EP4562664A1 - Basismodul für hochspannungs-schaltgeräte mit vakuumschaltröhren und hochspannungs-schaltgerät mit dem basismodul - Google Patents

Basismodul für hochspannungs-schaltgeräte mit vakuumschaltröhren und hochspannungs-schaltgerät mit dem basismodul

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Publication number
EP4562664A1
EP4562664A1 EP23782558.3A EP23782558A EP4562664A1 EP 4562664 A1 EP4562664 A1 EP 4562664A1 EP 23782558 A EP23782558 A EP 23782558A EP 4562664 A1 EP4562664 A1 EP 4562664A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
base module
vacuum
vacuum interrupters
voltage
casing
Prior art date
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Pending
Application number
EP23782558.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Giere
Thomas Heinz
Sylvio Kosse
Paul Gregor Nikolic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP4562664A1 publication Critical patent/EP4562664A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H01H2033/6623—Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H2033/6665—Details concerning the mounting or supporting of the individual vacuum bottles

Definitions

  • Base module for high-voltage switchgear with vacuum interrupters and high-voltage switchgear with the base module
  • the invention relates to a base module for high-voltage switching devices, with at least two vacuum interrupters and with at least one coupling element for mechanically coupling the vacuum interrupters to a drive.
  • the invention also relates to a high-voltage switching device.
  • High-voltage switching devices with vacuum interrupters are, for example, circuit breakers for switching voltages in the high voltage range, in particular greater than or equal to 52 kV, and/or for switching large currents in the range of up to several tens of kiloamperes. This makes it possible, for example, to switch operating and/or fault currents in an electrical transmission network, e.g. with operating voltages greater than 380 kV, i.e. to switch them on or off.
  • the vacuum interrupters of a high-voltage switching device are arranged in a dead tank housing, e.g. a metal tank, or in a live tank housing, e.g. an insulator housing, in particular a ribbed ceramic, silicone and/or composite material housing.
  • the housing is filled with an insulating gas, e.g. SF 6 , CO 2 and/or clean air, i.e. purified, dried air.
  • a vacuum interrupter comprises two switching contacts or contact pieces that can be moved relative to one another, one fixed and one movable contact piece or two movable contact pieces.
  • the contact pieces have contact plates at their opposite ends, which are in mechanical and electrical contact with one another when the switching device is closed, and are spaced apart from one another when it is open, thus forming a gap in an evacuated space.
  • the gap size is, for example, in the range of millimeters to centimeters, depending on the maximum voltage to be maintained at the switching device.
  • the vacuum interrupter has a housing, in particular a cylindrical one, Ceramic segments which are connected to one another, in particular soldered, by metallic shielding elements, e.g. a copper or steel main shield.
  • the vacuum interrupter is sealed in a fluid-tight manner with a cover, in particular at the end of the fixed contact piece, which protrudes at the end from the vacuum interrupter for electrical contact.
  • the vacuum interrupter is sealed in a fluid-tight manner with a bellows, in particular at the end of the movably mounted contact piece, which protrudes at the end from the vacuum interrupter for electrical contact.
  • a drive e.g. a spring-loaded drive, is connected to the movable contact piece or pieces via elements of a kinematic chain, e.g. drive rod and gear parts, for driving or moving the contact pieces when switching the switching device.
  • Vacuum interrupters particularly those included in high-voltage switching devices, are low-maintenance, durable and are driven simply and reliably, in particular via spring-loaded drives.
  • switching devices with several vacuum interrupters are used, the switching paths of which are electrically connected in series, as is known, for example, from DE 10 2013 208 419 Al.
  • vacuum interrupters with several switching paths are used, in particular in one vacuum interrupter.
  • vacuum interrupters can be arranged in parallel.
  • a voltage distribution adapted to the vacuum interrupters is aimed for, i.e. control to avoid overloading of individual vacuum interrupters.
  • the voltage distribution as even as possible is aimed for the vacuum switching tubes or switching gaps are aimed for.
  • passive electrical components such as control resistors, control capacitors and/or varistors are connected in parallel to the respective vacuum switching tubes.
  • Vacuum interrupters with elements of the kinematic chain for driving the moving contacts are surrounded by an insulating gas and arranged in the housing of the switching device.
  • One or more drives are arranged outside the housing to enable easy maintenance.
  • the moving contacts of one or more vacuum interrupters are mechanically connected to the drive(s) via the elements of the kinematic chain.
  • Electrical feedthroughs in the housing of the switching device enable electrical contact to be made with the vacuum interrupter or vacuum interrupters arranged inside the housing, with external contacts for electrical connection to devices to be switched, electrical cables and/or parts of the electrical power network.
  • the switching devices with the previously mentioned components, such as vacuum interrupters, housings, elements of the kinematic chain and/or drives are developed for each type of switching device or for each switching device according to the requirements, such as maximum switching voltage and/or short-circuit current.
  • the invention is based on the object of specifying a base module for high-voltage switching devices which saves costs and development effort, can be used easily and reliably for different switching devices and, in particular, has standardized connection options. Furthermore, it is an object to specify a high-voltage switching device with the base module, with the advantages stated above.
  • Advantageous embodiments of the base module for high-voltage switching devices according to the invention and/or of the high-voltage switching device according to the invention with at least one, in particular with exactly one, previously described base module are specified in the subclaims.
  • the subject matter of the main claim can be combined with features of subclaims and features of the subclaims can be combined with one another.
  • a base module according to the invention for high-voltage switching devices comprises at least two vacuum interrupters and at least one coupling element for mechanically coupling the vacuum interrupters to a drive.
  • the at least two vacuum interrupters and the at least one coupling element are arranged in a casing as a base module.
  • the electrical and mechanical connections of the base module and the high-voltage switching device can be coordinated with one another in such a way that, equivalent to a standardization, different base modules can be installed in a high-voltage switching device and/or a base module can be used in different high-voltage switching devices.
  • Base modules are easy to replace, e.g. during maintenance and can be used in many high-voltage switching devices or device classes, which means that high quantities of base modules are required and therefore lower costs than with individual production and special, customized designs.
  • the precise requirements for the high-voltage switching device, in particular the switching capacity, switching voltage and short-circuit currents, can be implemented via the design in the base module, e.g. by using and/or combining different vacuum interrupters, in particular without changing the external dimensions of the base module and its connections for different applications.
  • the base module can be filled with an insulating material, in particular with a solid insulating material.
  • the insulating material can be and/or comprise a resin, a polymer foam, a plastic, PTFE and/or PCTFE.
  • the insulating material enables electrical insulation of the internal components such as vacuum interrupters in the base module, for example to prevent electrical flashovers when voltage is applied.
  • materials such as resins, polymer foams, plastics, PTFE and/or PCTFE are good electrical insulators.
  • the casing of the base module can also consist of or comprise these materials, and/or the filling with the shell forms a body or the insulating material forms the shell.
  • the at least two vacuum interrupters can be electrically connected in series with one another, in particular with the at least one coupling element arranged spatially between the at least two vacuum interrupters. This allows high voltages to be switched.
  • a coupling element arranged between the vacuum interrupters and connected to the movable contact pieces of the at least two vacuum interrupters enables a compact, simple and cost-effective mechanical connection of the movable contact pieces to a drive, in particular via a single mechanical connection or a mechanical connection of the base module.
  • the at least two vacuum interrupters can each have at least one fixed and at least one movable contact piece, wherein the fixed contact pieces can be guided out of the casing as electrical connections of the base module, and/or the movable contact pieces can be movably mechanically connected to the at least one coupling element in a chamber which can be arranged outside the vacuum interrupters and inside the casing.
  • Fixed contact pieces guided out of the casing as electrical connections of the base module enable simple, low-loss and cost-effective electrical contacting or connection of the base module or the vacuum interrupters in the base module with other parts of the high-voltage circuit breaker and/or the base module and/or high-voltage circuit breaker with the electrical network and/or electrical devices to be switched.
  • Movable contact pieces mechanically connected to the at least one coupling element in a chamber, which can be arranged outside the vacuum interrupters and inside the casing, enable the vacuum interrupters to be cast or encased and/or the base module to be filled with a solid insulating material, wherein the movable contact pieces and the at least one coupling element remain movably mounted in the unfilled chamber, and the filling with insulating material inside the casing and outside the chamber can prevent or suppress electrical arcing.
  • the vacuum interrupters can be arranged coaxially on a longitudinal axis, and/or the at least one coupling element can be arranged between the at least two vacuum interrupters, in particular comprising a rotary feedthrough.
  • a rotary feedthrough enables a mechanical connection of the movable contact pieces rotated by 90 degrees to the longitudinal axis of the vacuum interrupters, and thus spaced from or electrically insulated from the electrical connections of the base module.
  • a drive with a longitudinal axis can be or can be arranged perpendicular to the longitudinal axis of the vacuum interrupters. This results in a simple, compact construction, with a drive that is electrically insulated and spaced from the fixed contact pieces of the vacuum interrupters or the electrical connections of the base module.
  • the vacuum interrupters can be arranged with longitudinal axes at an angle other than 180 to each other or can be arranged parallel to each other, in particular for asynchronous opening and closing of the vacuum interrupters with in particular a drive.
  • a parallel or 180 degree angle can be used.
  • a set arrangement of the vacuum interrupters results in a compact structure.
  • a compact structure results in material and cost savings.
  • an arrangement of the vacuum interrupters with longitudinal axes at an angle other than 180 to one another can be advantageous in order to be able to save on gear elements, for example.
  • arrangements of the vacuum interrupters with longitudinal axes at an angle other than 180 to one another can, for example, enable an arrangement of electrical connections that is safe for maintenance personnel and, in particular, well insulated from the foundation of the high-voltage switching device.
  • An arrangement of the vacuum interrupters with longitudinal axes at an angle other than 180 enables asynchronous switching, e.g. staggered in time.
  • a staggered or delayed switching between the vacuum interrupters can be advantageous.
  • the base module can contain exactly two vacuum interrupters.
  • the vacuum interrupters can be completely enclosed by the casing, in particular with the exception of the fixed contact pieces that are led outwards. Alternatively, the vacuum interrupters can only be partially enclosed by the casing, in particular in the area of the movable contact pieces.
  • the first variant enables good electrical insulation of the connections of the base module and in particular the fixed contact pieces from each other, which can reduce or prevent electrical flashovers, in particular when switched off with voltage applied. Electrical flashovers can lead to damage or even destruction of the base modules and/or vacuum interrupters.
  • the latter variant, i.e. the vacuum interrupters are only partially enclosed by the casing can save material and thus save costs and result in a compact design. Particularly in live tank circuit breakers, with an insulator as a housing, a partial enclosure of the vacuum interrupters by the casing can be sufficient to enable sufficient dielectric strength without electrical flashovers.
  • the at least two vacuum interrupters can comprise different vacuum interrupters, in particular at least one vacuum interrupter for current interruption and at least one vacuum interrupter for voltage insulation, which can be designed differently, in particular in terms of spatial dimensions, structure, stroke, and/or current/voltage carrying capacity. This makes it easy and cost-effective to implement different tasks and areas of application for the base modules, e.g. use at certain maximum voltage levels and/or short-circuit current strengths.
  • the vacuum interrupters can be designed with predetermined current/voltage carrying capacities depending on the housing of the high-voltage switching device and/or the dimensions of the base module.
  • a high-voltage switching device with at least one base module, in particular with exactly one base module, as described above, comprises that the high-voltage switching device is designed to switch voltages in the high-voltage range, in particular in the range greater than or equal to 52 kV, and/or that the high-voltage switching device is filled with clean air as an insulating gas. Clean air as an insulating gas enables environmentally friendly, CO 2 neutral or climate-friendly insulation of the switching device on the inside.
  • the advantages described above with regard to the base module are particularly applicable to switching devices in the high-voltage range, e.g. in the range of switching voltage greater than 52 kV.
  • Each base module of the high-voltage switching device can have exactly two electrical connections to the outside and exactly one mechanical connection for the drive.
  • the high-voltage switching device can have base modules, in particular with standardized, identical external dimensions. This makes it possible to produce large quantities of base modules, which results in scaling effects, such as low costs per base module.
  • Figure 2 schematically shows a high-voltage switching device 2 according to the invention with the base module 1 of Figure 1.
  • a basic module 1 according to the invention for high-voltage switching devices is shown schematically, in a sectional view from the side.
  • the basic module 1 comprises two vacuum interrupters 3 and a coupling element 5, which are arranged in a casing 4.
  • the casing 4 is or comprises, for example, a housing made of plastic or metal, in particular steel and/or aluminum sheet.
  • the casing 4 is in particular provided with a an insulating material 7, e.g. an insulating gas, in particular SF 6 , CO 2 and/or clean air, ie purified air, and/or is filled with a solid as insulating material 7, e.g. a resin, polymer foam, plastic, PTFE and/or PCTFE.
  • the filling of insulating material 7 can also form the casing 4 without an external boundary in the manner of a housing being included.
  • the base module 1 comprises two vacuum interrupters 3.
  • the vacuum interrupters 3 each have a housing which, for example, comprises a central main shield and a ceramic segment which is flush on the right and left.
  • the main shield and the ceramic segments are, for example, hollow-cylindrical or tubular and are each sealed fluid-tight at the ends of the vacuum interrupter 3.
  • the vacuum interrupter 3 is evacuated or there is a vacuum.
  • Contact pieces 9, 10 protrude from the ends of the vacuum interrupter 3 into the housing of the vacuum interrupter 3, for example a fixed contact piece 9 from one side or base surface of the cylinder and a movable contact piece 10 from the other side or top surface of the cylinder, i.e. the vacuum interrupter 3.
  • the main shield is made of a metal, in particular copper and/or steel, for example, and comprises vapor deposition shields on the inside, which are not shown in the figures for the sake of simplicity.
  • the hollow-cylindrical ceramic segments are made of sintered ceramic, for example, and in particular are surface-treated.
  • the ceramic segments comprise ceramic segment elements, for example, which are connected to one another via vapor shields. A connection is made, for example, during a soldering process in an oven at several hundred degrees Celsius, during the manufacture of the vacuum interrupter 3.
  • the vapor shields are made of metal, in particular copper and/or steel, for example, and are ring-shaped.
  • the vapor shields comprise, for example, vapor deposition shields, which are not shown in the figures for the sake of simplicity.
  • the vapor shields protrude outwards, e.g. in the form of flat rings, from the vacuum interrupter 3 or beyond the circumference of the ceramic segment element.
  • the vapor shields divide each ceramic segment into ceramic segment elements.
  • the contact pieces 9, 10 of the vacuum interrupter 3 are made, for example, of copper and/or steel, and in particular are bolt-shaped, with, for example, slotted, plate-shaped ends in the interior of the vacuum interrupter 3.
  • the fixed contact piece 9 is, for example, fluid-tightly connected to a lid-shaped closure on one end of the vacuum interrupter 3, the closure being made, for example, of a metal, in particular copper and/or steel.
  • the movable contact piece 10 is, for example, fluid-tightly, movably connected to a bellows on the other end of the vacuum interrupter 3, the bellows being made, for example, of a metal, in particular steel, and closing the vacuum interrupter 3 in a fluid-tight manner.
  • the vacuum interrupter can be electrically contacted.
  • the 10 enables electrical switching by movement towards the fixed contact piece 9, i.e. to close a gap between the plate-shaped contact piece ends of the contact pieces 9 and 10, when switching on, and by movement away from the fixed contact piece 9, i.e. to create a gap between the plate-shaped contact piece ends of the contact pieces 9 and 10, when switching off.
  • two or more movable contact pieces can also be used.
  • the gap created between the contact piece ends of the contact pieces 9 and 10, as well as the contact piece ends themselves, are arranged in the evacuated interior of the vacuum interrupter 3, whereby a gap in the range of millimeters to centimeters is sufficient for switching off high voltages in particular.
  • the vacuum interrupter 3 has, for example, a length in the range of 30 to 100 centimeters in particular, and a circumference in the range of 10 to 100 centimeters.
  • Control elements 8 are arranged around the circumference of or away from the housing of the vacuum interrupter 3, and/or connected in parallel to the vacuum interrupter 3, as shown in Figures 1 and 2.
  • the control elements 8 are, for example, arranged in the casing 4.
  • Control elements 8 are, in particular, capacitors, resistors and/or varistors.
  • Capacitors are, in particular, ceramic capacitors, e.g. with values of the capacitance of individual capacitors in the range from 10 to 4000 pF. This results in a total capacitance of the arrangement, e.g. in the range from 10 to 4000 pF.
  • Resistors are, in particular, ohmic resistors, e.g.
  • the two vacuum switching tubes 3 of the base module 1 for high-voltage switching devices 2 are electrically connected via the coupling element 5, in particular connected in series.
  • Elements of the coupling element 5 are electrically conductive, e.g. made of a metal, in particular copper and/or steel, and electrically connect the contact pieces 10, which are movable in the exemplary embodiment, to one another.
  • the movable contact pieces 10 can be mechanically driven via the coupling element 5, in particular during switching.
  • a rotary element and/or a rotary gear can be provided, encompassed by the coupling element 5, arranged between the two vacuum switching tubes 3 and mechanically and electrically connected to the movable contact pieces 10 in order to drive the movable contact pieces 10 during switching, in particular in opposite directions.
  • the rotary element and/or rotary gear is, for example, arranged in a chamber 11 in particular so as to be movable, in order to enable movement of the contact pieces 10, in particular in the case of a casing 4 of the base module 1 which is filled with a solid as an insulating material 7.
  • the contact piece ends of the movable contact pieces 10, which protrude from the interior of the vacuum interrupters 3, are arranged so as to be movable in the chamber 11 and are mechanically connected to the rotary element and/or rotary gear in the chamber 11.
  • the casing 4 can be filled or is filled with an insulating material 7, with the exception of the interior of the vacuum interrupters 3 and the chamber 11, for example by pouring and/or foaming with a solid material.
  • a drive shaft and/or drive rod 15 for driving the rotary element and/or rotary gear, mechanically connected to the coupling element 5, is guided so as to be movable, for example in a sleeve 18, from the outside of the chamber 11 to the inside of the casing 4.
  • the chamber 11 is arranged, for example, directly on a side surface of the casing 4 in order to enable movement of the movable elements, e.g. a drive shaft, the rotary element and/or rotary gear, and/or the movable contact pieces 10 connected to the coupling element 5, in particular when the casing 4 is filled with a solid insulating material 7.
  • the area of the coupling element 5, the drive rod 15 and the movable contact pieces 10 as well as their mechanical connections are or are left out of the insulating material 7.
  • Figure 2 shows the base module 1 according to the invention arranged in a high-voltage switching device 2, in particular a circuit breaker or high-voltage power switch.
  • the movable contact pieces 10 of the vacuum interrupters 3 can be driven or moved during switching via a drive rod 15, in particular a rotary shaft, in particular via the rotary element(s) and/or rotary gear comprised by the coupling element 5.
  • the drive rod 15 mechanically connects the movable contact pieces 10 of the vacuum interrupters 3 as part of a kinematic chain, in particular via the or the rotary elements and/or rotary gears comprised of the coupling element 5, with a drive 6.
  • the drive 6 is, for example, a spring-loaded drive and/or comprises a motor, in particular an electric motor.
  • the vacuum interrupters 3 are in the embodiment of the figures on a common axis 12 which corresponds to the longitudinal axes of the vacuum interrupters 3, i.e. arranged coaxially or congruently.
  • the vacuum interrupters 3 can be arranged with parallel longitudinal axes offset from one another or with the axes at an angle other than 180 degrees to one another, e.g. at an angle of 90 degrees, particularly when the vacuum interrupters 3 are switched asynchronously.
  • the drive rod 15 can transmit the drive force by means of a translational movement, particularly in conjunction with at least one gear.
  • the drive rod 15 and the drive 6 lie, for example, on a common axis, in particular the longitudinal axis of the drive 6.
  • a kinematic chain can be arranged between the drive 6 and the coupling element 5, which, for example, enable the drive 6 to be arranged at an angle or offset from the coupling element 5 and/or the drive rod 15.
  • One or more drives 6 drive, for example, a base module 1 or several base modules 1 simultaneously or at different times.
  • an embodiment with a T-shaped arrangement of the vacuum interrupters 3 and the drive 6 is shown as an example, wherein the vacuum interrupters 3 are arranged on a common axis 12, with coaxial longitudinal axes 12 of the vacuum interrupters 3, in the casing 4, with the coupling element 5 in the casing 4, between the vacuum interrupters 3.
  • the drive rod 15 is arranged coaxially with the drive 6 on the common longitudinal axis of the drive 13 at a 90 degree angle to the axis 12, resulting in a T-shaped arrangement.
  • the high-voltage switching device 2 which is shown as an embodiment schematically in a sectional view from the side in Figure 2 comprises a housing 16 which is filled, for example, with an insulating gas 14 on the inside, for example with SF 6 , CO 2 , and/or clean air or purified air.
  • a base module 1 is arranged in the housing 16 of the high-voltage switching device 2 and is or is electrically contacted and/or mechanically fastened, for example via the fixed contact pieces 9 of the vacuum interrupters 3 which protrude from the base module 1.
  • the connections of the high-voltage switching device 17 which are used for the electrical connection, for example to the mains, to electrical devices and/or systems to be switched, are led from the outside into the housing 16 and are electrically and/or mechanically connected to the fixed contact pieces 9 of the vacuum interrupters 3 which are used to contact the base element 1.
  • the drive 6 which is fastened to the housing 16 is mechanically connected, for example. B. via the drive rod 15, which is guided in the housing 16 from the drive 6 to the base module 1, with the base module 1, in particular the coupling element 5 of the base module 5.
  • the drive force or drive movement of the drive 6 can be transferred to the movable contact pieces 10 of the vacuum interrupters 3 via in particular the drive rod or shaft, the coupling element 5, in particular when switching the high-voltage switching device 2 or the base module 1.
  • the previously described embodiments can be combined with one another and/or can be combined with the prior art.
  • two or more base modules 1 can be provided in the housing 16 of the high-voltage switching device 2.
  • the high-voltage switching device 2 can have more than one housing 16 with base module 1 or base modules 1, in particular with identically designed, e.g. standardized base modules 1.
  • housings 16 with base module 1 and/or base modules 1 can be provided for each electrical phase to be switched.
  • One or more drives 6 can be provided for this purpose.
  • the vacuum interrupters 3 of one or more base modules 1 can be connected in series and/or parallel.
  • the housing 16 of the high-voltage switching device 2 is, for example, a gas-tight metal tank and/or a gas-tight insulator housing.
  • Metal tank housings are, for example, made of steel and/or aluminum, in particular at earth potential in the manner of a dead tank.
  • Insulator housings are, for example, made of ceramic, silicone and/or composite materials, in particular with a ribbed outer surface to extend leakage current paths.
  • the housing 16 is filled, for example, with clean air, i.e. purified air, as insulating gas 14, which is climate-neutral. Alternatively or additionally, insulating gases 14 such as SF 6 and/or C0 2 can be used.
  • the coupling element 5 is arranged in a chamber 11, in particular when there is a solid insulating material 7 in the casing 4.
  • a chamber 11 When there are gaseous insulating materials in the casing 4, such as SF 6 , CO 2 and/or clean air, the chamber 11 can be dispensed with.
  • the chamber 11, the casing 4 and/or the housing 16 can contain gases with different pressures.
  • the vacuum interrupters 3 are connected to one another via the movable contact pieces 10, in particular electrically and mechanically via the coupling element 5.
  • the vacuum interrupters 3 can be electrically connected to one another via the fixed contact pieces 9, e.g. via a cable, and mechanically via the coupling element, e.g. electrically insulated.
  • an electrical and/or mechanical connection is made via a movable 10 and a fixed 9 contact piece.
  • a drive 6, e.g. a motor and/or spring-loaded drive, or several drives 6 can be provided to move or drive the movable contact pieces 10.
  • Elements of the kinematic chain can comprise a drive rod 15, gears, and/or shafts.
  • the coupling element 5 can be driven directly by the drive 6.
  • the same or different base modules 1 can be used in different high-voltage switching devices 2, wherein, for example, to adapt the voltages and/or currents to be switched, the number of base modules 1 in the switching device type is changed, i.e. the housing 16 is adapted according to the desired switching properties, particularly when using standardized, cost-effective base modules 1.

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Basismodul (1) für Hochspannungs-Schaltgeräte (2), mit wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) und mit wenigstens einem Koppelelement (5) zum mechanischen Koppeln der Vakuumschaltröhren (3) an einen Antrieb (6). Die wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) und das wenigstens eine Koppelelement (5) sind erfindungsgemäß in einer Hülle (4) als Basismodul (1) zusammengefasst angeordnet. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Hochspannungs-Schaltgerät (2) mit wenigstens einem Basismodul (1), insbesondere mit genau einem Basismodul (1).

Description

Beschreibung
Basismodul für Hochspannungs-Schaltgeräte mit Vakuumschaltröhren und Hochspannungs-Schaltgerät mit dem Basismodul
Die Erfindung betrifft ein Basismodul für Hochspannungs- Schaltgeräte, mit wenigstens zwei Vakuumschaltröhren und mit wenigstens einem Koppelelement zum mechanischen Koppeln der Vakuumschaltröhren an einen Antrieb. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Hochspannungs-Schaltgerät.
Hochspannungs-Schaltgeräte mit Vakuumschaltröhren sind z. B. Leistungsschalter zum Schalten von Spannungen im Hochspannungsbereich, insbesondere größer oder gleich 52 kV, und/oder zum Schalten großer Ströme im Bereich von bis zu einigen zehn Kiloampere. Damit sind z. B. Betriebs- und/oder Fehlerströme in einem elektrischen Übertragungsnetz, z. B. mit Betriebsspannungen größer 380 kV, schaltbar, d. h. zu- bzw. abschaltbar. Die Vakuumschaltröhren eines Hochspannungs-Schaltgerätes sind in einem Dead-Tank-Gehäuse, z. B. einem Metalltank angeordnet, oder in einem Live-Tank-Gehäuse angeordnet, z. B. einem Isolatorgehäuse, insbesondere einem gerippten Keramik-, Silikon-, und/oder Verbundmaterial-Gehäuse. Das Gehäuse ist z. B. mit einem Isoliergas befüllt, z. B. SF6, CO2 und/oder Clean Air, d. h. gereinigter, getrockneter Luft.
Eine Vakuumschaltröhre umfasst zwei relativ zueinander bewegbare Schaltkontakte bzw. Kontaktstücke, ein festes und ein bewegliches Kontaktstück oder zwei bewegliche Kontaktstücke . Die Kontaktstücke weisen an ihren gegenüberliegenden Enden Kontaktteller auf, welche im geschlossenen Zustand des Schaltgerätes in mechanischen und elektrischen Kontakt zueinander stehen, und im geöffneten Zustand einen Abstand voneinander aufweisen, womit ein Spalt in einem evakuierten Raum ausgebildet wird. Die Spaltgröße ist z. B. im Bereich von Millimetern bis hin zu Zentimetern, abhängig von der maximal zu haltenden Spannung am Schaltgerät. Als Gehäuse weist die Vakuumschaltröhre, insbesondere zylinderförmig ausgebildet, Keramiksegmente auf , welche durch metallische Schirmelemente , z . B . einem Kupfer- oder Stahlhauptschirm, miteinander verbunden, insbesondere verlötet sind . An einem Ende ist die Va- kuumschaltröhre mit einem Deckel fluiddicht abgeschlossen, insbesondere am Ende des festen Kontaktstücks , welches an dem Ende aus der Vakuumschaltröhre für einen elektrischen Kontakt ragt . Am anderen Ende ist die Vakuumschaltröhre mit einem Faltenbalg fluiddicht abgeschlossen, insbesondere am Ende des beweglich gelagerten Kontaktstücks , welches an dem Ende aus der Vakuumschaltröhre für einen elektrischen Kontakt ragt . Bei Verwendung von zwei beweglichen Kontaktstücken, sind beide Kontaktstücke j eweils über einen Faltenbalg beweglich gelagert . Ein Antrieb, z . B . ein Federspeicherantrieb, ist über Elemente einer kinematischen Kette , z . B . Antriebsstange und Getriebeteile , mit dem oder den beweglichen Kontaktstücken verbunden, zum Antreiben bzw . Bewegen der Kontaktstücke beim Schalten des Schaltgerätes .
Vakuumschaltröhren, insbesondere umfasst von Hochspannungs- Schaltgeräten, sind wartungsarm, langlebig, und werden insbesondere über Federspeicheranriebe einfach und zuverlässig angetrieben . Für hohe Spannungsanforderungen werden z . B . Schaltgeräte mit mehreren Vakuumschaltröhren verwendet , deren Schaltstrecken elektrisch in Reihe geschaltet sind, wie z . B . aus der DE 10 2013 208 419 Al bekannt ist . Alternativ werden z . B . Vakuumschaltröhren mit mehreren Schaltstrecken insbesondere in einer Vakuumschaltröhre verwendet . Für hohe Ströme sind Vakuumschaltröhren parallel zueinander verschaltet anordenbar .
Im Fall von mehreren Vakuumschaltröhren wird, bei geöf fneten Schaltstrecken der Vakuumschaltröhren, eine den Vakuumschaltröhren angepasste Spannungsaufteilung auf die Vakuumschaltröhren angestrebt , d . h . Absteuerung, um eine Überlastung einzelner Vakuumschaltröhren zu vermeiden . Beispielsweise wird bei mehreren gleichartig ausgebildeten, hintereinander geschalteten Vakuumschaltröhren bzw . Schaltstrecken, eine möglichst gleichmäßige Spannungsaufteilung auf die Vakuum- schaltröhren respektive Schaltstrecken angestrebt . Um eine angestrebte Spannungsaufteilung auf die Vakuumschaltröhren zu erreichen, werden beispielsweise passive elektrische Bauelemente wie z . B . Steuerwiderstände , Steuerkondensatoren und/oder Varistoren parallel zu den j eweiligen Vakuumschaltröhren geschaltet .
Vakuumschaltröhren mit Elementen der kinematischen Kette zum Antreiben der beweglichen Kontaktstücke sind von einem I soliergas umgeben im Gehäuse des Schaltgerätes angeordnet . Ein oder mehrere Antriebe sind außerhalb des Gehäuses angeordnet , um eine einfache Wartung zu ermöglichen . Die beweglichen Kontaktstücke einer oder mehrerer Vakuumschaltröhren sind über die Elemente der kinematischen Kette mit dem oder den Antrieben mechanisch verbunden . Elektrische Durchführungen im Gehäuse des Schaltgerätes ermöglichen eine elektrische Kontaktierung der Vakuumschaltröhre oder Vakuumschaltröhren im Inneren des Gehäuses angeordnet , mit äußeren Kontakten zur elektrischen Verbindung mit zu schaltenden Geräten, elektrischen Leitungen und/oder Teilen des elektrischen Stromnetzes . Die Schaltgeräte mit den zuvor erwähnten Komponenten, wie z . B . Vakuumschaltröhren, Gehäuse , Elementen der kinematischen Kette und/oder Antrieb, werden für j eden Schaltgeräte-Typ bzw . für j edes Schaltgerät entsprechend den Anforderungen, wie z . B . maximale Schaltspannung und/oder Kurzschlussstrom, entwickelt .
Abhängig den elektrischen Anforderungen werden Vakuumschaltröhren ausgewählt oder entwickelt , und der Antrieb sowie die kinematische Kette ausgelegt . Entsprechend den elektromagnetischen Verhältnissen werden Gehäuse ausgelegt , um eine ausreichende Spannungs festigkeit dauerhaft zu gewährleisten und Überschläge zu verhindern, welche ein Schaltgerät zerstören können . Dabei spielt das zu verwendende I soliergas eine Rolle . Antriebe und Elemente der kinematischen Kette werden entsprechend der Vakuumschaltröhren und der benötigten Parameter, wie z . B . Schaltzeiten und benötigte Kräfte , ausgelegt . Damit sind hohe Entwicklungskosten verbunden und geringe Stückzahlen für die einzelnen Komponenten, womit hohe Preise für die Komponenten anfallen . Ein modularer Aufbau und eine vorbestimmte Auswahl von Komponenten erfolgt bisher z . B . für Antriebe , welche in unterschiedlichen Typen gebaut werden für unterschiedliche Schaltgeräte . Andere Komponenten wie Gehäuse und Elemente der kinematischen Kette , d . h . Koppelelemente der Vakuumschaltröhren an die Antriebe , erfolgt für Schaltgeräte individuell .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , ein Basismodul für Hochspannungs-Schaltgeräte anzugeben, welches Kosten und Entwicklungsaufwand spart , einfach und zuverlässig für unterschiedliche Schaltgeräte einsetzbar ist , und insbesondere genormte Anschlussmöglichkeiten aufweist . Des Weiteren ist es Aufgabe ein Hochspannungs-Schaltgerät mit dem Basismodul anzugeben, mit den zuvor angegebenen Vorteilen .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Basismodul für Hochspannungs-Schaltgeräte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , und/oder durch ein Hochspannungs-Schaltgerät mit wenigstens einem, insbesondere mit genau einem zuvor beschriebenen Basismodul gemäß Anspruch 13 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Basismoduls für Hochspannungs- Schaltgeräte und/oder des erfindungsgemäßen Hochspannungs- Schaltgerätes mit wenigstens einem, insbesondere mit genau einem zuvor beschriebenen Basismodul , sind in den Unteransprüchen angegeben . Dabei sind Gegenstände des Hauptanspruchs mit Merkmalen von Unteransprüchen und Merkmale der Unteransprüche untereinander kombinierbar .
Ein erfindungsgemäßes Basismodul für Hochspannungs- Schaltgeräte umfasst wenigstens zwei Vakuumschaltröhren und wenigstens ein Koppelelement zum mechanischen Koppeln der Vakuumschaltröhren an einen Antrieb . Die wenigstens zwei Vakuumschaltröhren und das wenigstens eine Koppelelement sind erfindungsgemäß in einer Hülle als Basismodul zusammengefasst angeordnet . Durch die Zusammenfassung von Komponenten, insbesondere den wenigstens zwei Vakuumschaltröhren und dem wenigstens einen Koppelelement zum mechanischen Koppeln der Vakuumschaltröhren an einen Antrieb, und durch das Anordnen in einer Hülle als Basismodul zusammengefasst , werden Kosten eingespart . Insbesondere werden Entwicklungskosten eingespart und durch höhere Stückzahlen können geringere Kosten für Komponenten der Hochspannungs-Schaltgeräte erreicht werden . Die elektrischen und mechanischen Anschlüsse des Basismoduls und des Hochspan- nungs-Schaltgerätes können derart aufeinander abgestimmt sein, dass äquivalent einer Normung unterschiedliche Basismodule in einem Hochspannungs-Schaltgerät verbaut werden können und/oder ein Basismodul in unterschiedlichen Hochspannungs- Schaltgeräten verwendet werden kann . Basismodule sind einfach austauschbar, z . B . bei der Wartung und in vielen Hochspannungs-Schaltgeräten bzw . Geräteklassen einsetzbar, womit hohe Stückzahlen der Basismodule verbunden sind und damit geringere Kosten als bei der Einzelanfertigung und speziellen, j eweils angepassten Designs . Die genauen Anforderungen an das Hochspannungs-Schaltgerät , insbesondere die Schaltleistung, Schaltspannung und Kurzschlussströme , sind über die Aus führung im Basismodul zu realisieren, z . B . durch Einsatz und/oder Kombination unterschiedlicher Vakuumschaltröhren, insbesondere ohne die äußeren Abmessungen des Basismoduls und dessen Anschlüsse für unterschiedliche Anwendungen zu verändern .
Das Basismodul kann mit einem I soliermaterial befüllt sein, insbesondere mit einem festen I soliermaterial . Das I soliermaterial kann ein Harz , ein Polymerschaum, ein Kunststof f , PTFE und/oder PCTFE sein und/oder umfassen . Das I soliermaterial ermöglicht eine elektrische I solation der inneren Komponenten wie z . B . Vakuumschaltröhren im Basismodul , um z . B . elektrische Überschläge bei angelegter Spannung zu verhindern . Insbesondere Materialien wie z . B . Harze , Polymerschäume , Kunststof fe , PTFE und/oder PCTFE sind gute elektrische I solatoren . Die Hülle des Basismoduls kann ebenfalls aus diesen Materialien bestehen oder diese umfassen, und/oder die Füllung mit der Hülle bilden einen Körper bzw . das I soliermaterial bildet die Hülle .
Steuerelemente , insbesondere Kondensatoren, Widerstände und/oder Varistoren, können in der Hülle angeordnet sein, insbesondere Steuerelemente für j ede der wenigstens zwei Vakuumschaltröhren . Damit ist eine Absteuerung z . B . der Vakuumschaltröhren möglich, insbesondere bei Anordnung mehrerer Vakuumschaltröhren in Reihe , bei gleichzeitig kompaktem, kostengünstigem Aufbau .
Die wenigstens zwei Vakuumschaltröhren können in Reihe miteinander elektrisch verschaltet sein, insbesondere mit dem wenigstens einen Koppelelement räumlich zwischen den wenigstens zwei Vakuumschaltröhren angeordnet . Damit sind hohe Spannungen schaltbar . Ein Koppelelement zwischen den Vakuumschaltröhren angeordnet und verbunden mit den beweglichen Kontaktstücken der wenigstens zwei Vakuumschaltröhren ermöglicht eine kompakte , einfache und kostengünstige mechanische Verbindung der beweglichen Kontaktstücke mit einem Antrieb, insbesondere über eine einzige mechanische Verbindung bzw . einen mechanischen Anschluss des Basismoduls .
Die wenigstens zwei Vakuumschaltröhren können j eweils wenigstens ein festes und wenigstens ein bewegliches Kontaktstück aufweisen, wobei die festen Kontaktstücke aus der Hülle als elektrische Anschlüsse des Basismoduls geführt sein können, und/oder die beweglichen Kontaktstücke in einer Kammer, welche außerhalb der Vakuumschaltröhren und innerhalb der Hülle angeordnet sein kann, beweglich mit dem wenigstens einen Koppelelement mechanisch verbunden sein können . Feste Kontaktstücke aus der Hülle als elektrische Anschlüsse des Basismoduls geführt , ermöglichen eine einfache , verlustarme und kostengünstige elektrische Kontaktierung bzw . Verbindung des Basismoduls bzw . der Vakuumschaltröhren im Basismodul mit anderen Teilen des Hochspannungs-Leistungsschalters und/oder des Basismoduls und/oder Hochspannungs-Leistungsschalters mit dem elektrischen Netz und/oder zu schaltenden elektrischen Gerä- ten . Bewegliche Kontaktstücke mit dem wenigstens einen Koppelelement mechanisch verbunden in einer Kammer, welche außerhalb der Vakuumschaltröhren und innerhalb der Hülle angeordnet sein kann, ermöglichen einen Verguss bzw . eine Umhüllung der Vakuumschaltröhren und/oder Befüllung des Basismoduls mit einem festen I soliermaterial , wobei die beweglichen Kontaktstücke und das wenigstens eine Koppelelement in der nicht befüllten Kammer beweglich gelagert bleiben, und die Befüllung mit I soliermaterial innerhalb der Hülle und außerhalb der Kammer elektrische Überschläge verhindert bzw . unterbinden kann .
Die Vakuumschaltröhren können koaxial auf einer Längsachse angeordnet sein, und/oder das wenigstens eine Koppelelement kann zwischen den wenigstens zwei Vakuumschaltröhren angeordnet sein, insbesondere eine Drehdurchführung umfassend . Damit ist ein kompakter, einfacher und kostengünstiger Aufbau des Basismoduls möglich, und über das wenigstens eine Koppelelement ist ein einfacher Antrieb bzw . eine einfache Betätigung der beweglichen Kontaktstücke der Vakuumschaltröhren beim Schalten möglich . Insbesondere eine Drehdurchführung ermöglicht einen mechanischen Anschluss der beweglichen Kontaktstücke um 90 Grad verdreht zu der Längsachse der Vakuumschaltröhren, und somit beabstandet zu bzw . elektrisch isoliert von den elektrischen Anschlüssen des Basismoduls . Damit kann ein Antrieb mit einer Längsachse senkrecht zur Längsachse der Vakuumschaltröhren anordenbar sein bzw . angeordnet werden . Somit ergibt sich ein einfacher, kompakter Aufbau, mit einem Antrieb elektrisch isoliert und beabstandet zu den festen Kontaktstücken der Vakuumschaltröhren bzw . den elektrischen Anschlüssen des Basismoduls .
Die Vakuumschaltröhren können mit Längsachsen in einem Winkel ungleich 180 zueinander angeordnet sein oder parallel zueinander angeordnet sein, insbesondere für ein asynchrones Öf fnen und Schließen der Vakuumschaltröhren mit insbesondere einem Antrieb . Abhängig vom Gehäuse eines Hochspannungs- Schaltgerätes kann eine parallele oder eine um 180 Grad ver- setzte Anordnung der Vakuumschaltröhren einen kompakten Aufbau ergeben . Mit einem kompakten Aufbau sind eine Material und Kostenersparnis verbunden . Insbesondere bei asynchron angetriebenen Vakuumschaltröhren kann eine Anordnung der Vakuumschaltröhren mit Längsachsen in einem Winkel ungleich 180 zueinander vorteilhaft sein, um durch die Anordnung z . B . Getriebeelemente einsparen zu können . Weiterhin können Anordnungen der Vakuumschaltröhren mit Längsachsen in einem Winkel ungleich 180 zueinander z . B . eine für Wartungspersonal sichere , insbesondere gegenüber dem Fundament des Hochspan- nungs-Schaltgerätes gut isolierte Anordnung von elektrischen Anschlüssen ermöglichen . Eine Anordnung der Vakuumschaltröhren mit Längsachsen in einem Winkel ungleich 180 ermöglicht ein asynchrones Schalten, z . B . zeitlich versetzt . Insbesondere bei unterschiedlichen Vakuumschaltröhren, z . B . einer vorwiegend spannungs- und einer vorwiegend stromschaltenden Vakuumschaltröhre , kann ein zeitlich versetztes bzw . verzögertes Schalten zwischen den Vakuumschaltröhren von Vorteil sein .
Das Basismodul kann genau zwei Vakuumschaltröhren umfassen . Die zuvor beschriebenen Vorteile , insbesondere bezüglich einem kompakten Aufbau mit genormten Anschlüssen insbesondere auf entgegengesetzten Seiten des Basismoduls , ist mit genau zwei Vakuumschaltröhren gut zu realisieren .
Die Vakuumschaltröhren können von der Hülle vollständig umschlossen werden, insbesondere mit Ausnahme der nach außen geführten festen Kontaktstücke . Alternativ können die Vakuumschaltröhren nur teilweise von der Hülle umschlossen werden, insbesondere im Bereich der beweglichen Kontaktstücke . Erstere Variante ermöglicht eine gute elektrische I solation der Anschlüsse des Basismoduls bzw . insbesondere der festen Kontaktstücke gegeneinander, wodurch elektrische Überschläge insbesondere im ausgeschalteten Zustand mit angelegter Spannung verringert bzw . vermieden werden können . Elektrische Überschläge können zu einer Beschädigung bis hin zur Zerstörung der Basismodule und/oder Vakuumschaltröhren führen . Die zweitere Variante , d . h . die Vakuumschaltröhren nur teilweise von der Hülle umschlossen, kann zu einer Materialeinsparung und damit einer Kosteneinsparung und zu einem kompakten Aufbau führen . Insbesondere in Livetank-Leistungsschaltern, mit einem I solator als Gehäuse , kann eine teilweise Umhüllung der Vakuumschaltröhren durch die Hülle ausreichend sein, um eine ausreichende Spannungs festigkeit ohne elektrische Überschläge zu ermöglichen .
Die wenigstens zwei Vakuumschaltröhren können unterschiedliche Vakuumschaltröhren umfassen, insbesondere wenigstens eine Vakuumschaltröhre zur Stromunterbrechung und wenigstens eine Vakuumschaltröhre zur Spannungsisolation, welche unterschiedlich ausgelegt sein können, insbesondere in den räumlichen Abmessungen, im Aufbau, im Hub, und/oder in der Strom- /Spannungstragf ähigkeit . Damit sind einfach und kostengünstig unterschiedliche Aufgaben und Einsatzgebiete der Basismodule realisierbar, z . B . der Einsatz bei bestimmten maximalen Spannungsebenen und/oder Kurzschlussstromstärken . Entsprechend dem Gehäuse des Hochspannungs-Schaltgerätes und/oder den Abmessungen des Basismoduls können die Vakuumschaltröhren ausgelegt sein, mit vorbestimmten Strom- / Spannungstragf ähigkeit en .
Ein erfindungsgemäßes Hochspannungs-Schaltgerät mit wenigstens einem Basismodul , insbesondere mit genau einem Basismodul , wie zuvor beschrieben, umfasst , dass das Hochspannungs- Schaltgerät ausgebildet ist , Spannungen im Hochspannungsbereich, insbesondere im Bereich größer oder gleich 52 kV zu schalten, und/oder dass das Hochspannungs-Schaltgerät mit Clean Air als I soliergas befüllt ist . Clean Air als I soliergas ermöglich eine umweltfreundliche , C02 neutrale bzw . klimafreundliche I solierung des Schaltgerätes im Inneren . Die zuvor beschriebenen Vorteile bezüglich des Basismoduls sind insbesondere bei Schaltgeräten im Hochspannungsbereich, z . B . im Bereich der Schaltspannung größer 52 kV, anwendbar . Jedes Basismodul des Hochspannungs-Schaltgerätes kann genau zwei elektrische Anschlüsse nach außen und genau einen mechanischen Anschluss für den Antrieb umfassen . Damit sind alle notwendigen Eigenschaften mit minimaler Anzahl an Anschlüssen realisierbar . Das Hochspannungs-Schaltgerät kann Basismodule umfassen, mit insbesondere genormten, gleichen äußern Abmessungen . Damit sind hohe Stückzahlen der Basismodule möglich, womit Skalierungsef fekte , wie z . B . geringe Kosten pro Basismodul , verbunden sind .
Die Vorteile des erfindungsgemäßes Hochspannungs- Schaltgerätes mit wenigstens einem Basismodul , insbesondere mit genau einem Basismodul , wie zuvor beschrieben, gemäß Anspruch 13 , sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemäßen Basismoduls für Hochspannungs-Schaltgeräte gemäß Anspruch 1 und umgekehrt .
Im Folgenden werden Aus führungsbeispiele der Erfindung schematisch in den Figuren dargestellt und nachfolgend näher beschrieben .
Dabei zeigen die
Figur 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Basismodul 1 für Hochspannungs-Schaltgeräte , mit zwei Vakuumschaltröhren 3 und einem Koppelelement 5 in einer Hülle 4 zusammengefasst angeordnet , und
Figur 2 schematisch ein erfindungsgemäßes Hochspannungs- Schaltgeräte 2 mit dem Basismodul 1 der Figur 1 .
In Figur 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Basismodul 1 für Hochspannungs-Schaltgeräte dargestellt , in Schnittansicht , von der Seite . Das Basismodul 1 umfasst zwei Vakuumschaltröhren 3 und ein Koppelelement 5 , welche in einer Hülle 4 angeordnet sind . Die Hülle 4 ist oder umfasst z . B . ein Gehäuse aus Kunststof f oder Metall , insbesondere Stahl- und/oder Aluminiumblech . Die Hülle 4 ist insbesondere mit ei- nem Isolierstoff 7 befüllt, z. B. einem Isoliergas, insbesondere SF6, C02 und/oder Clean Air, d. h. gereinigter Luft, und/oder ist mit einem Feststoff als Isolierstoff 7 befüllt, z. B. einem Harz, Polymerschaum, Kunststoff, PTFE und/oder PCTFE. Die Füllung aus Isolierstoff 7 kann auch die Hülle 4 bilden, ohne dass eine äußere Begrenzung nach Art eines Gehäuses umfasst ist.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 umfasst das Basismodul 1 zwei Vakuumschaltröhren 3. Alternativ können auch mehr als zwei Vakuumschaltröhren 3 umfasst sein. Die Vakuumschaltröhren 3 weisen jeweils ein Gehäuse auf, welches z. B. einen mittigen Hauptschirm und jeweils ein sich rechts und links bündig anschließendes Keramiksegment umfasst. Der Hauptschirm und die Keramiksegmente sind z. B. hohlzylinderförmig bzw. rohrförmig ausgebildet, und an den Enden der Vakuumschaltröhre 3 jeweils fluiddicht verschlossen. Im Inneren ist die Va- kuumschaltröhre 3 evakuiert bzw. herrscht ein Vakuum. Von den Enden der Vakuumschaltröhre 3 her ragen Kontaktstücke 9, 10 in das Gehäuse der Vakuumschaltröhre 3 hinein, z. B. ein festes Kontaktstück 9 von einer Seite bzw. Grundfläche des Zylinders her und ein bewegliches Kontaktstück 10 von der anderen Seite bzw. Deckfläche des Zylinders, d. h. der Vakuum- schaltröhre 3 her.
Der Hauptschirm ist z. B. aus einem Metall, insbesondere Kupfer und/oder Stahl, und umfasst z. B. im Inneren Bedampfungsschirme, welche der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt sind. Die hohlzylinderförmigen Keramiksegmente sind z. B. aus gesinterter Keramik hergestellt und insbesondere oberflächenbehandelt. Die Keramiksegmente umfassen z. B. Keramiksegment-Elemente, welche über Dampfschirme miteinander verbunden sind. Dabei erfolgt eine Verbindung z. B. bei einem Lötvorgang in einem Ofen bei einigen hundert Grad Celsius, bei der Herstellung der Vakuumschaltröhre 3. Die Dampf schirme sind z. B. aus Metall, insbesondere Kupfer und/oder Stahl, und ringförmig ausgebildet. Im Inneren der Vakuumschaltröhre 3 umfassen die Dampf schirme z. B. Bedampfungsschirme, welche der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt sind . Nach Außen gezogen ragen die Dampf schirme z . B . in Form flacher Ringe aus der Vakuumschaltröhre 3 heraus bzw . über den Keramiksegment-Element Umfang hinaus . Die Dampf schirme unterteilen ein j eweiliges Keramiksegment in Keramiksegment- Elemente .
Die Kontaktstücke 9 , 10 der Vakuumschaltröhre 3 sind z . B . aus Kupfer und/oder Stahl , und insbesondere bol zenförmig, mit z . B . geschlitzten, tellerförmigen Enden im Inneren der Vaku- umschaltröhre 3 ausgebildet . Das feste Kontaktstück 9 ist z . B . fluiddicht mit einem deckel förmigen Verschluss auf einem Ende der Vakuumschaltröhre 3 verbunden, wobei der Verschluss z . B . aus einem Metall , insbesondere Kupfer und/oder Stahl hergestellt ist . Das bewegliche Kontaktstück 10 ist z . B . fluiddicht , beweglich mit einem Faltenbalg auf dem anderen Ende der Vakuumschaltröhre 3 verbunden, wobei der Faltenbalg z . B . aus einem Metall , insbesondere Stahl hergestellt ist und die Vakuumschaltröhre 3 fluiddicht verschließt .
Uber die nach Außen geführten Bol zen des festen Kontaktstücks
9 und des beweglichen Kontaktstücks 10 , ist die Vakuumschaltröhre elektrisch kontaktierbar . Das bewegliche Kontaktstück
10 ermöglicht ein elektrisches Schalten durch Bewegung zum festen Kontaktstück 9 hin, d . h . zum Schließen eines Spalts zwischen den tellerförmigen Kontaktstück-Enden der Kontaktstücke 9 und 10 , beim Einschalten, und durch Bewegung vom festen Kontaktstück 9 weg, d . h . zum Erzeugen eines Spalts zwischen den tellerförmigen Kontaktstück-Enden der Kontaktstücke 9 und 10 , beim Ausschalten . Alternativ oder zusätzlich können auch zwei oder mehr bewegliche Kontaktstücke verwendet werden . Der erzeugte Spalt zwischen den Kontaktstück-Enden der Kontaktstücke 9 und 10 sowie die Kontaktstück-Enden selbst , sind im evakuierten Inneren der Vakuumschaltröhre 3 angeordnet , womit ein Spalt im Bereich von Millimetern bis hin zu Zentimetern zum Ausschalten insbesondere von Hochspannungen ausreicht . Die Vakuumschaltröhre 3 hat z . B . eine Länge im Bereich von insbesondere 30 bis 100 Zentimetern, und einen Umfang im Bereich von insbesondere 10 bis 100 Zentimetern .
Um den Umfang oder entfernt vom Gehäuse der Vakuumschaltröhre 3 , und/oder parallel geschaltet zur Vakuumschaltröhre 3 , sind z . B . Steuerelementen 8 angeordnet , wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist . Die Steuerelemente 8 sind z . B . in der Hülle 4 angeordnet . Steuerelemente 8 sind insbesondere Kondensatoren, Widerstande und/oder Varistoren . Kondensatoren sind insbesondere keramische Kondensatoren, z . B . mit Werten der Kapazität einzelner Kondensatoren im Bereich von 10 bis 4000 pF . Damit ergibt sich eine Gesamtkapazität der Anordnung z . B . im Bereich von 10 bis 4000 pF . Widerstände sind insbesondere Ohm' sehe Widerstände , z . B . mit Werten einzelner Widerstände im Bereich von wenigen Ohm bis hin zu einigen hundert , oder einigen tausend, oder einigen zehntausend Ohm, oder einigen hunderttausend Ohm . Damit ergibt sich ein Gesamtwiderstand im Bereich von wenigen Ohm bis hin zu einigen hundert Ohm, einigen tausend Ohm, einigen zehntausend Ohm oder einigen hunderttausend Ohm . Uber die Steuerelemente 8 sind die Spannungen über die Vakuumschaltröhren absteuerbar, insbesondere bei Reihenschaltung mehrerer Vakuumschaltröhren .
Im Aus führungsbeispiel der Figuren 1 und 2 sind die zwei Vakuumschaltröhren 3 des Basismoduls 1 für Hochspannungs- Schaltgeräte 2 über das Koppelelement 5 elektrisch verschaltet , insbesondere in Reihe geschaltet . Elemente des Koppelelements 5 sind elektrisch leitend, z . B . aus einem Metall , insbesondere Kupfer und/oder Stahl , und verbinden die im Aus führungsbeispiel beweglichen Kontaktstücke 10 miteinander elektrisch . Uber das Koppelelement 5 sind die beweglichen Kontaktstücke 10 mechanisch antreibbar, insbesondere beim Schalten . Insbesondere kann ein Drehelement und/oder ein Drehgetriebe vorgesehen sein, vom Koppelelement 5 umfasst , zwischen den zwei Vakuumschaltröhren 3 angeordnet und mechanisch sowie elektrisch mit den beweglichen Kontaktstücken 10 verbunden, um die beweglichen Kontaktstücke 10 beim Schalten anzutreiben, insbesondere in entgegengesetzte Richtungen . Das Drehelement und/oder Drehgetriebe ist z. B. in einer Kammer 11 insbesondere beweglich angeordnet, um insbesondere bei einer Hülle 4 des Basismoduls 1, welche mit einem Feststoff als Isolierstoff 7 befüllt ist, eine Bewegung der Kontaktstücke 10 zu ermöglichen. Dabei sind die Kontaktstück-Enden der beweglichen Kontaktstücke 10, welche aus dem Inneren der Vakuumschaltröhren 3 herausragen, in der Kammer 11 beweglich angeordnet und mit dem Drehelement und/oder Drehgetriebe in der Kammer 11 mechanisch verbunden. Die Hülle 4 ist mit einem Isolierstoff 7 befüllbar bzw. befüllt, mit Ausnahme des Inneren der Vakuumschaltröhren 3 und der Kammer 11, z. B. durch Ausgießen und/oder Ausschäumen mit einem Feststoff. Insbesondere eine Antriebswelle und/oder Antriebsstange 15 zum Antreiben des Drehelements und/oder Drehgetriebes, mechanisch verbunden mit dem Koppelelement 5, ist z. B. in einer Hülse 18 von der Außenseite der Kammer 11 zur Innenseite der Hülle 4 beweglich geführt. Alternativ ist die Kammer 11 z. B. direkt an einer Seitenfläche der Hülle 4 angeordnet, um eine Bewegung der beweglichen Elemente, z. B. einer Antriebswelle, des Drehelements und/oder Drehgetriebes, und/oder der beweglichen Kontaktstücke 10 mit dem Koppelelement 5 verbunden, zu ermöglichen, insbesondere bei einer Befüllung der Hülle 4 mit einem festen Isolierstoff 7. Alternativ oder zusätzlich ist der Bereich des Koppelements 5, der Antriebsstange 15 und der beweglichen Kontaktstücke 10 sowie deren mechanischen Verbindungen vom Isolierstoff 7 auszusparen bzw. ausgespart.
Die Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Basismodul 1 in einem Hochspannungs-Schaltgerät 2, insbesondere einem Circuit- Breaker bzw. Hochspannungs-Leistungsschalter, angeordnet. Über eine Antriebsstange 15, insbesondere eine Drehwelle, sind die beweglichen Kontaktstücke 10 der Vakuumschaltröhren 3, insbesondere über das oder die Drehelemente und/oder Drehgetriebe umfasst vom Koppelelement 5, beim Schalten antreibbar bzw. bewegbar. Die Antriebsstange 15 verbindet mechanisch als Teil einer kinematischen Kette die beweglichen Kontaktstücke 10 der Vakuumschaltröhren 3, insbesondere über das oder die Drehelemente und/oder Drehgetriebe umfasst vom Koppelelement 5 , mit einem Antrieb 6 . Der Antrieb 6 ist z . B . ein Federspeicherantrieb und/oder umfasst einen insbesondere elektrischen Motor .
Die Vakuumschaltröhren 3 sind in dem Aus führungsbeispiel der Figuren auf einer gemeinsamen Achse 12 , welche den Längsachsen der Vakuumschaltröhren 3 entsprich, d . h . koaxial bzw . kongruent angeordnet . Alternativ können die Vakuumschaltröhren 3 mit parallelen Längsachsen gegeneinander versetzt angeordnet sein oder mit einem Winkel der Achsen ungleich 180 Grad zueinander, z . B . mit einem Winkel von 90 Grad, insbesondere beim asynchronen Schalten der Vakuumschaltröhren 3 . Die Antriebsstange 15 kann alternativ zu einer Drehbewegung die Antriebskraft durch eine Translationsbewegung insbesondere in Verbindung mit wenigstens einem Getriebe übertragen . Die Antriebsstange 15 und der Antrieb 6 liegen z . B . auf einer gemeinsamen Achse , insbesondere der Längsachse des Antriebs 6 . Alternativ können weitere Elemente einer kinematischen Kette zwischen Antrieb 6 und Koppelelement 5 angeordnet sein, welche z . B . eine Anordnung des Antriebs 6 schräg bzw . versetzt zum Koppelelement 5 und/oder der Antriebsstange 15 ermöglichen . Ein oder mehrere Antriebe 6 treiben z . B . ein Basismodul 1 oder mehrere Basismodule 1 gleichzeitig oder zeitlich versetzt an .
In den Figuren ist ein Aus führungsbeispiel mit einer T- förmigen Anordnung der Vakuumschaltröhren 3 und des Antriebs 6 beispielhaft dargestellt , wobei die Vakuumschaltröhren 3 auf einer gemeinsamen Achse 12 , mit koaxialen Längsachsen 12 der Vakuumschaltröhren 3 , in der Hülle 4 angeordnet sind, mit dem Koppelelement 5 in der Hülle 4 , zwischen den Vakuumschaltröhren 3 , angeordnet . In einem 90 Gradwinkel zur Achse 12 ist die Antriebstange 15 koaxial mit dem Antrieb 6 auf der gemeinsamen Längsachse des Antriebs 13 angeordnet , womit sich eine T- förmige Anordnung ergibt . Das Hochspannungs- Schaltgerät 2 , welches als ein Aus führungsbeispiel schematisch in Schnittansicht von der Seite in Figur 2 dargestellt ist, umfasst ein Gehäuse 16, welches z. B. mit einem Isoliergas 14 im Inneren befüllt ist, z. B. mit SF6, C02, und/oder Clean Air bzw. gereinigter Luft. In dem Gehäuse 16 des Hoch- spannungs-Schaltgerätes 2 ist ein Basismodul 1 angeordnet, welches z. B. über die festen Kontaktstücke 9 der Vakuumschaltröhren 3, welche aus dem Basismodul 1 ragen, elektrisch kontaktiert und/oder mechanisch befestigt wird bzw. ist. Dazu sind z. B. die Anschlüsse des Hochspannungs-Schaltgerätes 17, welche zum elektrischen Anschluss z. B. ans Netz, an zu schaltende elektrische Geräte und/oder Anlagen dienen, von außen in das Gehäuse 16 geführt, und elektrisch und/oder mechanisch mit den festen Kontaktstücken 9 der Vakuumschaltröhren 3, welche zur Kontaktierung des Basiselements 1 dienen, verbunden. Der Antrieb 6, welcher am Gehäuse 16 befestigt ist, ist mechanisch z. B. über die Antriebsstange 15, welche im Gehäuse 16 vom Antrieb 6 zum Basismodul 1 geführt ist, mit dem Basismodul 1, insbesondere dem Koppelelement 5 des Basismoduls 5, verbunden. Somit ist die Antriebskraft bzw. Antriebsbewegung des Antriebs 6 über insbesondere die Antriebsstange bzw. -welle, dem Koppelelement 5 auf die beweglichen Kontaktstücke 10 der vakuumschaltröhren 3 übertragbar, insbesondere beim Schalten des Hochspannungs-Schaltgerätes 2 bzw. des Basismoduls 1.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können untereinander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z. B. statt einem Basismodul 1 auch zwei oder mehr Basismodule 1 im Gehäuse 16 des Hochspannungs-Schaltgerätes 2 vorgesehen sein. Das Hochspannungs-Schaltgerät 2 kann mehr als ein Gehäuse 16 mit Basismodul 1 oder Basismodulen 1 aufweisen, insbesondere mit gleich ausgeführten, z. B. genormten Basismodulen 1. Z. B. können für jede zu schaltende elektrische Phase Gehäuse 16 mit Basismodul 1 und/oder Basismodulen 1 vorgesehen sein. Dazu können ein oder mehrere Antriebe 6 vorgesehen sein.
Die Vakuumschaltröhren 3 eines oder mehrerer Basismodule 1 können in Reihe und/oder parallel geschaltet sein. Das Gehäu- se 16 des Hochspannungs-Schaltgerätes 2 ist z. B. ein gasdicht verschlossener Metalltank- und/oder ein gasdicht verschlossenes Isolator-Gehäuse. Metalltank-Gehäuse sind z. B. aus Stahl und/oder Aluminium, insbesondere auf Erdpotential nach Art eines Dead-Tank. Isolator-Gehäuse sind z. B. aus Keramik, Silikon und/oder Verbundwerkstoffen, insbesondere mit einer gerippten äußeren Oberfläche zur Verlängerung von Kriechstrompfaden. Das Gehäuse 16 ist z. B. mit Clean Air, d. h. gereinigter Luft, als Isoliergas 14 befällt, welches klimaneutral ist. Alternativ oder zusätzlich können Isoliergase 14 wie z. B. SF6 und/oder C02 verwendet werden.
Das Koppelement 5 ist in einer Kammer 11 angeordnet, insbesondere bei einem festen Isolierstoff 7 in der Hülle 4. Bei gasförmigen Isolierstoffen in der Hülle 4, wie z. B. SF6, C02 und/oder Clean Air, kann auf die Kammer 11 verzichtet werden. Die Kammer 11, die Hülle 4 und/oder das Gehäuse 16 können Gase mit unterschiedlichen Drücken umfassen.
Die Vakuumschaltröhren 3 sind, wie in den Figuren dargestellt ist, über die beweglichen Kontaktstücke 10 miteinander verbunden, insbesondere elektrisch und mechanisch über das Koppelelement 5. Alternativ können die Vakuumschaltröhren 3 über die festen Kontaktstücke 9 miteinander elektrisch verbunden sein, z. B. über ein Kabel, und mechanisch über das Koppelement z. B. elektrisch isoliert. Oder eine elektrische und/oder mechanische Verbindung erfolgt über ein bewegliches 10 und ein festes 9 Kontaktstück . Ein Antrieb 6, z. B. ein Motor- und/oder Federspeicherantrieb, oder mehrere Antriebe 6 können vorgesehen sein, um die beweglichen Kontaktstücke 10 zu bewegen bzw. anzutreiben. Elemente der kinematischen Kette können eine Antriebstange 15 umfassen, Getriebe, und/oder Wellen. Alternativ kann das Koppelelement 5 direkt vom Antrieb 6 angetrieben werden.
Die Verwendung von gleichen oder unterschiedlichen Basismodulen 1, welche in hohen Stückzahlen kostengünstig produziert werden können, insbesondere mit gleichen äußeren Abmessungen, ermöglicht einen einfachen Austausch in Hochspannungs- Schaltgeräten 1 . In einem Schaltgeräte-Typ können unterschiedliche Basismodule , insbesondere mit gleichen äußeren Abmessungen und/oder Anschlüssen, verwendet werden . Damit ist z . B . bei Verwendung verschiedener Vakuumschaltröhren 3 und/oder einer unterschiedlichen Anzahl von Vakuumschaltröhren 3 in einem oder mehr Basismodulen 1 , eine einfache Anpassung eines Schalter-Typs auf unterschiedliche zu schaltende Spannungen und/oder Ströme möglich . Alternativ können gleiche oder unterschiedliche Basismodule 1 , insbesondere mit gleichen äußeren Abmessungen und/oder Anschlüssen, in unterschiedlichen Hochspannungs-Schaltgeräten 2 verwendet werden, wobei z . B . zur Anpassung der zu schaltenden Spannungen und/oder Ströme die Zahl der Basismodule 1 im Schaltgeräte- Typ verändert wird, d . h . das Gehäuse 16 angepasst wird entsprechend den gewünschten Schalteigenschaften, bei Verwendung insbesondere standardisierter, kostengünstiger Basismodule 1 .
Bezugs zeichenliste
1 Basismodul
2 Hochspannungs-Schaltgerät
3 Vakuumschaltröhre
4 Hülle
5 Koppelelement an einen Antrieb
6 Antrieb
7 Isolierstof f
8 Steuerelement
9 Festes Kontaktstück
10 Bewegliches Kontaktstück
11 Kammer
12 Längsachse der Vakuumschaltröhren
13 Längsachse des Antriebs
14 Isoliergas
15 Antriebsstange
16 Gehäuse Hochspannungs-Schaltgerät
17 Anschluss des Hochspannungs-Schaltgeräts
18 Hülse

Claims

Patentansprüche
1. Basismodul (1) für Hochspannungs-Schaltgeräte (2) , mit wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) und mit wenigstens einem Koppelelement (5) zum mechanischen Koppeln der Vakuumschaltröhren (3) an einen Antrieb (6) , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) und das wenigstens eine Koppelelement (5) in einer Hülle (4) als Basismodul (1) zusammengefasst angeordnet sind .
2. Basismodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismodul (1) mit einem Isoliermaterial (7) befüllt ist, insbesondere mit einem festen Isoliermaterial (7) .
3. Basismodul (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial (7) ein Harz, ein Polymerschaum, ein Kunststoff, PTFE und/oder PCTFE ist und/oder umfasst.
4. Basismodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerelemente (8) , insbesondere Kondensatoren, Widerstände und/oder Varistoren, in der Hülle (4) angeordnet sind, insbesondere Steuerelemente (8) für jede der wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) .
5. Basismodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) in Reihe miteinander elektrisch verschaltet sind, insbesondere mit dem wenigstens einen Koppelelement (5) räumlich zwischen den wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) angeordnet .
6. Basismodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) jeweils wenigstens ein festes (9) und wenigstens ein bewegliches Kontaktstück (10) aufweisen, wobei die festen Kontaktstücke (9) aus der Hülle (4) als elektrische Anschlüsse des Basismoduls (1) geführt sind, und/oder die beweglichen Kontaktstücke (10) in einer Kammer (11) , welche außerhalb der Vakuumschaltröhren (3) und innerhalb der Hülle (4) angeordnet ist, beweglich mit dem wenigstens einen Koppelelement (5) mechanisch verbunden sind.
7. Basismodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumschaltröhren (3) koaxial auf einer Längsachse (12) angeordnet sind, und/oder dass das wenigstens eine Koppelelement (5) zwischen den wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) angeordnet ist, insbesondere eine Drehdurchführung umfassend.
8. Basismodul (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb (6) mit einer Längsachse (14) senkrecht zur Längsachse (12) der Vakuumschaltröhren (3) anordenbar ist.
9. Basismodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumschaltröhren (3) mit Längsachsen in einem Winkel ungleich 180 zueinander angeordnet sind oder parallel zueinander angeordnet sind, insbesondere für ein asynchrones Öffnen und Schließen der Vakuumschaltröhren (3) mit insbesondere einem Antrieb (6) .
10. Basismodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Vakuumschaltröhren (3) umfasst sind.
11. Basismodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumschaltröhren (3) von der Hülle (4) vollständig umschlossen werden, insbesondere mit Ausnahme der nach außen geführten festen Kontaktstücke (9) , oder dass die Vakuumschaltröhren (3) nur teilweise von der Hülle (4) umschlossen werden, insbesondere im Bereich der beweglichen Kontaktstücke (10) .
12. Basismodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Vakuumschaltröhren (3) unterschiedliche Vakuumschaltröhren (3) um- fassen, insbesondere wenigstens eine Vakuumschaltröhre (3) zur Stromunterbrechung und wenigstens eine Vakuumschaltröhre (3) zur Spannungsisolation, welche unterschiedlich ausgelegt sind, insbesondere in den räumlichen Abmessungen, im Aufbau, im Hub, und/oder in der Strom-/Spannungstragf ähigkeit .
13. Hochspannungs-Schaltgerät (2) mit wenigstens einem Basismodul (1) , insbesondere mit genau einem Basismodul (1) , nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochspannungs-Schaltgerät (2) ausgebildet ist, Spannungen im Hochspannungsbereich, insbesondere im Bereich größer oder gleich 52 kV zu schalten, und/oder dass das Hochspannungs-Schaltgerät (2) mit Clean Air als Isoliergas (14) befüllt ist.
14. Hochspannungs-Schaltgerät (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Basismodul (1) genau zwei elektrische Anschlüsse nach außen und genau einen mechanischen Anschluss für den Antrieb (6) umfasst und/oder dass Basismodule (1) umfasst sind, mit insbesondere genormten, gleichen äußern
Abmessungen .
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