connection (8.1) as required. The drive drives the breaker and separation device via the drive rod and gear unit according to different defined movement processes.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalter.The invention relates to an outdoor high-voltage circuit breaker.

Bei Freiluft-Schaltanlagen ist es allgemein üblich, die einzelnen Schaltgeräte, wie insbesondere Leistungsschalter und Trenner, in Form einzelner Geräte unter Beachtung der elektrischen Isolationsanforderungen anzuordnen. Dabei ergeben sich bezüglich des Raumbedarfs relativ aufwendige Konfigurationen.In outdoor switchgear, it is common practice for the individual switchgear, in particular Circuit breakers and disconnectors, in the form of individual devices under consideration to arrange the electrical insulation requirements. This gives rise to of the space requirement relatively complex configurations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hinsichtlich des erforderlichen Raumbedarfs optimierten Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalter anzugeben.The invention has for its object one with regard to the required space to specify optimized outdoor high-voltage circuit breakers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalter mit integriertem Trenner,

  • wobei der Leistungsschalter an seinem einen Ende einen elektrischen Anschluß aufweist und an seinem weiteren Ende mit einem Getriebe verbunden ist, welches sich auf dem einen Ende eines Isolators abstützt, der an seinem weiteren Ende an einem Antrieb befestigt ist, wobei eine Antriebsstange zwischen Antrieb und Getriebe verläuft,
  • wobei am Getriebe ein Trenner befestigt ist, welcher einerseits mit dem Leistungsschalter elektrisch verbunden ist und andererseits bedarfsweise einen elektrischen Anschluß kontaktiert,
  • wobei der Antrieb über die Antriebsstange und das Getriebe sowohl den Leistungsschalter als auch den Trenner entsprechend unterschiedlichen vorgegebenen Bewegungsabläufen antreibt.
This object is achieved according to the invention by an outdoor high-voltage circuit breaker with an integrated isolator,
  • wherein the circuit breaker has an electrical connection at one end and is connected at its other end to a gear which is supported on one end of an insulator which is attached to a drive at its other end, a drive rod between the drive and gear runs,
  • a disconnector is attached to the gearbox, which is electrically connected on the one hand to the circuit breaker and, on the other hand, contacts an electrical connection as required,
  • wherein the drive via the drive rod and the gearbox drives both the circuit breaker and the isolator in accordance with different predetermined movement sequences.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Integration von Leistungsschalter und Trenner platzsparend und kostensparend im Vergleich zu einer üblichen getrennten Bauweise dieser Schaltgeräte ist. Der integrierte Trenner hat vorteilhaft eine sichtbare Trennstrecke.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the integration of circuit breakers and disconnectors saves space and costs in comparison to a usual separate design of these switching devices. The integrated Isolator advantageously has a visible isolating distance.

Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.Further advantages are evident from the description below.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig.1
eine erste Ausführungsart eines Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalters,
Fig. 2
eine zweite Ausführungsart eines Freiluft-Hochspannungs- Leistungsschalters.
The invention is explained below with reference to the embodiments shown in the drawing. Show it:
Fig.1
a first embodiment of an outdoor high-voltage circuit breaker,
Fig. 2
a second embodiment of an outdoor high voltage circuit breaker.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsart eines Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalters dargestellt. Es ist ein vertikal angeordneter Leistungsschalter 1.1 zu erkennen, der an seinem oberen Ende einen elektrischen Anschluß 2.1 aufweist und an seinem unteren Ende mit einem Getriebe 3.1 verbunden ist. Das Getriebe 3.1 stützt sich auf dem oberen Ende eines vertikal angeordneten Isolators 4.1 ab, welcher an seinem unteren Ende auf einem Antrieb 5.1 befestigt ist. Eine Antriebsstange (Isolierstange) 6.1 verläuft im Innenraum des Isolators 4.1 zwischen Antrieb 5.1 und Getriebe 3.1.In Fig. 1 is a first embodiment of an outdoor high voltage circuit breaker shown. A vertically arranged circuit breaker 1.1 can be seen, the on has an electrical connection 2.1 at its upper end and at its lower end End is connected to a gear 3.1. The gearbox 3.1 is based on the upper one End of a vertically arranged insulator 4.1, which at its lower end is attached to a drive 5.1. A drive rod (insulating rod) 6.1 runs in Interior of the isolator 4.1 between drive 5.1 and gear 3.1.

Am Getriebe 3.1 ist seitlich ein als Drehtrenner ausgebildeter Trenner 7.1 befestigt, wobei sich der Drehpunkt des Trenners am/im Getriebe 3.1 befindet und die beiden möglichen Endpositionen des Trenners gestrichelt dargestellt sind. In der Stellung "Trenner ausgeschaltet" ergibt sich eine Position des Trenners 7.1 parallel zum Leistungsschalter 1.1. In der Stellung "Trenner eingeschaltet" ergibt sich eine Position des Trenners 7.1 senkrecht zum Leistungsschalter 2.1, wobei der Trenner einen elektrischen Anschluß 8.1 kontaktiert. Die dargestellte Konfiguration stellt eine Serienschaltung elektrischer Anschluß 2.1 - Leistungsschalter 1.1 - Trenner 7.1 - elektrischer Anschluß 8.1 dar.A separator 7.1 designed as a rotary isolator is attached to the side of the gearbox 3.1 the pivot point of the isolator is on / in the gearbox 3.1 and the two possible ones End positions of the separator are shown in dashed lines. In the position "separator disconnected "results in a position of the disconnector 7.1 parallel to the circuit breaker 1.1. In the "disconnector switched on" position, there is a position of the disconnector 7.1 perpendicular to the circuit breaker 2.1, the isolator having an electrical connection 8.1 contacted. The configuration shown represents an electrical series connection Connection 2.1 - circuit breaker 1.1 - isolator 7.1 - electrical connection 8.1.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsart eines Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalters dargestellt. Es ist ein horizontal angeordneter Leistungsschalter 1.2 zu erkennen, der an seinem einen Ende einen elektrischen Anschluß 2.2 aufweist und an seinem weiteren Ende mit einem Getriebe 3.2 verbunden ist. Das Getriebe 3.2 stützt sich auf dem oberen Ende eines vertikal angeordneten Isolators 4.2 ab, welcher an seinem unteren Ende auf einem Antrieb 5.2 befestigt ist. Eine Antriebsstange (Isolierstange) 6.2 verläuft im Innenraum des Isolators 4.2 zwischen Antrieb 5.2 und Getriebe 3.2.2 is a second embodiment of an outdoor high voltage circuit breaker shown. It is a horizontally arranged circuit breaker 1.2 to recognize that has an electrical connection 2.2 at one end and is connected at its further end to a gear 3.2. The gear 3.2 supports on the upper end of a vertically arranged insulator 4.2, which on its lower end is attached to a drive 5.2. A drive rod (insulating rod) 6.2 runs in the interior of insulator 4.2 between drive 5.2 and gear 3.2.

Am Getriebe 3.2 ist an der dem Leistungsschalter 1.2 gegenüberliegenden Seite ein als Drehtrenner ausgebildeter Trenner 7.2 befestigt, wobei sich der Drehpunkt des Trenners am/im Getriebe 3.2 befindet und eine der beiden möglichen Endpositionen des Trenners gestrichelt dargestellt ist. In der Stellung "Trenner ausgeschaltet" ergibt sich eine Position des Trenners 7.2 senkrecht zum Leistungsschalter 1.2. In der Stellung "Trenner eingeschaltet" kontaktiert der Trenner 7.2 einen elektrischen Anschluß 8.2. Es ist eine aus dem Getriebe 3.2 ragende Antriebsstange 9.2 zur Betätigung des Trenners 7.2 zu erkennen. Die dargestellte Konfiguration stellt eine Serienschaltung elektrischer Anschluß 2.2 - Leistungsschalter 1.2 - Trenner 7.2 - elektrischer Anschluß 8.2 dar.On the gear 3.2 is on the opposite side of the circuit breaker 1.2 as Rotary separator trained separator 7.2 attached, the pivot point of the separator located on / in gear 3.2 and one of the two possible end positions of the Trenners is shown in dashed lines. In the position "Disconnector switched off" results a position of the isolator 7.2 perpendicular to the circuit breaker 1.2. In the position "Isolator switched on", isolator 7.2 contacts an electrical connection 8.2. It is a drive rod 9.2 protruding from the gearbox 3.2 for actuating the disconnector 7.2 to recognize. The configuration shown represents an electrical series connection Connection 2.2 - circuit breaker 1.2 - isolator 7.2 - electrical connection 8.2.

Beim vorstehend beschriebenen Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalter mit in Serie geschaltetem integriertem Trenner wird vorteilhaft für beide Schaltgeräte-Funktionen - Leistungsschalter-Funktion und Trenner-Funktion - vorteilhaft nur ein einziger Antrieb 5.1 bzw. 5.2 benötigt. Als Antrieb 5.1, 5.2 kann beispielsweise ein Servomotor mit gestufter Bewegungskennlinie (zur Erfüllung der unterschiedlichen Bewegungsabläufe der beiden Schaltgeräte) oder ähnlicher elektrischer Motor eingesetzt werden. Die Auslegung dieses Antriebs hinsichtlich der Leistung ist lediglich geringfügig höher als dies für einen Leistungsschalter allein erforderlich wäre, da die durch den Antrieb bewirkten Bewegungen beider Schaltgeräte versetzt erfolgen. In series with the outdoor high-voltage circuit breaker described above switched integrated isolator is advantageous for both switchgear functions - Circuit breaker function and disconnector function - advantageously only one drive 5.1 or 5.2 required. For example, a servo motor with stepped can be used as drive 5.1, 5.2 Characteristic movement curve (to fulfill the different movement sequences of the two switching devices) or a similar electric motor. The interpretation this drive in terms of performance is only slightly higher than that for a circuit breaker alone would be required since those caused by the drive Movements of both switchgear are offset.

Als Getriebe 3.1, 3.2 wird vorzugsweise eine Kurvenscheibe eingesetzt, welche einerseits über die Antriebsstange 6.1, 6.2 angetrieben wird und andererseits zwei Verbindungspunkte mit den beiden Schaltgeräten aufweist, wobei diese Verbindungspunkte in Form von Kurvenverläufen auf der Kurvenscheibe ausgebildet sind, in welche die Antriebselemente der Schaltgeräte eingreifen. Leistungsschalter 1.1, 1.2 und Trenner 7.1, 7.2 sind unabhängig von der jeweils aktuellen Schaltposition des Trenners oder des Leistungsschalters stets elektrisch miteinander verbunden.A cam is preferably used as the gear 3.1, 3.2, which on the one hand is driven via the drive rod 6.1, 6.2 and on the other hand two connection points with the two switching devices, these connection points in Form of curves are formed on the cam, in which the drive elements of the switchgear. Circuit breaker 1.1, 1.2 and isolator 7.1, 7.2 are independent of the current switching position of the disconnector or Circuit breaker always electrically connected.

Als Leistungsschalter wird vorzugsweise ein Vakuum-Leistungsschalter eingesetzt, was den Vorteil großer Kompaktheit hat und lediglich geringe Antriebsenergie benötigt. Es wird insgesamt eine sehr kompakte und kostengünstige Gesamtlösung mit hochintegrierter Funktionalität erzielt.A vacuum circuit breaker is preferably used as the circuit breaker, which has the advantage of great compactness and only requires low drive energy. It becomes a very compact and cost-effective overall solution with a highly integrated Functionality achieved.

Claims (5)

Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalter mit integriertem Trenner, wobei der Leistungsschalter (1.1, 1.2) an seinem einen Ende einen elektrischen Anschluß (2.1, 2.2) aufweist und an seinem weiteren Ende mit einem Getriebe (3.1, 3.2) verbunden ist, welches sich auf dem einen Ende eines Isolators (4.1, 4.2) abstützt, der an seinem weiteren Ende an einem Antrieb (5.1, 5.2) befestigt ist, wobei eine Antriebsstange (6.1, 6.2) zwischen Antrieb und Getriebe verläuft, wobei am Getriebe (3.1, 3.2) ein Trenner (7.1, 7.2) befestigt ist, welcher einerseits mit dem Leistungsschalter elektrisch verbunden ist und andererseits bedarfsweise einen elektrischen Anschluß (8.1, 8.2) kontaktiert, wobei der Antrieb über die Antriebsstange (6.1, 6.2) und das Getriebe (3.1, 3.2) sowohl den Leistungsschalter (1.1, 1.2) als auch den Trenner (7.1, 7.2) entsprechend unterschiedlichen vorgegebenen Bewegungsabläufen antreibt. Outdoor high-voltage circuit breaker with integrated disconnector, The circuit breaker (1.1, 1.2) has an electrical connection (2.1, 2.2) at one end and is connected at its other end to a gear (3.1, 3.2) which is located on one end of an insulator (4.1, 4.2) supports, which is attached at its further end to a drive (5.1, 5.2), a drive rod (6.1, 6.2) running between the drive and the gear, A disconnector (7.1, 7.2) is attached to the gearbox (3.1, 3.2), which is electrically connected on the one hand to the circuit breaker and, on the other hand, makes contact with an electrical connection (8.1, 8.2) if necessary, the drive via the drive rod (6.1, 6.2) and the gear (3.1, 3.2) drives both the circuit breaker (1.1, 1.2) and the isolator (7.1, 7.2) in accordance with different predetermined movement sequences. Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trenner (7.1, 7.2) als Drehtrenner ausgebildet ist.Outdoor high-voltage circuit breaker according to claim 1, characterized in that the isolator (7.1, 7.2) is designed as a rotary isolator. Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vakuum-Leistungsschalter als Leistungsschalter (1.1, 1.2) eingesetzt ist.Outdoor high-voltage circuit breaker according to claim 1 and / or 2, characterized in that a vacuum circuit breaker is used as the circuit breaker (1.1, 1.2). Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe (3.1, 3.2) eine Kurvenscheibe eingesetzt ist, welche einerseits über die Antriebsstange (6.1, 6.2) antreibbar ist und andererseits Verbindungspunkte mit den beiden Schaltgeräten (1.1, 1.2, 7.1, 7.2) aufweist, wobei diese Verbindungspunkte in Form von Kurvenverläufen auf der Kurvenscheibe ausgebildet sind, in welche Antriebselemente der Schaltgeräte eingreifen. Outdoor high-voltage circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that a cam is used as the gear (3.1, 3.2), which can be driven on the one hand via the drive rod (6.1, 6.2) and on the other hand connection points with the two switching devices (1.1, 1.2 , 7.1, 7.2), these connection points being designed in the form of curve profiles on the cam disk, in which drive elements of the switching devices engage. Freiluft-Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb (5.1, 5.2) ein elektrischer Motor, insbesondere Servomotor, mit gestufter Bewegungskennlinie zur Erfüllung der unterschiedlichen Bewegungsabläufe der beiden Schaltgeräte eingesetzt ist.Outdoor high-voltage circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that an electric motor, in particular a servo motor, with a stepped movement characteristic is used as the drive (5.1, 5.2) to fulfill the different movement sequences of the two switching devices.
EP03000239A 2002-01-12 2003-01-08 Overhead high-voltage circuitbreaker Withdrawn EP1327998A3 (en)

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EP1327998A2 true EP1327998A2 (en) 2003-07-16
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