EP3698387A1 - Anordnung und verfahren zum schalten hoher spannungen mit einer schalteinrichtung und genau einem widerstandsstapel - Google Patents

Anordnung und verfahren zum schalten hoher spannungen mit einer schalteinrichtung und genau einem widerstandsstapel

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EP3698387A1
EP3698387A1 EP18800563.1A EP18800563A EP3698387A1 EP 3698387 A1 EP3698387 A1 EP 3698387A1 EP 18800563 A EP18800563 A EP 18800563A EP 3698387 A1 EP3698387 A1 EP 3698387A1
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EP
European Patent Office
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arrangement
stack
flange
insulator
contact
Prior art date
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EP18800563.1A
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Reinhard GÖHLER
Lutz-Rüdiger JÄNICKE
Subodh Kale
Bernd Kruska
Jörg Teichmann
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/16—Impedances connected with contacts
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/64—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein the break is in gas

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method with exactly one resistance stack for switching high voltages.
  • the arrangement comprises a switching device which has two contact devices which are net angeord in an insulator.
  • the contact devices are spaced apart by a Trennstre bridge, wherein the separation distance can be bridged by a movable contact piece.
  • a Mixvor direction is in contact with the resistor stack in a common housing.
  • the arrangement summarizes a high-voltage circuit breaker as a switching device, with two contact devices.
  • the con tact devices are spaced from each other, with a gap between the twomaschinevorrichtun gene.
  • a movable contact piece is formed in the switched-state of the switching device to bridge the separation distance between the two contact devices.
  • a contact device is in contact with the resistor stack, which limits electrical overvoltages when switched on.
  • the resistor stack comprises plate-shaped resistors, wel che braced between two metal plates via tie rods, are arranged in a common housing.
  • the first contact device in the form of an electrode is electrically fixed fixed, spaced from the opposite second contact device, with a distance equal to the length of the separation distance.
  • the second contact device is also formed out in the form of an electrode, and fixed relative to the first contact device in a arranged insulator.
  • insulator mecha nically stable, sustainable housing are referred to below, z. B. from Kera mik and / or composite materials, in particular plastic send.
  • the movable contact piece is arranged on a common longitudinal axis of the two contact pieces.
  • the movable contact piece In the open or off state of the Heidelbergeinrich device, the movable contact piece is completely on the Be te a contact device and is moved when switching in the direction of the second contact device to electrically bridge the separation. The movement takes place until the movable contact piece with both contact devices, d. H. the first and the second contact device in con tact, in particular in electrical contact. Switching off the movable contact piece is moved in the Chryslerge sat direction until the movable contact piece is fully constantly angeord net on the side of the first contact device, and the first and second contact device are electrically separated by the separation distance.
  • the two contact devices and the movable contact piece of the switching device and the resistor stack with its housing are arranged coaxially in a circular-cylindrical insulator, wherein the insulator or the insulator housing is sealed gas-tight at the ends in each case via a flange.
  • the resistor stack On a flange, the resistor stack is mechanically fastened with its housing, on the other flange, the contact device with the movable contact piece is taken fastened.
  • the housing with the resistor stack and the two con tact devices with the movable contact piece are surrounded by insulating gas, with which the insulator housing is filled.
  • insulating and / or switching gas z. B. SF 6 used.
  • the mechanical stability of the arrangement for switching high voltages is ensured by the insulator, which so well the resistors in the housing as well as the two Maisvor devices spatially includes the movable contact piece.
  • the insulator must be mechanically stable with sufficient wall thickness over its entire length to keep the insulating gas in the interior, in particular under pressure of more than one bar.
  • the housing of the resistors must be designed mechanically stable mecha and / or the insulator to carry in particular for horizontal attachment of the assembly to the flanges, the weight of the resistors with housing and a contact device.
  • a large wall thickness of the iso lators over the entire length and a housing of the counterclaim stack increases the weight of the assembly, making a one-sided mechanical attachment of the assembly may be impossible, increases the price and the mechanical complexity.
  • a housing of the resistors in the insulator spaced from the Iso lator, filled with a gap between the housing and the insulator with insulating gas, increases the necessary amount of particular umweit- or climate damaging gas and the manufacturing and maintenance costs of the arrangement.
  • Object of the present invention is to provide an arrangement and a method with exactly one resistance stack for switching high voltages, which solve the disadvantages described above.
  • it is an object to provide a simple, inexpensive, mechanically stable arrangement, wel che reduces the necessary Isoliergasmenge compared with the prior art, allows a reduction in the weight of the arrangement and saves material.
  • An arrangement according to the invention with exactly one resistance stack for switching high voltages comprises a switching device, with two contact devices arranged in an insulator, which are spaced apart by an isolating distance. The separation distance can be bridged by a movable con tact piece.
  • a contactor is in contact with the resistor stack in a common housing.
  • the housing is formed by a direct coating of the resistor stack and the insulator.
  • an additional housing of the resistor stack arranged between rule resistance stack and insulator with an insulating gas in the space saved.
  • the insulator is rich only in Be the switching device, ie in the field of two con tact devices and / or the movable contact piece ordered.
  • the length of the insulator is reduced and an additional housing between insulator and resistor stack saved, bringing the Ge weight of the inventive arrangement is reduced, in particular along a longitudinal axis of the arrangement.
  • a simple, cost-effective mounting of the arrangement for. B. attached by a support column on one side of the particular horizontal arrangement allows.
  • the amount of insulating gas is in the inventive arrangement to arrangements, be known from the prior art reduced by the direct coating of the resistor stack, without a gap between egg nem housing of the resistor stack and an insulator housing.
  • the direct coating of the resistor stack and the Iso lators may be made of silicone and / or silicone include. Sili kon is weatherproof, a good electrically insulating material and inexpensive.
  • a first and a second flange may be comprised by the arrangement according to the invention, between which the exactly one resistance stack and the switching device are arranged, in particular one behind the other, on a common longitudinal axis.
  • an electrical Kontak orientation of the switching device can take place and / or the inven tion proper arrangement z.
  • a drive may be arranged, wherein a switching movement can be transmitted to the movable contact piece of the switching device via elements of a kine matic chain from the drive.
  • the carrier with drive may be attached to the flange, on which the contact device with movable contact piece and in particular the insulator are arranged. This allows the switching movement directly from the drive via elements of the kine matic chain z. B. arranged in the carrier, are transmitted to the bewegli surface contact piece.
  • a carrier with drive may alternatively or additionally be attached to the opposite flange, to which the resistor stack is arranged to. It can be z. B.
  • the contact device on Wi derstandsstapel include the movable contact piece and / or Elements of a kinematic chain, eg. B. comprise an insulating rod which is adapted to transmit a drive movement to the movable contact piece.
  • a carrier may be formed T-shaped, with two erfindungsge MAESSEN arrangements, each forming an arm of the T-carrier. High voltages of up to 1200 kV and / or high currents of a few hundred amperes are thereby switchable.
  • the resistance stack may comprise at least one tension rod, which is designed to mechanically support the resistance stack. This can be dispensed ver on a mechanically stable housing of the resistor stack, which can carry a weight, and / or on an insulator, which spatially includes the Wi derstandsstapel and / or mechanically stabili Siert or contributes. This is associated with the advantages described above.
  • tie rods in particular lattice-shaped tie rods z. B. on the outer circumference of the counterclaim stack, can allow a high mechanical stability of the resistance stack.
  • the resistor stack may be clamped between a flange and a contact device, in particular via we least a tie rod, and / or the insulator and the con tact devices can verbun with a flange be able to verbun, in particular a contact device carrying ver connected with the flange on the insulator.
  • a mechanically stable arrangement according to the invention can be formed, with the advantages described above, which are stabilized or supported on the side of the resistance stack by the tension rods, and which are supported on the side of
  • Switching device is stabilized or supported by the insulator. There is no insulator necessary, for. B. ceramic, wel cher is completely formed between two flanges and the resistance stack and the switching device carries mecha African. Shift rods can be used with less weight. forms as a resistive stack spatially enclose the insulator, which results in the arrangement be the benefits described above.
  • the flange, on which the resistor stack is arranged can be connected to a carrier, in particular a columnar Iso lator, mechanically stable.
  • the carrier may, for.
  • B. include a ceramic insulator, in particular with Rip pen on the outer circumference, tion for a good electrical Isola.
  • a gear head may be arranged on the carrier to which the flange is mechanically fastened or the flange may be mechanically fixed directly to the carrier.
  • the carrier may, for. B. upright, perpendicular to a foundation on, with a longitudinal axis in particular a kla lenförmigen carrier substantially perpendicular to the plane of the foundation.
  • the resistance stack can be mechanically stably supported by the support via the flange and in particular by at least one tension rod, whereby no mechanical load is applied to the housing of the arrangement, which is designed in the form of the direct coating. This allows Materia materials such as silicone can be used as a coating, which are light and weatherproof, but less mechanically stable than insulators z. B. ceramic.
  • the resistor stack may comprise two plates, insbesonde two metal plates over which the resistors of the counterclaim stack are clamped in particular with at least one tie rod.
  • Metal plates give a good electrical contact with the rule resistive stack and on the plates, a mechanical clamping surface homogeneously over the plates surface stable.
  • the resistor stack may be mechanically stably supported and clamped over the at least one tie bar and the two plates, with a plate at one end of the resistance stack and a second plate at the other end of the resistance stack. Over the plates, the resistors are pressed together or pressed, resulting in a good electrical contact between resistors and a high mechanical stability or fixation of Wi resistances in the stack.
  • the resistor stack may be constructed of plate-shaped resistors, in particular columnar, wherein the plates are arranged along a longitudinal axis, in particular depending Weil two adjacent plates form-fitting in contact with each other.
  • the resistors in plate form and in particular two metal plates may have the same shape, in particular special all the same shape.
  • the plate-shaped resistors and / or the particular two metal plates may be cylindrical in shape, e.g. B. circular cylindrical. A large base and top surface, with which adjacent Plat th each in contact, give a good, gleichffle lar mechanical and electrical contact.
  • the housing may be weatherproof, insbesonde with annular ribs on the outer surface. A good, long-term stable insulation over the outer surface of the housing, in particular between the two flanges, can be achieved. With a weatherproof Mate rial, z. As silicone, which does not have to be mechanically stable, the inventive arrangement can be made durable, and protect the resistor stack and the switching device from the weather.
  • the arrangement may be substantially cylindrical, in particular circular cylindrical, in particular with annular ribs along the outer surface.
  • a circular cylindrical shape enables high mechanical stability at low cost and is easy to manufacture.
  • An inventive method for switching the arrangement comprises that when turning on a current path via exactly one resistor stack and a switching device between two flanges is closed by bridging a separation between two contact devices with the help of a device movable contact piece, which is moved from a device Druckvorrich toward the other contact device up to egg nem electrical contact between the two contact devices.
  • the mechanical load of the arrangement between the two flanges can be carried by at least one tie rod in the region of the resistance stack and by an insulator in the region of the switching device.
  • An electrical insulation perpendicular to the longitudinal axis of the arrangement can be done by a direct coating of the resistance stack and the insulator of the switching device, in particular weatherproof and / or by silicone.
  • a flange can be fastened in connection with the resistor stack to a carrier, in particular a support column.
  • a flange in connection with the switching device can be designed to float freely, in particular connected only via electrical lines.
  • a flange in connection with the switching device can be attached to a support, in particular a support column.
  • a flange in connection with the resistor stack can be designed to float freely, in particular connected only via electrical lines.
  • FIG. 1 schematically shows, in a sectional view along a longitudinal axis 12, an arrangement 1 according to the invention for switching high voltages.
  • the inventive arrangement 1 comprises exactly one resistor stack 2 and a Wegein device 5, arranged between two flanges 10, 11.
  • the switching device 5 has two contact devices 6 and a movable contact piece 8, which are arranged in an insulator.
  • the insulator 9 is z. B. with an insulating and / or switching gas, in particular SF 6 and / or clean air.
  • the two contact devices 6 are immovably arranged as electrodes with a fixed distance from each other, where at the distance represents an electrical separation path 7. In the open state of the switching device 5, a current flow between the two contact devices 6 is prevented by the separation path 7.
  • the movable contact piece 8 is such a device 6 moves in the direction of the other Maisvorrich 6, that a current path between the two contact devices 6 is closed ,
  • the contact devices 6 are z. B. circular cylindrical, in particular hollow tubular, and the movable contact piece 8 is z. B.
  • the movable contact piece 8 In the open state of the switching device 5, as shown in the figure, the movable contact piece 8 is completely arranged on one side of the Heidelbergeinrich device 5, comprising a contact device 6. To close the current path between the two fixed con tact devices 6, ie for electrically closing the switching device, the movable contact piece 8 is moved from a contact device 6 toward the opposite contact device 6 until the movable contact piece 8 in mechanical and electrical contact with the second Contact device 6 is, for. B. is inserted in the opening. An electrical contact or closed current path between the two contact device 6 via the movable contact piece 8, which connects both contact devices 6 electrically in the closed state of the switching device 5.
  • the movable contact piece 8 is moved in the opposite direction until the movable Kon contact piece 8 is back in its initial position, completely inserted into the one contact device 6.
  • a gap or a separating section 7 is formed, in particular filled with insulating gas, and the current path between the two contact devices 6 is interrupted by the separating section 7.
  • the switching device 5 is in the open state.
  • the two contact devices 6 are arranged in a closed Isoliergasraum, wherein the Isoliergasraum by the two contact devices 6, the movable contact piece 8, the insulator 9 and in particular a flange 11 is formed.
  • the two contact devices 6 and the movable con tact piece 8 are arranged coaxially on the longitudinal axis 12 and made of a good electrically conductive material, for. As steel and / or copper. Electrical contact areas may be coated with a good electrically conductive material, for. With silver.
  • a contact device 6 is z.
  • B hollow tubular, the movable contact piece 8 spatially at least partially, and attached to a flange 11.
  • the flange 11 is disc-shaped or circular cylindrical, and the movable contact piece 8 is in particular gas-tight, be movably guided by the flange 11.
  • a drive z. B. uses a spring memory drive.
  • the flange 11 is z. B. fastened to a gear head on a support or on the carrier itself.
  • a carrier which is not shown in the figure for the sake of simplicity, is e.g. B. column-shaped, in particular special ceramic, and perpendicular to a foundation is arranged.
  • the outer surface, in particular a Vietnamese linderförmigen, hollow support, ribs in the form of Rin gene around the outer circumference may encompass circumferentially, for a good electrical insulation along the longitudinal axis of the Trä gers.
  • the drive can be attached laterally to the carrier and elements of the kinematic chain can be performed in the carrier movable Lich.
  • At the upper end of the carrier is z.
  • the second contact device 6 is z. B. hollow tubular or formed plate-shaped, with a hollow tubular end in the direction of the first contact device 6 with movable contact piece 8 pointing.
  • the plate-shaped portion of the two-th contact device 6 may be substantially circular-cylindrical, with a diameter equal to the diameter of the resistors of the resistance stack 2.
  • the resistors are z. B. plate-shaped or circular cylindrical structure, in particular with the same shape of all plates of the resistors Resistance stack 2.
  • the plates are z. B. positively over each other or stacked side by side, each with the cylinder base a plate in surface contact with the underlying or adjacent cylinder top surface of a be adjacent resistor.
  • a metal plate for. B. arranged a cylin derförmige metal plate.
  • a cylindrical metal plate and at the other end a z. B. cylindrical, plate-shaped Kunststoffvor device 6 may be arranged.
  • the resistors of the lovedssta are pels 2 compressed and spatially fixed.
  • a contact device 6 or the switching device 5 is arranged and at the other a flange 10 is arranged.
  • the resistor stack can also be held together or spatially fixed directly via the flange 10 and the contact device 6 in connec tion with the or the tie rods 3.
  • flanges 10 and 11 can be provided directly electrical connections for the inventive arrangement 1, or electrical connections can be performed by the flanges 10 and 11, the resistor stack 2 on the one hand and the electrically connected in series switching device 5 on electrically connect to the other side. Electrical consumers, generators and / or lines for power grids in particular can be ruled out at the terminals and connected via the arrangement 1. On Current path between the terminals is on the resistance stack 2 and the switching device 5, ie the Needlesvor devices 6 in conjunction with the movable contact piece 8, closed and / or opened.
  • the resistance stack 2 and the switching device 5 in particular the insulator 9 of the Heidelberg device 5, coated directly, whereby a housing 4 of the Anord tion 1 in conjunction z. B. with the flanges 10, 11 is formed.
  • the coating does not have to bear a mechanical load, since me chanical loads or mechanical stresses / forces on the flanges 10, 11, the tie rods 3, in particular via a contact device 6, and the insulator 9 of the switching device 5 are supported.
  • the coating 4 is directly on the counter stacks 2 and the switching device 5, in particular the insulator 9 of the switching device 5, formed, in particular without cavities between the resistor stack 2 and the loading coating 4 and / or between the insulator 9 and the coating 4 Be. This allows the volume of z. As insulating gas can be reduced, with the advantages described above.
  • the coating 4 may be substantially cylindrical, in particular form-fitting with the shape of the lovedssta pels 2 and the shape of the insulator 9 of the switching device 5.
  • ribs can be asbil det, in particular perpendicular to the longitudinal axis 12, ringför mig circumferential ribs in order to increase the electrical insulation distance between tween the flanges 10, 11 on the outer surface of the order to 1.
  • the insulator 9 may be made of ceramic, and / or of an electrically insulating composite material, in particular comprising plastic. Due to the coating 4, the particular gas-tight insulator 9 thinner economicallybil det be, mechanically stable, with weight over Isolato ren can be saved from the prior art.
  • the resistances of the resistance stack 2 Kings nen be formed in the form of circular cylindrical plates, and / or z. B. rectangular or cuboid.
  • the shape and / or thickness of the resistors, and the electrical resistance of all resistors may be the same, or different Lich, z. B. in an alternating form.

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) und ein Verfahren mit genau einem Widerstandsstapel (2) zum Schalten hoher Spannungen. Die Anordnung (1) umfasst eine Schalteinrichtung (5), welche zwei Kontaktvorrichtungen (6) aufweist, die in einem Isolator (9) angeordnet sind. Die Kontaktvorrichtungen (6) sind durch eine Trennstrecke (7) voneinander beabstandet, wobei die Trennstrecke (7) durch ein bewegliches Kontaktstück (8) überbrückbar ist. Eine Kontaktvorrichtung (6) ist mit dem Widerstandsstapel (2) in Kontakt in einem gemeinsamen Gehäuse (4). Das Gehäuse (4) ist durch eine direkte Beschichtung des Widerstandsstapels (2) und des Isolators (9) ausgebildet.

Description

Beschreibung
Anordnung und Verfahren zum Schalten hoher Spannungen mit ei ner Schalteinrichtung und genau einem Widerstandsstapel
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren mit genau einem Widerstandsstapel zum Schalten hoher Spannungen. Die Anordnung umfasst eine Schalteinrichtung, welche zwei Kontaktvorrichtungen aufweist, die in einem Isolator angeord net sind. Die Kontaktvorrichtungen sind durch eine Trennstre cke voneinander beabstandet, wobei die Trennstrecke durch ein bewegliches Kontaktstück überbrückbar ist. Eine Kontaktvor richtung ist mit dem Widerstandsstapel in Kontakt in einem gemeinsamen Gehäuse.
Eine Anordnung mit genau einem Widerstandsstapel zum Schalten hoher Spannungen, insbesondere von Hochspannungen bis zu 1200 kV, ist z. B. aus der US 4,069,406 bekannt. Dabei um fasst die Anordnung einen Hochspannungs-Leistungsschalter als Schalteinrichtung, mit zwei Kontaktvorrichtungen. Die Kon taktvorrichtungen sind voneinander beabstandet angeordnet, mit einer Trennstrecke zwischen den zwei Kontaktvorrichtun gen. Ein bewegliches Kontaktstück ist ausgebildet, im einge schalteten Zustand der Schalteinrichtung die Trennstrecke zwischen den zwei Kontaktvorrichtungen zu überbrücken. Eine Kontaktvorrichtung ist mit dem Widerstandsstapel in Kontakt, welcher beim Einschalten elektrische Überspannungen begrenzt.
Der Widerstandstapel umfasst plattenförmige Widerstände, wel che zwischen zwei Metallplatten über Spannstangen verspannt, in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. An einer Me tallplatte ist die erste Kontaktvorrichtung in Form einer Elektrode elektrisch leitend fest angeordnet, beabstandet zu der gegenüberliegenden zweiten Kontaktvorrichtung, mit einem Abstand gleich der Länge der Trennstrecke. Die zweite Kon taktvorrichtung ist ebenfalls in Form einer Elektrode ausge bildet, und fest relativ zur ersten Kontaktvorrichtung in ei- nem Isolator angeordnet. Mit Isolator sind im Weiteren mecha nisch stabile, tragfähige Gehäuse bezeichnet, z. B. aus Kera mik und/oder Kompositmaterialien, insbesondere Plastik umfas send. Das bewegliche Kontaktstück ist auf einer gemeinsamen Längsachse der zwei Kontaktstücke angeordnet.
Im geöffneten bzw. ausgeschalteten Zustand der Schalteinrich tung ist das bewegliche Kontaktstück vollständig auf der Sei te einer Kontaktvorrichtung und wird beim Einschalten in Richtung der zweiten Kontaktvorrichtung bewegt, um die Trenn strecke elektrisch zu überbrücken. Die Bewegung erfolgt, bis das bewegliche Kontaktstück mit beiden Kontaktvorrichtungen, d. h. der ersten und der zweiten Kontaktvorrichtung in Kon takt, insbesondere in elektrischem Kontakt steht. Bei Aus schalten wird das bewegliche Kontaktstück in die entgegenge setzte Richtung bewegt, bis das bewegliche Kontaktstück voll ständig auf der Seite der ersten Kontaktvorrichtung angeord net ist, und die erste und zweite Kontaktvorrichtung durch die Trennstrecke elektrisch getrennt sind.
Die zwei Kontaktvorrichtungen und das bewegliche Kontaktstück der Schalteinrichtung sowie der Widerstandsstapel mit seinem Gehäuse sind in einem kreiszylinderförmigen Isolator koaxial angeordnet, wobei der Isolator bzw. das Isolatorgehäuse an den Enden jeweils über einen Flansch gasdicht verschlossen ist. An einem Flansch ist der Widerstandsstapel mit seinem Gehäuse mechanisch befestigt, an dem anderen Flansch ist die Kontaktvorrichtung mit dem beweglichen Kontaktstück befes tigt. Das Gehäuse mit dem Widerstandsstapel und die zwei Kon taktvorrichtungen mit dem beweglichen Kontaktstück sind von Isoliergas umgeben, mit dem das Isolatorgehäuse befüllt ist. Als Isoliergas und/oder Schaltgas wird z. B. SF6 verwendet. Die mechanische Stabilität der Anordnung zum Schalten hoher Spannungen wird über den Isolator sichergestellt, welcher so wohl die Widerstände im Gehäuse als auch die zwei Kontaktvor richtungen mit dem beweglichen Kontaktstück räumlich umfasst. Dabei muss der Isolator mechanisch stabil mit ausreichender Wandstärke über seine gesamte Länge ausgebildet sein, um das Isoliergas im Inneren insbesondere unter Druck von mehr als einem Bar zu halten. Das Gehäuse der Widerstände muss mecha nisch stabil ausgebildet sein und/oder der Isolator, um ins besondere bei waagerechter Befestigung der Anordnung an den Flanschen das Gewicht der Widerstände mit Gehäuse und einer Kontaktvorrichtung zu tragen. Eine große Wandstärke des Iso lators über die gesamte Länge und ein Gehäuse des Wider standsstapels erhöht das Gewicht der Anordnung, wodurch eine Einseitige mechanische Befestigung der Anordnung unmöglich sein kann, erhöht den Preis sowie den mechanischen Aufwand. Ein Gehäuse der Widerstände im Isolator mit Abstand zum Iso lator angeordnet, mit einem Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Isolator befüllt mit Isoliergas, erhöht die notwendige Menge an insbesondere umweit- bzw. klimaschädlichem Isolier gas und die Herstellungs- sowie Wartungskosten der Anordnung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren mit genau einem Widerstandsstapel zum Schalten hoher Spannungen anzugeben, welche die zuvor beschriebenen Nachteile lösen. Insbesondere ist es Aufgabe, eine einfache, kostengünstige, mechanisch stabile Anordnung anzugeben, wel che die notwendige Isoliergasmenge verglichen mit dem Stand der Technik verringert, eine Verringerung des Gewichts der Anordnung ermöglicht und Material einspart.
Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anord nung mit genau einem Widerstandsstapel zum Schalten hoher Spannungen mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren zum Schalten der Anordnung gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung mit genau einem Widerstandsstapel zum Schalten ho her Spannungen und/oder des Verfahrens zum Schalten der An ordnung sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Ge genstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche unter einander kombinierbar.
Eine erfindungsgemäße Anordnung mit genau einem Widerstands stapel zum Schalten hoher Spannungen umfasst eine Schaltein richtung, mit zwei Kontaktvorrichtungen in einem Isolator an geordnet, welche durch eine Trennstrecke voneinander beab- standet sind. Die Trennstrecke ist durch ein bewegliches Kon taktstück überbrückbar. Eine Kontaktvorrichtung ist mit dem Widerstandsstapel in Kontakt in einem gemeinsamen Gehäuse.
Das Gehäuse wird bzw. ist durch eine direkte Beschichtung des Widerstandsstapels und des Isolators ausgebildet.
Durch die Ausbildung des Gehäuses durch eine direkte Be schichtung des Widerstandsstapels und des Isolators wird ein zusätzliches Gehäuse des Widerstandsstapels, angeordnet zwi schen Widerstandsstapel und Isolator mit einem Isoliergas im Zwischenraum, eingespart. Der Isolator ist nur noch im Be reich der Schalteinrichtung, d. h. im Bereich der zwei Kon taktvorrichtungen und/oder des beweglichen Kontaktstücks an geordnet. Im Vergleich zum Stand der Technik ist die Länge des Isolators reduziert und ein zusätzliches Gehäuse zwischen Isolator und Widerstandsstapel eingespart, womit sich das Ge wicht der erfindungsgemäßen Anordnung reduziert, insbesondere entlang einer Längsachse der Anordnung. Dadurch wird eine einfache, kostengünstige Halterung der Anordnung, z. B. durch eine Stützsäule an einer Seite der insbesondere waagerechten Anordnung befestigt, ermöglicht. Die Isoliergasmenge ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber Anordnungen, be kannt aus dem Stand der Technik reduziert, durch die direkte Beschichtung des Widerstandsstapels, ohne Spalt zwischen ei nem Gehäuse des Widerstandsstapels und einem Isolatorgehäuse. Der einfache Aufbau mit verringerter Länge des Isolators und ohne zusätzliches Gehäuse des Widerstandsstapels zwischen Wi derstandsstapel und Isolator, ergibt einen kostengünstigen, einfachen Aufbau, welcher Umweltrisiken verringert. Die direkte Beschichtung des Widerstandsstapels und des Iso lators kann aus Silikon sein und/oder Silikon umfassen. Sili kon ist wetterfest, ein gut elektrisch isolierendes Material und kostengünstig. Dabei können entlang der äußeren mantel- flache der Beschichtung Rippen, insbesondere ringförmig um den Mantel umlaufende Rippen, ausgebildet sein, welche ent lang der Längsachse der erfindungsgemäßen Anordnung eine gute elektrische Isolation im Außenbereich z. B. bei feuchten Wet ter ermöglichen.
Ein erster und ein zweiter Flansch können von der erfindungs gemäßen Anordnung umfasst sein, zwischen welchen der genau eine Widerstandsstapel und die Schalteinrichtung angeordnet sind, insbesondere hintereinander, auf einer gemeinsamen Längsachse. Über die Flansche kann eine elektrische Kontak tierung der Schalteinrichtung erfolgen und/oder die erfin dungsgemäße Anordnung z. B. an einem Träger, insbesondere säulenförmigen Träger, befestigt sein. Es kann z. B. an jedem Flansch ein Träger befestigt sein, oder nur auf einer Seite an einem Flansch, wobei eine einseitige mechanische Befesti gung durch das verringerte Gewicht der erfindungsgemäßen An ordnung ermöglicht sein kann. Im oder an einem Träger kann ein Antrieb angeordnet sein, wobei über Elemente einer kine matischen Kette vom Antrieb eine Schaltbewegung auf das be wegliche Kontaktstück der Schalteinrichtung übertragen werden kann .
Der Träger mit Antrieb kann an dem Flansch befestigt sein, an welchem die Kontaktvorrichtung mit beweglichem Kontaktstück und insbesondere der Isolator angeordnet sind. Dadurch kann die Schaltbewegung direkt vom Antrieb über Elemente der kine matischen Kette z. B. im Träger angeordnet, auf das bewegli che Kontaktstück übertragen werden. Ein Träger mit Antrieb kann alternativ oder zusätzlich an dem gegenüberliegenden Flansch befestigt sein, an welchem der Widerstandsstapel an geordnet ist. Dabei kann z. B. die Kontaktvorrichtung am Wi derstandsstapel das bewegliche Kontaktstück umfassen und/oder Elemente einer kinematischen Kette, z. B. eine Isolierstange umfassen, welche ausgebildet ist eine Antriebsbewegung auf das bewegliche Kontaktstück zu übertragen. Insbesondere bei einer hohen Masse des Widerstandsstapels kann eine derartige Anordnung für eine hohe mechanische Stabilität sorgen. Ein Träger kann T förmig ausgebildet sein, mit zwei erfindungsge mäßen Anordnungen, welche jeweils einen Arm des T Trägers ausbilden. Hohe Spannungen von bis zu 1200 kV und/oder hohe Ströme von einigen hundert Ampere sind dadurch schaltbar.
Der Widerstandsstapel kann wenigstens eine Spannstange umfas sen, welche ausgebildet ist den Widerstandsstapel mechanisch zu stützen. Dadurch kann auf ein mechanisch stabiles Gehäuse des Widerstandsstapels, welches ein Gewicht tragen kann, ver zichtet werden und/oder auf einen Isolator, welcher den Wi derstandsstapel räumlich umfasst und/oder mechanisch stabili siert bzw. trägt. Damit sind die zuvor beschriebenen Vorteile verbunden. Mehrere Spannstangen, insbesondere gitterförmig angeordnete Spannstangen z. B. am äußeren Umfang des Wider standsstapels, können eine hohe mechanische Stabilität der Widerstandsstapels ermöglichen.
Der Widerstandsstapel kann zwischen einem Flansch und einer Kontaktvorrichtung eingespannt sein, insbesondere über we nigstens eine Spannstange, und/oder der Isolator und die Kon taktvorrichtungen können mit einem Flansch tragfähig verbun den sein, insbesondere eine Kontaktvorrichtung tragfähig ver bunden mit dem Flansch über den Isolator. Dadurch kann eine mechanisch stabile erfindungsgemäße Anordnung ausgebildet sein, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen, welche auf der Seite des Widerstandsstapels von den Spannstangen stabili siert bzw. getragen wird, und welche auf der Seite der
Schalteinrichtung vom Isolator stabilisiert bzw. getragen wird. Es ist kein Isolator notwendig, z. B. aus Keramik, wel cher vollständig zwischen beiden Flanschen ausgebildet ist und den Widerstandsstapel sowie die Schalteinrichtung mecha nisch trägt. Schaltstangen können mit weniger Gewicht ausge- bildet sein als ein den Widerstandsstapel räumlich umfassen der Isolator, womit sich für die Anordnung die zuvor be schriebenen Vorteile ergeben.
Der Flansch, an welchem der Widerstandsstapel angeordnet ist, kann mit einem Träger, insbesondere einem säulenförmigen Iso lator, mechanisch stabil verbunden sein. Der Träger kann z.
B. einen keramischen Isolator umfassen, insbesondere mit Rip pen auf dem äußeren Umfang, für eine gute elektrische Isola tion. Dabei kann ein Getriebekopf auf dem Träger angeordnet sein, an dem der Flansch mechanisch befestigt ist oder der Flansch kann direkt am Träger mechanisch befestigt sein. Der Träger kann z. B. aufrecht, senkrecht auf einem Fundament an geordnet sein, mit einer Längsachse insbesondere eines säu lenförmigen Trägers im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Fundaments. Der Widerstandsstapel kann mechanisch stabil vom Träger über den Flansch und insbesondere über wenigstens eine Spannstange getragen werden, wodurch keine mechanische Last auf dem Gehäuse der Anordnung, welche in Form der direkten Beschichtung ausgebildet ist, lastet. Dadurch können Materia lien wie Silikon als Beschichtung verwendet werden, welche leicht und wetterfest sind, aber weniger mechanisch stabil als Isolatoren z. B. aus Keramik.
Der Widerstandsstapel kann zwei Platten umfassen, insbesonde re zwei Metallplatten, über welche die Widerstände des Wider standsstapels insbesondere mit wenigstens einer Spannstange eingespannt sind. Metallplatten ergeben einen guten elektri schen Kontakt zum Widerstandsstapel und über die Platten kann ein mechanisches Einspannen flächig homogen über die Platten fläche stabil erfolgen. Der Widerstandsstapel kann über die wenigstens eine Spannstange und die zwei Platten mechanisch stabil getragen und eingespannt werden, mit einer Platte an einem Ende des Widerstandsstapels und einer zweiten Platte am anderen Ende des Widerstandsstapels. Über die Platten werden die Widerstände zusammengepresst bzw. gedrückt, wodurch sich ein guter elektrischer Kontakt zwischen Widerständen ergibt und eine hohe mechanische Stabilität bzw. Fixierung der Wi derstände im Stapel.
Der Widerstandsstapel kann aus plattenförmigen Widerständen, insbesondere säulenförmig, aufgebaut sein, wobei die Platten entlang einer Längsachse angeordnet sind, insbesondere je weils zwei benachbarte Platten formschlüssig in Kontakt mit einander. Die Widerstände in Plattenform und die insbesondere zwei Metallplatten können die gleiche Form aufweisen, insbe sondere alle die gleiche Form. Z. B. können die plattenförmi gen Widerstände und/oder die insbesondere zwei Metallplatten zylinderförmig ausgebildet sein, z. B. kreiszylinderförmig. Eine große Grund- und Deckfläche, mit denen benachbarte Plat ten jeweils in Kontakt stehen, ergeben einen guten, gleichmä ßigen mechanischen und elektrischen Kontakt.
Das Gehäuse kann witterungsfest ausgebildet sein, insbesonde re mit ringförmigen Rippen auf der äußeren Oberfläche. Eine gute, langzeitstabile Isolation über die äußere Oberfläche des Gehäuses hinweg, insbesondere zwischen den zwei Flan schen, kann so erreicht werden. Mit einem wetterfesten Mate rial, z. B. Silikon, welches nicht mechanisch tragfähig sein muss, kann die erfinderische Anordnung langlebig ausgebildet sein, und den Widerstandsstapel sowie die Schalteinrichtung vor Witterungseinflüssen schützen.
Die Anordnung kann im Wesentlichen zylinderförmig, insbeson dere kreiszylinderförmig ausgebildet sein, insbesondere mit ringförmigen Rippen entlang der äußeren Mantelfläche. Eine kreiszylindrische Form ermöglicht eine hohe mechanische Sta bilität bei geringen Kosten und ist einfach herzustellen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Schalten der Anordnung umfasst, dass beim Einschalten ein Strompfad über genau einen Widerstandsstapel und einer Schalteinrichtung zwischen zwei Flanschen geschlossen wird, durch Überbrückung einer Trenn strecke zwischen zwei Kontaktvorrichtungen mit Hilfe eines beweglichen Kontaktstücks , welches von einer Kontaktvorrich tung in Richtung zu der anderen Kontaktvorrichtung bis zu ei nem elektrischen Kontakt beider Kontaktvorrichtungen bewegt wird .
Die mechanische Last der Anordnung zwischen den zwei Flan schen kann durch wenigstens eine Spannstange im Bereich des Widerstandsstapels und durch einen Isolator im Bereich der Schalteinrichtung getragen werden.
Eine elektrische Isolation senkrecht zur Längsachse der An ordnung kann durch eine direkte Beschichtung des Widerstands stapels und des Isolators der Schalteinrichtung erfolgen, insbesondere wetterfest und/oder durch Silikon.
Ein Flansch kann in Verbindung mit dem Widerstandsstapel an einem Träger, insbesondere einer Tragsäule befestigt werden, Ein Flansch in Verbindung mit der Schalteinrichtung kann freischwebend, insbesondere nur über elektrische Leitungen verbunden ausgebildet werden.
Ein Flansch in Verbindung mit der Schalteinrichtung kann an einem Träger, insbesondere einer Tragsäule befestigt werden. Ein Flansch in Verbindung mit dem Widerstandsstapel kann freischwebend, insbesondere nur über elektrische Leitungen verbunden ausgebildet werden.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schalten der Anordnung gemäß Anspruch 11 sind analog den zuvor be schriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Anordnung mit ge nau einem Widerstandsstapel zum Schalten hoher Spannungen ge mäß Anspruch 1 und umgekehrt.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sche matisch in der einzigen Figur dargestellt und nachfolgend nä her beschrieben. Dabei zeigt die
Figur schematisch in Schnittansicht eine erfindungsgemäße
Anordnung 1 zum Schalten hoher Spannungen mit einem Gehäuse 4, welches durch direkte Beschichtung eines Widerstandsstapels 2 und einer Schalteinrichtung 5 ausgebildet ist bzw. wird.
In Figur 1 ist schematisch in Schnittansicht entlang einer Längsachse 12 eine erfindungsgemäße Anordnung 1 zum Schalten hoher Spannungen dargestellt. Die erfindungsgemäße Anordnung 1 umfasst genau einen Widerstandsstapel 2 und eine Schaltein richtung 5, angeordnet zwischen zwei Flanschen 10, 11. Die Schalteinrichtung 5 weist zwei Kontaktvorrichtungen 6 und ein bewegliches Kontaktstück 8 auf, welche in einem Isolator 9 angeordnet sind. Der Isolator 9 ist z. B. mit einem Isolier- und/oder Schaltgas befüllt, insbesondere SF6 und/oder Clean Air. Die zwei Kontaktvorrichtungen 6 sind als Elektroden mit einem festen Abstand voneinander unbeweglich angeordnet, wo bei der Abstand eine elektrische Trennstrecke 7 darstellt. Im geöffneten Zustand der Schalteinrichtung 5 wird ein Strom fluss zwischen den zwei Kontaktvorrichtungen 6 durch die Trennstrecke 7 verhindert.
Zum Schließen der Schalteinrichtung 5, und somit um einen Stromfluss über die zwei Kontaktvorrichtungen 6 zu ermögli chen, wird das bewegliche Kontaktstück 8 derart von einer Kontaktvorrichtung 6 in Richtung zur anderen Kontaktvorrich tung 6 bewegt, dass ein Strompfad zwischen den zwei Kontakt vorrichtungen 6 geschlossen wird. Die Kontaktvorrichtungen 6 sind z. B. kreiszylinderförmig, insbesondere hohlrohrförmig ausgebildet, und das bewegliche Kontaktstück 8 ist z. B.
stab- bzw. bolzenförmig ausgebildet, in einer Kontaktvorrich tung 6 beweglich gelagert. Im geöffneten Zustand der Schalt einrichtung 5, wie in der Figur gezeigt, ist das bewegliche Kontaktstück 8 vollständig auf einer Seite der Schalteinrich tung 5 angeordnet, von einer Kontaktvorrichtung 6 umfasst. Zum Schließen des Strompfads zwischen den zwei festen Kon taktvorrichtungen 6, d. h. zum elektrischen Schließen der Schalteinrichtung, wird das bewegliche Kontaktstück 8 aus der einen Kontaktvorrichtung 6 in Richtung zur gegenüberliegenden Kontaktvorrichtung 6 bewegt, bis das bewegliche Kontaktstück 8 in mechanischen und elektrischen Kontakt mit der zweiten Kontaktvorrichtung 6 ist, z. B. in deren Öffnung eingeschoben ist. Ein elektrischer Kontakt bzw. geschlossener Strompfad zwischen den zwei Kontaktvorrichtung 6 besteht über das be wegliche Kontaktstück 8, welches im geschlossenen Zustand der Schalteinrichtung 5 beide Kontaktvorrichtungen 6 elektrisch verbindet. Zum Öffnen des Strompfads zwischen den zwei festen Kontaktvorrichtungen 6, d. h. zum elektrischen Öffnen der Schalteinrichtung 5, wird das bewegliche Kontaktstück 8 in die entgegengesetzte Richtung bewegt, bis das bewegliche Kon taktstück 8 wieder in seiner Ausgangslage ist, vollständig in die eine Kontaktvorrichtung 6 eingeschoben. Zwischen den zwei Kontaktvorrichtung 6 ist ein Spalt bzw. eine Trennstrecke 7 ausgebildet, insbesondere gefüllt mit Isoliergas, und der Strompfad zwischen den zwei Kontaktvorrichtungen 6 ist durch die Trennstrecke 7 unterbrochen. Die Schalteinrichtung 5 ist im geöffneten Zustand.
Die zwei Kontaktvorrichtungen 6 sind in einem geschlossenen Isoliergasraum angeordnet, wobei der Isoliergasraum durch die zwei Kontaktvorrichtungen 6, das bewegliche Kontaktstück 8, den Isolator 9 und insbesondere einem Flansch 11 gebildet ist. Die zwei Kontaktvorrichtungen 6 und das bewegliche Kon taktstück 8 sind koaxial auf der Längsachse 12 angeordnet und aus einem gut elektrisch leitenden Material, z. B. aus Stahl und/oder Kupfer. Elektrische Kontaktbereiche können mit einem gut elektrisch leitenden Material beschichtet sein, z. B. mit Silber. Eine Kontaktvorrichtung 6 ist z. B. hohlrohrförmig ausgebildet, das bewegliche Kontaktstück 8 räumlich zumindest teilweise umfassend, und an einem Flansch 11 befestigt. Der Flansch 11 ist scheibenförmig bzw. kreiszylinderförmig, und das bewegliche Kontaktstück 8 ist insbesondere gasdicht, be weglich durch den Flansch 11 geführt.
Elemente einer kinematischen Kette, z. B. ein Antrieb
und/oder Schaltstangen sowie Getriebe, sind mit dem bewegli chen Kontaktstück 8 verbunden, um beim Schalten Bewegungs energie auf das bewegliche Kontaktstück 8 zu übertragen. Der Einfachheit halber sind die Elemente der kinematischen Kette nicht in der Figur gezeigt. Als Antrieb wird z. B. ein Feder speicherantrieb verwendet. Der Flansch 11 ist z. B. an einem Getriebekopf auf einem Träger oder am Träger selbst befes tigt. Ein Träger, welcher der Einfachheit halber in der Figur nicht gezeigt ist, ist z. B. säulenförmig ausgebildet, insbe sondere aus Keramik, und senkrecht auf einem Fundament ange ordnet. Die äußere Mantelfläche insbesondere eines kreiszy linderförmigen, hohlen Trägers, kann Rippen in Form von Rin gen um den äußeren Umfang herum umlaufend umfassen, für eine gute elektrische Isolation entlang der Längsachse des Trä gers. Der Antrieb kann seitlich an dem Träger befestigt sein und Elemente der kinematischen Kette können im Träger beweg lich geführt sein. Am oberen Ende des Trägers ist z. B. eine erfinderische Anordnung 1 mit der Längsachse 12 senkrecht zur Längsachse des Trägers angeordnet, oder es sind zwei erfinde rische Anordnungen 1 jeweils mit Flansch 11 am oberen Ende des Trägers direkt oder über einen Getriebekopf befestigt, bei einer T Form des Trägers mit erfinderischen Anordnungen 1.
Die zweite Kontaktvorrichtung 6 ist z. B. hohlrohrförmig aus gebildet oder plattenförmig, mit einem hohlrohrförmigen Ende in Richtung der ersten Kontaktvorrichtung 6 mit beweglichem Kontaktstück 8 weisend. Der plattenförmige Bereich der zwei ten Kontaktvorrichtung 6 kann im Wesentlichen kreiszylinder förmig sein, mit einem Durchmesser gleich dem Durchmesser der Widerstände des Widerstandsstapels 2. Die Widerstände sind z. B. plattenförmig bzw. kreiszylinderförmig aufgebaut, ins besondere mit gleicher Form aller Platten der Widerstände des Widerstandsstapels 2. Die Platten sind z. B. formschlüssig übereinander bzw. nebeneinander gestapelt, jeweils mit der Zylindergrundfläche eine Platte in flächigem Kontakt mit der darunter bzw. daneben liegenden Zylinderdeckfläche eines be nachbarten Widerstands. An beiden Enden des Widerstandssta pels 2 ist insbesondere eine Metallplatte, z. B. eine zylin derförmige Metallplatte angeordnet. Alternativ kann an einem Ende z. B. eine zylinderförmige Metallplatte und am anderen Ende eine z. B. zylinderförmige, plattenförmige Kontaktvor richtung 6 angeordnet sein.
Eine oder mehrere Spannstangen 3, z. B. aus einem elektrisch isolierendem Material, insbesondere Plastik, welche z. B. in Form eines Käfigs am äußeren Umfang des Widerstandsstapels 2 und/oder entlang eines Kreises oder in einer Mittelbohrung durch den Widerstandsstapel 2 angeordnet sind, halten den Wi derstandsstapel 2 zusammen. In Verbindung mit insbesondere zwei Metallplatten, jeweils einer an jedem Ende des Wider standsstapels 2, und/oder einer Metallplatte und einer Kon taktvorrichtung 6, werden die Widerstände des Widerstandssta pels 2 zusammengepresst und räumlich fixiert. An einem Ende des Widerstandsstapels 2 ist eine Kontaktvorrichtung 6 bzw. die Schalteinrichtung 5 angeordnet und am anderen ist ein Flansch 10 angeordnet. Der Widerstandsstapel kann auch direkt über den Flansch 10 und die Kontaktvorrichtung 6 in Verbin dung mit der oder den Spannstangen 3 zusammengehalten bzw. räumlich fixiert sein.
An den Flanschen 10 und 11 können direkt elektrische An schlüsse für die erfindungsgemäße Anordnung 1 vorgesehen sein, oder elektrische Anschlüsse können durch die Flansche 10 und 11 geführt sein, um den Widerstandsstapel 2 auf der einen Seite und die elektrisch in Reihe geschaltete Schalt einrichtung 5 auf der anderen Seite elektrisch zu verbinden. Elektrische Verbraucher, Stromerzeuger und/oder Leitungen für insbesondere Stromnetze können an den Anschlüssen angeschlos sen sein und über die Anordnung 1 geschaltet werden. Ein Strompfad zwischen den Anschlüssen wird über den Widerstands stapel 2 und die Schalteinrichtung 5, d. h. die Kontaktvor richtungen 6 in Verbindung mit dem beweglichen Kontaktstück 8, geschlossen und/oder geöffnet.
Erfindungsgemäß wird der Widerstandsstapel 2 und die Schalt einrichtung 5, insbesondere der Isolator 9 der Schalteinrich tung 5, direkt beschichtet, wodurch ein Gehäuse 4 der Anord nung 1 in Verbindung z. B. mit den Flanschen 10, 11 entsteht. Die Beschichtung muss keine mechanische Last tragen, da me chanische Lasten bzw. mechanische Spannungen/Kräfte über die Flansche 10, 11, die Spannstangen 3, insbesondere über eine Kontaktvorrichtung 6, und über den Isolator 9 der Schaltein richtung 5 getragen werden. Dadurch kann eine Beschichtung z. B. aus Silikon gewählt werden, welche wetterfest ist und ein geringeres Gewicht aufweist als z. B. Keramik mit glei chem Volumen. Die Beschichtung 4 wird direkt auf dem Wider standsstapel 2 und der Schalteinrichtung 5, insbesondere dem Isolator 9 der Schalteinrichtung 5, ausgebildet, insbesondere ohne Hohlräume zwischen dem Widerstandsstapel 2 und der Be schichtung 4 und/oder zwischen dem Isolator 9 und der Be schichtung 4. Dadurch kann das Volumen von z. B. Isoliergas verringert werden, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.
Die Beschichtung 4 kann im Wesentlichen zylinderförmig sein, insbesondere formschlüssig mit der Form des Widerstandssta pels 2 und der Form des Isolators 9 der Schalteinrichtung 5. Am äußeren Umfang der Beschichtung 4 können Rippen ausgebil det sein, insbesondere senkrecht zur Längsachse 12, ringför mig umlaufende Rippen, um die elektrische Isolierstrecke zwi schen den Flanschen 10, 11 über die äußere Oberfläche der An ordnung 1 zu vergrößern. Der Isolator 9 kann aus Keramik sein, und/oder aus einem elektrisch isolierenden Verbundwerk stoff, insbesondere Plastik umfassend. Durch die Beschichtung 4 kann der insbesondere gasdichte Isolator 9 dünner ausgebil det sein, mechanisch stabil, wobei Gewicht gegenüber Isolato ren aus dem Stand der Technik eingespart 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 erfindungsge mäße Anordnungen 1 an einem Träger T-förmig befestigt sein, und/oder mehr erfindungsgemäße Anordnungen 1 z. B. Sternför mig an einem Träger angeordnet sein. Es können auch ein, zwei oder mehr Träger für eine erfindungsgemäße Anordnungen 1 ver wendet werden, insbesondere auf jeder Seite der erfindungsge mäßen Anordnungen 1 ein Träger. Die erfindungsgemäße Anord nungen 1 kann im Wesentlichen z. B. zylinderförmig sein, oder z. B. rechteckig, säulenförmig ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich zur Schalteinrichtung 5 mit zwei Kontaktvor richtungen 6 und einem beweglichen Kontaktstück 8 in einem Isoliergas angeordnet, kann wenigstens eine Vakuumröhre ver wendet werden. Die Widerstände des Widerstandsstapels 2 kön nen in Form kreiszylinderförmiger Platten ausgebildet sein, und/oder z. B. rechteck- oder quaderförmig sein. Die Form und/oder Dicke der Wiederstände, und der elektrische Wider stand aller Widerstände können gleich sein, oder unterschied lich, z. B. in einer alternierenden Form.
Bezugszeichenliste
1 Anordnung mit Widerstandsstapel
2 WiderStandsStapel
3 Spannstange
4 direkte Beschichtung
5 Schalteinrichtung
6 Kontaktvorrichtung, insbesondere Elektrode 7 Trennstrecke
8 bewegliches Kontaktstück
9 Isolator
10 erster Flansch
11 zweiter Flansch
12 Längsachse
13 Isoliergas
14 Platte, insbesondere Metallplatte

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung (1) mit genau einem Widerstandsstapel (2) zum Schalten hoher Spannungen, wobei eine Schalteinrichtung (5) umfasst ist, mit zwei Kontaktvorrichtungen (6) in einem Iso lator (9) angeordnet, welche durch eine Trennstrecke (7) von einander beabstandet sind, wobei die Trennstrecke (7) durch ein bewegliches Kontaktstück (8) überbrückbar ist, und wobei eine Kontaktvorrichtung (6) mit dem Widerstandsstapel (2) in Kontakt ist in einem gemeinsamen Gehäuse (4),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (4) durch eine direkte Beschichtung des Wider standsstapels (2) und des Isolators (9) ausgebildet ist.
2. Anordnung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die direkte Beschichtung (4) aus Silikon ist und/oder Silikon umfasst .
3. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster und ein zweiter Flansch umfasst sind, zwischen welchen der genau eine Widerstandsstapel (2) und die Schalt einrichtung (5) angeordnet sind, insbesondere hintereinander, auf einer gemeinsamen Längsachse (12) .
4. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Widerstandsstapel (2) wenigstens eine Spannstange (3) um fasst, ausgebildet den Widerstandsstapel (2) mechanisch zu stützen .
5. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Widerstandsstapel (2) zwischen einem Flansch (10) und ei ner Kontaktvorrichtung (6) eingespannt ist, insbesondere über wenigstens eine Spannstange (3), und/oder dass der Isolator (9) und die Kontaktvorrichtungen (6) mit einem Flansch (11) tragfähig verbunden sind, insbesondere eine Kontaktvorrich tung (6) tragfähig verbunden mit dem Flansch (11) über den Isolator ( 9) .
6. Anordnung (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Flansch (10), an welchem der Widerstandsstapel (2) ange ordnet ist, mit einem Träger, insbesondere einem säulenförmi gen Isolator, mechanisch stabil verbunden ist.
7. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Widerstandsstapel (2) zwei Platten umfasst, insbesondere zwei Metallplatten, über welche die Widerstände des Wider standsstapels (2) insbesondere mit wenigstens einer Spann stange (3) eingespannt sind.
8. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Widerstandsstapel (2) aus plattenförmigen Widerständen, insbesondere säulenförmig, aufgebaut ist, wobei die Platten entlang einer Längsachse (12) angeordnet sind, insbesondere jeweils zwei benachbarte Platten formschlüssig in Kontakt miteinander .
9. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (4) witterungsfest ausgebildet ist, insbesondere mit ringförmigen Rippen auf der äußeren Oberfläche.
10. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anordnung (1) im Wesentlichen zylinderförmig, insbesonde re kreiszylinderförmig ausgebildet ist, insbesondere mit ringförmigen Rippen entlang der äußeren Mantelfläche.
11. Verfahren zum Schalten einer Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
beim Einschalten ein Strompfad über genau einen Widerstands stapel (2) und einer Schalteinrichtung (5) zwischen zwei Flanschen (10, 11) geschlossen wird, durch Überbrückung einer
Trennstrecke (7) zwischen zwei Kontaktvorrichtungen (6) mit Hilfe eines beweglichen Kontaktstücks (8), welches von einer Kontaktvorrichtung (6) in Richtung zu der anderen Kontaktvor richtung (6) bis zu einem elektrischen Kontakt beider Kon taktvorrichtungen (6) bewegt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mechanische Last der Anordnung (1) zwischen den zwei Flanschen (10, 11) durch wenigstens eine Spannstange (3) im Bereich des Widerstandsstapels (2) und durch einen Isolator (9) im Bereich der Schalteinrichtung (5) getragen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine elektrische Isolation senkrecht zur Längsachse (12) der Anordnung (1) durch eine direkte Beschichtung des Wider standsstapels (2) und des Isolators (9) der Schalteinrichtung (5) erfolgt, insbesondere wetterfest und/oder durch Silikon.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Flansch (10) in Verbindung mit dem Widerstandsstapel (2) an einem Träger, insbesondere einer Tragsäule befestigt wird, und/oder dass ein Flansch (11) in Verbindung mit der Schalt einrichtung (5) freischwebend, insbesondere nur über elektri sche Leitungen verbunden ausgebildet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Flansch (11) in Verbindung mit der Schalteinrichtung (5) an einem Träger, insbesondere einer Tragsäule befestigt wird, und/oder dass ein Flansch (10) in Verbindung mit dem Wider standsstapel (2) freischwebend, insbesondere nur über elekt- rische Leitungen verbunden ausgebildet wird.
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