EP4732319A1

EP4732319A1 - Dead-tank-hochspannungs-leistungsschalter

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Publication number: EP4732319A1
Application number: EP24740894.1A
Authority: EP
Inventors: Paul Gregor Nikolic; Radu-Marian Cernat; Jan WEISKER; Bernd Kruska; Daniel Rohde; Sebastian Hübner; Fabian KELCH; Katrin Benkert
Original assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2023-08-11
Filing date: 2024-07-09
Publication date: 2026-04-29
Also published as: MX2026001585A; WO2025036618A1; CN121693792A; DE102023207755A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1), mit wenigstens einer ersten Schaltstrecke (2) und mit wenigstens einem Steuerelement (4), wobei das wenigstens eine Steuerelement (4) einen Varistor (5) umfasst. Des Weiteren umfasst der Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) wenigstens eine zweiten Schaltstrecke (3), wobei die wenigstens eine erste Schaltstrecke (1) und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke (3) in Reihe geschaltet sind.

Description

Beschreibung

Dead- Tank-Hochspannungs -Le istungs schal ter

Die Erfindung betrifft einen Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalter , mit wenigstens einer ersten Schaltstrecke und mit wenigstens einem Steuerelement, wobei das wenigstens eine Steuerelement einen Varistor umfasst.

Ein Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer Schaltstrecke und einem Ableiter parallel zur Schaltstrecke geschaltet, ist beispielsweise aus der US 2015/0364285 Al bekannt .

Ein Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter ist z. B. zum Schalten von Spannungen im Bereich von bis zu 1200 kV und von Strömen im Bereich von bis zu einigen Tausend Ampere ausgebildet. Um hohe Spannungen und/oder Ströme zu schalten, werden wenigstens zwei Schaltstrecken in Reihe hintereinanderge- schaltet. Eine Schaltstrecke umfasst z. B. wenigstens eine Vakuumschaltröhre und/oder wenigstens eine Unterbrechereinheit mit einem Nennstrom- und Lichtbogen-Kontakt. Die Schaltstrecken sind z. B. in einem Metall-Gehäuse angeordnet, insbesondere als Tank ausgebildet und geerdet, d. h. als Dead- Tank ausgebildet. Das Gehäuse ist z. B. zylinderförmig, gasdicht verschlossen. In dem Gehäuse sind Elemente einer kinematischen Kette beweglich gelagert, z. B. eine Antriebsstange und/oder Getriebe-Elemente, welche mit einem Antrieb am oder im Gehäuse mechanisch verbunden sind. Der Antrieb ist z. B. am Dead-Tank-Gehäuse Außen angeordnet bzw. befestigt, und umfasst z. B. ein Getriebe, welches über eine Antriebsstange und z. B. ein Getriebe im Inneren des Dead-Tank-Gehäuses die Schaltstrecken gleichzeitig oder zeitlich versetzt mechanisch antreibt. Ein Antrieb ist z. B. ein Motor und/oder ein Federspeicherantrieb. Damit können die Schaltstrecken geöffnet und/oder geschlossen werden, d. h. ein und/oder ausgeschaltet werden . Das Dead-Tank-Gehäuse ist z . B . mit I soliergas , insbesondere SF₆, CO2 , und/oder Clean Air, d . h . gereinigter und getrockneter Luft , befüllt . Um bei hohen Spannungen eine Überlastung der einzelnen Schaltstrecken bzw . Vakuumschaltröhren und/oder Unterbrechereinheiten mit Nennstrom- und Lichtbogenkontakt zu vermeiden, ist eine Spannungsaufteilung zwischen den einzelnen Schaltstrecken notwendig . Gut ist z . B . bei zwei in Reihe geschalteten Schaltstrecken eine Spannungsaufteilung von 50 % zu 50 % der Spannung auf die zwei Schaltstrecken . Zur Aufteilung der Spannung auf die Schaltstrecken werden z . B . Steuerelemente wie Widerstände und/oder Kondensatoren verwendet , welche parallel zu den Schaltstrecken geschaltet werden .

Nach einer Stromunterbrechung stellt sich bei geöf fneten Schaltstrecken, d . h . geöf fneten Kontakten der Vakuumschaltröhren und/oder Unterbrechereinheiten mit Nennstrom- und Lichtbogen-Kontakten ein stationäres Spannungsverhältnis entsprechend der Kapazität der Steuerkondensatoren ein . Während des Schaltvorgangs , insbesondere während der Nachstromphase , führt der Nachstrom aus der Schaltstrecke dazu, dass das durch die Steuerkondensatoren vorgegebene Spannungsverhältnis verzerrt wird . Die Verzerrung kann zu einer Überlastung der einzelnen Schaltstrecken führen . Im Extremfall kann das zu einer irreversiblen Zerstörung des Hochspannungs- Leistungsschalters führen .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , einen Dead-Tank- Hochspannungs-Leistungsschalter mit höherer Zuverlässigkeit , Langlebigkeit und verringerter Störanfälligkeit anzugeben, bei dem eine Verzerrung der Spannungsaufteilung zwischen Schaltstrecken bzw . eine Überlastung der Schaltstrecken vermindert bzw . vermieden wird .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Dead-Tank- Hochspannungs-Leistungsschalter gemäß Anspruch 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Dead-Tank- Hochspannungs-Leistungsschalters sind in den Unteransprüchen angegeben .

Ein erfindungsgemäßer Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalter umfasst wenigstens eine erste Schaltstrecke und wenigstens ein Steuerelement , wobei das wenigstens eine Steuerelement einen Varistor umfasst . Des Weiteren umfasst der Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter wenigstens eine zweiten Schaltstrecke , wobei die wenigstens eine erste Schaltstrecke und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke in Reihe geschaltet sind .

Ein Varistor ist ein elektrisches Bauelement bzw . Bauteil , dessen elektrischer Widerstand von der anliegenden elektrischen Spannung abhängig ist . Oberhalb einer bestimmten Schwellspannung, welche für den j eweiligen Varistor spezifisch ist , wird der di f ferentielle Widerstand abrupt kleiner . Dabei hat die Polarität von Strom und Spannung keinen Einfluss , d . h . es tritt kein Gleichrichteref fekt wie bei einer Diode auf . Ein Varistor ist somit ein spannungsabhängiger Widerstand, auch als VDR bzw . Variable Resistor benannt . Ein Beispiel für einen Varistor ist ein Metalloxid-Varistor .

Mehrere Schaltstrecken in Reihe hintereinandergeschaltet , insbesondere auf einer Längsachse mit ihren j eweiligen Längsachsen angeordnet , ermöglichen bei einem kompakten Aufbau das Schalten hoher Spannungen . Varistoren als Steuerelemente an in Reihe geschalteten Schaltstrecken ermöglichen eine verzerrungs freie Spannungsaufteilung zwischen den Schaltstrecken oder zumindest eine Verringerung der Verzerrung, womit eine Überlastung der Schaltstrecken vermieden bzw . zumindest vermindert werden kann . Damit ist ein Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalter mit höherer Zuverlässigkeit , höherer Langlebigkeit und verringerter Störanfälligkeit möglich, welcher ausgebildet ist hohe Spannungen zu schalten . Insbesondere bei in Reihe geschalteten Vakuumschaltröhren kann eine Verzerrung der Spannungsaufteilung mit parallel zu den Vakuumschaltröh- ren geschalteten Varistoren vermieden bzw . verringert werden, z . B . zusätzlich zu parallel geschalteten Steuerelementen wie Kondensatoren und/oder Widerständen . Verzerrungen der Spannungsaufteilung ohne Varistoren können z . B . durch Nachströme der Vakuumschaltröhren auftreten, womit eine Auf- bzw . Entladung der Steuerkondensatoren erfolgen kann . Varistoren kompensieren derartige Nachströme bzw . Auf- und/oder Entladungen, wie neuere Experimente belegen konnten . Damit sind die zuvor beschriebenen Vorteile durch die Varistoren zu erzielen .

Steuerelemente können parallel zu wenigstens einer Schaltstrecke geschaltet sein, insbesondere parallel zu j eder Schaltstrecke . Bei paralleler Schaltung von wenigstens einem Steuerelement wie z . B . wenigstens einem Varistor zu j eder Schaltstrecke , können insbesondere alle Nachströme durch die Varistoren kompensiert werden . Bei vorteilhafter Beschaltung bzw . Verschaltung von Schaltstrecken, kann auch ausreichend sein, nur eine oder mehrere Schaltstrecken mit parallelen Steuerelementen zu verschalten, ohne alle Schaltstrecken mit parallelen Steuerelementen zu verschalten, wobei insbesondere eine ausreichende Kompensation von Nachströmen zu erreichen ist . Insbesondere bei ungleichen Schaltstrecken ist dies möglich . Damit sind die zuvor beschriebenen Vorteile für den Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter , welcher die Schaltstrecken umfasst , verbunden .

Elektrische Widerstände und/oder Kondensatoren können als Steuerelemente umfasst sein . Widerstände und Kondensatoren sind gut geeignet als elektrische Steuerelemente zur Absteuerung von Spannungen an Schaltstrecken, insbesondere Vakuumschaltröhren, in Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschaltern .

Die wenigstens eine erste und/oder die wenigstens eine zweite Schaltstrecke können wenigstens eine Vakuumschaltröhre und/oder wenigstens eine Unterbrechereinheit mit Nennstrom- und Lichtbogen-Kontakt umfassen . Vakuumschaltröhren und Un- terbrechereinheiten mit Nennstrom- und Lichtbogen-Kontakten sind als Schaltstrecken in Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschaltern gut geeignet , um insbesondere bei hohen Spannungen den Schalter zuverlässig ein- bzw . aus zuschalten, d . h . den Strompfad über die Schaltstrecken zu schließen bzw . zu öf fnen .

Der Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter kann ausgebildet sein, zum Schalten von Spannungen größer und/oder gleich 52 kV . Ungleichmäßige Spannungsverteilungen über die Schaltstrecken, insbesondere durch Nachströme , führen bei höheren Spannungen zu größeren Problemen als bei kleineren Spannungen, und können insbesondere bei Spannungen größer/gleich 52 kV zu Beschädigungen bis hin zu irreversiblen Zerstörungen an Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschaltern bzw . den Schaltstrecken führen . Der Einsatz von Varistoren als Steuerelementen ist insbesondere bei hohen Spannungen, z . B . gleich oder größer 52 kV vorteilhaft , mit den zuvor beschriebenen Vorteilen .

Zu j eder Schaltstrecke parallel kann wenigstens ein Varistor geschaltet sein . Insbesondere bei hohen Spannungen und/oder Strömen können einzelne Varistoren nicht ausreichend sein um eine ausreichende bzw . vollständige Kompensation von z . B . Nachströmen bzw . um eine gleichmäßige Spannungsverteilung zu gewährleisten . Um die zuvor beschriebenen Vorteile in ausreichendem Maß zu erzielen, kann wenigstens ein Varistor parallel j eder Schaltstrecke geschaltet werden bzw . notwendig sein .

Zu j eder Schaltstrecke kann parallel wenigstens ein Varistor geschaltet sein und parallel zur j eweiligen Schaltstrecke und zu dem wenigstens einen parallel geschalteten Varistor können wenigstens ein Widerstand und/oder wenigstens ein Kondensator parallelgeschaltet sein . Mit der entsprechenden Schaltung kann eine gute Schaltung erzeugt werden, welche eine gleichmäßige Spannungsverteilung über die Schaltstrecken ermöglicht und/oder eine gute Nachstromkompensation ermöglicht , mit den zuvor beschriebenen Vorteilen .

Die wenigstens eine erste Schaltstrecke und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke und die Steuerelemente können in einem Gehäuse angeordnet sein . Ein derartiger Aufbau des Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalters ermöglicht eine einfache Reihenschaltung von mehreren Schaltstrecken, kompakt , insbesondere mit paralleler Anordnung von Steuerelementen, wie z . B . Varistoren, insbesondere parallel zu j eder Schaltstrecke , bei kostengünstigem Aufbau, elektrisch gegenüber dem Grund bzw . Boden isoliert . Mit genau einem Gehäuse für die Schaltstrecken und Steuerelemente ergibt sich ein kompakter, platzsparender, kostengünstiger Aufbau .

Alternativ können die wenigstens eine erste Schaltstrecke und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke in einem Gehäuse angeordnet sein und die Steuerelemente können in wenigstens einem weiteren insbesondere parallelen Gehäuse angeordnet sein, insbesondere j edes Steuerelement in einem separaten Gehäuse oder j edes Steuerelement in einem separaten Gehäuse mit Ausnahme der Wiederstände und Kondensatoren einer j eweiligen Schaltstrecke , welche j eweils gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sein können . Damit sind die zuvor beschriebenen Vorteile für die Schaltstrecken verbunden, wobei Steuerelemente in separaten Gehäusen vom Gehäuse der Schaltstrecken eine bessere elektrische I solierung der Steuerelemente von den Schaltstrecken ermöglichen, ohne die Gefahr von elektrischen Überschlägen zwischen Steuerelementen und Schaltstrecken .

Alternativ können die wenigstens eine erste Schaltstrecke und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke j eweils in einem Gehäuse angeordnet sein und die Steuerelemente in wenigstens einem weiteren insbesondere parallelen Gehäuse angeordnet sein, insbesondere j edes Steuerelement in einem separaten Gehäuse oder j edes Steuerelement in einem separaten Gehäuse mit Ausnahme der Wiederstände und Kondensatoren einer j eweiligen Schaltstrecke , welche j eweils gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sein können . Ein Aufbau mit j eweils separaten Gehäusen für die j eweiligen Schaltstrecken und j eweils separaten Gehäusen der Steuerelemente ist weniger kompakt , ermöglicht aber eine bessere elektrische I solierung der Schaltstrecken untereinander und der Steuerelemente von den Schaltstrecken, ohne die Gefahr von elektrischen Überschlägen zwischen Steuerelementen und Schaltstrecken . Damit ergibt sich eine höhere Zuverlässigkeit und Langlebigkeit insbesondere bei hohen Spannungen .

Im Folgenden werden Aus führungsbeispiele der Erfindung schematisch in den Figuren dargestellt und nachfolgend näher beschrieben .

Dabei zeigen die

Figur 1 das Prinzip eines erfindungsgemäßen Dead-Tank-

Hochspannungs-Leistungsschalters 1 in einer Schrägaufsicht und Schnittdarstellung, und die

Figur 2 eine Seitenansicht eines Aus führungsbeispiels eines Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalters 1 gemäß Figur 1 , mit Schaltstrecken und zugehörigen Steuerelementen sowie Varistoren in einem gemeinsamen Gehäuse 10 , und

Figur 3 eine Aufsicht auf den Dead-Tank-Hochspannungs-

Leistungsschalter 1 der Figur 2 , und

Figur 4 eine Seitenansicht eines zweiten Aus führungsbeispiels eines Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalters 1 gemäß Figur 1 mit Schaltstrecken und zugehörigen Steuerelementen sowie Varistoren j eweils in einem eigenen Gehäuse 10 bis 15 und Figur 5 eine Aufsicht auf den Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalter 1 der Figur 4.

In den Figuren 1 bis 5 sind erfindungsgemäße Dead-Tank- Hochspannungs-Leistungsschalter 1 dargestellt. In Figur 1 ist das Prinzip eines erfindungsgemäßen Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalters 1 in einer Schrägaufsicht in Schnittansicht dargestellt. Der Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalter 1 umfasst eine erste und eine zweite Schaltstrecke 2 und 3, welche in Reihe hintereinandergeschal- tet sind. Die Schaltstrecken 2 und 3 sind in einem gemeinsamen Tank als Gehäuse 10, z. B. aus Stahl, Aluminium und/oder Gusseisen, angeordnet. Die Schaltstrecken 2 und 3 sind z. B. Vakuumschaltröhren und/oder Unterbrechereinheiten mit Nennstrom- und Lichtbogenkontakten, und sind z. B. von einem Schaltgas, z. B. SF₆, CO2 und/oder Clean Air, d. h. gereinigter, getrockneter Luft, räumlich umfasst.

Die Schaltstrecken 2 und 3 sind mit ihren Längsachsen auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, vertikal zu einer Längsachse eines Trägers 18. Der Träger 18 und die Schaltstrecken 2 und 3 bilden eine T-Form aus. Weitere Formen von Trägern 18 sind ebenfalls möglich, z. B. Trägergestelle mit Stützelementen in Form von Trägerbalken, verschraubt und/oder verschweißt und/oder mit einer Ausdehnung, welche im Wesentlichen der Ausdehnung des Gehäuses 10 entspricht. Am Träger 18 ist z. B. ein Antrieb 9 angeordnet. Uber den Antrieb 9, und Elemente einer kinematischen Kette, wie z. B. Getriebe 17 und wenigstens einer Schaltstange 16 insbesondere im Gehäuse 10 angeordnet, werden die Schaltstrecken 2 und 3 angetrieben beim Schalten. Die Schaltstrecken 2 und 3 können gleichzeitig oder zeitlich versetzt geschaltet werden, d. h. ein und/oder ausgeschaltet werden bzw. geschlossen und/oder unterbrochen werden. Dadurch ist der Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalter 1 ausgebildet, z. B. Hochspannungsleitungen, elektrische Geräte wie z. B. Generatoren und/oder elekt- rische Verbraucher insbesondere zu einem elektrischen Stromnetz zu- bzw. abzuschalten.

Parallel zu den Schaltstrecken 2 und 3 sind jeweils Steuerelemente 4, wie z. B. Varistoren 5, Kondensatoren 7 und/oder Widerstände 6 angeordnet und geschaltet. Erfindungsgemäß umfassen die Steuerelemente Varistoren 5, wobei insbesondere jeder Schaltstrecke 2, 3 wenigstens ein Varistor 5 parallelgeschaltet ist. In der Figur 1 ist eine Prinzipdarstellung der Parallelschaltung je wenigstens eines Varistors 5 zu einer Schaltstrecke 2, 3 dargestellt sowie je eines Kondensators 7 und eines Widerstandes 6 in Reihe geschaltet und parallel zu einer zugehörigen Schaltstrecke 2, 3 mit parallelem Varistor 5 geschaltet. Die Schaltstrecken 2, 3 sind z. B. über Halterungen im Gehäuse 10 befestigt und über Durchführungen 8 mit Anschlüssen 19 nach außen hin elektrisch kontaktierbar. Alternativ oder zusätzlich können in GIS (Gas Insulated Switchgear) Ausführung das Gehäuse 10 als ein Modul ausgeführt sein und statt Durchführungen weiterer Module angeschlossen bzw. angeordnet sein, was der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt ist.

In Figur 2 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalters 1 dargestellt gemäß Figur 1, mit Schaltstrecken und zugehörigen Steuerelementen sowie Varistoren in einem gemeinsamen Gehäuse 10 angeordnet, welche in Figur 2 der Einfachheit halber nicht dargestellt sind. Dabei ist eine Prinzipdarstellung in Schnittansicht gezeigt, entlang der vertikalen Längsachse des Trägers 18. Zwischen Träger 18 und Gehäuse 10, insbesondere Dead-Tank-Gehäuse 10, ist ein Getriebe 17 angeordnet. Der Träger 18 ist z. B. ein Metallgestell. Im Gehäuse 10 ist eine Antriebsstange bzw. Schaltstange 16 als Element der kinematischen Kette angeordnet, welche beim Schalten die Bewegung vom Antrieb 9 z. B. über Getriebeelemente 17, welche der Einfachheit halber nicht im Detail dargestellt sind und z. B. am An- fang und/oder Ende der Schaltstange 16 angeordnet sind, auf die erste und zweite Schaltstrecke 2, 3 überträgt.

Auf dem Träger 18 ist das gemeinsame Gehäuse 10 der Schaltstrecken 2, 3 und Steuerelemente, insbesondere Varistoren, Kondensatoren und Widerstände, mit einem Getriebe 17 zwischengeschaltet angeordnet, insbesondere je Schaltstrecke 2, 3 ein zylinderförmiger Tank 10 mit waagerechter Längsachse oder ein gemeinsamer zylinderförmiger Tank mit waagerechter Längsachse für alle Schaltstrecken 2, 3, wie in Figur 3 dargestellt ist. Die Form des Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalters 1 ergibt sich somit im in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen zu einer T-Form. Weitere Formen von Trägern 18 sind ebenfalls möglich, wie zuvor beschrieben, z. B. flache oder U-förmige Träger 18, welche der Einfachheit in den Figuren nicht dargestellt sind.

In Figur 3 ist eine Prinzipdarstellung des Dead-Tank- Hochspannungs-Leistungsschalters 1 der Figur 2 in Aufsicht als Schnitt dargestellt, mit der Verschaltung der Schaltstrecken 2, 3 und Steuerelemente 4. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist eine erste und eine zweite Schaltstrecke 2, 3 in Reihe geschaltet, mit einem Varistor 5 parallel zu jeder Schaltstrecke 2, 3 geschaltet, und mit einem in Reihe geschalteten Kondensator 7 und elektrischen Widerstand 6 parallel jeweils zu jeder Schaltstrecke 2, 3 geschaltet. Andere Anzahlen von Schaltstrecken 2, 3 und Steuerelementen 4, insbesondere ohne Kondensatoren und/oder Widerständen, und Verschaltungen sind ebenfalls möglich. Bei der in der Figur 3 dargestellten Verschaltung erfolgt über die Steuerelemente 4 eine Spannungsverteilung über die Schaltstrecken 2, 3, welche z. B. bei gleichen Werten der verwendeten Kondensatoren und Widerstände, einer idealen 50:50 Verteilung entspricht.

Nach einer Stromunterbrechung stellt sich bei geöffneten Kontakten der Schaltstrecken 2, 3, insbesondere der Vakuumschaltröhren und/oder Unterbrechereinheiten mit Nennstrom- und Lichtbogenkontakten, ein stationäres Spannungsverhältnis entsprechend der Steuerelemente 4 , insbesondere der Kapazität der Steuerkondensatoren 7 , ein . Während des Schaltvorgangs , insbesondere während der Nachstromphase , führt der Nachstrom aus den Schaltstrecken 1 , 3 dazu, dass das durch die Steuerelemente 7 vorgegebene Spannungsverhältnis verzerrt wird . Dies kann zu einer Überlastung der einzelnen Schaltstrecken führen . Der Einsatz von Überspannungs-Ableitern in Form von Varistoren 5 parallel zur Schaltstrecke verhindert die Überlastung . Verzerrungen der Spannungsaufteilung durch die Nachströme der Schaltstrecken 2 , 3 und eine durch diese verursachte Auf- bzw . Entladung der Steuerkondensatoren 7 werden kompensiert .

In Figur 4 ist eine Seitenansicht eines Aus führungsbeispiels eines Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalters 1 dargestellt gemäß Figur 1 , mit Schaltstrecken 2 , 3 und zugehörigen Steuerelementen 4 sowie Varistoren 5 j eweils in einem eigenen Gehäuse 10 bis 15 angeordnet . Dabei ist eine Prinzipdarstellung in Schnittansicht gezeigt , analog Figur 2 , entlang der vertikalen Längsachse des Trägers 18 . Zwischen Träger 18 und Gehäuse 10 , insbesondere Dead-Tank-Gehäuse 10 , ist ein Getriebe 17 angeordnet . Der Träger 18 ist z . B . ein Metallgestell . Im Gehäuse 10 ist eine Antriebsstange bzw . Schaltstange 16 als Element der kinematischen Kette angeordnet , welche beim Schalten die Bewegung vom Antrieb 9 z . B . über Getriebeelemente 17 , welche der Einfachheit halber nicht im Detail dargestellt sind und z . B . am Anfang und/oder Ende der Schaltstange 16 angeordnet sind, auf die erste und zweite Schaltstrecke 2 , 3 überträgt .

Auf dem Träger 18 , mit zwischengeschaltetem Getriebe 17 im Aus führungsbeispiel der Figur 4 , ist das Gehäuse 10 , 11 der Schaltstrecken 2 , 3 angeordnet , wobei das Gehäuse 11 der Schaltstrecke 3 in der Figur 5 als Aufsicht dargestellt ist und in Figur 4 durch das Gehäuse 10 der Schaltstrecke 2 überdeckt wird . Ebenfalls auf dem Träger 18 , insbesondere an den Gehäusen 10 , 11 befestigt , sind die Gehäuse 12 , 13 der Varistoren 5 insbesondere mit den Längsachsen parallel zu den Schaltstrecken-Gehäusen 10 , 11 angeordnet , wobei das Gehäuse 13 des Varistors 5 der zweiten Schaltstrecke 3 in der Figur 5 als Aufsicht dargestellt ist , und in Figur 4 durch das Gehäuse 12 des Varistors 5 der ersten Schaltstrecke 2 überdeckt wird . Daneben, auf dem Träger 18 angeordnet , insbesondere an den Gehäusen 10 , 11 befestigt , sind die Gehäuse 14 , 15 der Widerstände 6 und/oder Kondensatoren 7 insbesondere mit den Längsachsen parallel zu den Schaltstrecken-Gehäusen 10 , 11 und/oder Varistoren-Gehäusen 12 , 13 angeordnet , wobei das Gehäuse 15 der Widerstände 6 und/oder Kondensatoren 7 der zweiten Schaltstrecke 3 in der Figur 5 als Aufsicht dargestellt ist , und in Figur 4 durch das Gehäuse 14 der Widerstände 6 und/oder Kondensatoren 7 der ersten Schaltstrecke 2 überdeckt wird .

Die Gehäuse 10 bis 15 sind z . B . als zylinderförmige Tanks insbesondere aus Metall ausgebildet oder die Gehäuse 10 und 11 sind als zylinderförmige Tanks insbesondere aus Metall ausgebildet und die Gehäuse 12 bis 15 sind als zylinderförmige Hohlisolatoren mit waagerechter Längsachse ausgebildet .

Die Gehäuse 10 und 11 , und/oder 12 und 13 , und/oder 14 und 15 können auch als ein Gehäuse ausgebildet sein, wie in Figur 3 dargestellt ist . Die Form des Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalters 1 ergibt sich in den Aus führungsbeispielen der Figuren 1 bis 5 zu einer T-Form . Andere Formen, z . B . ein umgekehrtes L bzw . Galgenform oder zuvor beschriebene Formen, sind ebenfalls möglich .

In Figur 5 ist eine Prinzipdarstellung des Dead-Tank- Hochspannungs-Leistungsschalters 1 der Figur 4 in Aufsicht dargestellt , mit der Verschaltung der Schaltstrecken 2 , 3 und Steuerelemente 4 . Im Aus führungsbeispiel der Figur 5 ist eine erste und eine zweite Schaltstrecke 2 , 3 in Reihe geschaltet , mit einem Varistor 5 parallel zu j eder Schaltstrecke 2 , 3 geschaltet , und mit einem in Reihe geschalteten Kondensator 7 und elektrischen Widerstand 6 parallel jeweils zu jeder Schaltstrecke 2, 3 geschaltet. Andere Anzahlen von Schaltstrecken 2, 3 und Steuerelementen 4, insbesondere ohne Kondensatoren und/oder Widerständen, und Verschaltungen sind ebenfalls möglich. Bei der in der Figur 5 dargestellten Verschaltung erfolgt über die Steuerelemente 4 eine Spannungsverteilung über die Schaltstrecken 2, 3, welche z. B. bei gleichen Werten der verwendeten Kondensatoren 7 und Widerstände 6, einer im Wesentlichen idealen 50:50 Verteilung entspricht. Die Funktion und Vorteile sind analog der Funktion und den Vorteilen des Ausführungsbeispiels der Figuren 2 und 3. Der Unterschied des Ausführungsbeispiels der Figuren 2 und 3 zum Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 liegt in der Anordnung aller elektrischen Elemente, insbesondere von Schaltstrecken 1 oder 2, Varistoren 5, Widerständen 6 und/oder Kondensatoren 7, im ersten Fall in einem Gehäuse 10 oder im zweiten Fall in unterschiedlichen Gehäusen 10 bis 15.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können untereinander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z. B. Gehäuse 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15 eine Hohlzylinderform oder andere Formen, wie z. B. rechteckige insbesondere Hohl-Formen aufweisen.

Der Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter 1 ist z. B. zum Schalten von Spannungen von bis zu 52 kV und größer ausgebildet. Die Gehäuse 10 bis 15 können mit Isoliergas und/oder Schaltgas befüllt sein, d. h. die Schaltstrecken 1, 2 und Steuerelemente 4 können räumlich von Isoliergas bzw. Schaltgas umfasst sein. Der Dead-Tank-Hochspannungs- Leistungsschalter 1 kann eine T-Form aufweisen, oder andere Formen wie z. B. eine Galgenform oder andere, insbesondere zuvor beschriebene Formen und/oder Formen, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind. Der Träger 18 kann auch mehrteilig ausgebildet sein, z. B. an jedem Ende eines Tanks 10 ein Trägerteil. Dabei können zwei oder mehr Schaltstrecken mit zugehörigen Steuerelementen vorgesehen sein im Dead-Tank- Hochspannungs-Leistungsschalter 1 . Die Steuerelemente 4 können im Gehäuse der Schaltstrecken angeordnet sein und/oder eigene Gehäuse aufweisen, oder in Gruppen in Gehäusen zusammengefasst sein, z . B . in einem Gehäuse die Widerstände und Kondensatoren einer Schaltstrecke und/oder die Varistoren einer Schaltstrecke . Weitere Formen und Aufteilungen auf Gehäuse sind ebenfalls möglich . Widerstände 6 und/oder Kondensatoren 7 können in Reihe geschaltet sein, und/oder Widerstände 6 und/oder Kondensatoren 7 können parallel zueinander geschaltet sein . Weitere Verschaltungen, insbesondere mit weiteren elektrischen Elementen sind ebenfalls möglich .

Bezugs zeichenliste

1 Dead- Tank-Hochspannungs -Le istungs schal ter

2 erste Schaltstrecke

3 zweite Schaltstrecke

4 Steuerelemente

5 Varistor

6 elektrischer Widerstand

7 Kondensator

8 Durchführung mit elektrischem Anschluss

9 Antrieb

10 Dead-Tank-Gehäuse oder Gehäuse der ersten Schaltstrecke

11 Gehäuse der zweiten Schaltstrecke

12 Gehäuse von Steuerelementen (Varistoren) der ersten Schaltstrecke

13 Gehäuse von Steuerelementen (Varistoren) der zweiten Schaltstrecke

14 Gehäuse von Steuerelementen (Widerstände und Kondensatoren) der ersten Schaltstrecke

15 Gehäuse von Steuerelementen (Widerstände und Kondensatoren) der zweiten Schaltstrecke

16 Schaltstange

17 Getriebe

18 Träger

19 elektrischer Anschluss

Claims

Patentansprüche

1. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) , mit wenigstens einer ersten Schaltstrecke (2) und mit wenigstens einem Steuerelement (4) , wobei das wenigstens eine Steuerelement

(4) einen Varistor (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zweite Schaltstrecke (3) umfasst ist, wobei die wenigstens eine erste Schaltstrecke (1) und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke (3) in Reihe geschaltet sind.

2. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerelemente (4) parallel zu wenigstens einer Schaltstrecke (2, 3) geschaltet sind, insbesondere parallel zu jeder Schaltstrecke (2, 3) .

3. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Widerstände (6) und/oder Kondensatoren (7) als Steuerelemente (4) umfasst sind.

4. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste und/oder die wenigstens eine zweite Schaltstrecke (2, 3) wenigstens eine Vakuumschaltröhre und/oder wenigstens eine Unterbrechereinheit mit Nennstrom- und Lichtbogen-Kontakt umfasst oder ist.

5. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) ausgebildet ist zum Schalten von Spannungen größer und/oder gleich 52 kV.

6. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu jeder Schaltstrecke (2, 3) parallel wenigstens ein Varistor

(5) geschaltet ist.

7. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu jeder Schaltstrecke (2, 3) parallel wenigstens ein Varistor (5) geschaltet ist und parallel zur jeweiligen Schaltstrecke (2, 3) und zu dem wenigstens einen parallel geschalteten Varistor (5) wenigstens ein Widerstand (6) und/oder wenigstens ein Kondensator (7) parallelgeschaltet ist.

8. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (10) umfasst ist, in welchem die wenigstens eine erste und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke (2, 3) angeordnet sind.

9. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Schaltstrecke (2) und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke (3) und die Steuerelemente (4) in einem Gehäuse (10) angeordnet sind.

10. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Schaltstrecke (2) und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke (3) in einem Gehäuse (10) angeordnet sind und die Steuerelemente (4) in wenigstens einem weiteren insbesondere parallelen Gehäuse angeordnet sind, insbesondere jedes Steuerelement (4) in einem separaten Gehäuse oder jedes Steuerelement (4) in einem separaten Gehäuse (12, 13, 14, 15) mit Ausnahme der Wiederstände (6) und Kondensatoren (7) einer jeweiligen Schaltstrecke (2, 3) , welche jeweils gemeinsam in einem Gehäuse (14, 15) angeordnet sind.

11. Dead-Tank-Hochspannungs-Leistungsschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Schaltstrecke (2) und die wenigstens eine zweite Schaltstrecke (3) jeweils in einem Gehäuse (10, 11) angeordnet sind und die Steuerelemente (4) in wenigstens einem weiteren insbesondere parallelen Gehäuse angeordnet sind, insbesondere jedes Steuerelement (4) in einem separaten Gehäuse oder jedes Steuerelement (4) in einem separaten Gehäuse (12, 13, 14, 15) mit Ausnahme der Wiederstände (6) und Kondensatoren (7) einer jeweiligen Schaltstrecke (2, 3) , welche jeweils gemeinsam in einem Gehäuse (14, 15) angeordnet sind.