EP3590123A1 - Anordnung und verfahren zum schalten hoher ströme in der hochspannungstechnik - Google Patents

Anordnung und verfahren zum schalten hoher ströme in der hochspannungstechnik

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EP3590123A1
EP3590123A1 EP18716908.1A EP18716908A EP3590123A1 EP 3590123 A1 EP3590123 A1 EP 3590123A1 EP 18716908 A EP18716908 A EP 18716908A EP 3590123 A1 EP3590123 A1 EP 3590123A1
Authority
EP
European Patent Office
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rated current
contact
arrangement
contacts
switching
Prior art date
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EP18716908.1A
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English (en)
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EP3590123B1 (de
EP3590123C0 (de
Inventor
Lutz-Rüdiger JÄNICKE
Jörg Teichmann
Nils Werning
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 AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP3590123B1 publication Critical patent/EP3590123B1/de
Publication of EP3590123C0 publication Critical patent/EP3590123C0/de
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    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
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    • H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
    • H01H33/143—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc of different construction or type

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method for switching high currents in the high voltage technology for a pole, with at least a first and at least one second contact.
  • a contact has at least two contact pieces to which communicate with each other in the closed switching state in electrical ⁇ schem and / or mechanical contact.
  • the at least one first contact is disposed in a first housing on ⁇ arranged and at least one second contact is in a second housing.
  • a high-voltage circuit breaker comprises two contacts, a first and a second contact, each with two contact pieces.
  • the first contact is arranged as the main switching point in an insulating housing.
  • the second contact is connected as an auxiliary switching point in series with a resistor and with the resistor together in an insulating ⁇ arranged.
  • the resistor is used as a switch-on resistor during switching. If both contacts are opened, firstly the second contact resistance, that is, the auxiliary switching Stel ⁇ le closed while the first contact, ie the main ⁇ switching point is open. About the resistance is the
  • the auxiliary switching point When closing the main switching point, the auxiliary switching point is bridged and the current flows essentially through the main switching point, which is designed as a rated current contact announced ⁇ det.
  • Rated current contact further means that the contact is designed to carry high currents.
  • the Be ⁇ limitation of the current intensity through the auxiliary switching point, with Hil ⁇ fe of the resistor in series with the auxiliary switching point enables the design of the auxiliary switching point for low currents. This lower diameter of the contacts of the auxiliary switching point and thus less mass may be used to ⁇ which easily can be accelerated and thus shifts faster overall, compared with rated current contacts.
  • Analog high-voltage circuit breakers with arc and rated contacts takes place in the on state, a current flow substantially via the rated current contact, and the auxiliary switching point connected in series with the resistor, serves to reduce arcing during the switching process.
  • a switching of the first contact, ie the rated current contact always takes place when the second contact is closed, ie when the auxiliary switching point is closed.
  • the maximum current flow across the high current switching arrangements, and thus the breaking capacity of the high voltage circuit breaker, is essentially determined by the rated current contact.
  • the second contact When turned on, the second contact is with resistance, i. H. the auxiliary switching point, by the first contact, d. H. the rated current contact, bypassed.
  • An increase in the maximum current flow and the maximum switching voltage of the high-voltage circuit breaker, are essentially limited by the design possibilities for the rated current contact.
  • the object of the present invention is to specify an arrangement and a method for switching high currents in high-voltage engineering.
  • it is an object to simply and inexpensively increase the maximum current flow and / or the maximum voltage to be switched in relation to arrangements for switching, which are known from the prior art.
  • An arrangement according to the invention for switching high currents in the high-voltage technology for a pole comprises at least a first and at least one second contact, wherein a contact has at least two contact pieces.
  • the at least one first contact is in a first housing angeord ⁇ net and at least one second contact is arranged in a two- ⁇ th housing.
  • the at least one first and a second contact we ⁇ iquess are each rated current contacts, ie the contacts as contacts with high Stromtragfä ⁇ formed ability, particularly for short-circuit currents in the range greater than 1 to 100 kA, with switching voltages to
  • the at least one first and the at least one second contact are connected in parallel with each other.
  • switching the at least one first nominal current contact of the at least one second rated current contact is always in geöffne ⁇ th switching state.
  • the formation of the parallel connected, at least two contacts as rated current contacts allows an increase of the maximum possible current over known arrangements for switching from the prior art, in which only one rated current contact is used per pole and in which Lichtbo ⁇ gen- or auxiliary switching points are used which are are connected with a resistor, and have only a ge ⁇ ringere current carrying capacity.
  • the switching sequence with open at least a second rated current contact when switching the at least one first nominal current contact station, helps a simple execution of at least a two ⁇ th rated current contact without blowing nozzle for extinguishing Lichtbö ⁇ gen and / or without arcing contacts.
  • the arrangement for switching can thereby be simple and inexpensive, and allows switching with little effort and high switching speeds.
  • the first and / or the second housing may comprise an insulator, in particular an externally ribbed insulator made of silicone and / or ceramic.
  • a second rated current contact can be arranged in the second insulator housing instead of auxiliary switching point and series-connected resistors in FIG the second insulator housing.
  • the assembly may be T-shaped and include a common driven elekt ⁇ insulating insulator column, in particular with egg ⁇ ner shift rod movably disposed within the insulator column and / or kinematically connected in particular with a common drive.
  • the T-shaped arrangement may comprise two, in particular tubular pairs of insulators arranged substantially perpendicular to the support column in opposite directions, wherein in each case the insulators of a pair in particular with the respective longitudinal axis in wesentli ⁇ chen are arranged parallel to each other.
  • Each isolator may each comprise at least one rated current contact.
  • at least two pairs of rated current contacts are connected in parallel, one pair each having two series connected in series. switched rated current contacts includes.
  • the parallel circuit of the rated current contacts increases the current carrying capacity of at ⁇ order and the series circuit of the rated current contacts within a pair increases the switchable voltage of the arrangement of opposite a similarly constructed individual rated current contact.
  • the result is a cost-effective, simple construction of the arrangement with high current carrying capacity and high switching ⁇ voltage or dielectric strength in the open Heidelbergzu ⁇ stand.
  • the rated current contacts can be ki ⁇ nematically coupled to each other via at least one gear, for the conversion and transmission of the switching movement, with a switching of the respective second rated current contact with the associated first open rated current contact.
  • the transmission may be a Einschaltbe ⁇ movement, provided by a common drive, transmitted to the at least one first rated current contact, and delayed in time to the at least one second rated current contact.
  • a turn-off movement may transmit the transmission, provided by a common drive, to the at least one second rated current contact, and delayed in time to the at least one first rated current contact.
  • the arrangement can be designed for switching direct and / or alternating voltages, in particular up to 1200 kV.
  • At least one, in particular all rated current contacts may be assigned at least one arcing contact, and / or at least one, in particular all nominal current contacts may be assigned at least one tuyere. So all con- may contacts a blast nozzle and / or an arcing contact aufwei ⁇ sen, whereby a very high power to be switched or very high to be switched currents and / or voltages can be achieved, resulting with the possibility arcs at each contact to delete.
  • a pair of rated current contacts may also be assigned a blast nozzle and / or an arcing contact, and another pair may be formed on rated current contacts without an assigned blast nozzle and / or without an associated arcing contact.
  • the simple structure of the arrangement costs and moving masses can be reduced when switching, especially at the same or increased
  • rated current contacts may be included in the arrangement for switching, with two first rated current contacts, which comprise a tuyere at the respective rated current contact, and two second rated current contacts, which are formed without a tuyere.
  • the current flow through the second rated current contact 20 to 90% may correspond in particular 50% of the electricity flow through the first ⁇ rated current contact.
  • a high current carrying capacity of the arrangement as a whole is pos ⁇ lich, which can be dispensed with in particular in a second contact to a tuyere and an arc contact.
  • the rated current contacts can each consist of two contact pieces, in particular two hollow cylindrical Kunststoffstü ⁇ bridges with a diameter of 50 to 200 mm, in particular 80 to 150 mm.
  • the contact pieces may consist of a highly conductive metal, in particular copper, aluminum or steel.
  • the contact surfaces of the contacts may be silvered and / or include carbon.
  • the arrangement can be comprised of a three-pole switchgear, in particular with a previously described arrangement per pole.
  • the three-pole switchgear can per pole to a ⁇ have before-described arrangement, with the previously described per pole advantages.
  • a method according to the invention for switching direct and / or alternating current in high voltage engineering comprises switching on at least one first rated current contact in a first housing before at least one second rated current contact in a second housing and / or we ⁇ iquess a first rated current contact is turned off in a first housing according to at least a second rated current contact in a two ⁇ th housing.
  • Two first rated current contacts with each of the two first rated ⁇ current contacts in a respective first housing, can be switched in particular simultaneously, before a ⁇ switch from two second rated current contacts, with each of the two second rated current contacts in a respective second housing.
  • the two first rated current contacts, with each of the two first rated current contacts in a respective first housing, may in particular be switched off simultaneously, after switching off the two second rated current contacts, with each of the two second rated current contacts in a respective second housing.
  • Figure 1 schematically in sectional view for a pole an arrangement according to the invention 1 for switching high currents in the high-voltage technology viewed from one side, and schematically in sectional view, the arrangement 1 of Figure 1, viewed from one side perpendicular to the view of Figure 1, and schematically in sectional view the arrangement 1 of Figure 1 viewed in plan.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of an arrangement 1 according to the invention for switching high currents in high-voltage engineering.
  • the arrangement in Figure 1 is designed for switching to a pole, at z. B. three-pole design in particular three juxtaposed arrangements 1 according to the invention are used.
  • the section plane of FIG. 1 through the arrangement 1 runs along the height of the arrangement 1 and perpendicular to connecting lines, which are not shown in the figures for the sake of simplicity.
  • the arrangement 1 is mounted on a support frame 5, z. B. in the form of a vertical T or double T-shaped steel beam, arranged.
  • a deflection gear 7 is fastened with a particular laterally mounted drive 6 befes ⁇ .
  • the drive 6 can, for. B.
  • the drive energy or drive movement during switching is provided by the drive 6 and transmitted via a kinematic chain 13 to switch contacts.
  • the kinematic chain 13 comprises in particular the deflection gear 7, a shift rod 11, egg ⁇ nen gear head 8 and an additional gear. 9
  • the shift rod 11 is inside the longitudinal axis ei ⁇ ner support column 10, in particular in the form of a ribbed Iso ⁇ lator made of ceramic, composite material and / or silicone, ⁇ arranged and movably mounted.
  • the support column 10 is arranged on the deflection gear 7, with the longitudinal axis collinear to the longitudinal axis of the support frame 5.
  • Support column is the gear head 8 and, in particular since ⁇ Lich from the gear head 8, the additional gear 9 is arranged.
  • the inventive arrangement 1 of Figure 1 is shown schematically in a sectional view from one side, which extends perpendicular to the side view of Figure 1 he ⁇ .
  • the arrangement 1 is designed T-shaped, with Lhack ⁇ Lich, in particular ribbed formed insulator housings 4 which respectively fixed on two opposite sides of the insulator column 10, as the arms of the insulator column 10 weghold ⁇ rend perpendicular, on the gear head 8 and the auxiliary transmission 9 , are arranged.
  • two insulator housing 4 are mounted, each comprising a first rated current contact 2 inside.
  • two insulator housing 4 are mounted or arranged, each comprising a second rated current contact 3 inside.
  • the insulator housing 4 on the additional gear 9 may be formed analogously Iso ⁇ latorgenosen, which from the prior art for auxiliary switching points with series-connected Wi- resistances are known.
  • second rated current contacts 3 are arranged in the insulator housings 4 of the arrangement 1 according to the invention. This increases the total current which can flow at most over the arrangement 1, without damaging the arrangement 1, at a time. The current carrying capacity of the arrangement 1 is increased.
  • the drive 6 When switching the arrangement 1, the drive 6 provides the kinetic energy which is required to open or close the
  • Contacts 2, 3, that is, for driving the movable contact pieces of the contacts 2, 3, is necessary.
  • the kinetic energy is transmitted via the kinematic chain 13 to the contacts 2, 3.
  • the kinetic energy from the drive 6, in particular a spring-loaded drive transmitted via the Umlenkge ⁇ gear 7 on the shift rod 11.
  • the kinetic energy is transmitted to the gear head 8 and delivered in particular directly to the first rated current contacts 2.
  • Auxiliary gear can be included in the first rated current contacts 2 to z. B. temporally and the amount and / or the direction of the force forth, different movable contact pieces of a rated current contact 2 Ceitrei ⁇ ben, in particular with the same or differenttheresprofielen.
  • the auxiliary transmission mechanism 9 controls or regulates timing differences between the switching of the ers ⁇ th rated current contacts 2 and the switching of the second rated current contacts. 3 The first rated current contacts 2 are first closed when switching on, then the second rated current contacts 3 are closed.
  • the second rated current ⁇ contacts 3 are always in the open state, when the first rated current contacts 2 are switched.
  • the first rated current contacts 2 are always in the closed state.
  • a current can flow during the switching of the second rated current contacts 3 via the first nominal current contacts 2 connected in parallel.
  • a deletion of arcs at the second rated current contacts 3 must not be done by ⁇ and erasers, such. As extinguishing nozzles and / or arcing contacts, can be dispensed with for the second rated current contacts 3.
  • An arc wel ⁇ cher occurs when switching high currents can be cleared at the first rated current contacts. 2
  • Löscheraumen such.
  • extinguishing nozzles and / or arcing contacts may be provided.
  • the structure of the second rated current contacts 3 is simplified in the arrangement 1 described above, whose mass is reduced and thus at high current carrying capacity of the arrangement 1, a lower drive energy during switching necessary, ver ⁇ compared with arrangements known from the prior art.
  • the drive and elements of the kinematic chain 13 can be made smaller, which saves costs compared to an arrangement with rated current contacts 2, 3, in which all rated current contacts 2, 3 have devices for extinguishing arcing.
  • FIG 3 the arrangement 1 according to the invention of Figure 1 is shown schematically in a sectional view along the rated current contacts 2, 3.
  • the rated current contacts 2, 3 are arranged in the insulator housings 4.
  • Inmittedsbei ⁇ game of the invention which is shown in the figures, two first rated current contacts 2 are electrically out ⁇ behind the other and connected in series between two connection contacts 12 for outer conductor.
  • Parallel to the two GE ⁇ series connected first rated current contacts 2 two second nominal current contacts 3 are electrically consecutively maral ⁇ tet in series.
  • the circuit is shown only schematically.
  • Electrical lines in the arrangement 1 according to the invention can run in the insulator housings 4 and transmissions 8, 9, in particular electrically insulated within an insulator in opposite directions, and / or the rated current contacts 2, 3 can be electrically interconnected within the insulator housing 4 and the transmission 8, 9 connected to each other.
  • Connections 12 may be provided, via which a connection of the rated current contacts 2, 3 in analogy to the Darge in the figures presented ⁇ interconnection outside the insulator housing 4 reali ⁇ Siert is.
  • Electrical wiring for an interconnection can via the transmission 8, 9 or by gear housing tre- ren, or in each case be arranged outside of housings between terminal contacts 12th
  • the arrangement 1 comprises four rated current contacts 2, 3, with a first pair of insulator housings 4, which comprise a first and a second rated current contact 2, 3, and with a second pair of insulator housings 4, which likewise have a first and a second rated current contact 2 , 3 include.
  • the insulator housing 4 of a pair are arranged with their longitudinal axes parallel to each other, in particular with the respec ⁇ rated rated current contact 2, 3 in an insulator housing 4 substantially arranged parallel to the rated current contact 2, 3 in the other insulator housing 4.
  • the two pairs of insulator ⁇ Housings 4, with a rated current contact 2, 3 per insulator housing 4, are arranged one behind the other, connected via the gear 8, 9.
  • the two first rated current contacts 2 and their insulator housing 4 via the gear head 8 verbun ⁇ the, and the two second rated current contacts. 3 and their insulator housing 4 are connected via the additional gear 9.
  • the rated current contacts 2, 3 and insulator housing 4 are with their central axes substantially in a plane which z. B. parallel to the ground on which the support frame 5 is placed, is arranged.
  • a T-shape of the arrangement 1 results with a mid-perpendicular of the T-shape comprising the support frame 5, the deflection gear 7 with laterally attached drive 6, the support column 10 and the gear head 8 with laterally mounted additional gear 9.
  • the horizontal of the T Form results from the two pairs of insulator 4, with a rated current contact 2.3 per insulator ⁇ housing 4, wherein a pair of insulator housings 4 via the gear 8, 9 is connected to the other pair of insulator housings 4.
  • a pair of insulator housings 4 which is shown in the exemplary embodiment of the figures, each comprise a tubular insulator housing 4 with a larger cross section and a tubular insulator housing 4 with a smaller cross section.
  • Je ⁇ Weil's the first rated current contact 2, z. B. with extinguishing nozzle and / or arcing contact, is arranged in the insulator housing 4 with a larger cross section, wherein the two first rated current contact 2 are connected to each other with their associated insulator housings 4 via the gear head 8.
  • the second rated current contact 3 z. B.
  • all insulator housing 4 z. B. have the same size or the same cross-section.
  • All rated current contacts 2, 3 can have at least one extinguishing nozzle and / or at least one arcing contact.
  • all nominal current contacts 2, 3 without extinguishing nozzle can also be used
  • the current carrying ⁇ the parts of different rated current contacts 2, 3 may be formed with different power line cross-section and / or in the open state different nominal current contacts 2, 3 may have different distances between the contact pieces.
  • the rated current contacts 2, 3 can also be constructed identically.
  • a control or regulation of different switching times of the first and second rated current contacts 2, 3 can take place via the gear 8, 9.
  • the additional gear 9 can temporally cause a later switching on and earlier switching off of the second rated current contacts 3 with respect to the first rated current contacts 2.
  • the gear head and / or gear units of the individual rated current contacts or movable contact pieces can cause a later switching on and an earlier switching off of the second rated current contacts 3 with respect to the first rated current contacts 2.
  • Switching times of the first and second rated current contacts 2, 3 can be done alternatively or additionally via the position and / or length of the switching path.
  • the embodiments described above can underei ⁇ Nander be combined and / or can be combined with the prior art.
  • the arrangement 1 may, for. B. comprise only a pair of contacts, consisting of a first and a second rated current contact 2, 3. It can be summarized more contact pairs 2, 3 and / or more than two rated current contacts 2, 3 depending ⁇ parallel and / or in series.
  • the Anord ⁇ tion 1 may be T-shaped, or other shapes such. B.
  • First and / or second rated current contacts 2, 3 may have extinguishing devices for extinguishing arcing, and may be identical or different z.
  • B. pipe diameters may be formed for contact pieces to l are ⁇ different current carrying capabilities, and / or may include vacuum tubes as rated current contacts. It may be a common drive 6 and / or a deflection gear 7 and / or a support column 10 and / or a shift rod 11 may be provided, or it may be provided a plurality of drives, for. B. one drive per first rated current contacts and one drive per second rated current contacts with other elements of the kinematic chain.
  • the support frame 5 may be in the form of a T or double T-beam. There may also be other supporting frames 5 ver ⁇ applies, in particular steel or aluminum.
  • Isola ⁇ gate housing and / or pillars can be tubular, in particular ribbed outside, z. As silicone, composite materials and / or ceramic.
  • the insulator housing and / or Stützerklalen may also have other shapes, eg. B. conical or spherical shape.
  • the additional gear with the parent to ⁇ insulator housings can be arranged laterally on the gear head.
  • the additional gear with the associated Iso- latorgekorusen can alternatively z. B. be arranged above or below the gear head.
  • the arrangement according to the invention can be designed for one pole, it can be used for several Pole more than one arrangement are arranged in particular parallel to each other. For switching high currents and / or voltages of more than one arrangement of the invention in particular ⁇ sondere can be arranged one behind the other.

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) und ein Verfahren zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik für einen Pol, mit wenigstens einem ersten und mit wenigstens einem zweiten Kontakt (2, 3). Ein Kontakt (2, 3) weist wenigstens zwei Kontaktstücke auf, welche im geschlossenen Schaltzustand in elektrischem und/oder mechanischem Kontakt miteinander stehen. Der wenigstens eine erste Kontakt (2) ist in einem ersten Gehäuse (4) angeordnet und der wenigstens eine zweite Kontakt (3) ist in einem zweiten Gehäuse (4) angeordnet. Der wenigstens eine erste und der wenigstens eine zweite Kontakt sind jeweils als Nennstromkontakte ausgebildet, welche parallel zueinander geschaltet sind. Beim Schalten des wenigstens einen ersten Nennstromkontakts (2) ist der wenigstens eine zweite Nennstromkontakt (3) immer im geöffneten Schaltzustand.

Description

Beschreibung
Anordnung und Verfahren zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik für einen Pol, mit wenigstens einem ersten und mit wenigstens einem zweiten Kontakt. Ein Kontakt weist wenigstens zwei Kontakt- stücke auf, welche im geschlossenen Schaltzustand in elektri¬ schem und/oder mechanischem Kontakt miteinander stehen. Der wenigstens eine erste Kontakt ist in einem ersten Gehäuse an¬ geordnet und der wenigstens eine zweite Kontakt ist in einem zweiten Gehäuse angeordnet.
Eine Anordnungen zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik ist z. B. aus der EP 0 024 252 AI bekannt. Dabei umfasst ein Hochspannungs-Leistungsschalter zwei Kontakte, einen ersten und einen zweiten Kontakt, mit jeweils zwei Kon- taktstücken. Der erste Kontakt ist als Hauptschaltstelle in einem Isoliergehäuse angeordnet. Der zweite Kontakt ist als Hilfsschaltstelle in Reihe mit einem Widerstand geschaltet und mit dem Widerstand zusammen in einem Isoliergehäuse ange¬ ordnet. Der Widerstand wird beim Schalten als Einschaltwider- stand verwendet. Sind beide Kontakte geöffnet, wird zunächst der zweite Kontakt mit Widerstand, d. h. die Hilfsschaltstel¬ le geschlossen, während der erste Kontakt, d. h. die Haupt¬ schaltstelle geöffnet ist. Über den Widerstand wird der
Stromfluss über die Hilfsschaltstelle begrenzt.
Beim Schließen der Hauptschaltstelle wird die Hilfsschalt- stelle überbrückt und der Strom fließt im Wesentlichen über die Hauptschaltstelle, welche als Nennstromkontakt ausgebil¬ det ist. Nennstromkontakt bedeutet im Weiteren, dass der Kon- takt ausgebildet ist, große Stromstärken zu tragen. Die Be¬ grenzung der Stromstärke über die Hilfsschaltstelle, mit Hil¬ fe des Widerstands in Reihe zur Hilfsschaltstelle, ermöglicht die Auslegung der Hilfsschaltstelle für geringe Stromstärken. Dadurch können geringere Durchmesser der Kontaktstücke der Hilfsschaltstelle und somit geringere Massen verwendet wer¬ den, welche leichter beschleunigt und somit schneller ge- schaltet werden können, verglichen mit Nennstromkontakten. Analog Hochspannungs-Leistungsschaltern mit Lichtbogen- und Nennstromkontakten, findet im eingeschalteten Zustand ein Stromfluss im Wesentlichen über den Nennstromkontakt statt, und die Hilfsschaltstelle in Reihe zum Widerstand geschaltet, dient der Verringerung von Lichtbögen beim Schaltvorgang. Ein Schalten des ersten Kontakts, d. h. des Nennstromkontakts, erfolgt immer bei geschlossenem zweitem Kontakt, d. h. bei geschlossener Hilfsschaltstelle .
Der maximale Stromfluss über die Anordnungen zum Schalten hoher Ströme, und somit das Schaltvermögen des Hochspannungs- Leistungsschalters , wird im Wesentlichen durch den Nennstromkontakt bestimmt. Im eingeschalteten Zustand ist der zweite Kontakt mit Widerstand, d. h. die Hilfsschaltstelle, durch den ersten Kontakt, d. h. den Nennstromkontakt, überbrückt. Eine Erhöhung des maximalen Stromflusses und der maximal zu schaltenden Spannung des Hochspannungs-Leistungsschalters , sind im Wesentlichen durch die konstruktiven Möglichkeiten für den Nennstromkontakt begrenzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik anzugeben. Insbesondere ist es Aufgabe, einfach und kostengünstig den maximalen Stromfluss und/oder die maximal zu schaltende Spannung gegenüber Anordnungen zum Schalten zu erhöhen, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anord¬ nung zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik für einen Pol mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1, einer Anordnung zum Schalten mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 10, und/oder durch ein Verfahren zum Schalten von Gleich- und/oder Wechselstrom in der Hochspannungstechnik, insbesondere unter Verwendung der zuvor beschriebenen Anordnung, gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik und/oder des Verfahrens zum Schalten von Gleich- und/oder Wechselstrom in der Hochspannungstechnik, insbesondere unter Verwendung der zuvor beschriebenen Anordnung, sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkma- len von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche un¬ tereinander kombinierbar.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik für einen Pol umfasst wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Kontakt, wobei ein Kontakt wenigstens zwei Kontaktstücke aufweist. Die zwei Kon¬ taktstücke stehen im geschlossenen Schaltzustand in elektrischem und/oder mechanischem Kontakt miteinander. Der wenigstens eine erste Kontakt ist in einem ersten Gehäuse angeord¬ net und der wenigstens eine zweite Kontakt ist in einem zwei¬ ten Gehäuse angeordnet. Der wenigstens eine erste und der we¬ nigstens eine zweite Kontakt sind jeweils Nennstromkontakte, d. h. die Kontakte sind als Kontakte mit hoher Stromtragfä¬ higkeit ausgebildet, insbesondere für Kurzschluss-Ströme im Bereich größer 1 bis 100 kA, bei Schaltspannungen bis
1200 kV. Der wenigstens eine erste und der wenigstens eine zweite Kontakt sind parallel zueinander geschaltet. Beim Schalten des wenigstens einen ersten Nennstromkontakts ist der wenigstens eine zweite Nennstromkontakt immer im geöffne¬ ten Schaltzustand .
Die Ausbildung der parallel geschalteten, wenigstens zwei Kontakte als Nennstromkontakte ermöglicht eine Erhöhung des maximal möglichen Stroms gegenüber bekannten Anordnungen zum Schalten aus dem Stand der Technik, bei welchen pro Pol nur ein Nennstromkontakt verwendet wird und bei welchen Lichtbo¬ gen- bzw. Hilfsschaltstellen verwendet werden, welche in Rei- he mit einem Widerstand geschaltet sind, und die nur eine ge¬ ringere Stromtragfähigkeit aufweisen. Die Schaltreihenfolge, mit geöffnetem wenigstens einen zweiten Nennstromkontakt beim Schalten des wenigstens einen ersten Nennstromkontakts, er- möglicht eine einfache Ausführung des wenigstens einen zwei¬ ten Nennstromkontakts ohne Blasdüse zum Löschen von Lichtbö¬ gen und/oder ohne Lichtbogenkontakten. Die Anordnung zum Schalten kann dadurch einfach und kostengünstig aufgebaut sein, und ermöglicht ein Schalten mit geringem Kraftaufwand und hohen Schaltgeschwindigkeiten.
Jeweils das erste und/oder das zweite Gehäuse können einen Isolator umfassen, insbesondere einen außen gerippten Isolator aus Silikon und/oder aus Keramik. So kann in einem äuße- ren Aufbau der Anordnung analog dem Aufbau mit einer Hilfs- schaltstelle und in Reihe geschalteten Widerständen, bekannt aus dem Stand der Technik, ein zweiter Nennstromkontakt im zweiten Isolatorgehäuse angeordnet sein, statt Hilfsschalt- stelle und in Reihe geschalteten Widerständen in dem zweiten Isolatorgehäuse. Ein analoger äußerer Aufbau der Anordnung, mit jeweils einem Nennstromkontakt im Inneren eines Isola¬ torgehäuses, ermöglicht kostengünstig und einfach die erfin¬ dungsgemäße Anordnung zu realisieren. Die Anordnung kann T-förmig sein und eine gemeinsame, elekt¬ risch isolierende Stützersäule umfassen, insbesondere mit ei¬ ner Schaltstange beweglich angeordnet im Inneren der Stützersäule und/oder kinematisch verbunden insbesondere mit einem gemeinsamen Antrieb. Dabei kann die T-förmige Anordnung zwei im Wesentlichen senkrecht zur Stützersäule in entgegengesetzte Richtungen angeordnete, insbesondere rohrförmige Paare von Isolatoren umfassen, wobei jeweils die Isolatoren eines Paares insbesondere mit der jeweiligen Längsachse im Wesentli¬ chen parallel zueinander angeordnet sind. Jeder Isolator kann jeweils wenigstens einen Nennstromkontakt umfassen. Somit er¬ geben sich wenigstens zwei parallel geschaltete Paare von Nennstromkontakten, wobei ein Paar jeweils zwei in Reihe ge- schaltete Nennstromkontakte umfasst. Die Parallelschaltung der Nennstromkontakte erhöht die Stromtragfähigkeit der An¬ ordnung und die Reihenschaltung der Nennstromkontakte innerhalb eines Paares erhöht die schaltbare Spannung der Anord- nung gegenüber einem gleich aufgebauten einzelnen Nennstromkontakt. Es ergibt sich ein kostengünstiger, einfacher Aufbau der Anordnung mit hoher Stromtragfähigkeit und hoher Schalt¬ spannung bzw. Spannungsfestigkeit im geöffneten Schaltzu¬ stand .
Die Nennstromkontakte können über wenigstens ein Getriebe ki¬ nematisch miteinander gekoppelt sein, zur Umwandlung und Übertragung der Schaltbewegung, mit einem Schalten des jeweils zweiten Nennstromkontakts bei geöffnetem zugeordnetem erstem Nennstromkontakt. Das Getriebe kann eine Einschaltbe¬ wegung, von einem gemeinsamen Antrieb bereitgestellt, an den wenigstens einen ersten Nennstromkontakt übertragen, und zeitlich verzögert auf den wenigstens einen zweiten Nennstromkontakt. Eine Ausschaltbewegung kann das Getriebe, von einem gemeinsamen Antrieb bereitgestellt, an den wenigstens einen zweiten Nennstromkontakt übertragen, und zeitlich verzögert auf den wenigstens einen ersten Nennstromkontakt. Die Verwendung eines Getriebes ermöglicht die Schaltreihenfolge, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen, bei Verwendung von nur einem gemeinsamen Antrieb, wodurch ein einfacher, kostengünstiger Aufbau der Anordnung ermöglicht wird. Es kann auch ein Haupt- und Nebengetriebe verwendet werden, insbesondere je¬ weils angeordnet zwischen zwei in Reihe geschalteten Nennstromkontakten, zur Übertragung einer Schaltbewegung mit Ver- zögerung auf parallel geschaltete Nennstromkontaktpaare . Da¬ durch ist eine kompakte, einfache und kostengünstige Anord¬ nung zum Schalten möglich.
Die Anordnung kann ausgebildet sein zum Schalten von Gleich- und/oder Wechselspannungen, insbesondere bis 1200 kV. Wenigstens einem, insbesondere allen Nennstromkontakten kann wenigstens ein Lichtbogenkontakt zugeordnet sein, und/oder wenigstens einem, insbesondere allen Nennstromkontakten kann wenigstens eine Blasdüse zugeordnet sein. So können alle Kon- takte eine Blasdüse und/oder einen Lichtbogenkontakt aufwei¬ sen, wodurch eine sehr hohe zu schaltende Leistung bzw. sehr hohe zu schaltende Ströme und/oder Spannungen erreicht werden können, mit der Möglichkeit entstehende Lichtbögen an jedem Kontakt zu löschen. Alternativ kann auch einem Paar an Nenn- Stromkontakten eine Blasdüse und/oder ein Lichtbogenkontakt zugeordnet sein, und ein anderes Paar an Nennstromkontakten ohne zugeordneter Blasdüse und/oder ohne zugeordneten Lichtbogenkontakt ausgebildet sein. Durch den einfachen Aufbau der Anordnung können Kosten und zu bewegende Massen beim Schalten reduziert werden, insbesondere bei gleicher oder erhöhter
Schaltgeschwindigkeit. Vier Nennstromkontakte können von der Anordnung zum Schalten umfasst sein, mit zwei ersten Nennstromkontakten, welche eine Blasdüse am jeweiligen Nennstromkontakt umfassen, und zwei zweiten Nennstromkontakten, welche ohne Blasdüse ausgebildet sind.
Im eingeschalteten Zustand kann der Stromfluss über den zweiten Nennstromkontakt 20 bis 90%, insbesondere 50% des Strom¬ flusses über den ersten Nennstromkontakt entsprechen. Dadurch ist eine hohe Stromtragfähigkeit der Anordnung im Ganzen mög¬ lich, wobei insbesondere bei einem zweiten Kontakt auf eine Blasdüse und einen Lichtbogenkontakt verzichtet werden kann.
Die Nennstromkontakte können jeweils aus zwei Kontaktstücken bestehen, insbesondere zwei hohlzylinderförmigen Kontaktstü¬ cken mit einem Durchmesser von 50 bis 200 mm, insbesondere 80 bis 150 mm. Die Kontaktstücke können aus einem gut leitenden Metall, insbesondere Kuper, Aluminium oder Stahl bestehen. Die Kontaktflächen der Kontaktstücke können versilbert sein und/oder Carbon umfassen. Dadurch kann verlustarm, d. h. mit geringem Widerstand über Kontakte bei eingeschaltetem Zustand der Anordnung, ein hoher Strom über die Anordnung fließen. Eine hohe Stromtragfähigkeit bei einfachem, kostengünstigem Aufbau der Anordnung wird dadurch gewährleistet.
Die Anordnung kann von einer Dreipoligen Schaltanlage, insbe- sondere mit einer zuvor beschriebenen Anordnung pro Pol, um- fasst sein. Die Dreipolige Schaltanlage kann je Pol eine zu¬ vor beschriebene Anordnung aufweisen, mit den zuvor pro Pol beschriebenen Vorteilen. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Schalten von Gleich- und/oder Wechselstrom in der Hochspannungstechnik, insbesondere unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Anordnung, umfasst, dass wenigstens ein erster Nennstromkontakt in einem ersten Gehäuse vor wenigstens einem zweiten Nennstromkontakt in einem zweiten Gehäuse eingeschaltet wird und/oder dass we¬ nigstens ein erster Nennstromkontakt in einem ersten Gehäuse nach wenigstens einem zweiten Nennstromkontakt in einem zwei¬ ten Gehäuse ausgeschaltet wird. Zwei erste Nennstromkontakte, mit jedem der zwei ersten Nenn¬ stromkontakte in einem jeweiligen ersten Gehäuse, können insbesondere gleichzeitig eingeschaltet werden, vor dem Ein¬ schalten von zwei zweiten Nennstromkontakten, mit jedem der zwei zweiten Nennstromkontakte in einem jeweiligen zweiten Gehäuse. Die zwei ersten Nennstromkontakte, mit jedem der zwei ersten Nennstromkontakte in einem jeweiligen ersten Gehäuse, können insbesondere gleichzeitig ausgeschaltet werden, nach dem Ausschalten der zwei zweiten Nennstromkontakte, mit jedem der zwei zweiten Nennstromkontakte in einem jeweiligen zweiten Gehäuse.
Im eingeschalteten Zustand kann der Stromfluss ausschließlich über Nennstromkontakte erfolgen. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schalten von Gleich- und/oder Wechselstrom in der Hochspannungstechnik, insbesondere unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Anordnung, gemäß Anspruch 11 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Anordnung zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik für einen Pol gemäß Anspruch 1 und umgekehrt.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sche¬ matisch in den Figuren 1 bis 3 dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigen die
Figur 1 schematisch in Schnittansicht für einen Pol eine erfindungsgemäße Anordnung 1 zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik von einer Seite betrachtet, und schematisch in Schnittansicht die Anordnung 1 der Figur 1, von einer Seite senkrecht zur Ansicht der Figur 1 betrachtet, und schematisch in Schnittansicht die Anordnung 1 der Figur 1 in Aufsicht betrachtet.
In Figur 1 ist schematisch in Schnittansicht eine erfindungs- gemäße Anordnung 1 zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik dargestellt. Die Anordnung in Figur 1 ist zum Schalten für einen Pol ausgelegt, bei z. B. dreipoliger Auslegung werden insbesondere drei nebeneinander angeordnete erfindungsgemäße Anordnungen 1 verwendet. Die Schnittebene der Figur 1 durch die Anordnung 1 verläuft entlang der Höhe der Anordnung 1 und senkrecht zu Anschlussleitungen, welche der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt sind. Die Anordnung 1 ist auf einem Traggestell 5, z. B. in Form eines senkrechten T- oder Doppel-T-förmigen Stahlträgers, angeord- net. Am oberen Ende des Traggestells 5 ist ein Umlenkgetriebe 7 mit einem insbesondere seitlich angebrachten Antrieb 6 befes¬ tigt. Der Antrieb 6 kann z. B. in Form eines Motors und/oder eines Federspeicherantriebs ausgebildet sein. Die Antriebs- energie bzw. Antriebsbewegung beim Schalten wird vom Antrieb 6 bereitgestellt und über eine kinematische Kette 13 auf Schaltkontakte übertragen. Die kinematische Kette 13 umfasst insbesondere das Umlenkgetriebe 7, eine Schaltstange 11, ei¬ nen Getriebekopf 8 sowie ein Zusatzgetriebe 9.
Die Schaltstange 11 ist im Inneren entlang der Längsachse ei¬ ner Stützsäule 10, insbesondere in Form eines gerippten Iso¬ lators aus Keramik, Kompositmaterial und/oder Silikon, ange¬ ordnet und beweglich gelagert. Die Stützsäule 10 ist auf dem Umlenkgetriebe 7, mit der Längsachse kollinear zur Längsachse des Traggestells 5, angeordnet. Auf dem oberen Ende der
Stützsäule ist der Getriebekopf 8 sowie, insbesondere seit¬ lich vom Getriebekopf 8, das Zusatzgetriebe 9 angeordnet. In Figur 2 ist die erfindungsgemäße Anordnung 1 der Figur 1 schematisch in Schnittansicht von einer Seite dargestellt, welche sich senkrecht zur Seitenansicht der Figur 1 er¬ streckt. Die Anordnung 1 ist T-förmig ausgebildet, mit läng¬ lich, insbesondere gerippt ausgebildeten Isolatorgehäusen 4, welche jeweils auf zwei entgegengesetzten Seiten der Stützersäule 10, als Arme senkrecht von der Stützersäule 10 wegfüh¬ rend, am Getriebekopf 8 bzw. am Zusatzgetriebe 9 befestigt, angeordnet sind. Am Getriebekopf 8 sind zwei Isolatorgehäuse 4 angebracht, welche jeweils im Inneren einen ersten Nenn- Stromkontakt 2 umfassen. Am Zusatzgetriebe 9, welches insbe¬ sondere seitlich am Getriebekopf 8 befestigt ist, sind zwei Isolatorgehäuse 4 angebracht bzw. angeordnet, welche jeweils im Inneren einen zweiten Nennstromkontakt 3 umfassen. Die Isolatorgehäuse 4 am Zusatzgetriebe 9 können analog Iso¬ latorgehäusen ausgebildet sein, welche aus dem Stand der Technik für Hilfsschaltstellen mit in Reihe geschalteten Wi- derständen bekannt sind. Statt der Hilfsschaltstellen mit in Reihe geschalteten Widerständen werden in den Isolatorgehäusen 4 der erfindungsgemäßen Anordnung 1 zweite Nennstromkontakte 3 angeordnet. Dadurch erhöht sich der Gesamtstrom, der maximal über die Anordnung 1, ohne Schädigung der Anordnung 1, zu einem Zeitpunkt fließen kann. Die Stromtragfähigkeit der Anordnung 1 ist erhöht.
Der Antrieb 6 stellt beim Schalten der Anordnung 1 die Bewe- gungsenergie bereit, welche zum Öffnen oder Schließen der
Kontakte 2, 3, d. h. zum Antreiben der beweglichen Kontaktstücke der Kontakte 2, 3, notwendig ist. Die Bewegungsenergie wird über die kinematische Kette 13 auf die Kontakte 2, 3 übertragen. Z. B. wird die Bewegungsenergie vom Antrieb 6, insbesondere einem Federspeicherantrieb, über das Umlenkge¬ triebe 7 auf die Schaltstange 11 übertragen. Von der Schalt¬ stange 11 wird die Bewegungsenergie auf den Getriebekopf 8 übertragen und insbesondere direkt an die ersten Nennstromkontakte 2 abgegeben. Hilfsgetriebe können von den ersten Nennstromkontakten 2 umfasst sein, um z. B. zeitlich und vom Betrag und/oder der Richtung der Kraft her, unterschiedliche bewegliche Kontaktstücke eines Nennstromkontaktes 2 anzutrei¬ ben, insbesondere mit gleichen oder unterschiedlichen Bewegungsprofielen .
Von der Schaltstange 11 direkt oder z. B. über den Getriebe¬ kopf 8, wird die Bewegungsenergie auf das Zusatzgetriebe 9 übertragen und insbesondere direkt an die zweiten Nennstromkontakte 3 abgegeben. Hilfsgetriebe können von den zweiten Nennstromkontakten 3 umfasst sein, um z. B. zeitlich und vom Betrag und/oder der Richtung der Kraft her, unterschiedliche bewegliche Kontaktstücke eines Nennstromkontaktes 3 anzutrei¬ ben, insbesondere mit gleichen oder unterschiedlichen Bewegungsprofilen. Insbesondere das Zusatzgetriebe 9 steuert oder regelt zeitliche Unterschiede zwischen dem Schalten der ers¬ ten Nennstromkontakte 2 und dem Schalten der zweiten Nennstromkontakte 3. Die ersten Nennstromkontakte 2 werden beim Einschalten zuerst geschlossen, danach werden die zweiten Nennstromkontakte 3 geschlossen. Beim Ausschalten werden die zweiten Nennstrom- kontakte 3 zuerst getrennt, danach werden die ersten Nenn¬ stromkontakte 2 getrennt. Somit sind die zweiten Nennstrom¬ kontakte 3 immer im geöffneten Zustand, wenn die ersten Nennstromkontakte 2 geschaltet werden. Beim Schalten der zweiten Nennstromkontakte 3 sind die ersten Nennstromkontakte 2 immer im geschlossenen Zustand. Dadurch kann ein Strom während des Schaltens der zweiten Nennstromkontakte 3 über die parallel geschalteten ersten Nennstromkontakte 2 fließen. Ein Löschen von Lichtbögen an den zweiten Nennstromkontakte 3 muss da¬ durch nicht erfolgen und auf Löscheinrichtungen, wie z. B. Löschdüsen und/oder Lichtbogenkontakte, kann für die zweiten Nennstromkontakte 3 verzichtet werden. Ein Lichtbogen, wel¬ cher beim Schalten hoher Ströme auftritt, kann an den ersten Nennstromkontakten 2 gelöscht werden. Dazu können an den ersten Nennstromkontakten 2 Löscheinrichtungen, wie z. B. Lösch- düsen und/oder Lichtbogenkontakte, vorgesehen sein.
Der Aufbau der zweiten Nennstromkontakte 3 ist bei der zuvor beschriebenen Anordnung 1 vereinfacht, deren Masse reduziert und somit ist bei hoher Stromtragfähigkeit der Anordnung 1 eine geringere Antriebsenergie beim Schalten notwendig, ver¬ glichen mit Anordnungen bekannt aus dem Stand der Technik. Der Antrieb und Elemente der kinematischen Kette 13 können kleiner ausgelegt sein, was Kosten einspart gegenüber einer Anordnung mit Nennstromkontakten 2, 3, bei welcher alle Nenn- Stromkontakte 2, 3 Einrichtungen zum Löschen von Lichtbögen aufweisen .
In Figur 3 ist in Aufsicht die erfindungsgemäße Anordnung 1 der Figur 1 schematisch in Schnittansicht entlang der Nenn- Stromkontakte 2, 3 dargestellt. Die Nennstromkontakte 2, 3 sind in den Isolatorgehäusen 4 angeordnet. Im Ausführungsbei¬ spiel der Erfindung, welches in den Figuren dargestellt ist, sind zwei erste Nennstromkontakte 2 elektrisch in Reihe hin¬ tereinander und zwischen zwei Anschlusskontakten 12 für äußere Stromleiter geschaltet. Parallel zu den zwei in Reihe ge¬ schalteten ersten Nennstromkontakten 2 sind zwei zweite Nenn- Stromkontakte 3 elektrisch in Reihe hintereinander geschal¬ tet. Die Schaltung ist nur schematisch dargestellt. Elektrische Leitungen in der erfindungsgemäßen Anordnung 1 können in den Isolatorgehäusen 4 und Getrieben 8, 9 verlaufen, insbesondere elektrisch isoliert innerhalb eines Isolators in ent- gegengesetzte Richtungen, und/oder die Nennstromkontakte 2, 3 können untereinander elektrisch innerhalb der Isolatorgehäuse 4 und Getriebe 8, 9 miteinander verbunden sein.
In den Figuren der Einfachheit halber nicht dargestellt, kön- nen jeweils an den Enden der Isolatorgehäuse 4 elektrische
Anschlüsse 12 vorgesehen sein, über welche eine Verschaltung der Nennstromkontakte 2, 3 analog der in den Figuren darge¬ stellte Verschaltung, außerhalb der Isolatorgehäuse 4 reali¬ siert wird. Es sind auch andere Verschaltungen möglich, z. B. eine parallele Verschaltung jeweils eines ersten und eines zweiten Nennstromkontakts 2, 3, in Reihe geschaltet mit einem weiteren parallel verschalteten ersten und zweiten Nennstromkontakts 2, 3. Elektrische Leitungen für eine Verschaltung können über die Getriebe 8, 9 bzw. durch Getriebegehäuse füh- ren, oder jeweils außerhalb von Gehäusen angeordnet sein, zwischen Anschlusskontakten 12.
In dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung 1, welches in den Figuren dargestellt ist, sind die Nennstrom- kontakte 2, 3 und die jeweils zugeordneten Isolatorgehäuse 4, mit jeweils einem Nennstromkontakt 2, 3 in einem Isolatorge¬ häuse 4, paarweise angeordnet. Die Anordnung 1 umfasst vier Nennstromkontakte 2, 3, mit einem ersten Paar von Isolatorgehäusen 4, welche einen ersten und einen zweiten Nennstrom- kontakt 2, 3 umfassen, und mit einem zweiten Paar von Isolatorgehäusen 4, welche ebenfalls einen ersten und einen zweiten Nennstromkontakt 2, 3 umfassen. Die Isolatorgehäuse 4 eines Paares sind mit ihren Längsachsen parallel zueinander angeordnet, insbesondere mit den jeweili¬ gem Nennstromkontakt 2, 3 in einem Isolatorgehäuse 4 im We- sentlichen parallel angeordnet zum Nennstromkontakt 2, 3 in dem anderen Isolatorgehäuse 4. Die zwei Paare von Isolator¬ gehäusen 4, mit einem Nennstromkontakt 2, 3 pro Isolatorgehäuse 4, sind hintereinander angeordnet, verbunden über die Getriebe 8, 9. Dabei sind die zwei ersten Nennstromkontakte 2 sowie deren Isolatorgehäuse 4 über den Getriebekopf 8 verbun¬ den, und die zwei zweiten Nennstromkontakte 3 sowie deren Isolatorgehäuse 4 sind über das Zusatzgetriebe 9 verbunden.
Die Nennstromkontakte 2, 3 und Isolatorgehäuse 4 liegen mit ihren Mittelachsen im Wesentlichen in einer Ebene, welche z. B. parallel zum Untergrund, auf welchem das Traggestell 5 aufgestellt ist, angeordnet ist. Eine T-Form der Anordnung 1 ergibt sich mit einer Mittelsenkrechten der T-Form umfassend das Traggestell 5, das Umlenkgetriebe 7 mit seitlich befes- tigtem Antrieb 6, der Stützsäule 10 und dem Getriebekopf 8 mit seitlich befestigtem Zusatzgetriebe 9. Die Waagerechte der T-Form ergibt sich aus den zwei Paaren von Isolatorgehäusen 4, mit einem Nennstromkontakt 2,3 pro Isolator¬ gehäuse 4, wobei ein Paar an Isolatorgehäusen 4 über die Ge- triebe 8, 9 mit dem anderen Paar an Isolatorgehäusen 4 verbunden ist.
Ein Paar an Isolatorgehäusen 4, welches im Ausführungsbeispiel der Figuren dargestellt ist, umfasst jeweils ein rohr- förmiges Isolatorgehäuse 4 mit größerem Querschnitt und ein rohrförmiges Isolatorgehäuse 4 mit kleinerem Querschnitt. Je¬ weils der erste Nennstromkontakt 2, z. B. mit Löschdüse und/oder Lichtbogenkontakt, ist in dem Isolatorgehäuse 4 mit größerem Querschnitt angeordnet, wobei die zwei ersten Nenn- Stromkontakt 2 mit ihren zugehörigen Isolatorgehäusen 4 über den Getriebekopf 8 miteinander verbunden sind. Jeweils der zweite Nennstromkontakt 3, z. B. ohne Löschdüse und/oder ohne Lichtbogenkontakt, ist in dem Isolatorgehäuse 4 mit kleinerem Querschnitt angeordnet, wobei die zwei zweiten Nennstromkon¬ takt 3 mit ihren zugehörigen Isolatorgehäusen 4 über das Zusatzgetriebe 9 miteinander verbunden sind.
Alternativ, der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt, können alle Isolatorgehäuse 4 z. B. die gleiche Größe bzw. den gleichen Querschnitt aufweisen. Es können alle Nennstromkontakte 2, 3 wenigstens eine Löschdüse und/oder we- nigstens einen Lichtbogenkontakt aufweisen. Es können alter¬ nativ auch alle Nennstromkontakte 2, 3 ohne Löschdüse
und/oder Lichtbogenkontakt ausgebildet sein. Die stromtragen¬ den Teile unterschiedlicher Nennstromkontakte 2, 3 können mit unterschiedlichen Stromleitungsquerschnitt ausgebildet sein und/oder im geöffneten Zustand können unterschiedlicher Nennstromkontakte 2, 3 unterschiedliche Abstände zwischen den Kontaktstücken aufweisen. Die Nennstromkontakte 2, 3 können auch identisch aufgebaut sein. Eine Steuerung oder Regelung unterschiedlicher Schaltzeiten von ersten und zweiten Nennstromkontakten 2, 3 kann über die Getriebe 8, 9 erfolgen. Insbesondere das Zusatzgetriebe 9 kann zeitlich ein späteres Einschalten und ein früheres Ausschalten der zweiten Nennstromkontakte 3 gegenüber den ersten Nennstromkontakten 2 bewirken. Alternativ oder zusätzlich können der Getriebekopf und/oder Getriebeeinheiten der einzelnen Nennstromkontakte bzw. beweglichen Kontaktstücke ein späteres Einschalten und ein früheres Ausschalten der zweiten Nennstromkontakte 3 gegenüber den ersten Nennstromkontakten 2 bewirken. Eine Steuerung oder Regelung unterschiedlicher
Schaltzeiten von ersten und zweiten Nennstromkontakten 2, 3 kann alternativ oder zusätzlich über die Position und/oder Länge der Schaltstrecke erfolgen. Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können unterei¬ nander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z. B. mehrere Schalt- Stangen 11, z. B. eine Schaltstange für den Getriebekopf 8 und eine Schaltstange für das Zusatzgetriebe 9, verwendet werden. Die Anordnung 1 kann z. B. nur ein Paar Kontakte umfassen, bestehend aus einem ersten und einem zweiten Nenn- Stromkontakt 2, 3. Es können auch mehr Kontaktpaare 2, 3 um- fasst sein und/oder mehr als zwei Nennstromkontakte 2, 3 je¬ weils parallel und/oder in Reihe geschaltet sein. Die Anord¬ nung 1 kann T-förmig sein, oder andere Formen wie z. B. umgekehrte L-Form oder I-Form aufweisen. Erste und/oder zweite Nennstromkontakte 2, 3 können Löscheinrichtungen zum Löschen von Lichtbögen aufweisen, und können mit gleichen oder unterschiedlichen z. B. Rohrdurchmessern für Kontaktstücke ausgebildet sein, um unterschiedliche Stromtragfähigkeiten zu rea¬ lisieren, und/oder können Vakuumröhren als Nennstromkontakte umfassen. Es kann ein gemeinsamer Antrieb 6 und/oder ein Umlenkgetriebe 7 und/oder eine Stützersäule 10 und/oder eine Schaltstange 11 vorgesehen sein, oder es können mehrere Antriebe vorgesehen sein, z. B. ein Antrieb pro ersten Nennstromkontakten und ein Antrieb pro zweiten Nennstromkontakten mit weiteren Elementen der kinematischen Kette. Es kann auch für jeden Nennstromkontakt ein Antrieb vorgesehen sein, ins¬ besondere mit unabhängigen kinematischen Ketten für jeden Nennstromkontakt . Das Traggestell 5 kann in Form eines T- oder Doppel-T-Trägers ausgebildet sein. Es können auch andere Traggestelle 5 ver¬ wendet werden, insbesondere aus Stahl oder Aluminium. Isola¬ torgehäuse und/oder Stützersäulen können rohrförmig, insbesondere außen gerippt ausgebildet sein, z. B. aus Silikon, Kompositwerkstoffen und/oder Keramik. Die Isolatorgehäuse und/oder Stützersäulen können auch andere Formen aufweisen, z. B. Kegel- oder Kugelform. Das Zusatzgetriebe mit den zu¬ geordneten Isolatorgehäusen kann seitlich am Getriebekopf angeordnet sein. Das Zusatzgetriebe mit den zugeordneten Iso- latorgehäusen kann alternativ z. B. über oder unter dem Getriebekopf angeordnet sein. Die erfindungsgemäße Anordnung kann für einen Pol ausgebildet sein, es können für mehrere Pole mehr als eine Anordnung insbesondere parallel zueinander angeordnet werden. Zum Schalten hoher Ströme und/oder Spannungen können mehr als eine erfindungsgemäße Anordnung insbe¬ sondere hintereinander angeordnet werden.
Bezugs zeichenliste
1 Anordnung zum Schalten hoher Ströme
2 erster Nennstromkontakt
3 zweiter Nennstromkontakt
4 Isolatorgehäuse
5 Traggestell
6 Antrieb
7 Umlenkgetriebe
8 Getriebekopf
9 Zusatzgetriebe, insbesondere WiderStandsgetriebe
10 Stützersäule
11 Schaltstange
12 Anschlusskontakt
13 kinematische Kette

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung (1) zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik für einen Pol, mit wenigstens einem ersten und mit wenigstens einem zweiten Kontakt (2, 3), wobei ein Kon¬ takt (2, 3) wenigstens zwei Kontaktstücke aufweist, welche im geschlossenen Schaltzustand in elektrischem und/oder mechanischem Kontakt miteinander stehen, und wobei der wenigstens eine erste Kontakt (2) in einem ersten Gehäuse (4) angeordnet ist und der wenigstens eine zweite Kontakt (3) in einem zwei¬ ten Gehäuse (4) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine erste und der wenigstens eine zweite Kon¬ takt (2, 3) jeweils Nennstromkontakte sind, welche parallel zueinander geschaltet sind, und dass beim Schalten des we¬ nigstens einen ersten Nennstromkontakts (2) der wenigstens eine zweite Nennstromkontakt (3) immer im geöffneten Schalt¬ zustand ist.
2. Anordnung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeweils das erste und/oder das zweite Gehäuse (4) einen Iso¬ lator umfasst, insbesondere einen außen gerippten Isolator aus Silikon und/oder aus Keramik.
3. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anordnung (1) T-förmig ist und eine gemeinsame, elekt¬ risch isolierende Stützersäule (10) umfasst, insbesondere mit einer Schaltstange (11) beweglich angeordnet im Inneren der
Stützersäule (10) und/oder kinematisch verbunden insbesondere mit einem gemeinsamen Antrieb (6), und wobei die T-förmige Anordnung (1) zwei im Wesentlichen senkrecht zur Stützersäule (10) in entgegengesetzte Richtungen angeordnete, insbesondere rohrförmige Paare von Isolatoren (4) umfasst, wobei jeweils die Isolatoren eines Paares insbesondere mit der jeweiligen Längsachse im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und jeder Isolator jeweils wenigstens einen Nennstromkontakt (2, 3) umfasst.
4. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Nennstromkontakte (2, 3) über wenigstens ein Getriebe (8, 9) kinematisch miteinander gekoppelt sind, zur Umwandlung und Übertragung der Schaltbewegung, mit einem Schalten des jeweils zweiten Nennstromkontakts (3) bei geöffneten zugeordne- ten ersten Nennstromkontakt (2) .
5. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anordnung (1) ausgebildet ist zum Schalten von Gleich- und/oder Wechselspannungen, insbesondere bis 1200 kV.
6. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einem, insbesondere allen Nennstromkontakten (2, 3) wenigstens ein Lichtbogenkontakt zugeordnet ist, und/oder dass wenigstens einem, insbesondere allen Nennstromkontakten (2, 3) wenigstens eine Blasdüse zugeordnet ist.
7. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
vier Nennstromkontakte (2, 3) umfasst sind, mit zwei ersten Nennstromkontakten (2), welche eine Blasdüse am jeweiligen Nennstromkontakt (2) umfassen, und zwei zweiten Nennstromkontakten (3) , welche ohne Blasdüse ausgebildet sind.
8. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
im eingeschalteten Zustand der Stromfluss über den zweiten Nennstromkontakt (3) 20 bis 90%, insbesondere 50% des Strom- flusses über den ersten Nennstromkontakt (2) entspricht.
9. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Nennstromkontakte (2, 3) jeweils aus zwei Kontaktstücken bestehen, insbesondere zwei hohlzylinderförmigen Kontaktstücken mit einem Durchmesser von 50 bis 200 mm, insbesondere 80 bis 150 mm, und/oder dass die Kontaktstücke aus einem gut leitenden Metall, insbesondere Kuper, Aluminium oder Stahl bestehen, und/oder dass die Kontaktflächen der Kontaktstücke versilbert sind und/oder Carbon umfassen.
10. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anordnung (1) von einer dreipoligen Schaltanlage, insbesondere mit einer Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche pro Pol, umfasst ist.
11. Verfahren zum Schalten von Gleich- und/oder Wechselstrom in der Hochspannungstechnik, insbesondere unter Verwendung einer Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein erster Nennstromkontakt (2) in einem ersten
Gehäuse (4) vor wenigstens einem zweiten Nennstromkontakt (3) in einem zweiten Gehäuse (4) eingeschaltet wird und/oder dass wenigstens ein erster Nennstromkontakt (2) in einem ersten Gehäuse (4) nach wenigstens einem zweiten Nennstromkontakt (3) in einem zweiten Gehäuse (4) ausgeschaltet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei erste Nennstromkontakte (2), mit jedem der zwei ersten Nennstromkontakte (2) in einem jeweiligen ersten Gehäuse (4), insbesondere gleichzeitig eingeschaltet werden, vor dem Ein¬ schalten von zwei zweiten Nennstromkontakten (3), mit jedem der zwei zweiten Nennstromkontakte (3) in einem jeweiligen zweiten Gehäuse (4), und/oder dass die zwei ersten Nennstrom- kontakte (2), mit jedem der zwei ersten Nennstromkontakte (2) in einem jeweiligen ersten Gehäuse (4), insbesondere gleichzeitig ausgeschaltet werden, nach dem Ausschalten der zwei zweiten Nennstromkontakte (3), mit jedem der zwei zweiten Nennstromkontakte (3) in einem jeweiligen zweiten Gehäuse (4).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
im eingeschalteten Zustand der Stromfluss ausschließlich über Nennstromkontakte (2, 3) erfolgt.
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