EP3655980A1 - Freiluftschalteinrichtung und verfahren zum schalten von hochspannungen mehrerer phasen - Google Patents

Freiluftschalteinrichtung und verfahren zum schalten von hochspannungen mehrerer phasen

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EP3655980A1
EP3655980A1 EP18759902.2A EP18759902A EP3655980A1 EP 3655980 A1 EP3655980 A1 EP 3655980A1 EP 18759902 A EP18759902 A EP 18759902A EP 3655980 A1 EP3655980 A1 EP 3655980A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching device
units
outdoor
outdoor switching
interrupter
Prior art date
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Application number
EP18759902.2A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3655980B1 (de
EP3655980C0 (de
Inventor
Radu-Marian Cernat
Thomas Chyla
Stefan Giere
Prosper Hartig
Caroline ORTH
Christoph RÖHLING
Jörg Teichmann
Stephan WETHEKAM
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP3655980A1 publication Critical patent/EP3655980A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3655980B1 publication Critical patent/EP3655980B1/de
Publication of EP3655980C0 publication Critical patent/EP3655980C0/de
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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
    • H01H33/022—Details particular to three-phase circuit breakers
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an outdoor switching device and a method for switching high voltages of multiple phases, with at least two interrupter units, which are each assigned ei ⁇ ner different phase.
  • the outdoor switching device comprises an interrupter unit for a pole, which is arranged in an insulating material housing. Overhead lines can be connected via two electrical connections and a current path between the overhead lines can be switched via the interrupter unit. The current path between the two terminals can be closed and / or opened via the interrupter unit for one pole, ie a phase of current / voltage.
  • the interrupter unit in the insulating housing is arranged on a Iso ⁇ lierstoffgepuruseteil coaxially, and forming on a support frame, a pole column.
  • the column of poles stands on the ground, z. B. a concrete foundation, pointing substantially senk ⁇ right upwards, ie, the longitudinal axis of the pole column forms a right angle to the horizontal plane of the lower ⁇ grounds.
  • z. B. current / voltages with three phases, ie, three-phase current three interrupter units are arranged side by side arranged in three separate polar columns.
  • Each pole column with associated interrupt means ⁇ integrated is formed, one phase in a current path between two terminals for z.
  • Object of the present invention is to provide a switching device outdoor and to provide a method for switching high voltages ⁇ more phases, which avoid the problems described above be ⁇ .
  • it is an object to admit a simple, compact and inexpensive Freiluftschaltein- direction for switching high voltages of several phases ⁇ , which requires little space in the open field and is out ⁇ forms to switch multiple phases with a common drive.
  • the interrupter units are arranged on egg ⁇ nem common carrier.
  • the arrangement of the interrupter units for switching different phases on a support results ei ⁇ ne simple, compact and inexpensive Frei Kunststoffschaltein- direction for switching high voltages of several phases, which requires little space in the free field and is formed, with a common drive to several phases turn.
  • open-air switch means having a plurality of pa ⁇ rallelen pole columns, which are each formed separately from each other for one phase and side by side, independently vonei ⁇ Nander are arranged, carriers, and thus to save material and costs.
  • the at least two interrupter units, which are associated with each egg ner different phase can be disposed on un ⁇ ter Kunststofflichen longitudinal axes, in particular on longitudinal axes which are not parallel. Characterized in a compact structure, a good insulation of the individual phases or of the electrical connections of the UN terbrecherajien different phases from each other, it extends ⁇ can be played.
  • the different longitudinal axes can be arranged at an angle ⁇ not equal to zero.
  • an angle ⁇ in the range of
  • an angle ⁇ can give a maximum distance and thus a good electrical insulation of electrical connections of the interrupter units under ⁇ Kunststoffaji phases against each other in the range of 60 degrees.
  • the different longitudinal axes can intersect at one point. With the same distance of the electrical connections of the breaker units of different phases of
  • Intersection in particular the external connections of the free air switching device to z.
  • power generators ⁇ and / or consumers there is a good electrical Iso ⁇ lation of the electrical connections from each other, in particular different phases and / or the same phase at an opened current path.
  • the at least two interrupter units, which are associated with each egg ⁇ ner different phase may be arranged in different under ⁇ union planes, in particular in different planes substantially parallel to the ground and / or with a different distance to the substrate.
  • Characterized interrupter units can be used for different phases on intersecting axes, which the may be not schnei ⁇ electrically well isolated from each other. Intersecting axes that do not intersect, resulting in longitudinal axes, which viewed in the plan view perpendicular to the axes intersect, and seen in a side view senk ⁇ right for supervision z. B. parallel.
  • the interrupter units may include vacuum tubes and / or gasge ⁇ filled circuit breakers, in particular with nominal and arcing contacts. As a result, high switching voltages of up to 1200 kV and higher per phase can be possible and high switching currents of up to several hundred amperes can be switched.
  • Circuit breaker in particular with nominal and light ⁇ arc contacts, switching gases, eg. B. SF 6 and / or Clean Air include.
  • the interrupter units can be compact and / or cost-effective directly with an insulator, insbesonde ceramic and / or silicone, be wrapped, and / or liergephaseusen in insulating, which include an insulator, be arranged.
  • Two or more interrupter units per phase may be included, in particular connected in series and / or arranged on a common longitudinal axis per phase.
  • This high switching voltages can be achieved with low-cost, especially stan ⁇ dardized breaker units.
  • Parallel connection of two or more interrupt units per phase can enable analog high switching currents, in particular in the range of a few hundred amperes.
  • the common carrier may be in the form of a column, in particular in the form of exactly one column.
  • the carrier in particular in the form of a column, may be arranged substantially vertically upright on the ground. It is assumed that a horizontal flat ground in a plane in which z. B. a foundation made of concrete for firmly anchoring the column on the ground is formed.
  • a column especially a column insulator ⁇ as a support, on which all the interrupter units are arranged at ⁇ result, a compact, low-cost open-air switch device having the above-described advantages.
  • the common carrier can have a supporting insulator or more, in particular by means of flanges associated support insulators aufwei ⁇ sen, said supporting insulators include, in particular ceramics, silicone and / or composite materials.
  • the carrier may comprise a base housing, ⁇ insbeson particular of metal.
  • a drive can be arranged on or in the housing, and z.
  • communication devices can be provided easily and cost ⁇ conveniently located in or on the housing.
  • the carrier may comprise a carrier, in particular of metal. This allows the carrier inexpensive and mechanically stable z.
  • B. be fixed in the foundation or subsoil.
  • the support frame can, for. B. be an H or T-shaped steel beam on which the base housing and / or the or the support insulators are arranged with breaker units.
  • the interrupter units may in particular each in egg ⁇ nem insulator housing to be arranged and / or the interrup ⁇ cherüen for a phase can comprise a common insulator ⁇ housing.
  • the insulator housing may be mounted directly on the common carrier, or indirectly through Ver ⁇ divider, in particular distribution with mechanical Umlenkgetrie ⁇ be.
  • a switching movement, provided by a drive, can be transmitted via the deflection gear as an element of a kinematic chain to the respective interrupter units when switching.
  • the distributor may additionally or al ternatively ⁇ enable electrical interconnection of the interrupting device ⁇ units, in particular pre-defined and / or Gere ⁇ gelt- or controlled.
  • the common carrier with disposed thereon breaker ⁇ units may have a T-shape for each phase, each having at least two arms which are arranged in particular on a common ⁇ common axis.
  • This z. B. three Pha ⁇ sen three against each other, in particular vertically offset or horizontally rotated about the common vertical axis is ⁇ arranged T-shapes are used, arranged with the common carrier as a common vertical axis and the interrupter units in the various horizontal arms respectively.
  • An electrical connection can be arranged in each case at a free end of the arms, for the connection of power generators, and / or power consumers, and / or electrical networks. This results in a compact, mechanically stable on ⁇ construction.
  • the arms can z. B. via distributor with the particular columnar carrier mechanically and / or electrically verbun ⁇ be.
  • the connections of the arms can be interconnected differently via the distributors, in particular predetermined and / or regulatable or controllable.
  • a phase may be interconnected via Ver ⁇ divider such that an arm of the phase to a different vertical axis is than the other arm of the
  • the outdoor switching equipment according to the invention can Wenig ⁇ least include a drive, in particular arranged laterally on the carrier, eg. B. a common drive for all sub ⁇ breaker units or z. B. one drive per phase.
  • the outdoor switching device according to the invention can comprise elements of a kinematic chain, in particular deflection gear and / or shift rods, for transmitting a drive movement from the drive to the interrupter units when the interrupter units are switched.
  • all Unterbrechereinhei- may th of a phase or of all phases, in particular all sub ⁇ breaker units are switched simultaneously.
  • Insulating, in particular insulator housing and / or the support insulators can be filled with an insulating gas, in particular SF 6 and / or clean air, z. B. with a pressure in the range of the ambient pressure of Frei Kunststoffschaltein- direction. This ensures good electrical insulation at ge ⁇ uitem current path between electrical terminals is possible, and / or it is a good electrical insulation possible in non-electrically conducting areas of the outdoor switching device.
  • An inventive method of shifting a previously be registered ⁇ outdoor switching device includes that are switched under ⁇ Kunststoffliche phases of a high voltage in each case with at least one interrupter unit.
  • al ⁇ le breaker units are arranged on a common carrier ⁇ is, in particular on a columnar carrier, and includes arms of the wearer.
  • the sub ⁇ breaker units are switched in particular simultaneously, in particular ⁇ special with a different predeterminable and / or rule or controllable interconnection of different arms.
  • Figure 1 shows a schematic side view of an outdoor switch ⁇ device 1 for a pole or a phase according to the prior art, with a breaker unit 2 ⁇ arranged in a pole column and with a carrier 8 per pole, and
  • FIG. 2 shows schematically in side view a first exporting ⁇ approximately example of the open-air inventive switching device 1 for switching high voltages of several phases 20, 21, 22, with three Breaker 2, 3, 4, in each case one per phase, which are all arranged on a common carrier 8, and
  • FIG. 3 shows schematically the outdoor switching device 1 according to the invention of FIG. 2 in plan view, and
  • FIG. 4 schematically shows in side view a second exporting ⁇ approximately example of the open-air inventive switching device 1 for switching high voltages of several phases 20, 21, 22, with six interrupter ⁇ units 2, 3, 4, 5, 6, 7, two for each phase, which are all arranged on a common support 8 angeord ⁇ net, and
  • FIG. 5 schematically shows the outdoor switching device 1 according to the invention of FIG. 4 in plan view.
  • an open-circuit switching device 1 for a pole or a phase according to the prior art is shown in side view.
  • the outdoor switching device 1 has an Un ⁇ breaker unit 2, which is arranged on a support 8.
  • Un ⁇ breaker unit 2 which is arranged on a support 8.
  • a three-pole outdoor high-voltage power switch three outdoor switching devices 1 for a pole according to Figure 1 are arranged separately, side by side and spaced from each other.
  • the outdoor switching devices 1 each have a carrier 8, which z. B. column-shaped, each with a support frame 15 which is anchored in the ground or fixed to the ground, for. B. on a foundation made of concrete.
  • the support frame 15 is z. B. an H- or T-shaped carrier, in particular steel.
  • a base ⁇ housing 13 is arranged, which z. B. elements of the kinematic see chain 16, in particular a deflection gear, control and / or regulating devices, and / or Mathunikationseinrich ⁇ lines.
  • a drive 14, z. As a spring drive and / or a motor, insbeson ⁇ dere attached laterally.
  • the drive 14 may be arranged in, under or above the base housing 13. The drive 14 provides when switching the kinetic energy, which via elements of the kinematic chain 16, z. As switching rods and / or gearbox, is transferred to movable Kon ⁇ tact pieces of the interrupter unit 2.
  • the interrupter unit 2 is z.
  • a vacuum tube and / or a gas-insulated high voltage circuit breaker insbesonde ⁇ re with rated current and arcing contact, in an insulator z.
  • ceramic, silicone, and / or a composite material filled with a switching gas and / or insulating gas, for.
  • B. Clean Air and / or SF 6 It can th 2 in series and / or in parallel using the ⁇ , for several Unterbrechereinhei-. B. arranged one above the other.
  • the one or more electrical contacts of the interrupter unit 2 comprise at least one movable contact piece, which is moved away or moved towards the at least one second contact piece of the contact during closing and / or opening of the contact, until the current path via the contact or the interrupter unit ge ⁇ opens or closed.
  • the kinetic energy for the Be ⁇ movement of the movable contact piece is provided by the drive 14 when switching, and on the elements of the kinemati- see chain 16, z. B. shift rods and / or gearbox, on the movable contact piece of the interrupter unit 2 over ⁇ wear.
  • a support insulator 10 is arranged, which z. As ceramic, silicone, and / or a composite material.
  • the support ⁇ zisolator 10 and / or the insulator, which z. B. is designed as a housing or is formed directly on the interrupter unit 2, when an insulator is used, for. B. hollow cylindrical, with ribs on the outer surface, to improve the outer insulation along the longitudinal axis.
  • the interrupter unit 2, with or without iso lator, the supporting insulator 10, the support frame 15 and insbeson ⁇ particular, the base housing 13 are arranged coaxially with a common longitudinal axis, in particular substantially perpendicular to the ground.
  • the outdoor switching device 1 thereby has a columnar shape, with z. B. laterally mounted drive 14th
  • Electrical connections 12 for the interrupter unit 2 are each provided on each side, in FIG. 1 above and below the interrupter unit 2, the lower connection not being shown in FIG. 1 for the sake of simplicity.
  • Overhead lines electrical consumers and / or power generators can be connected via the two electrical connections 12 and the current path between the connected overhead lines, electrical consumers and / or power generators can be switched via the interrupter unit 2.
  • the current path between the two terminals 12, via the interrupter unit 2 for a pole that is, a phase of current / voltage, CLOSED ⁇ sen and / or be opened.
  • three-phase current ie three phases
  • three independent voneinan ⁇ juxtaposed outdoor switching devices 1 of Figure 1 are known from the prior art. This is associated with high costs, uplifting ⁇ Licher footprint of the outdoor switching devices 1 and a high cost of materials.
  • FIG. 2 A first embodiment of the inventive free ⁇ air switching device 1 for switching high voltages meh ⁇ of exemplary phases 20, 21, 22 is illustrated in Figure 2 is a schematic side view ⁇ .
  • the Freiluftschaltein- direction 1 of Figure 2 is shown in plan.
  • the open-air switching device 1 of Figures 2 and 3 has three Unterbre ⁇ cherritten 2, 3, 4, one interrupter unit 2, 3, 4 per phase 20, 21, 22.
  • With the Freiluftschalteinrich- device 1 of Figures 2 and 3 can Three-phase current can be switched, in particular one of the three phase 20, 21, 22 can be connected in each case with an interrupter unit 2, 3, 4. With the three interrupter units 2, 3, 4 together all three Phases 20, 21, 22 are switched simultaneously and / or in a time sequence.
  • the three interrupter units 2, 3, 4 are arranged according to the invention together on a common carrier 8.
  • 8 are two support by the arrangement of the three breaker units 2, 3, 4 on a common Trä ⁇ ger 8 saved.
  • material and costs are saved, and the outdoor switching device 1 becomes more com ⁇ pact.
  • the common carrier 8 of the outdoor switching device 1 comprises a support frame 15 which is anchored in the ground or fixed on the ground, for. B. on a foundation made of concrete.
  • the support frame 15 is z. B. an H- or T-shaped carrier, in particular steel.
  • a base housing 13 is arranged, which z. B. comprises elements of the kinematic chain 16, in particular a deflection gear, control and / or regulating devices, and / or communication devices.
  • a drive 14 in particular a spring ⁇ memory drive and / or a motor, for. B. laterally attached.
  • the drive 14 z. B. in, be arranged below or above the base housing 13.
  • the on ⁇ drive 14 provides the kinetic energy when switching, which via elements of the kinematic chain 16, z. B.
  • Shift rods and / or gear, is transmitted to the movable contact ⁇ pieces of the three interrupter units 2, 3, 4.
  • the breaker units 2, 3, 4 include z. B. vacuum tubes and / or gas-insulated high voltage circuit breaker, in particular ⁇ special with rated current and arcing contact.
  • the interruption units 2, 3, 4 are each in an insulator angeord ⁇ net, z. B. ceramic, silicone, and / or a composite ⁇ material, filled with a switching gas and / or insulating gas, eg. B. Clean Air and / or SF 6 . It can be arranged in an insulator meh ⁇ rere interrupter units.
  • the insulator is z. B. hollow cylindrical arranged around the contacts of Unterbre ⁇ chertechnik 2, 3, 4 or interrupter units.
  • interrupter units For switching high voltages, in particular up to 1200 kV per phase, several interrupter units can be connected in series through ⁇ behind the other. For switching high currents, in ⁇ particular up to several hundred amperes per phase, multiple interrupter units can be connected in parallel. In the embodiment of Figure 1, for simplicity, an interrupter unit 2, 3, 4 for each phase 20, 21, 22 are provided at ⁇ way of example.
  • the interrupter units 2, 3, 4 are arranged with their longitudinal axis 17, 18, 19 parallel to the ground or a horizontal plane, at different distances from the lower ⁇ ground or at different heights.
  • the distance between the Unterbrechereinhei ⁇ th 2 and 3 is equal to the distance between the interrupting device ⁇ units 3 and 4.
  • the distance may also be ⁇ Lich difference.
  • the longitudinal axes 17, 18, 19 of the breaker units 2, 3 and 4 cross each other when viewed from above, see FIG. 3, and in each case enclose an angle ⁇ , z. B. 45 degrees, between adjacent interrupter units 2 and 3 and 3 and 4 a.
  • the angles between the interrupter units 2 and 3 and between the interrupter units 3 and 4 may also be different, which is not shown in the figures for the sake of simplicity.
  • the interrupter units 2, 3 and 4 are arranged in the embodiment of the figures in the same Ab ⁇ stand from the common intersection of the axes 17, 18, 19 viewed in plan. Alternatively, the distances may also differ.
  • Each phase 20, 21, 22 has along the respective longitudinal axis 17, 18, 19 two arms, which viewed in the intersection of the longitudinal axes ⁇ 17, 18, 19 in plan view in each case z. B. via a reversing gear 9 and / or a distributor with each other are connected.
  • each longitudinal axis 17, 18, 19 a first arm to the left of the intersection and a second arm comprising right of the intersection point, which lie on the common ⁇ seed respective longitudinal axis 17, 18, 19th
  • Figures 2 and 3 for example comprises approximately the left arm depending ⁇ z wells.
  • B. a connection cable and / or a connecting rail ⁇ ne, to which each z. B.
  • an overhead line, an electrical ⁇ shear consumer and / or a power generator can be connected via an electrical connection 12 or is.
  • the right arm in the embodiment of Figures 2 and 3 to ⁇ summarizes each one interrupter unit 2, 3, 4, to which each z. B. an overhead line, an electrical load and / or a power generator can be connected via an electrical connection 12 or is.
  • Embodiment of Figures 2 and 3 is in each case a Un ⁇ terbrecheraji 2, 3, 4 for a phase 20, 21, 22 angeord ⁇ net.
  • three T-shapes, each with a support insulator 10 are included in the outdoor switching device 1 of the figures, which are stacked one above the other, with a common vertical axis, which gives the point of intersection in plan view.
  • the three support insulators 10 arranged on the post insulator ⁇ 10 each with a divider or deflecting Ver ⁇ 9, z. B. on a coaxially arranged Stitzisola- tor 10, and the base housing 13 and the support frame 15 to ⁇ ordered.
  • the transmission can take place simultaneously and / or in a chronological order, or individually on interrupter units 2, 3, 4.
  • the arms can be interconnected as described above, with each arm electrically connected to a common axis 17, 18, 19th or in a plane paral ⁇ lel to the ground, whereby an electrical connection ge ⁇ closed contact of the respective interrupter unit 2, 3, 4 between opposite terminals 12 on a common respective axis 17, 18, 19 takes place.
  • the interconnection can be predetermined fixed, or controlled or regulated changeable. So z. B. left arms of the axes 17, 18, 19 are connected to the right arms of another axis 17, 18, 19 or connected, whereby the electrical connection of a phase 20, 21, 22 not on a common axis 17, 18, 19 per Phase is. It can on the distri ⁇ ler 9 and arms on one side, z. B. the left and / or right side or be connected to each other. For the sake of simplicity, this is not shown in the figures.
  • FIGS. 4 and 5 schematically show, in side view, a second exemplary embodiment of the outdoor switching device 1 according to the invention for switching high voltages of a plurality of phases 20, 21, 22.
  • the outdoor switching device 1 of Figures 4 and 5 is analogous to the Freiluftschalteinrich ⁇ tion 1 of Figures 2 and 3.
  • six breaker units 2, 3, 4, 5, 6, 7 of the outdoor switching device 1 comprises, in particular in each case two per phase.
  • each phase 20, 21, 22 has along the respective longitudinal axis 17, 18, 19 two arms, which in the intersection of the longitudinal ⁇ axes 17, 18, 19 viewed in plan view, see Figure 5, each z. B. via a reversing gear 9 and / or a distri ⁇ ler are interconnected.
  • each longitudinal axis 17 comprises, 18, which lie on the common longitudinal axis of the respective 17, 18, 19, 19 a first arm to the left of the intersection punk ⁇ tes and a second arm to the right of the intersection.
  • the left and the right arm each comprise an interrupter unit 2, 3, 4, 5, 6, 7, to which each z.
  • a electrical load and / or a power generator via ei ⁇ NEN electrical connection 12 is connected or can be connected ⁇ .
  • the remaining structure of the outdoor switching device 1 according to the invention of FIGS. 4 and 5 is essentially the same as the outdoor switching device 1 according to the invention of FIGS. 2 and 3, as described above.
  • an interconnection of different arms with each other is analogous to the embodiment of Figures 2 and 3 in the exemplary embodiment of Figures 4 and 5 on the manifold 9.
  • the arms can be interconnected as described above, with arms on a common axis 17, 18, 19 and ., In a plane parallel to the ground electrically connected, whereby an electrical connection with closed contact of the respective interrupter unit 2, 3, 4, 5, 6, 7 takes place between opposite terminals 12 on a common ⁇ respective axis 17, 18, 19.
  • Characterized in each case two interrupter units 2, 5 and 3, 6 and 4, 7 ge switched ⁇ in series, and it can double the switching voltage to be switched compared with the switching of only one interrupt means ⁇ integrated for each phase 20, 21, 22nd
  • the interconnection can be predetermined fixed, or controlled or regulated changeable.
  • a first phase 20 at the terminal 12 of the fourth sub ⁇ breaker unit 5 abut a second phase 21 at the terminal 12 of the fifth interrupter unit 6 abut, and a third ⁇ th phase 22 at the terminal 12 of the sixth interrupter unit 7 abut.
  • consumers 3 4 can at the connections ⁇ circuits 12 of the interrupter units 2, 3, 4 and the phases 20, 21, 22 via the interrupter units 2, 5, 6, 7 of the distributors are separated, and the distributor 9 Kings ⁇ nen create a new circuit without power.
  • An arm may not include one or more interrup ⁇ cherajien, in particular two or more, to allow in series and / or parallel-connected circuit breaker units, the switching of high currents and / or voltages.
  • the support 8 may comprise or support insulator 10 per manifold 9 a plurality of support insulators 10 and connected in particular by means of flanges supporting insulators 10. There may be three axes 17, 18, be around ⁇ edged with two arms of the open-air switching device 1 19, in particular at an angle of ⁇ 45 degrees Zvi ⁇ rule adjacent arms of a page. Alternatively, however, only two arms or more may be included on two axes or more axes of the outdoor switching device 1, ie arranged on the common carrier 8.
  • different angles ⁇ between adjacent arms of a page may be used.
  • the arms may be arranged in planes parallel to the ground, or in an angle to the ho ⁇ rizontalen level, particularly all at the same angle or at different angles. Adjacent arms can all the same distances from each other aufwei ⁇ sen, or different distances in the vertical direction.
  • the arms may alternatively also all be arranged in one plane, in particular substantially parallel to the ground.
  • the drive 14 may laterally on the carrier 8, in particular egg ⁇ nem columnar support may be disposed. Alternatively, the drive may lie on the longitudinal axis of the carrier 8, for. B. above or below a base housing 13. It may be one or more, in particular different types of drives may be included, for. As spring drives and / or motors, in particular arranged directly on the interrupter units or in the distributors.
  • the support frame of a phase may be T-shaped, or z. B. Y-shaped, or have other shapes.
  • the support may consist of one or more T- or H-shaped supports, or have a different shape on ⁇ .
  • the carrier 8 may be columnar, in particular with circular cylindrical areas. Alternatively or additionally, the carrier may have other shapes, e.g. B.
  • the carrier may comprise a support frame and a base housing in addition to Stützisolato ⁇ ren.
  • a support insulator can serve as a support frame and / or base housing, in particular fastened directly to or on a foundation. Different materials can be used.
  • On the outer surfaces ribs, in particular annular ribs may be formed, for a good electrical insulation along the longitudinal ⁇ axis.
  • the insulators can sen with switching and / or Isolierga , z. B.
  • the support frame and / or the base housing and elements of the kinematic chain and / or the drive can be made of metal, for. As sheet metal and / or steel, or from isolie ⁇ - generating materials such. As plastic, fiberglass, and / or other materials include.

Landscapes

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

Die Erfindung betrifft eine Freiluftschalteinrichtung (1) und ein Verfahren zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen (20, 21, 22), mit wenigstens zwei Unterbrechereinheiten (2, 3, 4), welche jeweils einer unterschiedlichen Phase (20, 21, 22) zugeordnet und auf einem gemeinsamen Träger (8) angeordnet sind. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schalten einer zuvor beschriebenen Freiluftschalteinrichtung (1) umfasst, dass alle Unterbrechereinheiten (2, 3, 4) von Armen am Träger (8) umfasst werden und/oder über einen gemeinsamen Antrieb (14) und/oder Elemente einer kinematischen Kette (16) z. B. gleichzeitig geschaltet werden, insbesondere mit einer verschieden vorbestimmbaren und/oder regel- oder steuerbaren Verschaltung unterschiedlicher Arme.

Description

Beschreibung
Freiluftschalteinrichtung und Verfahren zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen
Die Erfindung betrifft eine Freiluftschalteinrichtung und ein Verfahren zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen, mit wenigstens zwei Unterbrechereinheiten, welche jeweils ei¬ ner unterschiedlichen Phase zugeordnet sind.
Eine Freiluftschalteinrichtung für Hochspannungen, insbeson¬ dere zum Schalten von Spannungen von bis zu 1200 kV und/oder Strömen von bis zu einigen hundert Ampere, ist z. B. aus der DE 196 08 285 AI bekannt. Die Freiluftschalteinrichtung um- fasst eine Unterbrechereinheit für einen Pol, welche in einem Isolierstoffgehäuse angeordnet ist. Freileitungen sind über zwei elektrische Anschlüsse anschließbar und ein Strompfad zwischen den Freileitungen ist über die Unterbrechereinheit schaltbar. Der Strompfad zwischen den zwei Anschlüssen kann über die Unterbrechereinheit für einen Pol, d. h. eine Phase von Strom/Spannung, geschlossen und/oder geöffnet werden. Die Unterbrechereinheit im Isolierstoffgehäuse ist auf einem Iso¬ lierstoffgehäuseteil koaxial angeordnet, und bildet auf einem Traggestell eine Polsäule. Die Polsäule steht auf dem Unter- grund, z. B. einem Fundament aus Beton, im Wesentlichen senk¬ recht nach oben weisend, d.h. die Längsachse der Polsäule bildet einen rechten Winkel zur horizontalen Ebene des Unter¬ grunds . Zum Schalten von z. B. Strom/Spannungen mit drei Phasen, d. h. Drehstrom, werden drei Unterbrechereinheiten in drei voneinander getrennten Polsäulen nebeneinander angeordnet verwendet. Jede Polsäule mit dazugehöriger Unterbrecherein¬ heit ist ausgebildet, eine Phase in einem Strompfad zwischen zwei Anschlüssen für z. B. Freileitungen, elektrische Ver¬ braucher und/oder Strom-Erzeuger zu schalten. Drei getrennt nebeneinander aufgestellte Polsäulen sind ausgebildet, drei unterschiedliche Phasen gleichzeitig und/oder zeitlich ver¬ setzt getrennt voneinander zu schalten. Die Anordnung von ge¬ trennten Polsäulen zum Schalten unterschiedlicher Phasen ist aufwendig, kosten- und platzintensiv, und erfordert mehrere getrennte Fundamente sowie mehrere gleichartige Elemente wie z. B. Traggestelle, Antriebe und/oder Isolierstoffgehäusetei¬ le nebeneinander.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Freiluft- schalteinrichtung und ein Verfahren zum Schalten von Hoch¬ spannungen mehrerer Phasen anzugeben, welche die zuvor be¬ schriebenen Probleme vermeiden. Insbesondere ist es Aufgabe, eine einfache, kompakte und kostengünstige Freiluftschaltein- richtung zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen an¬ zugeben, welche wenig Platz im Freifeld benötigt und ausge¬ bildet ist, mit einem gemeinsamen Antrieb mehrere Phasen zu schalten .
Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Frei¬ luftSchalteinrichtung zum Schalten von Hochspannungen mehre¬ rer Phasen mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder mit einem Verfahren zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen mit der zuvor beschriebenen FreiluftSchalteinrichtung gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen FreiluftSchalteinrichtung zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen und des Verfahrens zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen mit der zuvor be¬ schriebenen Freiluftschalteinrichtung sind in den Unteran¬ sprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche untereinander kombinierbar.
Eine erfindungsgemäße Freiluftschalteinrichtung zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen umfasst wenigstens zwei Unterbrechereinheiten, welche jeweils einer unterschiedlichen Phase zugeordnet sind. Die Unterbrechereinheiten sind auf ei¬ nem gemeinsamen Träger angeordnet. Durch die Anordnung der Unterbrechereinheiten zum Schalten von unterschiedlichen Phasen auf einem Träger ergibt sich ei¬ ne einfache, kompakte und kostengünstige Freiluftschaltein- richtung zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen, welche wenig Platz im Freifeld benötigt und ausgebildet ist, mit einem gemeinsamen Antrieb mehrere Phasen zu schalten. Im Unterschied zu FreiluftSchalteinrichtungen mit mehreren pa¬ rallelen Polsäulen, welche jeweils getrennt voneinander für eine Phase ausgebildet und nebeneinander, unabhängig vonei¬ nander angeordnet sind, werden Träger, und damit verbunden Material sowie Kosten eingespart.
Die wenigstens zwei Unterbrechereinheiten, welche jeweils ei- ner unterschiedlichen Phase zugeordnet sind, können auf un¬ terschiedlichen Längsachsen angeordnet sein, insbesondere auf Längsachsen, welche nicht parallel sind. Dadurch kann, bei einem kompakten Aufbau, eine gute Isolation der einzelnen Phasen gegeneinander bzw. der elektrischen Anschlüsse der Un- terbrechereinheiten unterschiedlicher Phasen voneinander, er¬ reicht werden.
Die unterschiedlichen Längsachsen können mit einem Winkel α ungleich Null zueinander angeordnet sein. Z. B. kann bei zwei unterschiedlichen Längsachsen ein Winkel α im Bereich von
90 Grad einen maximalen Abstand und somit eine gute elektri¬ sche Isolation von elektrischen Anschlüssen der Unterbrecher¬ einheiten unterschiedlicher Phasen gegeneinander ergeben. Bei drei Phasen kann ein Winkel α im Bereich von 60 Grad einen maximalen Abstand und somit eine gute elektrische Isolation von elektrischen Anschlüssen der Unterbrechereinheiten unter¬ schiedlicher Phasen gegeneinander ergeben.
Die unterschiedlichen Längsachsen können sich in einem Punkt schneiden. Mit gleichem Abstand der elektrischen Anschlüsse der Unterbrechereinheiten unterschiedlicher Phasen vom
Schnittpunkt, insbesondere der äußeren Anschlüsse der Frei- luftschalteinrichtung an z. B. Netzleitungen, Stromerzeuger¬ und/oder Verbraucher, ergibt sich eine gute elektrische Iso¬ lation der elektrischen Anschlüsse voneinander, insbesondere unterschiedlicher Phasen und/oder der gleichen Phase bei ge- öffnetem Strompfad.
Die wenigstens zwei Unterbrechereinheiten, welche jeweils ei¬ ner unterschiedlichen Phase zugeordnet sind, können in unter¬ schiedlichen Ebenen angeordnet sein, insbesondere in unter- schiedlichen Ebenen im Wesentlichen parallel zum Untergrund und/oder mit unterschiedlichem Abstand zum Untergrund.
Dadurch können Unterbrechereinheiten für unterschiedliche Phasen auf sich kreuzenden Achsen, welche sich nicht schnei¬ den, elektrisch gut gegeneinander isoliert sein. Sich kreu- zende Achsen, welche sich nicht schneiden, ergeben sich bei Längsachsen, welche in der Aufsicht senkrecht zu den Achsen betrachtet sich schneiden, und in einer Seitenansicht senk¬ recht zur Aufsicht betrachtet z. B. parallel verlaufen. Die Unterbrechereinheiten können Vakuumröhren und/oder gasge¬ füllte Leistungsschalter umfassen, insbesondere mit Nenn- und Lichtbogenkontakten. Dadurch können hohe SchaltSpannungen von bis zu 1200 kV und höher pro Phase möglich sein und hohe Schaltströme von bis zu einigen hundert Ampere geschaltet werden. Leistungsschalter, insbesondere mit Nenn- und Licht¬ bogenkontakten, können Schaltgase, z. B. SF6 und/oder Clean Air umfassen. Die Unterbrechereinheiten können kompakt und/oder kostengünstig direkt mit einem Isolator, insbesonde¬ re Keramik und/oder Silikon, ummantelt sein, und/oder in Iso- liergehäusen, welche einen Isolator umfassen, angeordnet sein .
Zwei oder mehr Unterbrechereinheiten pro Phase können umfasst sein, insbesondere in Reihe geschaltet und/oder auf einer ge- meinsamen Längsachsen pro Phase angeordnet. Dadurch können hohe SchaltSpannungen mit kostengünstigen, insbesondere stan¬ dardisierten Unterbrechereinheiten erreicht werden. Z. B. kann eine Reihenschaltung von Vakuumröhren mit SchaltSpannun¬ gen von jeweils bis zu 35 kV eine FreiluftSchalteinrichtung mit SchaltSpannungen von mehreren hundert kV pro Phase erge¬ ben. Parallelschaltung von zwei oder mehr Unterbrechereinhei- ten pro Phase kann analog hohe Schaltströme, insbesondere im Bereich von einigen hundert Ampere ermöglichen.
Der gemeinsame Träger kann in Form einer Säule ausgebildet sein, insbesondere in Form genau einer Säule. Der Träger, insbesondere in Säulenform ausgebildet, kann im Wesentlichen senkrecht aufrechtstehend auf dem Untergrund angeordnet sein. Dabei wird von einem horizontal flachen Untergrund in einer Ebene ausgegangen, in welchem z. B. ein Fundament aus Beton zum festen Verankern der Säule auf dem Untergrund ausgebildet ist. Die Verwendung einer Säule, insbesondere einer Isolator¬ säule als Träger, auf welcher alle Unterbrechereinheiten an¬ geordnet sind, ergibt eine kompakte, kostengünstige Freiluft- schalteinrichtung mit den zuvor beschriebenen Vorteilen. Ins¬ besondere im Vergleich zu FreiluftSchalteinrichtungen mit ei- ner oder mehr Säulen pro Phase, auf welchen jeweils die Un¬ terbrechereinheiten einer Phase angeordnet sind, werden Bau¬ fläche, d. h. Freifläche zum Aufstellen, und Kosten einge¬ spart, durch die erfindungsgemäße Verwendung nur eines Trä¬ gers. Bei z. B. Drehstrom mit drei Phasen, können zwei Träger bei Verwendung nur eines Trägers, insbesondere in Säulenform, eingespart werden, was Material, Kosten und Fläche zum Auf¬ stellen von zwei zusätzlichen Trägern einspart.
Der gemeinsame Träger kann einen Stützisolator oder mehrere, insbesondere über Flansche verbundene Stützisolatoren aufwei¬ sen, wobei Stützisolatoren insbesondere Keramik, Silikon und/oder Kompositwerkstoffe umfassen. Dadurch kann eine gute elektrische Isolation der Unterbrechereinheiten und/oder elektrischer Anschlüsse insbesondere gegenüber Erdpotential erreicht werden. Der Träger kann ein Basisgehäuse, insbeson¬ dere aus Metall umfassen. In dem Gehäuse können Mess- und/oder Steuer- bzw. Regeleinrichtungen untergebracht sein, ein Antrieb kann am oder im Gehäuse angeordnet sein, und z. B. Kommunikationseinrichtungen können einfach und kosten¬ günstig im oder am Gehäuse vorgesehen sein. Der Träger kann ein Tragestell umfassen, insbesondere aus Metall. Dadurch kann der Träger kostengünstig und mechanisch stabil z. B. im Fundament bzw. Untergrund befestigt sein. Das Traggestell kann z. B. ein H- oder T-förmiger Stahlträger sein, auf dem das Basisgehäuse und/oder der bzw. die Stützisolatoren mit Unterbrechereinheiten angeordnet sind.
Die Unterbrechereinheiten können insbesondere jeweils in ei¬ nem Isolatorgehäuse angeordnet sein, und/oder die Unterbre¬ chereinheiten für eine Phase können ein gemeinsames Isolator¬ gehäuse aufweisen. Die Isolatorgehäuse können direkt an dem gemeinsamen Träger befestigt sein, oder indirekt, über Ver¬ teiler, insbesondere Verteiler mit mechanischem Umlenkgetrie¬ be. Eine Schaltbewegung, von einem Antrieb bereitgestellt, kann über das Umlenkgetriebe als Element einer kinematischen Kette auf die jeweiligen Unterbrechereinheiten beim Schalten übertragen werden. Die Verteiler können zusätzlich oder al¬ ternativ eine elektrische Verschaltung der Unterbrecherein¬ heiten ermöglichen, insbesondere vordefiniert und/oder gere¬ gelt- oder gesteuert.
Der gemeinsame Träger mit darauf angeordneten Unterbrecher¬ einheiten kann pro Phase eine T-Form aufweisen, mit jeweils wenigstens zwei Armen, welche insbesondere auf einer gemein¬ samen Achse angeordnet sind. Dabei können z. B. bei drei Pha¬ sen drei gegeneinander, insbesondere vertikal versetzt oder horizontal um die gemeinsame vertikale Achse verdreht ange¬ ordnete T-Formen verwendet werden, mit dem gemeinsamen Träger als gemeinsame vertikale Achse und den Unterbrechereinheiten in den verschiedenen horizontalen Armen jeweils angeordnet. Jeweils an einem freien Ende der Arme kann ein elektrischer Anschluss angeordnet sein, zum Anschluss von Stromerzeugern, und/oder Stromverbrauchern, und/oder elektrischen Netzen. Dadurch ergibt sich ein kompakter, mechanisch stabiler Auf¬ bau .
Die Arme können z. B. über Verteiler mit dem insbesondere säulenförmigen Träger mechanisch und/oder elektrisch verbun¬ den sein. Die Anschlüsse der Arme können über die Verteiler unterschiedlich verschaltbar sein, insbesondere vorbestimmt und/oder regel- oder steuerbar. So kann eine Phase über Ver¬ teiler derart verschaltet werden, dass ein Arm der Phase auf einer anderen vertikalen Achse liegt als der andere Arm der
Phase, und/oder dass ein Arm der Phase in einer anderen Ebene liegt als der andere Arm der Phase. So sind beliebige, feste oder flexible Verschaltungen je nach Bedarf über die Vertei¬ ler möglich.
Die erfindungsgemäße FreiluftSchalteinrichtung kann wenigs¬ tens einen Antrieb umfassen, insbesondere seitlich am Träger angeordnet, z. B. einen gemeinsamen Antrieb für alle Unter¬ brechereinheiten oder z. B. einen Antrieb pro Phase. Die er- findungsgemäße FreiluftSchalteinrichtung kann Elemente einer kinematischen Kette umfassen, insbesondere Umlenkgetriebe und/oder SchaltStangen, zum Übertragen einer Antriebsbewegung vom Antrieb auf die Unterbrechereinheiten beim Schalten der Unterbrechereinheiten. Dabei können alle Unterbrechereinhei- ten einer Phase oder aller Phasen, insbesondere alle Unter¬ brechereinheiten gleichzeitig geschaltet werden.
Isoliereinrichtungen, insbesondere Isolatorgehäuse und/oder die Stützisolatoren, können mit einem Isoliergas befüllt sein, insbesondere SF6 und/oder Clean Air, z. B. mit einem Druck im Bereich des Umgebungsdrucks der Freiluftschaltein- richtung. Dadurch ist eine gute elektrische Isolation bei ge¬ öffnetem Strompfad zwischen elektrischen Anschlüssen möglich und/oder es ist eine gute elektrische Isolation in nicht elektrisch leitenden Bereichen der FreiluftSchalteinrichtung möglich . Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Schalten einer zuvor be¬ schriebenen Freiluftschalteinrichtung umfasst, dass unter¬ schiedliche Phasen einer Hochspannung jeweils mit wenigstens einer Unterbrechereinheit geschaltet werden. Dabei werden al¬ le Unterbrechereinheiten auf einem gemeinsamen Träger ange¬ ordnet, insbesondere auf einem säulenförmigen Träger, und von Armen am Träger umfasst. Über einen gemeinsamen Antrieb und/oder Elemente einer kinematischen Kette werden die Unter¬ brechereinheiten insbesondere gleichzeitig geschaltet, insbe¬ sondere mit einer verschieden vorbestimmbaren und/oder regel- oder steuerbaren Verschaltung unterschiedlicher Arme.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schalten einer zuvor beschriebenen Freiluftschalteinrichtung gemäß An¬ spruch 15 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Freiluftschalteinrichtung zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen gemäß Anspruch 1 und umge¬ kehrt .
Im Folgenden werden eine Freiluftschalteinrichtung nach dem Stand der Technik schematisch in Figur 1, und zwei unter¬ schiedliche Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Frei¬ luftschalteinrichtung schematisch in den Figuren 2 bis 5 dar¬ gestellt, und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigen die
Figur 1 schematisch in Seitenansicht eine Freiluftschalt¬ einrichtung 1 für einen Pol bzw. eine Phase nach dem Stand der Technik, mit einer Unterbrecherein¬ heit 2 in einer Polsäule angeordnet und mit einem Träger 8 pro Pol, und
Figur 2 schematisch in Seitenansicht ein erstes Ausfüh¬ rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Freiluft- schalteinrichtung 1 zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen 20, 21, 22, mit drei Unterbrecher- einheiten 2, 3, 4, jeweils einer pro Phase, welche alle auf einem gemeinsamen Träger 8 angeordnet sind, und Figur 3 schematisch die erfindungsgemäße Freiluftschaltein- richtung 1 der Figur 2 in Aufsicht, und
Figur 4 schematisch in Seitenansicht ein zweites Ausfüh¬ rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Freiluft- schalteinrichtung 1 zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen 20, 21, 22, mit sechs Unterbrecher¬ einheiten 2, 3, 4, 5, 6, 7, jeweils zwei pro Phase, welche alle auf einem gemeinsamen Träger 8 angeord¬ net sind, und
Figur 5 schematisch die erfindungsgemäße Freiluftschaltein¬ richtung 1 der Figur 4 in Aufsicht.
In Figur 1 ist eine Freiluftschalteinrichtung 1 für einen Pol bzw. eine Phase nach dem Stand der Technik in Seitenansicht dargestellt. Die Freiluftschalteinrichtung 1 weist eine Un¬ terbrechereinheit 2 auf, welche auf einem Träger 8 angeordnet ist. Bei z. B. einem dreipoligen Freiluft-Hochspannungsleis- tungsschalter sind drei FreiluftSchalteinrichtungen 1 für ei- nen Pol gemäß Figur 1 separat, nebeneinander und beabstandet voneinander angeordnet. Die FreiluftSchalteinrichtungen 1 weisen jeweils einen Träger 8 auf, welcher z. B. säulenförmig ausgebildet ist, mit jeweils einem Traggestell 15, welches im Untergrund verankert ist bzw. auf dem Untergrund befestigt ist, z. B. über ein Fundament aus Beton.
Das Traggestell 15 ist z. B. ein H- oder T-förmiger Träger, insbesondere aus Stahl. Auf dem Traggestell 15 ist ein Basis¬ gehäuse 13 angeordnet, welches z. B. Elemente der kinemati- sehen Kette 16, insbesondere ein Umlenkgetriebe, Steuer- und/oder Regeleinrichtungen, und/oder Kommunikationseinrich¬ tungen umfasst. An dem Traggestell 15 ist ein Antrieb 14, z. B. ein Federspeicherantrieb und/oder ein Motor, insbeson¬ dere seitlich befestigt. Alternativ oder zusätzlich kann der Antrieb 14 im, unter oder über dem Basisgehäuse 13 angeordnet sein. Der Antrieb 14 stellt beim Schalten die Bewegungsener- gie bereit, welche über Elemente der kinematischen Kette 16, z. B. SchaltStangen und/oder Getriebe, auf bewegliche Kon¬ taktstücke der Unterbrechereinheit 2 übertragen wird.
Die Unterbrechereinheit 2 ist z. B. eine Vakuumröhre und/oder ein gasisolierter Hochspannungsleistungsschalter, insbesonde¬ re mit Nennstrom- und Lichtbogenkontakt, in einem Isolator z. B. aus Keramik, Silikon, und/oder einem Verbundwerkstoff, befüllt mit einem Schaltgas und/oder Isoliergas, z. B. Clean Air und/oder SF6. Es können auch mehrere Unterbrechereinhei- ten 2 in Reihe und/oder parallel verschaltet verwendet wer¬ den, z. B. übereinander angeordnet. Der oder die elektrischen Kontakte der Unterbrechereinheit 2 umfassen wenigstens ein bewegliches Kontaktstück, welches beim Schließen und/oder Öffnen des Kontakts zum bzw. vom wenigstens einen zweiten Kontaktstück des Kontakts weg- bzw. hinbewegt wird, bis der Strompfad über den Kontakt bzw. die Unterbrechereinheit ge¬ öffnet bzw. geschlossen ist. Die Bewegungsenergie für die Be¬ wegung des beweglichen KontaktStücks wird vom Antrieb 14 beim Schalten bereitgestellt, und über die Elemente der kinemati- sehen Kette 16, z. B. SchaltStangen und/oder Getriebe, auf das bewegliche Kontaktstück der Unterbrechereinheit 2 über¬ tragen .
Zwischen der Unterbrechereinheit 2 und dem Basisgehäuse 13 ist ein Stützisolator 10 angeordnet, welcher z. B. Keramik, Silikon, und/oder einen Verbundwerkstoff umfasst. Der Stüt¬ zisolator 10 und/oder der Isolator, welcher z. B. als Gehäuse ausgebildet ist oder direkt auf der Unterbrechereinheit 2 ausgebildet ist, wenn ein Isolator verwendet wird, ist z. B. hohlzylinderförmig ausgebildet, mit Rippen auf der äußeren Oberfläche, zur Verbesserung der äußeren Isolation entlang der Längsachse. Die Unterbrechereinheit 2, mit oder ohne Iso- lator, der Stützisolator 10, das Traggestell 15 und insbeson¬ dere das Basisgehäuse 13 sind koaxial mit einer gemeinsamen Längsachse angeordnet, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zum Untergrund. Die FreiluftSchalteinrichtung 1 weist dadurch eine Säulenform auf, mit z. B. seitlich befestigtem Antrieb 14.
Elektrische Anschlüsse 12 für die Unterbrechereinheit 2 sind jeweils auf jeder Seite vorgesehen, in Figur 1 ober- und un- terhalb der Unterbrechereinheit 2, wobei der untere Anschluss der Einfachheit halber in Figur 1 nicht dargestellt ist.
Freileitungen, elektrische Verbraucher und/oder Stromerzeuger sind über die zwei elektrischen Anschlüsse 12 anschließbar und der Strompfad zwischen den angeschlossenen Freileitungen, elektrischen Verbrauchern und/oder Stromerzeugern ist über die Unterbrechereinheit 2 schaltbar. Der Strompfad zwischen den zwei Anschlüssen 12 kann über die Unterbrechereinheit 2 für einen Pol, d. h. eine Phase von Strom/Spannung, geschlos¬ sen und/oder geöffnet werden. Für Drehstrom, d. h. drei Pha- sen, sind aus dem Stand der Technik drei unabhängig voneinan¬ der, nebeneinander angeordnete FreiluftSchalteinrichtungen 1 der Figur 1 bekannt. Damit verbunden sind hohe Kosten, erheb¬ licher Platzbedarf der FreiluftSchalteinrichtungen 1 und ein hoher Materialaufwand.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Frei¬ luftSchalteinrichtung 1 zum Schalten von Hochspannungen meh¬ rerer Phasen 20, 21, 22 ist in Figur 2 schematisch in Seiten¬ ansicht dargestellt. In Figur 3 ist die Freiluftschaltein- richtung 1 der Figur 2 in Aufsicht dargestellt. Die Freiluft- schalteinrichtung 1 der Figuren 2 und 3 weist drei Unterbre¬ chereinheiten 2, 3, 4 auf, jeweils eine Unterbrechereinheit 2, 3, 4 pro Phase 20, 21, 22. Mit der Freiluftschalteinrich- tung 1 der Figuren 2 und 3 kann Drehstrom geschaltet werden, insbesondere kann jeweils mit einer Unterbrechereinheit 2, 3, 4 eine der drei Phase 20, 21, 22 geschaltet werden. Mit den drei Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 zusammen können alle drei Phasen 20, 21, 22 gleichzeitig und/oder in einer zeitlichen Reihenfolge geschaltet werden.
Die drei Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 sind erfindungsgemäß zusammen auf einem gemeinsamen Träger 8 angeordnet. Im Unter¬ schied zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 nach dem Stand der Technik mit drei Trägern 8, werden durch die Anordnung der drei Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 auf einem gemeinsamen Trä¬ ger 8 zwei Träger 8 eingespart. Dadurch werden Material und Kosten gespart, und die FreiluftSchalteinrichtung 1 wird kom¬ pakter .
Der gemeinsame Träger 8 der erfindungsgemäßen Freiluftschalt- einrichtung 1 umfasst ein Traggestell 15, welches im Unter- grund verankert ist bzw. auf dem Untergrund befestigt ist, z. B. über ein Fundament aus Beton. Das Traggestell 15 ist z. B. ein H- oder T-förmiger Träger, insbesondere aus Stahl. Auf dem Traggestell 15 ist ein Basisgehäuse 13 angeordnet, welches z. B. Elemente der kinematischen Kette 16, insbeson- dere ein Umlenkgetriebe, Steuer- und/oder Regeleinrichtungen, und/oder Kommunikationseinrichtungen umfasst. An dem Tragge¬ stell 15 ist z. B. ein Antrieb 14, insbesondere ein Feder¬ speicherantrieb und/oder ein Motor, z. B. seitlich befestigt. Alternativ oder zusätzlich kann der Antrieb 14 z. B. im, un- ter oder über dem Basisgehäuse 13 angeordnet sein. Der An¬ trieb 14 stellt beim Schalten die Bewegungsenergie bereit, welche über Elemente der kinematischen Kette 16, z. B.
SchaltStangen und/oder Getriebe, auf die beweglichen Kontakt¬ stücke der drei Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 übertragen wird.
Die Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 umfassen z. B. Vakuumröhren und/oder gasisolierte Hochspannungsleistungsschalter, insbe¬ sondere mit Nennstrom- und Lichtbogenkontakt. Die Unterbre- chereinheiten 2, 3, 4 sind jeweils in einem Isolator angeord¬ net, z. B. aus Keramik, Silikon, und/oder einem Verbundwerk¬ stoff, befüllt mit einem Schaltgas und/oder Isoliergas, z. B. Clean Air und/oder SF6. Es können in einem Isolator auch meh¬ rere Unterbrechereinheiten angeordnet sein. Der Isolator ist z. B. hohlzylinderförmig um die Kontaktstücke der Unterbre¬ chereinheit 2, 3, 4 bzw. Unterbrechereinheiten angeordnet. Zum Schalten hoher Spannungen, insbesondere bis zu 1200 kV pro Phase, können mehrere Unterbrechereinheiten in Reihe hin¬ tereinander geschaltet sein. Zum Schalten hoher Ströme, ins¬ besondere bis zu einigen hundert Ampere pro Phase, können mehrere Unterbrechereinheiten parallel geschaltet sein. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist der Einfachheit halber eine Unterbrechereinheit 2, 3, 4 pro Phase 20, 21, 22 bei¬ spielhaft vorgesehen.
Die Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 sind mit ihrer Längsachse 17, 18, 19 parallel zum Untergrund bzw. einer horizontalen Ebene angeordnet, in unterschiedlichen Abständen vom Unter¬ grund bzw. in unterschiedlichen Höhen. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist der Abstand zwischen den Unterbrechereinhei¬ ten 2 und 3 gleich dem Abstand zwischen den Unterbrecherein¬ heiten 3 und 4. Alternativ kann der Abstand auch unterschied¬ lich sein. Die Längsachsen 17, 18, 19 der Unterbrechereinhei¬ ten 2, 3 und 4 kreuzen sich in der Aufsicht betrachtet, siehe Figur 3, und schließen jeweils einen Winkel α, z. B. 45 Grad, zwischen benachbarten Unterbrechereinheiten 2 und 3 sowie 3 und 4 ein. Die Winkel zwischen den Unterbrechereinheiten 2 und 3 und zwischen den Unterbrechereinheiten 3 und 4 können auch unterschiedlich sein, was in den Figuren der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Die Unterbrechereinheiten 2, 3 und 4 sind im Ausführungsbeispiel der Figuren im gleichen Ab¬ stand vom gemeinsamen Schnittpunkt der Achsen 17, 18, 19 in Aufsicht betrachtet angeordnet. Alternativ können sich die Abstände auch unterscheiden.
Jede Phase 20, 21, 22 weist entlang der jeweiligen Längsachse 17, 18, 19 zwei Arme auf, welche im Schnittpunkt der Längs¬ achsen 17, 18, 19 in Aufsicht betrachtet jeweils z. B. über ein Umlenkgetriebe 9 und/oder einen Verteiler miteinander verbunden sind. In den Figuren umfasst jede Längsachse 17, 18, 19 einen ersten Arm links des Schnittpunktes und einen zweiten Arm rechts des Schnittpunktes, welche auf der gemein¬ samen jeweiligen Längsachse 17, 18, 19 liegen. Im Ausfüh- rungsbeispiel der Figuren 2 und 3 umfasst der linke Arm je¬ weils z. B. ein Anschlusskabel und/oder eine Anschlussschie¬ ne, an welcher jeweils z. B. eine Freileitung, ein elektri¬ scher Verbraucher und/oder ein Stromerzeuger über einen elektrischen Anschluss 12 angeschlossen werden kann oder ist. Der rechte Arm im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 um¬ fasst jeweils eine Unterbrechereinheit 2, 3, 4, an welcher jeweils z. B. eine Freileitung, ein elektrischer Verbraucher und/oder ein Stromerzeuger über einen elektrischen Anschluss 12 angeschlossen werden kann oder ist. Es können auch mehr als eine Freileitung, ein elektrischer Verbraucher und/oder ein Stromerzeuger mit einem Anschluss 12 verbunden sein.
Die Verbindungsstellen der linken und rechten Arme, insbeson¬ dere über Umlenkgetriebe bzw. Verteiler 9 miteinander verbun- den, werden durch Stützisolatoren 10 gestützt. Die linken und rechten Arme in einer Ebene parallel zum Untergrund, ergeben mit dem jeweils zugeordneten Stützisolator 10 eine T-Form, wobei im Schnittpunkt der vertikalen und horizontalen Achse der T-Form jeweils z. B. das Umlenkgetriebe bzw. der Vertei- 1er 9 angeordnet ist. Auf der rechten Seite der T-Form im
Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 ist jeweils eine Un¬ terbrechereinheit 2, 3, 4 für eine Phase 20, 21, 22 angeord¬ net. Somit sind drei T-Formen mit jeweils einem Stützisolator 10 von der FreiluftSchalteinrichtung 1 der Figuren umfasst, welche übereinander gestapelt sind, mit einer gemeinsamen vertikalen Achse, welche in der Aufsicht den Schnittpunkt ergibt. Die drei Stützisolatoren 10, jeweils mit einem Ver¬ teiler bzw. Umlenkgetriebe 9 auf dem Stützisolator 10 ange¬ ordnet, sind z. B. auf einem koaxial angeordneten Stützisola- tor 10, und dem Basisgehäuse 13 sowie dem Traggestell 15 an¬ geordnet . Die drei Stützisolatoren 10, insbesondere jeweils mit einem Verteiler bzw. Umlenkgetriebe 9, der Stützisolator 10 auf dem Basisgehäuse 13 sowie das Basisgehäuse 13 und das Traggestell 15, ergeben eine Säulenform. Seitlich an der Säule, insbeson- dere am Basisgehäuse 13, ist der Antrieb 14 befestigt. Bewe¬ gungsenergie, vom Antrieb 14 beim Schalten bereitgestellt, wird über Elemente der kinematischen Kette 16, z. B. einem Umlenkgetriebe im Basisgehäuse 13 und drei Umlenkgetrieben 9 auf den Stützisolatoren 10, jeweils insbesondere über
SchaltStangen in den Stützisolatoren 10 angeordnet verbunden, auf die Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 übertragen, insbesonde¬ re auf die beweglichen Kontaktstücke der Unterbrechereinhei¬ ten 2, 3, 4, zum elektrischen Schalten. Die Übertragung kann gleichzeitig und/oder in einer zeitlichen Reihenfolge, oder einzeln auf Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 erfolgen.
Mechanische Verbindungen z. B. zwischen Stützisolatoren 10, und/oder zwischen Stützisolatoren 10 und Umlenkgetrieben bzw. Verteilern 9, und/oder zwischen Umlenkgetrieben bzw. Vertei- lern 9 und Unterbrechereinheiten 2, 3, 4, können über Flan¬ sche 11 und/oder Verbindungen wie z. B. Schraub-, Schweiß-, Kleb- und/oder Klemmverbindungen erfolgen. Die T-Formen aus Stützisolator 10 und linkem sowie rechtem Arm einer Phase 20, 21, 22, umfassend jeweils eine Unterbrechereinheit 2, 3, 4, sind von oben betrachtet für unterschiedliche Unterbrecher¬ einheiten 2, 3, 4 gegeneinander verdreht angeordnet, z. B. jeweils mit einem Winkel α von 45 Grad, siehe Figur 3. Dabei erfolgt eine Verschaltung verschiedener Arme untereinander über die Verteiler 9. Die Arme können wie zuvor beschrieben verschaltet sein, mit Armen jeweils elektrisch verbunden auf einer gemeinsamen Achse 17, 18, 19 bzw. in einer Ebene paral¬ lel zum Untergrund, womit eine elektrische Verbindung bei ge¬ schlossenem Kontakt der jeweiligen Unterbrechereinheit 2, 3, 4 zwischen gegenüberliegenden Anschlüssen 12 auf einer ge- meinsamen jeweiligen Achse 17, 18, 19 erfolgt. Die Verschaltung kann vorbestimmt fest, oder gesteuert bzw. geregelt änderbar sein. So können z. B. linke Arme der Achsen 17, 18, 19 mit rechten Armen einer anderen Achse 17, 18, 19 verbunden sein oder verbunden werden, womit die elektrische Verbindung einer Phase 20, 21, 22 nicht auf einer gemeinsamen Achse 17, 18, 19 pro Phase liegt. Es können über die Vertei¬ ler 9 auch Arme auf einer Seite, z. B. der linken und/oder rechten Seite miteinander verbunden sein oder werden. Der Einfachheit halber ist dies in den Figuren nicht dargestellt.
In den Figuren 4 und 5 ist schematisch in Seitenansicht ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Freiluft- schalteinrichtung 1 zum Schalten von Hochspannungen mehrerer Phasen 20, 21, 22 dargestellt. Die Freiluftschalteinrichtung 1 der Figuren 4 und 5 ist analog der Freiluftschalteinrich¬ tung 1 der Figuren 2 und 3. Im Unterschied zum Ausführungs¬ beispiel der Figuren 2 und 3 sind statt drei Unterbrecherein¬ heiten 2, 3, 4, welche auf einer Seite angeordnet sind, im Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 sechs Unterbrecher- einheiten 2, 3, 4, 5, 6, 7 von der Freiluftschalteinrichtung 1 umfasst, insbesondere jeweils zwei pro Phase. Erfindungsge¬ mäß sind in der Freiluftschalteinrichtung 1 der Figuren 4 und 5, analog der Freiluftschalteinrichtung 1 der Figuren 2 und 3, alle Unterbrechereinheiten 2, 3, 4, 5, 6, 7 auf einem ge- meinsamen Träger 8 angeordnet.
Jede Phase 20, 21, 22 weist entlang der jeweiligen Längsachse 17, 18, 19 zwei Arme auf, welche im Schnittpunkt der Längs¬ achsen 17, 18, 19 in Aufsicht betrachtet, siehe Figur 5, je- weils z. B. über ein Umlenkgetriebe 9 und/oder einen Vertei¬ ler miteinander verbunden sind. In den Figuren umfasst jede Längsachse 17, 18, 19 einen ersten Arm links des Schnittpunk¬ tes und einen zweiten Arm rechts des Schnittpunktes, welche auf der gemeinsamen jeweiligen Längsachse 17, 18, 19 liegen. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 umfasst der linke und der rechte Arm jeweils eine Unterbrechereinheit 2, 3, 4, 5, 6, 7, an welcher jeweils z. B. eine Freileitung, ein elektrischer Verbraucher und/oder ein Stromerzeuger über ei¬ nen elektrischen Anschluss 12 angeschlossen ist oder ange¬ schlossen werden kann. Es können auch mehr als eine Freilei¬ tung, ein elektrischer Verbraucher und/oder ein Stromerzeuger mit einem Anschluss 12 verbunden sein.
Der übrige Aufbau der erfindungsgemäßen Freiluftschaltein- richtung 1 der Figuren 4 und 5 ist im Wesentlichen gleich der erfindungsgemäßen FreiluftSchalteinrichtung 1 der Figuren 2 und 3, wie zuvor beschrieben. Im Unterschied zum Ausführungs¬ beispiel der Figuren 2 und 3, sind Elemente der kinematischen Kette 16 im Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 durch die Umlenkgetriebe 9 mit Unterbrechereinheiten 2, 3, 4, 5, 6, 7 in beiden Armen, d. h. jeweils dem linken und dem rechten Arm, verbunden. Damit sind sämtliche Unterbrechereinheiten 2, 3, 4, 5, 6, 7 bzw. deren bewegliche Kontaktstücke über insbe¬ sondere genau einen Antrieb 14 betätigbar, d. h. die vom An¬ trieb 14 bereitgestellte Bewegungsenergie beim Schalten kann auf alle Unterbrechereinheiten 2, 3, 4, 5, 6, 7 über die ki- nematische Kette 16 übertragen werden, insbesondere gleich¬ zeitig und/oder zeitlich versetzt.
Eine Verschaltung verschiedener Arme untereinander erfolgt analog dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 im Ausfüh- rungsbeispiel der Figuren 4 und 5 über die Verteiler 9. Dabei können die Arme wie zuvor beschrieben verschaltet sein, mit Armen auf einer gemeinsamen Achse 17, 18, 19 bzw. in einer Ebene parallel dem Untergrund jeweils elektrisch verbunden, womit eine elektrische Verbindung bei geschlossenem Kontakt der jeweiligen Unterbrechereinheit 2, 3, 4, 5, 6, 7 zwischen gegenüberliegenden Anschlüssen 12 auf einer gemeinsamen je¬ weiligen Achse 17, 18, 19 erfolgt. Dadurch sind jeweils zwei Unterbrechereinheiten 2, 5 bzw. 3, 6 bzw. 4, 7 in Reihe ge¬ schaltet, und es kann die doppelte SchaltSpannung geschaltet werden verglichen mit dem Schalten nur einer Unterbrecherein¬ heit pro Phase 20, 21, 22. Die Verschaltung kann vorbestimmt fest, oder gesteuert bzw. geregelt änderbar sein. So können z. B. linke Arme der Achsen 17, 18, 19 mit rechten Armen einer anderen Achse 17, 18, 19 verbunden sein oder verbunden werden, womit die elektrische Verbindung einer Phase 20, 21, 22 nicht auf einer gemeinsamen Achse 17, 18, 19 und/oder in einer gemeinsamen Ebene pro Pha¬ se liegt. Es können über die Verteiler 9 auch Arme auf einer Seite, z. B. der linken und/oder rechten Seite miteinander verbunden sein oder werden. Der Einfachheit halber ist dies in den Figuren nicht dargestellt.
Durch die sechs Unterbrechereinheiten 2, 3, 4, 5, 6, 7, mit wenigstens einer Unterbrechereinheit 2, 3, 4, 5, 6, 7 pro Arm, können die drei Phasen 20, 21, 22 z. B. von Stromerzeu- gern und/oder Fernleitungen an den Anschlüssen 12, insbeson¬ dere von Anschlüssen 12 der Arme auf einer Seite, beliebig auf z. B. Verbraucher und/oder Fernleitungen an den anderen Anschlüssen 12, insbesondere an Anschlüssen 12 der Arme auf der anderen Seite, geschaltet werden. Ein Umschalten bzw. Än- dern von Phasen an einem bestimmten Verbraucher und/oder an einer bestimmten Fernleitung kann beliebig erfolgen, durch Schalten der Unterbrechereinheiten 2, 3, 4, 5, 6, 7. So kann z. B. eine erste Phase 20 am Anschluss 12 der vierten Unter¬ brechereinheit 5 anliegen, eine zweite Phase 21 am Anschluss 12 der fünften Unterbrechereinheit 6 anliegen, und eine drit¬ te Phase 22 am Anschluss 12 der sechsten Unterbrechereinheit 7 anliegen. Bei einer gewünschten Änderung der den Verbrau¬ chern zugeordneten Phasen können die Verbraucher an den An¬ schlüssen 12 der Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 und die Phasen 20, 21, 22 über die Unterbrechereinheiten 2, 3, 4, 5, 6, 7 von den Verteilern getrennt werden, und die Verteiler 9 kön¬ nen eine neue Verschaltung stromlos erstellen.
Nach z. B. einer gesteuerten neuen Verschaltung über die Ver- teiler 9, z. B. einem Wechsel der Verbindung der Arme der Un¬ terbrechereinheiten 2 und 5 zu einer Verbindung der Arme der Unterbrechereinheiten 3 und 5, können die Unterbrechereinhei- ten 2, 3, 4, 5, 6, 7 wieder eingeschaltet werden. Die Phase 20 liegt dann z. B. nicht mehr am Verbraucher am Arm der Un¬ terbrechereinheit 2 an, sondern am Verbraucher der am Arm der Unterbrechereinheit 3 angeschlossen ist. Analog können belie- bige Kombinationen der Phasen 20, 21, 22 und Verbraucher er¬ folgen, oder z. B. von unterschiedlichen Stromerzeugern, z. B. an den Armen der Unterbrechereinheiten 5, 6, 7 angeschlos¬ sen, und Verbrauchern, z. B. an den Armen der Unterbrecher¬ einheiten 2, 3, 4 angeschlossen. Es können auch andere Kombi- nationen und Anschlussvarianten verwendet werden, z. B. einen Stromerzeuger an einem Arm und 5 unterschiedliche Verbraucher jeweils an den anderen Armen angeschlossen. Ein weiteres Bei¬ spiel ist ein Verbraucher an einem Arm und 5 unterschiedliche Stromerzeuger jeweils an den anderen Armen angeschlossen, wo- bei je nach Stromerzeugungslage z. B. über Gasturbinen, Koh- lekraftwerke, Solarkraftwerke und/oder Windkraftwerke, der Verbraucher mit Energie unterschiedlicher Stromerzeuger zu unterschiedlichen Zeiten versorgt werden kann. Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können unterei¬ nander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z. B. zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Arme mit und/oder ohne Unterbrecherein¬ heiten von der erfindungsgemäßen FreiluftSchalteinrichtung 1 umfasst sein. Ein Arm kann keine, eine oder mehr Unterbre¬ chereinheiten umfassen, insbesondere zwei oder mehr in Reihe und/oder parallel geschaltete Unterbrechereinheiten, um das Schalten hoher Ströme und/oder Spannungen zu ermöglichen. Der Träger 8 kann einen Stützisolator 10 pro Verteiler 9 umfassen oder mehrere Stützisolatoren 10, insbesondere über Flansche verbundene Stützisolatoren 10. Es können drei Achsen 17, 18, 19 mit je zwei Armen von der FreiluftSchalteinrichtung 1 um¬ fasst sein, insbesondere mit einem Winkel von α 45 Grad zwi¬ schen benachbarten Armen einer Seite. Es können alternativ aber auch nur zwei Arme oder mehr auf zwei Achsen oder mehr Achsen von der FreiluftSchalteinrichtung 1 umfasst sein, d. h. auf dem gemeinsamen Träger 8 angeordnet sein. Dabei können gleiche Winkel α zwischen benachbarten Armen ei¬ ner Seite, z. B. bei einer Kreuzform in Aufsicht betrachtet ein Winkel von α 90 Grad zwischen benachbarten Armen einer Seite oder bei Sternform mit mehr als drei Armen in Aufsicht betrachtet ein Winkel von kleiner α 45 Grad zwischen benach¬ barten Armen einer Seite, verwendet werden. Alternativ können unterschiedliche Winkel α zwischen benachbarten Armen einer Seite verwendet werden. Die Arme können in Ebenen parallel zum Untergrund angeordnet sein, oder in einem Winkel zur ho¬ rizontalen Ebene, insbesondere alle im gleichen Winkel oder in unterschiedlichen Winkeln. Benachbarte Arme können in der vertikalen Richtung alle gleiche Abstände voneinander aufwei¬ sen, oder unterschiedliche Abstände. Die Arme können alterna- tiv auch alle in einer Ebene, insbesondere im Wesentlichen parallel dem Untergrund, angeordnet sein.
Der Antrieb 14 kann seitlich am Träger 8, insbesondere an ei¬ nem säulenförmigen Träger, angeordnet sein. Alternativ kann der Antrieb auf der Längsachse des Trägers 8 liegen, z. B. ober- oder unterhalb eines Basisgehäuses 13. Es können ein oder mehr, insbesondere unterschiedliche Arten von Antrieben umfasst sein, z. B. Federspeicherantriebe und/oder Motoren, insbesondere direkt an den Unterbrechereinheiten oder in den Verteilern angeordnet. Das Traggestell einer Phase kann T- förmig ausgebildet sein, oder z. B. Y-förmig, oder andere Formen aufweisen. Das Tragestell kann aus einem oder mehr T- oder H-förmigen Trägern bestehen, oder eine andere Form auf¬ weisen. Der Träger 8 kann säulenförmig sein, insbesondere mit kreiszylinderförmigen Bereichen. Alternativ oder zusätzlich kann der Träger andere Formen aufweisen, z. B. quaderförmige Bereiche und/oder quaderförmig ausgebildet sein. Der Träger kann ein Traggestell und ein Basisgehäuse neben Stützisolato¬ ren umfassen. Alternativ kann ein Stützisolator als Tragge- stell und/oder Basisgehäuse dienen, insbesondere direkt an bzw. auf einem Fundament befestigt. Es können unterschiedliche Materialien verwendet werden. Ins¬ besondere können der Stützisolator und/oder die Isolator¬ gehäuse aus z. B. Silikon, Keramik und/oder Verbundmaterial bestehen oder diese umfassen. Auf den äußeren Oberflächen können Rippen, insbesondere ringförmige Rippen ausgebildet sein, für eine gute elektrische Isolation entlang der Längs¬ achse. Die Isolatoren können mit Schalt- und/oder Isolierga¬ sen, z. B. Clean Air und/oder SF6, befüllt sein bzw. diese umfassen. Das Traggestell und/oder das Basisgehäuse sowie Elemente der kinematischen Kette und/oder der Antrieb können aus Metall, z. B. Blech und/oder Stahl sein, oder aus isolie¬ renden Materialien wie z. B. Plastik, GFK, und/oder andere Materialen umfassen.
Bezugszeichenliste
1 Freiluftschalteinrichtung
2 erste Unterbrechereinheit
3 zweite Unterbrechereinheit
4 dritte Unterbrechereinheit
5 vierte Unterbrechereinheit
6 fünfte Unterbrechereinheit
7 sechste Unterbrechereinheit
8 Träger
9 Verteiler/Umlenkgetriebe
10 Stüt zisolator
11 Flansch
12 elektrischer Anschluss
13 Basisgehäuse
14 Antrieb
15 Traggestell
16 kinematische Kette
17 erste Achse
18 zweite Achse
19 dritte Achse
20 erste Phase
21 zweite Phase
22 dritte Phase

Claims

Patentansprüche
1. Freiluftschalteinrichtung (1) zum Schalten von Hochspan¬ nungen mehrerer Phasen (20, 21, 22), mit wenigstens zwei Un- terbrechereinheiten (2, 3, 4), welche jeweils einer unter¬ schiedlichen Phase (20, 21, 22) zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Unterbrechereinheiten (2, 3, 4) auf einem gemeinsamen Träger (8) angeordnet sind.
2. Freiluftschalteinrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens zwei Unterbrechereinheiten (2, 3, 4), welche jeweils einer unterschiedlichen Phase (20, 21, 22) zugeordnet sind, auf unterschiedlichen Längsachsen (17, 18, 19) angeord¬ net sind.
3. Freiluftschalteinrichtung (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die unterschiedlichen Längsachsen (17, 18, 19) mit einem Win¬ kel α ungleich Null zueinander angeordnet sind.
4. Freiluftschalteinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
sich die unterschiedlichen Längsachsen (17, 18, 19) in einem Punkt schneiden.
5. Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens zwei Unterbrechereinheiten (2, 3, 4), welche jeweils einer unterschiedlichen Phase (20, 21, 22) zugeordnet sind, in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, insbeson¬ dere in unterschiedlichen Ebenen im Wesentlichen parallel zum Untergrund und/oder mit unterschiedlichem Abstand zum Unter¬ grund .
6. Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Unterbrechereinheiten (2, 3, 4) Vakuumröhren und/oder gasgefüllte Leistungsschalter, insbesondere mit Nenn- und Lichtbogenkontakten, umfassen.
7. Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein, zwei oder mehr Unterbrechereinheiten (2, 3, 4, 5, 6, 7) pro Phase umfasst sind, insbesondere in Reihe geschaltet und/oder auf einer gemeinsamen Längsachsen (17, 18, 19) pro Phase angeordnet .
8. Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der gemeinsame Träger (8) in Form einer Säule ausgebildet ist, insbesondere in Form genau einer Säule, und/oder im We¬ sentlichen senkrecht aufrechtstehend auf dem Untergrund ange¬ ordnet ist.
9. Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehen- den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der gemeinsame Träger (8) einen Stützisolator (10) oder meh¬ rere, insbesondere über Flansche verbundene Stützisolatoren (10) aufweist, wobei Stützisolatoren (10) insbesondere Kera- mik, Silikon und/oder Kompositwerkstoffe umfassen, und/oder dass der Träger (8) ein Basisgehäuse (13), insbesondere aus Metall umfasst, und/oder dass der Träger (8) ein Tragestell (15) umfasst, insbesondere aus Metall.
10. Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechereinheiten (2, 3, 4, 5, 6, 7) insbesondere je¬ weils in einem Isolatorgehäuse angeordnet sind, welche direkt an dem gemeinsamen Träger (8) befestigt sind, oder indirekt, über Verteiler (9), insbesondere Verteiler (9) mit mechani- schem Umlenkgetriebe.
11. Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der gemeinsame Träger (8) mit darauf angeordneten Unterbre¬ chereinheiten (2, 3, 4) pro Phase (20, 21, 22) eine T-Form aufweist, mit jeweils wenigstens zwei Armen, welche insbeson¬ dere auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und/oder je¬ weils an einem freien Ende einen elektrischen Anschluss (12) aufweisen, zum Anschluss von Stromerzeugern, und/oder Strom¬ verbrauchern, und/oder elektrischen Netzen.
12. Freiluftschalteinrichtung (1) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Arme insbesondere über Verteiler (9) mit dem insbesondere säulenförmigen Träger (8) verbunden sind und/oder die An¬ schlüsse (12) der Arme über die Verteiler (9) unterschiedlich verschaltbar sind, insbesondere vorbestimmt und/oder regel- oder steuerbar.
13. Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Antrieb (14) umfasst ist, insbesondere seit- lieh am Träger (8) angeordnet, und/oder Elemente einer kine¬ matischen Kette (16) umfasst sind, insbesondere Umlenkgetrie¬ be und/oder SchaltStangen, zum Übertragen einer Antriebsbewe¬ gung vom Antrieb (14) auf die Unterbrechereinheiten (2, 3, 4, 5, 6, 7) zum Schalten der Unterbrechereinheiten (2, 3, 4, 5, 6, 7), insbesondere zum gleichzeitigem Schalten aller Unter¬ brechereinheiten einer Phase (20, 21, 22) und/oder zum gleichzeitigem Schalten aller Unterbrechereinheiten aller Phasen (20, 21, 22) .
14. Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehen- den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
Isoliereinrichtungen, insbesondere Isolatorgehäuse und/oder die Stützisolatoren (10), mit einem Isoliergas, insbesondere SF6 und/oder Clean Air, insbesondere mit einem Druck im Be- reich des Umgebungsdruckes der Freiluftschalteinrichtung (1), befüllt sind.
15. Verfahren zum Schalten einer Freiluftschalteinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
unterschiedliche Phasen (20, 21, 22) einer Hochspannung je¬ weils mit wenigstens einer Unterbrechereinheit (2, 3, 4, 5, 6, 7) geschaltet werden, wobei alle Unterbrechereinheiten (2, 3, 4, 5, 6, 7) auf einem gemeinsamen Träger (8), insbesondere säulenförmigen Träger (8), von Armen am Träger (8) umfasst werden und/oder über einen gemeinsamen Antrieb (14) und/oder Elemente einer kinematischen Kette (16) insbesondere gleich¬ zeitig geschaltet werden, insbesondere mit einer verschieden vorbestimmbaren und/oder regel- oder steuerbaren Verschaltung unterschiedlicher Arme.
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