EP2446455A2

EP2446455A2 - Hochspannungsanordnung

Info

Publication number: EP2446455A2
Application number: EP10730736A
Authority: EP
Inventors: Dirk Schulze-Wischeler; Sebastian GÖSCHEL; Andreas Kleinschmidt
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2012-05-02
Also published as: CN102804312B; WO2010149482A3; RU2540266C2; RU2012102006A; US20120118709A1; WO2010149482A2; DE102009030609A1; CN102804312A; CA2766330A1; BRPI1012253A2; US8803012B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungsanordnung (10) mit zumindest einer Schalteinrichtung (20). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung (20) ein Getriebe (60) mit zwei Koppelstangen (90, 100) aufweist, die in einer vorgegebenen Schwenkebene verschwenkbar sind und jeweils beim Verschwenken ein zugeordnetes elektrischen Kontaktelement (110, 120) verschieben, wodurch sich die Schaltstellung der Schalteinrichtung (20) verändern lässt, wobei die Schalteinrichtung in einer ersten Schaltstellung einen ersten Anschluss (30) mit einem zweiten Anschluss (40) und in einer zweiten Schaltstellung den ersten Anschluss (30) mit einem dritten Anschluss (50) verbindet und in einer dritten Schaltstellung die drei Anschlüsse (30, 40, 50) unverbunden lässt, dass eine Antriebsachse (210) eines Antriebs (200) der Hochspannungsanordnung (10) senkrecht zu der Schwenkebene der Koppelstangen (90, 100) angeordnet ist und dass die beiden Koppelstangen (90, 100) derart gelagert sind, dass zumindest eine von ihnen beim Verstellen der Schaltstellung der Schalteinrichtung (20) durch den Antriebsachsenbereich (220), in dem die Antriebsachse (210) des Antriebs (200) die Schwenkebene der beiden Koppelstangen (90, 100) durchsetzt, hindurchschwenken kann.

Description

Beschreibung

Hochspannungsanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungsanordnung mit einer Schalteinrichtung. Eine derartige Hochspannungsanordnung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungs- schrift DE 102 19 055 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungsanordnung mit einer Schalteinrichtung anzugeben, bei der ein Umschalten der Schaltzustände mit möglicht geringer Umschaltenergie möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hochspannungsanordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Hochspannungsanordnung sind in Unteransprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schalteinrichtung ein Getriebe mit zwei Koppelstangen aufweist, die in einer vorgegebenen Schwenkebene verschwenkbar sind und jeweils beim Verschwenken ein zugeordnetes elektrischen Kontaktelement verschieben, wodurch sich die Schaltstellung der Schalteinrichtung verändern lässt, wobei die Schalteinrichtung in einer ersten Schaltstellung einen ersten Anschluss mit einem zweiten Anschluss und in einer zweiten Schaltstellung den ersten Anschluss mit einem dritten Anschluss verbindet und in einer dritten Schaltstellung die drei Anschlüsse unverbunden lässt, dass eine Antriebsachse eines Antriebs der Hochspannungsanordnung senkrecht zu der Schwenkebene der Koppelstangen angeordnet ist und dass die beiden Koppelstangen derart gelagert sind, dass zumindest eine von ihnen beim Verstellen der Schaltstellung der Schalteinrichtung durch den Antriebsachsenbereich, in dem die Antriebsachse des Antriebs die Schwenkebene der beiden Koppelstangen durchsetzt bzw. die Antriebsachse die Schwenkebene der beiden Koppelstangen kreuzt, hindurchschwenken kann.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Hochspannungsanordnung ist darin zu sehen, dass der innere Aufbau des Getriebes ein energiesparendes Umschalten der Schalteinrichtung ermöglicht. Durch die erfindungsgemäße Kinematik der Koppel- Stangen wird nämlich die Bewegung der Kontaktelemente positiv beeinflusst. Dadurch, dass die Koppelstangen den Antriebsachsenbereich des Antriebs passieren können, lässt sich beispielsweise erreichen, dass bei einer Änderung der Schaltstellung der Schalteinrichtung das ausschaltende Kontaktsele- ment weniger als das einschaltende Kontaktelement bewegt wird. Ausgehend beispielsweise von der dritten Schaltstellung, bei der beide Kontaktelemente ausgeschaltet sind und somit jeweils einen ausreichenden Isolierabstand zu dem ihnen zugeordneten Gegenkontaktelement aufweisen, lässt sich ver- meiden, dass bei Einschalten des einen Kontaktelements das andere ausgeschaltet bleibende Kontaktelement synchron mitbewegt wird; denn ein solches synchrones Mitbewegen ist aus elektrischer Sicht überhaupt nicht erforderlich, weil der Abstand zwischen Kontaktelement und Gegenkontaktelement bei dem ausgeschalteten Kontaktelement bereits ausreicht und nicht weiter vergrößert werden muss. Durch die erfindungsgemäße Durchschwenkmöglichkeit der Koppelstangen wird erreicht, dass die Auslenkbewegung der ausschaltenden Koppelstange deutlich kleiner als die Auslenkbewegung der einschaltenden Koppel- Stange sein kann und somit das ausgeschaltet bleibende Kontaktelement weniger als das einschaltende Kontaktelement bewegt wird. Da aufgrund von Reibung jede Antriebsbewegung Antriebsenergie erfordert, wird aufgrund des reduzierten Bewegungshubs des ausgeschaltet bleibenden Kontaktelements An- triebsenergie eingespart, im Vergleich zu anderen Schalteinrichtungen, bei denen das einschaltende Kontaktelement und das ausgeschaltet bleibende Kontaktelemente synchron gekoppelt bzw. mit jeweils gleichgroßen Auslenkhüben bewegt wer- den .

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Hochspannungsanordnung besteht darin, dass aufgrund der Durch- schwenkbarkeit bzw. der Durchtauchmöglichkeit der Koppelstan- gen durch den Antriebsachsenbereich sowohl der Verschiebeweg eines der elektrischen Kontaktelemente als auch der Antrieb der Schalteinrichtung mittig im Gehäuses der Hochspannungsanordnung angeordnet werden kann. Beispielsweise lässt sich der Verschiebeweg eines der elektrischen Kontaktelemente parallel zur Mittelachse des Gehäuses und die Antriebsachse senkrecht zu der Mittelachse, und zwar trotzdem in der Gehäusemitte, anordnen. Eine solche mittige Anordnung ermöglicht es, das Getriebe und die Schalteinrichtung wahlweise in unterschiedlichen Ausrichtungen innerhalb des Gehäuses zu montieren, in- dem das Getriebe beispielsweise um 180° gedreht wird, ohne dass bauliche Veränderungen an dem Getriebe oder an der Schalteinrichtung vorgenommen werden müssten.

Um einen einfachen und kostengünstigen Getriebeaufbau zu er- möglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Getriebe eine erste und eine zweite Getriebeplatte aufweist, die durch eine erste Verbindungsstange und eine zweite Verbindungsstange parallel und mit Abstand zueinander gehalten werden, wobei die beiden Verbindungsstangen jeweils senkrecht zu den Getriebeplatten und parallel zur Antriebsachse angeordnet sind und wobei die erste Verbindungsstange ein erstes Schwenklager für die erste Koppelstange und die zweite Verbindungsstange ein zweites Schwenklager für die zweite Koppelstange bildet. Ein Durchtauchen der Koppelstangen lässt sich besonders einfach erreichen, wenn der Antrieb mittelbar oder unmittelbar mit der ersten Getriebeplatte in Verbindung steht und der Zwischenraum zwischen den beiden Getriebeplatten im Antriebsachsenbereich für ein Durchschwenken der Koppelstangen frei bleibt.

Vorzugsweise weisen die erste und die zweite Verbindungsstan- ge denselben Abstand zu der Antriebsachse auf, um zu erreichen, dass die Bewegungscharakteristik der Kontaktelemente von der dritten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung mit der Bewegungscharakteristik der Kontaktelemente von der dritten Schaltstellung in die erste Schaltstellung identisch ist.

Vorzugsweise steht der Antrieb mit der ersten Getriebeplatte in Verbindung, damit er diese um die Antriebsachse drehen kann; die zweite Getriebeplatte wird in diesem Falle durch die beiden Verbindungsstangen mit der ersten Getriebeplatte mitgedreht .

Die zweite Getriebeplatte steht bevorzugt mit einem koaxial zu der Antriebsachse angeordneten Antriebskoppelelement in Verbindung, so dass dieses bei Drehung der ersten Getriebeplatte und der zweiten Getriebeplatte mitgedreht wird. Beispielsweise ist das Antriebskoppelelement mit seinem einen Ende mit der zweiten Getriebeplatte und mit seinem anderen Ende mit einer ersten Getriebeplatte einer anderen bzw. zwei- ten Schalteinrichtung der Hochspannungsanordnung verbunden. Die zweite Schalteinrichtung kann beispielsweise einem anderen elektrischen Pol der Hochspannungsanordnung zugeordnet sein. Bei einer solchen Anordnung kann ein einziger Antrieb mit mittiger Antriebsachse mehrere Pole der Hochspannungsanordnung gleichzeitig umschalten.

Bevorzugt ist die Hochspannungsanordnung zwei- oder mehrpolig und weist für jeden elektrischen Pol eine Schalteinrichtung auf, wobei eine der Schalteinrichtungen mit dem Antrieb und die übrigen Schalteinrichtungen jeweils mittelbar über vorgeordnete Schalteinrichtungen und vorgeordnete Antriebskoppelelemente mittelbar mit dem Antrieb verbunden sind.

Um einen kompakten Getriebeaufbau zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die beiden Koppelstangen in derselben Ebene zwischen den beiden Getriebeplatten angeordnet sind.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Hochspannungsanordnung ein Gehäuse aufweist, der Antrieb in dem Gehäuse auf einer durch die Gehäusemitte des Gehäuses verlaufende Mittelachse angeordnet ist und die Antriebsachse senkrecht auf der Mittelachse steht und der Verschiebeweg eines der elektrischen Kontaktelemente auf der Mittelachse und parallel zu dieser liegt. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, das Getriebe und die Schalteinrichtung innerhalb des Gehäuses unterschiedlich zu montieren, beispielsweise um 180° gedreht, ohne bauliche Veränderungen an dem Getriebe oder an der Schalteinrichtung vornehmen zu müssen .

Vorzugsweise ist das Gehäuse achsensymmetrisch, und die Mit- telachse bildet bevorzugt eine Symmetrieachse des Gehäuses. Die Verschiebeachse bzw. der Verschiebeweg der beiden elektrischen Kontaktelemente steht vorzugsweise senkrecht zu der Antriebsachse des Antriebs. Außerdem wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Hochspannungsanordnung ein Gehäuse mit einer ersten Gehäuseöffnung und einer zweiten Gehäuseöffnung aufweist, wobei sowohl die erste als auch die zweite Gehäuseöffnung geeignet sind, an ihnen wahlweise ein Sichtfenster oder einen Erdungskon- taktanschluss anzubringen. Bei dieser Ausführungsform können also das Sichtfenster und der Erdungskontaktanschluss vertauscht werden, so dass die Hochspannungsanordnung einfach umkonfiguriert werden kann.

Vorzugsweise liegen im Falle eines achsensymmetrischen Gehäuses die erste Gehäuseöffnung und die zweite Gehäuseöffnung bezüglich der Symmetrieachse einander gegenüber. Die erste Gehäuseöffnung und die zweite Gehäuseöffnung sind bevorzugt identisch, um ein einfaches Austauschen von Sichtfenster und Erdungskontaktanschluss zu ermöglichen, wenn das Getriebe um 180° gedreht innerhalb des Gehäuses montiert werden soll.

Der Erdungskontaktanschluss bildet beispielsweise den dritten Anschluss der Hochspannungsanordnung, der durch die Schalteinrichtung mit dem ersten Kontakt verbindbar ist.

Im Übrigen wird es als bevorzugt angesehen, wenn die beiden Gehäuseöffnungen und ein in eines der beiden Gehäuseöffnungen eingesetztes Sichtfenster derart dimensioniert und ausgerichtet sind, dass durch das Sichtfenster hindurch sowohl die Stellung eines ersten elektrischen Kontaktelements, das den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss miteinander verbinden kann, als auch die Stellung eines zweiten elektrischen Kontaktelements, das den ersten Anschluss und den dritten Anschluss miteinander verbinden kann, von außen erkennbar ist. Eines der beiden Kontaktelemente bildet beispielsweise ein Erdungskontaktelement und das andere der beiden Kontaktelemente beispielsweise ein Trennkontaktelement der Schalteinrichtung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfin- dungsgemäße Hochspannungsanordnung im Querschnitt, wobei die Hochspannungsanordnung zwei Gehäuseöffnungen zur Montage eines Erdungskontaktanschlusses und eines Sichtfensters aufweist,

Figur 2 die Hochspannungsanordnung gemäß Figur 1, wobei der Montageort des Sichtfensters und der des Erdungskontaktanschlusses in den beiden Gehäuseöffnungen des Gehäuses vertauscht sind,

Figur 3 in einer vereinfachten Darstellung den Aufbau des Getriebes der Hochspannungsanordnung gemäß Figur 1, wobei die Figur 3 eine Ansicht von der Seite zeigt,

Figur 4 eine andere Sicht auf das Getriebe der Hochspannungsanordnung gemäß Figur 3, ebenfalls in einer vereinfachten schematischen Darstellung,

Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfin- dungsgemäße Hochspannungsanordnung, wobei die Anordnung des Sichtfensters relativ zu dem Getriebe näher erläutert wird und wobei die erste Schaltstellung der Schalteinrichtung gezeigt ist, Figur 6 die Hochspannungsanordnung gemäß Figur 5 in der zweiten Schaltstellung der Schalteinrichtung,

Figur 7 die dritte Schaltstellung der Schalteinrichtung der Hochspannungsanordnung gemäß Figur 5,

Figur 8 in einer vereinfachten Darstellung den Aufbau des Getriebes der Hochspannungsanordnung gemäß Figur 5, wobei die dritte Schaltstellung der Schalteinrichtung gezeigt ist, und

Figur 9 eine kaskadierte Anordnung von Schalteinrichtungen, bei denen eine der Schalteinrichtungen direkt mit einem Antrieb und die übrigen Schalteinrichtungen mittelbar über Antriebskoppelelemente mit dem Antrieb in Verbindung stehen.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.

In der Figur 1 ist eine Hochspannungsanordnung 10 dargestellt, bei der eine Schalteinrichtung 20 mit einem ersten Anschluss 30, einem zweiten Anschluss 40 sowie einem dritten Anschluss 50 zusammenwirkt.

Die Schalteinrichtung 20 weist ein Getriebe 60 auf, das mit einer ersten Verbindungsstange 70 und einer zweiten Verbindungsstange 80 ausgestattet ist. Die erste Verbindungsstange 70 bildet ein erstes Schwenklager für eine erste Koppelstange 90 des Getriebes 60. Die zweite Verbindungsstange 80 bildet ein zweites Schwenklager für eine zweite Koppelstange 100. Durch die schwenkbare Lagerung der beiden Koppelstangen 90 und 100 können diese in einer vorgegebenen Schwenkebene, die der Blattebene in der Figur 1 entspricht, verschwenkt werden.

Den beiden Koppelstangen 90 und 100 ist jeweils ein Kontaktelement zugeordnet, nämlich der ersten Koppelstange 90 das erste Kontaktelement 110 und der zweiten Koppelstange 100 das zweite Kontaktelement 120. Die beiden Kontaktelemente 110 und 120 sind verschieblich gelagert und können bei einem Ver- schwenken der zugeordneten Koppelstange entlang ihrer Längsrichtung verschoben werden. So kann beispielsweise durch ein Verschwenken der ersten Koppelstange 90 das erste Kontaktelement 110 in Richtung des zweiten Anschlusses 40 verschoben werden, so dass der erste Anschluss 30 mit dem zweiten An- Schluss 40 verbunden wird. Im Falle einer solchen Schwenkbewegung der Koppelstange 90 wird die zweite Koppelstange 100 so verschwenkt, dass das zweite Kontaktelement 120 von dem dritten Anschluss 50 weggezogen und in das Gehäuse des Getriebes 60 hineingezogen wird.

In entsprechender Weise kann das zweite Kontaktelement 120 mit dem dritten Anschluss 50 verbunden werden, indem es mittels der zweiten Koppelstange 100 in Richtung des dritten Anschlusses 50 verschoben wird. Im Falle einer solchen Schiebe- bewegung wird die erste Koppelstange 90 das erste Koppelelement 110 vom zweiten Anschluss 40 wegziehen und in das Gehäuse des Getriebes 60 hineinziehen.

Die Bewegung der beiden Kontaktelemente 110 und 120 bzw. die Schwenkbewegung der beiden Koppelstangen 90 und 100 wird durch zwei Getriebeplatten 160 und 150 hervorgerufen, von denen in Figur 1 nur die obere Getriebeplatte 150 gezeigt ist. Die untere Getriebeplatte 160 wird bei der Darstellung gemäß Figur 1 von der oberen Getriebeplatte 150 abgedeckt. Die Anordnung der beiden Getriebeplatten 150 und 160 relativ zueinander ist in den Figuren 3 und 4 im Detail gezeigt. Die beiden Getriebeplatten 150 und 160 sind parallel zueinander angeordnet und weisen einen Abstand zueinander auf. Sie werden durch die beiden Verbindungsstangen 70 und 80 miteinander verbunden und durch diese beabstandet gehalten.

Um ein Verschwenken der beiden Koppelstangen 90 und 100 zu erreichen, steht die untere Getriebeplatte 160 mit einem Antrieb 200 mittelbar oder unmittelbar in Verbindung, dessen Antriebsachse 210 senkrecht zur Bildebene in der Figur 1 angeordnet ist. Wird der Antrieb 200 eingeschaltet, so wird die untere Getriebeplatte 160 um die Antriebsachse 210 gedreht, wodurch auch die in der Figur 1 dargestellte obere Getriebeplatte 150 gedreht wird, da die beiden Getriebeplatten 150 und 160 über die beiden Verbindungsstangen 70 und 80 bzw. die dadurch gebildeten Schwenklager miteinander verbunden sind. Durch ein Drehen der Getriebeplatten 150 und 160 um die An- triebsachse 210 lassen sich die schwenkbar gelagerten Koppelstangen 90 und 100 verschwenken, wodurch die Kontaktelemente 110 und 120 - wie bereits erläutert - verschoben werden.

Der Aufbau des Getriebes 60 soll nun anhand der Darstellungen in den Figuren 3 und 4 näher erläutert werden. Die beiden Figuren 3 und 4 zeigen schematische Darstellungen einer seitlichen Sicht auf das Getriebe 60. Dabei zeigt die Figur 3 die obere Getriebeplatte 150, die auch in der Figur 1 dargestellt ist, sowie zusätzlich die untere Getriebeplatte 160. Darüber hinaus erkennt man die Verbindungsstange 70, die die Getriebeplatte 150 mit der Getriebeplatte 160 verbindet. Die Verbindungsstange 70 bildet das Schwenklager für die erste Koppelstange 90, die in dem Raum zwischen den beiden Getriebeplatten 150 und 160 verschwenkt werden kann. Um zu ermöglichen, dass die erste Koppelstange 90 sowie analog auch die zweite Koppelstange 100 den Antriebsachsenbereich 220, in dem die Antriebsachse 210 des Antriebs 200 die Schwenkebene E der beiden Koppelstangen durchsetzt, hindurchschwenken kann, ist der Antrieb 200 so angeordnet, dass er ausschließlich mit der in der Figur 3 unteren Getriebeplatte 160 mittelbar oder unmittelbar in Verbindung steht. Mit anderen Worten erstreckt sich der Antrieb 200 also nicht in den Antriebsachsenbereich 220 hinein bzw. nicht in den Raumbereich zwischen den beiden Getriebeplatten 150 und 160. Der Raumbereich zwischen den beiden Getriebeplatten 150 und 160 ist somit antriebsfrei.

Die mechanische Kopplung zwischen den beiden Getriebeplatten 150 und 160 wird durch die beiden Verbindungsstangen 70 und 80 bereitgestellt, so dass bei einem Drehen der unteren Getriebeplatte 160 um die Antriebsachse 210 auch die obere Getriebeplatte 150 entsprechend mitgedreht wird. Durch ein sol- ches Verdrehen werden die beiden Verbindungsstangen 70 und 80 um die Antriebsachse 210 herumgeschwenkt, so dass es zu einer Schwenkbewegung auch der zugeordneten Koppelstangen 90 und 100 kommt.

In der Figur 4 ist eine andere Sicht auf das Getriebe 60 gezeigt. Bei dieser Darstellung sind sowohl die erste Verbindungsstange 70 als auch die zweite Verbindungsstange 80 sowie die damit verbundenen Koppelstangen 90 und 100 dargestellt. Es lässt sich erkennen, dass bei der Darstellung gemäß Figur 4 die erste Koppelstange 90 in den Antriebsachsenbereich 220 hineingeschwenkt ist und somit die Antriebsachse 210 kreuzt. Die zweite Koppelstange 100 ist aus dem Antriebsachsenbereich 220 herausgeschwenkt. Der Abstand zwischen den beiden Getriebeplatten 150 und 160, die parallel, zumindest annähernd parallel, angeordnet sind, ist in der Figur 3 mit dem Bezugszeichen A gekennzeichnet.

In der Figur 1 lässt sich darüber hinaus erkennen, dass die Hochspannungsanordnung 100 ein Gehäuse 300 mit einer Mittelachse 310 aufweist. Die Mittelachse 310 verläuft durch die Gehäusemitte und bildet vorzugsweise eine Symmetrieachse des Gehäuses 300. Mit anderen Worten ist das Gehäuse 300 also vorzugsweise achsensymmetrisch um die Symmetrieachse 310.

Das Gehäuse 300 ist mit zwei Gehäuseöffnungen 320 und 330 ausgestattet, die bevorzugt identisch ausgestaltet sind. An der Gehäuseöffnung 320 ist mittels eines Befestigungselemen- tes 340 der dritte Anschluss 50 der Hochspannungsanordnung 10 montiert. An der Gehäuseöffnung 330 ist ein Sichtfenster 350 angebracht, durch das man in das Gehäuse 300 hineinsehen kann, um den Schaltzustand der Schalteinrichtung 20 zu prüfen .

Dadurch, dass die beiden Gehäuseöffnungen 320 und 330 identisch ausgestaltet ist, ist es möglich, die Montage des dritten Anschlusses 50 und die Montage des Sichtfensters 350 zu vertauschen: Im Unterschied zu der Darstellung gemäß der Fi- gur 1 können also das Befestigungselement 340 sowie der dritte Anschluss 50 auch an der Gehäuseöffnung 330 und das Sichtfenster 350 an der Gehäuseöffnung 320 montiert werden.

Eine solche Montage des Befestigungselementes 340 und des Sichtfensters 350 ist in der Figur 2 dargestellt. Es lässt sich in der Figur 2 erkennen, dass nun der dritte Anschluss 50 mittels des Befestigungselementes 340 an der Gehäuseöffnung 330 montiert ist. Das Sichtfenster 350 befindet sich in der Gehäuseöffnung 320. Um das Zusammenwirken des dritten Anschlusses 50 mit der Schalteinrichtung 20 zu gewährleisten, ist diese um 180° verschwenkt montiert, indem das Gehäuse 60 um 180° geschwenkt auf den Antrieb 200 aufgesetzt worden ist. Ein solches Verschwenken des Getriebes 60 und der Schalteinrichtung 20 um 180° ist möglich, da nämlich der Antrieb 200 und die Antriebsachse 210 in der Gehäusemitte, also auf der Mittelachse 310, angeordnet sind. Wäre die Antriebsachse 210 außermittig angeordnet, so wäre ein Schwenken des Getriebes 60 in der beschriebenen Weise nicht möglich.

Darüber hinaus ist ersichtlich, dass die Anordnung des Kontaktelements 110 in dem Getriebe 60 derart gewählt ist, dass das Verschieben des ersten Kontaktelements 110 entlang der

Mittelachse 310 erfolgt. Der Verschiebeweg Δx liegt also mit anderen Worten auf der Mittelachse 310. Durch die entsprechende Anordnung des Verschiebewegs Δx bzw. die entsprechende Anordnung des ersten Kontaktelements 110 wird ebenfalls die bereits erläuterte Verschwenkbarkeit des Getriebes 60 bzw. die Verschwenkbarkeit der Schalteinrichtung 20 insgesamt um die Mittelachse 310 gewährleistet.

Darüber hinaus lässt sich der Figur 1 entnehmen, dass der Verschiebeweg Δx des ersten Kontaktelements 110 senkrecht zur der Antriebsachse 210 verläuft; entsprechendes gilt für den Verschiebeweg des zweiten Kontaktelements 120, der ebenfalls senkrecht zur Antriebsachse 210 ausgerichtet ist.

Die Größe der beiden Gehäuseöffnungen 320 und 330 ist vorzugsweise derart gewählt, dass durch das Sichtfenster 350 hindurch sowohl die Stellung des ersten Kontaktelements 110 als auch die Stellung des zweiten Kontaktelements 120 erkennbar ist, um von außen auf optischem Wege die Schaltstellung der Schalteinrichtung 20 überprüfen zu können. Eine bevorzugte Ausgestaltung und Anordnung der beiden Gehäuseöffnungen 320 und 330 wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren 5 bis 7 noch näher erläutert.

In der Figur 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Hochspannungsanordnung dargestellt. Man erkennt, dass auch bei diesem Ausführungsbeispiel das Gehäuse 300 eine Mittelachse aufweist und vorzugsweise achsensymmetrisch, zumindest im Wesentlichen achsensymmetrisch, ausgestaltet ist, so dass eine Montage des Sichtfensters 350 sowohl an der Gehäuseöffnung 330 als auch an der Gehäuseöffnung 320 möglich ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist das Sichtfenster 350 an der Gehäuseöffnung 330 und der dritte Anschluss 50 an der Gehäuseöffnung 320 montiert.

Die Figur 5 zeigt eine erste Schaltstellung der Schalteinrichtung 20 der Hochspannungsanordnung 10. Bei dieser ersten Schaltstellung verbindet die Schalteinrichtung 20 den ersten Anschluss 30 mit dem zweiten Anschluss 40, indem die Schalteinrichtung 20 das Kontaktelement 110 in Richtung des zweiten Anschlusses 40 verschiebt. Die entsprechende Verschiebung wird von der ersten Koppelstange 90 hervorgerufen, die von der Verbindungsstange 70 in Richtung des zweiten Anschlusses 40 geschoben wird.

Durch die entsprechende Drehbewegung der beiden Getriebeplatten 150 und 160 wird auch die Verbindungsstange 80 geschwenkt, wodurch eine Schwenkbewegung der zweiten Koppel- Stange 100 bewirkt wird. So lässt sich in der Figur 5 erkennen, dass die zweite Koppelstange 100 in den Antriebsachsenschwenkbereich 220 des Getriebes 60 geschwenkt wird und dabei die Antriebsachse 210 des Antriebs 200 kreuzt. Ein solches Verschwenken der zweiten Koppelstange 100 ist möglich, da der Raum zwischen den beiden Getriebeplatten 150 und 160 frei ist und sich der Antrieb 200 nicht in diesen Bereich hineinerstreckt .

Durch die in der Figur 5 dargestellte Schwenkbewegung der zweiten Koppelstange 100 wird das zweite Kontaktelement 120 von dem dritten Anschluss 50 weggezogen und in das Gehäuse des Getriebes 60 hineingezogen. Das zweite Kontaktelement 120 hat somit keinen elektrischen Kontakt mit dem dritten An- Schluss 50. Durch die beschriebene Kinematik, die durch die

Anordnung der beiden Verbindungsstangen 70 und 80 auf den Getriebeplatten 150 und 160 hervorgerufen wird, ist die Schiebebewegung bzw. der Verschiebeweg der beiden Kontaktelemente 110 und 120 ungleich. Mit anderen Worten wird - ausgehend von der dritten (neutralen) Schaltstellung, wie sie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist - bei einem Einstellen der ersten Schaltstellung, wie sie in der Figur 5 gezeigt ist, der Verschiebeweg Δx des ersten Kontaktelements 110 deutlich größer sein als der Verschiebeweg Δl des zweiten Kontaktelements 120, das in das Gehäuse des Getriebes 60 hineingezogen wird.

Der verkürzte Verschiebeweg des zweiten Kontaktelements 120 reduziert den Kraftaufwand und damit die Verstellenergie, die für ein Umstellen der Schalteinrichtung 20 erforderlich ist. Mit anderen Worten stellt die Kinematik des Getriebes 60 sicher, dass - ausgehend von der dritten Schaltstellung - das wegzubewegende bzw. zu trennende Kontaktelement nur so weit bewegt werden muss, wie dies zu einem Trennen der elektrischen Verbindung erforderlich ist. Das Kontaktelement, das eine elektrische Verbindung herstellen soll, wird im Unterschied dazu jedoch voll ausgelenkt bzw. mehr verschoben.

Die Figur 6 zeigt die zweite Schaltstellung der Schalteinrichtung 20 gemäß Figur 5. Man erkennt, dass in dieser zwei- ten Schaltstellung der erste Anschluss 30 mit dem dritten An- schluss 50 verbunden ist. Aufgrund der elektrischen Verbindung des dritten Anschlusses 50 mit dem Gehäuse 300 der Hochspannungsanordnung 10 bildet der dritte Anschluss 50 einen Erdungsanschluss, wodurch in der zweiten Schaltstellung gemäß Figur 6 der erste Anschluss 30 geerdet wird. Der zweite Anschluss 40 bleibt in der zweiten Schaltstellung unverbunden und beispielsweise potentialfrei.

In der Figur 6 lässt sich ebenfalls die Arbeitsweise des Getriebes 60 und die Schwenkbewegung der beiden Koppelstangen 90 und 100 gut erkennen. So sieht man, dass bei der zweiten Schaltstellung die erste Koppelstange 90 den Antriebsachsenbereich durchschwenkt bzw. durch diesen hindurchtaucht und somit die Antriebsachse 210 des Antriebs 200 kreuzt.

Durch die vom Getriebe 60 bereitgestellte Kinematik wird auch hier erreicht, dass der Verstellweg des einzuschaltenden Kontaktelements, hier des zweiten Kontaktelements 120, größer ist als der Verstellweg des zu trennenden Kontaktelements, hier des ersten Kontaktelemente 110. So wird durch den Bewegungsablauf innerhalb des Getriebes 60 der Verstellweg des zu trennenden Kontakts reduziert, sobald er in den Bereich des Gehäuses des Getriebes 60 eintaucht.

Auch in der Figur 6 lässt sich - angedeutet durch Pfeile Pl und P2 - gut erkennen, dass die Größe der beiden Gehäuseöffnungen 320 und 330 sowie auch deren Anordnung derart gewählt sind, dass man durch das Sichtfenster 350 hindurch sowohl die Stellung des ersten Kontaktelements 110 als auch die Stellung des zweiten Kontaktelements 120 erkennen kann.

In der Figur 7 ist die dritte Schaltstellung der Schalteinrichtung 20 der Hochspannungsanordnung 10 gemäß Figur 5 dar- gestellt. Bei dieser dritten Schaltstellung sind die drei Anschlüsse 30, 40 und 50 unverbunden. Die sich bei einer solchen Schaltstellung ergebende Position bzw. Auslenkung der beiden Koppelstangen 90 und 100 ist in einer Seitenansicht noch mal schematisch in der Figur 8 dargestellt.

Um ein Erkennen der Schaltstellung der Schalteinrichtung 20 zu vereinfachen, kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass das Gehäuse des Getriebes 60 Öffnungen aufweist, durch die man in das Getriebe hineinschauen kann, um die Stellung der

Kontaktelemente zu bestimmen. Auf diese Möglichkeit weisen in den Figuren 5-7 die Pfeile Pl und P2 hin.

Anhand der Figuren 1 bis 8 wurde die Funktionsweise der Hoch- Spannungsanordnung 10 für einen einzigen elektrischen Pol erläutert. Nachfolgend soll nun noch beispielhaft erklärt werden, dass auch eine mehrpolige Hochspannungsanordnung möglich ist, indem beispielsweise die Antriebseinrichtungen kaska- diert werden.

In der Figur 9 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Hochspannungsanordnung gezeigt, bei der für die drei Pole einer dreipoligen Energieübertragungseinrichtung drei Schalteinrichtungen 20, 20' und 20'' vorgesehen sind. Jede der Schalteinrich- tungen 20, 20' und 20'' weist jeweils ein Getriebe 60, 60' und 60'' auf, wobei jedes Getriebe jeweils mit zwei Getriebeplatten 150, 160, 150', 160', 150'' und 160'' ausgestattet ist. Wie sich in der Figur 9 erkennen lässt, ist lediglich die in der Figur 9 untere Schalteinrichtung 20 unmittelbar mit dem Antrieb 200 der Hochspannungsanordnung 10 verbunden. Die übrigen Schalteinrichtungen 20' und 20'' stehen mit dem Antrieb 200 nur mittelbar in Verbindung, nämlich über Antriebskoppelelemente 400 und 400', die die Getriebe 60, 60' und 60'' untereinander verbinden. Die Funktionsweise der Hochspannungsanordnung gemäß Figur 9 kann beispielsweise wie folgt aussehen: Wird der Antrieb 200 in Betrieb genommen, so wird dadurch die Getriebeplatte 160 des unteren Getriebes 60 gedreht, was zwangsweise auch zu einem Verdrehen der oberen Getriebeplatte 150 des Getriebes 60 zur Folge hat. Da die obere Getriebeplatte 150 des Getriebes 60 mit der unteren Getriebeplatte 160' des Getriebes 60' verbunden ist, wird sich auch diese untere Getriebeplatte 160' mitdrehen, sobald der Antrieb 200 aktiv ist. Dies führt wiederum zu einem Mitschwenken der oberen Getriebeplatte 150' des Getriebes 60' sowie über das zweite Antriebskoppelelement 400' auch zu einem Verschwenken der beiden Getriebeplatten 150'' und 160'' des zweiten Getriebes 60''.

Zusammengefasst lässt sich feststellen, dass sich durch die kaskadierte Anordnung der Schalteinrichtungen 20, 20' und 20'' eine dreipolige Hochspannungsanordnung bereitstellen lässt, bei der der Antrieb 200 und die Antriebsachse 210 im Bereich der Mittelachse 310 bzw. der Symmetrieachse des Gehäuses 300 angeordnet werden können. Durch eine Anordnung der Antriebsachse 210 im Bereich der Mittelachse 310 lässt sich erreichen, dass sich - eine entsprechende Ausgestaltung des Getriebes 60 vorausgesetzt - das Getriebe 60 in unterschied- liehen Ausrichtungen innerhalb des Gehäuses 300 der Hochspannungsanordnung montieren lässt. Bezugszeichenliste

10 Hochspannungsanordnung

20 Schalteinrichtung 20' Schalteinrichtung

20'' Schalteinrichtung

30 Anschluss

40 Anschluss

50 Anschluss 60 Getriebe

60' Getriebe

60'' Getriebe

70 Verbindungsstange

80 Verbindungsstange 90 Koppelstange

100 Koppelstange

110 Kontaktelement

120 Kontaktelement

150 Getriebeplatte 150' Getriebeplatte

150' 'Getriebeplatte

160 Getriebeplatte

160' Getriebeplatte

160' 'Getriebeplatte 200 Antrieb

210 Antriebsachse

220 Antriebsachsenbereich

300 Gehäuse

310 Mittelachse / Symmetrieachse 320 Gehäuseöffnung

330 Gehäuseöffnung

340 Befestigungselement

350 Sichtfenster

400 Antriebskoppelelement 400' Antriebskoppelelement

E Schwenkebene

A Abstand

Δx Verschiebeweg

Δl Verschiebeweg

Pl Pfeil

P2 Pfeil

Claims

Patentansprüche

1. Hochspannungsanordnung (10) mit zumindest einer Schalteinrichtung (20) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schalteinrichtung (20) ein Getriebe (60) mit zwei Koppelstangen (90, 100) aufweist, die in einer vorgegebenen Schwenkebene verschwenkbar sind und jeweils beim Verschwenken ein zugeordnetes elektrisches Kontaktelement (HO, 120) verschieben, wodurch sich die Schaltstellung der Schalteinrichtung (20) verändern lässt, wobei die Schalteinrichtung in einer ersten Schaltstellung einen ersten Anschluss (30) mit einem zweiten Anschluss (40) und in einer zweiten Schaltstellung den ersten Anschluss (30) mit einem dritten Anschluss (50) verbindet und in einer dritten Schaltstellung die drei Anschlüsse (30, 40, 50) unverbunden lässt, dass eine Antriebsachse (210) eines Antriebs (200) der Hochspannungsanordnung (10) senkrecht zu der Schwenkebene der Koppelstangen (90, 100) angeordnet ist und dass die beiden Koppelstangen derart gelagert sind, dass zumindest eine von ihnen beim Verstellen der Schaltstellung der Schalteinrichtung (20) durch den Antriebsachsenbereich (220), in dem die Antriebsachse (210) des Antriebs (200) die Schwenkebene der beiden Koppelstangen (90, 100) durchsetzt, hindurchschwenken kann.

2. Hochspannungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - das Getriebe (60) eine erste und eine zweite Getriebeplatte (160, 150) aufweist, die durch eine erste und eine zweite, senkrecht zu den Getriebeplatten und parallel zur Antriebsachse angeordnete Verbindungsstange (70, 80) parallel und mit Abstand zueinander gehalten werden, wobei die erste Verbindungsstange (70) ein erstes Schwenklager für die erste Koppelstange ( 90) und die zweite Verbindungsstange (80) ein zweites Schwenklager für die zweite Koppelstange (100) bildet.

3. Hochspannungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Antrieb (200) mittelbar oder unmittelbar mit der ersten Getriebeplatte (160) in Verbindung steht und der Zwischenraum zwischen den beiden Getriebeplatten (150, 160) im Antriebsachsenbereich (220) für ein Durchschwenken der Koppelstangen (90, 100) frei bleibt.

4. Hochspannungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste und die zweite Verbindungsstange (70, 80) jeweils denselben Abstand von der Antriebsachse (210) aufweisen.

5. Hochspannungsanordnung nach einem der Ansprüche 2-4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Antrieb (200) mit der ersten Getriebeplatte (160) in Verbindung steht und diese um die Antriebsachse (210) drehen kann, wobei die zweite Getriebeplatte (150) durch die beiden Verbindungsstangen (70, 80) mit der ersten Getriebeplatte (160) mitgedreht wird.

6. Hochspannungsanordnung nach einem der Ansprüche 2-5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die zweite Getriebeplatte (150) mit einem koaxial zu der An- triebsachse (210) angeordneten Antriebskoppelelement (400) in Verbindung steht, so dass dieses bei Drehung der ersten und zweiten Getriebeplatte (160, 150) mitgedreht wird.

7. Hochspannungsanordnung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Antriebskoppelelement (400) mit seinem einen Ende mit der zweiten Getriebeplatte (150) und mit seinem anderen Ende mit einer ersten Getriebeplatte (160') einer zweiten Schaltein- richtung (20') der Hochspannungsanordnung (10) verbunden ist, wobei die zweite Schalteinrichtung (20') einem anderen elektrischen Pol der Hochspannungsanordnung zugeordnet ist.

8. Hochspannungsanordnung nach einem der vorangehenden An- Sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hochspannungsanordnung (10) zwei- oder mehrpolig ist und für jeden elektrischen Pol eine Schalteinrichtung (20, 20', 20'') aufweist, wobei eine der Schalteinrichtungen mit dem Antrieb (200) und die übrigen Schalteinrichtungen jeweils über vorgeordnete Schalteinrichtungen und vorgeordnete Antriebskoppelelemente mittelbar mit dem Antrieb verbunden sind.

9. Hochspannungsanordnung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die beiden Koppelstangen (90, 100) in derselben Ebene zwischen den beiden Getriebeplatten (150, 160) angeordnet sind.

10. Hochspannungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hochspannungsanordnung (10) ein Gehäuse (300) aufweist, - der Antrieb (200) in dem Gehäuse (300) auf einer durch die Gehäusemitte des Gehäuses verlaufende Mittelachse (310) angeordnet ist und die Antriebsachse (210) senkrecht auf der Mittelachse (310) steht und der Verschiebeweg (Δx, Δl) eines der elektrischen Kontaktelemente (110, 120) auf der Mittelachse (310) und parallel zu dieser liegt.

11. Hochspannungsanordnung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (300) achsensymmetrisch ist und die Mittelachse (310) eine Symmetrieachse des Gehäuses bildet.

12. Hochspannungsanordnung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Verschiebeweg (Δx, Δl) der beiden elektrischen Kontaktelemente (110, 120) senkrecht zu der Antriebsachse (210) des Antriebs (200) steht.

13. Hochspannungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hochspannungsanordnung (10) ein Gehäuse (300) mit einer ersten Gehäuseöffnung (320) und einer zweiten Gehäuseöffnung (330) aufweist, wobei sowohl die erste als auch die zweite Gehäuseöffnung geeignet sind, an ihnen wahlweise ein Sichtfenster (350) oder einen Erdungskontaktanschluss (50) anzubringen.

14. Hochspannungsanordnung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

- das Gehäuse (300) achsensymmetrisch ist und

- die erste Gehäuseöffnung (320) und die zweite Gehäuseöff- nung (330) bezüglich der Symmetrieachse einander gegenüberliegen .

15. Hochspannungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Erdungskontaktanschluss den dritten Anschluss (50) der Hochspannungsanordnung (10) bildet, der durch die Schalteinrichtung (20) mit dem ersten Kontakt (30) verbindbar ist.

16. Hochspannungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die beiden Gehäuseöffnungen (320, 330) und ein in eines der beiden Gehäuseöffnungen eingesetztes Sichtfenster (350) derart dimensioniert und ausgerichtet sind, dass durch das Sichtfenster hindurch sowohl die Stellung eines ersten elekt- rischen Kontaktelements (110), das den ersten Anschluss (30) und den zweiten Anschluss (40) miteinander verbinden kann, als auch die Stellung eines zweiten elektrischen Kontaktelements (120), das den ersten Anschluss (30) und den dritten Anschluss (50) miteinander verbinden kann, von außen erkenn- bar ist.