EP3815124A1 - Use of a fuse for direct-current transmission - Google Patents

Use of a fuse for direct-current transmission

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EP3815124A1
EP3815124A1 EP19805655.8A EP19805655A EP3815124A1 EP 3815124 A1 EP3815124 A1 EP 3815124A1 EP 19805655 A EP19805655 A EP 19805655A EP 3815124 A1 EP3815124 A1 EP 3815124A1
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EP
European Patent Office
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fuse
direct current
voltage
less
direct
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EP19805655.8A
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German (de)
French (fr)
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EP3815124B1 (en
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Dirk Wilhelm
Jens Weber
Johannes-Georg GÖDEKE
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Siba Fuses GmbH
Original Assignee
Siba Fuses GmbH
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Publication date
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    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/042—General constructions or structure of high voltage fuses, i.e. above 1000 V
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H85/05—Component parts thereof
    • H01H85/143—Electrical contacts; Fastening fusible members to such contacts
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    • H01H85/05—Component parts thereof
    • H01H85/165—Casings

Definitions

  • the invention relates to the use of a fuse for a direct current transmission.
  • a direct current transmission in particular a high-voltage direct current transmission connection (HVDC connection) and / or a medium-voltage direct current transmission connection (MGÜ connection), is suitable for transmitting electricity over comparatively long distances, for example over 100 km, in view of the reduced transmission losses preferred from a technical point of view.
  • HVDC connection high-voltage direct current transmission connection
  • MGÜ connection medium-voltage direct current transmission connection
  • the object of the present invention is now to avoid or at least substantially reduce the aforementioned disadvantages in the prior art.
  • the aforementioned object is at least essentially achieved in that a high-voltage, high-performance fuse is used to secure a direct current transmission, the direct voltage of the direct current and / or the rated voltage of the HV fuse being greater than 4 kV.
  • the high-voltage high-performance fuse is referred to below as a FIFI fuse.
  • the FIFI fuse is consequently used in particular in a DC circuit.
  • FIFI fuses are known in practice for securing alternating current. They are used in particular to secure AC voltages of over 1 kV, preferably between 1 kV to 100 kV. Such FIFI fuses are now inventions used for DC transmission.
  • FIFI fuses are particularly suitable for direct current transmission, in particular for FIGÜ connections or MGÜ connections.
  • High direct currents and / or high direct voltages can be secured with the FIFI fuse.
  • the prior art has refrained from using the FIFI fuse known from the field of alternating current transmission for direct current transmission.
  • the fuse in the medium voltage and / or pinhole voltage range is linked to a large number of requirements and standards to be complied with.
  • a high level of sensitivity and caution in relation to the potential danger associated with high voltages or currents has meant that known fuses have not been used “indiscriminately” to transmit different types of current. Fuses have always been used for a special, appropriately declared purpose.
  • a fuse can thus be provided which can be used for direct current transmission in the medium voltage and / or high voltage level.
  • a section-by-section securing of the direct current network can preferably be carried out by means of the HV fuses.
  • the HV HRC fuse used in accordance with the invention is a fuse which, as an overcurrent protection device, interrupts the circuit by melting a fuse element if the current strength reaches a certain value during a sufficient time.
  • the time required to switch the fuse is preferably very short, in particular in the millisecond range.
  • the HV HRC fuse has a fuse housing which is at least partially open on two end faces. At least one contact cap designed for electrical contacting is arranged on the end face of the fuse housing. At least one fuse element, which is wound around a, preferably star-shaped, fuse element carrier, preferably in a spiral and / or in a helical shape, is arranged in the fuse housing.
  • the length of the HV HRC fuse can be kept as short as possible by winding the at least one fuse element, since the length of the fuse element can be increased by the helical and / or spiral winding in particular.
  • the required length of the fuse element is used to transmit the DC voltage, which does not correspond to the length of the entire HV HRC fuse, since the fuse element is wrapped around the fuse element carrier. Ultimately, the length of the fuse element is greater to much greater than the length of the HV fuse.
  • the fusible conductor carrier is preferably designed such that the fusible conductor rests at points, in particular at least essentially with each turn, possibly at several support points. As a result, the fusible conductor carrier can have projections and recesses resulting between the projections. An at least substantially star-shaped configuration of the fuse element carrier is very particularly preferred.
  • the characteristic values and / or rated values preferably the rated voltage and / or the rated current strength range, must be determined or ascertained for the respective HV HRC fuse that is to be used in a DC voltage circuit.
  • These characteristic values preferably differ from the characteristic values of an AC high-voltage fuse.
  • the measurement voltage and / or the rated current strength range of the HV HRC fuse according to the invention is preferred by more than 20%, preferably more than 30%, more preferably more than 50%, and / or between 10% to 90%, preferably between 20% to 80%, more preferably between 40% to 70%, reduced or reduced compared to an AC high-voltage fuse of the same type.
  • the direct voltage of the transmitted direct current and / or the rated voltage or the rated voltage range of the HV HRC fuse is preferably greater than 5 kV, preferably greater than 10 kV, more preferably greater than 15 kV.
  • the DC voltage and / or the rated voltage of the HV HRC fuse is less than 150 kV, preferably less than 100 kV, more preferably less than 75 kV, more preferably less than 52 kV, and / or between 4 kV to 100 kV, preferably between 5 kV to 80 kV, more preferably between 10 kV to 52 kV.
  • the rated voltage or the rated voltage range of the HV HRC fuse is to be understood in particular as the voltage or the voltage range at which the fuse is inserted and / or has been tested for the fuse.
  • a basic distinction must be made between an upper rated voltage and a lower rated voltage, with the lower rated voltage indicating the voltage at which the HV HRC fuse is still switching, while the upper rated voltage represents the upper limit for the DC voltage to be transmitted. Consequently, the rated voltage or the rated voltage range indicates the permissible voltage range of the HV fuse.
  • the rated voltage range corresponds to the DC voltage range that can be secured by the HV HRC fuse.
  • the smallest breaking current of the HV fuse is greater than 3 A, preferably greater than 5 A, more preferably greater than 10 A.
  • the smallest breaking current of the HV HRC fuse is less than 1 kA, preferably less than 500 A, more preferably less than 300 A, and / or between 3 A to 700 A, preferably between 5 A to 500 A, more preferably between 15 A to 300 A, is.
  • the smallest breaking current is the rated value of the minimum breaking current. From this current, the HV fuse is able to switch the overcurrent.
  • the electrical components in particular must be arranged and / or designed on the HV HRC fuse (s) in such a way that no overcurrent can occur at the fuse entry point that falls below the smallest breaking current.
  • the smallest breaking current can depend on the selected type of HV fuse. Accordingly, it is possible according to the invention to switch off comparatively low currents of the direct current at a high direct voltage.
  • the rated switching capacity is preferably greater than 1 kA, preferably greater than 10 kA, more preferably greater than 20 kA, and / or is between 1 kA to 100 kA, preferably between 10 kA to 80 kA, more preferably between 10 kA up to 50 kA.
  • the rated switching capacity of the HV HRC fuse is to be understood in particular as the rated value of the largest breaking current.
  • the largest breaking current is the direct current that the fuse can still switch at most. Consequently, the rated switching capacity of the HV HRC fuse should be greater than the maximum short-circuit current at the point of use of the HV HRC fuse.
  • the direct current which is transmitted and secured by the HV HRC fuse and / or the rated current range is greater than 5 A, preferably greater than 10 A, more preferably greater than 15 A.
  • the direct current is between 3 A to 100 kA, preferably between 10 A to 75 kA, more preferably between 15 A to 50 kA.
  • the range of the amperage of the direct current to be transmitted is predetermined as a function of the rated switching capacity and the smallest breaking current of the HV fuse.
  • HV HRC fuses can also be provided, which can be designed for the respective application.
  • the design of the HV HRC fuse can be selected in particular as a function of the direct current to be transmitted and / or the direct voltage.
  • the product (mathematical multiplication) of the direct current secured by the HV HRC fuse and the direct voltage is preferably greater than 5 kW, preferably greater than 50 kW, more preferably greater than 700 kW.
  • the product of the direct current secured by the HV HRC fuse and the direct voltage is less than 3000 MW, preferably less than 2000 MW, more preferably less than 1000 MW, and / or between 5 kW and 3000 MW, preferably between 500 kW and 2000 MW, more preferably between 700 kW and 1000 MW.
  • the product of the direct current secured by the HV fuse and the direct voltage of the power of the fuse protected by the HV secured buyer and / or the buyer corresponds in particular to the performance that can be ensured by the HV fuse.
  • the HV fuse has at least two fusible conductors, preferably between 2 to 10 fusible conductors, more preferably between 3 to 5 fusible conductors, which are arranged in the fuse housing.
  • the fusible conductors are electrically connected to one another and / or to the contact cap.
  • the direct current transmission is particularly preferably a medium-voltage direct current transmission (MGÜ) and / or a high-voltage direct current transmission (HVDC), preferably in a decentralized supply network.
  • the HV HRC fuse can be used in networks which are arranged in the medium-voltage direct current range and / or in the high-voltage direct current range.
  • the medium-voltage direct current range is in particular a direct voltage of greater than 1 kV, preferably greater than 2 kV, more preferably greater than 4 kV, and / or less than 50 kV, preferably less than 40 kV, more preferably less than 30 kV.
  • the high-voltage direct current range is to be understood in particular as a voltage range of over 60 kV, preferably over 100 kV, more preferably over 200 kV.
  • the HV HRC fuse is preferably provided for use in a decentralized supply network, with which in particular industrial plants, large complexes, for example shopping centers or the like, and / or a plurality of households are supplied with electricity. Furthermore, at least one energy conversion system for generating electricity, preferably direct current, can be arranged in the decentralized supply network, by means of which the industrial systems, large complexes and / or households can be supplied.
  • the decentralized supply networks very particularly preferably form so-called island solutions, which are preferably independent of the public power grid.
  • the HV HRC fuse can preferably be arranged in a medium-voltage direct current transmission network, in particular in a medium-voltage direct current system.
  • At least one direct current device in particular an MVDC device (Medium Voltage Direct Cur rent Device, in English: medium voltage direct current device) can be arranged in the medium voltage direct current transmission network.
  • the direct current can be made available to the medium-voltage direct current transmission network by an energy conversion system.
  • the direct current comes from a photovoltaic system and / or a photovoltaic area system, in particular a solar park, and / or a wind turbine and / or a wind farm, in particular an offshore wind farm.
  • the current originating in particular from at least one of the aforementioned energy conversion systems is used to supply a self-contained or encapsulated medium-voltage and / or high-voltage network.
  • direct currents from renewable energies can be used to supply consumers.
  • the current generated in the aforementioned systems is direct current, which preferably does not have to be converted into alternating current before being fed into the network.
  • the fuse housing of the HV HRC fuse is preferably hollow-cylindrical and / or tubular.
  • the top and bottom of the safety housing is in particular at least partially open.
  • the fuse housing can be closed by the contact cap, preferably firmly.
  • the contact cap is placed on the end face of the fuse housing.
  • the contact cap is used for electrical contacting, the fuse element being electrically connected to the contact cap.
  • At least one contact cap preferably covers at least a partial area of the fuse housing, in particular a partial area of the lateral surface in the end area.
  • a fixed arrangement of the contact cap on the fuse housing can be ensured by the area coverage in the end region of the fuse housing.
  • a further upper cap is arranged in front of the contact cap, which is placed on the contact cap and / or at least partially covers the contact cap.
  • the inner contact cap can be designed as an auxiliary cap.
  • the two-part design of the contact cap enables safe electrical contacting to be achieved particularly advantageous in long-term use.
  • this embodiment enables a particularly firm connection or arrangement of the contact cap on the fuse housing.
  • the fuse housing has and / or consists of a ceramic material.
  • a particularly large number of inorganic, non-metallic materials are to be understood as ceramic material, which can preferably be divided into the types earthenware, earthenware, stoneware, porcelain and / or special materials. Electro-ceramics and / or high-temperature special materials are preferably provided as special ceramic materials.
  • An extinguishing agent in particular an extinguishing sand filling, preferably quartz sand, and / or air can be provided in the fuse housing.
  • the extinguishing agent is used in the case of the circuit breaker fuse, especially in the event of a short circuit, to extinguish an arc and / or to cool any melted fuse element or the fuse element remnants.
  • the fuse element can be at least partially embedded in the extinguishing agent or surrounded by the extinguishing agent, so that the extinguishing agent can act on the melting conductor, in particular when the fuse element is melting.
  • the fuse element can consist of the aforementioned materials.
  • the fuse element is preferably designed as a fine silver band and / or in the form of a band.
  • the fuse housing is at least essentially hermetically encapsulated.
  • Hermetic encapsulation or sealing means an airtight and / or gas-tight seal of the system, in particular protected from water and / or liquids.
  • the fusible conductors are electrically connected in parallel and / or are at least substantially helically wound around the fusible conductor carrier.
  • the parallel electrical connection of the fusible conductors is advantageous in the case of a plurality of fusible conductors in the event of a short circuit or the tripping of the HV HRC fuse because the tripping only one fuse element is sufficient for switching. Due to the helical winding of the fuse element, the length of the fuse element required for the fuse can be enclosed in the fuse housing.
  • the fuse element carrier can be formed in one piece or from several elements. In particular, the fuse element carrier has hard porcelain as a material and / or consists thereof.
  • the fuse element carrier can be designed such that a plurality of chambers are formed, in particular a cross-sectional constriction can be provided in a chamber. Due to the constriction of the cross-section, a large number of partial arcs can occur on each fuse element when the fuse is triggered, so that the amount of heat converted can be distributed evenly over the entire length of the fuse tube when the circuit is switched off.
  • the HV fuse has a triggering device.
  • the triggering device can be designed to switch a device arranged on the HV HRC fuse, in particular a transformer switch and / or a load switch, preferably with free tripping, and / or can be arranged in a contact cap.
  • the release device has a firing pin release mechanism.
  • the striker in particular at least essentially cylindrical, breaks through the contact cap, preferably a tightly soldered copper foil.
  • the striker of the striker trigger mechanism of the trigger device can be triggered by an auxiliary fuse. In particular, the striker is triggered in the event of a short circuit.
  • a prestressed spring is preferably assigned to the striking pin, the spring being able to be designed such that when the auxiliary fuse element is triggered, in particular in the event of a short circuit, the striking pin emerges from the end face of one of the contact caps.
  • the striker can act on a load switch, which can then switch off the faulty current at all poles.
  • the auxiliary fuse element extends over the entire length of the fuse housing and / or axially through the center of the fuse element. ter everywhere runs. Accordingly, the auxiliary fuse element does not have to be wrapped around the fuse element carrier in particular.
  • auxiliary fuse element can be connected in parallel to the fuse element and / or the fuse elements, in particular so that when a fuse element is melted, a current flows through the auxiliary fuse element, which leads to the activation of the striker.
  • a safety device can preferably be assigned to the triggering device, which is designed such that after the striking pin has been triggered, it can no longer be pressed and / or displaced into the safety housing. If the striking pin is triggered accordingly, the securing device prevents the striking pin from being able to assume its position again before it was released.
  • the load switch to be arranged on the striker can be actuated permanently by the striker in the event of a short circuit - in particular as long as the direct current is to be cut off or switched off.
  • At least one display device can be assigned to the HV fuse.
  • the display device is designed for the optical display of a state.
  • the display device can also be angeord net in the contact cap.
  • the display device can also be used as an alternative to the firing pin trigger mechanism and indicate the triggering of the fuse by an optical and / or acoustic signal.
  • the display device serves to inform the operating personnel that the HH fuse has been triggered.
  • the contact caps have a galvanic coating and / or a silver coating.
  • the contact caps may have and / or consist of electrolyte copper and / or aluminum as the material. The aforementioned materials enable good electrical contact.
  • the, in particular ribbon-shaped, fuse element preferably in cross section, is corrugated and / or zigzag-shaped and / or wavy.
  • the corrugated or corrugated fuse element can be wound helically around the fuse element carrier.
  • the invention relates to a system with a ver ver DC customer and with at least one HV fuse.
  • the direct current is transmitted to the customer, whereby the direct current can be secured by the HV HRC fuse.
  • a consumer is preferably provided as the customer.
  • the customer which can in particular also be formed from a plurality of customers, has a (total) power of more than 5 kW, preferably more than 50 kW, more preferably more than 700 kW, and / or has a (total) output of less than 3000 MW, preferably less than 2000 MW, more preferably less than 1000 MW.
  • the output of the customer can be between 50 kW and 3000 MW, preferably between 50 kW and 2000 MW, more preferably between 700 kW and 1000 MW.
  • 1A is a schematic diagram of an inventive use of a HV fuse for securing a direct current transmission
  • 1 B is a schematic diagram of another embodiment of the use of the HV fuse for securing the DC transmission
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a HH fuse according to the invention
  • FIG. 3 is a schematic side view of a further embodiment of a HV HRC fuse according to the invention.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a further embodiment of an HV HRC fuse according to the invention.
  • Fig. 5 is a schematic cross-sectional view of a further embodiment of a HV fuse according to the invention.
  • Fig. 6 is a schematic side view of another embodiment of a HH fuse according to the invention.
  • 1A shows the use of a high-voltage, high-performance fuse 1 (HV fuse 1) for securing a direct current transmission.
  • HV fuse 1 high-voltage, high-performance fuse 1
  • 1A and 1B the HV fuse 1 between a DC power source 15 and a subscriber 8 is arranged.
  • the direct current that is transmitted to the customer (s) 8 flows through the HV HRC fuse 1.
  • the DC voltage of the DC current and / or the rated voltage of the HV fuse 1 is greater than 4 kV.
  • the fuse housing 3 shows a fuse housing 3 and contact caps 4 of the HV fuse 1. It is not shown that the fuse housing 3 is at least essentially open on the two end faces 2. The contact caps 4 are used for electrical contacting.
  • the fuse housing 3 as can be seen from FIG. lent, at least one fuse element 6 is arranged, which is wound around a fuse element carrier 5 in a spiral or in a helical form.
  • the fuse element carrier 5 is at least essentially star-shaped.
  • the star-shaped design of the fuse element carrier 5 is also evident from FIG. 5.
  • the fuse element carrier 5 has - seen in cross section - projections 13 or webs, recesses or depressions 14 being provided between the projections 13 or webs.
  • the projections 13 are designed in such a way that they can be used for at least essentially punctiform support of the fuse element 6.
  • the fuse element 6 does not rest on the surface of the fuse element carrier 5 between the projections 13.
  • the direct voltage of the direct current is greater than 4 kV and less than 80 kV.
  • the DC voltage can be between 4 kV to 52 kV.
  • the rated voltage or the rated voltage range of the HV HRC fuse 1 is greater than 5 kV and / or less than 100 kV and / or is between 4 kV to 100 kV, preferably between 5 kV to 80 kV.
  • the smallest switch-off current of the HV fuse 1 is 50 A + 20 A.
  • the smallest breaking current of the HV fuse 1 can be greater than 3 A and / or less than 500 A and / or between 3 A and 700 A, preferably between 5 A and 500 A.
  • the rated switching capacity or the largest breaking current of the HV fuse 1 is greater than 1 kA in the exemplary embodiment shown in FIG. 3 and / or is between 20 kA to 50 kA.
  • the direct current source 15 shown in FIGS. 1A and 1 B provides direct current with a current of greater than 5 A.
  • the current strength of the direct current and / or the rated current strength range is between 10 A to 75 kA.
  • the product of the direct current and the direct voltage secured by the HV fuse 1 can vary.
  • the aforementioned product is 1000 kW + 500 kW.
  • the product (mathematical multiplication) of the direct current secured by the HV fuse 1 and the direct voltage can be between 5 kW and 3000 MW, in particular between 700 kW and 1000 MW.
  • FIG. 4 shows that at least two fusible conductors 6 are arranged in the fuse housing 3. In further embodiments, it can be provided that two to ten fusible links 6 are used.
  • the direct current transmission is a medium-voltage direct current transmission (MGÜ) and / or a high-voltage direct current transmission (HVDC), in particular in a decentralized supply network.
  • the medium voltage direct current transmission has a direct voltage of up to 30 kV.
  • a high-voltage direct current transmission has a direct voltage of over 50 kV.
  • the HV HRC fuse 1 can also be arranged in a medium-voltage direct current transmission network, in particular in a medium-voltage direct current system with at least one MVDC device.
  • the direct current source 15 is a photovoltaic system and / or a photovoltaic area system (i.e. a solar park) and / or a wind power plant and / or a wind farm, in particular an offshore wind farm.
  • the aforementioned energy conversion systems make direct current available to the direct current network.
  • the electricity generated by the aforementioned energy conversion plants can be safely transmitted to customers 8 by means of at least one HV HRC fuse 1.
  • a system 7 with a dc 8 that can be supplied with direct current is shown.
  • the customer 8 is a consumer or a plurality of consumers.
  • the system 7 has a HV fuse 1, which is designed to secure the direct current transferred to the consumer 8. It is not shown that the performance of the 8 is greater than 5 kW and / or less than 2000 MW.
  • the HV HRC fuse 1 is used in a direct current network.
  • Fig. 2 shows that the fuse housing 3 is hollow cylindrical or tubular. On the face side, the fuse housing 3 is firmly closed by the contact caps 4, it being possible for the contact cap 4 to be placed on the fuse housing 3.
  • FIG. 2 shows that the contact cap 4 covers at least a partial area of the lateral surface 9 in the end area of the fuse housing 3.
  • the contact cap 4 is assigned a further upper cap which is placed in front of the contact cap 4 and at least partially covers the contact cap 4.
  • the contact cap 4 is a so-called inner auxiliary cap.
  • the fuse housing 3 shown in Fig. 2 has a ceramic material.
  • the fuse housing 3 can consist of a ceramic material.
  • an extinguishing agent is provided in the fuse housing 3.
  • An extinguishing sand filling, preferably quartz sand, and / or air can be used as the extinguishing agent.
  • 4 shows that the fuse element 6 is connected to the contact cap 4 in an electrically contacting manner.
  • the fuse element 6 is at least partially, in particular completely, embedded in the extinguishing agent or surrounded by the extinguishing agent.
  • FIG. 4 furthermore shows that the fuse element 6 is wave-shaped or corrugated, so that - seen in cross-section - a zigzag shape results.
  • a non-corrugated fuse element 6 is provided in the exemplary embodiment shown in FIG. 3.
  • the fuse element 6 shown in FIG. 4 silver, in particular fine silver, is provided as the material.
  • the fuse element 6 can be designed as a fine silver band be. It is provided in further embodiments that the fusible conductor 6 has and / or consists of electrolytic copper as the material.
  • the fuse housing 3 is at least essentially hermetically encapsulated.
  • the fusible conductors 6 wound helically around the fusible conductor carrier 5 are connected in parallel in the exemplary embodiment shown in FIG. 4.
  • the fuse element carrier 5 shown in FIG. 4 is formed in one piece.
  • the fuse element carrier 5 can be constructed from several elements.
  • Flart porcelain can be provided as the material for the fuse element carrier 5.
  • the fuse element carrier 5 can be designed such that a plurality of chambers are formed, in particular with a cross-sectional constriction being provided in at least one chamber.
  • the FIFI fuse 1 has a triggering device 10.
  • the trigger device 10 is designed to switch a device arranged on the FIFI fuse 1. This device is not shown in the embodiment shown in FIG. 6.
  • a transformer switch and / or a load switch, preferably with free tripping, can be provided as the device.
  • the triggering device 10 is at least partially arranged in the contact cap 4.
  • the triggering device 10 has a striking pin triggering mechanism.
  • the striker 11 can penetrate the top of the contact cap 4 when the trigger device 10 is triggered, which is closed in the use state against the penetration of liquids or gases.
  • the striking pin 11 is connected to a flow fuse element 12.
  • the striker 11 can be triggered by the auxiliary fuse element 12, in particular in the event of a short circuit.
  • a prestressed spring can be assigned to the striking pin 11, which spring is designed in such a way when the reflow fuse element 12 is triggered that the striking pin 11 emerges from the end face of one of the contact caps 4.
  • the striker 11 can act on a load switch, which can switch off the faulty current at all poles.
  • Fig. 6 shows that the auxiliary fuse element 12 extends over the entire length of the hedging housing 3.
  • the auxiliary fuse element 12 is guided axially through the center of the fuse element carrier 5.
  • auxiliary fuse element 12 is electrically connected in parallel with the fuse element 6 or the fuse element 6.
  • the triggering device 10 is assigned a safety device.
  • the securing device can be designed in such a way that after the striking pin 1 1 has been triggered, the housing 3 can no longer be pressed and / or moved into the securing device.
  • At least one display device is assigned.
  • the display device can be designed for the optical and / or acoustic display of a state and can be triggered or activated in particular when the HV fuse 1 is triggered.
  • the display device can be at least partially arranged in a contact cap 4.
  • the contact cap 4 has a galvanic coating and / or a silver coating and / or has and / or consists of electrolytic copper and / or aluminum as the material.

Abstract

The invention relates to a use of a high-voltage HBC fuse for protecting a direct-current transmission, the direct-current voltage of the direct current and/or the rated voltage of the high-voltage HBC fuse (1) being greater 4 kV.

Description

Verwendung einer Sicherung für eine Gleichstromübertragung  Use a fuse for a direct current transmission
Die Erfindung betrifft eine Verwendung einer Sicherung für eine Gleichstromüber tragung. The invention relates to the use of a fuse for a direct current transmission.
Eine Gleichstromübertragung, insbesondere eine Hochspannungsgleichstromüber- tragungs-Verbindung (HGÜ-Verbindung) und/oder eine Mittelspannungsgleich- stromübertragungs-Verbindung (MGÜ-Verbindung), ist zur Stromübertragung über vergleichsweise lange Strecken, beispielsweise über 100 km, im Hinblick auf die reduzierten Übertragungsverluste aus technischer Sicht bevorzugt. A direct current transmission, in particular a high-voltage direct current transmission connection (HVDC connection) and / or a medium-voltage direct current transmission connection (MGÜ connection), is suitable for transmitting electricity over comparatively long distances, for example over 100 km, in view of the reduced transmission losses preferred from a technical point of view.
Es hat sich gezeigt, dass durch eine Gleichstromübertragung im Vergleich zu einer Wechselstromübertragung der Energieverlust reduziert werden kann. Bei einer HGÜ-Verbindung sind üblicherweise ca. 30 % bis 50 % weniger Übertragungsver luste als bei vergleichbaren Drehstrom-Freileitungen möglich. Auch eine Übertra gung im Mittelspannungsgleichstrombereich ist im Vergleich zu einer Übertragung mit Wechsel- bzw. Drehstrom mit deutlich weniger Übertragungsverlusten verbun den. It has been shown that a direct current transmission can reduce the energy loss compared to an alternating current transmission. With an HVDC connection, approx. 30% to 50% less transmission losses are usually possible than with comparable three-phase overhead lines. A transmission in the medium-voltage direct current range is also associated with significantly less transmission losses in comparison to a transmission with alternating or three-phase current.
Gerade im Zuge der„Energiewende“ werden möglichst verlustarme Übertragungs verbindungen für Strom benötigt, so dass beispielsweise der aus Offshore- Windparkanlagen stammende Strom mit geringen Verlusten auf das Festland und weit in das Festland hinein übertragbar ist. Especially in the course of the "energy transition", low-loss transmission connections for electricity are required, so that, for example, the electricity from offshore wind farms can be transferred to the mainland and far into the mainland with little loss.
Allerdings ist es bei HGÜ- oder MGÜ-Verbindungen nachteilhaft, dass in der Praxis - wenn überhaupt - nur eine mangelhafte bis allenfalls ausreichende Sicherung der Gleichstromübertragung gewährleistet werden kann. Gerade für HGÜ- oder MGÜ-Verbindungen sind in der Praxis keine Sicherungen bekannt, die zum einen der Langzeitbelastung der Gleichstromübertragung standhalten und zum anderen auch sicher den übertragenden Gleichstrom im Falle eines Kurzschlusses abschal ten können. Folglich können Gleichströme nicht effektiv, insbesondere abschnitts weise und/oder bei einer kompakten, kleinbauenden und/oder eine geringe Länge aufweisenden Ausbildung, gesichert werden. Demzufolge ist es - im Gegensatz zum Wechselstrom - im Stand der Technik nicht möglich, mehrere Verbraucher an ein Gleichstromübertragungsnetz anzuschließen. Für den Niederspannungsbereich sind Sicherungen für den Einsatz in Gleichspan nungskreisen im Stand der Technik bekannt. Diese sind jedoch nicht für den Hoch- spannungs- und/oder Mittelspannungsgleichstrombereich geeignet bzw. verwend bar. Die EP 3 270 403 A1 betrifft beispielsweise eine derartige Niederspannungssi- cherung für einen Gleichspannungskreis. However, it is disadvantageous with HVDC or MGC connections that in practice - if at all - only insufficient or at most sufficient security of the direct current transmission can be guaranteed. Especially for HVDC or MGC connections, no fuses are known in practice that can withstand the long-term load of the direct current transmission and can also safely switch off the transmitting direct current in the event of a short circuit. Consequently, direct currents cannot be effectively secured, in particular in sections and / or in the case of a compact, small-sized and / or short-length design. As a result, in contrast to alternating current, it is not possible in the prior art to connect several consumers to one direct current transmission network. Fuses for use in DC voltage circuits are known in the prior art for the low-voltage range. However, these are not suitable or usable for the high-voltage and / or medium-voltage direct current range. EP 3 270 403 A1 relates, for example, to a low-voltage fuse of this type for a DC voltage circuit.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die vorgenannten Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden oder zumindest im Wesentlichen zu reduzieren. Erfindungsgemäß ist die vorgenannte Aufgabe zumindest im Wesentlichen dadurch gelöst, dass eine Hochspannungs-Hochleistungs-Sicherung zur Sicherung einer Gleichstromübertragung verwendet wird, wobei die Gleichspannung des Gleich stroms und/oder die Bemessungsspannung der HH-Sicherung größer als 4 kV ist. Die Hochspannungs-Hochleistungs-Sicherung wird im Folgenden FIFI-Sicherung genannt. Die FIFI-Sicherung wird folglich insbesondere in einem Gleichspannungs kreis verwendet. The object of the present invention is now to avoid or at least substantially reduce the aforementioned disadvantages in the prior art. According to the invention, the aforementioned object is at least essentially achieved in that a high-voltage, high-performance fuse is used to secure a direct current transmission, the direct voltage of the direct current and / or the rated voltage of the HV fuse being greater than 4 kV. The high-voltage high-performance fuse is referred to below as a FIFI fuse. The FIFI fuse is consequently used in particular in a DC circuit.
FIFI-Sicherungen sind in der Praxis zur Sicherung von Wechselstrom bekannt. Sie dienen insbesondere zur Sicherung von Wechselspannungen von über 1 kV, be- vorzugt zwischen 1 kV bis 100 kV. Derartige FIFI-Sicherungen werden nun erfin dungsgemäß zur Gleichstromübertragung verwendet. FIFI fuses are known in practice for securing alternating current. They are used in particular to secure AC voltages of over 1 kV, preferably between 1 kV to 100 kV. Such FIFI fuses are now inventions used for DC transmission.
Beim Zustandekommen der Erfindung ist überraschenderweise festgestellt worden, dass sich FIFI-Sicherungen im besonderen Maße für die Gleichstromübertragung, insbesondere für FIGÜ-Verbindungen oder MGÜ-Verbindungen, eignen. So können hohe Gleichströme und/oder hohe Gleichspannungen mit der FIFI-Sicherung gesi chert werden. Bisher ist im Stand der Technik davon abgesehen worden, die aus dem Bereich der Wechselstromübertragung bekannte FIFI-Sicherung zur Gleich stromübertragung zu verwenden. Gerade die Sicherung im Mittelspannungs- und/oder Flochspannungsbereich ist mit einer Vielzahl von Auflagen und einzuhal tenden Normen verknüpft. Eine hohe Sensibilität und Vorsicht gegenüber dem bei hohen Spannungen oder Strömen resultierenden Gefahrenpotential hat dazu ge führt, dass bekannte Sicherungen nicht„wahllos“ zur Übertragung von unterschied lichen Stromarten verwendet worden sind. Sicherungen sind bisher immer zu ei- nem speziellen, entsprechend deklarierten Einsatzzweck verwendet worden. Ins besondere hat es für die Gleichstromübertragung aufgrund der erwarteten Proble me keine hinreichende Lösung gegeben. Würde nämlich einer der an das Gleichstromübertragungsnetz elektrisch ange schlossenen Abnehmer und/oder Verbraucher einen Kurzschluss verursachen, so würde das gesamte Gleichstromnetz ausfallen. Dementsprechend hat man in der Praxis von Sicherungen in Gleichstromnetzen bzw. von einer Gleichstromübertra gung Abstand genommen, da die für ein stabiles und sicheres Stromnetz bzw. Gleichspannungskreis erforderliche Sicherung nicht dauerhaft gewährleistet wer den konnte. Überraschenderweise und nicht vorhersehbar ist erfindungsgemäß jedoch festge stellt worden, dass, sofern die HH-Sicherung zur Gleichstromübertragung einge setzt wird, die notwendige Sicherheit, insbesondere bei Überlast und/oder im Kurz schlussfall, gewährleistet werden kann. Insbesondere wurde festgestellt, dass bei Überlast und auch im Kurzschlussfall eine Beschädigung des Sicherungsgehäuses der HH-Sicherung, insbesondere verbunden mit einem Austritt von Löschmittel und/oder mit einem Lichtbogenaustritt, verhindert werden kann. In simulierten Langzeitversuchen ist ermittelt worden, dass auch bei einem Langzeiteinsatz der HH-Sicherung zur Sicherung der Gleichstromübertragung, beispielsweise für einen Zeitraum von über fünf Jahren, bevorzugt über zehn Jahren, weiter bevorzugt über 15 Jahren, die, insbesondere gesetzlich vorgegebenen, erforderlichen Sicherheits richtlinien und/oder -bestimmungen eingehalten werden können. When the invention came about, it was surprisingly found that FIFI fuses are particularly suitable for direct current transmission, in particular for FIGÜ connections or MGÜ connections. High direct currents and / or high direct voltages can be secured with the FIFI fuse. So far, the prior art has refrained from using the FIFI fuse known from the field of alternating current transmission for direct current transmission. The fuse in the medium voltage and / or pinhole voltage range is linked to a large number of requirements and standards to be complied with. A high level of sensitivity and caution in relation to the potential danger associated with high voltages or currents has meant that known fuses have not been used “indiscriminately” to transmit different types of current. Fuses have always been used for a special, appropriately declared purpose. In particular, due to the expected problems, there has been no adequate solution for direct current transmission. If one of the consumers and / or consumers electrically connected to the direct current transmission network caused a short circuit, the entire direct current network would fail. Accordingly, in practice, fuses in DC networks or from a DC transmission have been refrained from, since the fuse required for a stable and safe power network or DC circuit could not be guaranteed on a permanent basis. Surprisingly and unpredictably, however, it has been found according to the invention that if the HV HRC fuse is used for direct current transmission, the necessary safety, in particular in the event of an overload and / or in the event of a short circuit, can be guaranteed. In particular, it was found that in the event of an overload and also in the event of a short circuit, damage to the fuse housing of the HV fuse, in particular in connection with the discharge of extinguishing agent and / or with an arc leakage, can be prevented. Simulated long-term tests have determined that even with long-term use of the HV HRC fuse to secure the direct current transmission, for example for a period of over five years, preferably over ten years, more preferably over 15 years, the required, in particular legally prescribed, safety guidelines and / or regulations can be complied with.
Erfindungsgemäß kann also eine Sicherung bereitgestellt werden, die zur Gleich stromübertragung in der Mittelspannungs- und/oder Hochspannungsebene ver- wendet werden kann. Insbesondere ist es durch die erfindungsgemäße Verwen dung möglich, eine Mehrzahl an Abnehmern und/oder Verbrauchern an die Gleich stromverbindung bzw. an dem Gleichspannungskreis anzuschließen, die über we nigstens eine HH-Sicherung gesichert sind. Bei Ausfall eines Abnehmers, insbe sondere im Falle eines Kurzschlusses, bricht das Gleichstromübertragungsnetz nicht zusammen. According to the invention, a fuse can thus be provided which can be used for direct current transmission in the medium voltage and / or high voltage level. In particular, it is possible through the use according to the invention to connect a plurality of customers and / or consumers to the direct current connection or to the direct voltage circuit, which are secured by at least one HV HRC fuse. If a customer fails, especially in the event of a short circuit, the DC transmission network does not break down.
Vorzugsweise kann eine abschnittsweise Sicherung des Gleichstromnetzes mittels der HH-Sicherungen erfolgen. Die erfindungsgemäß verwendete HH-Sicherung ist eine Schmelzsicherung, die als Überstromschutzeinrichtung durch das Abschmelzen eines Schmelzleiters den Stromkreis unterbricht, wenn die Stromstärke einen bestimmten Wert während ei- ner ausreichenden Zeit überschreitet. Vorzugsweise ist die benötigte Zeit zum Schalten der Sicherung sehr gering, insbesondere im Millisekunden-Bereich. A section-by-section securing of the direct current network can preferably be carried out by means of the HV fuses. The HV HRC fuse used in accordance with the invention is a fuse which, as an overcurrent protection device, interrupts the circuit by melting a fuse element if the current strength reaches a certain value during a sufficient time. The time required to switch the fuse is preferably very short, in particular in the millisecond range.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die HH-Sicherung ein an zwei Stirnseiten zumindest teilweise offenes Sicherungsge häuse aufweist. Stirnseitig ist an dem Sicherungsgehäuse jeweils wenigstens eine zur elektrischen Kontaktierung ausgebildete Kontaktkappe angeordnet. In dem Si cherungsgehäuse ist wenigstens ein um einen, vorzugsweise sternförmigen, Schmelzleiterträger, vorzugsweise spiralförmig und/oder in einer Helixform, gewi- ckelter Schmelzleiters angeordnet. Durch die Wicklung des wenigstens einen Schmelzleiter kann die Länge der HH-Sicherung möglichst gering gehalten werden, da die Länge des Schmelzleiters durch die insbesondere wendelförmige und/oder spiralförmige Wicklung erhöht werden kann. Zur Übertragung der Gleichspannung wird die dafür benötigte Länge des Schmelz leiters genutzt, die nicht der Länge der gesamten HH-Sicherung entspricht, da der Schmelzleiter um den Schmelzleiterträger gewickelt ist. Letztlich ist die Länge des Schmelzleiters größer bis sehr viel größer als die Länge der HH-Sicherung. Bevorzugt ist der Schmelzleiterträger derart ausgebildet, dass der Schmelzleiter, insbesondere zumindest im Wesentlichen bei jeder Windung, punktuell - ggf. an mehreren Auflagepunkten - aufliegt. Demzufolge kann der Schmelzleiterträger Vorsprünge und sich zwischen den Vorsprüngen ergebende Vertiefungen aufwei sen. Ganz besonders bevorzugt ist eine zumindest im Wesentlichen sternförmige Ausbildung des Schmelzleiterträgers. In a preferred embodiment of the invention it is provided that the HV HRC fuse has a fuse housing which is at least partially open on two end faces. At least one contact cap designed for electrical contacting is arranged on the end face of the fuse housing. At least one fuse element, which is wound around a, preferably star-shaped, fuse element carrier, preferably in a spiral and / or in a helical shape, is arranged in the fuse housing. The length of the HV HRC fuse can be kept as short as possible by winding the at least one fuse element, since the length of the fuse element can be increased by the helical and / or spiral winding in particular. The required length of the fuse element is used to transmit the DC voltage, which does not correspond to the length of the entire HV HRC fuse, since the fuse element is wrapped around the fuse element carrier. Ultimately, the length of the fuse element is greater to much greater than the length of the HV fuse. The fusible conductor carrier is preferably designed such that the fusible conductor rests at points, in particular at least essentially with each turn, possibly at several support points. As a result, the fusible conductor carrier can have projections and recesses resulting between the projections. An at least substantially star-shaped configuration of the fuse element carrier is very particularly preferred.
Insbesondere sind die Kennwerte und/oder Bemessungswerte, bevorzugt der Be- messungsspannungs- und/oder der Bemessungsstromstärkenbereich, für die je weilige HH-Sicherung, die in einem Gleichspannungskreis verwendet werden soll, zu bestimmen bzw. zu ermitteln. Vorzugsweise unterscheiden sich diese Kennwer te von den Kennwerten einer Wechselspannungs-HH-Sicherung. Bevorzugt ist der Messungsspannungs- und/oder der Bemessungsstromstärkenbereich der erfin dungsgemäßen HH-Sicherung um mehr als 20 %, bevorzugt mehr als 30 %, weiter bevorzugt mehr als 50 %, und/oder zwischen 10 % bis 90 %, bevorzugt zwischen 20 % bis 80 %, weiter bevorzugt zwischen 40 % bis 70 %, reduziert bzw. verringert im Vergleich zu einer Wechselspannungs-HH-Sicherung gleicher Bauart. Vorzugsweise ist die Gleichspannung des übertragenden Gleichstroms und/oder die Bemessungsspannung bzw. der Bemessungsspannungsbereich der HH- Sicherung größer als 5 kV, bevorzugt größer als 10 kV, weiter bevorzugt größer als 15 kV. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Gleichspannung und/oder die Bemessungsspannung der HH-Sicherung kleiner als 150 kV, bevor zugt kleiner als 100 kV, weiter bevorzugt kleiner 75 kV, weiter bevorzugt weiter kleiner 52 kV, ist und/oder zwischen 4 kV bis 100 kV, bevorzugt zwischen 5 kV bis 80 kV, weiter bevorzugt zwischen 10 kV bis 52 kV, liegt. Als Bemessungsspannung bzw. als Bemessungsspannungsbereich der HH-Sicherung ist insbesondere die Spannung bzw. der Spannungsbereich zu verstehen, bei der die Sicherung einge setzt wird und/oder für die Sicherung geprüft ist. Grundsätzlich ist zwischen einer oberen Bemessungsspannung und einer unteren Bemessungsspannung zu unter scheiden, wobei die untere Bemessungsspannung diejenige Spannung angibt, bei der die HH-Sicherung noch schaltet, während die obere Bemessungsspannung die Obergrenze für die zu übertragende Gleichspannung darstellt. Folglich gibt die Bemessungsspannung bzw. der Bemessungsspannungsbereich den zulässigen Spannungsbereich der HH-Sicherung an. Insbesondere entspricht der Bemes sungsspannungsbereich dem Gleichspannungsbereich, der durch die HH- Sicherung gesichert werden kann. In particular, the characteristic values and / or rated values, preferably the rated voltage and / or the rated current strength range, must be determined or ascertained for the respective HV HRC fuse that is to be used in a DC voltage circuit. These characteristic values preferably differ from the characteristic values of an AC high-voltage fuse. The measurement voltage and / or the rated current strength range of the HV HRC fuse according to the invention is preferred by more than 20%, preferably more than 30%, more preferably more than 50%, and / or between 10% to 90%, preferably between 20% to 80%, more preferably between 40% to 70%, reduced or reduced compared to an AC high-voltage fuse of the same type. The direct voltage of the transmitted direct current and / or the rated voltage or the rated voltage range of the HV HRC fuse is preferably greater than 5 kV, preferably greater than 10 kV, more preferably greater than 15 kV. Alternatively or additionally, it is provided that the DC voltage and / or the rated voltage of the HV HRC fuse is less than 150 kV, preferably less than 100 kV, more preferably less than 75 kV, more preferably less than 52 kV, and / or between 4 kV to 100 kV, preferably between 5 kV to 80 kV, more preferably between 10 kV to 52 kV. The rated voltage or the rated voltage range of the HV HRC fuse is to be understood in particular as the voltage or the voltage range at which the fuse is inserted and / or has been tested for the fuse. A basic distinction must be made between an upper rated voltage and a lower rated voltage, with the lower rated voltage indicating the voltage at which the HV HRC fuse is still switching, while the upper rated voltage represents the upper limit for the DC voltage to be transmitted. Consequently, the rated voltage or the rated voltage range indicates the permissible voltage range of the HV fuse. In particular, the rated voltage range corresponds to the DC voltage range that can be secured by the HV HRC fuse.
Bei einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der kleinste Ausschaltstrom der HH-Sicherung größer als 3 A, bevorzugt grö ßer als 5 A, weiter bevorzugt größer als 10 A, ist. Alternativ oder zusätzlich ist vor gesehen, dass der kleinste Ausschaltstrom der HH-Sicherung kleiner 1 kA, bevor- zugt kleiner als 500 A, weiter bevorzugt kleiner als 300 A, ist und/oder zwischen 3 A bis 700 A, bevorzugt zwischen 5 A bis 500 A, weiter bevorzugt zwischen 15 A bis 300 A, liegt. Als kleinster Ausschaltstrom ist der Bemessungswert des Mindestaus- schaltstroms zu verstehen. Ab dieser Stromstärke ist die HH-Sicherung in der La ge, den Überstrom zu schalten. Demzufolge sind insbesondere die elektrischen Komponenten (Abnehmer, Gleichstromquelle etc.) derart an die HH-Sicherung(en) anzuordnen und/oder auszubilden, dass kein Überstrom an der Einlaufstelle der Sicherung auftreten kann, der den kleinsten Ausschaltstrom unterschreitet. Der kleinste Ausschaltstrom kann von der gewählten Bauart der HH-Sicherung abhän- gen. Demgemäß ist es erfindungsgemäß möglich, vergleichsweise geringe Ströme des Gleichstroms bei einer hohen Gleichspannung abzuschalten. Vorzugsweise ist das Bemessungsschaltvermögen größer als 1 kA, bevorzugt grö ßer als 10 kA, weiter bevorzugt größer als 20 kA, ausgebildet und/oder liegt zwi schen 1 kA bis 100 kA, bevorzugt zwischen 10 kA bis 80 kA, weiter bevorzugt zwi schen 10 kA bis 50 kA. Als Bemessungsschaltvermögen der HH-Sicherung ist ins- besondere der Bemessungswert des größten Ausschaltstromes zu verstehen. Bei dem größten Ausschaltstrom handelt es sich um denjenigen Gleichstrom, den die Sicherung maximal noch schalten kann. Folglich sollte das Bemessungsschaltver mögen der HH-Sicherung größer als der maximale Kurzschlussstrom an der Ein satzstelle der HH-Sicherung sein. In a further very particularly preferred embodiment it is provided that the smallest breaking current of the HV fuse is greater than 3 A, preferably greater than 5 A, more preferably greater than 10 A. Alternatively or additionally, it is provided that the smallest breaking current of the HV HRC fuse is less than 1 kA, preferably less than 500 A, more preferably less than 300 A, and / or between 3 A to 700 A, preferably between 5 A to 500 A, more preferably between 15 A to 300 A, is. The smallest breaking current is the rated value of the minimum breaking current. From this current, the HV fuse is able to switch the overcurrent. Accordingly, the electrical components (consumers, direct current source etc.) in particular must be arranged and / or designed on the HV HRC fuse (s) in such a way that no overcurrent can occur at the fuse entry point that falls below the smallest breaking current. The smallest breaking current can depend on the selected type of HV fuse. Accordingly, it is possible according to the invention to switch off comparatively low currents of the direct current at a high direct voltage. The rated switching capacity is preferably greater than 1 kA, preferably greater than 10 kA, more preferably greater than 20 kA, and / or is between 1 kA to 100 kA, preferably between 10 kA to 80 kA, more preferably between 10 kA up to 50 kA. The rated switching capacity of the HV HRC fuse is to be understood in particular as the rated value of the largest breaking current. The largest breaking current is the direct current that the fuse can still switch at most. Consequently, the rated switching capacity of the HV HRC fuse should be greater than the maximum short-circuit current at the point of use of the HV HRC fuse.
Darüber hinaus ist gemäß einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgedan kens der Gleichstrom, der übertragen und durch die HH-Sicherung gesichert wird, und/oder der Bemessungsstromstärkenbereich größer als 5 A, bevorzugt größer als 10 A, weiter bevorzugt größer als 15 A. Alternativ oder zusätzlich ist vorgese- hen, dass der Gleichstrom zwischen 3 A bis 100 kA, bevorzugt zwischen 10 A bis 75 kA, weiter bevorzugt zwischen 15 A bis 50 kA, liegt. Insbesondere ist der Be reich der Stromstärke des zu übertragenden Gleichstroms in Abhängigkeit des Bemessungsschaltvermögens und des kleinsten Ausschaltstromes der HH- Sicherung vorgegeben. In addition, according to a further embodiment of the inventive concept, the direct current which is transmitted and secured by the HV HRC fuse and / or the rated current range is greater than 5 A, preferably greater than 10 A, more preferably greater than 15 A. Alternatively or additionally it is provided that the direct current is between 3 A to 100 kA, preferably between 10 A to 75 kA, more preferably between 15 A to 50 kA. In particular, the range of the amperage of the direct current to be transmitted is predetermined as a function of the rated switching capacity and the smallest breaking current of the HV fuse.
Letztlich versteht es sich, dass in Abhängigkeit der jeweiligen Gleichstromübertra gung auch unterschiedliche HH-Sicherungen bereitgestellt werden können, die für den jeweiligen Einsatzzweck ausgelegt sein können. So kann die Bauart der HH- Sicherung insbesondere in Abhängigkeit des zu übertragenden Gleichstroms und/oder der Gleichspannung gewählt werden. Ultimately, it goes without saying that, depending on the respective direct current transmission, different HV HRC fuses can also be provided, which can be designed for the respective application. The design of the HV HRC fuse can be selected in particular as a function of the direct current to be transmitted and / or the direct voltage.
Des Weiteren ist vorzugsweise das Produkt (mathematische Multiplikation) des durch die HH-Sicherung gesicherten Gleichstroms und der Gleichspannung größer als 5 kW, bevorzugt größer 50 kW, weiter bevorzugt größer 700 kW. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass das Produkt des durch die HH-Sicherung gesicher ten Gleichstroms und der Gleichspannung kleiner als 3000 MW, bevorzugt kleiner 2000 MW, weiter bevorzugt kleiner 1000 MW, ist und/oder zwischen 5 kW und 3000 MW, bevorzugt zwischen 500 kW und 2000 MW, weiter bevorzugt zwischen 700 kW und 1000 MW, liegt. Furthermore, the product (mathematical multiplication) of the direct current secured by the HV HRC fuse and the direct voltage is preferably greater than 5 kW, preferably greater than 50 kW, more preferably greater than 700 kW. Alternatively or additionally, it is provided that the product of the direct current secured by the HV HRC fuse and the direct voltage is less than 3000 MW, preferably less than 2000 MW, more preferably less than 1000 MW, and / or between 5 kW and 3000 MW, preferably between 500 kW and 2000 MW, more preferably between 700 kW and 1000 MW.
Insbesondere kann das Produkt des durch die HH-Sicherung gesicherten Gleich stroms und der Gleichspannung der Leistung des durch die HH-Sicherung gesi- cherten Abnehmers und/oder der Abnehmer (Gesamtleistung) entsprechen. Letzt lich entspricht das vorgenannte Produkt insbesondere der Leistung, die durch die HH-Sicherung gesichert werden kann. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die HH- Sicherung wenigstens zwei Schmelzleiter, bevorzugt zwischen 2 bis 10 Schmelzlei ter, weiter bevorzugt zwischen 3 bis 5 Schmelzleiter, aufweist, die in dem Siche rungsgehäuse angeordnet sind. Insbesondere sind die Schmelzleiter elektrisch kontaktierend miteinander und/oder mit der Kontaktkappe verbunden. In particular, the product of the direct current secured by the HV fuse and the direct voltage of the power of the fuse protected by the HV secured buyer and / or the buyer (total performance). Ultimately, the aforementioned product corresponds in particular to the performance that can be ensured by the HV fuse. According to a further preferred embodiment, it is provided that the HV fuse has at least two fusible conductors, preferably between 2 to 10 fusible conductors, more preferably between 3 to 5 fusible conductors, which are arranged in the fuse housing. In particular, the fusible conductors are electrically connected to one another and / or to the contact cap.
Besonders bevorzugt ist die Gleichstromübertragung eine Mittelspannungsgleich stromübertragung (MGÜ) und/oder eine Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ), vorzugsweise in einem dezentralen Versorgernetz. Folglich kann die HH- Sicherung in Netzen, die im Mittelspannungsgleichstrombereich und/oder im Hoch- spannungsgleichstrombereich angeordnet sind, verwendet werden. Als Mittelspan nungsgleichstrombereich ist insbesondere eine Gleichspannung von größer 1 kV, bevorzugt größer 2 kV, weiter bevorzugt größer 4 kV, und/oder kleiner als 50 kV, bevorzugt kleiner als 40 kV, weiter bevorzugt kleiner als 30 kV, zu verstehen. Als Hochspannungsgleichstrombereich ist insbesondere ein Spannungsbereich von über 60 kV, bevorzugt über 100 kV, weiter bevorzugt über 200 kV, zu verstehen. The direct current transmission is particularly preferably a medium-voltage direct current transmission (MGÜ) and / or a high-voltage direct current transmission (HVDC), preferably in a decentralized supply network. As a result, the HV HRC fuse can be used in networks which are arranged in the medium-voltage direct current range and / or in the high-voltage direct current range. The medium-voltage direct current range is in particular a direct voltage of greater than 1 kV, preferably greater than 2 kV, more preferably greater than 4 kV, and / or less than 50 kV, preferably less than 40 kV, more preferably less than 30 kV. The high-voltage direct current range is to be understood in particular as a voltage range of over 60 kV, preferably over 100 kV, more preferably over 200 kV.
Bevorzugt ist die HH-Sicherung für einen Einsatz in einem dezentralen Versorger netz vorgesehen, mit dem insbesondere Industrieanlagen, Großkomplexe, bei spielsweise Einkaufszentren oder dergleichen, und/oder eine Mehrzahl von Haus- halten mit Strom versorgt werden. In dem dezentralen Versorgernetz kann ferner wenigstens eine Energieumwandlungsanlage zur Stromerzeugung, bevorzugt von Gleichstrom, angeordnet sein, mittels derer eine Versorgung der Industrieanlagen, Großkomplexe und/oder der Haushalte erfolgen kann. Ganz besonders bevorzugt bilden die dezentralen Versorgernetze sogenannte Insellösungen, die bevorzugt vom öffentlichen Stromnetz unabhängig sind. The HV HRC fuse is preferably provided for use in a decentralized supply network, with which in particular industrial plants, large complexes, for example shopping centers or the like, and / or a plurality of households are supplied with electricity. Furthermore, at least one energy conversion system for generating electricity, preferably direct current, can be arranged in the decentralized supply network, by means of which the industrial systems, large complexes and / or households can be supplied. The decentralized supply networks very particularly preferably form so-called island solutions, which are preferably independent of the public power grid.
Vorzugsweise kann die HH-Sicherung in einem Mittelspannungsgleichstromüber tragungsnetz, insbesondere in einem Mittelspannungsgleichstromsystem, ange ordnet sein. In dem Mittelspannungsgleichstromübertragungsnetz kann wenigstens ein Gleichstromgerät, insbesondere ein MVDC-Device (Medium Voltage Direct Cur rent Device, zu deutsch: Mittelspannungs-Gleichstrom-Gerät), angeordnet sein. Der Gleichstrom kann von einer Energieumwandlungsanlage dem Mittelspan nungsgleichstromübertragungsnetz zur Verfügung gestellt werden. The HV HRC fuse can preferably be arranged in a medium-voltage direct current transmission network, in particular in a medium-voltage direct current system. At least one direct current device, in particular an MVDC device (Medium Voltage Direct Cur rent Device, in English: medium voltage direct current device) can be arranged in the medium voltage direct current transmission network. The direct current can be made available to the medium-voltage direct current transmission network by an energy conversion system.
Alternativ oder zusätzlich kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Gleichstrom aus einer Photovoltaik-Anlage und/oder einer Photovoltaik- Flächenanlage, insbesondere einem Solarpark, und/oder einer Windkraftanlage und/oder einem Windpark, insbesondere einem Offshore-Windpark, stammt. Alter nativ und/oder ergänzend ist es erfindungsgemäß möglich, dass der insbesondere aus wenigstens einer der vorgenannten Energieumwandlungsanlagen stammende Strom zur Versorgung eines in sich geschlossenen bzw. gekapselten Mittelspan- nungs- und/oder Hochspannungsnetzes verwendet wird. So können insbesondere mit aus erneuerbaren Energien stammende Gleichströme zur Versorgung von Ver brauchern verwendet werden. Insbesondere ist der in den vorgenannten Anlagen erzeugte Strom Gleichstrom, der vorzugsweise nicht vor Einspeisung in das Netz in Wechselstrom umgewandelt werden muss. Alternatively or additionally, it can be provided according to the invention that the direct current comes from a photovoltaic system and / or a photovoltaic area system, in particular a solar park, and / or a wind turbine and / or a wind farm, in particular an offshore wind farm. In an alternative and / or supplementary manner, it is possible according to the invention that the current originating in particular from at least one of the aforementioned energy conversion systems is used to supply a self-contained or encapsulated medium-voltage and / or high-voltage network. In particular, direct currents from renewable energies can be used to supply consumers. In particular, the current generated in the aforementioned systems is direct current, which preferably does not have to be converted into alternating current before being fed into the network.
Vorzugsweise ist das Sicherungsgehäuse der HH-Sicherung hohlzylinderförmig und/oder rohrförmig ausgebildet. Die Ober- und Unterseite des Sicherungsgehäu ses ist insbesondere zumindest bereichsweise offen ausgebildet. The fuse housing of the HV HRC fuse is preferably hollow-cylindrical and / or tubular. The top and bottom of the safety housing is in particular at least partially open.
Stirnseitig kann das Sicherungsgehäuse durch die Kontaktkappe, vorzugsweise fest, verschlossen sein. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Kontaktkappe stirnseitig auf das Sicherungsgehäuse aufgesetzt ist. Insbesondere dient die Kontaktkappe zur elektrischen Kontaktierung, wobei der Schmelzleiter elektrisch mit der Kontaktkappe verbunden ist. On the face side, the fuse housing can be closed by the contact cap, preferably firmly. Alternatively or additionally, it can be provided that the contact cap is placed on the end face of the fuse housing. In particular, the contact cap is used for electrical contacting, the fuse element being electrically connected to the contact cap.
Bevorzugt überdeckt wenigstens eine Kontaktkappe wenigstens einen Teilbereich des Sicherungsgehäuses, insbesondere einen Teilbereich der Mantelfläche im Stirnbereich. Durch die bereichsweise Überdeckung im Stirnbereich des Siche- rungsgehäuses kann eine feste Anordnung der Kontaktkappe an dem Sicherungs gehäuse gewährleistet werden. At least one contact cap preferably covers at least a partial area of the fuse housing, in particular a partial area of the lateral surface in the end area. A fixed arrangement of the contact cap on the fuse housing can be ensured by the area coverage in the end region of the fuse housing.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vor der Kontaktkappe eine weitere Oberkappe angeordnet, die auf die Kontaktkappe aufgesetzt ist und/oder zumindest teilweise die Kontaktkappe überdeckt. Dabei kann die innere Kontakt kappe als Hilfskappe ausgebildet sein. Durch die zweiteilige Ausbildung der Kon taktkappe kann eine sichere elektrische Kontaktierung erreicht werden, die sich insbesondere im Langzeiteinsatz als vorteilhaft zeigt. Des Weiteren kann durch diese Ausführungsform eine besonders feste Anbindung bzw. Anordnung der Kon taktkappe am Sicherungsgehäuse ermöglicht werden. Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Sicherungsgehäuse ein keramisches Material aufweist und/oder daraus besteht. Als keramisches Material sind insbesondere eine Vielzahl anorganischer, nicht me tallischer Werkstoffe zu verstehen, die bevorzugt in die Arten Irdengut, Steingut, Steinzeug, Porzellan und/oder Sondermassen unterteilt werden können. Als kera- mische Sondermassen sind vorzugsweise Elektrokeramik und/oder Hochtempera tur-Sondermassen vorgesehen. According to a further preferred embodiment, a further upper cap is arranged in front of the contact cap, which is placed on the contact cap and / or at least partially covers the contact cap. The inner contact cap can be designed as an auxiliary cap. The two-part design of the contact cap enables safe electrical contacting to be achieved particularly advantageous in long-term use. Furthermore, this embodiment enables a particularly firm connection or arrangement of the contact cap on the fuse housing. In a further embodiment according to the invention it is provided that the fuse housing has and / or consists of a ceramic material. A particularly large number of inorganic, non-metallic materials are to be understood as ceramic material, which can preferably be divided into the types earthenware, earthenware, stoneware, porcelain and / or special materials. Electro-ceramics and / or high-temperature special materials are preferably provided as special ceramic materials.
In dem Sicherungsgehäuse kann ein Löschmittel, insbesondere eine Löschsandfül lung, vorzugsweise Quarzsand, und/oder Luft, vorgesehen sein. Das Löschmittel dient im Falle der Schaltung der HH-Sicherung, insbesondere im Kurzschlussfall, zur Löschung eines Lichtbogens und/oder der Abkühlung des gegebenenfalls ge schmolzenen Schmelzleiters bzw. der Schmelzleiterreste. An extinguishing agent, in particular an extinguishing sand filling, preferably quartz sand, and / or air can be provided in the fuse housing. The extinguishing agent is used in the case of the circuit breaker fuse, especially in the event of a short circuit, to extinguish an arc and / or to cool any melted fuse element or the fuse element remnants.
Der Schmelzleiter kann zumindest teilweise in dem Löschmittel eingebettet bzw. von dem Löschmittel umgeben sein, so dass das Löschmittel auf den Schmelzlei ter, insbesondere beim Schmelzen des Schmelzleiters, einwirken kann. The fuse element can be at least partially embedded in the extinguishing agent or surrounded by the extinguishing agent, so that the extinguishing agent can act on the melting conductor, in particular when the fuse element is melting.
Als Material für den Schmelzleiter ist insbesondere Silber, vorzugsweise Feinsilber, und/oder Elektrolytkupfer vorgesehen. Insbesondere kann der Schmelzleiter aus den vorgenannten Materialien bestehen. Vorzugsweise ist der Schmelzleiter als Feinsilber-Band und/oder bandförmig ausgebildet. In particular, silver, preferably fine silver, and / or electrolytic copper is provided as the material for the fusible conductor. In particular, the fuse element can consist of the aforementioned materials. The fuse element is preferably designed as a fine silver band and / or in the form of a band.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Sicherungsgehäuse zu mindest im Wesentlichen hermetisch gekapselt. Unter einer hermetischen Kapse- lung bzw. Abriegelung ist eine luftdichte und/oder gasdichte, insbesondere vor Wasser und/oder Flüssigkeiten geschützte, Abdichtung des Systems zu verstehen. In a further preferred embodiment, the fuse housing is at least essentially hermetically encapsulated. Hermetic encapsulation or sealing means an airtight and / or gas-tight seal of the system, in particular protected from water and / or liquids.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schmelzleiter elektrisch parallel geschaltet und/oder zumindest im Wesentlichen wendelförmig um den Schmelzleiterträger gewickelt sind. Die parallele elektrische Schaltung der Schmelzleiter ist bei einer Mehrzahl von Schmelzleitern im Falle des Kurzschlusses bzw. des Auslösens der HH-Sicherung vorteilhaft, da das Auslösen nur eines Schmelzleiters zum Schalten ausreichend ist. Durch die wendelförmige Wicklung des Schmelzleiters kann die für die Sicherung benötigte Länge des Schmelzleiters in dem Sicherungsgehäuse eingefasst werden. Der Schmelzleiterträger kann einstückig oder aus mehreren Elementen ausgebildet sein. Insbesondere weist der Schmelzleiterträger als Material Hartporzellan auf und/oder besteht daraus. Zudem kann der Schmelzleiterträger derart ausgebildet sein, dass eine Mehrzahl an Kammern gebildet werden, insbesondere wobei in ei ner Kammer eine Querschnittseinschnürung vorgesehen sein kann. Durch die Querschnittseinschnürung kann beim Ansprechen der Sicherung an jedem Schmelzleiter eine Vielzahl an Teillichtbögen entstehen, so dass beim Ausschalt vorgang die umgesetzte Wärmemenge gleichmäßig über die gesamte Sicherungs rohrlänge verteilt werden kann. Bei einer weiteren, ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die HH-Sicherung eine Auslöseeinrichtung aufweist. Die Auslöseeinrichtung kann zum Schalten einer an die HH-Sicherung angeordneten Einrichtung, insbe sondere einen Transformatorschalter und/oder einen Lastschalter, vorzugsweise mit Freiauslösung, ausgebildet und/oder in einer Kontaktkappe angeordnet sein. Insbesondere weist die Auslöseeinrichtung eine Schlagstift-Auslösemechanik auf. Beim Auslösen der Schlagstift-Auslösemechanik ist vorgesehen, dass der, insbe sondere zumindest im Wesentlichen zylinderförmige, Schlagstift die Kontaktkappe, bevorzugt eine dicht verlötete Kupferfolie, durchschlägt. Der Schlagstift der Schlagstift-Auslösemechanik der Auslöseeinrichtung kann durch einen Hilfsschmelzleiter auslösbar sein. Insbesondere erfolgt ein Auslösen des Schlagstiftes bei einem Kurzschluss. According to a further embodiment of the invention, it is provided that the fusible conductors are electrically connected in parallel and / or are at least substantially helically wound around the fusible conductor carrier. The parallel electrical connection of the fusible conductors is advantageous in the case of a plurality of fusible conductors in the event of a short circuit or the tripping of the HV HRC fuse because the tripping only one fuse element is sufficient for switching. Due to the helical winding of the fuse element, the length of the fuse element required for the fuse can be enclosed in the fuse housing. The fuse element carrier can be formed in one piece or from several elements. In particular, the fuse element carrier has hard porcelain as a material and / or consists thereof. In addition, the fuse element carrier can be designed such that a plurality of chambers are formed, in particular a cross-sectional constriction can be provided in a chamber. Due to the constriction of the cross-section, a large number of partial arcs can occur on each fuse element when the fuse is triggered, so that the amount of heat converted can be distributed evenly over the entire length of the fuse tube when the circuit is switched off. In a further, very particularly preferred embodiment, it is provided that the HV fuse has a triggering device. The triggering device can be designed to switch a device arranged on the HV HRC fuse, in particular a transformer switch and / or a load switch, preferably with free tripping, and / or can be arranged in a contact cap. In particular, the release device has a firing pin release mechanism. When the striker trigger mechanism is triggered, it is provided that the striker, in particular at least essentially cylindrical, breaks through the contact cap, preferably a tightly soldered copper foil. The striker of the striker trigger mechanism of the trigger device can be triggered by an auxiliary fuse. In particular, the striker is triggered in the event of a short circuit.
Vorzugsweise ist eine vorgespannte Feder dem Schlagstift zugeordnet, wobei die Feder derart ausgebildet sein kann, dass beim Auslösen des Hilfsschmelzleiters, insbesondere bei einem Kurzschluss, der Schlagstift aus der Stirnseite einer der Kontaktkappen austritt. Insbesondere kann der Schlagstift auf einen Lastschalter wirken, welcher dann den fehlerhaften Strom allpolig abschalten kann. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Hilfsschmelzleiter über die gesamte Länge des Sicherungsgehäuses und/oder axial durch das Zentrum des Schmelzlei- terträgers verläuft. Der Hilfsschmelzleiter muss demgemäß insbesondere nicht um den Schmelzleiterträger gewickelt werden. A prestressed spring is preferably assigned to the striking pin, the spring being able to be designed such that when the auxiliary fuse element is triggered, in particular in the event of a short circuit, the striking pin emerges from the end face of one of the contact caps. In particular, the striker can act on a load switch, which can then switch off the faulty current at all poles. It is particularly preferably provided that the auxiliary fuse element extends over the entire length of the fuse housing and / or axially through the center of the fuse element. terträger runs. Accordingly, the auxiliary fuse element does not have to be wrapped around the fuse element carrier in particular.
Zudem kann der Hilfsschmelzleiter parallel mit dem Schmelzleiter und/oder den Schmelzleitern verbunden sein, insbesondere so dass beim Schmelzen eines Schmelzleiters der Hilfsschmelzleiter von einem Strom durchflossen wird, der zur Aktivierung des Schlagstiftes führt. In addition, the auxiliary fuse element can be connected in parallel to the fuse element and / or the fuse elements, in particular so that when a fuse element is melted, a current flows through the auxiliary fuse element, which leads to the activation of the striker.
Vorzugsweise kann eine Sicherungseinrichtung der Auslöseeinrichtung zugeordnet sein, die derart ausgebildet ist, dass nach dem Auslösen des Schlagstiftes dieser nicht mehr in das Sicherungsgehäuse drückbar und/oder verschiebbar ist. Erfolgt demgemäß ein Auslösen des Schlagstiftes, wird durch die Sicherungseinrichtung verhindert, dass der Schlagstift seine vor dem Lösen innehabende Stellung erneut einnehmen kann. Somit kann der an dem Schlagstift anzuordnende Lastschalter im Falle eines Kurzschlusses dauerhaft durch den Schlagstift betätigt werden - insbe sondere so lange der Gleichstrom gekappt bzw. abgeschaltet bleiben soll. A safety device can preferably be assigned to the triggering device, which is designed such that after the striking pin has been triggered, it can no longer be pressed and / or displaced into the safety housing. If the striking pin is triggered accordingly, the securing device prevents the striking pin from being able to assume its position again before it was released. Thus, the load switch to be arranged on the striker can be actuated permanently by the striker in the event of a short circuit - in particular as long as the direct current is to be cut off or switched off.
Der HH-Sicherung kann wenigstens eine Anzeigevorrichtung zugeordnet sein. Ins besondere ist die Anzeigevorrichtung zur optischen Anzeige eines Zustandes aus- gebildet. Die Anzeigevorrichtung kann zudem auch in der Kontaktkappe angeord net sein. Die Anzeigevorrichtung kann des Weiteren als Alternative zur Schlagstift- Auslösemechanik genutzt werden und durch ein optisches und/oder akustisches Signal das Auslösen der Sicherung anzeigen. Letztlich dient die Anzeigevorrich tung zur Information des Bedienpersonals darüber, dass ein Auslösen der HH- Sicherung erfolgt ist. At least one display device can be assigned to the HV fuse. In particular, the display device is designed for the optical display of a state. The display device can also be angeord net in the contact cap. The display device can also be used as an alternative to the firing pin trigger mechanism and indicate the triggering of the fuse by an optical and / or acoustic signal. Ultimately, the display device serves to inform the operating personnel that the HH fuse has been triggered.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kontaktkappen einen galvanischen Überzug und/oder eine Silberbeschichtung aufweisen. Die Kon taktkappen können als Material Elektrolytkupfer und/oder Aluminium aufweisen und/oder daraus bestehen. Die vorgenannten Materialien ermöglichen eine gute elektrische Kontaktierung. According to a further embodiment it is provided that the contact caps have a galvanic coating and / or a silver coating. The contact caps may have and / or consist of electrolyte copper and / or aluminum as the material. The aforementioned materials enable good electrical contact.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der, insbesondere bandförmige, Schmelzleiter, vorzugsweise im Querschnitt, geriffelt und/oder Zick-Zack-förmig und/oder wellenförmig ausgebildet ist. Letztlich kann der gewellte bzw. geriffelte Schmelzleiter wendelförmig um den Schmelzleiterträger gewickelt sein. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System mit einem durch Gleichstrom ver sorgbaren Abnehmer und mit wenigstens einer HH-Sicherung. An den Abnehmer wird der Gleichstrom übertragen, wobei der Gleichstrom durch die HH-Sicherung sicherbar ist. Dabei ist vorzugsweise als Abnehmer ein Verbraucher vorgesehen. According to another preferred embodiment, it is provided that the, in particular ribbon-shaped, fuse element, preferably in cross section, is corrugated and / or zigzag-shaped and / or wavy. Ultimately, the corrugated or corrugated fuse element can be wound helically around the fuse element carrier. Furthermore, the invention relates to a system with a ver ver DC customer and with at least one HV fuse. The direct current is transmitted to the customer, whereby the direct current can be secured by the HV HRC fuse. A consumer is preferably provided as the customer.
Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen sei auf die vorherigen Ausführun gen im Hinblick auf die Verwendung der HH-Sicherung verwiesen, die in gleicher Weise auch für das erfindungsgemäße System gelten. Letztlich versteht es sich, dass die bereits dargelegten Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen der er findungsgemäßen Verwendung auch auf das erfindungsgemäße System übertrag bar sind. To avoid unnecessary repetitions, reference is made to the previous statements with regard to the use of the HV fuse, which also apply in the same way to the system according to the invention. Ultimately, it goes without saying that the advantages and preferred embodiments of the use according to the invention which have already been set out can also be transferred to the system according to the invention.
Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Abnehmer, der insbesondere auch aus einer Mehrzahl von Abnehmern gebildet sein kann, eine (Gesamt-)Leistung von größer 5 kW, bevorzugt größer 50 kW, wei ter bevorzugt größer 700 kW, aufweist und/oder eine (Gesamt-)Leistung von klei ner als 3000 MW, bevorzugt kleiner 2000 MW, weiter bevorzugt kleiner 1000 MW, aufweist. Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich die Leistung des Abnehmers zwischen 50 kW und 3000 MW, bevorzugt zwischen 50 kW und 2000 MW, weiter bevorzugt zwischen 700 kW und 1000 MW, liegen. Folglich können auch Abneh mer mit einer hohen Leistung durch das Gleichstromübertragungsnetz, das erfin dungsgemäß durch wenigstens eine HH-Sicherung gesichert ist, versorgt werden. Im Übrigen versteht es sich, dass in den vorgenannten Intervallen und Bereichs grenzen jegliche Zwischenintervalle und darin enthaltene Einzelwerte enthalten und als erfindungswesentlich offenbart anzusehen sind, selbst wenn diese Zwischenin tervalle und Einzelwerte nicht konkret angegeben sind. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfin dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispie len anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst. Dabei bilden alle beschriebe nen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombinati on den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammen- fassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehung. According to a very particularly preferred embodiment, it is provided that the customer, which can in particular also be formed from a plurality of customers, has a (total) power of more than 5 kW, preferably more than 50 kW, more preferably more than 700 kW, and / or has a (total) output of less than 3000 MW, preferably less than 2000 MW, more preferably less than 1000 MW. Furthermore, alternatively or additionally, the output of the customer can be between 50 kW and 3000 MW, preferably between 50 kW and 2000 MW, more preferably between 700 kW and 1000 MW. As a result, customers with a high output can also be supplied by the direct current transmission network, which is secured according to the invention by at least one HV HRC fuse. Incidentally, it goes without saying that any intermediate intervals and individual values contained therein are contained in the aforementioned intervals and range limits and are to be regarded as being disclosed as essential to the invention, even if these intermediate intervals and individual values are not specifically stated. Further features, advantages and possible uses of the present inven tion result from the following description of Ausführungsbeispie len with reference to the drawing and the drawing itself. Here, all described and / or illustrated features for themselves or in any combination on the subject of the present invention , regardless of how they are summarized in the claims and how they relate.
Es zeigt: Fig. 1 A eine schematische Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Ver wendung einer HH-Sicherung zur Sicherung einer Gleichstromüber tragung, It shows: 1A is a schematic diagram of an inventive use of a HV fuse for securing a direct current transmission,
Fig. 1 B eine schematische Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung der HH-Sicherung zur Siche rung der Gleichstromübertragung, 1 B is a schematic diagram of another embodiment of the use of the HV fuse for securing the DC transmission,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsge mäßen HH-Sicherung, 2 is a schematic perspective view of a HH fuse according to the invention,
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform ei ner erfindungsgemäßen HH-Sicherung, 3 is a schematic side view of a further embodiment of a HV HRC fuse according to the invention,
Fig. 4 eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Aus führungsform einer erfindungsgemäßen HH-Sicherung, 4 is a schematic perspective view of a further embodiment of an HV HRC fuse according to the invention,
Fig. 5 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen HH-Sicherung und Fig. 5 is a schematic cross-sectional view of a further embodiment of a HV fuse according to the invention and
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform ei ner erfindungsgemäßen HH-Sicherung. Fig. 1A zeigt die Verwendung einer Hochspannungs-Hochleistungs-Sicherung 1 (HH-Sicherung 1 ) zur Sicherung einer Gleichstromübertragung. In den Fig. 1A und 1 B ist die HH-Sicherung 1 zwischen einer Gleichstromquelle 15 und einem Ab nehmer 8 angeordnet. Der Gleichstrom, der an den oder die Abnehmer 8 übertra gen wird, fließt durch die HH-Sicherung 1. Fig. 6 is a schematic side view of another embodiment of a HH fuse according to the invention. 1A shows the use of a high-voltage, high-performance fuse 1 (HV fuse 1) for securing a direct current transmission. 1A and 1B, the HV fuse 1 between a DC power source 15 and a subscriber 8 is arranged. The direct current that is transmitted to the customer (s) 8 flows through the HV HRC fuse 1.
Die Gleichspannung des Gleichstroms und/oder die Bemessungsspannung der HH-Sicherung 1 ist dabei größer als 4 kV. The DC voltage of the DC current and / or the rated voltage of the HV fuse 1 is greater than 4 kV.
Fig. 2 zeigt ein Sicherungsgehäuse 3 sowie Kontaktkappen 4 der HH-Sicherung 1. Nicht dargestellt ist, dass das Sicherungsgehäuse 3 an den zwei Stirnseiten 2 zu mindest im Wesentlichen offen ausgebildet ist. Die Kontaktkappen 4 dienen zur elektrischen Kontaktierung. In dem Sicherungsgehäuse 3 ist, wie aus Fig. 3 ersicht- lieh, wenigstens ein Schmelzleiter 6 angeordnet, der um einen Schmelzleiterträger 5 spiralförmig bzw. in einer Helixform gewickelt ist. 2 shows a fuse housing 3 and contact caps 4 of the HV fuse 1. It is not shown that the fuse housing 3 is at least essentially open on the two end faces 2. The contact caps 4 are used for electrical contacting. In the fuse housing 3, as can be seen from FIG. lent, at least one fuse element 6 is arranged, which is wound around a fuse element carrier 5 in a spiral or in a helical form.
Die Fig. 3 und 4 zeigen, dass der Schmelzleiterträger 5 zumindest im Wesentlichen sternförmig ausgebildet ist. Die sternförmige Ausbildung des Schmelzleiterträgers 5 wird darüber hinaus auch aus Fig. 5 ersichtlich. Der Schmelzleiterträger 5 weist - im Querschnitt gesehen - Vorsprünge 13 bzw. Stege auf, wobei zwischen den Vor sprüngen 13 bzw. Stegen Ausnehmungen bzw. Vertiefungen 14 vorgesehen sind. Die Vorsprünge 13 sind dabei derart ausgebildet, dass sie zur zumindest im We- sentlichen punktuellen Auflage des Schmelzleiters 6 verwendet werden können. Zwischen den Vorsprüngen 13 liegt der Schmelzleiter 6 nicht auf der Oberfläche des Schmelzleiterträgers 5 auf. 3 and 4 show that the fuse element carrier 5 is at least essentially star-shaped. The star-shaped design of the fuse element carrier 5 is also evident from FIG. 5. The fuse element carrier 5 has - seen in cross section - projections 13 or webs, recesses or depressions 14 being provided between the projections 13 or webs. The projections 13 are designed in such a way that they can be used for at least essentially punctiform support of the fuse element 6. The fuse element 6 does not rest on the surface of the fuse element carrier 5 between the projections 13.
Bei dem in den Fig. 1A und 1 B dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Gleich- Spannung des Gleichstroms größer als 4 kV und kleiner als 80 kV. In weiteren Aus führungsformen kann die Gleichspannung zwischen 4 kV bis 52 kV liegen. In weite ren Ausführungsformen ist die Bemessungsspannung bzw. der Bemessungsspan nungsbereich der HH-Sicherung 1 größer 5 kV und/oder kleiner als 100 kV und/oder liegt zwischen 4 kV bis 100 kV, bevorzugt zwischen 5 kV bis 80 kV. In the exemplary embodiments shown in FIGS. 1A and 1B, the direct voltage of the direct current is greater than 4 kV and less than 80 kV. In other embodiments, the DC voltage can be between 4 kV to 52 kV. In further embodiments, the rated voltage or the rated voltage range of the HV HRC fuse 1 is greater than 5 kV and / or less than 100 kV and / or is between 4 kV to 100 kV, preferably between 5 kV to 80 kV.
Ferner ist bei der in den Fig. 1A und 1 B dargestellten Verwendung der HH- Sicherung 1 zur Gleichstromübertragung vorgesehen, dass der kleinste Ausschalt strom der HH-Sicherung 1 50 A + 20 A beträgt. In weiteren Ausführungsformen kann der kleinste Ausschaltstrom der HH-Sicherung 1 größer als 3 A und/oder klei- ner als 500 A sein und/oder zwischen 3 A bis 700 A, bevorzugt zwischen 5 A bis 500 A, liegen. Furthermore, in the use of the HV fuse 1 for direct current transmission shown in FIGS. 1A and 1B, it is provided that the smallest switch-off current of the HV fuse 1 is 50 A + 20 A. In further embodiments, the smallest breaking current of the HV fuse 1 can be greater than 3 A and / or less than 500 A and / or between 3 A and 700 A, preferably between 5 A and 500 A.
Das Bemessungsschaltvermögen bzw. der größte Ausschaltstrom der HH- Sicherung 1 ist in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel größer als 1 kA und/oder liegt zwischen 20 kA bis 50 kA. The rated switching capacity or the largest breaking current of the HV fuse 1 is greater than 1 kA in the exemplary embodiment shown in FIG. 3 and / or is between 20 kA to 50 kA.
Die in den Fig. 1A und 1 B gezeigte Gleichstromquelle 15 stellt Gleichstrom mit ei ner Stromstärke von größer als 5 A zur Verfügung. Insbesondere beträgt die Stromstärke des Gleichstroms und/oder der Bemessungsstromstärkenbereich zwi schen 10 A bis 75 kA. In Abhängigkeit des übertragenen Gleichstroms und der Gleichspannung kann das Produkt des durch die HH-Sicherung 1 gesicherten Gleichstroms und der Gleich spannung variieren. In dem in Fig. 1A und 1 B dargestellten Ausführungsbeispielen beträgt das vorgenannte Produkt 1000 kW + 500 kW. In weiteren Ausführungsfor- men kann das Produkt (mathematische Multiplikation) des durch die HH-Sicherung 1 gesicherten Gleichstroms und der Gleichspannung zwischen 5 kW und 3000 MW, insbesondere zwischen 700 kW und 1000 MW, liegen. The direct current source 15 shown in FIGS. 1A and 1 B provides direct current with a current of greater than 5 A. In particular, the current strength of the direct current and / or the rated current strength range is between 10 A to 75 kA. Depending on the transmitted direct current and the direct voltage, the product of the direct current and the direct voltage secured by the HV fuse 1 can vary. In the exemplary embodiments shown in FIGS. 1A and 1B, the aforementioned product is 1000 kW + 500 kW. In further embodiments, the product (mathematical multiplication) of the direct current secured by the HV fuse 1 and the direct voltage can be between 5 kW and 3000 MW, in particular between 700 kW and 1000 MW.
Fig. 4 zeigt, dass wenigstens zwei Schmelzleiter 6 in dem Sicherungsgehäuse 3 angeordnet sind. In weiteren Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass zwei bis zehn Schmelzleiter 6 verwendet werden. FIG. 4 shows that at least two fusible conductors 6 are arranged in the fuse housing 3. In further embodiments, it can be provided that two to ten fusible links 6 are used.
Nicht dargestellt ist, dass die Gleichstromübertragung eine Mittelspannungsgleich stromübertragung (MGÜ) und/oder eine Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ), insbesondere in einem dezentralen Versorgernetz, ist. Die Mittelspan nungsgleichstromübertragung weist eine Gleichspannung von bis zu 30 kV auf. Ei ne Hochspannungsgleichstromübertragung weist eine Gleichspannung von über 50 kV auf. Die HH-Sicherung 1 kann ferner in einem Mittelspannungsgleichstromübertra gungsnetz angeordnet sein, insbesondere in einem Mittelspannungsgleich stromsystem mit wenigstens einem MVDC-Gerät. It is not shown that the direct current transmission is a medium-voltage direct current transmission (MGÜ) and / or a high-voltage direct current transmission (HVDC), in particular in a decentralized supply network. The medium voltage direct current transmission has a direct voltage of up to 30 kV. A high-voltage direct current transmission has a direct voltage of over 50 kV. The HV HRC fuse 1 can also be arranged in a medium-voltage direct current transmission network, in particular in a medium-voltage direct current system with at least one MVDC device.
Des Weiteren ist nicht dargestellt, dass die Gleichstromquelle 15 eine Photovoltaik- Anlage und/oder eine Photovoltaik-Flächenanlage (d. h. ein Solarpark) und/oder eine Windkraftanlage und/oder ein Windpark, insbesondere ein Offshore-Windpark, ist. Insbesondere stellen die vorgenannten Energieumwandlungsanlagen dem Gleichstromnetz Gleichstrom zur Verfügung. Der durch die vorgenannten Ener gieumwandlungsanlagen erzeugte Strom kann durch wenigstens eine HH- Sicherung 1 gesichert an Abnehmer 8 elektrisch übertragen werden. Furthermore, it is not shown that the direct current source 15 is a photovoltaic system and / or a photovoltaic area system (i.e. a solar park) and / or a wind power plant and / or a wind farm, in particular an offshore wind farm. In particular, the aforementioned energy conversion systems make direct current available to the direct current network. The electricity generated by the aforementioned energy conversion plants can be safely transmitted to customers 8 by means of at least one HV HRC fuse 1.
Darüber hinaus ist in den Fig. 1A und 1 B ein System 7 mit einem durch Gleich strom versorgbaren Abnehmer 8 gezeigt. Insbesondere ist der Abnehmer 8 ein Verbraucher bzw. eine Mehrzahl an Verbrauchern. Des Weiteren weist das System 7 eine HH-Sicherung 1 auf, die zur Sicherung des an den Abnehmer 8 übertrage nen Gleichstroms ausgebildet ist. Nicht dargestellt ist, dass die Leistung des Ab- nehmers 8 größer als 5 kW und/oder kleiner als 2000 MW ist. Insbesondere ist die HH-Sicherung 1 in ein Gleichstromnetz eingesetzt. 1A and 1B, a system 7 with a dc 8 that can be supplied with direct current is shown. In particular, the customer 8 is a consumer or a plurality of consumers. Furthermore, the system 7 has a HV fuse 1, which is designed to secure the direct current transferred to the consumer 8. It is not shown that the performance of the 8 is greater than 5 kW and / or less than 2000 MW. In particular, the HV HRC fuse 1 is used in a direct current network.
Fig. 2 zeigt, dass das Sicherungsgehäuse 3 hohlzylinderförmig bzw. rohrförmig ausgebildet ist. Stirnseitig ist das Sicherungsgehäuse 3 durch die Kontaktkappen 4 fest verschlossen, wobei die Kontaktkappe 4 auf das Sicherungsgehäuse 3 aufge setzt sein kann. Fig. 2 shows that the fuse housing 3 is hollow cylindrical or tubular. On the face side, the fuse housing 3 is firmly closed by the contact caps 4, it being possible for the contact cap 4 to be placed on the fuse housing 3.
In Fig. 2 ist dargestellt, dass die Kontaktkappe 4 wenigstens einen Teilbereich der Mantelfläche 9 im Stirnbereich des Sicherungsgehäuses 3 überdeckt. FIG. 2 shows that the contact cap 4 covers at least a partial area of the lateral surface 9 in the end area of the fuse housing 3.
Nicht dargestellt ist, dass der Kontaktkappe 4 eine weitere Oberkappe zugeordnet ist, die vor die Kontaktkappe 4 gesetzt ist und zumindest teilweise die Kontaktkap pe 4 überdeckt. In diesem Falle stellt die Kontaktkappe 4 eine sogenannte innere Hilfskappe dar. It is not shown that the contact cap 4 is assigned a further upper cap which is placed in front of the contact cap 4 and at least partially covers the contact cap 4. In this case, the contact cap 4 is a so-called inner auxiliary cap.
Das in Fig. 2 dargestellte Sicherungsgehäuse 3 weist ein keramisches Material auf. In weiteren Ausführungsformen kann das Sicherungsgehäuse 3 aus einem kerami schen Material bestehen. The fuse housing 3 shown in Fig. 2 has a ceramic material. In further embodiments, the fuse housing 3 can consist of a ceramic material.
Nicht dargestellt ist, dass in dem Sicherungsgehäuse 3 ein Löschmittel vorgesehen ist. Als Löschmittel kann eine Löschsandfüllung, vorzugsweise Quarzsand, und/oder Luft verwendet werden. Fig. 4 zeigt, dass der Schmelzleiter 6 elektrisch kontaktierend mit der Kontaktkappe 4 verbunden ist. It is not shown that an extinguishing agent is provided in the fuse housing 3. An extinguishing sand filling, preferably quartz sand, and / or air can be used as the extinguishing agent. 4 shows that the fuse element 6 is connected to the contact cap 4 in an electrically contacting manner.
Nicht dargestellt ist, dass der Schmelzleiter 6 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in dem Löschmittel eingebettet bzw. von dem Löschmittel umgeben ist. It is not shown that the fuse element 6 is at least partially, in particular completely, embedded in the extinguishing agent or surrounded by the extinguishing agent.
Ferner zeigt Fig. 4, dass der Schmelzleiter 6 wellenförmig bzw. geriffelt ausgebildet ist, so dass sich - im Querschnitt gesehen - eine Zick-Zack-Form ergibt. Ein nicht geriffelter Schmelzleiter 6 ist in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen. FIG. 4 furthermore shows that the fuse element 6 is wave-shaped or corrugated, so that - seen in cross-section - a zigzag shape results. A non-corrugated fuse element 6 is provided in the exemplary embodiment shown in FIG. 3.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Schmelzleiter 6 ist als Material Silber, insbesondere Feinsilber, vorgesehen. Der Schmelzleiter 6 kann als Feinsilber-Band ausgebildet sein. In weiteren Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Schmelzleiter 6 als Material Elektrolytkupfer aufweist und/oder daraus besteht. In the fuse element 6 shown in FIG. 4, silver, in particular fine silver, is provided as the material. The fuse element 6 can be designed as a fine silver band be. It is provided in further embodiments that the fusible conductor 6 has and / or consists of electrolytic copper as the material.
Zudem ist nicht dargestellt, dass das Sicherungsgehäuse 3 zumindest im Wesentli- chen hermetisch gekapselt ist. In addition, it is not shown that the fuse housing 3 is at least essentially hermetically encapsulated.
Die wendelförmig um den Schmelzleiterträger 5 gewickelten Schmelzleiter 6 sind in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel parallel geschaltet. Der in Fig. 4 dargestellte Schmelzleiterträger 5 ist einstückig ausgebildet. In weiteren Ausfüh- rungsformen kann der Schmelzleiterträger 5 aus mehreren Elementen aufgebaut sein. Als Material für den Schmelzleiterträger 5 kann Flartporzellan vorgesehen sein. The fusible conductors 6 wound helically around the fusible conductor carrier 5 are connected in parallel in the exemplary embodiment shown in FIG. 4. The fuse element carrier 5 shown in FIG. 4 is formed in one piece. In further embodiments, the fuse element carrier 5 can be constructed from several elements. Flart porcelain can be provided as the material for the fuse element carrier 5.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Schmelzleiterträger 5 derart ausgebil- det sein, dass eine Mehrzahl von Kammern gebildet wird, insbesondere wobei in wenigstens einer Kammer eine Querschnittseinschnürung vorgesehen ist. In a further embodiment, the fuse element carrier 5 can be designed such that a plurality of chambers are formed, in particular with a cross-sectional constriction being provided in at least one chamber.
Fig. 6 zeigt, dass die FIFI-Sicherung 1 eine Auslöseeinrichtung 10 aufweist. Die Auslöseeinrichtung 10 ist zum Schalten einer an die FIFI-Sicherung 1 angeordneten Einrichtung ausgebildet. Diese Einrichtung ist nicht in dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt. Als Einrichtung kann ein Transformatorschalter und/oder ein Lastschalter, vorzugsweise mit Freiauslösung, vorgesehen sein. Die Auslöseeinrichtung 10 ist in dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel zu mindest teilweise in der Kontaktkappe 4 angeordnet. 6 shows that the FIFI fuse 1 has a triggering device 10. The trigger device 10 is designed to switch a device arranged on the FIFI fuse 1. This device is not shown in the embodiment shown in FIG. 6. A transformer switch and / or a load switch, preferably with free tripping, can be provided as the device. In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the triggering device 10 is at least partially arranged in the contact cap 4.
Des Weiteren weist die Auslöseeinrichtung 10 eine Schlagstift-Auslösemechanik auf. Der Schlagstift 11 kann bei Auslösen der Auslöseeinrichtung 10 die Oberseite der Kontaktkappe 4 durchschlagen, die im Benutzungszustand gegen das Eindrin gen von Flüssigkeiten oder Gasen verschlossen ist. Ferner ist in dem in Fig. 6 dar- gestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Schlagstift 1 1 mit einem Flilfsschmelzleiter 12 verbunden ist. Der Schlagstift 1 1 kann durch den Hilfs schmelzleiter 12, insbesondere bei einem Kurzschluss, ausgelöst werden. Dem Schlagstift 1 1 kann eine vorgespannte Feder zugeordnet sein, die beim Auslösen des Flilfsschmelzleiters 12 derart ausgebildet ist, dass der Schlagstift 1 1 aus der Stirnseite einer der Kontaktkappen 4 austritt. Insbesondere kann der Schlagstift 1 1 auf einen Lastschalter wirken, welchen den fehlerhaften Strom allpolig abschalten kann. Fig. 6 zeigt, dass der Hilfsschmelzleiter 12 über die gesamte Länge des Siche rungsgehäuse 3 verläuft. Zudem ist der Hilfsschmelzleiter 12 axial durch das Zent rum des Schmelzleiterträgers 5 geführt. Furthermore, the triggering device 10 has a striking pin triggering mechanism. The striker 11 can penetrate the top of the contact cap 4 when the trigger device 10 is triggered, which is closed in the use state against the penetration of liquids or gases. Furthermore, it is provided in the exemplary embodiment shown in FIG. 6 that the striking pin 11 is connected to a flow fuse element 12. The striker 11 can be triggered by the auxiliary fuse element 12, in particular in the event of a short circuit. A prestressed spring can be assigned to the striking pin 11, which spring is designed in such a way when the reflow fuse element 12 is triggered that the striking pin 11 emerges from the end face of one of the contact caps 4. In particular, the striker 11 can act on a load switch, which can switch off the faulty current at all poles. Fig. 6 shows that the auxiliary fuse element 12 extends over the entire length of the hedging housing 3. In addition, the auxiliary fuse element 12 is guided axially through the center of the fuse element carrier 5.
Nicht dargestellt ist, dass der Hilfsschmelzleiter 12 parallel zu den Schmelzleiter 6 bzw. den Schmelzleitern 6 elektrisch geschaltet ist. It is not shown that the auxiliary fuse element 12 is electrically connected in parallel with the fuse element 6 or the fuse element 6.
Darüber hinaus ist nicht dargestellt, dass der Auslöseeinrichtung 10 eine Siche- rungseinrichtung zugeordnet ist. Die Sicherungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass nach dem Auslösen der Schlagstift 1 1 nicht mehr in das Sicherungsge häuse 3 drückbar und/oder verschiebbar ist. In addition, it is not shown that the triggering device 10 is assigned a safety device. The securing device can be designed in such a way that after the striking pin 1 1 has been triggered, the housing 3 can no longer be pressed and / or moved into the securing device.
Außerdem ist nicht dargestellt, dass alternativ oder zusätzlich zu der Schlagstift- Auslösemechanik der HH-Sicherung 1 wenigstens eine Anzeigevorrichtung zuge ordnet ist. Die Anzeigevorrichtung kann zur optischen und/oder akustischen Anzei ge eines Zustandes ausgebildet sein und insbesondere beim Auslösen der HH- Sicherung 1 ausgelöst bzw. aktiviert werden. Die Anzeigevorrichtung kann in einer Kontaktkappe 4 zumindest teilweise angeordnet sein. In addition, it is not shown that, as an alternative or in addition to the firing pin trigger mechanism of the HV fuse 1, at least one display device is assigned. The display device can be designed for the optical and / or acoustic display of a state and can be triggered or activated in particular when the HV fuse 1 is triggered. The display device can be at least partially arranged in a contact cap 4.
Nicht dargestellt ist, dass die Kontaktkappe 4 einen galvanischen Überzug und/oder eine Silberbeschichtung aufweist und/oder als Material Elektrolytkupfer und/oder Aluminium aufweist und/oder daraus besteht. It is not shown that the contact cap 4 has a galvanic coating and / or a silver coating and / or has and / or consists of electrolytic copper and / or aluminum as the material.
Bezugszeichenliste: Reference symbol list:
1 HH-Sicherung 1 HV fuse
2 Stirnseiten von 3  2 end faces of 3
3 Sicherungsgehäuse 3 fuse housings
4 Kontaktkappe  4 contact cap
5 Schmelzleiterträger  5 fuse element carriers
6 Schmelzleiter  6 fuse elements
7 System  7 system
8 Abnehmer 8 customers
9 Mantelfläche von 3  9 lateral surface of 3
10 Auslöseeinrichtung  10 release device
1 1 Schlagstift  1 1 firing pin
12 Hilfsschmelzleiter  12 auxiliary fuse elements
13 Vorsprung von 5 13 advantage of 5
14 Vertiefung von 5  14 deepening of 5
15 Gleichstromquelle  15 DC power source

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. Verwendung einer Hochspannungs-Hochleistungs-Sicherung, im Folgenden HH-Sicherung (1 ) genannt, zur Sicherung einer Gleichstromübertragung, wobei die Gleichspannung des Gleichstroms und/oder die Bemessungsspannung der HH- Sicherung (1 ) größer als 4 kV ist. 1. Use of a high-voltage high-performance fuse, hereinafter referred to as HV fuse (1), for securing a direct current transmission, the direct voltage of the direct current and / or the rated voltage of the HV fuse (1) being greater than 4 kV.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die HH- Sicherung (1 ) ein an zwei Stirnseiten (2) zumindest teilweise offenes Sicherungs gehäuse (3) aufweist, wobei stirnseitig an dem Sicherungsgehäuse (3) jeweils we nigstens eine zur elektrischen Kontaktierung ausgebildete Kontaktkappe (4) ange ordnet ist, wobei in dem Sicherungsgehäuse (3) wenigstens ein um einen Schmelz leiterträger (5), vorzugsweise spiralförmig, gewickelter Schmelzleiter (6) angeord net ist. 2. Use according to claim 1, characterized in that the HV fuse (1) has a fuse housing (3) which is at least partially open on two end faces (2), the end face on the fuse housing (3) in each case at least one for electrical contacting trained contact cap (4) is arranged, wherein in the fuse housing (3) at least one fusible conductor carrier (5), preferably spiral, wound fusible conductor (6) is angeord net.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannung des Gleichstroms und/oder die Bemessungsspannung der HH- Sicherung (1 ) größer als 5 kV, bevorzugt größer als 10 kV, weiter bevorzugt größer als 15 kV, beträgt und/oder kleiner als 150 kV, bevorzugt kleiner 100 kV, weiter be vorzugt kleiner 75 kV, weiter bevorzugt weiter kleiner 52 kV, ist und/oder zwischen 4 kV bis 100 kV, bevorzugt von 4 kV bis 80 kV, weiter bevorzugt von 10 kV bis 52 kV, liegt. 3. Use according to claim 1 or 2, characterized in that the direct voltage of the direct current and / or the rated voltage of the HV fuse (1) is greater than 5 kV, preferably greater than 10 kV, more preferably greater than 15 kV, and / or less than 150 kV, preferably less than 100 kV, more preferably less than 75 kV, more preferably less than 52 kV, and / or between 4 kV to 100 kV, preferably from 4 kV to 80 kV, more preferably from 10 kV to 52 kV.
4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der kleinste Ausschaltstrom der HH-Sicherung (1 ) größer als 3 A, bevorzugt größer als 5 A, weiter bevorzugt größer als 10 A, und/oder kleiner als 1 kA, bevorzugt kleiner als 500 A, weiter bevorzugt kleiner als 300 A, ausgebildet ist und/oder zwischen 3 A bis 700 A, bevorzugt zwischen 5 A bis 500 A, weiter be vorzugt zwischen 15 A bis 300 A, liegt. 4. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the smallest breaking current of the HV fuse (1) is greater than 3 A, preferably greater than 5 A, more preferably greater than 10 A, and / or less than 1 kA, is preferably less than 500 A, more preferably less than 300 A, and / or is between 3 A to 700 A, preferably between 5 A to 500 A, more preferably between 15 A to 300 A.
5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Bemessungsschaltvermögen (Bemessungswert größter Aus schaltstrom) größer als 1 kA, bevorzugt größer als 10 kA, weiter bevorzugt größer als 20 kA, ausgebildet ist und/oder zwischen 1 kA bis 100 kA, bevorzugt zwischen 10 kA bis 80 kA, weiter bevorzugt zwischen 20 kA bis 50 kA, liegt. 5. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the rated switching capacity (rated value of the greatest breaking current) is greater than 1 kA, preferably greater than 10 kA, more preferably greater than 20 kA, and / or between 1 kA to 100 kA, preferably between 10 kA to 80 kA, more preferably between 20 kA to 50 kA.
6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der übertragene Gleichstrom und/oder der Bemessungsstromstär kenbereich größer als 5 A, bevorzugt größer als 10 A, weiter bevorzugt größer als 15 A, ist und/oder zwischen 3 A bis 100 kA, bevorzugt zwischen 10 A bis 75 kA, weiter bevorzugt zwischen 15 A bis 50 kA, liegt. 6. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitted direct current and / or the rated current strength range is greater than 5 A, preferably greater than 10 A, more preferably greater than 15 A, and / or between 3 A to 100 kA, preferably between 10 A to 75 kA, more preferably between 15 A to 50 kA.
7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Produkt des durch die HH-Sicherung (1 ) gesicherten Gleich stroms und der Gleichspannung größer 5 kW, bevorzugt größer 50 kW, weiter be- vorzugt größer 700 kW, ist und/oder kleiner als 3000 MW, bevorzugt kleiner 2000 MW, weiter bevorzugt kleiner 1000 MW, ist und/oder zwischen 5 kW und 3000 MW, bevorzugt zwischen 500 kW und 2000 MW, weiter bevorzugt zwischen 700 kW und 1000 MW, liegt. 7. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the product of the direct current and the direct voltage secured by the HV fuse (1) and greater than 5 kW, preferably greater than 50 kW, more preferably greater than 700 kW, and / or less than 3000 MW, preferably less than 2000 MW, more preferably less than 1000 MW, and / or between 5 kW and 3000 MW, preferably between 500 kW and 2000 MW, more preferably between 700 kW and 1000 MW.
8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens zwei Schmelzleiter (6), bevorzugt zwischen zwei bis zehn, weiter bevorzugt zwischen drei bis fünf, in dem Sicherungsgehäuse (3) an geordnet sind. 8. Use according to one of the preceding claims, characterized in that at least two fusible conductors (6), preferably between two to ten, more preferably between three to five, are arranged in the fuse housing (3).
9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gleichstromübertragung eine Mittelspannungsgleichstromüber tragung (MGÜ) und/oder Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ), vorzugs weise in einem dezentralen Versorgernetz, ist und/oder dass der Gleichstrom aus einer Photovoltaik-Anlage und/oder einer Photovoltaik-Flächenanlage (Solarpark) und/oder einer Windkraftanlage und/oder einem Windpark, insbesondere Offshore- Windpark, stammt und/oder dass die HH-Sicherung (1 ) in einem Mittelspannungs gleichstromübertragungsnetz angeordnet ist. 9. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the direct current transmission is a medium-voltage direct current transmission (MGÜ) and / or high-voltage direct current transmission (HVDC), preferably in a decentralized supply network, and / or that the direct current from a photovoltaic system and / or a photovoltaic area system (solar park) and / or a wind power plant and / or a wind farm, in particular offshore wind farm, and / or that the HV fuse (1) is arranged in a medium-voltage direct current transmission network.
10. System (7) mit einem durch Gleichstrom versorgbaren Abnehmer (8), insbe- sondere Verbraucher, mit wenigstens einer HH-Sicherung (1 ), wobei der an den Abnehmer (8) übertragene Gleichstrom durch die HH-Sicherung (1 ) sicherbar ist, insbesondere wobei die Leistung des Abnehmers (8) größer 5 kW, bevorzugt grö ßer 50 kW, weiter bevorzugt größer 700 kW, ist und/oder kleiner als 3000 MW, be vorzugt kleiner 2000 MW, weiter bevorzugt kleiner 1000 MW, ist und/oder zwischen 50 kW und 3000 MW, bevorzugt zwischen 50 kW und 2000 MW, weiter bevorzugt zwischen 700 kW und 1000 MW, liegt. 10. System (7) with a consumer (8), in particular a consumer, which can be supplied with direct current, with at least one HV fuse (1), the direct current transmitted to the consumer (8) being secured by the HV fuse (1) is, in particular where the power of the customer (8) is greater than 5 kW, preferably greater than 50 kW, more preferably greater than 700 kW, and / or less than 3000 MW, preferably less than 2000 MW, more preferably less than 1000 MW, and / or between 50 kW and 3000 MW, preferably between 50 kW and 2000 MW, more preferably between 700 kW and 1000 MW.
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