EP4754794A1 - Hochspannungsleistungsschalter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter (10) mit: - einem geschlossenen Behälter (12), - wenigstens zwei voneinander beabstandet am Behälter (12) angeordneten Durchführungen (14, 16) für einen jeweiligen Hochspannungsanschluss, - wenigstens einer mit wenigstens zwei der Durchführungen (14, 16) elektrisch verbundenen Hochspannungsschalteinheit (18), die in einem durch den Behälter (12) bereitgestellten Hohlraum (20) angeordnet ist, - einer außerhalb des Behälters (12) angeordneten Antriebseinheit (22) zum mechanischen Betätigen der Hochspannungsschalteinheit (18), und - einem mechanisch mit der Antriebseinheit (22) und der Hochspannungsschalteinheit (18) verbundenen Koppelmechanismus (24) zzuumm Übertragen einer Schaltbetätigung der Antriebseinheit (22) auf die Hochspannungsschalteinheit (18), um einen von wenigstens zwei Schalt zuständen der Hochspannungsschalteinheit (18) zu erreichen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich eine Abmessung des Koppelmechanismus (24) zumindest teilweise parallel entlang einer durch die Durchführungen (14, 16) gebildeten Verbindungslinie (50) erstreckt und zumindest zu einer der Durchführungen (14, 16) benachbart angeordnet ist.

Description

Beschreibung

Hochspannungs lei stungs schal ter

Die Erfindung betri f ft einen Hochspannungsleistungsschalter mit einem geschlossenen Behälter, wenigstens zwei voneinander beabstandet am Behälter angeordneten Durchführungen für einen j eweiligen Hochspannungsanschluss , wenigstens einer mit wenigstens zwei der Durchführungen elektrisch verbundenen Hochspannungsschalteinheit , die in einem durch den Behälter bereitgestellten Hohlraum angeordnet ist , einer außerhalb des Behälters angeordneten Antriebseinheit zum mechanischen Betätigen der Hochspannungsschalteinheit , und einem mechanisch mit der Antriebseinheit und der Hochspannungsschalteinheit verbundenen Koppelmechanismus zum Übertragen einer Schaltbetätigung der Antriebseinheit auf die Hochspannungsschalteinheit , um einen von wenigstens zwei Schalt zuständen der Hochspannungsschalteinheit zu erreichen .

Hochspannungsleistungsschalter sind dem Stand der Technik umfänglich bekannt , sodass es eines gesonderten druckschri ftlichen Nachweises hierzu nicht bedarf . Hochspannung im Sinne der Normung ist eine elektrische Spannung, die eine Wechselspannung bezeichnet , deren Ef fektivwert größer als 1 . 000 V ist , beziehungsweise eine Gleichspannung, deren Wert größer als 1 . 500 V ist . Diese Definition der Hochspannung, die im Übrigen auch durch die einschlägige Normung erfasst ist , wird zusätzlich regelmäßig in zwei Bereiche unterteilt , und zwar 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 der 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 Energieversorgungsnetzes 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 der elektrischen Energieversorgung oder daran angeschlossener elektrischer Anlagen einen sehr großen Überlaststrom und sogar einen Kurzschlussstrom einschalten, 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 Schaltleistungen 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 Energieversorgungsnetzes . Gattungsgemäße Leistungsschalter sind unter anderem auch durch die Normung erfasst , zum Beispiel durch eine Normenreihe 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 Durchführungen 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 ist häufig aus einem elektrisch leitfähigen Werkstof f , wie Metall , insbesondere Stahl , oder dergleichen, gebildet und stellt einen Hohlraum bereit , in dem die Hochspannungsschalteinheit angeordnet ist , die mit den wenigstens zwei Durchführungen elektrisch verbunden ist . 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 SFe zu beaufschlagen, um eine I solations festigkeit , insbesondere während der Aus führung eines Schaltvorgangs , das heißt , einem Wechsel zwischen dem eingeschalteten und dem ausgeschalteten Schalt 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 zustände der Hochspannungsschalteinheit zu erreichen .

Die Antriebseinheit kann beispielsweise einen Fehlerspeicher oder dergleichen aufweisen, sodass wenigstens einer der Schalt zustände ohne die Zuführung von Antriebsenergie von extern erreicht werden kann . Dieser Schalt zustand ist in der Regel der ausgeschaltete Schalt zustand . Der Koppelmechanismus kann zum Übertragen der Schaltbetätigung einen oder mehrere Schalthebel , Schwenkhebel , Flansche und/oder dergleichen aufweisen .

Ferner weist der Hochspannungsleistungsschalters vorzugsweise 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 regelmäßig vertikal oberhalb der Halteeinheit angeordnet sind, wenn der Hochspannungsleistungsschalter für seinen bestimmungsgemäßen Betrieb ordnungsgemäß auf gestellt ist .

Die Nutzung des I soliergases SFe ermöglicht es , den 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 , Hochspannungsleistungsschalters , die dieses I soliergas nutzen, durch neuere Konstruktionen ohne dieses klimaschädliche Gas zu ersetzen .

Bei der Vermeidung des I soliergases SFe zeigt sich j edoch, dass alternative I soliergase größere Bauformen von Hochspannungsleistungsschaltern nach sich ziehen . Dabei erweist es sich ferner als Problem, dass aus Gründen der mechanischen Beanspruchung zumindest der Koppelmechanismus ebenfalls behälterseitig gegenüberliegend zu den Durchführungen angeordnet ist , das heißt , im Bereich der Halteeinheit . Soll nun beispielsweise ein derartiger Hochspannungsleistungsschalter durch einen SFe-freien Hochspannungsleistungsschalter ersetzt werden, so zeigen sich insbesondere Nachteile hinsichtlich der Abmessungen, besonders in der Bauhöhe , weil bei einem gegebenen Aufstellungsort , zum Beispiel in einem Gebäude , in der Regel Begrenzungen zumindest in Bezug auf die Bauhöhe vorliegen . Dabei erweisen sich die größeren Abmessungen dieses Hochspannungsleistungsschalters als problematisch . Gleichwohl ist zu bedenken, dass der Koppelmechanismus in der Regel deshalb vertikal unterhalb des Behälters angeordnet ist , um die mechanische Beanspruchung des Koppelmechanismusses möglichst gering zu halten .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , einen SFe-freien Hochspannungsleistungsschalter hinsichtlich seiner Abmessungen kompakter zu realisieren .

Als Lösung wird mit der Erfindung ein Hochspannungsleistungsschalter gemäß Anspruch 1 vor geschlagen .

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch Merkmale der abhängigen Ansprüche .

In Bezug auf einen gattungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass sich eine Abmessung des Koppelmechanismus zumindest teilweise parallel entlang einer durch die Durchführungen gebildeten Verbindungslinie erstreckt und zumindest zu einer der Durchführungen benachbart angeordnet ist .

Durch diese Konstruktion ist es möglich, insbesondere eine Bauhöhe des Hochspannungsleistungsschalters zu reduzieren, indem die Anordnung des Koppelmechanismusses unterhalb des Behälters im auf gestellten Zustand des Hochspannungsleistungsschalters vermieden werden kann . Vielmehr sieht die Erfindung vor, dass der Koppelmechanismus - entgegen dem Stand der Technik - nunmehr im Bereich der Durchführungen angeordnet ist , sodass auch die Halteeinheit mit einer entsprechend kleineren Bauhöhe realisiert werden kann . Der Koppelmechanismus ist benachbart , insbesondere unmittelbar benachbart , zu den Durchführungen angeordnet .

Dies erlaubt es , den Hochspannungsleistungsschalter insgesamt von seiner Bauhöhe her kompakter zu gestalten, sodass eine verbesserte Einbaumöglichkeit , insbesondere bei vorhandenen Bauwerken, erreicht werden kann . Besonders vorteilhaft erweist sich dies , wenn an einer oder beiden der wenigstens zwei Durchführungen weitere mit der Hochspannung beaufschlagte Einheiten angeordnet sind .

Die Erfindung ermöglicht es somit , den Hochspannungsleistungsschalter in einer SFe-freien Ausgestaltung zu realisieren und somit auch eine Nachrüstung besser zu ermöglichen .

Die Durchführungen sind in der Regel derart ausgestaltet , dass sie die Durchführung einer elektrischen Leitung von außerhalb des Behälters in das Innere des Behälters ermöglichen, um diese Leitung an die Hochspannungsschalteinheit anschließen zu können . Zugleich stellt die Durchführung vorzugsweise eine elektrische Isolation gegenüber einem Werkstof f des Behälters bereit . Die Durchführung kann darüber hinaus auch eine Haltefunktion für die elektrische Hochspannungsleitung bereitstellen, um die elektrische Hochspannungsleitung im Bereich des Behälters in einer vorgegebenen Position gegenüber dem Behälter fest zulegen .

Der Hochspannungsleistungsschalter ist insbesondere ausgebildet , bei Höchstspannung eingesetzt zu werden . Gerade bei Höchstspannung erweist sich die Erfindung als besonders vorteilhaft , weil aufgrund der großen elektrischen Spannung besondere Anforderungen in Bezug auf die Spannungs festigkeit , die elektrische Sicherheit und dergleichen erreicht werden sollen .

Die Durchführungen können vorzugsweise im Wesentlichen einen kreis förmigen Querschnitt bereitstellen . Je nach Bedarf können die Durchführungen j edoch auch zumindest teilweise eckig oder ellipsenförmig ausgebildet sein .

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Durchführungen j eweils einen Anschlussstutzen zum elektrischen Anschließen einer Hochspannungsleitung aufweisen . Der Anschlussstutzen kann hierfür eine entsprechende Kontakteinheit aufweisen, mittels der eine innerhalb des Behälters angeordnete Anschlussleitung mit der anzuschließenden Hochspannungsleitung elektrisch verbunden werden kann . Die Anschlussleitung ist vorzugsweise bereits an wenigstens einen der Anschlüsse der Hochspannungsschalteinheit angeschlossen . Der Anschlussstutzen kann zu diesem Zweck eine Schraub- und/oder Klemmverbindung aufweisen, mittels der die Hochspannungsleitung mechanisch und elektrisch gekoppelt werden kann . Der Anschlussstutzen ragt vorzugsweise über einen Umfang des Behälters hinaus . Bei einem runden Behälter ragt der Anschlussstutzen radial über den Behälter hinaus beziehungsweise steht radial von diesem ab .

Vorzugsweise ist der Behälter als Zylinder ausgebildet , wobei die wenigstens zwei Durchführungen parallel zu einer Zylinderlängsachse des Zylinders axial voneinander beabstandet an einem Zylindermantel des Zylinders angeordnet sind . Hier kann die Längsmittelachse des Zylinders parallel zur Verbindungslinie angeordnet sein . Die Durchführungen können, insbesondere wenn sie als Anschluss flansch beziehungsweise als Anschlussstutzen ausgebildet sind, radial von dem Zylindermantel abstehen beziehungsweise radial nach außen über den Zylindermantel hinausragen . Vorzugsweise ist der Behälter für eine liegende Montage ausgebildet , sodass die Längsmittelachse im Wesentlichen hori zontal angeordnet ist , wenn der Behälter beziehungsweise der Hochspannungsleistungsschalter bestimmungsgemäß aufgestellt und angeschlossen ist . Vorzugsweise sind die Durchführungen an einem vertikal oberen Ende beziehungsweise in einem vertikal oberen Bereich des Mantels oberhalb der Längsmittelachse angeordnet beziehungsweise ausgebildet . Dadurch ist es möglich, die Hochspannungsleitungen von oberhalb des Hochspannungsleistungsschalters zuzuführen, sodass eine einfache elektrische I solation auch der Hochspannungsleitungen im bestimmungsgemäßen Aufbau erreicht werden kann . Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit außenseitig an einer von zwei gegenüberliegenden Grundflächen des Zylinders angeordnet ist . Dies ermöglicht es , die Bauhöhe des Leistungsschalters insgesamt weiter zu reduzieren, weil die Antriebseinheit seitlich am Behälter angeordnet sein kann . Die Antriebseinheit kann mechanisch mit dem Behälter fest verbunden sein . Sie kann aber auch lösbar mit dem Behälter verbunden sein . Darüber hinaus kann die Antriebseinheit manuelle Betätigungsmittel aufweisen, die ausgebildet sind, aufgrund einer manuellen Betätigung wenigstens einen der wenigstens zwei Schalt zustände des Hochspannungsleistungsschalters erreichen zu können . Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit ergänzend einen elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb aufweist , mittels dessen Betätigung wenigstens einer der Schalt zustände des Leistungsschalters erreicht werden kann . Vorzugsweise kann der Antrieb ausgebildet sein, j eden der Schalt zustände des Hochspannungsleistungsschalters zu erreichen .

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass eine Längsmittelachse einer der Durchführungen eine sich senkrecht hierzu erstreckende virtuelle Schnittebene bestimmt , in der die Zylinderlängsachse verläuft , wobei die Durchführungen und eine am Zylindermantel ausgebildete Durchführung für den Koppelmechanismus auf gleicher Seite der Schnittebene angeordnet sind . Dadurch können die Durchführungen und der Koppelmechanismus benachbart , insbesondere unmittelbar benachbart , zueinander angeordnet sein . Die wenigstens eine Durchführung und der Koppelmechanismus können zum Beispiel in Umfangsrichtung, insbesondere unmittelbar, beabstandet angeordnet sein .

Insbesondere kann der Behälter eine Durchführung für den Koppelmechanismus aufweisen, die in einer Umfangsrichtung in einem Bereich am Zylindermantel ausgebildet ist , wobei sich der Bereich über einen Winkel von zum Beispiel etwa 3 ° bis zu etwa 45 ° , vorzugsweise bis zu etwa 30 ° , ausgehend von einem Ende der Ausdehnung von wenigstens einer der Durchführungen in Umfangsrichtung erstrecken kann . Hierdurch wird erreicht , dass der Koppelmechanismus insgesamt oberhalb einer Hori zontalen Erstreckung des Behälters im auf gestellten Zustand angeordnet sein kann . Durch den Versatz in Umfangsrichtung über den vorgeschlagenen Winkel kann erreicht werden, dass die Durchführungen zugleich einen vertikalen Anschluss der Hochspannungsleitungen von oberhalb des Behälters erlauben .

Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Koppelmechanismus über einen vorgegebenen Abstand in Umfangsrichtung von wenigstens einer der Durchführungen beabstandet angeordnet ist . Der Abstand kann beispielsweise über eine Umfangsstrecke von einigen Zentimetern gegeben sein . Es besteht auch die Möglichkeit , den Abstand über einen Mindestwinkel anzugeben, beispielsweise einen Winkel von mindestens etwa 5 ° . Vorzugsweise beträgt der Abstand wenigstens etwa 10 ° .

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Hochspannungsleistungsschalter eine mit dem Behälter verbundene und mit einer hori zontalen Auflage verbindbare Halteeinheit aufweist , wobei die Halteeinheit am Zylindermantel auf einer Seite der Schnittebene angeordnet ist , die der Seite der Schnittebene gegenüberliegt , an der die Durchführungen und der Koppelmechanismus angeordnet sind . Vorzugsweise ist die Halteeinheit in Umfangsrichtung gegenüberliegend zu den Durchführungen am Zylindermantel angeordnet . Die Halteeinheit ist daher vorzugsweise im Wesentlichen unterhalb der Längsmittellinie des Zylinders angeordnet , wenn der Behälter beziehungsweise der Hochspannungsleistungsschalter bestimmungsgemäß aufgestellt und angeschlossen ist . Dadurch ist die Halteeinheit gegenüberliegend zu den Durchführungen und den Hochspannungsanschlüssen ausgebildet , sodass montageseitig ein großer Abstand zwischen den Durchführungen beziehungsweise Hochspannungsanschlüssen und der Halteeinheit besteht . Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Halteeinheit derart ausgebildet ist , dass die Auflage durch den Behälter berührbar ist . Dies erlaubt es , die Bauhöhe des Hochspannungsleistungsschalters weiter zu reduzieren . Dabei kann vermieden werden, dass auf den Zylindermantel eine unerwünscht große Krafteinwirkung erfolgt . Diese Weiterbildung bezieht sich insbesondere auf die Möglichkeiten beim Auf stellen des Hochspannungsleistungsschalters . Die Halteeinheit kann dabei vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass im Bereich der Berührung im Wesentlichen keine signi fikante Kraftübertragung beziehungsweise Einwirkung einer Gewichtskraft erfolgt . Die Gewichtskraft wird dabei weiterhin im Wesentlichen durch die Halteeinheit auf die Auflage übertragen . Dies ermöglicht es , eine besonders geringe Bauhöhe zu erreichen, ohne dass unerwünschte zusätzliche Kräfte auf den Behälter einzuwirken brauchen .

Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Hochspannungsschalteinheit wenigstens eine Vakuumschaltröhre aufweist . Die Vakuumschaltröhre ist vorzugsweise dazu ausgebildet , einen einpoligen Schalter bereitzustellen . I st der Hochspannungsleistungsschalter ausgebildet , eine Umschaltfunktionalität bereitzustellen, können hierzu beispielsweise zwei Vakuumschaltröhren vorgesehen sein . Soll der Hochspannungsleistungsschalter dagegen als dreipoliger Leistungsschalter ausgebildet sein, so kann vorgesehen sein, dass drei Vakuumschaltröhren innerhalb des Behälters angeordnet sind . Die Vakuumschaltröhren sind in der Regel mit einem festen und einem beweglichen Schaltkontakt ausgebildet , wobei der bewegliche Schaltkontakt mittels des Koppelmechanismusses in gewünschter Weise betätigt werden kann . Bei mehreren Vakuumschaltröhren ist der Koppelmechanismus entsprechend angepasst ausgebildet , sodass die gewünschte Schalt funktionalität erreicht werden kann .

Vorzugsweise ist der Behälter gasdicht ausgebildet . Dadurch kann erreicht werden, dass einerseits Stof fe aus einer umgebenden Atmosphäre nicht in das Innere des Behälters gelangen und seine elektrischen und/oder mechanischen Eigenschaften beeinflussen können . Darüber hinaus ermöglicht es dieser Weiterbildung, im Behälter selbst ein weiteres Isoliergas anzuordnen, beispielsweise technisch reine Luft , ein SFe-freies I solationsgas , wie zum Beispiel perf luoriertes Nitril , Kohlenstof fdioxid, Stickstof f , ein Edelgas , Kombinationen hiervon und/oder dergleichen .

Besonders vorteilhaft ist der Behälter mit einem SFe-freien Isoliergas befüllt . Dadurch können die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile , insbesondere in Bezug auf dieses Isoliergas , vermieden werden . Dadurch kann die Funktion des Hochspannungsleistungsschalters weiter verbessert werden . Darüber hinaus können Abmessungen des Hochspannungsleistungsschalters weiter reduziert werden .

Es wird ferner vorgeschlagen, dass der Hochspannungsleistungsschalter erdbebensicher ausgebildet ist . Hierzu kann vorgesehen sein, dass der Behälter entsprechend robust ausgebildet ist , insbesondere die Hochspannungsschalteinheit besonders fest mit einer Wand des Behälters mechanisch verbunden ist . Besonders vorteilhaft sind dann auch die wenigstens zwei Durchführungen entsprechend ausgebildet , sodass Kräfte und/oder Schwingungen, die beispielsweise über Hochspannungsleitungen, die an den Durchführungen angeschlossen sind, oder auch Einwirkungen aufgrund eines Fundaments auf die Halteeinheit , entsprechend kompensiert beziehungsweise abgefangen werden können .

Bei den im Folgenden erläuterten Aus führungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Aus führungs formen der Erfindung . Die vorhergehend in der Beschreibung angegebenen Merkmale , Merkmalskombinationen sowie auch die in der folgenden Beschreibung von Aus führungsbeispielen genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der j eweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar . Es sind somit auch Aus führungen von der Erfindung umfasst beziehungsweise als of fenbart anzusehen, die in den Figuren nicht expli zit gezeigt und erläutert sind, j edoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Aus führungs formen hervorgehen und erzeugbar sind . Die anhand der Aus führungsbeispiele dargestellten Merkmale , Funktionen und/oder Wirkungen können für sich genommen j eweils einzelne , unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale , Funktionen und/oder Wirkungen der Erfindung darstellen, welche die Erfindung j eweils auch unabhängig voneinander weiterbilden . Daher sollen die Aus führungsbeispiele auch andere Kombinationen als die in den erläuterten Aus führungs formen umfassen . Darüber hinaus können die beschriebenen Aus führungs formen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale , Funktionen und/oder Wirkungen der Erfindung ergänzt sein .

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugs zeichen gleiche Merkmale und Funktionen .

Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begri f fes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst .

Es zeigen :

FIG 1 eine schematische Draufsicht auf eine Stirnseite eines Hochspannungsleistungsschalters mit einem zylindrischen Behälter ; und

FIG 2 eine schematische Seitenansicht des Hochspannungsleistungsschalters gemäß FIG 1 .

FIG 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Stirnseite eines Hochspannungsleistungsschalters 10 mit einem als Zylinder ausgebildeten geschlossenen Behälter 12 . Der Hochspannungsleistungsschalter 10 weist zwei voneinander beabstandet am Behälter 12 angeordnete Durchführungen 14 , 16 für einen j eweiligen nicht dargestellten Hochspannungsanschluss auf . Vorliegend ist vorgesehen, dass die Durchführungen 14 , 16 j eweils einen Anschlussstutzen 30 , 32 zum elektrischen Anschließen einer j eweiligen, nicht dargestellten Hochspannungsleitung aufweisen .

Der Hochspannungsleistungsschalter 10 weist vorliegend eine als Vakuumschaltröhre 18 ausgebildete Hochspannungsschalteinheit auf , die in einem durch den Behälter 12 bereitgestellten Hohlraum 20 angeordnet ist .

Der Hochspannungsleistungsschalter 10 weist ferner eine außerhalb des Behälters 12 angeordnete Antriebseinheit 22 zum mechanischen Betätigen der Vakuumschaltröhre 18 auf . Die Antriebseinheit 22 ist vorliegend nach Art eines Federspeichers ausgebildet .

Weiterhin weist der Hochspannungsleistungsschalter 10 einen mechanisch mit der Antriebseinheit 22 und der Vakuumschaltröhre 18 verbundenen Koppelmechanismus 24 zum Übertragen einer Schaltbetätigung der Antriebseinheit 22 auf die Vakuumschaltröhre 18 auf , um einen von wenigstens 2 Schalt zuständen der Vakuumschaltröhre 18 zu erreichen .

Der Behälter 12 ist vorliegend als Zylinder ausgebildet , wobei die beiden Durchführungen 14 , 16 entlang einer Zylinderlängsachse 28 des Zylinders axial voneinander beabstandet an einem Zylindermantel 34 des Zylinders angeordnet sind . Die Antriebseinheit 22 ist vorliegend außenseitig an einer von zwei gegenüberliegenden Grundflächen 36 , 38 des Zylinders angeordnet , vorliegend ist dies die Grundfläche 38 .

Die Durchführungen 14 , 16 sind vorliegend im Wesentlichen mit einem kreis förmigen Innenquerschnitt als Durchgangsöf fnung versehen, in der im Wesentlichen zentrisch entlang einer Längsmittelachse 44 eine elektrische Leitung angeordnet ist , die zumindest teilweise durch eine Hochspannungsleitung gebildet sein kann . In der Durchgangsöf fnung, die vorliegend nicht dargestellt ist , kann ferner ein elektrisch isolierender Werkstof f angeordnet sein, sodass der Hohlraum 20 gasdicht gegenüber einer äußeren Atmosphäre verschlossen sein kann .

Die Längsmittelachse 44 erstreckt sich senkrecht zum Querschnitt einer j eweiligen Durchgangsöf fnung . Durch die Längsmittelachse 44 einer j eweiligen der Durchführungen 14 , 16 ist eine sich senkrecht hierzu erstreckende virtuelle Schnittebene 46 bestimmt , in der eine Zylinderlängsachse 28 verläuft . Die Durchführungen 14 , 16 beziehungsweise die zugeordneten Anschlussstutzen 30 , 32 sowie eine an einem Zylindermantel 34 des Zylinders ausgebildete Durchführung 40 für den Koppelmechanismus 24 sind auf gleicher Seite der Schnittebene 46 angeordnet . Insofern erstreckt sich eine Abmessung des Koppelmechanismus 24 zumindest teilweise parallel entlang einer durch die Durchführungen 14 , 16 gebildeten Verbindungslinie 50 , die vorliegend parallel zur Zylinderlängsachse 28 verläuft . Diese Abmessung des Koppelmechanismus 24 ist zu einer der Durchführungen 14 , 16 benachbart angeordnet , insbesondere unmittelbar benachbart hierzu angeordnet . Dies ist aus FIG 1 ersichtlich .

FIG 2 zeigt eine schematische Seitenansicht des Hochspannungsleistungsschalters 10 gemäß FIG 1 . Hieraus ist ersichtlich, dass die Verbindungslinie 50 parallel zur Zylinderlängsachse 28 verläuft .

Wie aus FIG 1 ferner ersichtlich ist , kann hierdurch ein Winkel 52 zwischen der Längsmittelachse 44 und einer radialen Achse 54 in einer Umfangsrichtung 42 bestimmt werden, der im vorliegenden Aus führungsbeispiel in einem Bereich von etwa 15 ° bis etwa 45 ° , vorzugsweise etwa 30 ° , in Bezug auf die Zylinderlängsachse 28 erstreckt .

Aus FIG 1 ist ferner ersichtlich, dass der

Hochspannungsleistungsschalter 10 eine mit dem Behälter 12 verbundene und mit einer hori zontalen Auflage 48 verbindbare Halteeinheit 26 aufweist . Die Halteeinheit 26 dient dazu, den Hochspannungsleistungsschalter 10 für eine bestimmungsgemäße Aufstellung an einem vorgegebenen Ort beziehungsweise innerhalb eines vorgegebenen Gebäudes mit einer hierfür vorgesehenen Auflage 48 , die ein Fundament sein kann, zu verbinden . Der Hochspannungsleistungsschalter 10 kann dadurch für den bestimmungsgemäßen Betrieb in vorgegebener Weise aufgestellt werden . Die Halteeinheit 26 ist am Zylindermantel 34 auf einer Seite der Schnittebene 46 angeordnet , die der Seite der Schnittebene 46 gegenüberliegt , an der die Durchführungen 14 , 16 und der Koppelmechanismus 24 angeordnet sind . Dadurch ist es möglich, unter anderem durch die Konstruktion der Halteeinheit 26 eine möglichst kleine Bauhöhe im in FIG 1 dargestellten Zustand erreichen zu können .

In FIG 1 ist vorgesehen, dass die Längsmittelachse 44 im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist , wohingegen sich die Zylinderlängsachse 28 und die Schnittebene 46 im Wesentlichen hori zontal erstrecken . Aus den Figuren ist ferner ersichtlich, dass Abmessungen des Koppelmechanismusses 24 sowie der Antriebseinheit 22 eine Erstreckung in der Schnittebene 46 nicht überschreiten, deren Abmessungen durch die Erstreckung des Behälters 12 bestimmt ist . Dadurch kann eine sehr kompakte Konstruktion des Hochspannungsleistungsschalters 10 erreicht werden .

Die Konstruktion gemäß der FIG 1 und 2 erlaubt es sogar, dass die Halteeinheit 26 derart ausgebildet ist , dass die Auflage 48 durch den Behälter 12 berührbar ist . Dadurch kann eine besonders kleine Bauhöhe erreicht werden .

Da der Behälter 12 gasdicht ausgebildet ist , kann im Hohlraum 20 ein geeignetes I soliergas angeordnet sein, welches kein SFe aufweist . Als geeignetes I soliergas kommt zum Beispiel ein perf luoriertes Nitril , Kohlendioxid, Stickstof f , ein Edelgas , Mischungen hiervon oder dergleichen zum Einsatz . Der Hochspannungsleistungsschalter 10 ist vorliegend erdbebensicher konstruiert , sodass er auch in Gebieten eingesetzt werden kann, in denen die Erdbebensicherheit von großer Relevanz ist , wie beispielsweise Japan .

Aus FIG 2 ist ferner ersichtlich, dass der Koppelmechanismus 24 mehrere Hebel- und Umlenkungen aufweist , um eine Betätigungsbewegung der Antriebseinheit 22 durch die Durchführung 40 zur Vakuumschaltröhre 18 umzulenken, um diese für den bestimmungsgemäß einzustellenden Schalt zustand zu betätigen . Auch die Durchführung 40 ist vorliegend gasdicht ausgebildet , sodass der Behälter 12 insgesamt gasdicht ist . Die Aus führungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken .

Claims

Patentansprüche

1. Hochspannungsleistungsschalter (10) mit:

- einem geschlossenen Behälter (12) ,

- wenigstens zwei voneinander beabstandet am Behälter (12) angeordneten Durchführungen (14, 16) für einen jeweiligen Hochspannungsanschluss ,

- wenigstens einer mit wenigstens zwei der Durchführungen (14, 16) elektrisch verbundenen Hochspannungsschalteinheit (18) , die in einem durch den Behälter (12) bereitgestellten Hohlraum (20) angeordnet ist,

- einer außerhalb des Behälters (12) angeordneten Antriebseinheit (22) zum mechanischen Betätigen der Hochspannungsschalteinheit (18) , und

- einem mechanisch mit der Antriebseinheit (22) und der Hochspannungsschalteinheit (18) verbundenen Koppelmechanismus (24) zum Übertragen einer Schaltbetätigung der

Antriebseinheit (22) auf die Hochspannungsschalteinheit (18) , um einen von wenigstens zwei Schalt zuständen der Hochspannungsschalteinheit (18) zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Abmessung des Koppelmechanismus (24) zumindest teilweise parallel entlang einer durch die Durchführungen (14, 16) gebildeten Verbindungslinie (50) erstreckt und zumindest zu einer der Durchführungen (14, 16) benachbart angeordnet ist.

2. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungen (14, 16) jeweils einen Anschlussstutzen (30, 32) zum elektrischen Anschließen einer Hochspannungsleitung aufweisen.

3. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (12) als Zylinder ausgebildet ist, wobei die wenigstens zwei Durchführungen (14, 16) parallel zu einer Zylinderlängsachse (28) des Zylinders axial voneinander beabstandet an einem Zylindermantel (34) des Zylinders angeordnet sind.

4. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (22) außenseitig an einer von zwei gegenüberliegenden Grundflächen (36, 38) des Zylinders angeordnet ist.

5. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsmittelachse (44) einer der Durchführungen (14, 16) eine sich senkrecht hierzu erstreckende virtuelle Schnittebene (46) bestimmt, in der die Zylinderlängsachse (28) verläuft, wobei die Durchführungen (14, 16) und eine am Zylindermantel (34) ausgebildete Durchführung (40) für den Koppelmechanismus (24) auf gleicher Seite der Schnittebene (46) angeordnet sind.

6. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine mit dem Behälter (12) verbundenen und mit einer horizontalen Auflage (48) verbindbaren Halteeinheit (26) , wobei die Halteeinheit (26) am Zylindermantel (34) auf einer Seite der Schnittebene (46) angeordnet ist, die der Seite der Schnittebene (46) gegenüberliegt, an der die Durchführungen (14, 16) und der Koppelmechanismus (24) angeordnet sind.

7. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinheit (26) derart ausgebildet ist, dass die Auflage (48) durch den Behälter (12) berührbar ist .

8. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsschalteinheit (18) wenigstens eine Vakuumschaltröhre aufweist.

9. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (12) gasdicht ausgebildet ist.

10. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsleistungsschalter (10) erdbebensicher ausgebildet ist.