EP3756204A1 - Hochspannungsleistungsschalter mit einschaltwiderstandsanordnung - Google Patents

Hochspannungsleistungsschalter mit einschaltwiderstandsanordnung

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EP3756204A1
EP3756204A1 EP19704234.4A EP19704234A EP3756204A1 EP 3756204 A1 EP3756204 A1 EP 3756204A1 EP 19704234 A EP19704234 A EP 19704234A EP 3756204 A1 EP3756204 A1 EP 3756204A1
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EP
European Patent Office
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circuit breaker
voltage circuit
switching
unit
switching unit
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EP3756204B1 (de
EP3756204C0 (de
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Radu-Marian Cernat
Armin Grund
Johannes Kern
Friedrich Löbner
Andrzej Nowakowski
Frank Reichert
Jens Schimmelpfennig
Andre Singer
Wolfgang SÖRRIES
Stefan Wilke
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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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Application granted granted Critical
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Publication of EP3756204C0 publication Critical patent/EP3756204C0/de
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    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
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    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66207Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage circuit breaker, preferably in dead-tank design, with a switching unit having a switching device and a relative to a longitudinal axis of the switching device axially movable actuator for loading acting of the switching device and with a switching resistor unit which a Einschaltwiderstandsanord voltage and a respect a longitudinal axis of this Einschaltwi derstandsan extract axially movable actuator for Actuate conditions of the Einschaltwiderstandsan ever, wherein the loading actuating element for moving the actuating element is coupled to this ge.
  • the on-resistance of the switching resistor arrangement Due to the function of the on-resistance of the switching resistor arrangement is switched shortly before the closing of the circuit by the switching device of the high-voltage circuit scarf age and after a short time (also acting time called ge) short-circuited.
  • the on-resistance can be connected in parallel or in series with the switching unit.
  • the on-resistance of an additional contact system to time before the switching unit is supplied and then short-circuited by the switching unit sen.
  • This contact system must be designed high voltage resistant, but not be dimensioned for high current carrying capacity.
  • the switching device closes first and thus switches on the on-resistance.
  • Such a high-voltage circuit breaker with switching resistor arrangement is known from the document US 5,245,145 A.
  • the coupling can be done directly, or via a kind Koppe l sensible, but then only consists of an intermediate element, which is in a housed gas space of the high voltage circuit breaker. Both mentioned units are located together in a high-voltage circuit breaker housing.
  • switching unit and Einschaltwiderstandsein unit are not arranged with their longitudinal axes coaxially one behind the other on a common axis and can now be compactly arranged next to each other.
  • switching unit and Einschaltwiderstandsein unit are not arranged with their longitudinal axes coaxially one behind the other on a common axis and can now be compactly arranged next to each other.
  • the two units switching unit and Einschaltwiderstands unit with respect to at least one of the two corresponding longitudinal axes are juxtaposed or in other words, there is respect to at least one of the two longitudinal axes ei nen axial overlap of the two units.
  • the high-voltage circuit breaker or at least its switching unit to a dead tank design.
  • the switching unit is thus a dead-tank switch.
  • the longitudinal axes of the switching device and a schaltwiderstandsan onion have an axial offset.
  • the two longitudinal axes are arranged in particular pa rallel.
  • the longitudinal axis of the switching input is Direction and the longitudinal axis of the entire switching unit and the longitudinal axis of the Einschaltwiderstandsech also the
  • the high-voltage circuit breaker on a Ge stell or other the switching unit and the switch-on resistance unit supporting base are clearly defined.
  • the switching unit and the Einschaltwiderstands unit are arranged side by side.
  • the two units with respect to the Ge stells / the base have the substantially same height.
  • the switching unit is arranged above the Einschaltwiderstandsody. This does not require much floor space.
  • the one switching resistor unit above the switching unit is angeord net. Even in this way, not much footprint be needed.
  • the switching unit and the Einschaltwider stand unit each have their own housing.
  • the housings are designed so that one housing (scarf tergeophuse) clearly the switching unit and the other housing (Einschaltwiderstandsgephaseuse) can clearly assign the on-resistance unit.
  • the interiors of the housing via at least one cross-connection ie a housing sequential connection, are interconnected.
  • the coupling device has a coupling mechanism on.
  • the corresponding coupling is therefore a mechanical one
  • the coupling mechanism has at least one lever and / or at least one linkage and / or at least one shaft.
  • FIG. 1 shows a high-voltage circuit breaker according to a first preferred embodiment of the invention
  • Fig. 3 shows the high voltage power shown in Fig. 2
  • Fig. 5 shows a high voltage circuit breaker according to a fourth preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 6 shows the high voltage power shown in Fig. 5
  • FIG. 1 shows a high voltage circuit breaker 10 in a dead tank design.
  • This Hochhards orientalsschal ter 10 includes a switching unit 12 with a Heidelbergeinrich device 14 and a switching device 14 einhausenden switch housing 16 with two connecting flanges 18. Die
  • Switching unit 12 of a high voltage circuit breaker 10th is usually referred to as an interrupter unit (UE) net.
  • the corresponding switching device 14 has a longitudinal axis 20.
  • the switch housing 16 is designed such that it takes over this longitudinal axis 20, so that the longitudinal axis 20 is also the longitudinal axis of the complete switching unit 12.
  • the high-voltage circuit breaker 10 further includes a Einschaltwiderstandsech (EWID unit) 22 with a Einschaltwiderstandsan kann (EWID arrangement) 24 and the Einschaltwiderstandsanord opening 24 einheinenden Einschaltwiderstandsgephase 64 on.
  • the starting resistor arrangement 24 also has a longitudinal axis 28.
  • the switch-on resistor housing 26 is designed such that it takes over this longitudinal axis 28, so that the longitudinal axis 28 of the switch-on resistor arrangement 24 is also the longitudinal axis of the complete switch-on resistor unit 22.
  • the longitudinal axis 20 of the switching unit 12 and the longitudinal axis 28 of the Einschaltwiderstandsech 22 are aligned parallel and spaced apart.
  • the longitudinal axes 20, 28 of the switching device 14 and a schaltwiderstandsan extract 24 an axial offset A.
  • the high-voltage circuit breaker 10 has a coupling device 30 which couples the actuation of the Einschaltwi derstandsan extract 24 to an actuation of the switching device 14.
  • the coupling device 30 leads to the
  • the coupling device 30 extends to compensate for the axial offset A between the
  • an actuating element 36 is provided for actuating the switching device 14, that with respect to the longitudinal axis 20 of the switching device 14 is axially movable.
  • an actuator 38 for actuating the Einschaltwider stand arrangement 24 is provided, which with respect to the longitudinal axis 28 of the Einschaltwiderstandsan extract 24 is substantially axially movable.
  • the coupling mechanism 34 has lever 40 and a linkage 42 between the levers 40. It therefore has a certain resemblance to a classic wiper linkage of a windshield wiper in an automobile.
  • the two units 12, 22 are arranged one above the other, in which case the switching unit 12 is specifically arranged above the on-resistance unit 22.
  • FIGS. 2 to 6 show further variants of the high-voltage circuit breaker 10, which in many aspects correspond to the variant of FIG. 1, so that only the differences from the variant of FIG. 1 are discussed below.
  • a variant of the high-voltage circuit scarf age 10 is shown, in which the two units 12, 22 are arranged side by side. At one end of the Wegein unit 12, in which the coupling device 30 is to be found, a corresponding actuator for the actuator 36 and indirectly via the coupling device 30 for the actuator 38 can be seen.
  • On the switch housing 16 of the switching unit 12 are here in Figures 2 and 3, now for such Hochwoodsleis switch 10 quite typical bushings 46 recognizable bar. They are flanged to the known from Fig. 1 connecting flanges 18 of the switch housing 16.
  • the high voltage circuit breaker 10 further includes a switching unit 12 and the Einschaltwiderstandsech 22 tra ing frame 48 (or alternatively another basis for the two units 12, 22). About this frame 48, the terms “above”, “below” or “next” to Descripti tion of the arrangement of the units 12, 22 are now clearly defined.
  • Fig. 4 shows a variant of the high voltage power switch 10, wherein the Einschaltwiderstandsech 22 is disposed above the switching unit 12.
  • the imple ments 46 are here flanged to the Einschaltwiderstandsgephaseuse 26 at.
  • FIG. 5 shows the high voltage switch 10 from one side
  • Fig. 6 from the other
  • both units 12, 22 via intermediate elements 50 with each other and each connected to a bushing 46.
  • the intermediate elements 50 are a kind of T-shaped Cross connections 32, each allow the additional connection of a bushing 46.
  • switching unit 12 and on-resistance unit 22 Due to the non-coaxial arrangement of switching unit 12 and on-resistance unit 22, a very compact circuit breaker 10 is formed.
  • the highest "packing density" is achieved by the parallel arrangement of switching unit 12 and a switching resistor unit 22 in a dedicated kettle.
  • the two units 12, 22 can be positioned differently with each other having positive and rather problematic aspects.
  • - EWID housing 26 can be inte grated in the frame 48 of the switch 10;
  • Same switch housing 16 can be used for variant with EWID unit 22 and without EWID unit 22;
  • Same switch housing 16 can be used for variant with EWID unit 22 and without EWID unit 22;

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter (10), bevorzugt in Dead-Tank-Bauform, mit: einer Schalteinheit (12), die eine Schalteinrichtung (14) und ein bezüglich einer Längsachse (20) der Schalteinrichtung (14) axial bewegbares Betätigungselement (36) zum Betätigen der Schalteinrichtung (14) aufweist und einer Einschaltwiderstandseinheit (22), die eine Einschaltwiderstandsanordnung (24) und ein bezüglich einer Längsachse (28) dieser Einschaltwiderstandsanordnung (16) axial bewegbares Stellelement (38) zum Betätigen der Einschaltwiderstandsanordnung (24) aufweist, wobei das Betätigungselement (36) zum Bewegen des Stellelements (38) an dieses gekoppelt ist. Es ist vorgesehen, dass die Längsachse (20) der Schalteinheit (12) und die Längsachse (28) der Einschaltwiderstandseinheit (22) voneinander beabstanded sind, wobei die Kopplung von Betätigungs- und Stellelement (36, 38) über eine Koppeleinrichtung (30) des Hochspannungsleistungsschalters (10) erfolgt.

Description

Beschreibung
Hochspannungsleistungsschalter mit Einschaltwiderstandsanord nung
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter, bevorzugt in Dead-Tank-Bauform, mit einer Schalteinheit, die eine Schalteinrichtung und ein bezüglich einer Längsachse der Schalteinrichtung axial bewegbares Betätigungselement zum Be tätigen der Schalteinrichtung aufweist und mit einer Ein schaltwiderstandseinheit, die eine Einschaltwiderstandsanord nung und ein bezüglich einer Längsachse dieser Einschaltwi derstandsanordnung axial bewegbares Stellelement zum Betäti gen der Einschaltwiderstandsanordnung aufweist, wobei das Be tätigungselement zum Bewegen des Stellelements an dieses ge koppelt ist.
Funktionsbedingt wird der Einschaltwiderstand der Einschalt widerstandsanordnung kurz vor dem Schließen des Stromkreises durch die Schalteinrichtung des Hochspannungsleistungsschal ters zugeschaltet und nach kurzer Zeit (auch Einwirkzeit ge nannt) kurzgeschlossen. Hierbei sind prinzipiell zwei Ausfüh rungen möglich, wobei der Einschaltwiderstand parallel oder in Reihe zur Schalteinheit geschaltet werden kann. Bei der Parallelschaltung wird der Einschaltwiderstand von einem zu sätzlichen KontaktSystem zeitlich vor der Schalteinheit zuge schaltet und anschließend von der Schalteinheit kurzgeschlos sen. Dieses KontaktSystem muss hochspannungsfest ausgeführt sein, jedoch nicht für hohe Stromtragfähigkeit dimensioniert sein. Bei der Reihenschaltung schließt die Schalteinrichtung zuerst und schaltet somit den Einschaltwiderstand zu. Dieser wird nachträglich von einem zusätzlichen KontaktSystem kurz geschlossen, welches für hohe Stromtragfähigkeit ausgelegt ist, jedoch keine hohe dielektrische Anforderung erfüllen muss. Im Falle der metallgekapselten Hochspannungsleistungs schalter hat sich für beide Varianten eine Lösung etabliert, die Leistungsschalter und Einschaltwiderstand in einem Gasbe hälter vereint. Hierbei wird aufgrund von Abweichungen von der Axialsymmetrie der verfügbare Bauraum nicht optimal aus genutzt. Nachteilig ist das dabei das unnötig große Gasvolu men, welches in den meisten Fällen mit klimaschädlichem SF6- Gas gefüllt wird.
Ein derartiger Hochspannungsleistungsschalter mit Einschalt widerstandsanordnung ist aus der Druckschrift US 5 245 145 A bekannt. Diese zeigt einen Hochspannungsleistungsschalter in Dead-Tank-Bauform, mit einer Schalteinheit, die eine als Un terbrechereinheit bezeichnete Schalteinrichtung und ein be züglich einer Längsachse der Schalteinrichtung axial bewegba res Betätigungselement zum Betätigen der Schalteinrichtung aufweist und mit einer Einschaltwiderstandseinheit, die eine Einschaltwiderstandsanordnung (EWID-Anordnung) und ein bezüg lich einer Längsachse dieser Einschaltwiderstandsanordnung axial bewegbares Stellelement zum Betätigen der Einschaltwi derstandsanordnung aufweist Die beiden Längsachsen sind im Wesentlichen koaxial angeordnet, sodass Betätigungselement und Stellelement über die gemeinsame Achse gekoppelt sind.
Die Kopplung kann direkt erfolgen, oder über eine Art Koppe leinrichtung, die dann jedoch nur aus einem Zwischenelement besteht, welches sich in einem eingehausten Gasraum des Hoch spannungsleistungsschalters befindet. Beide genannten Einhei ten befinden sich dabei gemeinsam in einem Hochspannungsleis tungsschalter-Gehäuse .
Es ist die Aufgabe der Erfindung einen abweichend aufgebauten Hochspannungsleistungsschalter anzugeben, der insbesondere kompakter gebaut ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unab hängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter mit (i) einer Schalteinheit, die eine Schalteinrichtung und ein bezüglich einer Längsachse der Schalteinrichtung axial beweg bares Betätigungselement zum Betätigen der Schalteinrichtung aufweist und mit (ii) einer Einschaltwiderstandseinheit, die eine Einschaltwiderstandsanordnung und ein bezüglich einer Längsachse dieser Einschaltwiderstandsanordnung axial beweg bares Stellelement zum Betätigen der Einschaltwiderstandsan ordnung aufweist, wobei das Betätigungselement zum Bewegen des Stellelements an dieses gekoppelt ist, ist vorgesehen, dass die Längsachse der Schalteinheit und die Längsachse der Einschaltwiderstandseinheit voneinander beabstanded sind, wo bei die Kopplung von Betätigungs- und Stellelement über eine Koppeleinrichtung des Hochspannungsleistungsschalters er folgt. Somit sind Schalteinheit und Einschaltwiderstandsein heit nicht mit ihren Längsachsen koaxial hintereinander auf einer gemeinsamen Achse angeordnet und können nun kompakt ne beneinander angeordnet werden. Für die Kopplung von Betäti gungs- und Stellelement wird dazu allerdings eine Koppelein richtung benötigt.
Bei einer derartigen kompakten Anordnung nebeneinander sind die beiden Einheiten (Schalteinheit und Einschaltwiderstands einheit) bezüglich mindestens einer der beiden entsprechenden Längsachsen nebeneinander angeordnet oder anders ausgedrückt, es gibt bezüglich mindestens einer der beiden Längsachsen ei nen axialen Überlapp der beiden Einheiten.
Bevorzugt weist der Hochspannungsleistungsschalter oder zu mindest seine Schalteinheit eine Dead-Tank-Bauform auf. Im zweiten Fall ist die Schalteinheit also ein Dead-Tank- Schalter .
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, dass die Längsachsen von Schalteinrichtung und Ein schaltwiderstandsanordnung (EWID-Anordnung) einen Achsversatz aufweisen. Die beiden Längsachsen sind dabei insbesondere pa rallel angeordnet. Die Koppeleinrichtung wird dann zum Aus gleich des Achsversatzes zwischen den Längsachsen von Schalt einheit und Einschaltwiderstandsanordnung genutzt und ver läuft im Wesentlichen quer, beispielsweise senkrecht, zu die sen Achsen. In der Regel ist die Längsachse der Schaltein- richtung auch die Längsachse der gesamten Schalteinheit und die Längsachse der Einschaltwiderstandseinheit auch die
Längsachse der gesamten Einschaltwiderstandseinheit.
Mit Vorteil weist der Hochspannungsleistungsschalter ein Ge stell oder eine sonstige die Schalteinheit und die Einschalt widerstandseinheit tragende Basis auf. Über diese Basis sind Begriffe wie „über", „unter" oder „neben" klar definiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, dass die Schalteinheit und die Einschaltwiderstands einheit nebeneinander angeordnet sind. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die beiden Einheiten bezüglich des Ge stells/der Basis die im Wesentlichen gleiche Höhe aufweisen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass die Schalt einheit oberhalb der Einschaltwiderstandseinheit angeordnet ist. Auf diese Weise wird nicht viel Grundfläche benötigt.
Alternativ dazu ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Ein schaltwiderstandseinheit oberhalb der Schalteinheit angeord net ist. Auch auf diese Weise wird nicht viel Grundfläche be nötigt .
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Er findung weisen die Schalteinheit und die Einschaltwider standseinheit jeweils ein eigenes Gehäuse auf. Die Gehäuse sind dabei so ausgestaltet, dass man das eine Gehäuse (Schal tergehäuse) klar der Schalteinheit und das andere Gehäuse (Einschaltwiderstandsgehäuse) klar der Einschaltwiderstands einheit zuordnen kann.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Innenräume der Gehäuse über mindestens eine Querverbindung, also eine Gehäu sequerverbindung, miteinander verbunden sind. Es ergibt sich dadurch ein gemeinsamer Gasraum. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, dass die Koppeleinrichtung eine Koppel-Mechanik auf weist. Die entsprechende Kopplung ist also eine mechanische
Bei dieser Ausgestaltung ist insbesondere vorgesehen, dass die Koppel-Mechanik mindestens einen Hebel und/oder mindes tens ein Gestänge und/oder mindestens eine Welle aufweist.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Zeichnungen gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigen :
Fig. 1 einen Hochspannungsleistungsschalter gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Hochspannungsleistungsschalter gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 den in Fig. 2 gezeigten Hochspannungsleistungs
schalter aus einer anderen Perspektive,
Fig. 4 einen Hochspannungsleistungsschalter gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 einen Hochspannungsleistungsschalter gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 6 den in Fig. 5 gezeigten Hochspannungsleistungs
schalter aus einer anderen Perspektive.
Die Fig. 1 zeigt einen Hochspannungsleistungsschalter 10 in einer Dead-Tank-Bauform. Dieser Hochspannungsleistungsschal ter 10 umfasst eine Schalteinheit 12 mit einer Schalteinrich tung 14 und einem die Schalteinrichtung 14 einhausenden Schaltergehäuse 16 mit zwei Anschlussflanschen 18. Die
Schalteinheit 12 eines Hochspannungsleistungsschalters 10 wird in der Regel auch als Unterbrechereinheit (UE) bezeich net. Die entsprechende Schalteinrichtung 14 weist eine Längs achse 20 auf. Das Schaltergehäuse 16 ist so ausgestaltet, dass es diese Längsachse 20 übernimmt, sodass die Längsachse 20 auch die Längsachse der kompletten Schalteinheit 12 ist. Neben der Schalteinheit 12 weist der Hochspannungsleistungs schalter 10 weiterhin auch eine Einschaltwiderstandseinheit (EWID-Einheit ) 22 mit einer Einschaltwiderstandsanordnung (EWID-Anordnung) 24 und einem die Einschaltwiderstandsanord nung 24 einhausenden Einschaltwiderstandsgehäuse 26 auf. Auch die Einschaltwiderstandsanordnung 24 weist eine Längsachse 28 auf. Das Einschaltwiderstandsgehäuse 26 ist so ausgestaltet, dass es diese Längsachse 28 übernimmt, sodass die Längsachse 28 der Einschaltwiderstandsanordnung 24 auch die Längsachse der kompletten Einschaltwiderstandseinheit 22 ist.
Die Längsachse 20 der Schalteinheit 12 und die Längsachse 28 der Einschaltwiderstandseinheit 22 sind parallel ausgerichtet und dabei voneinander beabstanded. Mit anderen Worten weisen die Längsachsen 20, 28 von Schalteinrichtung 14 und Ein schaltwiderstandsanordnung 24 einen Achsversatz A auf.
Weiterhin weist der Hochspannungsleistungsschalter 10 eine Koppeleinrichtung 30 auf, die die Betätigung der Einschaltwi derstandsanordnung 24 an ein Betätigen der Schalteinrichtung 14 koppelt. Die Koppeleinrichtung 30 führt dazu von der
Schalteinheit 12 zur Einschaltwiderstandseinheit 22 und ist als Koppel-Mechanik 34 ausgestaltet. Die Koppeleinrichtung 30 verläuft zum Ausgleich des Achsversatzes A zwischen den
Längsachsen 20, 28 von Schalteinheit 12 und Einschaltwider standsanordnung 22 im Wesentlichen senkrecht zu diesen Achsen 20, 28. Die Innenräume der beiden Gehäuse 16, 26 sind über Querverbindungen 32, also Gehäusequerverbindungen, miteinan der verbunden. Es ergibt sich dadurch ein gemeinsamer Gas raum. Die Querverbindungen 32 erlauben entsprechende elektri sche Kontaktierungen zwischen Komponenten der beiden Einhei ten 12 , 22. Anders als im eingangs genannten Stand der Technik sind
Schalteinrichtung 14 und Einschaltwiderstandsanordnung 24 nicht mit ihren Längsachsen 20, 28 koaxial hintereinander auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, sondern kompakt nebenei nander. Bei einer derartigen kompakten Anordnung nebeneinan der sind die beiden Einheiten (Schalteinheit und Einschaltwi derstandseinheit) 12, 22 also bezüglich ihrer Längsachsen 20, 28 nebeneinander angeordnet.
Im Gehäuse 16 der Schalteinheit 12 ist ein Betätigungselement 36 zum Betätigen der Schalteinrichtung 14 vorgesehen, dass bezüglich der Längsachse 20 der Schalteinrichtung 14 axial beweglich ist. Im Gehäuse 26 der Einschaltwiderstandseinheit 22 ist ein Stellelement 38 zum Betätigen der Einschaltwider standsanordnung 24 vorgesehen, welches bezüglich der Längs achse 28 der Einschaltwiderstandsanordnung 24 im Wesentlichen axial beweglich ist. Die Koppel-Mechanik 34 weist Hebel 40 und ein Gestänge 42 zwischen den Hebeln 40 auf. Sie hat daher eine gewisse Ähnlichkeit mit einem klassischen Wischer- Gestänge eines Scheibenwischers bei einem Automobil.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Variante des Hochspannungsleis tungsschalters 10 sind die beiden Einheiten 12, 22 übereinan der angeordnet, wobei hier konkret die Schalteinheit 12 ober halb der Einschaltwiderstandseinheit 22 angeordnet ist.
Die Figuren 2 bis 6 zeigen weitere Varianten des Hochspan nungsleistungsschalters 10, die in vielen Aspekten der Vari ante der Fig. 1 entsprechen, sodass im Folgenden nur auf die Unterschiede zur Variante der Fig. 1 eingegangen wird.
In Fig. 2 ist eine Variante des Hochspannungsleistungsschal ters 10 gezeigt, bei der die beiden Einheiten 12, 22 seitlich nebeneinander angeordnet sind. An einem Ende der Schaltein heit 12, bei dem auch die Koppeleinrichtung 30 zu finden ist, ist auch ein entsprechender Aktor für das Betätigungselement 36 und indirekt über die Koppeleinrichtung 30 auch für das Stellelement 38 erkennbar. Am Schaltergehäuse 16 der Schalteinheit 12 sind hier in den Figuren 2 und 3 nun auch die für derartige Hochspannungsleis tungsschalter 10 durchaus typischen Durchführungen 46 erkenn bar. Sie sind an den aus Fig. 1 bekannten Anschlussflanschen 18 des Schaltergehäuses 16 angeflanscht.
Der Hochspannungsleistungsschalter 10 weist weiterhin ein die Schalteinheit 12 und die Einschaltwiderstandseinheit 22 tra gendes Gestell 48 (oder alternativ eine sonstige Basis für die beiden Einheiten 12, 22) auf. Über dieses Gestell 48 sind nun die Begriffe „über", „unter" oder „neben" zur Beschrei bung der Anordnung der Einheiten 12, 22 klar definiert.
Im Beispiel der Figuren 2 und 3 sind Schalteinheit 12 und Einschaltwiderstandseinheit 22 -wie bereits erwähnt- horizon tal nebeneinander angeordnet, wobei die beiden Einheiten 12, 22 bezüglich des Gestells 48 die im Wesentlichen gleiche Höhe aufweisen .
Die Fig. 4 zeigt eine Variante des Hochspannungsleistungs schalters 10, bei der die Einschaltwiderstandseinheit 22 oberhalb der Schalteinheit 12 angeordnet ist. Die Durchfüh rungen 46 sind hier an das Einschaltwiderstandsgehäuse 26 an geflanscht. Die Kontaktierung der Schalteinrichtung 14 er folgt durch das Einschaltwiderstandsgehäuse 26 und die Gehäu sequerverbindungen 32.
Auch im Beispiel der Figuren 5 und 6 sind Schalteinheit 12 und Einschaltwiderstandseinheit 22 nebeneinander angeordnet, wobei die Einschaltwiderstandseinheit 22 höher angeordnet ist als die Schalteinheit 12. Die Fig. 5 zeigt den Hochspannungs schalter 10 von der einen Seite, die Fig. 6 von der anderen.
In diesem Beispiel sind beide Einheiten 12, 22 über Zwischen elemente 50 miteinander und jeweils mit einer Durchführung 46 verbunden. Die Zwischenelemente 50 sind eine Art T-förmige Querverbindungen 32, die jeweils den zusätzlichen Anschluss einer Durchführung 46 ermöglichen.
Im Folgenden sollen einige Aspekte der Erfindung noch einmal anhand der gezeigten Beispiele mit anderen Worten erläutert werden :
Durch die nicht-koaxiale Anordnung von Schalteinheit 12 und Einschaltwiderstandseinheit 22 wird ein sehr kompakter Leis tungsschalter 10 gebildet. Die höchste „Packungsdichte" wird durch die parallele Anordnung von Schalteinheit 12 und Ein schaltwiderstandseinheit 22 in einem dedizierten Kessel er reicht. Die beiden Einheiten 12, 22 können zueinander unter schiedlich positioniert werden, wobei jede einzelne Anbaulage positive und eher problematische Aspekte aufweist.
Beispiel der Fig. 1 - EWID Gehäuse 26 unterhalb des Schalter gehäuses 16:
Positive Aspekte:
- EWID Gehäuse 26 kann im Gestell 48 des Schalters 10 inte griert werden;
- Kompakte Bauweise; platzsparend;
- Kostengünstige mechanische Kopplung, da Antriebswellen des Schalteinheit 12 und der EWID-Einheit 22 parallel zueinander angeordnet sind und die äußeren Antriebshebel in einer Ebene liegen .
Problematische Aspekte:
- Partikel und Abbrandprodukte aus dem Leistungsschalterge häuse können in das EWID-Gehäuse 26 fallen;
- Transporthöhe für den Gasraum erhöht sich (üblicherweise wird der Schalterpol mit angebauten Bushings, vorgefüllt mit SF6 und ohne Gestell 48 ausgeliefert, sodass auf der Baustel le der Gasraum geschlossen bleibt und nicht durch Verschmut zungen kontaminiert werden kann) . Beispiel der Figuren 2 und 3 - EWID-Gehäuse 26 neben dem Schaltergehäuse 16, auf gleicher Höhe:
Positive Aspekte:
- Transporthöhe verändert sich nicht und der Leistungsschal ter 10 kann mit angebauter EWID-Einheit 22 wie bisher ausge liefert werden;
- Partikel und Abbrandprodukte können nicht aus dem Schalter gehäuse 16 in das EWID-Gehäuse 26 fallen.
Problematische Aspekte:
- komplexe mechanische Kopplung der beiden Antriebswellen (EWID und Leistungsschalter); z.B. Kardanwelle oder zusätzli che Umlenkung mit Hebelgestänge 42.
Beispiel der Fig. 4 - EWID-Gehäuse 26 über dem Schaltergehäu se 16:
Positive Aspekte:
- gleiche Schaltergehäuse 16 können für Variante mit EWID- einheit 22 und ohne EWID-Einheit 22 eingesetzt werden;
- Partikel und Abbrandprodukte können nicht aus dem Schalter gehäuse 16 in das EWID-Gehäuse 26 fallen.
Problematischer Aspekt:
- Gesamthöhe des Schalters 10 mit EWID-Einheit 22 steigt (Transportproblematik; Integration im Spannfeld) .
Beispiel der Figuren 5 und 6 - EWID Gehäuse mit Zwischenbau steinen 50 seitlich versetzt über dem Schaltergehäuse 16:
Positive Aspekte:
- gleiche Schaltergehäuse 16 können für Variante mit EWID- Einheit 22 und ohne EWID-Einheit 22 eingesetzt werden;
- Partikel und Abbrandprodukte können nicht aus dem Schalter gehäuse 16 in das EWID-Gehäuse 26 fallen;
- Gesamthöhe wird nur minimal beeinflusst. Problematische Aspekte:
- Schwerpunkt des Hochspannungsleistungsschalters 10 insge samt verlagert sich ungünstig, Verstärkung der mechanischen Struktur erforderlich.
BezugsZeichen
10 HochspannungsleistungsSchalter
12 Schalteinheit
14 Schalteinrichtung
16 Schaltergehäuse
18 Anschlussflansch
20 Längsachse (Schalteinheit)
22 Einschaltwiderstandseinheit
24 Einschaltwiderstandsanordnung
26 Einschaltwiderstandsgehäuse
28 Längsachse (Einschaltwiderstandseinheit)
30 Koppeleinrichtung
32 Querverbindung
34 Koppel-Mechanik
36 Betätigungselement (beweglich)
38 Stellelement (beweglich)
40 Hebel
42 Gestänge
44 Widerstandsscheibenstapel
46 Durchführung
48 Gestell
50 Zwischenelement
A Achsversatz

Claims

Patentansprüche
1. Hochspannungsleistungsschalter (10), bevorzugt in Dead- Tank-Bauform, mit:
einer Schalteinheit (12), die eine Schalteinrichtung (14) und ein bezüglich einer Längsachse (20) der Schaltein richtung (14) axial bewegbares Betätigungselement (36) zum Betätigen der Schalteinrichtung (14) aufweist und
einer Einschaltwiderstandseinheit (22), die eine Ein schaltwiderstandsanordnung (24) und ein bezüglich einer
Längsachse (28) dieser Einschaltwiderstandsanordnung (16) axial bewegbares Stellelement (38) zum Betätigen der Ein schaltwiderstandsanordnung (24) aufweist,
wobei das Betätigungselement (36) zum Bewegen des Stellele ments (38) an dieses gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet , dass die Längsachse (20) der Schalteinheit (12) und die Längsachse (28) der Ein schaltwiderstandseinheit (22) voneinander beabstanded sind, wobei die Kopplung von Betätigungs- und Stellelement (36, 38) über eine Koppeleinrichtung (30) des Hochspannungsleistungs schalters (10) erfolgt.
2. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass die Längsachsen (20, 28) von Schalteinrichtung (12) und Einschaltwider standsanordnung (22) einen Achsversatz (A) aufweisen und ins besondere parallel angeordnet sind.
3. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Gestell (48) oder eine sons tige die Schalteinheit (12) und die Einschaltwiderstandsein heit (22) tragende Basis.
4. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Schalt einheit (12) und die Einschaltwiderstandseinheit (22) neben einander angeordnet sind.
5. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Schalt einheit (12) oberhalb der Einschaltwiderstandseinheit (22) angeordnet ist.
6. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Ein schaltwiderstandseinheit (22) oberhalb der Schalteinheit (12) angeordnet ist.
7. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Schalt einheit (12) und die Einschaltwiderstandseinheit (22) je ein eigenes Gehäuse (16, 26) aufweisen.
8. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet , dass die Innenräume der Gehäuse (16, 26) über mindestens eine Querverbindung (32) verbunden sind.
9. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass die Koppel einrichtung (30) eine Koppel-Mechanik (34) aufweist.
10. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass die Koppel-Mechanik (34) mindestens einen Hebel (40) und/oder mindestens ein Ge stänge (42) und/oder mindestens eine Welle aufweist.
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