WO2006024586A1 - Hochspannungsschalteranordnung - Google Patents

Hochspannungsschalteranordnung Download PDF

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Manfred Meinherz
Karsten Laskowski
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B5/00—Non-enclosed substations; Substations with enclosed and non-enclosed equipment
    • H02B5/06—Non-enclosed substations; Substations with enclosed and non-enclosed equipment gas-insulated

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage switch arrangement according to the preamble of the main claim.
  • Switching element connected, which is guided by the support insulator and which is actuated via a mechanical drive unit.
  • the tubular switching element is actuated via the articulated lever ⁇ both switching units.
  • the invention has for its object to provide a high-voltage ⁇ switch arrangement, which has a plurality of switches, wherein a variable actuation of the individual switches should be possible and wherein a safe use should also be provided in Drehstrom ⁇ systems.
  • the switches are designed as disconnectors, power switches and / or combined circuit breaker with Trenn ⁇ stretch function.
  • FIG. 2 shows a section through a further exemplary example of a high voltage switch arrangement ⁇ invention, wherein the receiving frame is omitted, and
  • Figure 3 shows another embodiment of the inventions ⁇ to the invention high-voltage switch assembly, which is suitable for a three-phase system.
  • the high voltage arrangement shown in Figure 1 is for the
  • Circuit breaker assemblies, ring busbar assemblies, and dual busbar assemblies are suitable. It has a arranged on a frame 1 tubular insulating support housing 2, a lying on high voltage potential on ⁇ divisional housing 3 and attached to the distribution housing isolation switch 4, in the present case, three circuit breakers, each comprising a surrounding of an insulator 5 switching chamber 6.
  • each circuit breaker 4 In the switching chamber 6 of each circuit breaker 4 are separable contact elements 7, 8, which are formed in the present case on the one hand as a switching pin 7 and on the other hand as Einfahrkon ⁇ clock 8, wherein the retraction contact 8 is connected to external terminals 9.
  • the respective suits ⁇ pin 7 of the circuit breaker 4 is guided in a tube 10 by means of ei ⁇ ner guide 11 and connected to a rod 12.
  • the rod 12 is articulated to a double lever 13, which is rotatably mounted at a pivot point 14 which consists of a rotary shaft with rotational position.
  • each disconnector 4 is a double lever 13 assigned
  • a Switched rod 15 hinged which ⁇ is carried out through the support housing 2 and at its lower end via a order ⁇ steering 16, which may consist of an articulated lever and a shaft with pivot bearing, with a drive 17 for the associated circuit breaker. 4 connected is.
  • the drive 17 is preferably designed as a motor drive.
  • each disconnect switch 4 For each disconnect switch 4, a separate drive 17, a separate deflection 16, a separate shift rod 15, a separate double lever and a separate rod 12 are provided.
  • the drive 17 When the drive 17 is actuated by an external control, the shift rod 15 shifts downward in the vertical direction via the deflection 16, as a result of which the double lever 13 is pulled down, the rod 12 together with the guide 11 and the shift pin 7 in FIG the tube 10 is 29o ⁇ ben and the switching pin 7 from the Einfahrness 8 ge ⁇ triggers.
  • Each circuit breaker 4 can be operated individually, ie each switch has its own switching path and its own switching linkage.
  • the circuit breaker 4 are arranged on the circumference of the Auf ⁇ distribution housing 3, wherein instead of a disconnector ⁇ switch 4, only a power connection, for example on a De ⁇ ckel can be provided. This is indicated by the cover 18 in FIG.
  • FIG. 2 shows a further embodiment is shown, in which the circuit breaker 4 are arranged in a plane.
  • the arrangement according to Figure 2 differs mainly in the shift linkage to that of Figure 1.
  • the shift rod 19 for the middle circuit breaker 4 is different from the shift rod 20 of the outer Trenn ⁇ switch 4 in such a way that the average switching Rod 19 is coupled directly to the switching pin 7 and the guide 11 ⁇ , while the outer switching rods 20 which are arranged ver ⁇ pushed ver ⁇ on respective shift rod guides 21, are connected via a coupling rod 22 to the switching pin 7, wherein the respective coupling ⁇ rods 22 are hinged to the shift rod 20 and the guide 11 are mounted.
  • FIG. 3 shows a high-voltage switch arrangement, as is suitable for a three-phase system.
  • three units are attached according to Figure 2 on a common connection frame 26 with corresponding supports 27.
  • the three units 28, 29, 30 form the union difference below ⁇ poles, it being noted, that can be usedsecver- course, also a unit corresponding to FIG. 1
  • the three Antrie ⁇ be 17, of which only two can be seen here, arranged close to the Ein ⁇ unit 28 and actuate the associated Trennschal ⁇ ter 4 via the shift linkage, as described above.
  • the three units 28, 29, 30 are connected to each other via three coupling linkages 31, 32, of which only two can be seen, more precisely, the respective coupling linkage 32 connects the respective drive 17 with the switching rods of the unit 28, and the coupling linkage 31st connect the drives 17 via the coupling linkage 32 with the switching rods of the respective units 29, 30th If one of the isolating switches 4 of the units 28, 29, 30 is to be actuated, the associated drive 17 is actuated and the respectively associated isolating switches 4 of the units 29 and 30 are actuated by the coupling rods 31, 32.
  • circuit breakers as switches.
  • circuit breakers combined circuit breakers with a separating gap function or a combination.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Es wird eine Hochspannungsschalteranordnung mit einem über ein isolierendes Stützgehäuse auf einem Gestell abgestützten Aufteilungsgehäuse und einem auf dieses aufgesetzte Schalter, der einen Isolator, eine vom Isolator umgebene Schaltkammer und in der Schaltkammer aufgenommene, trennbare Kontakte aufweist, vorgeschlagen. Der Schalter ist über ein von einem Antrieb betätigbares Schaltgestänge schaltbar, das innerhalb des Stützgehäuses und des Aufteilungsgehäuses angeordnet ist. Es sind mindestens drei Schalter (4) an dem Aufteilungsgehäuse (3) befestigt und jedem Schalter ist ein separates Schaltgestänge (12, 13, 15, 16; 19, 20, 22) mit separaten Antrieb (17) zugeordnet.

Description

Beschreibung
HochspannungsSchalteranordnung
Die Erfindung betrifft eine HochspannungsSchalteranordnung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Aus der DE 28 25 744 Al ist ein Druckgashochspannungsschalter für Freiluftaufstellung bekannt, bei dem ein rohrförmiger Tragisolator auf einem geerdeten Traggehäuse abgestützt ist und bei dem auf dem oberen Ende des Tragisolators ein Auftei¬ lungsgehäuse aufgesetzt ist. An das Aufteilungsgehäuse schließen sich zwei rohrförmige Isolatoren an, in denen je¬ weils Schalteinheiten angeordnet sind. Die Schalteinheiten sind über gelenkig gelagerte Hebel mit einem rohrförmigen
Schaltelement verbunden, das durch den Tragisolator geführt ist und das über eine mechanische Antriebseinheit betätigbar ist. Das rohrförmige Schaltelement betätigt über die ange¬ lenkten Hebel beide Schalteinheiten.
Eine ähnliche Anordnung ist in der EP 1207601 A2 beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungs¬ schalteranordnung zu schaffen, die mehrere Schalter aufweist, wobei eine variable Betätigung der einzelnen Schalter möglich sein soll und wobei ein sicherer Einsatz auch in Drehstrom¬ systemen vorgesehen sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Dadurch, dass mindestens drei Schalter an dem Aufteilungsge¬ häuse befestigt sind und jedem Schalter ein separates Schalt¬ gestänge mit Antrieb zugeordnet ist, ist die Hochspannungs¬ schalteranordnung variabel einsetzbar. Falls einer der Schal- ter z.B. Trennschalter in der Hochspannungsschalteranordnung ausfällt, können die anderen unabhängig davon weiter arbei¬ ten.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass drei Einheiten aus jeweils einem isolierenden Stützgehäuse, einem Aufteilungsgehäuse und mindestens drei Schalter mit jeweiligem zugehörigen Schaltge- stänge gemeinsam auf einem Rahmengestell angeordnet sind, wo¬ bei die Schaltgestänge der einzelnen Einheiten über Koppelge¬ stänge mit jeweils einem Antrieb verbunden sind. Dadurch kön¬ nen die jeweils zugeordneten Schalter der Einheiten unabhän¬ gig von den anderen Schaltern betätigt werden und wenn ein Antrieb ausfällt, können die anderen Antriebe die zugeordne¬ ten Schalter der unterschiedlichen Einheiten weiter betäti¬ gen.
Vorzugsweise sind die Schalter als Trennschalter, Leistungs- Schalter und/oder kombinierte Leistungsschalter mit Trenn¬ streckenfunktion ausgebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar¬ gestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen HochspannungsSchalteranordnung, teilweise geschnitten,
Figur 2 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungs- beispiel einer erfindungsgemäßen Hochspannungs¬ schalteranordnung, bei der das Aufnahmegestell weggelassen ist und
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin¬ dungsgemäßen HochspannungsSchalteranordnung, die für ein Dreiphasensystem geeignet ist.
Die in Figur 1 dargestellt Hochspannungsanordnung ist für den
Einsatz beispielsweise in H-Schaltungen, VA.-, 1- und ^-
Leistungsschalter-Anordnungen, Ringsammelschienen-Anordnungen und Doppelsammelschienen-Anordnungen geeignet. Sie weist ein auf einem Gestell 1 angeordnetes rohrförmiges, isolierendes Stützgehäuse 2, ein auf Hochspannungspotential liegendes Auf¬ teilungsgehäuse 3 und an das Aufteilungsgehäuse angesetzte Trennschalter 4 auf, im vorliegenden Fall drei Trennschalter, die jeweils eine von einem Isolator 5 umgebende Schaltkammer 6 umfasst.
In der Schaltkammer 6 jedes Trennschalters 4 befinden sich trennbare Kontaktelemente 7, 8, die im vorliegenden Fall ei- nerseits als Schaltstift 7 und andererseits als Einfahrkon¬ takt 8 ausgebildet sind, wobei der Einfahrkontakt 8 jeweils mit Außenanschlüssen 9 verbunden ist. Der jeweilige Schalt¬ stift 7 der Trennschalter 4 ist in einem Rohr 10 mittels ei¬ ner Führung 11 geführt und mit einer Stange 12 verbunden. Die Stange 12 ist gelenkig an einem Doppelhebel 13 angelenkt, der an einem Drehpunkt 14, der aus einer Drehwelle mit Drehlage besteht, drehbar gelagert ist. An jedem Doppelhebel (jedem Trennschalter 4 ist ein Doppelhebel 13 zugeordnet) ist eine Schaltstange 15 angelenkt, die durch das Stützgehäuse 2 hin¬ durchgeführt ist und die an ihrem unteren Ende über eine Um¬ lenkung 16, das aus einem gelenkigen Hebel und einer Welle mit Drehlager bestehen kann, mit einem Antrieb 17 für den zu- gehörigen Trennschalter 4 verbunden ist. Der Antrieb 17 ist vorzugsweise als Motorantrieb ausgebildet.
Für jeden Trennschalter 4 sind ein separater Antrieb 17, eine separate Umlenkung 16, eine separate Schaltstange 15, ein se- parater Doppelhebel und eine separate Stange 12 vorgegeben. Wenn der Antrieb 17 von einer externen Steuerung betätigt wird, verschiebt sich über die Umlenkung 16 die Schaltstange 15 in senkrechter Richtung nach unten, wodurch der Doppelhe¬ bel 13 nach unten gezogen wird, die Stange 12 zusammen mit der Führung 11 und dem Schaltstift 7 in dem Rohr 10 verscho¬ ben wird und der Schaltstift 7 aus dem Einfahrkontakt 8 ge¬ löst wird. Jeder Trennschalter 4 kann so einzeln betätigt werden, d.h. jeder Schalter hat eine eigene Schaltstrecke und sein eigenes Schaltgestänge.
In Figur 1 sind die Trennschalter 4 auf dem Umfang des Auf¬ teilungsgehäuses 3 angeordnet, wobei anstelle eines Trenn¬ schalters 4 auch nur ein Stromanschluss, z.B. auf einem De¬ ckel vorgesehen werden kann. Dies ist mit dem Deckel 18 in Figur 1 angedeutet.
In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Trennschalter 4 in einer Ebene angeordnet sind. Die Anordnung nach Figur 2 unterscheidet sind hauptsächlich in dem Schaltgestänge zu derjenigen nach Figur 1. In diesem Fall ist die Schaltstange 19 für den mittleren Trennschalter 4 unterschiedlich zu der Schaltstange 20 der äußeren Trenn¬ schalter 4 und zwar dahingehend, dass die mittlere Schalt- Stange 19 direkt an den Schaltstift 7 und die Führung 11 an¬ gekoppelt ist, während die außen liegenden Schaltstangen 20, die auf jeweiligen Schaltstangenführungen 21 senkrecht ver¬ schiebbar angeordnet sind, über eine Koppelstange 22 mit dem Schaltstift 7 verbunden sind, wobei die jeweiligen Koppel¬ stangen 22 gelenkig an der Schaltstange 20 und der Führung 11 gelagert sind.
Im unteren Teil der Anordnung nach Figur 2 sind Betätigungs- wellen 23, 24 und Kopplungen 25 zu den nicht dargestellten
Antrieben zu erkennen. Die Funktionsweise entspricht derjeni¬ gen nach Figur 1.
In Figur 3 ist eine Hochspannungsschalter-Anordnung darge- stellt, wie sie für ein Drehstromsystem geeignet ist. Bei dieser Anordnung sind drei Einheiten gemäß Figur 2 auf einem gemeinsamen Verbindungsrahmen 26 mit entsprechenden Stützen 27 befestigt. Die drei Einheiten 28, 29, 30 bilden die unter¬ schiedlichen Pole, wobei zu bemerken ist, dass selbstver- ständlich auch eine Einheit entsprechend Figur 1 verwendet werden kann. Bei dieser Ausführungsform sind die drei Antrie¬ be 17, von denen hier nur zwei zu sehen sind, nahe der Ein¬ heit 28 angeordnet und betätigen die zugehörigen Trennschal¬ ter 4 über die Schaltgestänge, wie oben beschrieben. Die drei Einheiten 28, 29, 30 sind über drei Koppelgestänge 31, 32, von denen nur zwei zu sehen sind, untereinander verbunden, genauer gesagt, verbindet das jeweilige Koppelgestänge 32 den jeweiligen Antrieb 17 mit den Schaltstangen der Einheit 28, und die Koppelgestänge 31 verbinden die Antriebe 17 über die Koppelgestänge 32 mit den Schaltstangen der jeweiligen Ein¬ heiten 29, 30. Wenn einer der Trennschalter 4 der Einheiten 28, 29, 30 betä¬ tigt werden soll, wird der zugehörige Antrieb 17 angesteuert und über die Koppelgestänge 31, 32 werden von einem Motor die jeweils zugehörigen Trennschalter 4 der Einheiten 29 und 30 betätigt.
Das obige Ausführungsbeispiel wurde mit Trennschaltern als Schalter beschrieben. Selbstverständlich können auch Leis¬ tungsschalter, kombinierte Leistungsschalter mit Trennstre- ckenfunktion oder eine Kombinat verwendet werden.
Bezugszeichenliste
1 Gestell
2 Stützgehäuse 3 Aufteilungsgehäuse
4 Trennschalter
5 Isolator
6 Schaltkammer
7 Kontaktelemente - Schaltstift 8 Kontaktelemente - Einfahrkontakt
9 Außenanschlüsse
10 Rohr
11 Führung
12 Stange 13 Doppelhebel
14 Drehpunkt
15 Schaltstange
16 Umlenkung
17 Antrieb 18 Deckel
19 Schaltstange
20 Schaltstange
21 Schaltstangenführung
22 Koppelstange 23 Betätigungswelle
24 Betätigungswelle
25 Kopplungen
26 Verbindungsrahmen 27 Stützen 28, 29, 30 Einheiten 31, 32 Koppelgestänge

Claims

Patentansprüche
1. Hochspannungsschalteranordnung mit einem über ein isolie¬ rendes Stützgehäuse auf einem Gestell abgestützten Auftei- lungsgehäuse und einem auf dieses aufgesetzte Schalter, der einen Isolator, eine vom Isolator umgebene Schaltkammer und in der Schaltkammer aufgenommene, trennbare Kontakte auf¬ weist, wobei der Schalter über ein von einem Antrieb betätig¬ bares Schaltgestänge schaltbar ist, das innerhalb des Stütz- gehäuses und des Aufteilungsgehäuses angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens drei Schalter (4) an dem Aufteilungsgehäuse (3) befestigt sind und jeden Schalter ein separates Schaltge¬ stänge (12, 13, 15, 16; 19, 20, 22) mit separatem Antrieb (17) zugeordnet ist.
2. Hochspannungsschalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die drei Phasen eines Drehstromsys¬ tems drei Einheiten (28, 29, 30) bestehend aus Stützgehäuse
(2), Aufteilungsgehäuse (3) mit mehreren an ihm befestigten Schaltern (4) und zugeordneten Schaltgestängen auf dem Ge¬ stell (26, 27) angeordnet sind und dass die gleiche Anzahl von Antrieben (17) wie Schalter (4) einer Einheit (28) vorge¬ sehen ist, wobei die einzelnen Einheiten (28, 29, 30) jeweils über Koppelelemente (31) miteinander verbunden sind, die die Schaltgestänge der Schalter der einzelnen Einheiten (28, 29, 30) mit dem jeweiligen Antrieb verbinden.
3. Hochspannungsschalteranordnung nach Anspruch 1 oder An¬ spruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jedes Schaltgestänge mindestens eine durch das Stützge¬ häuse (2) geführte Schaltstange (15, 19, 20), mindestens eine über ein erstes Gelenk (13) geführte Koppelstange (12, 22), die mit einem beweglichen Kontakt (7) des Schalters (4) ver¬ bunden ist und mindestens eine Koppelverbindung (16, 23, 24, 25) der Schaltstange (15, 19, 20) mit dem Antrieb (17) oder mit dem Koppelelement (31) zum Antrieb (17) aufweist.
4. Hochspannungsschalteranordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das erste Gelenk als Doppelhebel (13) ausgebildet ist, der an einer Drehwelle mit Drehlager gelagert ist und an dem das Schaltgestänge (15) und die Koppelstange (12) angelenkt ist.
5. Hochspannungsschalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens eine Schaltstange (19) direkt an dem bewegli- chen Kontakt (7) angekoppelt ist.
6. Hochspannungsschalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schalter als Trennschalter und/oder als Leistungs- Schalter ausgebildet sind.
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