EP1569256B1

EP1569256B1 - Insulated earthing switch for GIS

Info

Publication number: EP1569256B1
Application number: EP04405117A
Authority: EP
Inventors: Christoph Schweizer; Diego Sologuren-Sanchez; Erwin Manz; Walter Holaus
Original assignee: ABB Technology AG
Current assignee: ABB Technology AG
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: US7122758B2; CN1661872A; DE502004001261D1; EP1569256A1; JP4472552B2; JP2005245196A; KR101123223B1; ATE337609T1; US20050189325A1; CN1661872B; KR20060042376A

Abstract

The device (1'') has a grounding contact (50) on the encapsulation side, an inner grounding contact and a grounding housing (3a) for accommodating a grounding drive (11) and mechanically connected to a gas isolated switching system or GIS housing (2). An electrically isolated measurement electrode (52) is provided for electrically contacting the grounding contact on the encapsulation side from the outside. The encapsulation side grounding contact, the measurement electrode and the grounding housing are commonly mounted on the grounding assembly side and the encapsulation side grounding contact and the measurement electrode are electrically isolated from the grounding housing and the GIS housing. An independent claim is also included for an electrical switching system, especially a high or medium voltage system.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Hochspannungstechnik, insbesondere auf elektrische Isolations- und Anschlusstechnik für auf Erdpotential befindliche gasisolierte Schaltanlagen (GIS). Sie geht aus von einem Erderschaltgerät und einer gasisolierten Schaltanlage gemäss Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to the field of high-voltage engineering, in particular electrical insulation and connection technology for ground-isolated gas-insulated switchgear (GIS). It is based on a grounding device and a gas-insulated switchgear according to the preamble of the independent claims.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Erderschaltgeräte in bestehenden gasisolierten Schaltanlagen können als sogenannte "isolierte Erder" ausgeführt werden. Bei diesen Varianten ist das Erdergehäuse von den restlichen Gehäusen der gasisolierten Schaltanlage (GIS) durch einen isolierenden Zwischenflansch abgetrennt. Im Normalbetrieb wird dieser isolierende Flansch durch eine massive Erdverbindung überbrückt. Für Messungen, bei denen ein Messsignal auf das Erderkontaktsystem aufgebracht oder über dieses abgegriffen wird, wird diese Überbrückung weggenommen.Earth-switching devices in existing gas-insulated switchgear can be designed as so-called "insulated earth electrodes". In these variants, the earthing housing is separated from the remaining housings of the gas-insulated switchgear (GIS) by an insulating intermediate flange. In normal operation, this insulating flange is bridged by a massive earth connection. For measurements in which a measurement signal is applied to the earth contact system or tapped via this, this bridging is removed.

Ein solcher isolierter Erder ist in dem Artikel von M. Okabe et al., "Serialization of Standard Gas Insulated Switchgear", Hitachi Review Vol. 51 (2002), No. 5 offenbart. Die Erfindung nimmt auf diesen Stand der Technik Bezug. Dort ist ein herkömmlicher kombinierter Trenner/Erder-Schalter oder Dreistellungstrenner gezeigt, bei dem ein verschiebliches Kontaktteil durch Linearbewegung zwischen den Positionen "Trenner eingeschaltet", d. h. Trennerkontakt geschlossen, "Trenner ausgeschaltet", d. h. Trennerkontakt geöffnet und "Erder eingeschaltet", d. h. Erderkontakt zusätzlich geschlossen, bewegbar ist. Der Erderfestkontakt ist auf einem flachen Deckel der gasisolierten Schaltanlage (GIS) an der Deckelinnenseite montiert. Der Erderfestkontakt ist elektrisch vom GIS-Gehäuse isoliert aus diesem herausgeführt und kann aussen über einen Kontaktbügel mit dem GIS-Gehäuse kurzgeschlossen werden.Such an isolated earth electrode is described in the article by M. Okabe et al., Serialization of Standard Gas Insulated Switchgear, Hitachi Review Vol. 51 (2002), no. 5 discloses. The invention relates to this prior art. There is a conventional combined disconnector / earthing switch or Dreistellungstrenner shown in which a sliding contact part by linear movement between the positions "disconnector on", ie disconnector contact closed, "disconnector off", ie disconnector contact open and "earthing", ie earthing contact in addition closed, is movable. Of the Earth-resistant contact is mounted on a flat cover of the gas-insulated switchgear (GIS) on the inside of the cover. The earthing contact is electrically isolated from the GIS housing led out of this and can be externally shorted via a contact clip with the GIS housing.

Die EP 1 068 624 B1 offenbart ebenfalls einen kombinierten Trenner/Erder-Schalter. Hierbei ist der Erderfestkontakt als pinartiges Kontaktstück ausgebildet, das auf einem Kontaktträger aufsitzt, der seinerseits an einem durch die GIS-Gehäusewand nach aussen geführten, gegen die GIS-Gehäusewand elektrisch isolierten Bolzen gehaltert ist.EP 1 068 624 B1 also discloses a combined isolator / earthing switch. In this case, the earthing contact is formed as a pin-like contact piece, which rests on a contact carrier, which in turn is supported on a guided through the GIS housing wall to the outside, against the GIS housing wall electrically insulated bolt.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten isolierten Erder für gasisolierte Schaltanlagen anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.The object of the present invention is to provide an improved insulated earth electrode for gas-insulated switchgear. This object is achieved according to the invention by the features of the independent claims.

Die Erfindung besteht in einem Erderschaltgerät, insbesondere für gasisolierte gekapselte Hochspannungsschaltanlagen, umfassend einen kapselungsseitigen Erderkontakt, einen innenliegenden Erderkontakt und ein Erdergehäuse, das zur Aufnahme eines Erderantriebs dient und das an einer Erdermontageseite der gasisolierten Schaltanlage mit einem GIS-Gehäuse der gasisolierten Schaltanlage mechanisch verbunden ist, wobei eine elektrisch isolierte Messelektrode zur elektrischen Kontaktierung des kapselungsseitigen Erderkontakts von aussen vorhanden ist, wobei ferner der kapselungsseitige Erderkontakt, die Messelektrode und das Erdergehäuse gemeinsam an der Erdermontageseite angeordnet sind und der kapselungsseitige Erderkontakt und die Messelektrode gegenüber dem Erdergehäuse und dem GIS-Gehäuse elektrisch isoliert sind. Der Erder ist also vollständig, inklusive Antrieb und Messabgriff, auf nur einer Seite oder Montagefläche der GIS-Kapselung angeordnet und von dieser Seite her zugänglich. Das Erdergehäuse dient zur Aufnahme von Komponenten des Erderschaltgeräts und beherbergt typischerweise den Erderantrieb. Von den Erderkontakten ist mindestens einer ein beweglicher Erderkontakt. Durch die Erfindung wird eine sehr einfache Montierbarkeit und Zugänglichkeit des Erders und eine sehr einfache Anordnung und Bedienbarkeit der Messelektrode für elektrische Messungen an Aktivteilen von der gleichen Seite erreicht. Dadurch wird auch eine sehr kompakte Bauweise des Erders realisiert.The invention consists in a grounded switching device, in particular for gas-insulated high-voltage switchgear comprising an encapsulation-side earthing contact, an inner earthing contact and a grounded housing, which serves to receive a Erderantriebs and which is mechanically connected to an earth mounting side of the gas-insulated switchgear with a GIS housing of the gas-insulated switchgear wherein an electrically isolated measuring electrode for electrically contacting the encapsulation-side ground contact from the outside is provided, wherein the encapsulation-side ground contact, the measuring electrode and the grounded housing are arranged together on the earth mounting side and the encapsulation-side ground contact and the measuring electrode with respect to the grounding housing and the GIS housing electrically are isolated. The earth electrode is thus complete, including drive and measuring tap, on only one side or mounting surface of the GIS encapsulation arranged and accessible from this side. The earthing housing is used to hold components of the earth electrode and typically houses the earth drive. Of the earth contacts, at least one is a movable earth contact. The invention achieves a very simple mountability and accessibility of the earthing device and a very simple arrangement and operability of the measuring electrode for electrical measurements of active parts from the same side. As a result, a very compact design of the earthing is realized.

In einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Messelektrode oder der Messabgriff durch das GIS-Gehäuse oder das Erdergehäuse elektrisch isoliert nach aussen durchgeführt und/oder durch eine von aussen montierbare Erdverbindung mit dem GIS-Gehäuse und/oder dem Erdergehäuse kurzschliessbar. Der Messabgriff ist also zur elektrischen Kontaktierung und Durchführung des kapselungsseitigen Erderkontakts durch das GIS-Gehäuse oder Erdergehäuse hindurch permanent installiert. Dies verursacht nur geringe Mehrkosten. Dadurch entfällt ein spezieller, teurer Isolierflansch mit aufwendig beidseitig eingegossenen Bolzen, der früher gegebenenfalls zwischen GIS-Gehäuse und Erdergehäuse für Messzwecke montiert werden musste. Die zuvor unterschiedlichen Bautypen des isolierten und nicht isolierten Erders sind jetzt baugleich ausführbar. Wenn alle Erder isoliert ausgeführt sind, können Messungen auch an unterschiedlichen Stellen in der GIS-Anlage und daher mit besserer Aussagekraft durchgeführt werden.In a first exemplary embodiment, the measuring electrode or the measuring tap is electrically insulated from the outside through the GIS housing or the earth housing and / or can be short-circuited by a ground connection which can be mounted from the outside with the GIS housing and / or the earth housing. The Meßabgriff is thus permanently installed for electrical contacting and implementation of the encapsulation-side ground contact through the GIS housing or earth housing. This causes only minor additional costs. This eliminates a special, expensive Isolierflansch with elaborately cast on both sides bolt that used to be mounted between GIS housing and earth housing for measurement purposes. The previously different types of insulated and non-insulated earth electrodes are now identical. If all earth electrodes are insulated, measurements can also be carried out at different points in the GIS plant and therefore with better informative value.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der kapselungsseitige Erderkontakt und die Messelektrode gegenüber dem Erderantrieb und/oder gegenüber gegebenenfalls vorhandenen elektrischen Anschlüssen für den Erderantrieb und/oder gegenüber Nachbarphasen, insbesondere gegenüber einem gegebenenfalls vorhandenen Antriebsgestänge zu Nachbarphasen, elektrisch isoliert. Dies vereinfacht die Durchführung elektrischer Messungen, da nur noch die Erdverbindung entfernt werden muss, jedoch keine anderen Elemente, wie z. B. Antriebskabel oder Antriebsgestänge zu Nachbarphasen in dreiphasig oder einphasig gekapselten Schaltanlagen.In a further exemplary embodiment, the encapsulation-side ground contact and the measuring electrode are electrically insulated from the earth drive and / or from possibly existing electrical connections for the earth drive and / or neighboring phases, in particular to an optionally present drive linkage to neighboring phases. This simplifies the performance of electrical measurements, since only the earth connection needs to be removed, but no other elements, such as z. As drive cable or drive linkage to neighboring phases in three-phase or single-phase encapsulated switchgear.

Das Ausführungsbeispiel gemäss Anspruch 4 hat den Vorteil, dass es für die Zwecke der Erfindung keine Rolle spielt, ob der kapselungsseitige Erderkontakt ein beweglicher Erderkontakt oder ein Festkontakt ist. Somit ist die Erfindung für beliebige Erdertypen anwendbar unabhängig davon, ob der bewegliche Erderkontakt von innen nach aussen, d. h. zur Kapselungswand hin, oder von aussen nach innen bewegbar ist.The embodiment according to claim 4 has the advantage that it does not matter for the purposes of the invention whether the encapsulation-side ground contact is a movable ground contact or a fixed contact. Thus, the invention is applicable to any type of earth regardless of whether the movable earthing contact from the inside to the outside, d. H. towards the enclosure wall, or from the outside to the inside is movable.

Das Ausführungsbeispiel gemäss Anspruch 5 hat den Vorteil, dass der Erder als ganzes an einem einzigen Flansch hängt, der zugleich das Erdergehäuse trägt (Tragflansch) und einen separaten Zugang für die Messelektrode aufweist (Messflansch). Diese Anordnung ist besonders platzsparend.The embodiment according to claim 5 has the advantage that the earth electrode as a whole hangs on a single flange, which at the same time carries the earth housing (support flange) and has a separate access for the measuring electrode (measuring flange). This arrangement is particularly space-saving.

Die Ansprüche 6-7 betreffen Ausführungsbeispiele für einen Erder und insbesondere Schnellerder, bei dem der Tragflansch und der Messflansch orthogonal zueinander angeordnet sind.The claims 6-7 relate to embodiments of an earth electrode and in particular Schnellerder, in which the support flange and the measuring flange are arranged orthogonal to each other.

Anspruch 10 betrifft eine elektrische Schaltanlage umfassend ein Erdschaltgerät wie zuvor beschrieben und mit den dort genannten Vorteilen.Claim 10 relates to an electrical switchgear comprising a ground switching device as described above and with the advantages mentioned there.

Weitere Ausführungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung und den Figuren.Further embodiments, advantages and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description and the figures.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1a, 1bFig. 1a, 1b: zeigen schematisch im Querschnitt ein nicht isoliertes Erderschaltgerät gemäss Stand der Technik (Fig. 1a) mit zugehörigem Schaltbild (Fig. 1b);show schematically in cross section a non-insulated earth switching device according to the prior art (Figure 1a) with associated circuit diagram (Figure 1b).
Fig. 2a-2cFig. 2a-2c: zeigen schematisch im Querschnitt ein isoliertes Erderschaltgerät gemäss Stand der Technik (Fig. 2a) mit zugehörigem Schaltbild (Fig. 2b, 2c);show schematically in cross section an insulated earth switching device according to the prior art (Figure 2a) with associated circuit diagram (Figure 2b, 2c).
Fig. 3Fig. 3: zeigt schematisch im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines separaten Erderschaltgeräts mit erfindungsgemäss isoliertem Erderschaltstift; undshows schematically in cross section an embodiment of a separate grounding device with inventively insulated earthing pin; and
Fig. 4Fig. 4: zeigt schematisch im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines kombinierten Trenner/Erders mit erfindungsgemäss isoliertem Erderfestkontakt.shows schematically in cross-section an embodiment of a combined isolator / earner according to the invention insulated earth-fixed contact.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, like parts are given the same reference numerals.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Fig. 1a zeigt ein herkömmliches nichtisoliertes Erderschaltgerät 1 in einer gekapselten gasisolierten Schaltanlage 13. Das Gehäuse 2 der gasisolierten Schaltanlage 13 umschliesst einen Gasraum 9, der bevorzugt mit SF₆-Gas unter einigen bar Druck gefüllt ist. Der Erderanbau 3 mit seinem Erdergehäuse 3a ist am GIS-Gehäuse 2 über einen Montageflansch 4a befestigt. Ein beweglicher Erderkontaktstift 5 wird vom typischerweise im Erdergehäuse 3a angeordneten Erderantrieb 11 entlang einer Antriebsbewegung 11a zum Erderfestkontakt 6 hinbewegt, um Aktivteile 7 der gekapselten gasisolierten Schaltanlage 13 zu erden. Im Normalbetrieb der Schaltanlage 13 ist der Stift 5 zurückgezogen und die Aktivteile 7 stehen unter Hochspannung und/oder tragen Betriebsstrom oder Kurzschlussstrom. Die Aktivteile oder Stromleiter 7 sind von Isolatoren 8, insbesondere Stützisolatoren 8 und Schottisolatoren 8, im gasgefüllten Innenraum 9 der Kapselung 2 gehalten. Die Isolatoren 8 sind ihrerseits mittels Isolatorflanschen 8a an der GIS-Kapselung 2 abgestützt. Die Längsachse des nicht isolierten Schnellerders 1 ist mit A bezeichnet.Fig. 1a shows a conventional non-insulated earth switching device 1 in an encapsulated gas-insulated switchgear 13. The housing 2 of the gas-insulated switchgear 13 encloses a gas space 9, which is preferably filled with SF ₆ gas under some bar pressure. The Erderanbau 3 with its grounding housing 3a is attached to the GIS housing 2 via a mounting flange 4a. A movable earthing contact pin 5 is moved from the Erderantrieb 11 typically arranged in the earth electrode 3a along a drive movement 11a to the earth-fixed contact 6 in order to earth active parts 7 of the encapsulated gas-insulated switchgear 13. In normal operation of the switchgear 13, the pin 5 is withdrawn and the active parts 7 are under high voltage and / or carry operating current or short-circuit current. The active parts or conductors 7 are held by insulators 8, in particular support insulators 8 and bulkhead insulators 8, in the gas-filled interior 9 of the enclosure 2. The insulators 8 are in turn supported on the GIS encapsulation 2 by means of insulator flanges 8a. The longitudinal axis of the non-insulated Schnellerders 1 is designated A.

Fig. 1b zeigt das Schaltschema des nicht isolierten Schaltgeräts 1, wonach das Erdpotential durch das GIS-Gehäuse 2 definiert ist und das gesamte Gerät 1 mitsamt dem Erdergehäuse 3a und den Erderkontakten 5, 6 im Erdungsfall mit Erdungspotential elektrisch verbunden ist. Das Erdergehäuse 3a oder der Erderanbau 3 sind zusätzlich über Antriebsleitungen 12 und/oder Antriebsgestänge 11b mit der Aussenwelt elektrisch verbunden.Fig. 1b shows the circuit diagram of the non-insulated switching device 1, according to which the ground potential is defined by the GIS housing 2 and the entire device 1 together with the grounding housing 3a and the earth contacts 5, 6 in the grounding case electrically connected to ground potential. The earthing housing 3a or the earth mounting 3 are additionally electrically connected via drive lines 12 and / or drive linkage 11b to the outside world.

Fig. 2a zeigt den Erder oder Schnellerder 1' wie zuvor, jedoch in einer isolierten Ausführungsform. Hierfür ist der Erderanbau 3 mit dem Erdergehäuse 3a durch einen isolierenden Zwischenflansch 4b vom GIS-Gehäuse 2 elektrisch isoliert. Im Normalbetrieb ist der Zwischenflansch 4b durch einen Erdungsbügel 10 überbrückt, der das Erdergehäuse 3a mit dem GIS-Gehäuse 2 kurzschliesst. Sollen elektrische Messungen durchgeführt werden, so wird der Bügel 10 abgenommen und das Erdergehäuse 3a dient als eine Messelektrode. Deshalb müssen auch andere elektrische Verbindungen zum Erdergehäuse 3a, insbesondere elektrische Anschlüsse 12 und Antriebsgestänge 11b, entfernt werden. Dies ist umständlich und arbeitsintensiv.Fig. 2a shows the earth electrode or flyer 1 'as before, but in an isolated embodiment. For this purpose, the Erderanbau 3 is electrically insulated with the grounded housing 3a by an insulating intermediate flange 4b of the GIS housing 2. In normal operation, the intermediate flange 4 b is bridged by a grounding strap 10, which short-circuits the grounding housing 3 a to the GIS housing 2. If electrical measurements are to be carried out, the bracket 10 is removed and the earth housing 3a serves as a measuring electrode. Therefore, other electrical connections to the earth housing 3a, in particular electrical connections 12 and drive linkage 11b, must be removed. This is awkward and labor intensive.

Fig. 2b bzw. Fig. 2c zeigen das Schaltschema des isolierten Erderschaltgeräts 1' im Normalbetrieb bzw. bei elektrischen Messungen an Aktivteilen 7 der Schaltanlage 13 im geerdeten Zustand. Bei abgenommenem Bügel 10 ist also die Erdung aufgehoben und die Messungen können durchgeführt werden.Fig. 2b and Fig. 2c show the circuit diagram of the insulated earth switching device 1 'in normal operation or in electrical measurements of active parts 7 of the switchgear 13 in the grounded state. When the bracket 10 is removed so the grounding is repealed and the measurements can be performed.

Bei den meisten heutigen Realisierungen von Erderschaltgeräten 1, 1' wird der bewegte Kontakt 5 von aussen, d. h. von der Kapselung 2 her, nach innen zu den Aktivteilen 7 hin bewegt. Der Erderfestkontakt 6 ist typischerweise in die Aktivteile 7 im Innenrohr integriert. Bekannte Erderschaltgeräte 1 oder 1' werden an geeigneten Flanschen 4a in den Schaltanlagen 13 montiert. Diese Flansche 4a sind entweder Standardflansche, welche bei jeder Verbindung benützt werden oder kleinere Flansche, welche speziell für den Anbau der Erderschaltgeräte 1, 1' ausgelegt sind.In most present day realizations of ground switching devices 1, 1 ', the moving contact 5 from the outside, d. H. from the enclosure 2, moved inwards towards the active parts 7. The earthing contact 6 is typically integrated in the active parts 7 in the inner tube. Known earth switch devices 1 or 1 'are mounted on suitable flanges 4a in the switchgear 13. These flanges 4a are either standard flanges, which are used with each connection or smaller flanges, which are designed specifically for the cultivation of the earth switchgear 1, 1 '.

Fig. 3 zeigt ein erstes und Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Erderschaltgerät 1'' umfasst einen kapselungsseitigen Erderkontakt 50, 51; 500, einen innenliegenden Erderkontakt 60; 600 und ein Erdergehäuse 3a, das zur Aufnahme des Erderantriebs 11 dient und das an einer Erdermontageseite 3b der gasisolierten Schaltanlage 13 mit dem GIS-Gehäuse 2 der gasisolierten Schaltanlage 13 mechanisch verbunden ist, wobei eine elektrisch isolierte Messelektrode 52, 520 zur elektrischen Kontaktierung des kapselungsseitigen Erderkontakts 50, 51; 500 von aussen vorhanden ist. Gemäss der Erfindung sind im Erderschaltgerät 1'' der kapselungsseitige Erderkontakt 50, 51; 500, die Messelektrode 52, 520 und das Erdergehäuse 3a gemeinsam an der gleichen Erdermontageseite 3b angeordnet und sind der kapselungsseitige Erderkontakt 50, 51; 500 und die Messelektrode 52, 520 gegenüber dem Erdergehäuse 3a und dem GIS-Gehäuse 2 elektrisch isoliert. Im folgenden werden hierzu Ausführungsbeispiele angegeben.Fig. 3 shows a first and Fig. 4 shows a second embodiment of the invention. The earth switch device 1 '' comprises an encapsulation-side earthing contact 50, 51; 500, an internal earthing contact 60; 600 and a grounding housing 3a, which serves to receive the earth drive 11 and which is mechanically connected to an earth mounting side 3b of the gas-insulated switchgear 13 with the GIS housing 2 of the gas-insulated switchgear 13, wherein an electrically insulated measuring electrode 52, 520 for electrical contacting of the encapsulation side Earthing contact 50, 51; 500 is present from the outside. According to the invention, in the earth electrode switching device 1 '', the encapsulation-side earth contact 50, 51; 500, the measuring electrode 52, 520 and the grounding case 3a are disposed in common on the same ground mounting side 3b, and are the encapsulation-side grounding contact 50, 51; 500 and the measuring electrode 52, 520 with respect to the grounded housing 3a and the GIS housing 2 electrically insulated. In the following example embodiments are given.

Mit Vorteil sind der kapselungsseitige Erderkontakt 50, 51; 500 und die Messelektrode 52, 520 gegenüber dem Erderantrieb 11 und/oder gegenüber gegebenenfalls vorhandenen elektrischen Anschlüssen 12 für den Erderantrieb 11 und/oder gegenüber Nachbarphasen, insbesondere gegenüber einem gegebenenfalls vorhandenen Antriebsgestänge 11b zu Nachbarphasen, elektrisch isoliert. Bevorzugt ist die Erdverbindung 53, 530 ein auf den Messflansch 42 oder das Erdergehäuse 3a aufmontierbarer Erdverbindungsbügel 53, 530, der im aufmontierten Zustand die Messelektrode 52, 520 mit dem Messflansch 42 oder dem Erdergehäuse 3a elektrisch kurzschliesst. Elektrische Messungen sind also vereinfacht, weil ausser der Erdverbindung 53, 530 keine anderen elektrischen Kontakte zum Erdergehäuse 3a unterbrochen werden müssen. Durch die einfache Handhabung wird der Personenschutz bei den Messungen verbessert.Advantageously, the encapsulation-side ground contact 50, 51; 500 and the measuring electrode 52, 520 with respect to the earth drive 11 and / or against any existing electrical connections 12 for the earth drive 11 and / or neighboring phases, in particular with respect to any existing drive linkage 11b to adjacent phases, electrically isolated. Preferably, the earth connection 53, 530 is a Erdverbindungsbügel 53, 530 aufmontierbarer on the measuring flange 42 or the earth housing 3a, the electrically shorted in the mounted state, the measuring electrode 52, 520 with the measuring flange 42 or the earth housing 3a. Electrical measurements are therefore simplified because, except for the earth connection 53, 530, no other electrical contacts to the earth housing 3a have to be interrupted. The ease of use improves personal protection during measurements.

Ein vom Erdergehäuse 3a umschlossener Erderanbau 3 kann über einen kombinierten Trag- und Messflansch 40; 41, 42; 400 an der Erdermontageseite 3b mit dem GIS-Gehäuse 2 mechanisch verbunden sein. Bevorzugt sind das Erdergehäuse 3a, der kombinierte Trag- und Messflansch 40; 41, 42; 400 und das GIS-Gehäuse 2 miteinander elektrisch leitend verbunden. Das Erdergehäuse 3a ist also immer direkt mit dem GIS-Gehäuse 2 verbunden und benötigt keinen isolierenden Zwischenflansch.An earth assembly 3 enclosed by the earth casing 3a can be connected via a combined supporting and measuring flange 40; 41, 42; 400 may be mechanically connected to the GIS housing 2 on the ground mounting side 3b. Preferably, the earth housing 3a, the combined support and measuring flange 40; 41, 42; 400 and the GIS housing 2 electrically connected to each other. The earthing housing 3a is thus always connected directly to the GIS housing 2 and does not require an insulating intermediate flange.

Gemäss Fig. 3 ist der kapselungsseitige Erderkontakt ein beweglicher Erderkontakt 50, 51 und umfasst einen Erderkontaktstift 50, der durch eine Isolierschaltstange 51 vom Erderantrieb 11 elektrisch isoliert und durch die Isolierschaltstange 51 antreibbar ist. Isoliert ausgeführt ist also nur der Kontaktstift 50 und nicht der gesamte Erder 1''. Der innenliegende Erderkontakt ist dann als Erderfestkontakt 60 ausgeführt. Der kombinierte Trag- und Messflansch 40; 41, 42 kann, wie dargestellt, einen entlang des beweglichen Erderkontakts 50, 51 erstreckten Tragflansch 41 und einen am Tragflansch 41 seitlich angebauten Messflansch 42 zur Aufnahme und Durchführung der Messelektrode 52 aufweisen. Der seitliche Zugriff auf den isoliert ausgeführten Kontaktstift 50 ist mit einer Erdverbindung 53 mit dem GIS-Gehäuse 2 elektrisch leitend verbunden. Diese Verbindung 53 ist im Normalbetrieb angebracht und schafft den Kontakt zwischen Erderkontaktstift 50 und GIS-Gehäuse 2 sowie gegebenenfalls Erdergehäuse 3a. Für Messungen, bei denen ein Messsignal auf das Erderkontaktsystem aufgebracht oder über dieses abgegriffen wird, braucht nur die Erdverbindung 53 entfernt zu werden, ohne dass weitere Arbeiten am Antrieb 11, seiner Verkabelung 12 oder seinem Gestänge 11b nötig sind.According to FIG. 3, the encapsulation-side ground contact is a movable earth contact 50, 51 and comprises an earth contact pin 50, which is electrically insulated by an insulating switching rod 51 from the earth drive 11 and can be driven by the insulating switching rod 51. So that only the contact pin 50 and not the entire earth electrode 1 '' is executed isolated. The inner earthing contact is then designed as a stationary contact 60. The combined support and measuring flange 40; 41, 42 can, as shown, have a support flange 41 extended along the movable earth contact 50, 51 and a measuring flange 42 laterally mounted on the support flange 41 for receiving and passing through the measuring electrode 52. The lateral access to the isolated executed contact pin 50 is electrically connected to a ground connection 53 with the GIS housing 2. This connection 53 is mounted in normal operation and provides the contact between the ground contact pin 50 and GIS housing 2 and possibly grounded housing 3a. For measurements in which a measurement signal is applied to the earth contact system or tapped via this, only the earth connection 53 needs to be removed without further work on the drive 11, its wiring 12 or its linkage 11b are necessary.

Im Inneren des Tragflansches 41 kann eine dielektrische Isolation 43 zur elektrischen Isolierung des Tragflansches 41 vom beweglichen Erderkontakt 50, 51, insbesondere vom Erderkontaktstift 50, angeordnet sein. Zudem kann auch im Inneren des Messflansches 42 eine dielektrische Isolation 44 zur elektrischen Isolierung des Messflansches 42 von der Messelektrode 52 vorhanden sein.In the interior of the support flange 41, a dielectric insulation 43 for electrical insulation of the support flange 41 from the movable earthing contact 50, 51, in particular from the earth contact pin 50 may be arranged. In addition, a dielectric insulation 44 for electrically insulating the measuring flange 42 from the measuring electrode 52 may also be present in the interior of the measuring flange 42.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Diese ist beispielhaft anhand eines kombinierten Trenner/Erder-Schaltgeräts 1'' gezeigt. Die Trennstrecke 14 und die Erdungsstrecke 15 sind hier beispielhaft in Serie hintereinander angeordnet. Die Aktivteile 7 umfassen neben den Stromleitern 7 auch eine Halterung 7a, die optional als Stromverbindung 7a entlang der Querachse B ausgebildet sein kann, und eine Abschirmung 7b für das bewegliche Kontaktrohr 113 des Trenner/Erders. Wiederum sind ein Erderantrieb 11, ein beweglicher Erderkontakt 600 und ein Erderfestkontakt 500 vorhanden. Der hier beispielhaft gezeigte kombinierte Trenner/Erder-Antrieb umfasst neben der Motoreinheit 11 eine Antriebswelle 110, eine Isolierwelle 111 und eine Spindel 112 zum Antrieb des Kontaktrohrs 113 und insbesondere des beweglichen Erderkontakts 600.Fig. 4 shows a second embodiment of the invention. This is shown by way of example with reference to a combined isolator / earthing switchgear 1 ". The separation section 14 and the grounding path 15 are arranged here by way of example in series one behind the other. The active parts 7 comprise not only the current conductors 7 but also a holder 7a, which may optionally be formed as a current connection 7a along the transverse axis B, and a shield 7b for the movable contact tube 113 of the separator / earthing. Again, an earth drive 11, a movable earth contact 600 and a fixed earth contact 500 are present. The combined disconnector / earth drive shown here by way of example comprises, in addition to the motor unit 11, a drive shaft 110, an insulating shaft 111 and a spindle 112 for driving the contact tube 113 and in particular the movable earthing contact 600.

Gemäss Fig. 4 ist also der kapselungsseitige Erderkontakt als Erderfestkontakt 500 ausgebildet, der durch eine dielektrische Isolation 540 vom Erdergehäuse 3a elektrisch isoliert ist, und der innenliegende Erderkontakt ist das bewegliche Erderkontaktrohr 600. Der bewegliche Erderkontakt 600 und der Erderfestkontakt 500 sind im Gasraum 9 der gasisolierten Schaltanlage 13 angeordnet. Der Erderfestkontakt 500 weist typischerweise ein Kontaktsystem 501, z. B. Spiralfedern o. ä., auf.4, the encapsulation-side ground contact 500 is formed as a fixed earth contact 500, which is electrically insulated from the grounded housing 3a by a dielectric insulation 540, and the internal ground contact is the movable earth contact tube 600. The movable ground contact 600 and the ground contact 500 are in the gas space 9 gas-insulated switchgear 13 is arranged. The earthing contact 500 typically includes a contact system 501, e.g. B. coil springs o. Ä., On.

Durch die Montage des Erderschaltgeräts 1'', inklusive Erdergehäuse 3a, Antrieb 11 und isoliertem Messabgriff 52, 520, an einer einzigen Erdermontageseite 3b, nämlich an einer radialen Position (Fig. 3) oder endseitig axialen Position (Fig. 4) am GIS-Gehäuse 2, wird eine sehr kompakte Bauweise und zugleich einfache Bedienbarkeit des Messabgriffs 53, 530 erreicht. Dies gilt für einphasig oder dreiphasig gekapselte Schaltanlagen 13.By mounting the earth switch device 1 '', including the earth housing 3a, drive 11 and insulated measuring tap 52, 520, on a single earth mounting side 3b, namely at a radial position (FIG. 3) or end axial position (FIG. 4) at the GIS Housing 2, a very compact design and at the same time easy operation of the Meßabgriffs 53, 530 is achieved. This applies to single-phase or three-phase encapsulated switchgear 13.

Das Erderschaltgerät 1' ist besonders für gasisolierte Mittel- oder Hochspannungsschaltanlagen 13 geeignet. Beansprucht wird auch eine Schaltanlage 13 mit einem solchen Erderschaltgerät 1'.The grounding device 1 'is particularly suitable for gas-insulated medium or high voltage switchgear 13. Also claimed is a switchgear 13 with such a grounding device 1 '.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Herkömmlicher nicht isolierter ErderConventional non-insulated earth electrode
1'1': Herkömmlicher isolierter ErderConventional isolated earth electrode
1''1'': erfindungsgemässer isolierter ErderInsulated earth electrode according to the invention
22: GIS-GehäuseGIS housing
33: Erderanbau mit ErderantriebEarthmoving with earth drive
3a3a: Erdergehäuseearthing switch housing
3b3b: Erdermontageseiteearthing switch mounting side
4a4a: Flansch für Erderanbau, Montageflansch, Tragflansch (Stand der Technik)Flange for earth mounting, mounting flange, support flange (prior art)
4b4b: Zwischenflansch für Erderanbau, Isolierflansch (Stand der Technik)Intermediate flange for earth mounting, insulating flange (prior art)
40, 40040, 400: kombinierter Trag- und Messflansch für Erderanbau, Erderflansch mit Messabgriffcombined support and measuring flange for earthing attachment, earthing flange with measuring tap
4141: verlängerter Tragflanschextended support flange
4242: Messflansch, Messdurchführung für ErderkontaktstiftMeasuring flange, measuring bushing for earthing contact pin
4343: Isolation zwischen Tragflansch und KontaktstiftInsulation between support flange and contact pin
4444: Isolation zwischen Messflansch und MesselektrodeIsolation between measuring flange and measuring electrode
55: Beweglicher ErderkontaktstiftMovable earthing contact pin
5050: gehäuseseitiger Erderkontakt, beweglicher isolierter ErderkontaktstiftHousing-side earthing contact, movable insulated earthing contact pin
5151: Isolierschaltstange für ErderkontaktstiftIsolierschaltstange for earthing contact pin
5252: Messelektrode, seitlicher Messabgriff an ErderkontaktstiftMeasuring electrode, lateral measuring tap on earth contact pin
5353: Erdverbindung für Messelektrode, abnehmbarer Kontaktstift-ErdungsbügelEarth connection for measuring electrode, removable contact pin grounding strap
500500: gehäuseseitiger Erderkontakt, im Montagedeckel integrierter ErderfestkontaktHousing-side earthing contact, built-in earthing contact in the mounting cover
501501: KontaktsystemContact system
520520: Messelektrode, axialer Messabgriff an ErderfestkontaktMeasuring electrode, axial measuring tap on earthing contact
530530: Erdverbindung für Messelektrode, abnehmbarer Festkontakt-ErdungsbügelEarth connection for measuring electrode, removable fixed contact earthing bar
540540: Isolation zwischen Erdergehäuse und ErderfestkontaktInsulation between earthing housing and earthing contact
66: Erderfestkontaktearthing switch fixed
6060: innenliegender Erderkontakt, Erderfestkontaktinternal earthing contact, earthing contact
600600: innenliegender Erderkontakt, bewegliches Erderkontaktrohrinternal earthing contact, movable earthing contact tube
77: Aktivteile der Schaltanlage, Stromleiter (auf Hochspannungspotential)Active parts of the switchgear, current conductor (at high voltage potential)
7a7a: Halterung, optionale StromverbindungBracket, optional power connection
7b7b: Abschirmung für bewegliches KontaktrohrShielding for movable contact tube
88th: Isolator, Stützisolator, SchottisolatorIsolator, post insulator, isolator
8a8a: Isolatorflanschinsulator flange
99: Gasraum, SF₆ Gas room, SF ₆
1010: Erdverbindung, ErdungsbügelGround connection, grounding strap
1111: Erderantriebearthing switch drive
11a11a: Antriebsbewegungdrive movement
11b11b: Antriebsgestänge zu NachbarphasenDrive linkage to neighboring phases
110110: Antriebswelledrive shaft
111111: Isolierwelleinsulating shaft
112112: Spindelspindle
113113: Kontaktrohrcontact tube
1212: Elektrische AnschlüsseElectrical connections
1313: Gasisolierte Schaltanlage (GIS)Gas-insulated switchgear (GIS)
1414: Trennstreckeisolating distance
1515: Erdungsstreckeground distance
AA: Achse des Schaltanlagenabschnitts, LängsachseAxle of the switchgear section, longitudinal axis
BB: Querachsetransverse axis

Claims

Earthing switching device (1"), in particular for gas-insulated, encapsulated high-voltage switchgear assemblies (15), comprising an encapsulation-side earthing device contact (50, 51; 500), an inner earthing device contact (60; 600) and an earthing device housing (3a), which serves the purpose of accommodating an earthing device drive (11) and which is mechanically connected to a GIS housing (2) of the gas-insulated switchgear assembly (13) on an earthing device mounting side (3b) of the gas-insulated switchgear assembly (13), an electrically insulated measuring electrode (52, 520) being provided for the purpose of making electrical contact with the encapsulation-side earthing device contact (50, 51; 600) from the outside, characterized in that
a) the encapsulation-side earthing device contact (50, 51; 500), the measuring electrode (52, 520) and the earthing device housing (3a) are all arranged on the earthing device mounting side (3b), and

b) the encapsulation-side earthing device contact (50, 51; 500) and the measuring electrode (52, 520) are electrically insulated with respect to the earthing device housing (3a) and the GIS housing (2).
Earthing switching device (1") according to Claim 1, characterized in that the measuring electrode (52, 520)
a) is passed to the outside through the GIS housing (2) or the earthing device housing (3a) such that it is electrically insulated, and/or

b) can be short-circuited with the GIS housing (2) and/or the earthing device housing (3a) by means of a earth connection (53, 530), which can be mounted from the outside.
Earthing switching device (1") according to one of the preceding claims, characterized in that the encapsulation-side earthing device contact (50, 51; 500) and the measuring electrode (52, 520) are electrically insulated with respect to the earthing device drive (11) and/or with respect to electrical connections (12), which may be provided, for the earthing device drive (11) and/or with respect to adjacent phases, in particular with respect to a drive rod (11b), which may be provided, to adjacent phases.
Earthing switching device (1' ') according to one of the preceding claims, characterized in that
a) the encapsulation-side earthing device contact (50, 51; 500) is a movable earthing device contact (50, 51) and comprises an earthing device contact pin (50), which is electrically insulated from the earthing device drive (11) by means of an insulating switching rod (51), and can be driven, and the inner earthing device contact (60; 600) is an earthing device fixed contact (60), or

b) the encapsulation-side earthing device contact (50, 51; 500) is an earthing device fixed contact (500), which is electrically insulated from the earthing device housing (3a) by means of dielectric insulation (540), and the inner earthing device contact (60; 600) is a movable earthing device contact tube (600).
Earthing switching device (1") according to one of the preceding claims, characterized in that
a) an earthing device fitting (3), enclosed by the earthing device housing (3a), is mechanically connected to the GIS housing (2) by means of a combined supporting and measuring flange (40; 41, 42; 400) on the earthing device mounting side (3b), and

b) in particular, the earthing device housing (3a), the combined supporting and measuring flange (40; 41, 42; 400) and the GIS housing (2) are electrically conductively connected to one another.
Earthing switching device (1") according to Claims 4a and 5, characterized in that the combined supporting and measuring flange (40; 41, 42) has a supporting flange (41), which extends along the movable earthing device contact (50, 51), and a measuring flange (42), which is fitted laterally on the supporting flange (41), for the purpose of accommodating and passing through the measuring electrode (52).
Earthing switching device (1'') according to Claim 6, characterized in that
a) dielectric insulation (43) is provided in the interior of the supporting flange (41) for the purpose of electrically insulating the supporting flange (41) from the movable earthing device contact (50, 51), in particular from the earthing device contact pin (50), and/or

b) dielectric insulation (44) is provided in the interior of the measuring flange (42) for the purpose of electrically insulating the measuring flange (42) from the measuring electrode (52).
Earthing switching device (1") according to one of the preceding claims, characterized in that the earth connection (53, 530) is a earth connection bridge (53, 530), which can be mounted on the measuring flange (42) or the earthing device housing (3a) and which, when mounted, electrically short-circuits the measuring electrode (52, 520) with the measuring flange (42) or the earthing device housing (3a).
Earthing switching device (1'') according to one of the preceding claims, characterized in that the earthing switching device (1")
a) is in the form of a separate earthing switching device (1' '), in particular a quick-response earthing device (1' '), or is part of a combined disconnector/earthing switching device (1'') and, in particular, is equipped with a common disconnector/earthing device drive (11), and/or

b) is designed for a switchgear assembly (13) having single-phase or three-phase encapsulation.
Electrical switchgear assembly (13), in particular a high- or medium-voltage switchgear assembly (13), characterized by an earthing switching device (1'') according to one of the preceding claims.