EP4754790A1 - Hochspannungsleistungsschalter, sowie hochspannungsleistungsschaltanlage und verfahren zum betreiben eines hochspannungsleistungsschalters - Google Patents
Hochspannungsleistungsschalter, sowie hochspannungsleistungsschaltanlage und verfahren zum betreiben eines hochspannungsleistungsschaltersInfo
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- EP4754790A1 EP4754790A1 EP23782446.1A EP23782446A EP4754790A1 EP 4754790 A1 EP4754790 A1 EP 4754790A1 EP 23782446 A EP23782446 A EP 23782446A EP 4754790 A1 EP4754790 A1 EP 4754790A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter (1), mit - einer mit zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen elektrisch verbundenen ersten Unterbrechereinheit (7), welche ausgebildet ist, abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen herzustellen, wozu die erste Unterbrechereinheit (7) einen bewegbar angeordneten ersten Schaltkontakt (11) aufweist, gekennzeichnet durch, - ein erstes Koppelgetriebe (16), das mit dem bewegbaren ersten Schaltkontakt (11) der ersten Unterbrechereinheit (7) mechanisch gekoppelt ist, wodurch eine mechanische Schaltbetätigung einer Antriebseinheit (15), welche mit dem ersten Koppelgetriebe (16) mechanisch gekoppelt ist, auf den bewegbaren ersten Schaltkontakt (11) übertragbar ist, wobei - das erste Koppelgetriebe (16) ausgebildet ist, eine rotatorische Bewegung der Antriebseinheit (15) in eine translatorische Bewegung umzuwandeln, um die mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit (15) auf den ersten bewegbaren Schaltkontakt (11) zu übertragen, wodurch der erste bewegbare Schaltkontakt (11) betätigbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Hochspannungsleistungsschaltanlage (2) sowie ein Verfahren.
Description
Beschreibung
Hochspannungs lei stungs schal ter, sowie
Hochspannungsleistungsschaltanlage und Verfahren zum
Betreiben eines Hochspannungsleistungsschalters
Die Erfindung betri f ft einen Hochspannungsleistungsschalter mit mehreren Hochspannungsanschlüssen, und einer mit zumindest zwei der mehreren Hochspannungsanschlüssen elektrisch verbundenen ersten Unterbrechereinheit , welche ausgebildet ist , abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen herzustellen, wozu die erste Unterbrechereinheit einen bewegbar angeordneten ersten Schaltkontakt aufweist ,
Die Erfindung betri f ft des Weiteren eine Hochspannungsleistungsschaltanlage mit zumindest einem Hochspannungsleistungsschalter .
Ebenso betri f ft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Hochspannungsleistungsschalter, wobei der Hochspannungsleistungsschalter eine mit zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen elektrisch verbundenen erste Unterbrechereinheit aufweist , welche ausgebildet ist , abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen herzustellen, wozu die erste Unterbrechereinheit einen bewegbar angeordneten ersten Schaltkontakt aufweist .
Hochspannungsleistungsschalter sind aus dem Stand der Technik umfänglich bekannt . Eine Hochspannung im Sinne der Normung ist eine elektrische Spannung, die eine Wechselspannung bezeichnet , deren Ef fektivwert größer als 1000 Volt ist beziehungsweise eine Gleichspannung, deren Wert größer als 1500 Volt ist . Diese Definition der Hochspannung, die im
Übrigen auch durch die einschlägige Normung erfasst ist , wird zusätzlich regelmäßig in zwei Bereiche unterteilt , und zwar in einen ersten Bereich, der als Mittelspannung bezeichnet wird und der sich über einen Spannungsbereich von 1 kV bis einschließlich 52 kV erstreckt , und einen zweiten Bereich, der Spannungen größer als 52 kV erfasst und die als Höchstspannung bezeichnet wird .
Ein Leistungsschalter ist grundsätzlich ein elektrisches Schaltgerät , welches dazu dient , insbesondere im Bereich der elektrischen Energieversorgung, einen elektrischen Strom in einer Leitung des Energieversorgungnetzes zu schalten . Ein Leistungsschalter ist in der Regel dazu ausgelegt , einen regulären Bemessungsstrom und auch einen geringfügigen Überlaststrom zuverlässig schalten zu können . Der Leistungsschalter kann darüber hinaus auch bei einer Störung im Bereich einer elektrischen Energieversorgung oder daran angeschlossen einer elektrischen Anlage einen sehr großen Überlaststrom und sogar einen Kurzschlussstrom schalten, einen solchen Strom für eine vorgegebene Zeit halten und sicher ausschalten, ohne einen relevanten Schaden zu erleiden, der die weitere bestimmungsgemäße Nutzung des Leistungsschalters ausschließt . Leistungsschalter sind üblicherweise für große Schaltkreise bei einer geringen Schalthäufigkeit konstruiert . Ein Leistungsschalter kann zum Beispiel einpolig oder auch dreipolig ausgebildet sein, abhängig von der j eweiligen Anwendung und der Konstruktion des Energieversorgungnetzes . Gattungsgemäße Leistungsschalter sind unter anderem auch durch die Normung erfasst , zum Beispiel durch eine Normreihe IEC 62271 .
Besonders im Bereich der Höchstspannung werden Leistungsschalter eingesetzt , die einen geschlossenen Behälter aufweisen, an dem zumindest zwei voneinander beabstandet angeordnete Durchführungen für einen j eweiligen Hochspannungsanschluss angeordnet sind . Über die Durchführung ist es möglich, eine j eweilige Hochspannungsleitung an den Hochspannungsleistungsschalter anzuschließen und einen
Stromfluss zwischen den angeschlossenen Hochspannungsleitungen mittels des Hochspannungsleistungsschalters abhängig von einem j eweiligen Schalt zustand des Hochspannungsleistungsschalters zu steuern .
Der Behälter bzw . ein Gehäuse ist häufig aus einem elektrisch leitfähigen Werkstof f , wie Metall , insbesondere Stahl oder dergleichen, gebildet und stellt einen Hohlraum bereit , in dem die Hochspannungsleitung angeordnet ist , die mit den wenigstens zwei Durchführungen elektrisch verbunden ist . Ebenso denkbar wären elektrisch nicht-leitfähige Werkstof fe , wie Porzellan oder Composite . Die Hochspannungsschalteinheit stellt die eigentliche Schalt funktion des Hochspannungsleistungsschalters bereit und weist hierzu häufig wenigstens zwei elektrische Schaltkontakte auf , die abhängig vom Schalt zustand des Hochspannungsleistungsschalters in einem eingeschalteten Schalt zustand mechanisch und elektrisch miteinander verbunden sind, sodass eine elektrische Verbindung zwischen den Durchführungen hergestellt ist und in einem zweiten
Schalt zustand, dem ausgeschalteten Schalt zustand, mechanisch und elektrisch voneinander getrennt sind, um einen Stromfluss zu unterbinden .
Im Stand der Technik ist es üblich, die Hochspannungsschalteinheit mit einem I soliergas , und zwar SF6 zu beaufschlagen, um eine I solations festigkeit , insbesondere während der Aus führung eines Schaltvorgangs , das heißt einem Wechsel zwischen dem eingeschalteten und dem ausgeschalteten Zustand zu bewirken .
Außerhalb des Behälters weist der Hochspannungsleistungsschalter eine Antriebseinheit zum mechanischen Betätigen der Hochspannungsschalteinheit auf . Die Antriebseinheit ist mechanisch über einen Koppelmechanismus mit der Hochspannungsschalteinheit verbunden, sodass eine Schaltbetätigung der Antriebseinheit auf die Hochspannungsschalteinheit übertragen werden kann, um
einen der wenigstens zwei Schalt zustande der Hochspannungsschalteinheit zu erreichen .
Ferner weist der Hochspannungsleistungsschalter bevorzugt eine Halteeinheit auf , die mit dem Behälter mechanisch verbunden ist und die mit einer hori zontalen Auflage , beispielsweise einem Fundament oder dergleichen, verbindbar ist , um den Behälter orts fest anzuordnen beziehungsweise auf zustellen . In der Regel ist die Halteeinheit behälterseitig gegenüberliegend zu den Durchführungen angeordnet . Das bedeutet , dass die Durchführungen beispielsweise im Wesentlichen vertikal oberhalb der Halteeinheit angeordnet sind, wenn der Hochspannungsleistungsschalter für einen bestimmungsgemäßen Betrieb ordnungsgemäß auf gestellt ist . Die Durchführungen weisen in der Ausrichtung speziell eine ausgeprägte vertikale Komponente auf , können aber in beiden verbleibenden hori zontalen Richtungen ebenfalls Komponenten aufweisen .
Die Nutzung des I soliergases SF6 ermöglicht es , einen Hochspannungsleistungsschalter mit vergleichsweise kleinen Abmessungen zu realisieren . Gleichwohl zeigt sich, dass dieses I soliergas außerordentlich klimaschädlich ist , weshalb dessen Einsatz für zukünftige Anwendungen weitgehend vermieden werden soll . Darüber hinaus wird angestrebt , Hochspannungsleistungsschalter, die dieses I soliergas nutzen, durch neue Konstruktionen ohne dieses klimaschädliche Gas zu ersetzen . Durch die Nutzung von Vakuumschaltröhren ist es möglich, den Einsatz des I soliergases SF6 weitgehend zu vermeiden, welches sich als besonders klimaschädlich herausgestellt hat . Durch die Konstruktion eines Hochspannungsleistungsschalters unter Nutzung von Vakuumschaltröhren entsteht insbesondere ein kompakter Aufbau .
Als Alternative zur Nutzung des I soliergases SF6 kommt beispielsweise „Clean Air" als I solationsmedium zum Einsatz . Somit können Vakuumschaltröhren als Unterbrechungseinheiten
klimaneutral realisiert werden, sodass dies wiederum vorteilhaft für Schaltgeräte und Schaltanlagen ist .
Des Weiteren kann in der Hochspannungsebene ein Einsatz von Reihenschaltungen mehrerer Vakuumschaltröhren zur Gewährleistung der Spannungs festigkeit erforderlich sein . Bevorzugt werden dabei die Kontakte beider Vakuumschaltröhren durch einen Antrieb geöf fnet und geschlossen . Hierzu ist eine kinematische Kette erforderlich, die den Antrieb mit den beiden Unterbrechungseinheiten verbindet .
In einer solchen kinematischen Kette treten Reibungsverluste auf , deren Höhe vom Aufbau der kinematischen Kette und von den verwendeten Getriebegliedern abhängt . Die Höhe der Reibungsverluste hat neben anderen Faktoren einen Einfluss auf die für das Schaltgerät benötigte Energie und damit gegebenenfalls auf die Größe des erforderlichen Antriebs . Beispielsweise werden in bisher eingesetzten SF6-gefüllten Hochspannungsleistungsschaltern die Unterbrechungseinheiten über einen mittig angeordneten Doppelschaltkopf mit dem Antrieb verbunden . Die Unterbrechungseinheiten, also die Vakuumschaltröhren, sind dabei liegend hintereinander angeordnet . Bei dem Austausch von SF6 durch „Clean Air" als Isolationsmedium und Einsatz von Vakuumschaltröhren als Unterbrechungseinheiten führt eine Anordnung mit hintereinanderliegenden Unterbrechungseinheiten zu relativ großen Abmessungen der Schaltgeräte beziehungsweise Schaltanlagen .
In der kinematischen Kette des Hochspannungsleistungsschalters wird zur Bewegung des beweglichen Röhrenbol zens eine Rotationsbewegung mittels Linearführung in eine translatorische Bewegung umgesetzt . Hierbei treten Reibungsverluste auf , die durch prinzipbedingte Querkräfte hervorgerufen werden .
Diese entstehenden Reibungsverluste , welche durch Querkräfte hervorgerufen werden können, können die Zuverlässigkeit ,
Funktions fähigkeit und Beständigkeit des
Hochspannungsleistungsschalters negativ beeinflussen .
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen ef fi zienteren beziehungsweise verbesserten
Hochspannungs lei stungs schal ter bereitzustellen .
Diese Aufgabe wird durch einen
Hochspannungs lei stungs schal ter, eine Hochspannungsleistungsschaltanlage sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst . Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen .
Ein Aspekt der Erfindung betri f ft einen Hochspannungs lei stungs schal ter, mit
- mehreren Hochspannungsanschlüssen, und
- einer mit zumindest zwei der mehreren
Hochspannungsanschlüssen elektrisch verbundenen ersten Unterbrechereinheit , welche ausgebildet ist , abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen herzustellen, wozu die erste Unterbrechereinheit einen bewegbar angeordneten ersten Schaltkontakt aufweist , aufweisend :
- ein erstes Koppelgetriebe , das mit dem bewegbaren ersten Schaltkontakt der ersten Unterbrechereinheit mechanisch gekoppelt ist , wodurch eine mechanische Schaltbetätigung einer Antriebseinheit , welche mit dem ersten Koppelgetriebe mechanisch gekoppelt ist , auf den bewegbaren ersten Schaltkontakt übertragbar ist , wobei
- das erste Koppelgetriebe ausgebildet ist , eine rotatorische Bewegung der Antriebseinheit in eine translatorische Bewegung umzuwandeln, um die mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit auf den ersten bewegbaren Schaltkontakt zu übertragen, wodurch der erste bewegbare Schaltkontakt betätigbar ist .
Mit dem erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter können insbesondere beim Schalten beziehungsweise Betätigen der Unterbrechereinheit Reibungsverluste minimiert beziehungsweise reduziert werden . Dadurch kann ein verbesserter Hochspannungsleistungsschalter bereitgestellt werden, welcher robuster, aus fallsicherer und langlebiger ist .
Die Unterbrechereinheit kann als Hochspannungsschalteinheit der Hochspannungsleistungsschalter bezeichnet werden .
Mit der Unterbrechereinheit kann j e nachdem, welchen Schalt zustand diese aufweisen, eine elektrische Verbindung zwischen zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen freigegeben werden . Anderenfalls kann wiederum eine entsprechende Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen zwei Hochspannungsanschlüssen durchgeführt werden . In Abhängigkeit von der mechanischen Schaltbetätigung der Antriebseinheit kann von der Unterbrechereinheit ein j eweiliger Schalt zustand eingenommen werden .
Der Hochspannungsleistungsschalter kann beispielsweise mehrere Hochspannungsanschlüsse , insbesondere zumindest zwei voneinander beabstandet angeordnete Hochspannungsanschlüsse , aufweisen . Insbesondere können mit der Unterbrechereinheit individuelle Verschaltungen der Hochspannungsanschlüsse vorgenommen werden .
Durch die Ausgestaltung und insbesondere die mechanische Wirkverbindung der Antriebseinheit mit dem Koppelgetriebe kann eine rotatorische Bewegung der Antriebseinheit , insbesondere einer Antriebswelle der Antriebseinheit , in eine translatorische Bewegung umgewandelt werden, mittels welcher wiederum der Schaltkontakt entsprechend betätigt beziehungsweise geschaltet werden kann .
Die Antriebseinheit kann als mechanische Antriebseinheit ausgebildet sein, welche insbesondere eine Antriebswelle
aufweisen kann . Des Weiteren kann die Antriebseinheit beispielsweise einen Federspeicher oder dergleichen aufweisen, sodass wenigstens einer der Schalt zustande oder die Zufuhr von Antriebsenergie von extern eingestellt werden kann . Ein Grundschalt zustand ist in der Regel der ausgeschaltete Schalt zustand . Der Koppelmechanismus und insbesondere die Verbindung zwischen Antriebseinheit und Koppelgetriebe kann zur Übertragung der Schaltbetätigung einen oder mehrere Schalthebel , Schwenkhebel , Flansche und/oder dergleichen aufweisen .
Unter einem Koppelgetriebe sind Getriebe mit mindestens vier Festkörper-Gliedern, die durch Gelenke verbunden sind, zu verstehen . Alle Koppelgetriebe enthalten mindestens eine feste Koppel , das heißt ein Getriebeglied, das im einfachsten Fall die beiden gestellgelagerten Glieder verbindet . Glieder des Koppelgetriebes können an Fixpunkten gelagert sein, sodass die gemeinsame Basis der Fixpunkte als Gestell bezeichnet werden kann . Als viergliedriges und viergelenkiges Koppelgetriebe werden diese beispielsweise auch als Viergelenkgetriebe oder als bewegliche Vierecke , das heißt Gelenkvierecke , bezeichnet .
In einem Aus führungsbeispiel ist vorgesehen, dass das erste Koppelgetriebe als Lenkergeradführung ausgebildet ist . Bei Lenkergeradführungen handelt es sich um spezielle viergliedrige Koppelgetriebe , die dazu dienen, einen Koppelstange auf einer vorgeschriebenen Wegstrecke näherungsweise geradezuführen . Dadurch kann zunächst eine Übertragung der Schaltbetätigung von der Antriebseinheit auf die Koppelgetriebe und von dort auf die Schaltkontakte ohne eine Linearführung beziehungsweise ein lineares Führungselement erfolgen . Mittels der Lenkergeradführung kann insbesondere eine rotatorische Bewegung in eine angenäherte geradlinige Bewegung umgewandelt werden . Diese zumindest bereichsweise annähernde geradlinige Bewegung kann wiederum dazu verwendet werden, um den Schaltkontakt zum Einnehmen eines Schalt zustands zu bewegen .
Somit kann eine direkte Anlenkung der beweglichen Röhrenbol zen, also der Schaltkontakte , über eine aus mehreren Gelenkgliedern zusammengesetzte Lenkergeradführung beziehungsweise Gradführung erfolgen und kommt damit ohne eine Linearführung aus . Damit ist hier prinzipbedingt eine Verringerung der Reibungsverluste erreichbar .
Zur Wandlung der rotatorischen Bewegung der Antriebseinheit in eine translatorische Bewegung wird beispielsweise die aus j eweils einer Mehrgelenkkette gebildete Lenkergeradführung verwendet . Hierbei ist in der Ansteuerung der Unterbrechereinheit keine Linearführung und insbesondere kein spezielles Element einer Linearführung mehr vorhanden . Dementsprechend tritt keine Gleitreibung in der Linearführung mehr auf , sondern ausschließlich eine Reibung in Drehgelenken . Bei entsprechender Auslegung und Gestaltung kann hier in Summe eine geringere Reibung vorliegen .
Die Lenkergeradführung, also das erste Koppelgetriebe , kann mit der Antriebseinheit verbunden werden .
In einem Aus führungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass die Lenkergeradführung auf einem Watt-Mechanismus , einem Tschebyschow-Mechanismus , einem Hoecken-Mechanismus , einem Inversor-von-Peaucellier-Mechanismus , einer Roberts- Geradführung oder einer Evans-Geradführung basiert . Je nach Anwendungs fall des Hochspannungsleistungsschalters und des j eweiligen vorliegenden Platzbedarfs beziehungsweise des zur Verfügung stehenden Bauraums können als Lenkergeradführung die verschiedensten Lenkergeradführungs-Aus führungen verwendet werden . Diese soeben genannten Lenkergeradführungen sind ein Teil der denkbaren Möglichkeiten . Weitere Lenkergeradführungsarten beziehungsweise -typen sind ebenso denkbar .
Bei der Verwendung des Watt-Mechanismus kann ein Watt-
Gestänge des Watt-Mechanismus dazu verwendet werden, um eine
rotatorische Schwenkbewegung in der Umgebung in der Ebene in eine annähernd geradlinige Bewegung umzuwandeln . Diese geradlinige Bewegung kann dazu verwendet werden, die mechanische Schaltbetätigung auf den bewegbaren Schaltkontakt zu übertragen und insbesondere den Schaltkontakt entsprechend zu bewegen .
Bei dem Tschebyschow-Mechanismus , auch als Tschebyschow- Parallelogramm genannt , ist ein dreigliedriges Koppelgetriebe vorgesehen, welches eine Drehbewegung in eine annähernd geradlinige Bewegung umwandelt .
Bei dem Inversor-von-Peaucellier-Mechanismus ist ein Koppelgetriebe gemeint , mit welchem eine Kreisbewegung in eine mathematisch exakte Geradbewegung überführt werden kann .
Bei dem Hoecken-Mechanismus handelt es sich beispielsweise um ein viergliedriges Koppelgetriebe , das eine Drehbewegung in eine annähernd geradlinige Bewegung umwandelt . Die soeben nur als Beispiel näher erläuterten Lenkergeradführungen stellen j eweils einen Mechanismus bereits , mit welchem eine geradlinige Bewegung erzeugt werden kann, ohne eine Linearführung, wie etwa eine Schienenführung, zu verwenden . Dies verbessert den erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter dahingehend, dass Querkräfte bei der Schaltung des Schaltkontakts betref fend die Unterbrechereinheit zumindest teilweise verhindert werden können und somit Reibungsverluste minimiert werden .
Die Lenkergeradführungen können eine angenommene Geradführung bereichsweise aufweisen . Hierbei kann ein Punkt auf einer Bahnkurve sich bewegen, die sich einer Geraden annähert . Mit den Lenkergeradführungen kann eine Bewegungsübertragung durch viergliedrige ebene Gelenkgetriebe oder durch mehrgliedrige Gelenkgetriebe erfolgen .
Zur Erzeugung, Wandlung und Weiterleitung ungleichmäßiger
Bewegungsverläufe können solch einfache Mechanismen, wie das
genannte Beispiel betref fend die Lenkergeradführungen, in Form kinematisch viergliedriger Gelenkgetriebe mit Dreh- und Schubgelenken ( auch als Koppelgetriebe oder Kurbelgetriebe bezeichnet ) eingesetzt werden . Bei einer kinematischen Kette ist eine Aneinanderreihung dreier oder mehrerer durch Elementenpaare beweglich miteinander verbundener Glieder zu verstehen . Unter einer ebenen kinematischen Kette ist zu verstehen, dass Gliedpunkte aller Glieder nur Bahnen in einer Ebene oder in zueinander parallelen Ebenen durchlaufen können .
Unter einem Mechanismus ist ein mechanisches System zu verstehen, welches aus gelenkig verbundenen Gliedern, die ihre Lage relativ zueinander unter der Einwirkung von Kräften zur Erfüllung einer Funktion verändern können . Es entsteht aus einer kinematischen Kette die Festlegung eines ihrer Glieder als Gestell .
In einem Aus führungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Hochspannungsleistungsschalter eine erste Schaltstange aufweist , die mit einem ersten axialen Ende mit dem bewegbaren ersten Schaltkontakt mechanisch gekoppelt ist und die mit einem dem ersten Ende axial gegenüberliegenden zweiten Ende mit dem ersten Koppelgetrieben mechanisch gekoppelt ist . Somit kann die Schaltbetätigung, welche von der Antriebseinheit über das erste Koppelgetriebe übertragen wird, mittels der mit dem ersten Koppelgetriebe mechanisch gekoppelten Schaltstange dazu verwendet werden, um den ersten Schaltkontakt zu bewegen und insbesondere dadurch einen entsprechenden Schalt zustand des ersten Schaltkontakt einzunehmen .
Die Schaltstange kann beispielsweise aus einem starren Werkstof f ausgebildet sein . Vorzugsweise ist die erste Schaltstange axial bewegbar angeordnet . Sie kann aber auch zumindest teilweise drehbar angeordnet sein . Somit kann wiederum eine Energieübertragung beziehungsweise
Kraftübertragung von dem ersten Koppelgetriebe auf den ersten bewegbaren Schaltkontakt durchgeführt werden .
In einem Aus führungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Hochspannungsleistungsschalter eine mit zumindest zwei der mehreren Hochspannungsanschlüssen elektrisch verbundenen zweiten Unterbrechereinheit aufweist , welche ausgebildet ist , abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen herzustellen, wozu die zweite Unterbrechereinheit einen bewegbar angeordneten zweiten Schaltkontakt aufweist , insbesondere die erste und die zweite Unterbrechereinheit beabstandet nebeneinander, insbesondere parallel , angeordnet sind . Somit kann der Hochspannungsleistungsschalter für die verschiedensten Anwendungen verwendet werden . Optional kann der Hochspannungsleistungsschalter mehrere Unterbrechereinheiten aufweisen .
Beispielsweise kann mit der ersten Unterbrechereinheit ein erster Hochspannungsanschluss elektrisch mit einem zweiten Hochspannungsanschluss verbunden werden, wenn von der Unterbrechereinheit ein entsprechender Schalt zustand eingenommen ist . Mit der zweiten Unterbrechereinheit kann wiederum ein dritter mit einem vierten Hochspannungsanschluss elektrisch verschaltet beziehungsweise verbunden werden, wenn die zweite Unterbrechereinheit hierzu einen entsprechenden Schalt zustand eingenommen hat .
Durch die Verwendung von mehreren Unterbrechereinheiten kann die zu beherrschende Spannung auf beide Unterbrechereinheiten aufgeteilt werden . Hierzu können die Unterbrechereinheiten seriell verschaltet werden .
Zusätzlich oder anstatt können die erste und die zweite Unterbrechereinheit beabstandet nebeneinander, insbesondere parallel , angeordnet sein . Entsprechend kann hier auf die , wie im Stand der Technik vorgenommene , geometrisch
hintereinanderliegende Anordnung der Vakuumschaltröhren bzw . Unterbrechereinheiten verzichtet werden . Somit können die Unterbrechereinheiten, welche insbesondere mehr als zwei sein können, nebeneinanderstehend angeordnet werden . Somit kann der Hochspannungsleistungsschalter kompakter und platzsparender realisiert werden, sodass die Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten und/oder Montagearbeiten am Hochspannungsleistungsschalter einfacher zugänglich ist .
Die Unterbrechereinheiten können geometrisch betrachtet parallel nebeneinander angeordnet sein . Elektrisch betrachtet können die beiden Unterbrechereinheiten in Serie geschalten sein .
In einem Aus führungsbeispiel weist der Hochspannungsleistungsschalter ein zweites Koppelgetriebe auf , das mit dem bewegbaren zweiten Schaltkontakt der zweiten Unterbrechereinheit mechanisch gekoppelt ist , wodurch eine mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit auf den bewegbaren zweiten Schaltkontakt übertragbar ist , insbesondere das erste und zweite Koppelgetriebe zueinander parallel angeordnet sind .
Durch die Ausgestaltung und insbesondere die mechanische Wirkverbindung der Antriebseinheit mit dem ersten und zweiten Koppelgetriebe kann eine rotatorische Bewegung der Antriebseinheit , insbesondere einer Antriebswelle der Antriebseinheit , in eine translatorische Bewegung umgewandelt werden, mittels welcher wiederum die Schaltkontakte entsprechend betätigt beziehungsweise geschaltet werden kann .
Beispielsweise kann das erste und zweite Koppelgetriebe zueinander parallel angeordnet sein . Um die mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit gleichmäßig und insbesondere gleichzeitig auf die Koppelgetriebe und somit auf die Vakuumschaltröhren übertragen zu können, ist eine parallele Anordnung der Koppelgetriebe im geometrischen Sinne von Vorteil .
Insbesondere kann das zweite Koppelgetriebe , wie das erste Koppelgetriebe , als Lenkergeradführung ausgebildet sein . Das zweite Koppelgetriebe kann analog zum ersten Koppelgetriebe ausgebildet sein . Die obigen Aus führungen betref fend das erste Koppelgetriebe gelten ebenfalls für das zweite Koppelgetriebe .
Durch eine parallele Anordnung der beiden Lenkergeradführungen, also der beiden Koppelgetriebe , werden die über die beiden zugehörigen Koppeln auf die Linearführung rückwirkenden Kräfte zu einem erheblichen Teil kompensiert .
In einem Aus führungsbeispiel weist der Hochspannungsleistungsschalter eine zweite Schaltstange auf , die mit einem ersten axialen Ende mit dem bewegbaren zweiten Schaltkontakt mechanisch gekoppelt ist und die mit einem dem ersten Ende axial gegenüberliegenden zweiten Ende mit dem zweiten Koppelgetrieben mechanisch gekoppelt ist .
Die zweite Schaltstange kann beispielsweise aus einem starren Werkstof f ausgebildet sein . Vorzugsweise ist die zweite Schaltstange axial bewegbar angeordnet . Sie kann aber auch zumindest teilweise drehbar angeordnet sein . Somit kann wiederum eine Energieübertragung beziehungsweise Kraftübertragung von dem ersten Koppelgetriebe auf den zweiten bewegbaren Schaltkontakt durchgeführt werden .
In einem Aus führungsbeispiel weist der Hochspannungsleistungsschalter ein Mehrgelenk auf , das mit der Antriebseinheit , dem ersten Koppelgetriebe und dem zweiten Koppelgetriebe mechanisch gekoppelt ist , wobei das Mehrgelenk ausgebildet ist , eine Schaltbetätigung der Antriebseinheit auf das erste und zweite Koppelgetriebe zu übertragen, wodurch der erste und zweite bewegbare Schaltkontakt betätigbar ist .
Durch das erste Koppelgetriebe , das zweite Koppelgetriebe und das Mehrgelenk kann der Hochspannungsleistungsschalter
zumindest zwei Unterbrechereinheiten oder mehrere , welche insbesondere stehend nebeneinander angeordnet sind, aufweisen . Dadurch können mit diesem erfindungsgemäßen Mechanismus beziehungsweise der damit bereitgestellten kinematischen Kette bezüglich des ersten Koppelgetriebes , des zweiten Koppelgetriebes und Mehrgelenks gleichzeitig beliebig viele nebeneinander stehend angeordnete Unterbrechereinheiten geschaltet werden . Dies ermöglicht einen universellen Einsatz des Hochspannungsleistungsschalters für die verschiedensten Anwendungs fälle beziehungsweise Anwendungsgebiete . Durch eine nebeneinanderstehende Anordnung von Unterbrechereinheiten, welche erfindungsgemäß gleichzeitig geschaltet werden können, kann der Hochspannungsleistungsschalter, welcher in Schaltgeräten und/oder Schaltanlagen eingesetzt werden kann, mit einer kompakteren Abmessung realisiert werden . Dadurch kann eine verbesserte Zugänglichkeit für Wartung und Montage erreicht werden . Das erste Koppelgetriebe , das zweite Koppelgetriebe und das Mehrgelenk, welche alle mechanisch miteinander gekoppelt sind, bilden eine kinematische Kette , mit welcher wiederum zumindest zwei nebeneinander angeordnete Unterbrechereinheiten mit einem einzigen Antrieb, also die Antriebseinheit , angesteuert und somit geschaltet werden können .
Mit Hil fe des Mehrgelenks , bei welchem es sich um einen mechanischen Mechanismus handeln kann, kann eine von der Antriebseinheit hervorgerufene mechanische Schaltbetätigung, insbesondere gleichzeitig, auf die beiden Koppelgetriebe übertragen werden . Somit kann mit einer Antriebseinheit , welche mechanisch über das Mehrgelenk mit dem Koppelgetriebe verbunden ist , mehrere Unterbrechereinheiten, insbesondere gleichzeitig, geschaltet werden . Durch die Übertragung der Schaltbetätigung von der Antriebseinheit über das Mehrgelenk auf die beiden Koppelgetriebe können die Schaltkontakte der beiden Unterbrechereinheiten gleichzeitig betätigt beziehungsweise geschaltet werden .
Mit Hil fe der Anordnung beziehungsweise Ausgestaltung des Mehrgelenks und der Koppelgetriebe können mittels einer kinematischen Kette mit einem Antrieb zumindest zwei nebeneinander angeordnete Unterbrechereinheiten gesteuert werden . Bei der Verwendung eines Kniehebels als Mehrgelenk für die Ansteuerung der als Lenkergeradführung ausgebildeten Koppelgetriebe können die in der dortigen Linearführung auftretenden Querkräfte und damit die Reibungsverluste reduziert werden .
Zwischen den beiden parallel angeordneten Koppelgetrieben kann wiederum zumindest teilweise parallel das Mehrgelenk angeordnet sein . Somit können das Koppelgetriebe , das erste Koppelgetriebe , das Mehrgelenk und das zweite Koppelgetriebe nebeneinander angeordnet sein und insbesondere im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein .
Optional kann eine Linearführung des Mehrgelenks als Lenkergeradführung ausgebildet sein . Je nachdem, wie der Hochspannungsleistungsschalter dimensioniert ist und j e nachdem, welcher Platzbauraum zur Verfügung steht , kann als Mehrgelenk ebenso eine Lenkergeradführung verwendet werden . Hier können die vorhin geschilderten verschiedensten Lenkergeradführungen ebenso verwendet werden . Durch diese Ausgestaltung des Mehrgelenks können wiederum die Querkräfte und insbesondere die Reibungsverluste minimiert werden .
In einem Aus führungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit mittels einer Kopplungseinheit mit dem Mehrgelenk mechanisch gekoppelt ist . Mit Hil fe dieser mechanischen Kopplungseinheit kann vor allem eine Kraftübertragung beziehungsweise eine Übertragung der Schaltbetätigung von der Antriebseinheit auf das Mehrgelenk und somit auf die beiden Koppelgetriebe vorgenommen werden . Beispielsweise kann es sich bei der Kopplungseinheit um ein mechanisches Element , wie ein oder mehrere Gelenke handeln . Beispielsweise kann die Kopplungseinheit als , insbesondere zusätzliches , Zwischengetriebe zwischen der Antriebseinheit
und dem Mehrgelenk fungieren . Insbesondere kann eine Antriebswelle der Antriebseinheit oder ein Zwischengetriebe der Antriebseinheit mittels der Kopplungseinheit beziehungsweise mittels eines mechanischen Koppelmechanismus mit dem Mehrgelenk mechanisch gekoppelt sein, sodass die mechanische Schaltbetätigung, welche von der Antriebseinheit vorgenommen beziehungsweise bereitgestellt beziehungsweise hervorgerufen wird, auf das Mehrgelenk übertragen werden kann .
In einem weiteren Aus führungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Mehrgelenk derart ausgebildet ist , dass eine Schaltbetätigung der Antriebseinheit gleichzeitig auf das erste und zweite Koppelgetriebe übertragbar ist , wodurch der erste Schaltkontakt und zweite Schaltkontakt gleichzeitig betätigt werden . Insbesondere ist über die Antriebseinheit , das Mehrgelenk und das Koppelgetriebe eine ef fi ziente kinematische Kette gegeben, sodass eine Übertragung der mechanischen Schaltbetätigung der Antriebseinheit gleichzeitig und insbesondere gleichmäßig verteilt auf die j eweiligen Unterbrechereinheit und die darin angeordneten Schaltkontakte erfolgen kann . Somit kann in einer Antriebseinheit eine ef fektive Betätigung mehrerer Unterbrechereinheiten vorgenommen werden .
Gegebenenfalls kann durch die beiden Koppelgetriebe und das Mehrgelenk zur Übertragung der Schaltbetätigung auf die erste und/oder zweite Unterbrechereinheit eine Kniehebel- Funktionalität beziehungsweise ein Kniehebelmechanismus gebildet werden .
Bei einem Kniehebel liegen zumindest zwei miteinander gelenkig verbundene Hebelelemente vor . Mit Hil fe des Kniehebelmechanismus kann die mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit gleichzeitig und insbesondere gleichmäßig auf die beiden Koppelgetriebe oder auf nur eines davon übertragen werden . Insbesondere können die beiden Hebelelemente des Kniehebels synchron bewegt werden, sodass
eine gleichzeitige beziehungsweise synchrone Übertragung der Schaltbetätigung auf die Koppelgetriebe erfolgen kann .
Die Koppelgetriebe können über das zusätzliche Mehrgelenk mit der Antriebseinheit , insbesondere dem Antriebshebel beziehungsweise der Schaltwelle der Antriebseinheit , verbunden werden . Hier können nun Teile des Mehrgelenks in Kombination mit Teilen der Koppelgetriebe als Kniehebel ausgeführt sein . In der Mitte des Kniehebels kann beispielsweise eine Linearführung vorhanden sein . Durch eine beispielsweise parallele Anordnung der beiden Koppelgetriebe zueinander kann eine gleichmäßige Übertragung der mechanischen Schaltbetätigung von dem Kniehebel auf die Koppelgetriebe durchgeführt werden .
Bei Verwendung des Kniehebelprinzips als eine denkbare Möglichkeit betref fend die Ausgestaltung des Mehrgelenks kann eine ef fi ziente Ansteuerung der beiden Koppelgetriebe oder mehrerer Koppelgetriebe vorgenommen werden . Durch die Ansteuerung der Koppelgetriebe mit Hil fe des Kniehebels können die in der dortigen Linearführung auftretenden Querkräfte und damit die Reibungsverluste gering gehalten werden . Zudem kann sich der Kniehebel im eingeschalteten Zustand in einer strecklagennahen Lage befinden . Dadurch werden die in Richtung der Antriebseinheit rückwirkenden Kräfte um ein Wesentliches begrenzt . Insbesondere für die zugehörige Verklinkung der Antriebseinheit ist diese deutliche Begrenzung von Vorteil .
Die Koppelgetriebe bilden hinsichtlich der Linearführung keine Querkräfte aus . Die von der Koppel , die den Antrieb mit dem Kniehebelprinzip beispielsweise verbindet , eingebrachten Querkräfte auf die Linearführung sind insbesondere im Bereich des galvanischen Kontakts betref fend die Schaltkontakte und gegebenenfalls eines Spannens der Kontaktandruckfedern aufgrund der sich einstellenden Stellungen der Koppel gering . Die Reibungsverluste in der Linearführung können somit gering gehalten werden .
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betri f ft eine Hochspannungsleistungsschaltanlage mit zumindest einem Hochspannungsleistungsschalter nach dem vorherigen Aspekt oder einer vorteilhaften Weiterbildung . Hierbei kann die Hochspannungsleistungsschaltanlage beziehungsweise eine Schaltanlage mehrere der eingangs genannten Hochspannungs lei stungs schal ter aufweisen .
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betri f ft ein Verfahren zum Betreiben eines Hochspannungsleistungsschalter, wobei
- der Hochspannungsleistungsschalter eine mit zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen elektrisch verbundenen erste Unterbrechereinheit aufweist , welche ausgebildet ist , abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen herzustellen, wozu die erste Unterbrechereinheit einen bewegbar angeordneten ersten Schaltkontakt aufweist ,
- mit einem ersten Koppelgetriebe , das mit dem bewegbaren ersten Schaltkontakt der ersten Unterbrechereinheit und einer Antriebseinheit mechanisch gekoppelt ist , eine mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit auf den bewegbaren ersten Schaltkontakt übertragen wird, wobei
- mit dem ersten Koppelgetriebe eine rotatorische Bewegung der Antriebseinheit in eine translatorische Bewegung umgewandelt wird, um die mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit auf den ersten bewegbaren Schaltkontakt zu übertragen, wodurch der erste bewegbare Schaltkontakt betätigt wird .
Insbesondere kann das soeben geschilderte Verfahren vorteilhaft auf den eingangs erläuterten Hochspannungsleistungsschalter des vorherigen Aspekts angewendet werden .
Insbesondere kann mit dem Hochspannungsleistungsschalter des vorherigen Aspekts oder einer vorteilhaften Weiterbildung davon das soeben geschilderte Verfahren ausgeführt werden .
In einem Aus führungsbeispiels des weiteren Aspekts ist vorgesehen, dass mit einer zweiten Unterbrechereinheit , die mit zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen elektrisch verbunden ist , abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen hergestellt wird, wozu die zweite Unterbrechereinheit einen bewegbar angeordneten zweiten Schaltkontakt aufweist .
In einem Aus führungsbeispiels des weiteren Aspekts ist vorgesehen, dass mit einem Mehrgelenk das mit einer Antriebseinheit , dem ersten Koppelgetriebe und einem zweiten Koppelgetriebe , welches mit dem bewegbaren zweiten Schaltkontakt der zweiten Unterbrechereinheit mechanisch gekoppelt ist , mechanisch gekoppelt ist , eine Schaltbetätigung der Antriebseinheit gleichzeitig auf das erste und zweite Koppelgetriebe übertragen wird .
In einem Aus führungsbeispiel des weiteren Aspekts ist vorgesehen, dass abhängig von dem ersten Koppelgetriebe , dem zweiten Koppelgetriebe und dem Mehrgelenk die mechanische Schaltbetätigung derart übertragen wir, dass der erste und zweite bewegbare Schaltkontakt gleichzeitig betätigt werden .
Gegebenenfalls können weitere Unterbrechereinheiten vorgesehen sein, welche mit einem j eweiligen Koppelgetriebe gekoppelt sind . Hierbei können die mehreren Unterbrechereinheiten durch eine Schaltbetätigung gleichzeitig betätigt werden .
Für Anwendungs fälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht expli zit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Auf forderung zur
Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initial zustand eingestellt wird .
Vorteilhafte Aus führungsbeispiele eines Aspekts sind als vorteilhafte Aus führungsbeispiele aller anderen Aspekte anzusehen . Dies gilt in umgekehrter Art und Weise ebenso .
Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begri f fes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst .
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschaltanlage und des erfindungsgemäßen Verfahrens , die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalters beschrieben worden sind . Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschaltanlage und des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben .
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Aus führungs formen .
Bei den im Folgenden erläuterten Aus führungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Aus führungsbeispiele der Erfindung . Bei den Aus führungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten j eweils einzelne , unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung j eweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind . Des Weiteren sind die beschriebenen
Aus führungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar .
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente j eweils mit denselben Bezugs zeichen versehen .
Hierzu zeigen die nachfolgenden Figuren in :
FIG 1 eine schematische Darstellung eines Hochspannungsleistungsschalters mit einer kinematischen Kette bestehend aus einer Antriebseinheit , einem Mehrgelenk und zwei Koppelgetrieben, um zumindest zwei Vakuumschaltröhren des Hochspannungsleistungsschalters schalten zu können;
FIG 2 eine schematische Darstellung einer Aus führung eines Hochspannungsleistungsschalters mit einer Unterbrechereinheit ;
FIG 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Aus führung eines Hochspannungsleistungsschalters mit einer Vakuumschaltröhre als Unterbrechereinheit ;
FIG 4 eine schematische Darstellung des Hochspannungsleistungsschalters aus FIG 3 , wobei hier ein Einschaltvorgang begonnen wird und die Schaltkontakte der Vakuumschaltröhren noch nicht vollständig galvanisch kontaktiert sind;
FIG 5 ausgehend von der FIG 4 einen fortlaufenden Zeitpunkt der Schaltbetätigung des Hochspannungsleistungsschalters , wobei hier eine galvanische Kontaktierung der Schaltkontakte der Vakuumschaltröhren vorliegt ;
FIG 6 einen weiteren zeitlichen Ablauf betref fend den Schaltvorgang des Hochspannungsleistungsschalters aus den vorherigen FIG 3 bis 5 , wobei hier nun der eingeschaltete Zustand mittels der Kontaktandruckfedern beibehalten wird; und
FIG 7 eine Alternative bezüglich der Darstellung aus FIG 3 , wobei hier anstelle der Linearführung eine Lenkergeradführung verwendet wird .
Die FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hochspannungsleistungsschalters 1 .
Beispielsweise kann dieser Hochspannungsleistungsschalter 1 und weitere entsprechende Hochspannungsleistungsschalter Bestandteil einer Hochspannungsleistungsschaltanlage 2 sein . Der Hochspannungsleistungsschalter 1 kann beispielsweise mehrere , insbesondere voneinander beabstandete , Hochspannungsanschlüsse 3 bis 6 aufweisen . Der Hochspannungsleistungsschalter 1 kann mehrere Schalteinheiten und/oder Unterbrechungseinheiten aufweisen, um eine elektrische Verbindung zwischen zumindest zwei der Hochspannungsanschlüsse 3 bis 6 zu schalten . Hierzu als Schalteinrichtungen beziehungsweise Schalteinheiten weist der Hochspannungsleistungsschalter 1 vor allem Unterbrechereinheiten auf .
In der nachfolgenden Figur werden die Bestandteile , Funktionsweisen einer Aus führung des Hochspannungsleistungsschalters 1 erläutert .
Hierzu zeigt die FIG 2 eine schematische Ansicht von zumindest einigen Bestandteilen des Hochspannungsleistungsschalters 1 , wobei dieser hier allgemein eine Unterbrechereinheit 7 aufweist .
Der Hochspannungsleistungsschalter 1 weist die mit zumindest zwei der mehreren Hochspannungsanschlüssen 3 bis 6 elektrisch verbundenen ersten Unterbrechereinheit 7 auf . Diese kann ausgebildet sein, abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen 3 bis 6 herzustellen, wozu die erste Unterbrechereinheit 7 einen bewegbar angeordneten ersten Schaltkontakt 11 aufweisen kann .
Um eine entsprechende mechanische Schaltbetätigung bereitstellen beziehungsweise erzeugen zu können, kann der Hochspannungsleistungsschalter 1 eine , insbesondere mechanische , Antriebseinheit 15 aufweisen . Diese Antriebseinheit 15 kann beispielsweise eine Antriebswelle beziehungsweise Schaltwelle aufweisen, mittels welcher eine entsprechende mechanische Schaltbetätigung initiiert beziehungsweise hervorgerufen werden kann, um die Unterbrechereinheit 7 entsprechend schalten zu können .
Um insbesondere das mechanische Betätigen der Unterbrechereinheit 7 mit geringeren Reibungsverlusten durchführen zu können, werden erfindungsgemäß keine Linearführungen zur Kraftübertragung verwendet . Um hier Abhil fe zu schaf fen, weist der Hochspannungsleistungsschalter 1 ein erstes Koppelgetriebe 16 auf . Mit Hil fe des Koppelgetriebes 16 kann eine Schaltbetätigung die Antriebseinheit 15 auf den bewegbaren Schaltkontakt 11 übertragen werden .
Um wiederum Querkräfte bei dem Betätigen beziehungsweise Auslösen der Unterbrechereinheit 7 und somit Reibungsverluste reduzieren zu können, ist wie bereits erwähnt , zur Ansteuerung keine Linearführung mehr vorhanden . Dementsprechend kann keine Gleitreibung in der Linearführung auftreten . Um hier Abhil fe zu schaf fen, wird das Koppelgetriebe 16 verwendet . Das Koppelgetriebe 16 kann insbesondere eine aus Mehrgelenkgliedern zusammengesetzte Geradführung sein . Insbesondere kann das Koppelgetriebe 16
als Lenkergeradführung ausgebildet sein . Als ein mögliches Beispiel einer Lenkergeradführung ist in dieser Figur und in der nachfolgenden Figur ein Watt-Mechanismus dargestellt .
In den nachfolgenden Figuren werden die Bestandteile , Funktionsweisen einer weiteren Aus führung des Hochspannungsleistungsschalters 1 erläutert . Dabei kann der Hochspannungsleistungsschalter 1 mehrere Unterbrechereinheiten aufweisen . Als ein mögliches Beispiel werden nachfolgend als Unterbrechereinheiten Vakuumschaltröhren betrachtet . Die Erläuterungen der nachfolgenden Figuren können ebenso für die weitere Ausgestaltung der FIG 2 verwendet werden .
Hierzu zeigt die FIG 3 eine schematische Ansicht von zumindest einigen Bestandteilen des Hochspannungsleistungsschalters 1 . Insbesondere ist hier speziell ein Mechanismus zum Betätigen beziehungsweise Schalten von Vakuumschaltröhren als Unterbrechereinheiten dargestellt . Diesbezüglich werden nachfolgend die Unterbrechereinheiten 7 , 8 als Vakuumschaltröhren 7 , 8 bezeichnet .
Die Vakuumschaltröhren 7 , 8 , bei welchen die erste Vakuumschaltröhre mit dem Bezugs zeichen 7 und die zweite Vakuumschaltröhre mit dem Bezugs zeichen 8 bezeichnet werden, sind ausgebildet , abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung einen j eweiligen Schalt zustand einzunehmen und eine elektrische Verbindung zwischen zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen 4 bis 6 darzustellen . Zu diesem Zweck können die Vakuumschaltröhren 7 , 8 in einem j eweiligen Röhrengehäuse 9 , 10 der Vakuumschaltröhren 7 , 8 bewegbar angeordnete Schaltkontakte 11 , 12 aufweisen .
Die Röhrengehäuse 9 , 10 können als die Vakuumschaltröhren 7 , 8 umgebenes Gehäuse bezeichnet werden .
Ein j eweiliger Schaltkontakt 11 , 12 kann abhängig von der mechanischen Schaltbetätigung derart bewegt werden, dass ein j eweiliger Schaltkontakt 10 , 11 mit einem, insbesondere unbeweglich ausgebildeten, Schaltkontakt 13 , 14 , insbesondere galvanisch, kontaktiert werden kann . Durch eine j eweilige galvanische Verbindung des Schaltkontakts 11 mit dem Schaltkontakt 13 und des Schaltkontakts 12 mit dem Schaltkontakt 14 können die Vakuumschaltröhren 7 , 8 j eweils eine elektrische Verbindung zwischen den Hochspannungsanschlüssen 3 bis 6 herstellen .
Um eine entsprechende mechanische Schaltbetätigung bereitstellen beziehungsweise erzeugen zu können, kann der Hochspannungsleistungsschalter 1 der, insbesondere mechanische , Antriebseinheit 15 aufweisen . Diese Antriebseinheit 15 kann beispielsweise eine Antriebswelle beziehungsweise Schaltwelle aufweisen, mittels welcher eine entsprechende mechanische Schaltbetätigung initiiert beziehungsweise hervorgerufen werden kann, um die Vakuumschaltröhren 7 , 8 entsprechend schalten zu können .
Um insbesondere das mechanische Betätigen der Vakuumschaltröhren 7 , 8 mit geringeren Reibungsverlusten durchführen zu können, werden erfindungsgemäß keine Linearführungen zur Kraftübertragung verwendet . Um hier Abhil fe zu schaf fen, weist der Hochspannungsleistungsschalter 1 ein erstes Koppelgetriebe 16 und ein zweites Koppelgetriebe 17 auf . Diese beiden können geometrisch betrachtet zueinander parallel angeordnet sein . Dementsprechend können wiederum die Vakuumschaltröhren 7 , 8 ebenfalls beabstandet nebeneinander, also parallel , angeordnet sein . Mit Hil fe eines j eweiligen Koppelgetriebes 16 , 17 kann eine Schaltbetätigung die Antriebseinheit 15 auf einen j eweiligen bewegbaren Schaltkontakt 11 , 12 übertragen werden .
Um wiederum Querkräfte bei dem Betätigen beziehungsweise
Auslösen der Vakuumschaltröhren 7 , 8 und somit
Reibungsverluste reduzieren zu können, ist wie bereits
erwähnt , zur Ansteuerung keine Linearführung mehr vorhanden . Dementsprechend kann keine Gleitreibung in der Linearführung auftreten . Um hier Abhil fe zu schaf fen, werden die parallel angeordneten Koppelgetriebe 16 , 17 verwendet . Diese Koppelgetriebe 16 , 17 sind insbesondere aus Mehrgelenkgliedern zusammengesetzte Geradführungen . Insbesondere können die Koppelgetriebe 16 , 17 als Lenkergeradführung ausgebildet sein . Als ein mögliches Beispiel einer Lenkergeradführung ist in dieser Figur und in der nachfolgenden Figur ein Watt-Mechanismus beziehungsweise eine Watt-Geradführung dargestellt . Weitere bereits eingangs erwähnt Arten einer Lenkergeradführung sind ebenso denkbar .
Hierzu kann als beispielhafte Erläuterung das erste Koppelgetriebe 16 mehrere Teilstangen 18 bis 22 (vergleiche FIG 4 ) aufweisen . Die Teilstangen 20 bis 22 sein speziell ein Teil bzw . ein Hebel , der drei Gelenke abbilden kann . Dies gilt analog für das zweite Koppelgetriebe 17 . Das Koppelgetriebe 16 ist derart ausgestaltet , dass eine rotatorische Schwenkbewegung, welche von der Antriebseinheit 15 hervorgerufen wird, für eine gewisse geometrische Länge in eine annähernd geradlinige Bewegung 23 umgewandelt beziehungsweise überführt werden kann . Somit kann hier eine annähernd geradlinige Bewegung 23 erzeugt werden, ohne den Einsatz einer Linearführung . Diese annähernd geradlinige Bewegung 23 kann wiederum dazu verwendet werden, den bewegbaren ersten Schaltkontakt 11 zu betätigen beziehungsweise zu bewegen . In analoger Weise funktioniert die Funktionsweise des zweiten Koppelgetriebes 17 , welches wiederum eine annähernd geradlinige Bewegung 24 erzeugt , um wiederum den zweiten Schaltkontakt 12 bewegen beziehungsweise betätigen zu können .
Die Koppelgetriebe 16 , 17 können über ein Mehrgelenk 25 mit der Antriebseinheit 15 mechanisch gekoppelt sein . Somit kann wiederum die mechanische Schaltbetätigung von der Antriebseinheit 15 über das Mehrgelenk 25 zu den
Koppelgetrieben 16 , 17 und somit zu den Vakuumschaltröhren 7 , 8 übertragen werden .
Wie in der FIG 3 als eine denkbare Ausgestaltung des Mehrgelenks 25 , welches beispielsweise aus drei Gelenken beziehungsweise Teilstangen 26 , 27 , 28 und einer Linearführung 41 (vergleiche FIG 4 ) ausgebildet sein kann, gezeigt , kann eine entsprechende Übertragung beziehungsweise Kraftübertragung beziehungsweise Übertragung der mechanischen Schaltbewegung erfolgen . Somit kann das Mehrgelenk 25 als mechanisches Bindeglied beziehungsweise Koppelelement zwischen der Antriebseinheit 15 und den Koppelgetrieben 16 , 17 fungieren . Das Mehrgelenk 25 ist insbesondere derart ausgestaltet , dass es die Schaltbetätigung der Antriebseinheit 15 zeitgleich beziehungsweise gleichzeitig und insbesondere gleichmäßig auf das erste und zweite Koppelgetriebe 16 , 17 überträgt . Mit anderen Worten ausgedrückt kann mit Hil fe des Mehrgelenks 25 dafür gesorgt werden, dass mit einer Antriebseinheit 15 mehrere Koppelgetriebe 16 , 17 und somit mehrere Vakuumschaltröhren 7 , 8 geschaltet beziehungsweise betätigt werden können .
Durch ein Zusammenwirken des Mehrgelenks 25 mit dem ersten und/oder zweiten Koppelgetriebe 16 , 17 kann ein Kniehebel bzw . ein Kniehebelmechanismus gebildet werden, wodurch die beiden Koppelgetriebe 16 , 17 , beispielsweise synchron, angesteuert werden können, ohne hohe Querkräfte hervorzurufen .
Beispielsweise bilden die Teilstangen 20 , 28 und die Linearführung 41 zusammen ein Kniehebel bzw . Kniegelenk zur Übertragung der Schaltbetätigung in Richtung der ersten Vakuumschaltröhre 7 . Beispielsweise bilden die Teilstangen 42 , 27 und die Linearführung 41 wiederum zusammen ein Kniehebel bzw . Kniegelenk zur Übertragung der Schaltbetätigung in Richtung der zweiten Vakuumschaltröhre 8 .
Um j e nach Anwendungs fall beziehungsweise Einbausituation des Hochspannungsleistungsschalters 1 die Querkräfte und somit die Reibungsverluste weiter minimieren zu können, kann das die Linearführung 41 des Mehrgelenk 25 ebenfalls als Lenkergeradführung 29 (vergleiche FIG 7 ) ausgebildet werden . Diesbezüglich ist in der FIG 7 rein exemplarisch beziehungsweise schematisch (nicht maßstabsgetreu) eine mögliche Einbausituation der Lenkergeradführung 29 anstelle der Linearführung 41 des Mehrgelenks 25 dargestellt .
Je nach Ausgestaltung und Einsatzgebiet des Hochspannungsleistungsschalters 1 kann die Antriebseinheit 15 direkt mit dem Mehrgelenk 25 mechanisch gekoppelt sein .
Ebenso denkbar ist , dass die Antriebseinheit 15 mittels einer Kopplungseinheit 30 mit dem Mehrgelenk 25 mechanisch gekoppelt ist . Beispielsweise kann es sich bei der Kopplungseinheit 30 um ein, insbesondere zusätzliches , Zwischengetriebe handeln . Dieses kann wiederum mit einer Antriebsquelle der Antriebseinheit 15 gekoppelt sein . Um insbesondere die geradlinige Bewegung 23 , 24 betref fend die mittels der mechanischen Schaltbetätigung hervorgerufene Betätigung der Koppelgetriebe 16 , 17 auf den bewegbaren Schaltkontakt 11 , 12 , kann betref fend die erste Vakuumschaltröhre 7 eine erste Schaltstange 31 und betref fend die zweite Vakuumschaltröhre 8 eine zweite Schaltstange 32 vorgesehen sein .
Die erste Schaltstange 31 kann mit einem ersten axialen Ende 33 durch eine , hier nur schematisch dargestellt , erste Schaltöf fnung 34 des ersten Röhrengehäuses 9 in dieses hineinragen und mit dem bewegbaren ersten Schaltkontakt 7 mechanisch gekoppelt sein . Mit einem zum ersten Ende 33 axial gegenüberliegenden zweiten Ende 35 ist die erste Schaltstange 31 mit dem ersten Koppelgetriebe 16 indirekt oder direkt mechanisch gekoppelt . Somit kann bei Betätigung des ersten Koppelgetriebes 16 und der daraus resultierenden geradlinigen Bewegung 23 die erste Schaltstange 31 entsprechend bewegt beziehungsweise betätigt werden, um wiederum den ersten
Schaltkontakt 11 betätigen beziehungsweise Schalten zu können .
In einem Gehäuse der Vakuumschaltröhre 7 kann ein Linearlager vorgesehen sein, welches sich im Gehäuse der Röhre selbst befindet und den bewegbaren Röhrenbol zen bzw . die Schaltstange führt . An der Schaltöf fnung 34 befindet sich bei den Vakuumschaltröhre 7 ein Faltenbalg, dessen eines Ende mit dem Gehäuse der Röhre und dessen anderes Ende mit dem beweglichen Röhrenbol zen, also auch mit der zugehörigen Schaltstange , verbunden ist .
Die zweite Schaltstange 32 kann wiederum mit einem ersten axialen Ende 36 durch eine zweite Schaltöf fnung 37 des zweiten Röhrengehäuses 10 in dieses hineinragen und mit dem bewegbaren zweiten Schaltkontakt 12 mechanisch gekoppelt sein und mit einem zum ersten Ende 36 axial gegenüberliegenden zweiten Ende 38 mit dem zweiten Koppelgetriebe 17 direkt oder indirekt mechanisch gekoppelt sein . Somit kann hier wiederum die geradlinige Bewegung 24 dazu entsprechend übertragen werden, um den zweiten Schaltkontakt 12 schalten beziehungsweise bewegen zu können .
Nachdem beispielsweise der erste und der zweite Schaltkontakt 11 , 12 mit dem j eweils gegenüberliegenden Schaltkontakt 13 , 14 galvanisch verbunden beziehungsweise gekoppelt sind und somit hier ein Einschalt zustand der Vakuumschaltröhren 7 , 8 vorliegt , können zur Aufrechterhaltung beziehungsweise zur Beibehaltung dieses Schalt zustands für die erste Vakuumschaltröhre 7 eine erste Kontaktandruckfeder 39 und für die zweite Vakuumschaltröhre 8 eine zweite Kontaktandruckfeder 40 vorgesehen sein .
Diese Kontaktandruckfedern 39 , 40 können, wie in der FIG 3 exemplarisch dargestellt , zwischen den Schaltkontakten 11 , 12 und den Koppelgetrieben 16 , 17 angeordnet sein . Insbesondere kann zwischen dem zweiten Ende 35 der ersten Schaltstange 31 und dem ersten Koppelgetriebe 16 die Kontaktandruckfeder
mechanisch gekoppelt sein. Zwischen dem zweiten Ende 38 der zweiten Schaltstange 32 und dem zweiten Koppelgetriebe 17 kann wiederum die zweite Kontaktandruckfeder 40 mechanisch gekoppelt sein.
Die Kontaktandruckfedern 39, 40 dienen dazu, die Kontakte 11, 13 der ersten Vakuumschaltröhre 7 und die Kontakte 12, 14 der zweiten Vakuumschaltröhre 8 mit einer definierten Kraft zusammenzudrücken. Diese Kraft sollte höher sein als die Kraft, die ein Kurzschlussstrom zwischen jeweiligen Kontakten hervorrufen kann und so gerichtet ist, dass diese Kontakte auseinander gedrückt werden könnten.
Beispielsweise können mit einem jeweiligen Bewegungsablauf hinsichtlich des Koppelgetriebes 16, 17 neben dem Einschalten beziehungsweise Schalten der Schaltkontakte 11, 12 ebenfalls zumindest teilweise die Kontaktandruckfedern 39, 40 gespannt werden. Beispielsweise können die Kontaktandruckfedern 39, 40 zumindest teilweise bereits vorgespannt sein.
Beispielsweise kann in einem jeweiligen Röhrengehäuse 9, 10 der Vakuumschaltröhren 7, 8, also die Gehäuse der Vakuumschaltröhren 7, 8, ein Vakuum vorliegen. Die Vakuumschaltröhren 7, 8 können von einem Außengehäuse umgegeben sein. Zwischen einer Vakuumschaltröhre 7, 8 und einem Gehäuse kann ein Isoliergas vorhanden sein. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein SF6-freies Isoliergas, wie zum Beispiel ein perf luorierte Nitrile, Kohlendioxid, Stickstoff, ein Edelgas, Mischungen hiervon oder „Clean Air" handeln. Vorzugsweise ist ein Druck des Isoliergases größer als ein Umgebungsdruck einer der die Außengehäuse umgebenden Atmosphäre
Insbesondere zeigt die FIG 3 einen Aus-Zustand beziehungsweise ausgeschalteten Zustand der Schaltkontakte 11, 12 und somit der Vakuumschaltröhren 7, 8. In den nachfolgenden Figuren (Fig. 3 bis Fig. 5) werden verschiedene
Phasen beziehungsweise Schalt zustände dargestellt . Insbesondere wird ausgehend von dem Aus-Zustand in der Fig . 2 , wo die Schaltkontakte 11 , 12 beabstandet zu den gegenüberliegenden Schaltkontakten 13 , 14 vorliegen, in einen Ein-Zustand gebracht .
In der FIG 4 wird nun entsprechend der Antriebseinheit 15 betätigt , sodass eine mechanische Schaltbetätigung übertragen werden kann . Hierzu bewegt sich insbesondere das Mehrgelenk 25 mittels der Linearführung 41 mit seinem Mittelpunkt nach unten, sodass mittels der Stangen 27 , 28 eine entsprechende Kraft beziehungsweise Bewegungsrichtung auf die Koppelgetriebe 16 , 17 übertragen werden kann . Dadurch wiederum wird mit den Koppelgetrieben 16 , 17 die Schaltstangen 31 , 32 betätigt und so wiederum die Schaltkontakte 11 , 12 in Richtung der j eweils gegenüberliegenden Schaltkontakte 13 , 14 bewegt . Hierbei liegt noch keine galvanische Kontaktierung vor . Somit kann ein „kurz vor galvanischer Kontaktierung" Zustand vorliegen . Hierbei werden die Kontaktandruckfedern 39 , 40 als starre Bauteile betrachtet . Insbesondere weisen die Kontaktandruckfedern 39 , 40 ein Gehäuse auf .
In der FIG 5 ist nun die mechanische Schaltbetätigung weiter übertragen worden, sodass hier ein galvanischer Kontakt der Schaltkontakte 11 , 12 mit den gegenüberliegenden Schaltkontakten 13 , 14 vorliegt . Hierbei können nun neben dem Erreichen des eingeschalteten Zustands die Kontaktandruckfedern 39 , 40 , welche zumindest teilweise vorgespannt sind, durch die Koppelgetriebe 16 , 17 gespannt beziehungsweise weiter gespannt werden . Für das Aufrechterhalten des eingeschalteten Zustands ist , wie in der nachfolgenden Figur dargestellt , das Mehrgelenk 25 mit seinen Teilstangen 27 , 28 in einer näherungsweise gestreckten beziehungsweise geraden Position, um mögliche in Richtung der Antriebseinheit 15 rückwirkende Kräfte zu begrenzen . Des Weiteren sind in diesem eingeschalteten Zustand betref fend die Vakuumschaltröhren 7 , 8 die Kontaktandruckfedern 39 , 40
gespannt beziehungsweise komprimiert , sodass dieser Zustand der Vakuumschaltröhren 7 , 8 mittels der Kontaktandruckfedern 39 , 40 aufrechterhalten werden kann . Wie in den vorherigen Figuren zu sehen, sind die beiden Teilstangen 27 , 28 des Mehrgelenks 25 j eweils symmetrisch bewegt beziehungsweise positioniert .
Insbesondere zeigen die Aus führungen in den Figuren 1 bis 7 eine kinematische Kette mit Nutzung von Lenkergeradführungen für elektrisch seriell verschaltete Leistungsschalter mit geometrisch nebeneinander angeordneten Unterbrechereinheiten .
Claims
1. Hochspannungsleistungsschalter (1) , mit
- mehreren Hochspannungsanschlüssen (3 bis 6) , und
- einer mit zumindest zwei der mehreren Hochspannungsanschlüssen (3 bis 6) elektrisch verbundenen ersten Unterbrechereinheit (7) , welche ausgebildet ist, abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen (3 bis 6) herzustellen, wozu die erste Unterbrechereinheit (7) einen bewegbar angeordneten ersten Schaltkontakt (11) aufweist, gekennzeichnet durch,
- ein erstes Koppelgetriebe (16) , das mit dem bewegbaren ersten Schaltkontakt (11) der ersten Unterbrechereinheit (7) mechanisch gekoppelt ist, wodurch eine mechanische Schaltbetätigung einer Antriebseinheit (15) , welche mit dem ersten Koppelgetriebe (16) mechanisch gekoppelt ist, auf den bewegbaren ersten Schaltkontakt (11) übertragbar ist, wobei
- das erste Koppelgetriebe (16) ausgebildet ist, eine rotatorische Bewegung der Antriebseinheit (15) in eine translatorische Bewegung umzuwandeln, um die mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit (15) auf den ersten bewegbaren Schaltkontakt (11) zu übertragen, wodurch der erste bewegbare Schaltkontakt (11) betätigbar ist.
2. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Koppelgetriebe (16) als Lenkergeradführung ausgebildet ist .
3. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkergeradführung auf einem Watt-Mechanismus, einem Tschebyschow-Mechanismus , einem Hoecken-Mechanismus , einem Inversor-von-Peaucellier- Mechanismus, einer Roberts-Geradführung oder einer Evans- Geradführung basiert.
4. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine erste Schaltstange (31) , die mit einem ersten axialen Ende (33) mit dem bewegbaren ersten Schaltkontakt (11) mechanisch gekoppelt ist und die mit einem dem ersten Ende (33) axial gegenüberliegenden zweiten Ende (35) mit dem ersten Koppelgetrieben (16) mechanisch gekoppelt ist.
5. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch eine mit zumindest zwei der mehreren Hochspannungsanschlüssen (3 bis 6) elektrisch verbundenen zweiten Unterbrechereinheit (8) , welche ausgebildet ist, abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen (3 bis 6) herzustellen, wozu die zweite Unterbrechereinheit (8) einen bewegbar angeordneten zweiten Schaltkontakt (12) aufweist, insbesondere die erste und die zweite Unterbrechereinheit (7, 8) beabstandet nebeneinander, insbesondere parallel, angeordnet sind.
6. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch, ein zweites Koppelgetriebe (17) , das mit dem bewegbaren zweiten Schaltkontakt (12) der zweiten Unterbrechereinheit (8) mechanisch gekoppelt ist, wodurch eine mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit (15) auf den bewegbaren zweiten Schaltkontakt (12) übertragbar ist, insbesondere das erste und zweite Koppelgetriebe (16, 17) zueinander parallel angeordnet sind
7. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet, durch eine zweite Schaltstange (32) , die mit einem ersten axialen Ende (36) mit dem bewegbaren zweiten Schaltkontakt (12) mechanisch gekoppelt ist und die mit einem dem ersten Ende (36) axial gegenüberliegenden zweiten Ende (38) mit dem zweiten Koppelgetrieben (17) mechanisch gekoppelt ist.
8. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch, ein Mehrgelenk (25) das mit der Antriebseinheit (15) , dem ersten Koppelgetriebe (16) und dem zweiten Koppelgetriebe (17) mechanisch gekoppelt ist, wobei das Mehrgelenk (25) ausgebildet ist, eine Schaltbetätigung der Antriebseinheit (15) auf das erste und zweite Koppelgetriebe (16, 17) zu übertragen, wodurch der erste und zweite bewegbare Schaltkontakt (11, 12) betätigbar ist.
9. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (15) mittels einer Kopplungseinheit (30) mit dem Mehrgelenk (25) mechanisch gekoppelt ist.
10. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrgelenk (25) derart ausgebildet ist, dass eine Schaltbetätigung der Antriebseinheit (15) gleichzeitig auf das erste und zweite Koppelgetriebe (16, 17) übertragbar ist, wodurch der erste Schaltkontakt (11) und zweite Schaltkontakt (12) gleichzeitig betätigbar sind.
11. Hochspannungsleistungsschaltanlage (2) mit zumindest einem Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Verfahren zum Betreiben eines Hochspannungsleistungsschalter (1) , wobei
- der Hochspannungsleistungsschalter (1) eine mit zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen (3 bis 6) elektrisch verbundenen erste Unterbrechereinheit (7) aufweist, welche ausgebildet ist, abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen (3 bis 6)
herzustellen, wozu die erste Unterbrechereinheit (7) einen bewegbar angeordneten ersten Schaltkontakt (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
- mit einem ersten Koppelgetriebe (16) , das mit dem bewegbaren ersten Schaltkontakt (11) der ersten Unterbrechereinheit (7) und einer Antriebseinheit (15) mechanisch gekoppelt ist, eine mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit (15) auf den bewegbaren ersten Schaltkontakt (11) übertragen wird, wobei
- mit dem ersten Koppelgetriebe (16) eine rotatorische Bewegung der Antriebseinheit (15) in eine translatorische Bewegung umgewandelt wird, um die mechanische Schaltbetätigung der Antriebseinheit (15) auf den ersten bewegbaren Schaltkontakt (11) zu übertragen, wodurch der erste bewegbare Schaltkontakt (11) betätigt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer zweiten Unterbrechereinheit (8) , die mit zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen (3 bis 6) elektrisch verbunden ist, abhängig von einer mechanischen Schaltbetätigung eine elektrische Verbindung zwischen den zumindest zwei Hochspannungsanschlüssen (3 bis 6) hergestellt wird, wozu die zweite Unterbrechereinheit (8) einen bewegbar angeordneten zweiten Schaltkontakt (12) aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Mehrgelenk (25) das mit einer Antriebseinheit (15) , dem ersten Koppelgetriebe (16) und einem zweiten Koppelgetriebe (17) , welches mit dem bewegbaren zweiten Schaltkontakt (12) der zweiten Unterbrechereinheit (8) mechanisch gekoppelt ist, mechanisch gekoppelt ist, eine Schaltbetätigung der Antriebseinheit (15) gleichzeitig auf das erste und zweite Koppelgetriebe (16, 17) übertragen wird, wobei das zweite Koppelgetriebe (17) mit dem bewegbaren zweiten Schaltkontakt (12) der zweiten Unterbrechereinheit (8) mechanisch gekoppelt ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem ersten Koppelgetriebe (16) , dem zweiten Koppelgetriebe (17) und dem Mehrgelenk (25) die mechanische Schaltbetätigung derart übertragen wir, dass der erste und zweite bewegbare Schaltkontakt (11, 12) gleichzeitig betätigt werden .
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2023/076520 WO2025067637A1 (de) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | Hochspannungsleistungsschalter, sowie hochspannungsleistungsschaltanlage und verfahren zum betreiben eines hochspannungsleistungsschalters |
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