EP3375003A1 - Anordnung und verfahren zum führen einer schaltstange eines hochspannungs-leistungsschalters - Google Patents

Anordnung und verfahren zum führen einer schaltstange eines hochspannungs-leistungsschalters

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EP3375003A1
EP3375003A1 EP17702592.1A EP17702592A EP3375003A1 EP 3375003 A1 EP3375003 A1 EP 3375003A1 EP 17702592 A EP17702592 A EP 17702592A EP 3375003 A1 EP3375003 A1 EP 3375003A1
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EP
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shift rod
rod
arrangement
housing
circuit breaker
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EP17702592.1A
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Lukas BINNER
Ingolf Reiher
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to an arrangement for a high-voltage circuit breaker having at least one movable electrical contact piece of a breaker unit, wherein the at least one movable contact piece is arranged on a switching rod and a method for driving the at least one movable electrical contact piece, wherein the contact piece via the shift rod is moved.
  • High-voltage circuit breaker can be used to switch high voltages and currents, in particular in the range of up to some 10 '000 V and up to a few l' OOO A.
  • an interrupter unit comprising electrical contacts, for example, a rated current and / or an arcing contact, with two contact pieces, or only one contact, with two rated current contact pieces.
  • a first contact piece of the respective contact can be spatially fixed and a second contact piece of the same contact can be arranged movably in the circuit breaker. It may be arranged to be movable both contact pieces to elekt ⁇ step switching on and off.
  • High-voltage circuit breakers may contain a switching gas, eg SF 6 , or be constructed in the manner of a vacuum tube.
  • the interrupter unit is surrounded by a housing and the housing is gas-tight against the environment askschlos ⁇ sen or sealed.
  • the gas-tight housing is filled with switching gas, or evacuated to create a vacuum in the housing. Due to the action of the switching gas or vacuum, the burning NEN of an arc between the contact pieces when switching inhibited and / or deleted.
  • the one or more movable contact pieces are mechanically connected via a kinematic chain, for example to a transmission and / or a drive.
  • a drive can, for example in the form of a motor or a spring energy store to be formed and provide mechanical ⁇ specific energy upon switching of the movement of electrical contact pieces.
  • a shift rod as part of the kinematic chain can be used to transmit the kinetic energy into the housing, on the movable contact pieces.
  • the shift rod is connected to the movable contact pieces in the housing, directly and / or via eg lever elements, gear parts and / or other deflection devices.
  • An inventive arrangement for a high-voltage circuit breaker comprises at least one movable electrical ⁇ cal contact piece of a breaker unit, wherein the we ⁇ least one movable contact piece is arranged on a shift rod.
  • the shift rod is movably supported between the outer region and the inner region of the housing of the interrupter unit, with an exclusively linear guidance of the shift rod.
  • the bearing of the shift rod, with an exclusively linear guide prevents or prevents oscillations of the shift rod.
  • vacuum tubes eg with spring bellows is ensured by the suppression of oscillations of the shift rod a long-term tightness without damaging or destroying the bellows with time.
  • Rotary feedthroughs generally have a plurality of parts or elements and are difficult to seal gas-tight, especially at high pressure differences of several bar between outdoor and indoor.
  • the linear guide of the shift rod may comprise a Vermossich ⁇ tion.
  • This can be formed for example by a movable body, which is linearly movable in a groove arranged.
  • a linear or straight groove results in a linear movement of the body in the groove, and by the rigid connec ⁇ tion of the body with the shift rod rotation of the shift rod is prevented about its longitudinal axis.
  • two bodies which are opposite one another on the shift rod and are arranged on opposite sides of the shift rod, said bodies being movably arranged in two opposing grooves.
  • more than two body-groove pairs may be used and / or in a groove may be arranged a plurality of rigidly connected to the shift rod body in particular.
  • the movable body or bodies may have a cylindrical shape, in particular a helical shape.
  • the screws can be screwed into a threaded hole in the shift rod.
  • other elements such as bolts can be used as a body.
  • the bodies may also be formed of the material of the shift rod, in particular be formed in one piece from the shift rod, for example by forming the shift rod with bulges.
  • the shift rod may also be instead of round, for example, rectangular out ⁇ forms, and extend as in a rail in the groove. For this purpose, in the region of the groove, the shift rod may have a larger diameter than in other areas along its longitudinal axis.
  • the interrupter unit may be a vacuum interrupter unit in a vacuum tube, in particular with at least one rated current contact, each with two rated current contact pieces and at least one arcing contact, each with two arcing contact pieces. Alternatively, only rated current contact pieces can be used.
  • the base area of the selector rod is, unlike the rotary feedthrough, outside a gas space of the high-voltage circuit breaker.
  • a compressive force is produced, which is produced by the pressure difference between the vacuum interrupter unit and an atmospheric pressure, eg in the range of 1 bar, and not a pressure force, which is determined by the pressure difference between a vacuum interrupter unit and the gas or pressure chamber is defined, for example in the range of 3 to 6 bar.
  • a smaller sized and cheaper drive can be used.
  • the linear guide of the shift rod can be arranged in a support leg of the high-voltage circuit breaker and / or arranged in the region of a shift rod foot.
  • the construction described requires a small space and saves costs and material.
  • the sealing function can be integrated into the support leg and a linear guide in the support foot provides a better and long-term stable seal achieved, since a pendulum motion in the region of the seal in the support leg is avoided.
  • At least one slide bearing can be arranged in the area of the linear guide of the shift rod.
  • the plain bearing reduces friction losses and allows movement of the
  • the inner region of the housing of the interrupter unit can be sealed in a gastight manner with respect to the outer region via the switching rod and a sealing element arranged between the switching rod and the housing, in particular with a bellows as sealing element.
  • Spring bellows permit sealing at high pressure differentials for movable parts, long-lived are for linear guidance of the switch rod without free angle ⁇ conditions, are inexpensive and simple in construction.
  • the sealing element in particular the bellows may be arranged in the region of the shift rail foot, in particular egg ne concentrically disposed radial seal with the Wegstangenfuß gastight mechanically fixed and / or buildin ⁇ Untitled.
  • the Heidelbergstangenfuß the shift rod can be arranged concentrically in the support leg of the housing and / or the sliding bearing, in particular with only linearly movable
  • a sliding sleeve can spatially include the shift rod, the special ⁇ rigidly connected mechanically to a part with the shift rod in the region of the switching rod foot, especially designed for linear movement in the direction of the longitudinal axis of the formwork rod in a cylindrical recess of the Stützfu- ßes the high-voltage circuit breaker.
  • the sliding sleeve ver ⁇ reduces friction between the shift rod and the support leg and thus reduces the force required to move the switching ⁇ rod and switching the high-voltage circuit breaker.
  • the drive can thus be dimensioned smaller and less expensive.
  • a bellows for gas-tight sealing of the inner region of the housing of the interrupter unit against the outer ⁇ area may be arranged, in particular gas-tight attached to the cylindrical recess of the support leg on one side to the interrupter unit back and / or gas-tight attached to the Wegstangenfuß on the opposite side, insbesonde ⁇ re on the side of the cylindrical body.
  • An inverse construction is also possible, with a bellows in particular gas-tightly attached to the cylindrical recess of the support leg on one side facing away from the interrupter unit and / or gas-tight attached to the Wegstangenfuß on the side of the interrupter unit.
  • a coupling element may be provided on the shift rod, for coupling with the kinematic chain of the high-voltage circuit breaker and / or a transmission and / or a drive, in particular at one end of the shift rod in the region of the shift rod foot.
  • the coupling element mecha nically ⁇ are simple and cost of the mechanically coupled drive or more Ele ⁇ elements of the kinematic chain to the switching rod, for transmitting the motion to the shift rod.
  • An inventive method for driving at least ei ⁇ nes movable electrical contact piece of a Hochspan--voltage circuit breaker, in particular with a previously be ⁇ signed arrangement comprises, that the one be ⁇ wegliche contact piece is at least moved via a switching rod, and along the shift rod exclusively linear the longitudinal axis of the shift rod is moved.
  • a sealing element in particular a bellows seal the evacuated interior of the housing gas-tight.
  • the shift rod can be movably supported between the outer region and the inner region of the housing, in particular in the region of the support foot, with a linear guide of the shift rod, in particular via cylindrical bodies on the shift rod guided in guide grooves in the support leg, which rotation of the shift rod, in particular in the form of a Rotati ⁇ on prevent the longitudinal axis of the shift rod.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an arrangement 1 for a high-voltage circuit breaker with a rotary feedthrough through a housing 3 for driving a switching rod 2 according to the prior art
  • Figure 2 schematically a sectional view of an inventive arrangement 1 for a high-voltage circuit breaker with a movably mounted between the outer region 5 and the inner region 4 of the housing 3 shift rod 2 with exclusively linear guide, and
  • FIG. 3 schematically shows a detail of a top view of FIG
  • Figure 1 is a schematic sectional view of an arrangement 1 for a high-voltage circuit breaker according to the prior art, for driving a bewegli ⁇ Chen electrical contact piece via a shift rod 2, with a rotary feedthrough through the housing 3 of the high-voltage circuit breaker or an interrupter unit 15.
  • the rotary feedthrough comprises a rotary shaft 7 for transmitting a rotational movement from the outer region 5 into the inner region 4 of the housing 3 of the high-voltage circuit breaker and a rotary bearing ⁇ with sealing package 8 for gas-tight sealing of the inner region 4 relative to the outer region.
  • a drive for example a spring-type drive or an electrical motor ⁇ shear, provides kinetic energy for switching the high voltage circuit breaker ready.
  • the actuator is not shown in the figures of the A ⁇ sake of simplicity. Via a kinematic chain, the kinetic energy is transferred to one or more movable contact pieces in order to open or close the contactor or contacts of the interrupter unit.
  • the high-voltage circuit breaker is switched.
  • the one or more contacts with contact pieces is not shown in FIG. It can, for example, a rated current contact with a movable contact piece and a fixed contact piece as a breaker unit, or it can be two moving contacts as rated current contact of the high voltage circuit breaker includes.
  • the interrupter unit instead of just a rated current contact egg ⁇ nen nominal current contact and an arc contact include.
  • Each contact may, for example, respectively a movable and comprise a fes ⁇ tes contact piece, or in each case two movable contact pieces.
  • the one or more movable contacts are mechanically ⁇ di rectly, in particular for a linear force impact, or indi rectly ⁇ eg via a coupling transmission, in particular for a force deflection, with a shift rod 2 are connected.
  • Shift rod 2 and the contact pieces of the contacts of the sub ⁇ breaker unit 15 are arranged in a housing 3.
  • the Ge ⁇ housing is filled in the inner region 4 having a switching gas, eg SF 6 in particular under higher pressure than in the outer region. 5
  • a switching gas eg SF 6
  • the area of the vacuum breaker unit is evacuated.
  • the shift rod 2, as part of the kinematic chain is mechanically connected to a movable inner lever 9, which is mechanically connected via the rotary shaft 7 with a movable outer lever 6.
  • the outer lever 6 is connected for example via a rod and / or a transmission to the drive.
  • the pole and the transmission are analogous to the drive for the sake of simplicity ⁇ ber not shown in the figures.
  • the kinetic energy during switching is transmitted from the drive via the kinematic chain, in particular via the outer lever 6, the rotary shaft 7, the inner lever 9 and the shift rod 2, on the or the bewegli ⁇ chen contact pieces.
  • a movement is transmitted through the selector rod in direction 10, when it is switched off in the opposite direction.
  • the contact pieces of a contact are moved towards each other when switching on and the electrical contact is closed.
  • the housing 3 comprises a support leg 12, via which the Ge ⁇
  • housing 3 is fastened to a frame for erecting the high-voltage circuit breaker.
  • On the frame a plurality of housing 3 can be attached by interrupter units and the drive and / or elements of the kinematic chain.
  • the interrupter unit 15 is arranged, for example, in a substantially cylindrical insulator housing, which is fastened in the lower region to the support leg 12 or is held by it.
  • the Dreh malonce ⁇ tion is arranged with the rotary shaft 7 and the pivot bearing with seal package 8 and the inner lever 9 with the shift rod second connected in the region of the shift rod foot or at the lower end of the shift rod 2.
  • the shift rod 2 with the one or more contacts completely in the inner region 4 of the gas-tight housing 3 angeord ⁇ net and a pendulum motion 11 of the shift rod 2 has no effect on the gas-tightness of the interrupter unit or the housing 3 of the interrupter unit.
  • the sealing effect is determined by the seal package of the pivot bearing 8.
  • an arrangement according to the invention exclusively comprises a linear guide of the switching rod or prevents a pendulum ⁇ movement of the shift rod 2.
  • Figure 2 is an inventive arrangement 1 schematically shown in a sectional view, with a movably mounted between the outer region 5 and the inner region 4 of the housing 3 shift rod 2, which is guided exclusively linearly or executes exclusively a linear movement without pendulum motion.
  • a contact piece is fixed and a contact piece 14 movably arranged, alternatively, both contact pieces may be arranged to be movable.
  • nominal and arcing contact pieces may also be included, which is not shown in the figures for the sake of simplicity.
  • the movable contact piece 14 is attached to the shift rod 2, in particular at one end of the shift rod 2 in the housing 3.
  • the shift rod 2 is moved in a Einschaltbewe ⁇ tion in the direction 10, only parallel to the longitudinal axis of the shift rod 2.
  • the movable contact piece 14 is moved with the shift rod 2 in the opposite direction to the direction 10.
  • a coupling element 25 is arranged on the opposite side of the shift rod 2, opposite to the side with the movable contact piece 14, at the end of the shift rod 2 outside the housing 3.
  • the shift rod 2 is connected to other elements of the kinematic chain and the drive, which is not shown in the figures for simplicity. Via the coupling element 25, a movement, which is provided by the drive, is transmitted to the shift rod 2 in the direction 10 or in the opposite direction.
  • the housing 3 comprises in addition to an electrical insulator, in particular a substantially tubular insulator with, for example, ribs on the outside, a support leg 12, which is arranged at the lower end of the insulator and over which the example tubular insulator is placed vertically.
  • the insulator is for example made of a ceramic, a silicone or a composite material.
  • the support foot 12 is for example made of a metal, in particular cast iron or steel.
  • the insulator is, for example glued gas-tight or cast in the support leg 12.
  • a hollow tube or sleeve-shaped continuous recess 24 is formed in the support leg 12, in particular centrally symmetrical about the central axis 26 of the support foot 12.
  • Shift rod 2 is performed by the recess 24, from the outer region 5 in the inner region 4 of the housing 3.
  • the shift rod 2 is surrounded by a sliding sleeve 22 and enclosed gas-tight.
  • the sliding sleeve 22 is formed such ⁇ out that it moves in the recess 24 of the support leg 12 along the longitudinal axis 26 of the shift rod 2 and the congruent central axis 26 of the support leg 12 during movement of the shift rod. 2
  • the inner region 4 may be filled with a switching gas, for example SF 6 , or, for example, at the vacuum level, ie be evacuated.
  • a switching gas for example SF 6
  • an evacuated vacuum tube with the contact pieces of Unterbre ⁇ cheratti 15 is arranged.
  • the bellows 20 may, as shown in Fig. 2, at the Wegstangenfuß 18 of the switching ⁇ rod 2, ie at the lower end of the shift rod 2, in particular via a sealing flange 23 with the shift rod 2 gas-tightly connected.
  • the bellows 20 with the recess of the support foot 12th On the opposite side of a substantially cylindrical spring bellows 20, the bellows 20 with the recess of the support foot 12th
  • the shift rod 2 may be formed analogous to a piston in the region of the shift rod foot 18 and in the insbe ⁇ special cylindrical recess of the
  • Support base 12 move, with a radial seal 21 substitutedich- tet between recess 24 and Heidelbergstangenfuß 18.
  • Switch rod base 18 may be arranged body 17, e.g. screwed in the form of screws in the Wegstangenfuß 18 on opposite sides on a circumferential line of the Wegstangenfußes 18, wherein the screw heads from the
  • a linear guide of the shift rod 2 is given.
  • the movement of the rod 2 takes place scarf exclu ⁇ Lich in the direction 10 or in the opposite direction along the longitudinal axis 26 of the shift rod 2 without free angle ⁇ supply.
  • the rotation prevents rotation of the shift rod 2 during movement.
  • the seal in the form of a spring bellows 20 is loaded only in the longitudinal direction of the spring bellows 20, which ensures a good, long-term stable gas-tight seal of the inner region 4 against the outer region 5 of the housing 3.
  • FIG. 3 schematically shows a detail of a plan view from the underside of the arrangement 1 shown in FIG.
  • Anti-rotation comprising the body 17 in the grooves 16 arranged movably, prevents rotation of the shift rod 2 about its longitudinal axis 26.
  • the shift rod 2 executes when switching the high-voltage circuit breaker finally a linear movement perpendicular to the plane in Fig. 3, at Switching on the drawing level and switching off from the drawing level.
  • Pendelbewe conditions of the shift rod 2 with movement components in the direction parallel to the plane, are suppressed by the linear Füh ⁇ tion or storage of the shift rod 2 in the recess 24 of the support leg 12 or not possible.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) für einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit wenigstens einem beweglichen elektrischen Kontaktstück (14) einer Unterbrechereinheit (15), wobei das wenigstens eine bewegliche Kontaktstück (14) an einer Schaltstange (2) angeordnet ist und die Schaltstange (2) beweglich zwischen dem Außenbereich (5) und dem Innenbereich (4) des Gehäuses (3) der Unterbrechereinheit (15) gelagert ist, mit einer ausschließlich linearen Führung der Schaltstange. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Antreiben des wenigstens einen beweglichen elektrischen Kontaktstücks (14), wobei das Kontaktstück (14) über die Schaltstange (2) und die Schaltstange (2) ausschließlich linear entlang der Längsachse (26) der Schaltstange (2) bewegt wird.

Description

Beschreibung
Anordnung und Verfahren zum Führen einer Schaltstange eines Hochspannungs-LeistungsSchalters
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen Hochspan- nungs-Leistungsschalter mit wenigstens einem beweglichen elektrischen Kontaktstück einer Unterbrechereinheit, wobei das wenigstens eine bewegliche Kontaktstück an einer Schalt- Stange angeordnet ist sowie ein Verfahren zum Antreiben des wenigstens einen beweglichen elektrischen Kontaktstücks, wobei das Kontaktstück über die Schaltstange bewegt wird.
Hochspannungs-Leistungsschalters werden zum Schalten hoher Spannungen und Ströme verwendet, insbesondere im Bereich von bis zu einigen 10 '000 V und von bis zu einigen l'OOO A. Dazu umfasst eine Unterbrechereinheit elektrische Kontakte, z.B. einen Nennstrom- und/oder einen Lichtbogenkontakt, mit jeweils zwei Kontaktstücken, oder nur einen Kontakt, mit zwei Nennstromkontaktstücken . Ein erstes Kontaktstück des jeweiligen Kontakts kann räumlich fest und ein zweites Kontaktstück des gleichen Kontakts kann beweglich im Leistungsschalter angeordnet sein. Es können auch beide Kontaktstücke zum elekt¬ rischen Ein- und Ausschalten beweglich angeordnet sein. We- sentlich für den Schaltvorgang, d.h. das elektrische Trennen oder Verbinden des Kontakts, ist die relative Bewegung der zwei Kontaktstücke eines Kontakts aufeinander zu oder vonei¬ nander weg. Hochspannungs-Leistungsschalter können ein Schaltgas, z.B. SF6, enthalten oder nach Art einer Vakuumröhre aufgebaut sein. Die Unterbrechereinheit ist von einem Gehäuse umgeben und das Gehäuse ist gasdicht gegenüber der Umwelt abgeschlos¬ sen bzw. abgedichtet. Das gasdichte Gehäuse ist mit Schaltgas befüllt, oder evakuiert um ein Vakuum im Gehäuse zu erzeugen. Durch die Wirkung des Schaltgases oder Vakuums wird das Bren- nen eines Lichtbogens zwischen den Kontaktstücken beim Schalten gehemmt und/oder gelöscht.
Das oder die beweglichen Kontaktstücke sind über eine kinema- tische Kette z.B. mit einem Getriebe und/oder einem Antrieb mechanisch verbunden. Ein Antrieb kann z.B. in Form eines Motors oder eines Federspeichers ausgebildet sein, und mechani¬ sche Energie beim Schalten für die Bewegung von elektrischen Kontaktstücken bereitstellen. Eine Schaltstange als Teil der kinematischen Kette kann dabei zur Übertragung der Bewegungsenergie in das Gehäuse, auf die beweglichen Kontaktstücke verwendet werden. Die Schaltstange ist mit den beweglichen Kontaktstücken im Gehäuse verbunden, direkt und/oder über z.B. Hebelelemente, Getriebeteile und/oder andere Umlenkein- richtungen.
Die Abdichtung des Innenraums des Gehäuses im Bereich der Schaltstange, z.B. mittels Drehdurchführungen, sowie die Art der Kraftumlenkung, z.B. über Hebel- und Getriebeteile vom Antrieb auf die Schaltstange, führt in der Regel zu einer insbesondere leichten Pendelbewegung der Schaltstange. In Leistungsschaltern mit Vakuum-Unterbrechereinheit, d.h. nach Art einer Vakuumröhre, sind Pendelbewegungen zu vermeiden. Verwendete Federbalg-Abdichtungen sind nicht langzeitstabil bei Torsionsbelastung, d.h. können beschädigt oder zerstört werden durch Pendelbewegungen. Ein in einer Vakuumröhre enthaltene Federbalg erfordert eine möglichst exakte und lineare Führung durch die Schaltstange. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung bzw. Reduzierung der zuvor beschriebenen Probleme. Insbesondere ist es Aufgabe eine Anordnung für einen Hochspannungs- Leistungsschalter anzugeben, welche weniger Bauteile bzw. Elemente aufweist als übliche Anordnungen zum Antreiben be- weglicher Kontaktstücke der Unterbrechereinheit des Hochspan- nungs-Leistungsschalters , geringere Kosten verursacht, und eine höhere Zuverlässigkeit und Haltbarkeit aufweist. Insbe- sondere in Vakuum-Röhren ist es Aufgabe die Bewegungsenergie über eine Schaltstange vom Außenbereich in den Innenbereich der Vakuum-Röhre zu übertragen, bei Gewährleistung der lang- zeitstabilen Dichtheit der Vakuum-Röhre insbesondere abge- dichtet über einen Federbalg, ohne Beschädigung oder Zerstö¬ rung des Federbalgs mit der Zeit durch Pendelbewegungen der Schaltstange. Desweiteren ist es Aufgabe ein Verfahren zum Antreiben wenigstens eines beweglichen elektrischen Kontaktstücks eines Hochspannungs-Leistungsschalters anzugeben, wel- ches die zuvor beschrieben Probleme analog der Anordnung vermeidet .
Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anord¬ nung für einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit den Merk- malen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zum Antreiben wenigstens eines beweglichen elektrischen Kontaktstücks eines Hochspannungs-Leistungsschalters , insbesondere unter Verwendung der zuvor beschriebenen Anordnung, gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der er- findungsgemäßen Anordnung und/oder des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche unter¬ einander kombinierbar.
Eine erfindungsgemäße Anordnung für einen Hochspannungs- Leistungsschalter umfasst wenigstens ein bewegliches elektri¬ sches Kontaktstück einer Unterbrechereinheit, wobei das we¬ nigstens eine bewegliche Kontaktstück an einer Schaltstange angeordnet ist. Die Schaltstange ist beweglich zwischen dem Außenbereich und dem Innenbereich des Gehäuses der Unterbrechereinheit gelagert, mit einer ausschließlich linearen Führung der Schaltstange. Die Lagerung der Schaltstange, mit einer ausschließlich linearen Führung verhindert bzw. unterbindet Pendelbewegungen der Schaltstange. Insbesondere in Vakuum-Röhren, z.B. mit Feder- balg wird durch die Unterbindung von Pendelbewegungen der Schaltstange eine langzeitstabile Dichtheit ohne Beschädigung oder Zerstörung des Federbalgs mit der Zeit gewährleistet. Bewegungsenergie wird über die Schaltstange vom Außenbereich in den Innenbereich des Hochspannungs-Leistungsschalters übertragen, ohne dass Drehdurchführungen verwendet werden. Drehdurchführungen weisen in der Regel eine Vielzahl an Teilen bzw. Elementen auf und sind schwierig gasdicht abzudichten, insbesondere bei hohen Druckunterschieden von mehreren bar zwischen Außenbereich und Innenbereich. Durch Einsparung von Drehdurchführungen und durch die Verwendung einer linearen Führung insbesondere in Zusammenwirken mit einem Felgenbalg, wird eine hohe Dichtheit, bei verringerten Kosten und verringerter Teilezahl erreicht sowie eine hohe Langlebigkeit der Anordnung.
Die lineare Führung der Schaltstange kann eine Verdrehsich¬ erung umfassen. Diese kann z.B. durch einen beweglichen Körper gebildet sein, welcher linear beweglich in einer Nut an- geordnet ist. Eine linear bzw. gerade Nut ergibt eine lineare Bewegung des Körpers in der Nut, und durch die starre Verbin¬ dung des Körpers mit der Schaltstange wird eine Rotation der Schaltstange um ihre Längsachse verhindert. Es können auch zwei einander an der Schaltstange gegenüberliegende, auf ent- gegengesetzten Seiten der Schaltstange angeordnete Körper verwendet werden, welche in zwei einander gegenüberliegenden Nuten beweglich angeordnet sind. Alternativ können auch mehr als zwei Körper-Nut-Paare verwendet werden und/oder in einer Nute können mehrere mit der Schaltstange insbesondere starr verbundene Körper angeordnet sein.
Der oder die beweglichen Körper können eine zylindrische Form aufweisen, insbesondere eine Schraubenform. Die Schauben können in einem Gewindeloch in der Schaltstange eingeschraubt sein. Alternativ können z.B. statt Schrauben auch andere Element, wie z.B. Bolzen als Körper verwendet werden. Die Körper können auch aus dem Material der Schaltstange gebildet sein, insbesondere in einem Stück aus der Schaltstange gebildet sein, z.B. durch Formen der Schaltstange mit Ausbuchtungen. Die Schaltstange kann auch statt rund z.B. rechteckig ausge¬ bildet sein, und wie in einer Schiene in der Nut verlaufen. Dazu kann im Bereich der Nut die Schaltstange einen größeren Durchmesser aufweisen als in anderen Bereichen entlang ihrer Längsachse .
Die Unterbrechereinheit kann eine Vakuum-Unterbrechereinheit in einer Vakuumröhre sein, insbesondere mit wenigstens einem Nennstromkontakt mit jeweils zwei Nennstrom-Kontaktstücken und mit wenigstens einem Lichtbogenkontakt mit jeweils zwei Lichtbogenkontaktstücken. Alternativ können auch nur Nenn- stromkontaktstücke verwendet werden.
Die Grundfläche der Schaltstange befindet sich, im Gegensatz zur Drehdurchführung, außerhalb eines Gasraums des Hochspan- nungs-Leistungsschalters . Damit wirkt z.B. bei Vakuum- Unterbrechereinheiten nur eine Druckkraft, welche durch den Druckunterschied zwischen der Vakuum-Unterbrechereinheit und einem Atmosphärendruck entsteht, z.B. im Bereich von 1 bar, und nicht eine Druckkraft, welche durch den Druckunterschied zwischen einer Vakuum-Unterbrechereinheit und dem Gas- bzw. Druckraum definiert ist, z.B. im Bereich von 3 bis 6 bar. Da- durch verringert sich die Antriebsenergie erheblich, welche z.B. für einen Ausschaltvorgang notwendig ist. Ein kleiner dimensionierter und kostengünstigerer Antrieb kann verwendet werden . Die lineare Führung der Schaltstange kann in einem Stützfuß des Hochspannungs-Leistungsschalters angeordnet sein und/oder im Bereich eines Schaltstangenfußes angeordnet sein. Durch den beschriebenen Aufbau wird ein geringer Bauraum benötigt sowie Kosten und Material gespart. Die Dichtfunktion kann in den Stützfuß integriert werden und durch eine lineare Führung im Stützfuß wird eine bessere und langzeitstabile Dichtung erreicht, da eine Pendelbewegung im Bereich der Dichtung im Stützfuß vermieden wird.
Im Bereich der linearen Führung der Schaltstange kann wenigs- tens ein Gleitlager angeordnet sein. Das Gleitlager vermindert Reibungsverluste und ermöglicht eine Bewegung der
Schaltstange mit weniger Kraft als ohne Gleitlager.
Der Innenbereich des Gehäuses der Unterbrechereinheit kann über die Schaltstange und einem zwischen der Schaltstange und dem Gehäuse angeordneten Dichtelement gasdicht gegenüber dem Außenbereich abgedichtet sein, insbesondere mit einem Federbalg als Dichtelement. Federbalge ermöglichen ein Abdichten bei hohen Druckunterschieden für bewegliche Teile, sind Lang- lebig bei linearer Führung der Schaltstange ohne Pendelbewe¬ gungen, sind kostengünstig und einfach im Aufbau.
Das Dichtelement, insbesondere der Federbalg, kann im Bereich des Schaltstangenfußes angeordnet sein, insbesondere über ei- ne konzentrisch angeordnete Radialdichtung mit dem Schaltstangenfuß gasdicht mechanisch fest verbunden und/oder befes¬ tigt sein. Dies ergibt einen kompakten Aufbau mit den zuvor beschriebenen Vorteilen. Der Schaltstangenfuß der Schaltstange kann konzentrisch im Stützfuß des Gehäuses und/oder zum Gleitlager angeordnet sein, insbesondere mit ausschließlich linear bewegbarer
Schaltsange entlang der Längsachse der Schaltstange. Dies ergibt ebenfalls, insbesondere mit dem zuvor beschriebenen Aufbau einen kompakten Hochspannungs-Leistungsschalter mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.
Eine Gleithülse kann räumlich die Schaltstange umfassen, ins¬ besondere mit einem Teil mechanisch starr mit der Schaltstan- ge im Bereich des Schaltstangenfußes verbunden, insbesondere ausgebildet zur linearen Bewegung in Richtung Längsachse der Schalstange in einer zylinderförmigen Ausnehmung des Stützfu- ßes des Hochspannungs-Leistungsschalters . Die Gleithülse ver¬ ringert Reibung zwischen der Schaltstange und dem Stützfuß und reduziert somit den Kraftaufwand zum Bewegen der Schalt¬ stange und Schalten des Hochspannungs-Leistungsschalters . Der Antrieb kann somit kleiner dimensioniert und kostengünstiger ausgebildet sein.
Zwischen dem Schaltstangenfuß und der zylinderförmigen Ausnehmung des Stützfußes des Hochspannungs-Leistungsschalters kann ein Federbalg zur gasdichten Abdichtung des Innenbereichs des Gehäuses der Unterbrechereinheit gegen den Außen¬ bereich angeordnet sein, insbesondere gasdicht befestigt an der zylinderförmigen Ausnehmung des Stützfußes auf einer Seite zur Unterbrechereinheit hin und/oder gasdicht befestigt am Schaltstangenfuß auf der entgegengesetzten Seite, insbesonde¬ re auf der Seite des zylindrischen Körpers. Ein inverser Aufbau ist ebenfalls möglich, mit einem Federbalg insbesondere gasdicht befestigt an der zylinderförmigen Ausnehmung des Stützfußes auf einer Seite von der Unterbrechereinheit weg- weisend und/oder gasdicht befestigt am Schaltstangenfuß auf der Seite zur Unterbrechereinheit hin. Damit einhergehend än¬ dert sich die Seite am Federbalg mit auf den Federbalg ein¬ wirkenden Gasdruck, entsprechend des Innen- und Außenraums des Gehäuses. Bei einem zylinderförmigen Federbalg herrscht beim ersten Ausführungsbeispiel an der Außenseite des Feder¬ balgs Gasdruck entsprechend dem Gasdruck im Außenbereich des Gehäuses und an der Innenseite des Federbalgs herrscht ein Gasdruck entsprechend dem Gasdruck im Innenbereich des Gehäuses. Beim letzteren Ausführungsbeispiel herrscht am Federbalg an der Innenseite des Federbalgs Gasdruck entsprechend dem Gasdruck im Außenbereich des Gehäuses und an der Außenseite des Federbalgs herrscht ein Gasdruck entsprechend dem Gas¬ druck im Innenbereich des Gehäuses. Entsprechend mechanischen und konstruktiven Erfordernissen, ergeben sich die jeweiligen Vorteile der beiden Ausführungsbeispiele. Ein Koppelelement kann an der Schaltstange vorgesehen sein, zum Koppeln mit der kinematischen Kette des Hochspannungs- Leistungsschalters und/oder einem Getriebe und/oder einem Antrieb, insbesondere an einem Ende der Schaltstange im Bereich des Schaltstangenfußes. Über das Koppelelement sind mecha¬ nisch einfach und kostengünstig der Antrieb bzw. weitere Ele¬ mente der kinematischen Kette an die Schaltstange mechanisch gekoppelt, zum Übertragen der Bewegung auf die Schaltstange. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Antreiben wenigstens ei¬ nes beweglichen elektrischen Kontaktstücks eines Hochspan- nungs-Leistungsschalters , insbesondere mit einer zuvor be¬ schriebenen Anordnung, umfasst, dass das wenigstens eine be¬ wegliche Kontaktstück über eine Schaltstange bewegt wird, und die Schaltstange ausschließlich linear entlang der Längsachse der Schaltstange bewegt wird.
Zwischen der Schaltstange und dem Gehäuse des Hochspannungs- Leistungsschalters kann ein Dichtelement, insbesondere ein Federbalg den evakuierten Innenbereich des Gehäuses gasdicht abdichten .
Die Schaltstange kann beweglich zwischen dem Außenbereich und dem Innenbereich des Gehäuses insbesondere im Bereich des Stützfußes gelagert werden, mit einer linearen Führung der Schaltstange insbesondere über zylindrische Körper an der Schaltstange geführt in Führungsnuten im Stützfuß, welche ein Verdrehen der Schaltstange insbesondere in Form einer Rotati¬ on um die Längsachse der Schaltstange verhindern.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Antreiben wenigstens eines beweglichen elektrischen Kontaktstücks eines Hochspannungs-Leistungsschalters nach Anspruch 13 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der Anordnung für einen Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 und umgekehrt . Im Folgenden wird eine Anordnung mit einer Drehdurchführung nach dem Stand der Technik schematisch in Figur 1 und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ohne Drehdurchführung, mit einer linearen Durchführung schematisch in den Figuren 2 und 3 dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigen die
Figur 1 schematisch in Schnittdarstellung eine Anordnung 1 für einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer Drehdurchführung durch ein Gehäuse 3 zum Antreiben einer Schaltstange 2 nach dem Stand der Technik, und
Figur 2 schematisch in Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Anordnung 1 für einen Hochspannungs- Leistungsschalter mit einer beweglich zwischen dem Außenbereich 5 und dem Innenbereich 4 des Gehäuses 3 gelagerten Schaltstange 2 mit ausschließlich linearer Führung, und
Figur 3 schematisch einen Ausschnitt einer Aufsicht von der
Unterseite der in Figur 2 dargestellten Anordnung 1.
In Figur 1 ist schematisch in Schnittdarstellung eine Anordnung 1 für einen Hochspannungs-Leistungsschalter nach dem Stand der Technik dargestellt, zum Antreiben eines bewegli¬ chen elektrischen Kontaktstücks über eine Schaltstange 2, mit einer Drehdurchführung durch das Gehäuse 3 des Hochspannungs- Leistungsschalters bzw. einer Unterbrechereinheit 15. Die Drehdurchführung umfasst eine Drehwelle 7 zur Übertragung einer Drehbewegung vom Außenbereich 5 in den Innenbereich 4 des Gehäuses 3 des Hochspannungs-Leistungsschalters und ein Dreh¬ lager mit Dichtungspaket 8 zum gasdichten Abdichten des Innenbereichs 4 gegenüber dem Außenbereich 5. Ein Antrieb, z.B. ein Federspeicherantrieb oder ein elektri¬ scher Motor, stellt Bewegungsenergie zum Schalten des Hoch- spannungs-Leistungsschalters bereit. Der Antrieb ist der Ein¬ fachheit halber in den Figuren nicht dargestellt. Über eine kinematische Kette wird die Bewegungsenergie auf ein oder mehr bewegliche Kontaktstücke übertragen, um den oder die Kontakte der Unterbrechereinheit zu Öffnen oder zu Schließen. Dabei wird der Hochspannungs-Leistungsschalter geschaltet. Der Einfachheit halber ist in Figur 1 der oder die Kontakte mit Kontaktstücken nicht dargestellt. Es kann z.B. ein Nennstromkontakt mit einem beweglichen Kontaktstück und einem festen Kontaktstück als Unterbrechereinheit, oder es können zwei bewegliche Kontaktstücke als Nennstromkontakt des Hoch- spannungs-Leistungsschalters umfasst sein. Alternativ kann die Unterbrechereinheit, statt nur einen Nennstromkontakt ei¬ nen Nennstromkontakt und einen Lichtbogenkontakt umfassen. Jeder Kontakt kann z.B. jeweils ein bewegliches und ein fes¬ tes Kontaktstück umfassen, oder jeweils zwei bewegliche Kontaktstücke .
Das oder die beweglichen Kontaktstücke sind mechanisch di¬ rekt, insbesondere für eine lineare Kraftwirkung, oder indi¬ rekt z.B. über ein Koppelgetriebe, insbesondere für eine Kraftumlenkung, mit einer Schaltstange 2 verbunden. Die
Schaltstange 2 und die Kontaktstücke der Kontakte der Unter¬ brechereinheit 15 sind in einem Gehäuse 3 angeordnet. Das Ge¬ häuse ist im Innenbereich 4 mit einem Schaltgas, z.B. SF6 insbesondere unter höherem Druck als im Außenbereich 5 befüllt. Bei Verwendung einer Vakuum-Unterbrechereinheit in einer Vakuum-Röhre ist der Bereich der Vakuum-Unterbrechereinheit evakuiert.
Die Schaltstange 2, als Teil der kinematischen Kette ist mit einem beweglichen Innenhebel 9 mechanisch verbunden, der über die Drehwelle 7 mit einem beweglichen Außenhebel 6 mechanisch verbunden ist. Der Außenhebel 6 ist z.B. über eine Stange und/oder ein Getriebe mit dem Antrieb verbunden. Die Stange und das Getriebe sind analog dem Antrieb der Einfachheit hal¬ ber in den Figuren nicht dargestellt. Die Bewegungsenergie beim Schalten wird vom Antrieb über die kinematische Kette, insbesondere über den Außenhebel 6, die Drehwelle 7, den In- nenhebel 9 und die Schaltstange 2, auf das oder die bewegli¬ chen Kontaktstücke übertragen. Bei einem Einschalten wird eine Bewegung durch die Schaltstange in Richtung 10 übertragen, bei einem Ausschalten in entgegengesetzter Richtung. Dadurch werden beim Einschalten die Kontaktstücke eines Kontakts auf- einander zu bewegt und der elektrische Kontakt geschlossen.
Bei einem Ausschalten werden die Kontaktstücke eines Kontakts voneinander weg bewegt und der elektrische Kontakt wird ge¬ öffnet . Die von der Drehwelle 7 über den Innenhebel 9 auf die Schalt¬ stange 2 übertragene Bewegung, welche eine Drehbewegung in eine Längsbewegung umwandelt, erzeugt eine Pendelbewegung 11 der Schaltstange 2, mit einer Komponente in senkrechter Richtung zur Längsachse der Schaltstange 2. Je länger die Schalt- Stange 2 ist im Verhältnis zur Länge des Innenhebels 9, desto geringer ist die Komponente der Pendelbewegung 11 zur Schaltbewegung in Richtung 10 parallel zur Mittelachse der Unterbrechereinheit 15 bzw. des Gehäuses 3. Das Gehäuse 3 umfasst einen Stützfuß 12, über welchen das Ge¬ häuse 3 z.B. an einem Rahmen zum Aufstellen des Hochspan- nungs-Leistungsschalters befestigt ist. An dem Rahmen können mehrere Gehäuse 3 von Unterbrechereinheiten sowie der Antrieb und/oder Elemente der kinematischen Kette befestigt sein. Die Unterbrechereinheit 15 ist z.B. in einem im Wesentlichen zylinderförmigen Isolatorgehäuse angeordnet, welches im Unteren Bereich an dem Stützfüß 12 befestigt ist bzw. durch diesen gehalten wird. Ein Gehäuseunterteil 13, z.B. aus einem guss¬ eisernen Material, schließt das Gehäuse 3 im unteren Bereich gasdicht ab. In dem Gehäuseunterteil 13 ist die Drehdurchfüh¬ rung mit der Drehwelle 7 und dem Drehlager mit Dichtungspaket 8 angeordnet und über den Innenhebel 9 mit der Schaltstange 2 im Bereich des Schaltstangenfußes bzw. am unteren Ende der Schaltstange 2 verbunden.
Somit ist die Schaltstange 2 mit dem oder den Kontakten voll- ständig im Innenbereich 4 des gasdichten Gehäuses 3 angeord¬ net und eine Pendelbewegung 11 der Schaltstange 2 hat keinen Einfluss auf die Gasdichtheit der Unterbrechereinheit bzw. des Gehäuses 3 der Unterbrechereinheit. Die Dichtungswirkung wird durch das Dichtungspaket des Drehlagers 8 bestimmt. Ein Aufbau für hohe Druckunterschiede vom Innenbereich 4 zum Au¬ ßenbereich 5 kann teuer und aufwendig sein, oder ab einer bestimmten Druckdifferenz nicht möglich sein. Es sind durch die Drehdurchführung eine große Zahl von Teilen bzw. Elementen in der kinematischen Kette notwendig, z.B. Hebel 6, 9 und Wellen 7 mit Drehlager 8 und Dichtungspaket. Dies macht den Aufbau kompliziert, teuer und materialaufwendig sowie schwer. Die Schaltstange muss eine große Länge aufweisen, um den Einfluss der Pendelbewegung 11 auf das Schalten und die Kontaktstücke zu minimieren. Die Pendelbewegung 11 kann bei häufigem Schal- ten zu einer Beschädigung der Kontaktstücke führen, und nur Kontaktstücke mit speziellem Design können verwendet werden, insbesondere mit geringer Kontaktfläche im Verhältnis zur Kontaktstücklänge, oder abgerundete Kontaktstücke. Zur Vermeidung der zuvor beschriebenen Nachteile der Anordnung nach dem Stand der Technik, insbesondere nach Fig. 1, umfasst eine erfindungsgemäße Anordnung ausschließlich eine lineare Führung der Schaltstange bzw. verhindert eine Pendel¬ bewegung der Schaltstange 2. In Figur 2 ist eine erfindungs- gemäße Anordnung 1 schematisch in Schnittdarstellung dargestellt, mit einer beweglich zwischen dem Außenbereich 5 und dem Innenbereich 4 des Gehäuses 3 gelagerten Schaltstange 2, welche ausschließlich linear geführt ist bzw. ausschließlich eine Linearbewegung ohne Pendelbewegung ausführt.
In einem Gehäuse 3 ist eine Unterbrechereinheit 15, insbeson¬ dere eine Vakuum-Unterbrechereinheit angeordnet, welche zwei Kontaktstücke umfasst. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kontaktstück fest und ein Kontaktstück 14 beweglich angeordnet, alternativ können auch beide Kontaktstücke beweglich angeordnet sein. Es können neben den dargestellten Nennstromkontaktstücken auch Nenn- und Lichtbogenkontaktstücke umfasst sein, was der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt ist.
Das bewegliche Kontaktstück 14 ist an der Schaltstange 2, insbesondere an einem Ende der Schaltstange 2 im Gehäuse 3 befestigt. Die Schaltstange 2 wird bei einer Einschaltbewe¬ gung in Richtung 10, ausschließlich parallel zur Längsachse der Schaltstange 2 bewegt. Bei einer Ausschaltbewegung wird das bewegliche Kontaktstück 14 mit der Schaltstange 2 in die entgegengesetzte Richtung zur Richtung 10 bewegt.
Auf der entgegengesetzten Seite der Schaltstange 2, gegenüberliegend zur Seite mit dem beweglichen Kontaktstück 14, am Ende der Schaltstange 2 außerhalb des Gehäuses 3, ist ein Koppelelement 25 angeordnet. Über das Koppelelement 25 ist die Schaltstange 2 mit weiteren Elementen der kinematischen Kette und dem Antrieb verbunden, was der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt ist. Über das Koppelelement 25 wird in Richtung 10 oder in entgegengesetzter Richtung ei- ne Bewegung, welche vom Antrieb bereitgestellt wird, auf die Schaltstange 2 übertragen.
Das Gehäuse 3 umfasst neben einem elektrischen Isolator, insbesondere einem im Wesentlichen rohrförmigen Isolator mit z.B. Rippen auf der Außenseite, einen Stützfuß 12, welcher am unteren Ende des Isolators angeordnet ist und über welchen der z.B. rohrförmige Isolator senkrecht aufgestellt ist. Der Isolator ist z.B. aus einer Keramik, einem Silikon- oder einem Verbundmaterial. Der Stützfuß 12 ist z.B. aus einem Me- tall, insbesondere Gusseisen oder Stahl. Der Isolator ist z.B. in den Stützfuß 12 gasdicht eingeklebt oder eingegossen. Eine Hohlrohr- bzw. hülsenförmige durchgehende Ausnehmung 24 ist in dem Stützfuß 12, insbesondere zentralsymmetrisch um die Mittelachse 26 des Stützfußes 12, ausgebildet. Die
Schaltstange 2 ist durch die Ausnehmung 24 durchgeführt, vom Außenbereich 5 in den Innenbereich 4 des Gehäuses 3. Die Schaltstange 2 wird von einer Gleithülse 22 umfasst und gasdicht eingeschlossen. Die Gleithülse 22 ist derart ausge¬ bildet, dass sie in der Ausnehmung 24 des Stützfußes 12 sich entlang der Längsachse 26 der Schaltstange 2 bzw. der de- ckungsgleichen Mittelachse 26 des Stützfußes 12 bewegt bei Bewegung der Schaltstange 2.
Zwischen der Schaltstange 2, oder der Gleithülse 22, und der Ausnehmung 24 im Stützfuß 12 ist ein Dichtelement, insbeson- dere ein Federbalg 20 angeordnet bzw. angebracht. Der Feder¬ balg 22 in Verbindung mit der Schaltstange 2 dichtet die Aus¬ nehmung des Stützfußes 12 gasdicht ab und grenzt somit den Innenbereich 4 des Gehäuses 3 gegen den Außenbereich 5 ab. Der Innenbereich 4 kann mit einem Schaltgas, z.B. SF6 befüllt sein, oder z.B. auf Vakuumniveau, d.h. evakuiert sein. Es sind auch Aufbauten möglich, bei denen das Gehäuse 2 mit einem Isoliergas befüllt ist und/oder in dem Gehäuse 2 eine evakuierte Vakuum-Röhre mit den Kontaktstücken der Unterbre¬ chereinheit 15 angeordnet ist. Der Federbalg 20 kann, wie in Fig. 2 dargestellt ist, am Schaltstangenfuß 18 der Schalt¬ stange 2, d.h. am unteren Ende der Schaltstange 2, insbesondere über einen Dichtungsflansch 23 mit der Schaltstange 2 gasdicht fest verbunden sein. Auf der gegenüberliegenden Seite eines im Wesentlichen zylinderförmigen Federbalgs 20 kann der Federbalg 20 mit der Ausnehmung des Stützfußes 12
gasdicht fest verbunden sein, insbesondere am Ende der Aus¬ nehmung zu den Kontaktstücken hin.
Die Schaltstange 2 kann im Bereich des Schaltstangenfußes 18 analog einem Kolben ausgebildet sein und sich in der insbe¬ sondere im Wesentlichen zylinderförmigen Ausnehmung des
Stützfußes 12 bewegen, mit einer Radialdichtung 21 abgedich- tet zwischen Ausnehmung 24 und Schaltstangenfuß 18. Im
Schaltstangenfuß 18 können Körper 17 angeordnet sein, z.B. in Form von Schrauben in den Schaltstangenfuß 18 eingeschraubt auf gegenüberliegenden Seiten auf einer Umfangslinie des Schaltstangenfußes 18, wobei die Schraubenköpfe aus der
Schaltstange radial herausragen. Diese Körper 17 bewegen sich mit der Schaltstange 2 mit und können in insbesondere geraden Nuten 16 bzw. Vertiefungen in der Ausnehmung 24 des Stützfußes 12 bzw. im Stützfuß 12 analog Straßenbahnrädern in Stra- ßenbahnschienen sich bewegen. Dadurch ist eine Verdrehsicherung der Schaltstange 2 gegeben, d.h. die Schaltstange kann durch die Führung sich nicht um ihre Achse 26 drehen.
Durch die zylinderförmige Gleithülse 22 und/oder der zylin- derförmigen Schaltstange 2, welche in einer zylinderförmigen Ausnehmung des Stützfußes 12 beweglich, insbesondere auf ei¬ ner Seite zu den Kontaktstücken hin gelagert ist, und/oder der linearen Führung, umfassend die Körper 17 in den linearen Nuten 16, insbesondere angeordnet auf der Seite von den Kon- taktstücken weg, ist eine lineare Führung der Schaltstange 2 gegeben. Die Bewegung der Schalstange 2 erfolgt ausschlie߬ lich in Richtung 10 oder in entgegengesetzter Richtung entlang der Längsachse 26 der Schaltstange 2, ohne Pendelbewe¬ gung. Die Verdrehsicherung verhindert ein Verdrehen der Schaltstange 2 bei der Bewegung. Dadurch wird die Abdichtung in Form eines Federbalgs 20 nur in Längsrichtung des Federbalgs 20 belastet, was eine gute, langzeitstabile gasdichte Abdichtung des Innenbereichs 4 gegen den Außenbereich 5 des Gehäuses 3 gewährleistet.
In Figur 3 ist schematisch ein Ausschnitt einer Aufsicht von der Unterseite der in Figur 2 dargestellten Anordnung 1 dargestellt. Das Koppelelement 25 am unteren Ende der Schalt¬ stange 2, zum Ankoppeln von Elementen der kinematischen Kette zum Antrieb hin, ist auf der Grundfläche der zylinderförmigen Schaltstange 2 bzw. des zylinderförmigen Schaltstangenfußes 18 angeordnet. Der im Wesentlichen zylinderförmigen Schalt- stangenfuß 18, ausgebildet analog einem Kolben m einem Ver¬ brennungsmotor, ist in der zylinderförmigen Ausnehmung im Stützfuß 12 mechanisch schlüssig angeordnet, und eine
Verdrehsicherung, umfassend die Körper 17 in den Nuten 16 be weglich angeordnet, verhindert eine Rotationsbewegung der Schaltstange 2 um ihre Längsachse 26. Die Schaltstange 2 führt beim Schalten des Hochspannungs-Leistungsschalters aus schließlich eine lineare Bewegung senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 3 aus, beim Einschalten in die Zeichenebene hinein und beim Ausschalten aus der Zeichenebene heraus. Pendelbewe gungen der Schaltstange 2, mit Bewegungskomponenten in Richtung parallel zur Zeichenebene, sind durch die lineare Füh¬ rung bzw. Lagerung der Schaltstange 2 in der Ausnehmung 24 des Stützfußes 12 unterdrückt bzw. nicht möglich.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können unterei¬ nander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden.
Bezugs zeichenliste
1 Anordnung für einen Hochspannungs-Leistungsschalter
2 Schaltstange
3 Gehäuse
4 Innenbereich
5 Außenbereich
6 Außenhebel
7 Drehwelle
8 Drehlager mit Dichtungspaket
9 Innenhebel
10 Bewegungsrichtung entlang der Längsrichtung der Schaltstange
11 Pendelbewegung der Schaltstange
12 Stützfuß
13 Gehäuseunterteil mit Durchführung für Elemente
der kinematischen Kette
14 bewegliches Kontaktstück
15 Unterbrechereinheit
16 Nut
17 Körper
18 Schaltstangenfuß
19 Gleitlager
20 Federbalg
21 Radialdichtung
22 Gleithülse
23 Dichtungsflansch des Federbalg
24 zylinderförmige Ausnehmung
25 Koppelelement
26 Längsachse der Schaltstange

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung (1) für einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit wenigstens einem beweglichen elektrischen Kontaktstück (14) einer Unterbrechereinheit (15), wobei das wenigstens ei¬ ne bewegliche Kontaktstück (14) an einer Schaltstange (2) angeordnet ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Schaltstange (2) beweglich zwischen dem Außenbereich (5) und dem Innenbereich (4) des Gehäuses (3) der Unterbrechereinheit (15) gelagert ist, mit einer ausschließlich linearen Führung der Schaltstange (2) .
2. Anordnung (1) 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
die lineare Führung der Schaltstange (2) eine
Verdrehsicherung umfasst, insbesondere einen in einer Nut (16) beweglichen Körper (17) .
3. Anordnung (1) 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 bewegliche Körper (17) eine zylindrische Form aufweist, insbesondere eine Schraubenform.
4. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Unterbrechereinheit (15) eine Vakuum-Unterbrechereinheit in einer Vakuumröhre ist, insbesondere mit wenigstens einem Nennstromkontakt mit jeweils zwei Nennstrom-Kontaktstücken und mit wenigstens einem Lichtbogenkontakt mit jeweils zwei Lichtbogenkontaktstücken .
5. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die lineare Führung der Schaltstange (2) in einem Stützfuß (12) des Hochspannungs-Leistungsschalters angeordnet ist und/oder im Bereich eines Schaltstangenfußes (18) angeordnet ist .
6. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
im Bereich der linearen Führung der Schaltstange (2) wenigstens ein Gleitlager (19) angeordnet ist.
7. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Innenbereich (4) des Gehäuses (3) der Unterbrechereinheit (15) über die Schaltstange (2) und einem zwischen der Schalt¬ stange (2) und dem Gehäuse (3) angeordneten Dichtelement gasdicht gegenüber dem Außenbereich (5) abgedichtet ist, ins- besondere mit einem Federbalg (20) als Dichtelement.
8. Anordnung (1) nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Dichtelement, insbesondere der Federbalg (20), im Bereich des Schaltstangenfußes (18) angeordnet ist, insbesondere über eine konzentrisch angeordnete Radialdichtung (21) mit dem Schaltstangenfuß (18) gasdicht mechanisch fest verbunden und/oder befestigt ist.
9. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Schaltstangenfuß (18) der Schaltstange (2) konzentrisch im Stützfuß (12) des Gehäuses (3) und/oder konzentrisch zum Gleitlager (19) angeordnet ist, insbesondere mit ausschließ- lieh linear bewegbarer Schaltsange (2) entlang der Längsachse der Schaltstange (2).
10. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
eine Gleithülse (22) räumlich die Schaltstange (2) umfasst, welche insbesondere mit einem Teil mechanisch starr mit der Schaltstange (2) im Bereich des Schaltstangenfußes (18) ver- bunden ist, insbesondere ausgebildet zur linearen Bewegung in Richtung der Längsachse (26) der Schalstange (2) in einer zylinderförmigen Ausnehmung (24) des Stützfußes (12) des Hoch- spannungs-Leistungsschalters .
11. Anordnung (1) 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
zwischen dem Schaltstangenfuß (18) und der zylinderförmigen Ausnehmung (24) des Stützfußes (12) des Hochspannungs- Leistungsschalters ein Federbalg (20) zur gasdichten Abdich¬ tung des Innenbereichs (4) des Gehäuses (3) der Unterbrecher¬ einheit (15) gegen den Außenbereich (5) angeordnet ist, ins¬ besondere gasdicht befestigt an der zylinderförmigen Ausnehmung (24) des Stützfußes (12) auf einer Seite zur Unterbre- chereinheit (15) hin und/oder gasdicht befestigt am Schalt¬ stangenfuß (18) auf der entgegengesetzten Seite, insbesondere auf der Seite des Körpers (17) .
12. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
ein Koppelelement (25) an der Schaltstange (2) vorgesehen ist, zum Koppeln mit der kinematischen Kette des Hochspan- nungs-Leistungsschalters und/oder einem Getriebe und/oder ei¬ nem Antrieb, insbesondere an einem Ende der Schaltstange (2) im Bereich des Schaltstangenfußes (18) .
13. Verfahren zum Antreiben wenigstens eines beweglichen elektrischen Kontaktstücks (14) eines Hochspannungs- Leistungsschalters , insbesondere mit einer Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das wenigstens eine be¬ wegliche Kontaktstück (14) über eine Schaltstange (2) bewegt wird,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Schaltstange (2) ausschließlich linear entlang der Längs- achse (26) der Schaltstange (2) bewegt wird.
14. Verfahren 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 zwischen Schaltstange (2) und Gehäuse (3) des Hochspannungs- Leistungsschalters ein Dichtelement, insbesondere ein Feder¬ balg (20) den evakuierten Innenbereich (4) des Gehäuses (3) gasdicht abdichtet.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Schaltstange (2) beweglich zwischen dem Außenbereich (5) und dem Innenbereich (4) des Gehäuses (3) insbesondere im Be¬ reich des Stützfußes (12) gelagert wird, mit einer linearen Führung der Schaltstange (2) insbesondere über Körper (17) an der Schaltstange (2) geführt in Führungsnuten (16) im Stützfuß (12), welche ein Verdrehen der Schaltstange (2) insbesondere in Form einer Rotation um die Längsachse (26) der
Schaltstange (2) verhindern.
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