EP3559967B1 - Elektrisches schaltgerät - Google Patents

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EP3559967B1
EP3559967B1 EP18704432.6A EP18704432A EP3559967B1 EP 3559967 B1 EP3559967 B1 EP 3559967B1 EP 18704432 A EP18704432 A EP 18704432A EP 3559967 B1 EP3559967 B1 EP 3559967B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrically insulating
switching
switching device
electrical
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18704432.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3559967A1 (de
EP3559967C0 (de
Inventor
Thomas Chyla
Stefan Giere
Volker Lehmann
Jens Schimmelpfennig
Jörg Teichmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP3559967A1 publication Critical patent/EP3559967A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3559967B1 publication Critical patent/EP3559967B1/de
Publication of EP3559967C0 publication Critical patent/EP3559967C0/de
Active legal-status Critical Current
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/16—Impedances connected with contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/008—Pedestal mounted switch gear combinations

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device with a first switching point and with a first electrically insulating switching chamber, which are supported by an electrically insulating support structure, the support structure comprising a base made up of electrically conductive elements and an electrically insulating support column.
  • An electrical switching device is, for example, from the published application DE 10 2006 004 811 A1 known.
  • An electrical switching device is described there, which has a first switching point and a first electrically insulating switching chamber.
  • the first switching point and the first electrically insulating switching chamber are carried by an electrically insulating support structure.
  • the well-known electrical switching device is intended for use in electronic energy networks.
  • the electrical switching device In particular when used under high voltages, the electrical switching device must be of a suitable size in order to ensure adequate insulation distances in atmospheric air. With increasing voltage load on the electrical switching device, the electrical switching devices must be enlarged accordingly.
  • the space for installing electrical switchgear is limited, particularly in densely populated regions.
  • Various types of switching devices for outdoor installation can be found in the "Live Tank Circuit Breakers" brochure.
  • the Auslegeschrift DE 1197532 is an encapsulated switchgear housed in tubular containers filled with insulating gas at increased pressure.
  • the disclosure document DE 102006004811A1 describes an electrical switching device with potential control.
  • the document FR1024361 an electrical switching device can be removed, which has a disconnector with rotating contact blades.
  • XP009505229 (“ Live Tank Circuit Breakers 72.5-550kV - Reliability through Technical Excellence", 2014, pages 1-20 ), shows an electrical switching device according to the preamble of claim 1.
  • the object is achieved with an electrical switching device of the type mentioned at the outset in that a length ratio of an insulation distance of the first electrically insulating switching chamber to an insulation distance, which is produced by the electrically insulating support column of the electrically insulating supporting frame, is less than 0.45 and the insulation distance of the first electrically insulating switching chamber has a length of at least 2,500 mm.
  • An electrical switching device is used to interrupt or create a phase conductor run, via which, driven by an electrical voltage, possibly an electrical current can be switched.
  • the electrical switching device can be designed as a load switching device that interrupts or switches through the phase conductor line under a rated current load.
  • the electrical switching device (disconnecting switching device) is only designed for de-energized switching of a phase conductor run. In this case, only low currents, which are driven by discharge phenomena, for example, can be tolerated.
  • the electrical switching device power switching device
  • Electrical switching devices can have a mechanical switching point for establishing or interrupting a phase conductor run.
  • switching contact pieces can be movable relative to one another in order to make contact with one another or to break contact between the switching contact pieces.
  • a semiconducting switching point can be used, which changes its impedance due to an external circuit, for example.
  • An electrical switching device can be used in particular in electrical energy transmission networks that are used to transport or distribute electrical energy. Such electrical energy transmission networks can be operated with AC voltage or DC voltage, for example.
  • the use of an electrically insulating support structure makes it possible to position the switching chamber or the switching point so that it is electrically isolated from a potential, for example earth potential.
  • Sections of the support structure can be electrically conductive and sections can be electrically insulating. For example, an isolation gap or several isolation gaps can be arranged in the support structure.
  • the insulation section of the electrically insulating support framework can be produced by several electrically insulating sections connected to one another.
  • electrically conductive flange connections between the electrically insulating sections can also be used, for example, to connect the plurality of electrically insulating sections.
  • the proportions of the sections that are free of an electrically conductive covering are preferably summed up.
  • a voltage reduction for example from a high-voltage potential down to a ground potential, can thus be carried out along the summation of the electrically insulating sections.
  • the isolation gap is used for electrical isolation or separation of electrical potentials, on the one hand the first switching point or the first electrically insulating switching chamber and on the other hand a deviating potential, for example ground potential, being able to be separated.
  • Sections of the support frame can be columnar, optionally hollow, with one end of the support frame being fastened to a foundation and the other end being able to be freely supported.
  • the first switching point or the electrically insulating switching chamber can be arranged at the free end of the electrically insulating support structure.
  • the electrically insulating switching chamber can, for example, form a housing for the first switching point and surround the first switching point.
  • an isolation gap can run parallel to the switching point or bridge the switching point.
  • An essentially tubular section of the interrupter chamber can form the insulation gap.
  • fittings can limit/close off a tubular section.
  • the mass at the free end of the electrically insulating support structure can be reduced in particular when using a length ratio of the insulation gap of the first switching chamber to the insulation gap of the support structure in the range from 0.3 to 0.45.
  • upheaval forces on the shoring are reduced, as a result of which the shoring can be designed in a simplified form.
  • the electrically insulating switching chamber represents an electrically insulating chassis for the first switching point in order to position the same in an electrically isolated manner and to implement dielectric stabilization of the first switching point.
  • the isolation path of the switching chamber runs essentially parallel to the alignment of the switching point.
  • a further advantageous embodiment can provide for a second switching point on the electrically insulating support structure and a second electrically insulating switching chamber are arranged.
  • a second switching point and a second electrically insulating switching chamber can be arranged on the electrically insulating support structure.
  • the electrical switching device can, for example, have a multiple-break switching path, with the first switching point and the second switching point being part of the multiple-breaking switching path.
  • it is a double-break switching path.
  • the first and the second switching point can be electrically connected in series. This makes it possible to distribute an electrical voltage that is present across the contact gap to a number of switching points.
  • the first switching point and the second switching point as well as the second electrically isolating switching chamber and the first electrically isolating switching chamber can be essentially identical in construction.
  • the two switching chambers and the two switching points can be arranged in opposite directions, in particular aligned with one another.
  • a further advantageous embodiment can provide that a length ratio of an insulation gap of the first electrically insulating switching chamber plus an insulation gap of the second electrically insulating switching chamber to an insulation gap of the electrically insulating support structure is less than 0.6, in particular less than 0.45.
  • Both the first and the second switching chamber each provide an isolation gap at the first and second switching point.
  • the two switching points result in an insulation gap which is composed of the sum of the insulation gap on the first switching chamber and the insulation gap on the second switching chamber.
  • the sum of these isolation distances of the switching chambers can have a ratio of the lengths in a range of preferably 0.3 to 0.45 to the insulation distance of the supporting framework.
  • the insulation distance of the second electrically insulating switching chamber has a length of at least 2,500 mm.
  • the length of the electrical insulation gap of the first and/or the second switching chamber should be at least 2,500 mm.
  • this isolation gap of at least 2,500 mm can have both the first and the second interrupter chamber, so that the total minimum length of the isolation gap of the first and second interrupter chamber is 5,000 mm.
  • Such a dimensioning makes it possible to design an electrical switching device which can also be used in the high-voltage range, ie for example in ranges of 800 kV or 1,100 kV.
  • a further advantageous embodiment can provide that an electrically insulating switching chamber encompasses a receiving space which has a cross section, the ratio of the maximum extent of the cross section to the insulating distance of the electrically insulating switching chamber surrounding the receiving space being greater than or equal to 0.1.
  • the switching chamber can encompass a receiving space within which a switching point can be arranged.
  • the receiving space can have an electrically insulating effect and form an insulating path of an electrically insulating switching chamber.
  • the receiving space can be designed in the manner of a cylinder with an oval or circular cross section be.
  • the cross section of the receiving space is provided with a maximum extent. For a circular cross-section, this is the diameter. Due to the size ratio, the switching chamber ensures sufficient mechanical stability to safely position a switching point.
  • a further advantageous embodiment can provide that an electrically insulating switching chamber surrounds a receiving space with a substantially elliptical, in particular circular, cross section.
  • An elliptical, in particular circular, cross section has the advantage that edges and projections are avoided in the cross section. This results in walls for the switching chamber, which make a favorable course available in order to distribute forces within the switching chamber and to avoid isolated overloading of the switching chamber.
  • the maximum extent of the cross section corresponds to the diameter of the circle.
  • the maximum extent corresponds to the length of the major axis of the ellipse.
  • the maximum extent can be a distance of greater than or equal to 350 mm, in particular greater than 400 mm, up to a maximum of 500 to 600 mm.
  • An essentially tubular switching chamber has the advantage that an enclosure of a receiving space can be formed on the casing side.
  • the tubular shape is suitable, for example, to provide access to the receiving space on the switching chamber on one end or on both ends.
  • the end faces can, for example, be completed or closed with fittings.
  • the fittings can also serve to create an interior of the recording space to contact arranged switching point electrically and to integrate it into a phase conductor track to be switched.
  • the switching chamber can, for example, have a tubular structure made of an electrically insulating material. Ceramics, for example, or also plastics, for example resins, silicones or similar plastics, are suitable as electrically insulating materials.
  • the receiving space can preferably be provided with ribbing on the outer jacket side in order to increase a creepage distance (in particular between end-side fittings) on its outer surface.
  • a further advantageous embodiment can provide for the electrically insulating switching chambers to be connected to one another via a gear head which is seated on a free end of the electrically insulating supporting frame.
  • a gear head can be arranged at a free end of the supporting structure.
  • the gear head itself can be made of electrically conductive material.
  • the switching chambers can then be connected to the gear head, so that the switching chambers are supported on the supporting structure via the gear head.
  • the switching chambers can be attached to the gear head with one end face, particularly in the case of a tubular configuration, and carry away freely from the gear head with the other end face in each case.
  • the gear head in particular a housing of the gear head, can also be used, for example, to provide an electrical contacting element, via which a first and a second switching point are electrically connected to one another in series. This is advantageous in particular when an electrical switching device is designed with a multiple-break switching path.
  • the gear head can be used to transform a drive movement and, for example, to transmit a movement from a common drive device both to a first switching point and to a second switching point.
  • the gear head can be attached to an insulating section of the electrically insulating support structure.
  • the switching chambers can be arranged on the gear head on oppositely aligned sides of the same and carry away from the gear head in opposite directions to one another.
  • the switching chambers can in particular be aligned in alignment with one another, with the gear head being positioned between the switching chambers aligned in alignment. Accordingly, it is possible to design an outdoor electrical switching device in a T-shape.
  • a coaxial alignment of the longitudinal axes of the tubular switching chambers can be provided.
  • the electrically insulating switching chambers each accommodate a switching point.
  • a switching chamber accommodates a switching point.
  • a switching chamber can have a receiving space which is surrounded by the switching chamber and provides mechanical protection for the switching point.
  • the switching point can be inserted into the accommodation space, so that the switching point is accommodated in the switching chamber.
  • a separate switching chamber is set up for each switching point. This advantageously supports a modular design of an electrical switching device, in that, for example, switching chambers and switching points of identical construction are used several times on the electrical switching device.
  • a further advantageous embodiment can provide for a switching resistor to be connected electrically in parallel with at least one switching point.
  • overvoltages can occur in an electrical switching device that are higher than the rated voltage of the electrical switching device. This can be done, for example, by dynamic processes in an electrical energy transmission network such. B. pendulum movements or vibration processes may be caused.
  • a switching resistor makes it possible to limit amplitudes of such overvoltages and to prevent dielectric overloading of the switching points of the electrical switching device.
  • the electrically insulating support structure can be used to also position a switching resistor.
  • a switching resistor can preferably be arranged electrically in parallel with both the first and the second switching point.
  • the switching resistor can be positioned outside of a switching chamber but also within a switching chamber. For example, fittings arranged at the ends of tubular switching chambers can preferably be used for contacting a switching resistor on the one hand, and on the other hand these fittings can be provided for positioning the switching resistor, for example parallel to the switching chamber.
  • a further advantageous embodiment can provide that an electrically insulating switching chamber is a pressure vessel.
  • a switching chamber can provide a receiving space within which, for example, a switching point is arranged.
  • the switching chamber can encapsulate the receiving space in a fluid-tight manner, as a result of which the interior of the switching chamber can also be filled with a separate fluid.
  • This fluid is z. B. can be set under an overpressure or a negative pressure, so that compared to the environment of the switching chamber, a pressure difference occurs.
  • the switching chamber has to withstand this pressure difference, so that it is to be designed as a pressure vessel.
  • the switching chamber can advantageously be tubular, with a closure being made on the front side by means of fittings.
  • the fittings can accordingly be part of the pressure vessel and serve to enable the electrical switching device or a switching point to be integrated in a phase conductor run to be switched.
  • an electrically insulating fluid is enclosed under overpressure in an electrically insulating switching chamber.
  • An electrically insulating fluid in gaseous and/or liquid form can be enclosed in the switching chamber. Its electrical insulation strength can be additionally increased by applying excess pressure.
  • Substances containing fluorine such as sulfur hexafluoride, fluoroketones, fluoronitriles, peroxides, nitrogen, oxygen and other electronegative substances or mixtures with such substances are suitable as electrically insulating fluids, for example.
  • the figure shows a side view of an electrical switching device.
  • the figure shows a side view of an electrical switching device in an outdoor design.
  • the electrical switching device is designed as an outdoor-insulated circuit breaker in a so-called life tank design.
  • the electrical switching device has an electrically insulating support structure 1 .
  • the electrically insulating support structure has a base which is generally made up of electrically conductive elements.
  • the base can be a steel structure that introduces forces into a foundation.
  • a drive device 2 is attached to the base. By means of the drive device 2 is required, kinetic energy can be released in order to trigger a switching operation of the electrical switching device.
  • the drive device 2 preferably has the same electrical potential as the base. This electrical potential is preferably ground potential.
  • An electrically insulating support column 3 is placed on the base.
  • the electrically insulating support column 3 has a number of electrically insulating sections which are connected to one another. Each of the electrically insulating sections has an electrically insulating hollow body which is delimited at the end by fittings. The electrically insulating sections are connected to one another at a fixed angle via the fittings. Furthermore, on the one hand, a connection to the base is provided via the remaining fittings at the ends of the electrically insulating support column 3, so that the support column 3 projects away from the base of the electrically insulating support structure. On the other hand, a connection to a gear head 5 is provided. An insulating section 4 of the electrically insulating supporting structure 1 is produced by the electrically insulating supporting column 3 of the electrically insulating supporting structure 1 . In order to increase the creepage distance on the outer surface of the electrically insulating sections of the electrically insulating support column 3, the surface is provided with ribbing.
  • the gear head 5 is held by a fitting at the free end of the electrically insulating support column 3 .
  • the gear head 5 has a housing made of electrically conductive material and is connected at a fixed angle to the fitting of the electrically insulating support column 3 via a mating flange.
  • a kinematic chain is laid inside the hollow, electrically insulating support column 3, which extends into the gear head 5.
  • an axially displaceable drive rod can be arranged inside the electrically insulating support column 3, for example, which has an electrically insulating effect and thus maintains the insulating ability of the electrically insulating support column 3.
  • the drive rod can transmit a movement in an electrically isolated manner up to the gear head 5 .
  • a first electrically insulating switching chamber 6 and a second electrically insulating switching chamber 7 are arranged on opposite sides of the gear head 5 (shown in section in the figure).
  • the two switching chambers 6, 7 have a similar structure and are similar to the electrically insulating elements of the electrically insulating support column 3, each equipped with a tubular, electrically insulating base body.
  • the electrically insulating base bodies each surround a receiving space.
  • a first switching point 8 is arranged within the receiving space of the first electrically insulating switching chamber 6 .
  • a second switching point 9 is arranged within the receiving space of the second electrically insulating switching chamber 7 .
  • At the end of the tubular base body of the electrically insulating switching chambers 6, 7 fittings are arranged.
  • the fittings close the tubular base body of the electrically insulating switching chambers 6, 7. Flanging of the gear head 5 and the first or the second electrically insulating switching chambers 6, 7 is provided via the fittings on the end faces of the first electrically insulating switching chamber 6 or second electrically insulating switching chamber 7 facing the gear head.
  • the ends of the electrically insulating switching chambers 6, 7 facing away from the gear head 5 are closed with fittings which serve as connection points for the electrical switching device.
  • the two switching points 8, 9, which are connected to one another in series, extend between the connection points.
  • the gear head 5, which serves as an electrically conductive connecting element, serves to connect the first or second switching point 8, 9 in series.
  • the sides of the two switching points 8, 9 facing away from the gear head 5 are electrically contacted with the fittings of the free ends of the electrically insulating switching chambers 6, 7, so that an extension of the two switching points 8, 9 is electrically connected in series between the connection points of the electrical switching device is present.
  • a multiple-break switching gap is formed on the electrical switching device, with two switching points being formed by the first switching point 8 and the second switching point 9, respectively.
  • the kinematic chain is divided inside the gear head 5, via which a movement from the drive device 2 to the two switching points 8, 9 can be made.
  • About the kinematic chain is a relative movement of relatively movable switching contact pieces of the first and the second switching point 8, 9 allows.
  • a common drive device 2 can be used to operate the first or the second switching point 8, 9.
  • the kinematic chain ensures in a simple manner that the switching behavior of the first and the second switching point 8, 9 is coordinated in terms of time.
  • the two switching points 8, 9 can be operated synchronously.
  • a switching resistor 10a, 10b is arranged parallel to the insulation gap of the two electrically insulating switching chambers 6, 7 (shown in section in the figure).
  • the switching resistors 10a, 10b are each constructed in the same way, with electrically insulating housings each accommodating a resistance element in their interior and protecting the resistance element from external weathering. Electrical contact is made parallel to the first or second switching point 8, 9 via the fittings, which delimit the electrically insulating base bodies of the first or second electrically insulating switching chamber 6, 7.
  • switching resistors 10a, 10b In addition to an electrical contact and parallel switching of the switching resistors 10a, 10b on the fittings is also a mechanical holders Switching resistors 10a, 10b given over the fittings. If necessary, the switching resistors 10a, 10b can be designed to be switchable, so that the parallel connections to the switching points 8, 9 can be separated.
  • the electrically insulating switching chambers 6, 7 are designed as pressure vessels, i.e. the switching chambers 6, 7 hermetically enclose an electrically insulating fluid (gas and/or liquid) in their interior.
  • the electrically insulating fluid is subjected to pressure. Provision can be made for the switching chambers 6, 7, the gear head 5 and the electrically insulating support column 3 to be filled with fluid via the flange connection of the electrically insulating switching chambers 6, 7 to the gear head 5 and to the electrically insulating support column 3.
  • the electrically insulating switching chambers 6, 7 each have an insulating gap 11a, 11b.
  • the insulation distances 11a, 11b are formed by the electrically insulating base body.
  • the insulation distances 11a, 11b are delimited by the end fittings located on the electrically insulating switching chambers 6, 7.
  • the isolation gaps 11a, 11b run parallel to the first or second switching point 8, 9.
  • the isolation gap 4 of the electrically insulating support structure 1 is formed by the electrically insulating sections of the electrically insulating support column 3.
  • the insulation distance 4 of the supporting structure 1 has a greater length than the respective insulation distance 11a, 11b of the first electrically insulating switching chamber 6 or the second electrically insulating switching chamber 7.
  • the insulation distances are the distances which are necessary to separate different electrical potentials, eg earth potential and the potential to be switched.
  • the insulation distances 11a, 11b of the first switching chamber 6 or the second switching chamber 7 should be at least 2500mm.
  • the electrically insulating switching chambers 6, 7 each encompass a receiving space which has a substantially circular cross section. A maximum extension di of a circular cross section is its diameter. In this case, the maximum extent of the cross section is greater than 10% of the length of the insulating section 11a, 11b, which encompasses the respective receiving space.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einer ersten Schaltstelle und mit einer ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer, welche von einem elektrisch isolierenden Traggerüst getragen sind, wobei das Traggerüst einen aus elektrisch leitfähigen Elementen aufgebauten Sockel und eine elektrisch isolierende Tragsäule umfasst.
  • Ein elektrisches Schaltgerät ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2006 004 811 A1 bekannt. Dort ist ein elektrisches Schaltgerät beschrieben, welches eine erste Schaltstelle sowie eine erste elektrisch isolierende Schaltkammer aufweist. Die erste Schaltstelle sowie die erste elektrisch isolierende Schaltkammer sind von einem elektrisch isolierenden Traggerüst getragen. Das bekannte elektrische Schaltgerät ist zum Einsatz in Elektronenergienetzen vorgesehen. Insbesondere beim Einsatz unter hohen Spannungen ist das elektrische Schaltgerät mit einer entsprechenden Größe auszustatten, um in atmosphärischer Luft ausreichende Isolationsstrecken zu gewährleisten. Mit zunehmender Spannungsbelastung des elektrischen Schaltgerätes sind die elektrischen Schaltgeräte entsprechend zu vergrößern. Der Raum zum Aufstellen von elektrischen Schaltgeräten ist insbesondere dicht besiedelten Regionen begrenzt. Aus der Broschüre "Live Tank Circuit Breakers" sind verschiedene Bauformen von Schaltgeräten für Freiluftaufstellung entnehmbar. Der Auslegeschrift DE 1197532 ist eine gekapselte, in mit Isoliergas erhöhten Drucks gefüllten rohrförmigen Behältern untergebrachte Schaltanlage entnehmbar. Die Offenlegungsschrift DE 102006004811A1 beschreibt ein elektrisches Schaltgerät mit Potentialsteuerung. Dem Dokument FR 1024361 ist ein elektrisches Schaltgerät entnehmbar, welches über ein mit drehbeweglichen Kontaktmessern versehenen Trennschalter verfügt. XP009505229, ("Live Tank Circuit Breakers 72.5-550kV - Reliability through Technical Excellence", 2014, Seiten 1-20), zeigt ein elektrisches Schaltgerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Auslegung von elektrischen Schaltgeräten zu ermöglichen, um zuverlässige Schaltgeräte bei kompakten Abmessungen fertigen zu können.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem elektrischen Schaltgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein Längenverhältnis einer Isolationsstrecke der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer zu einer Isolationsstrecke, welche durch die elektrisch isolierende Tragsäule des elektrisch isolierenden Traggerüstes hergestellt ist, kleiner 0,45 ist und die Isolationsstrecke der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer eine Länge von mindestens 2.500 mm aufweist.
  • Ein elektrisches Schaltgerät dient einem Unterbrechen bzw. einem Herstellen eines Phasenleiterzuges, über welchen getrieben durch eine elektrische Spannung, ggf. ein elektrischer Strom geschaltet werden kann. Das elektrische Schaltgerät kann als Lastschaltgerät ausgelegt sein, das eine Unterbrechung bzw. ein Durchschalten des Phasenleiterzuges unter Belastung eines Nennstromes vornimmt. Es kann jedoch auch vorgesehen, dass das elektrische Schaltgerät (Trennschaltgerät) lediglich zum stromlosen Schalten eines Phasenleiterzuges ausgelegt ist. In diesem Falle sind lediglich geringe Ströme, welche beispielsweise durch Entladungserscheinungen getrieben sind, tolerierbar. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das elektrische Schaltgerät (Leistungsschaltgerät) ein Vielfaches eines Bemessungsstromes zu- und abschalten kann. Beispielsweise kann ein derartiges Leistungsschaltgerät einen Kurzschluss beherrschen.
  • Elektrische Schaltgeräte können zum Herstellen bzw. Unterbrechen eines Phasenleiterzuges eine mechanische Schaltstelle aufweisen. Beispielsweise können dazu Schaltkontaktstücke relativ zueinander bewegbar sein, um miteinander in Kontakt zu treten oder einen Kontakt zwischen den Schaltkontaktstücken aufzulösen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass beispielsweise eine halbleitende Schaltstelle Verwendung finden, die beispielsweise aufgrund einer äußeren Beschaltung ihre Impedanz ändert.
  • Ein elektrisches Schaltgerät kann insbesondere in Elektroenergieübertragungsnetzen eingesetzt werden, die einem Transport bzw. einer Verteilung von elektrischer Energie dienen. Derartige Elektroenergieübertragungsnetze können beispielsweise mit Wechselspannung oder Gleichspannung betrieben werden. Durch die Verwendung eines elektrisch isolierenden Traggerüstes ist die Möglichkeit gegeben, die Schaltkammer bzw. die Schaltstelle elektrisch isoliert gegenüber einem Potential, beispielsweise Erdpotential, zu positionieren. Das Traggerüst kann abschnittsweise elektrisch leitfähig und abschnittsweise elektrisch isolierend ausgeführt sein. Beispielsweise kann im Traggerüst eine Isolationsstrecke oder mehrere Isolationsstrecken angeordnet sein. Die Isolationsstrecke des elektrisch isolierenden Traggerüstes kann durch mehrere miteinander verbundene elektrisch isolierende Abschnitte hergestellt werden. Dazu können beispielsweise zum Verbund der mehreren elektrisch isolierenden Abschnitte auch beispielsweise elektrisch leitende Flanschverbindungen zwischen den elektrisch isolierenden Abschnitten eingesetzt werden. Bevorzugt werden zur Ermittlung des Betrages der Isolationsstrecke die Anteile der Abschnitte summiert, welche frei von einer elektrisch leitenden Überdeckung (z. B. Armatur) sind. Längs der Summierung der elektrisch isolierenden Abschnitte kann so ein Spannungsabbau, beispielsweise von einem Hochspannungspotential bis zu einem Erdpotential vorgenommen werden. Die Isolationsstrecke dient der elektrischen Isolation bzw. Separierung von elektrischen Potentialen, wobei einerseits die erste Schaltstelle bzw. die erste elektrisch isolierende Schaltkammer sowie andererseits ein abweichendes Potential, beispielsweise Erdpotential getrennt werden können. Das Traggerüst kann abschnittsweise säulenförmig, gegebenenfalls hohl, ausgeführt sein, wobei das Traggerüst mit einem Ende an einem Fundament, befestigt ist und mit seinem anderen Ende frei fortragend ausgeführt sein kann. Vorteilhafterweise kann die erste Schaltstelle bzw. die elektrisch isolierende Schaltkammer am freien Ende des elektrisch isolierenden Traggerüstes angeordnet sein.
  • Die elektrisch isolierende Schaltkammer kann beispielsweise ein Gehäuse für die erste Schaltstelle ausbilden und die erste Schaltstelle umgeben. Eine Isolationsstrecke kann beispielsweise parallel zur Schaltstelle verlaufen bzw. die Schaltstelle überbrücken. Ein im Wesentlichen rohrförmiger Abschnitt der Schaltkammer kann die Isolationsstrecke bilden. Armaturen können beispielsweise einen rohrförmigen Abschnitt begrenzen/abschließen. Durch eine Verwendung eines Längenverhältnisses der Isolationsstrecke der ersten Schaltkammer zur Isolationsstrecke des Traggerüstes ist die Möglichkeit gegeben, ein elektrisches Schaltgerät zu bilden, welches über das elektrisch isolierende Traggerüst eine ausreichende Beabstandung einer Schaltstelle/Schaltkammer beispielsweise gegenüber Erdpotential sicherstellt, wobei die Ausladung einer elektrisch isolierenden Schaltkammer bzw. einer Schaltstelle gegenüber bekannten Strukturen reduziert ist. Insbesondere bei einer Nutzung eines Längenverhältnisses von der Isolationsstrecke der ersten Schaltkammer zur Isolationsstrecke des Traggerüstes im Bereich von 0,3 bis 0,45 kann so die Masse am freien Ende des elektrisch isolierenden Traggerüstes reduziert werden. Entsprechend sind Umbruchkräfte am Traggerüst reduziert, wodurch in der Folge das Traggerüst in vereinfachter Form ausbildbar ist.
  • Die elektrisch isolierende Schaltkammer stellt ein elektrisch isolierendes Chassis für die erste Schaltstelle dar, um dieselbe elektrisch isoliert zu positionieren und eine dielektrische Stabilisierung der ersten Schaltstelle zu realisieren. Die Isolationsstrecke der Schaltkammer verläuft dabei im Wesentlichen parallel zur Ausrichtung der Schaltstelle.
  • Eine weiter vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass an dem elektrisch isolierenden Traggerüst eine zweite Schaltstelle und eine zweite elektrisch isolierende Schaltkammer angeordnet sind.
  • An dem elektrisch isolierenden Traggerüst kann neben der ersten Schaltstelle und der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer eine zweite Schaltstelle und eine zweite elektrisch isolierende Schaltkammer angeordnet sein. Das elektrische Schaltgerät kann beispielsweise eine mehrfachunterbrechende Schaltstrecke aufweisen, wobei die erste Schaltstelle sowie die zweite Schaltstelle Teil der mehrfachunterbrechenden Schaltstrecke sind. Vorteilhaft handelt es sich um eine zweifach unterbrechende Schaltstrecke. Dazu können die erste sowie die zweite Schaltstelle elektrisch in Reihe verschaltet sein. Dadurch besteht die Möglichkeit, über der Schaltstrecke eine anstehende elektrische Spannung auf mehrere Schaltstellen zu verteilen. Die erste Schaltstelle sowie die zweite Schaltstelle ebenso wie die zweite elektrisch isolierende Schaltkammer und die erste elektrisch isolierende Schaltkammer können im Wesentlichen baugleich ausgeführt sein. Weiter können die beiden Schaltkammern sowie die beiden Schaltstellen gegensinnig, insbesondere zueinander fluchtend angeordnet sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Längenverhältnis einer Isolationsstrecke der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer zuzüglich einer Isolationsstrecke der zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammer zu einer Isolationsstrecke des elektrisch isolierenden Traggerüstes kleiner 0,6, insbesondere kleiner 0,45 ist.
  • Sowohl die erste als auch die zweite Schaltkammer stellen jeweils eine Isolationsstrecke an der ersten bzw. zweiten Schaltstelle zur Verfügung. Die beiden Schaltstellen ergeben insbesondere bei einem elektrischen Schaltgerät mit einer mehrfachunterbrechenden Schaltstrecke eine Isolationsstrecke, welche aus der Summe der Isolationsstrecke an der ersten Schaltkammer und der Isolationsstrecke an der zweiten Schaltkammer zusammengesetzt ist. Die Summe dieser Isolationsstrecken der Schaltkammern kann dabei zur Isolationsstrecke des Traggerüstes ein Verhältnis der Längen in einen Bereich von bevorzugt 0,3 bis 0,45 aufweisen. Durch eine Einbeziehung zweier Isolationsstrecken von Schaltkammern in dieses Verhältnis der Längen von Isolationsstrecken ist die Möglichkeit geschaffen, ein elektrisches Schaltgerät auszubilden, welches eine symmetrischere Einleitung von Kräften in das Traggestell ermöglicht. Einseitige Umbruchkräfte werden ausgeglichen und Schieflasten vermieden.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Isolationsstrecke der zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammer eine Länge von mindestens 2.500 mm aufweist.
  • Die Länge der elektrischen Isolationsstrecke der ersten und/oder der zweiten Schaltkammer sollte mindestens 2.500 mm betragen. Vorteilhaft kann diese Isolationsstrecke von mindestens 2.500 mm sowohl die erste als auch die zweite Schaltkammer aufweisen, so dass sich in Summe einer Mindestlänge der Isolationsstrecke von erster und zweiter Schaltkammer von 5.000 mm einstellt. Eine derartige Bemessung ermöglicht es, ein elektrisches Schaltgerät auszulegen, welches auch im Hochspannungsbereich, also beispielsweise in Bereichen von 800 kV oder 1.100 kV Einsatz finden kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine elektrisch isolierende Schaltkammer einen Aufnahmeraum umgreift, welcher einen Querschnitt aufweist, wobei ein Verhältnis der maximalen Erstreckung des Querschnittes zur Isolationsstrecke der den Aufnahmeraum umgreifenden elektrisch isolierenden Schaltkammer größer gleich 0,1 ist.
  • Die Schaltkammer kann einen Aufnahmeraum umgreifen, innerhalb welchem eine Schaltstelle angeordnet werden kann. Dazu kann der Aufnahmeraum elektrisch isolierend wirken und eine Isolationsstrecke einer elektrisch isolierenden Schaltkammer ausbilden. Beispielsweise kann der Aufnahmeraum nach Art eines Zylinders mit ovalem oder kreisförmigem Querschnitt ausgeführt sein. Dabei ist der Querschnitt des Aufnahmeraumes mit einer maximalen Erstreckung versehen. Bei einem kreisförmigen Querschnitt ist dies der Durchmesser. Aufgrund des Größenverhältnisses ist eine ausreichende mechanische Stabilität durch die Schaltkammer gewährleistet, um eine Schaltstelle sicher zu positionieren.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine elektrisch isolierende Schaltkammer einen Aufnahmeraum mit im Wesentlichen elliptischem, insbesondere kreisförmigem Querschnitt umgibt.
  • Ein elliptischer, insbesondere kreisförmiger Querschnitt weist den Vorteil auf, dass Kanten und Vorsprünge im Querschnitt vermieden sind. Dadurch ergeben sich Wandungen für die Schaltkammer, welche einen günstigen Verlauf zur Verfügung stellen, um Kräfte innerhalb der Schaltkammer zu verteilen und punktuelle Überlastungen der Schaltkammer zu vermeiden. Bei einem kreisförmigen Querschnitt entspricht die maximale Erstreckung des Querschnitts dem Durchmesser des Kreises. Bei einer Ellipse entspricht die maximale Erstreckung der Länge der Hauptachse der Ellipse. Bei einem elliptischen, insbesondere kreisförmigen Querschnitt kann die maximale Erstreckung eine Wegstrecke von größer gleich 350 mm, insbesondere größer 400 mm bis zu maximal 500 bis 600 mm betragen.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass eine elektrisch isolierende Schaltkammer im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist.
  • Eine im Wesentlichen rohrförmige Schaltkammer weist den Vorteil auf, dass mantelseitig ein Umschluss eines Aufnahmeraumes ausbildbar ist. Die Rohrform ist geeignet, um beispielsweise stirnseitig einen oder beiderseits stirnseitig jeweils einen Zugang zum Aufnahmeraum an der Schaltkammer zur Verfügung zu stellen. Die Stirnseiten können beispielsweise mit Armaturen abgeschlossen bzw. verschlossen werden. Die Armaturen können auch dazu dienen, eine im Innern des Aufnahmeraumes angeordnete Schaltstelle elektrisch zu kontaktieren und in einen zu schaltenden Phasenleiterzug einzubinden. Die Schaltkammer kann beispielsweise eine röhrenförmige Struktur aus einem elektrisch isolierenden Material aufweisen. Als elektrisch isolierende Materialien eignen sich beispielsweise Keramiken oder auch Kunststoffe, beispielsweise Harze, Silikone oder ähnliche Kunststoffe. Bevorzugt kann der Aufnahmeraum außenmantelseitig mit einer Verrippung versehen sein, um eine Kriechstrecke (insbesondere zwischen endseitigen Armaturen) an seiner Außenoberfläche zu vergrößern.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die elektrisch isolierenden Schaltkammern über einen Getriebekopf, welcher an einem freien Ende des elektrisch isolierenden Traggerüstes aufsitzt, miteinander verbunden sind.
  • An einem freien Ende des Traggerüstes kann ein Getriebekopf angeordnet sein. Der Getriebekopf seinerseits kann aus elektrisch leitfähigem Material gebildet sein. An dem Getriebekopf können sich dann die Schaltkammern anschließen, so dass die Schaltkammern über den Getriebekopf am Traggerüst abgestützt sind. Dabei können die Schaltkammern insbesondere bei einer rohrförmigen Ausgestaltung mit einer Stirnseite am Getriebekopf angeschlagen sein und mit ihrer jeweils anderen Stirnseite vom Getriebekopf frei fortragen. Der Getriebekopf, insbesondere ein Gehäuse des Getriebekopfes kann beispielsweise auch dazu genutzt werden, um ein elektrisches Kontaktierungselement zur Verfügung zu stellen, über welches eine erste sowie eine zweite Schaltstelle miteinander elektrisch in Reihe verschaltet werden. Insbesondere bei einer Ausbildung eines elektrischen Schaltgerätes mit mehrfachunterbrechender Schaltstrecke ist dies von Vorteil. Weiterhin kann der Getriebekopf dazu dienen, eine Antriebsbewegung umzuformen und beispielsweise von einer gemeinsamen Antriebseinrichtung eine Bewegung sowohl zu einer ersten Schaltstelle als auch zu einer zweiten Schaltstelle zu übertragen. Der Getriebekopf kann an eine Isolierstrecke des elektrisch isolierenden Traggerüstes angesetzt sein.
  • Vorteilhaft kann weiter vorgesehen sein, dass die elektrisch isolierenden Schaltkammern entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind.
  • Die Schaltkammern können am Getriebekopf an entgegengesetzt ausgerichteten Seiten desselben angeordnet sein und gegensinnig zueinander vom Getriebekopf fortragen. Dabei können die Schaltkammern insbesondere fluchtend zueinander ausgerichtet sein, wobei zwischen den fluchtend ausgerichteten Schaltkammern der Getriebekopf positioniert ist. Entsprechend ist es möglich, ein elektrisches Schaltgerät in Freiluftausführung in T-Form auszubilden. Insbesondere bei der Verwendung von im Wesentlichen rohrförmigen Schaltkammern kann eine koaxiale Ausrichtung der Längsachsen der rohrförmigen Schaltkammern vorgesehen sein.
  • Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass die elektrisch isolierenden Schaltkammern jeweils eine Schaltstelle aufnehmen.
  • Bei einer Verwendung einer Schaltkammer kann vorgesehen sein, dass eine Schaltkammer eine Schaltstelle aufnimmt. Dazu kann eine Schaltkammer einen Aufnahmeraum aufweisen, welcher von der Schaltkammer umgeben ist und einen mechanischen Schutz für die Schaltstelle zur Verfügung stellt. In den Aufnahmeraum kann die Schaltstelle eingesetzt sein, so dass die Schaltstelle in der Schaltkammer aufgenommen ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass für jede Schaltstelle eine separate Schaltkammer eingerichtet ist. Dadurch ist vorteilhaft ein modularer Aufbau einer elektrischen Schaltgerätes unterstützt, indem beispielsweise baugleiche Schaltkammern und baugleiche Schaltstellen mehrfach an dem elektrischen Schaltgerät verwendet werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass zumindest zu einer Schaltstelle ein Schaltwiderstand elektrisch parallel geschaltet ist.
  • Bei einem Schaltvorgang, insbesondere bei einem Ausschaltvorgang, können an einem elektrischen Schaltgerät Überspannungen auftreten, welche einen höheren Betrag aufweisen als die Bemessungsspannung des elektrischen Schaltgerätes. Dies kann beispielsweise durch dynamische Vorgänge in einem Elektroenergieübertragungsnetz wie z. B. Pendelbewegungen bzw. Schwingungsvorgänge verursacht sein. Mittels eines Schaltwiderstandes ist die Möglichkeit gegeben, Amplituden derartiger Überspannungen zu begrenzen und dielektrische Überlastungen der Schaltstellen des elektrischen Schaltgerätes zu verhindern. Durch eine Parallelschaltung des Schaltwiderstandes zumindest zu einer der Schaltstellen kann das elektrisch isolierende Traggerüst genutzt werden, um auch einen Schaltwiderstand zu positionieren. Bevorzugt kann sowohl zur ersten als auch zur zweiten Schaltstelle jeweils ein Schaltwiderstand elektrisch parallel angeordnet sein. Der Schaltwiderstand kann dabei außerhalb einer Schaltkammer aber auch innerhalb einer Schaltkammer positioniert werden. Bevorzugt können beispielsweise an rohrförmigen Schaltkammern endseitig angeordnete Armaturen einerseits zum Kontaktieren eines Schaltwiderstandes genutzt werden, andererseits können diese Armaturen zum Positionieren des Schaltwiderstandes beispielsweise parallel zur Schaltkammer vorgesehen sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine elektrisch isolierende Schaltkammer ein Druckbehälter ist.
  • Eine Schaltkammer kann einen Aufnahmeraum zur Verfügung stellen, innerhalb welchem beispielsweise eine Schaltstelle angeordnet ist. Die Schaltkammer kann dabei den Aufnahmeraum fluiddicht einkapseln, wodurch das Innere der Schaltkammer auch mit einem separaten Fluid befüllbar ist. Dieses Fluid ist z. B. unter einen Überdruck oder einen Unterdruck setzbar, so dass gegenüber der Umgebung der Schaltkammer eine Druckdifferenz auftritt. Dieser Druckdifferenz hat die Schaltkammer zu widerstehen, so dass diese als Druckbehälter auszubilden ist.
  • Beispielsweise kann die Schaltkammer vorteilhaft rohrförmig ausgebildet werden, wobei stirnseitg ein Verschluss mittels Armaturen vorgenommen wird. Die Armaturen können entsprechend Teil des Druckbehälters sein und dazu dienen, eine Einbindung des elektrischen Schaltgerätes bzw. einer Schaltstelle in einem zu schaltenden Phasenleiterzug zu ermöglichen.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass in einer elektrisch isolierenden Schaltkammer ein elektrisch isolierendes Fluid unter Überdruck eingeschlossen ist.
  • Ein elektrisch isolierendes Fluid in gasförmiger und/oder flüssiger Form kann in der Schaltkammer eingeschlossen sein. Durch eine Beaufschlagung mittels Überdruck kann dessen elektrische Isolationsfestigkeit zusätzlich erhöht werden. Als elektrisch isolierende Fluide eignen sich beispielsweise fluorhaltige Stoffe wie Schwefelhexalfluorid, Fluorketone, Fluornitrile, Peroxide, Stickstoff, Sauerstoff sowie andere elektronegative Stoffe bzw. Gemische mit derartigen Stoffen.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
  • Dabei zeigt die Figur eine seitliche Ansicht eines elektrischen Schaltgerätes.
  • Die Figur zeigt eine Seitenansicht eines elektrischen Schaltgeräts in Freiluftbauweise. Das elektrische Schaltgerät ist als freiluftisolierter Leistungsschalter in so genannter Lifetank-Bauweise ausgeführt. Das elektrische Schaltgerät weist ein elektrisch isolierendes Traggerüst 1 auf. Das elektrisch isolierende Traggerüst weist einen Sockel auf, welcher im Allgemeinen aus elektrisch leitfähigen Elementen aufgebaut ist. Beispielsweise kann der Sockel eine Stahlkonstruktion sein, welche Kräfte in ein Fundament einleitet. Am Sockel ist eine Antriebseinrichtung 2 angeschlagen. Mittels der Antriebseinrichtung 2 ist bedarfsweise Bewegungsenergie abgebbar, um eine Schalthandlung des elektrischen Schaltgerätes auszulösen. Die Antriebseinrichtung 2 weist bevorzugt das gleiche elektrische Potential wie der Sockel auf. Dieses elektrische Potential ist bevorzugt Erdpotential. Auf den Sockel ist eine elektrisch isolierende Tragsäule 3 aufgesetzt. Die elektrisch isolierende Tragsäule 3 weist mehrere elektrisch isolierende Abschnitte auf, welche miteinander verbunden sind. Jeder der elektrisch isolierenden Abschnitte weist einen elektrisch isolierenden Hohlkörper auf, welcher endseitig von Armaturen begrenzt ist. Über die Armaturen sind die elektrisch isolierenden Abschnitte untereinander winkelstarr verbunden. Weiterhin ist über die verbleibenden Armaturen an den Enden der elektrisch isolierenden Tragsäule 3 einerseits eine Verbindung mit dem Sockel vorgesehen, so dass die Tragsäule 3 von dem Sockel des elektrisch isolierenden Traggerüsts fortragt. Andererseits ist ein verbinden mit einem Getriebekopf 5 vorgesehen. Durch die elektrisch isolierende Tragsäule 3 des elektrisch isolierenden Traggerüsts 1 ist eine Isolationsstrecke 4 des elektrisch isolierenden Traggerüsts 1 hergestellt. Um auf der äußeren Oberfläche der elektrischen isolierenden Abschnitte der elektrisch isolierenden Tragsäule 3 eine Kriechwegverlängerung zu bewirken, ist die Oberfläche mit einer Verrippung versehen.
  • Über eine Armatur am freien Ende der elektrisch isolierenden Tragsäule 3, ist der Getriebekopf 5 gehalten. Der Getriebekopf 5 weist ein Gehäuse aus elektrisch leitfähigem Material auf und ist über einen Gegenflansch zur Armatur der elektrisch isolierenden Tragsäule 3 mit dieser winkelstarr verbunden. Ausgehend von der Antriebseinrichtung 2 ist im Inneren der hohlen elektrisch isolierenden Tragsäule 3 eine kinematische Kette verlegt, welche sich bis in den Getriebekopf 5 hinein erstreckt. Zur Übertragung einer Bewegung kann beispielsweise im Inneren der elektrisch isolierenden Tragsäule 3 eine axial verschiebbare Antriebsstange angeordnet sein, welche elektrisch isolierend wirkt und so die Isolationsfähigkeit der elektrisch isolierenden Tragsäule 3 aufrecht erhält. Die Antriebsstange kann eine Bewegung elektrisch isoliert bis in dem Getriebekopf 5 übertragen.
  • Am Getriebekopf 5 sind an entgegengesetzten Seiten eine erste elektrisch isolierende Schaltkammer 6 sowie eine zweite elektrisch isolierende Schaltkammer 7 angeordnet (in der Figur im Schnitt dargestellt). Die beiden Schaltkammern 6, 7 weisen einen gleichartigen Aufbau auf und sind ähnlich den elektrisch isolierenden Elementen der elektrisch isolierenden Tragsäule 3 jeweils mit einem rohrförmigen elektrisch isolierenden Grundkörper ausgestattet. Die elektrisch isolierenden Grundkörper umgeben jeweils einen Aufnahmeraum. Innerhalb des Aufnahmeraums der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer 6 ist eine erste Schaltstelle 8 angeordnet. Innerhalb des Aufnahmeraums der zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammer 7 ist eine zweite Schaltstelle 9 angeordnet. Endseitig an dem rohrförmigen Grundkörper der elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 sind jeweils Armaturen angeordnet. Die Armaturen schließen die rohrförmigen Grundkörper der elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 ab. Über die Armaturen an den dem Getriebekopf zugewandten Stirnseiten der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer 6 beziehungsweise zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammer 7 ist ein Verflanschen des Getriebekopfes 5 sowie der ersten beziehungsweise der zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 vorgesehen. Die von dem Getriebekopf 5 abgewandten Enden der elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 sind mit Armaturen verschlossen, welche als Anschlusspunkte des elektrischen Schaltgeräts dienen. Zwischen den Anschlusspunkten erstrecken sich die beiden Schaltstellen 8, 9, welche miteinander in Reihe verschaltet sind. Zur Reihenschaltung der ersten beziehungsweise zweiten Schaltstelle 8, 9 dient der Getriebekopf 5, welcher als elektrisch leitendes Verbindungselement dient. Die jeweils vom Getriebekopf 5 abgewandten Seiten der beiden Schaltstellen 8, 9 sind mit den Armaturen der freien Enden der elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 elektrisch kontaktiert, so dass eine Erstreckung der beiden Schaltstellen 8, 9 elektrisch in Reihe geschaltet zwischen den Anschlusspunkten des elektrischen Schaltgeräts vorliegt. Insofern ist eine mehrfach unterbrechende Schaltstrecke am elektrischen Schaltgerät gebildet, wobei zwei Schaltstellen durch die erste Schaltstelle 8 beziehungsweise die zweite Schaltstelle 9 gebildet sind.
  • Ausgehend vom Getriebekopf 5 ist im Inneren des Getriebekopfes 5 eine Aufteilung der kinematischen Kette vorgenommen, über welche eine Bewegung von der Antriebseinrichtung 2 bis zu den beiden Schaltstellen 8, 9 vorgenommen werden kann. Über die kinematische Kette ist eine Relativbewegung von relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücken der ersten sowie der zweiten Schaltstelle 8, 9 ermöglicht. Durch die Verwendung des Getriebekopfes 5 kann eine gemeinsame Antriebseinrichtung 2 zum Betreiben der ersten beziehungsweise der zweiten Schaltstelle 8, 9 eingesetzt werden. Entsprechend ist in einfacher Weise durch die kinematische Kette sichergestellt, dass ein zeitlich abgestimmtes Schaltverhalten der ersten sowie der zweiten Schaltstelle 8, 9 erfolgt. Beispielsweise können die beiden Schaltstellen 8, 9 synchron betätigt werden.
  • Um die Funktionsfähigkeit des elektrischen Schaltgeräts sicherzustellen und Wiederkehrspannungen insbesondere bei Ausschaltvorgängen zu begrenzen, ist parallel zur Isolationsstrecke der beiden elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 jeweils ein Schaltwiderstand 10a, 10b angeordnet (in der Figur geschnitten dargestellt). Die Schaltwiderstände 10a, 10b sind jeweils gleichartig aufgebaut, wobei elektrisch isolierende Gehäuse jeweils ein Widerstandselement in ihrem Inneren aufnehmen und das Widerstandselement vor äußerer Bewitterung schützen. Eine elektrische Kontaktierung parallel zur ersten beziehungsweise zweiten Schaltstelle 8, 9 erfolgt über die Armaturen, welche die elektrisch isolierenden Grundkörper der ersten beziehungsweise der zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammer 6, 7 begrenzen. Neben einem elektrischen Kontaktieren und Parallelschalten der Schaltwiderstände 10a, 10b über die Armaturen ist auch ein mechanisches Haltern der Schaltwiderstände 10a, 10b über die Armaturen gegeben. Ggf. können die Schaltwiderstände 10a, 10b schaltbar ausgeführt sein, so dass die Parallelschaltungen zu den Schaltstellen 8, 9 auftrennbar sind.
  • Zur Verbesserung der elektrischen Isolationsfestigkeit sind die elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 als Druckbehälter ausgebildet, d.h. die Schaltkammern 6, 7 schließen in ihrem Inneren ein elektrisch isolierendes Fluid (Gas und/oder Flüssigkeit) hermetisch ein. Zur Erhöhung der Isolationsfestigkeit ist eine Druckbeaufschlagung des elektrisch isolierenden Fluids vorgesehen. Dabei kann vorgesehen sein, dass über die Verflanschung der elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 mit dem Getriebekopf 5 sowie mit der elektrisch isolierenden Tragsäule 3 eine fluide Befüllung der Schaltkammern 6, 7, des Getriebekopfes 5 sowie der elektrisch isolierenden Tragsäule 3 erfolgt.
  • Die elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 weisen jeweils eine Isolationsstrecke 11a, 11b auf. Die Isolationsstrecken 11a, 11b sind durch die elektrisch isolierenden Grundkörper gebildet. Die Isolationsstrecken 11a, 11b sind von den endseitig an den elektrisch isolierenden Schaltkammern 6, 7 befindlichen Armaturen begrenzt. Die Isolationsstrecken 11a, 11b verlaufen parallel zu der ersten beziehungsweise der zweiten Schaltstelle 8, 9. Die Isolationsstrecke 4 des elektrisch isolierenden Traggerüsts 1 ist durch die elektrisch isolierenden Abschnitte der elektrisch isolierenden Tragsäule 3 gebildet. Die Isolationsstrecke 4 des Traggerüsts 1 weist dabei eine größere Länge auf als die jeweilige Isolationsstrecke 11a, 11b der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer 6 oder der zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammer 7. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Summe der Isolationsstrecken 11a, 11b der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer 6 sowie der zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammer 7 im Verhältnis zur Isolationsstrecke 4 des elektrisch isolierenden Traggerüsts >0,6 insbesondere >0,45 steht. Die Isolationsstrecken sind dabei die Strecken, welche zur Trennung unterschiedlicher elektrischer Potentiale, z.B. Erdpotential und zu schaltendes Potential nötig sind. Die Isolationsstrecken 11a, 11b der ersten Schaltkammer 6 oder der zweiten Schaltkammer 7 sollten dabei mindestens 2500mm betragen. Die elektrisch isolierenden Schaltkammer 6, 7 umgreifen jeweils einen Aufnahmeraum, welcher einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Eine maximale Erstreckung di eines kreisförmigen Querschnitts ist dabei sein Durchmesser. Dabei ist der Querschnitt in seiner maximalen Erstreckung größer als 10% der Länge der Isolationsstrecke 11a, 11b, welche den jeweiligen Aufnahmeraum umgreift.

Claims (15)

  1. Elektrisches Schaltgerät mit einer ersten Schaltstelle (8) und mit einer ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer (6), welche von einem elektrisch isolierenden Traggerüst (1) getragen sind, wobei das Traggerüst (1) einen aus elektrisch leitfähigen Elementen aufgebauten Sockel und eine elektrisch isolierende Tragsäule (3) umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Längenverhältnis einer Isolationsstrecke (11a) der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer (6) zu einer Isolationsstrecke (4), welche durch die elektrisch isolierende Tragsäule (3) des elektrisch isolierenden Traggerüstes (1) hergestellt ist, kleiner 0,45 ist und die Isolationsstrecke (11a) der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer (6) eine Länge von mindestens 2.500 mm aufweist.
  2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass an dem elektrisch isolierenden Traggerüst (1) eine zweite Schaltstelle (9) und eine zweite elektrisch isolierende Schaltkammer (7) angeordnet sind.
  3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Längenverhältnis einer Isolationsstrecke (11a) der ersten elektrisch isolierenden Schaltkammer (6) zuzüglich einer Isolationsstrecke (11b) der zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammer (7) zu einer Isolationsstrecke (4) des elektrisch isolierenden Traggerüstes (1) kleiner 0,6, insbesondere kleiner 0,45 ist
  4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsstrecke (11b) der zweiten elektrisch isolierenden Schaltkammer (7) eine Länge von mindestens 2.500 mm aufweist.
  5. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch isolierende Schaltkammer (6, 7) einen Aufnahmeraum umgreift, welcher einen Querschnitt aufweist, wobei ein Verhältnis der maximalen Erstreckung (di) des Querschnittes zur Isolationsstrecke (11a, 11b) der den Aufnahmeraum umgreifenden elektrisch isolierenden Schaltkammer (6, 7) größer gleich 0,1 ist.
  6. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch isolierende Schaltkammer (6, 7) einen Aufnahmeraum mit im Wesentlichen elliptischem, insbesondere kreisförmigem Querschnitt umgibt.
  7. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch isolierende Schaltkammer (6, 7) im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist.
  8. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierenden Schaltkammern (6, 7) über einen Getriebekopf (5), welcher an einem freien Ende des elektrisch isolierenden Traggerüstes (1) aufsitzt, miteinander verbunden sind.
  9. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer Antriebseinrichtung (2), die am Sockel des Traggerüsts (1) angschlossen ist, im Inneren der elektrisch isolierenden Tragsäule (3), die hohl ausgebildet ist, eine kinematische Kette, welche sich bis in den Getriebekopf (5) hinein erstreckt, verlegt ist.
  10. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierenden Schaltkammern (6, 7) entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind.
  11. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierenden Schaltkammern (6, 7) jeweils eine Schaltstelle (8, 9) aufnehmen.
  12. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zu einer Schaltstelle (8, 9) ein Schaltwiderstand (10a, 10b) elektrisch parallel geschaltet ist.
  13. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstellen (8, 9) über den Getriebekopf (5) miteinander elektrisch in Reihe verschaltet sind.
  14. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch isolierende Schaltkammer (6, 7) ein Druckbehälter ist.
  15. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass in einer elektrisch isolierenden Schaltkammer (6, 7) ein elektrisch isolierendes Fluid unter Überdruck eingeschlossen ist.
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