WO2013167319A1 - Switching arrangement - Google Patents

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WO2013167319A1
WO2013167319A1 PCT/EP2013/056672 EP2013056672W WO2013167319A1 WO 2013167319 A1 WO2013167319 A1 WO 2013167319A1 EP 2013056672 W EP2013056672 W EP 2013056672W WO 2013167319 A1 WO2013167319 A1 WO 2013167319A1
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WO
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switching
contact piece
electrically insulating
fluid
drive fluid
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Application number
PCT/EP2013/056672
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Inventor
Sascha GRAMMEL
Andreas Kleinschmidt
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/36—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding
    • H01H1/38—Plug-and-socket contacts
    • H01H1/385—Contact arrangements for high voltage gas blast circuit breakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator
    • H01H33/302—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator for fluid insulated switchgear, wherein the insulating fluid is also the working fluid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/003—Earthing switches

Definitions

  • the invention relates to a switching arrangement comprising an electrical switching device having a first switching contact piece and a second switching contact piece, which are movable relative to each other to form an electrically insulating switching path, wherein the switching path is surrounded by an electrically insulating sheath.
  • a switching arrangement is known, for example, from US Pat. No. 7,589,289 B2.
  • a circuit arrangement is described, which has a switching device with a first switching contact piece and a second switching contact piece.
  • the two switching contact pieces are movable relative to each other, wherein between the switching contact pieces an electrically insulating switching path can be formed.
  • the switching path is surrounded by an electrically insulating Ummante- ment.
  • To produce a relative movement is provided in the known construction to put a rotationally mounted threaded spindle through the switching path, on which one of the switching contact pieces, engaging in a thread of the threaded spindle, is seated.
  • This has the disadvantage that even with mutually separated switching contact pieces, the switching path is penetrated by the threaded spindle.
  • the insulation resistance of the switching path is weakened by the switching path crossing threaded spindle.
  • partial discharges can be induced on the thread of the threaded spindle and, as a result, breakdowns of
  • this object is achieved in a switching arrangement of the type mentioned above in that at least one of the switching contact pieces can be driven via a fluid actuating system.
  • An electrical switching device has the task to produce an electrically conductive connection between switching contact pieces or to separate this electrically conductive connection and to provide an electrically insulating switching path.
  • the switching contact pieces may preferably be movable relative to each other. It can be provided that one of the switching contact pieces is set in motion by means of an actuating system, so that the movable switching contact piece can be brought into galvanic contact with a stationary mounted switching contact piece, or in the opposite case, a galvanic isolation can be brought about to form an electrically insulating switching path , However, it can also be provided that both the first and the second switching contact piece are movable by an actuating system, so that a switching path or a galvanic contacting by movements of both switching contact pieces is generated.
  • the electrically insulating sheath around the switching path causes protection of the switching path from external influences. Thus, for example, it can be prevented that contaminants are introduced into the switching path or escape from the switching path in an uncontrolled manner.
  • the electrically insulating sheath of the switching device may be formed, for example, as a substantially hollow cylindrical body. Thus, for example, a hollow cylinder with an annular cross-section can be used in which at least one of the switching contact pieces can be moved in or out.
  • the electrically insulating sheath can, for example be made of a plastic, in particular a glass fiber reinforced plastic, a resin or other suitable materials.
  • the electrically insulating sheathing can be used as a mechanically supporting element of the switching device, so that, for example, a relative position of the switching contact pieces relative to one another via the electrically insulating sheath is determined.
  • at least one of the switching contact pieces may be mounted on a fitting to which the electrically insulating sheath rests.
  • the electrically insulating sheath can also be connected directly to at least one of the switching contact pieces.
  • a movable switching contact piece may for example be designed in the manner of a bolt-shaped contact piece, which is surrounded by the electrically insulating sheath, in particular guided by this, mounted axially displaceable and in a counter-trained switching contact piece is retractable.
  • a drive fluid of the fluid actuation system can act as an electrical insulator, so that the drive fluid generates electric fields in the region of
  • Drive fluid is included.
  • gases are, for example, gases or liquids.
  • gases are in particular electrically insulating gases such as Schweielhexaflu- orid, nitrogen or mixtures, at least one of these
  • a flow of the drive fluid can be effected, for example, by a compression device, which is arranged at a distance from the switching path, wherein via corresponding drive fluid lines pressure-increased / pressure-reduced drive fluid in the direction of
  • Switching device can be pressed.
  • the use of a drive fluid naturally counteracts the creation of protrusions, sharp edges and peaks, such as occurs with the use of mechanical transmission elements such as gears, shift rails, threaded rods, bolts, etc.
  • a fluid actuation system in a simplified manner an imprinting of a certain motion profile on a switching contact piece possible.
  • a differential pressure of the fluid present in the actuating system By varying a differential pressure of the fluid present in the actuating system, a faster or slower movement of a switching contact piece can take place. For example, it is possible to run a switch-on process with a different movement profile than a switch-off process.
  • different motion profiles can be used depending on the intended use of the electrical switching device.
  • a movement profile can be effected for example by one or more control valves in fluid lines.
  • Supporting may be provided on the electrical switching device, the use of a damping element, so that the end of a movement of a movable switching contact piece is istschremmst by the damping element.
  • a damping element so that the end of a movement of a movable switching contact piece is istschremmst by the damping element.
  • damping springs which counteract bouncing of the switching contact pieces.
  • a return element can also be used to support a movement of a switching contact piece. which is tensioned, for example, during a switch-on process and whose cached energy is used in a switch-off process to support a return movement of at least one of the switch contact pieces.
  • a further advantageous embodiment may provide that one of the switching contact pieces acts as a piston of the fluid actuating system. If one uses at least one of the switching contact pieces as pistons in the fluid actuating system, an immediate conversion of the energy, which is transmitted by a drive fluid, into a relative movement of the switching contact pieces relative to one another is made possible. Thus, it is possible to dispense with additional energy conversion elements.
  • a force can be exerted directly on the switching contact piece acting as a piston.
  • the switching contact piece can be performed within a guide cylinder, wherein the piston is slidably mounted in the guide cylinder.
  • the piston can be designed as a double-acting piston, so that by reversing the piston on opposite mutually opposing piston surfaces, a reversal of a sense of direction of movement of the piston can be made. Accordingly, it is advantageous to allow the drive fluid to flow into the switching path, whereby the insulation resistance of the switching path can be additionally increased when using an electrically insulating drive fluid.
  • the necessary for actuating the switching device drive fluid of the fluid actuating system thus flushes through the switching path and flows around the switching path limiting switching contact pieces.
  • the piston / the second switching contact piece should preferably be designed as a double-acting piston, so that two active directions of movement (movement and movement) can be generated by the operating system as needed.
  • the electrically insulating jacket is part of a drive fluid channel of the fluid actuating system.
  • the electrically insulating sheath can be designed as a fluid-tight wall, so that a passage of a drive fluid is prevented.
  • the wall of the casing may also be pressure-resistant, so that forces for generating a relative movement between the
  • Switch contact pieces can also be guided and routed within the casing.
  • a drive fluid channel serves to receive and conduct a drive fluid.
  • a drive fluid channel can be limited, for example, by the electrically insulating sheath, drive fluid lines, switching contact pieces, valves, etc.
  • the electrically insulating sheath can serve in particular a guide of a displaceably mounted switching contact piece.
  • a wall of the electrically insulating sheathing can be used as part of a guide cylinder which serves to guide at least one of the switching contact pieces.
  • the electrically insulating sheath can thus form part of a drive fluid channel, within which the
  • Drive fluid of the actuating system is directed and directed.
  • Drive fluid of the actuating system is directed and directed.
  • a further advantageous embodiment can provide that the switching device is surrounded by an electrically insulating insulating medium through which at least one in particular electrically insulating drive fluid line extends to the switching device. Due to the electrically insulating sheathing of the switching path, the switching path is separated from its immediate surroundings. Furthermore, it is also advantageous to arrange the further sections of the switching device which carry an electrical potential, for example a fitting body for holding a switching contact piece or a switching contact piece in an electrically insulated manner, in order to prevent the occurrence of short circuits.
  • the switching device in particular the electrically insulating sheath, can advantageously be surrounded by an electrically insulating insulating medium, through which a drive fluid line leads, which supplies the switching device with the drive fluid of the fluid actuating system.
  • the arrangement of a compression device of the fluid actuation system can take place at a distance from the electrical switching arrangement, so that via the drive fluid line
  • the drive fluid line can be embodied as a pressure-resistant line in order to be able to direct and direct a drive fluid under overpressure.
  • Drive fluid line should be configured as electrically insulating as possible in order to limit the insulating properties of a limited cross-over of the electrical switching device whose insulating properties only limited and thus maintain an insulating strength of the surrounding electrically insulating insulating medium.
  • the fluid line (at least in the region of the crossing of the electrically insulating insulating medium) itself is made of an electrically insulating material, wherein the drive fluid within the fluid line can also have electrically insulating properties.
  • the insulating medium is a fluid insulating medium.
  • a fluid insulating medium has the advantage that the electrically insulating insulating medium can be easily adapted to the shape of the switching device. Even smaller ones Columns are filled by the fluid insulating medium, so that a good insulating effect can be achieved.
  • fluid insulating media for example, gases, liquids and gelatinous media can be used. Suitable insulating gases include, for example, Schweielhexafluorid and nitrogen and gas mixtures.
  • insulating liquids for example, insulating esters and insulating oils can be used.
  • gelatinous insulating materials for example, electrically insulating silicones can be used.
  • the insulating medium may be enclosed within an encapsulating housing. In particular fluid
  • Insulating media can be pressurized in the enclosure housing. So it is possible, for example, to form a compressed gas insulation.
  • a further advantageous embodiment may provide that the insulating medium is a rigid angle insulating medium.
  • An angularly rigid insulating medium has such an inner bond that the angularly rigid medium has dimensional stability free of further retaining elements.
  • solid insulators can be used to form the insulating medium.
  • these solid insulators can support a switching device and / or a drive fluid line and to fix them in a stationary manner.
  • Angle-rigid insulating bodies can also extend through a fluid insulating medium, for example, so that a combination of fluid and rigid-angle insulating medium with respect to the environment electrical switching device can be used.
  • Another possibility for the formation of a rigid-angle medium is the use of electrically insulating foams which have a low density and thus can provide a large-volume, low-mass, angle-rigid body for electrically insulating the switching device.
  • Drive fluid lines within the insulating medium are tioning.
  • the insulating medium can have recesses in order to receive the drive fluid lines or to form a drive fluid channel.
  • discrete electrically insulating drive fluid lines are embedded in a solid insulation. In particular, when embedded in an insulating foam results in simplified manufacturing process by a laid drive fluid line is foamed and fixed.
  • a further advantageous embodiment may provide that the insulating medium is enclosed by a Kapselungsgehause.
  • the use of a capsule housing is advantageous to counteract volatilization of the electrically insulating insulating medium.
  • a fluid electrically insulating insulating medium is pressurized within the encapsulating housing, so that the electrical insulation strength of the electrically insulating insulating medium is additionally increased.
  • the encapsulating is designed as an encapsulated pressure vessel and has a corresponding mechanical resistance.
  • enclosing the same by means of an encapsulating housing allows the insulating medium to be protected by the encapsulating housing from external influences (eg mechanical and chemical effects such as UV radiation, exposure to water, etc.).
  • the encapsulating housing may position the insulating medium and the other electrically active subassemblies located inside the encapsulating housing in relation to a defined electrical potential.
  • the encapsulating housing may have an electrically conductive wall, which in particular leads to ground potential. This results in the interior of Order a defined distribution of electric fields. As a result, the reliability of the switching arrangement is further improved.
  • a further advantageous embodiment can provide that a compression device of the fluid actuating system supplies a plurality of switching devices of the switching arrangement.
  • a fluid actuation system is equipped with a compression device to create a differential pressure in the drive fluid. From the differential pressure, a flow can be driven. Drive energy is transported to a switching device via the flow of the fluid and converted there into a relative movement of the switching contact pieces.
  • the compression device can generate, for example, an overpressure and / or a negative pressure.
  • a compression device can be designed such that it serves to operate a plurality of switching devices. Thus, it is possible, for example, to connect a plurality of independently operating switching devices to one and the same compression device, which is preferably arranged outside of an encapsulating housing. About appropriate
  • the fluid operating system can transmit energy into the interior of the encapsulating.
  • actuation of one or more switching devices can take place via valves.
  • the plurality of switching devices are arranged in a cubicle.
  • a switching arrangement can have a plurality of switching fields.
  • a plurality of switching devices can be arranged in a switching field.
  • a switching device can be designed to be multi-phase, whereby the switching arrangement is suitable for use in multi-phase electric power transmission devices.
  • a switching device may be arranged in a switching field, wherein a switching field is a feeding or a removal of electrical energy a busbar section which couples a plurality of panels together.
  • the supply of several switching devices of a switching field makes it possible to assign the compression device to this switching field and to position the compression device on the switching field as required. If, for the transmission of the drive fluid, flexible drive fluid lines (in particular outside an encapsulating housing) are used, it is possible in a simplified manner, for example, to make a change of location of the compression device on a switching field / the switching arrangement.
  • the switching device is a circuit breaker.
  • a circuit breaker is a switching device whose switching contact pieces are movable relative to each other only in the deenergised state, i. h., A circuit breaker is used to generate a separation path in a current path, said current path is flowed through at the time of manufacture of the switching path of no operating current. Accordingly, the use of Lichbogenloschsystemen is not provided on a circuit breaker.
  • disconnectors are arranged in front of or behind switching devices which can interrupt as power switching device, for example operating currents or short-circuit currents.
  • a circuit breaker can be locked accordingly against a power switching device, so that it is ensured that only when a switched-off power switching device, an actuation of the circuit breaker is enabled.
  • a further advantageous embodiment may provide that the switching device is a grounding switch.
  • a grounding switch serves as required grounding of an electrical phase conductor of the switching arrangement. For example, for safety reasons, grounding of a phase conductor may be necessary in order to trigger a safety device via a deliberately induced earth current path. to ensure reliable. Switching devices of earthing switches and circuit breakers can have the same shape.
  • Figure 1 is a switching device in section
  • FIG. 3 shows the known from Figure 2 switching arrangement with a first and a second switching device in an alternative installation position
  • Figure 4 shows a section transverse to the sectional plane of Figure 2 with electrically insulating drive fluid lines.
  • Figures 5, 6, 7, 8, 9 and 10 respectively show different mounting positions of central compression means of a fluid actuation system and the laying of flexible drive fluid conduits outside of an encapsulation housing.
  • FIG. 1 shows a section through a switching device 1.
  • the switching device 1 has a first switching contact piece 2 and a second switching contact piece 3.
  • the first switching contact piece 2 is arranged stationary and bush-shaped.
  • a plurality of resilient contact elements 4a, 4b are arranged in a contact socket of the first switching contact piece 2 .
  • the spring-elastic contact elements 4a, 4b are each designed as annular coil springs, which are mounted in the inner shell side in the contact socket of the first switching contact piece 2 introduced grooves.
  • Egg- ner front-side socket opening of the contact socket of the first switching contact piece 2 axially opposite the bolt-shaped second switching contact piece 3 is arranged.
  • the bolt-shaped second switching contact piece 3 is mounted displaceably along an axis 5.
  • a storage of the second switching contact piece 3 takes place in a fitting body 6, which has a blind hole-like recess, in which the second switching contact piece 3 is almost completely retractable.
  • the mouth opening of the blind hole-like recess of the fitting body 6 is arranged essentially in alignment with the socket opening of the first switching contact piece 2.
  • the blind hole-like recess of the fitting body 6 and the contact socket of the first contact piece 2 are aligned substantially coaxially with the axis 5.
  • An electrically insulating sheath 7 is substantially tubular.
  • the electrically insulating sheath 7 can be designed, for example, in the form of a glass fiber reinforced pipe.
  • the sheath 7 faces the first switching contact piece 2 and the second switching contact piece 3, respectively, with their end faces.
  • the sheath 7 is aligned coaxially with the axis 5.
  • the sheath 7 is fixed with its one end face on the first switching contact piece 2, as well as with its other end face on the Armatur- turbody 6 set.
  • the dimensioning of the sheath 7 is chosen such that the socket opening of the first switching contact piece 2 and the mouth opening of the blind hole-like recess are each enclosed flush.
  • Armatur stresses 6 is limited to a substantially cylindrical volume.
  • a fluid-tight bond between the fitting body 6 and the casing 7 or between the first switching contact piece 2 and the casing 7 is provided.
  • the cylindrical volume acts as a drive fluid channel.
  • the contact socket of the first switching contact piece 2 and the blind hole-like recess of the fitting body 6 are designed fluid-tight.
  • This is a drive fluid channel delimited with a substantially circular cross section in the interior of the switching device 1.
  • the axis 5 passes through the drive fluid channel.
  • the second switching contact piece 3 is guided in a linearly movable manner along the axis 5.
  • the second switching contact piece 3 constitutes a piston.
  • the second switching contact piece 3 is displaceably guided in the guide cylinder and sufficiently sealed relative to the guide cylinder.
  • the piston / second GmbH- contact piece 3 is formed as a double-acting piston and has two oppositely located piston surfaces, which can be acted upon by a drive fluid.
  • the guide cylinder is each end equipped with a connection channel 8a, 8b, via which a drive fluid can be introduced or pressed out into the drive fluid channel of the switching device 1 designed as a guide cylinder.
  • the connection channels 8a, 8b each open on one side of the guide cylinder, which is subdivided into chambers by the piston surfaces of the second switching contact piece 3.
  • the second switching contact piece 3 is movable along the axis 5 relative to the fitting body 6.
  • more resilient contact elements 4c, 4d are arranged in the fitting body 6 in the fitting body 6 .
  • the other spring-elastic contact elements are analogous to the resilient contact elements 4a, 4b of the first switching contact piece 2, d. h.,
  • the other resilient contact elements 4c, 4d are in the form of annularly inserted in grooves coil springs, wherein the other resilient contact elements 4c, 4d are permanently contacted with the second switching contact piece 3.
  • the electrically insulating sheath 7 surrounds a
  • Switching path 9 which in the opened state of the switching device 1 between the first and the second switching contact - piece 2, 3 is formed.
  • the switching path 9 is traversed by the drive fluid in the switched-off state (FIG. 1).
  • This drive fluid can be, for example, an electrically iso- lierenden gas or an electrically insulating liquid, for example an insulating oil.
  • the second switching contact piece 3 is provided with a reset element 10, which extends in a recess of the second switching contact piece 3.
  • the return element 10 is designed as a tension spring, which is connected on the one hand to the valve body 6 and on the other hand with the relative to the valve body 6 movable second
  • Switch contact piece 3 is connected.
  • the tension spring of the return element 10 is tensioned during a switch-on, so that at a switch-off the cached energy in the tension spring supports a return movement of the second switching contact piece 3 and additionally secures the second switch contact 3 in its off position (Fig.
  • a damping element 11 is arranged, against which at a switch-on the second switching contact piece 3 after a galvanic contacting of the two switching contact pieces 2, 3 abuts.
  • the damping element 11 is designed as a compression spring, which cooperates with a stop of the second switching contact piece 3.
  • the switching device 1 In order to couple the switching device 1 in a current path, it is provided to equip the opposite sides of the first switching contact piece 2 and the fitting body 6 with threaded holes 12a, 12b, via which a rigid-angle composite and a Mixanpresskraft to other conductor elements 15a, 15b or a grounding point can be made.
  • the guide cylinder of the switching device 1 is completely filled with a drive fluid.
  • This driving fluid is, for example, sulfur hexafluoride gas or an insulating oil. Additional drive fluid can be pressed into the guide cylinder on the side of the second switching contact piece 3 remote from the first switching contact piece 2 via the connection channel 8b of the fitting body 6. Since the second switching contact piece 3 is designed in the manner of a double-acting piston and sitting in the guide cylinder of the first switching device 1, there is an increase in pressure in the chamber between the second switching contact piece 3 and the fitting body 6. The second switching contact piece 3 is in the direction of first switching contact piece 2 moved.
  • the drive fluid located in the guide cylinder in the area of the first switching contact piece 2 can flow away or be sucked off via the connecting channel 8a of the first switching contact piece 2. Due to the pressure difference within the guide cylinder of the switching device 1, a movement of the second switching contact piece 3 takes place in the direction of the first switching contact piece 2, wherein the return element 10 is tensioned.
  • the switching device 1 thus operates in the manner of a fluid linear motor.
  • the switching device 1 has a double-acting piston. By control valves, the switching speed generated by the piston 3 can be varied, so that different motion profiles can be generated.
  • FIGS. 2, 3 and 4 show installation possibilities of the switching device 1 known from FIG. 1. Function and mode of operation correspond to the switching device 1 known from FIG. 1. FIGS. 2, 3 and 4 serve to symbolize possible uses of switching devices 1.
  • FIG. 2 shows by way of example an encapsulating housing 13.
  • the encapsulating housing 13 is formed as a metallic cast body, wherein the metallic cast body preferably carries ground potential.
  • the capsule housing 13 shown in FIG. 2 has a plurality of flanges 14a, 14b, 14c, 14d. Via the flanges 14a, 14b, 14c, 14d, it is possible to connect the encapsulating housing 13 with further encapsulating housings. About the other encapsulating a closed volume is limited. Unused flanges can be closed in a fluid-tight manner via blind covers, as shown by way of example on one of the flanges 14b.
  • the used flanges 14a, 14c, 14d serve for passing conductor sections 15a, 15b.
  • the conductor sections 15a, 15b can, for example, serve as phase conductors of an electrical energy transmission network.
  • the conductor sections 15a, 15b are electrically insulated from the encapsulating housing 13.
  • the conductor sections 15a, 15b may for example be surrounded by a fluid insulating medium, wherein over kelstarre solid insulators, not shown in Figure 2, a position positioning of the conductor elements 15a, 15b relative to the encapsulating 13 takes place.
  • An electrically insulating fluid insulating medium is enclosed within a closed volume of the encapsulating housing 13 and optionally further encapsulating housings.
  • the electrically insulating insulating medium may have overpressure (eg as compressed gas insulation).
  • overpressure eg as compressed gas insulation
  • the interior of the encapsulating housing 13 is filled with an angularly rigid insulating medium.
  • the interior of the encapsulating housing 13 may be filled with a switching device 1a, 1b and the electrically insulating foam surrounding the conductor elements 15a, 15b. The two conductor elements 15a, 15b are over a first
  • Switching device la electrically contactable or electrically separable from each other. Function and mode of action of the first switching device 1a correspond to the switching device 1 shown in FIG. 1.
  • a second switching device 1b is provided, which serves to produce a current path between one of the conductor elements 15b and the encapsulating housing 13.
  • the potential of the encapsulating housing 13 preferably earth potential
  • both conductor elements 15a, 15b can also be acted upon by the electrical potential of the encapsulating housing 13.
  • the drive fluid lines 16 extend through the electrically insulating insulating medium surrounding the first and second switching devices 1a, 1b. Especially with a rigid angle
  • Insulating is given a position assurance of the drive fluid lines 16 within the rigid angle insulating medium.
  • a fluid insulating medium inside the Enclosure housing 13 is to make sure that the
  • Drive fluid lines 16 have sufficient inherent stability or it is to provide support of the drive fluid lines 16 via corresponding support elements.
  • the drive fluid lines 16 pass through the electrically insulating insulating medium, which surrounds the conductor elements 15a, 15b. Furthermore, the drive fluid lines 16 are to be conducted through walls of the encapsulation housing 13 as fluid-tight as possible. Outside the encapsulating housing 13, a compression device 18 (compare FIGS. 5, 6, 7, 8, 9, 10,
  • FIG. 3 shows an alternative position of the first and second switching devices 1a, 1b in a structurally similar encapsulating housing 13, as is known from FIG. Notwithstanding Figure 2, the sense of direction of the switching device la, lb is reversed in Figure 3.
  • the first and the second switching device la, lb of Figure 3 are compared to the first and the second switching device la, lb pivoted in Figure 2 by 180 °.
  • the second switching device 1b is formed such that its fitting body 6 is integrated into a wall of a capsule housing 13a, d. h.
  • the fitting body 6 according to Figure 3 illustrates a part of an optionally fluid-tight barrier of the encapsulating 13a. This has the advantage that one of the
  • the fitting body 6 has the same electrical potential as the encapsulating housing 13a.
  • FIG. 4 shows the encapsulating housing 13 known from FIG. 2 in section in an alternative sectional plane, as marked in FIG. It can now be seen that the plurality of first switching devices 1a and a plurality of second switching devices 1b are aligned congruently one behind the other, so that a plurality of conductor elements 15a, 15b can be arranged electrically isolated within one and the same encapsulating housing 13 surrounded by one and the same insulating medium.
  • a supply of drive fluid lines 16 is shown in Figure 4 in an alternative form.
  • Fixed-material insulators 17 are arranged on the one hand to support the phase conductors 15b with one another and with respect to the encapsulating housing 13.
  • the solid insulators 17 may have for example for guiding and steering of drive fluid lines 16 recesses, through which the
  • Drive fluid channels serve.
  • the conductor elements 15a, 15b and the switching devices 1a, 1b and the driving fluid lines 16 can be supported via common solid insulators 17.
  • FIGS. 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 respectively switching arrangements are shown.
  • the switching arrangements according to the figures 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 are each modular, d. h., a plurality of encapsulating housings are flanged together, wherein different drive movements of different switching devices are to be executed in different encapsulating housings.
  • several switching devices within a switching arrangement are to be supplied with drive fluid by a compression device 18 located outside the encapsulating housing.
  • Figures 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 respectively show different positions of compression means 18 for transmitting energy to switching means inside the encapsulating housings via flexibly deformable drive fluid conduits 16 routed outside the encapsulating housings.
  • the switching arrangements shown in FIGS. 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 each symbolize a switching field of a
  • a switching field has at least one input and at least one output encapsulation housing, in particular, an input encapsulation housing as well as a plurality of output encapsulation housings, wherein interruption of a current path running between the input enclosure and the output encapsulation housing can take place via a switching device which serves as a power switching device.
  • a switching device which serves as a power switching device.
  • Several panels may communicate with each other via one or two output enclosure housings so that cross-connections may exist between multiple panels of a multiple switch panel circuitry.
  • the use of a switching device in the interior of an encapsulating housing as earthing switch is providable. This makes it possible, for example, to apply individual earth conductors / conductor elements inside the capsule housing of a switching field to ground potential.

Abstract

A switching arrangement has an electrical switching device (1, 1a, 1b). The switching device (1, 1a, 1b) is equipped with a first switching contact piece (2) and a second switching contact piece (3). The two switching contact pieces (2, 3) are movable relative to one another, forming an electrically insulating contact gap (9). The contact gap (9) is surrounded by an electrically insulating sheath (7). At least one of the contact pieces (2, 3) is drivable by means of a fluid actuating system.

Description

Beschreibung / Description Schaltanordnung Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung aufweisend eine elektrische Schalteinrichtung mit einem ersten Schaltkontakt - stück und einem zweiten Schaltkontaktstück, welche unter Bildung einer elektrisch isolierenden Schaltstrecke relativ zueinander bewegbar sind, wobei die Schaltstrecke von einer elektrisch isolierenden Ummantelung umgeben ist. The invention relates to a switching arrangement comprising an electrical switching device having a first switching contact piece and a second switching contact piece, which are movable relative to each other to form an electrically insulating switching path, wherein the switching path is surrounded by an electrically insulating sheath.
Eine Schaltanordnung ist beispielsweise aus dem US-Patent US 7,589,289 B2 bekannt. Dort ist eine Schaltanordnung beschrieben, welche eine Schalteinrichtung mit einem ersten Schaltkontaktstück sowie einem zweiten Schaltkontaktstück aufweist. Die beiden Schaltkontaktstücke sind relativ zueinander bewegbar, wobei zwischen den Schaltkontaktstücken eine elektrisch isolierende Schaltstrecke ausbildbar ist. Die Schaltstrecke ist von einer elektrisch isolierenden Ummante- lung umgeben. Zur Erzeugung einer Relativbewegung ist bei der bekannten Konstruktion vorgesehen, eine rotatorisch gelagerte Gewindespindel durch die Schaltstrecke zu legen, auf welcher eines der Schaltkontaktstücke, in ein Gewinde der Gewindespindel eingreifend, aufsitzt. Dies hat den Nachteil, dass selbst bei voneinander separierten Schaltkontaktstücken die Schaltstrecke von der Gewindespindel durchsetzt ist. So wird die Isolationsfestigkeit der Schaltstrecke durch die die Schaltstrecke querende Gewindespindel geschwächt. Insbesondere können am Gewinde der Gewindespindel Teilentladungen indu- ziert und daraus folgend Durchschläge der Schaltstrecke ausgelöst werden. A switching arrangement is known, for example, from US Pat. No. 7,589,289 B2. There, a circuit arrangement is described, which has a switching device with a first switching contact piece and a second switching contact piece. The two switching contact pieces are movable relative to each other, wherein between the switching contact pieces an electrically insulating switching path can be formed. The switching path is surrounded by an electrically insulating Ummante- ment. To produce a relative movement is provided in the known construction to put a rotationally mounted threaded spindle through the switching path, on which one of the switching contact pieces, engaging in a thread of the threaded spindle, is seated. This has the disadvantage that even with mutually separated switching contact pieces, the switching path is penetrated by the threaded spindle. Thus, the insulation resistance of the switching path is weakened by the switching path crossing threaded spindle. In particular, partial discharges can be induced on the thread of the threaded spindle and, as a result, breakdowns of the switching path can be triggered.
Im Hochspannungsbereich, in welchem hohe Feldstärken in der Schaltstrecke zu beherrschen sind, kann eine derartige Kon- struktion zu unerwünschten Störfällen führen. In the high voltage range, in which high field strengths in the switching path are to be controlled, such a construction can lead to undesired accidents.
Somit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung eine Schaltanordnung anzugeben, welche auch bei dem Auftreten von hohen Feld- stärken eine zuverlässige Separation abweichender elektrischer Potentiale der Schaltkontaktstücke einer elektrischen Schalteinrichtung ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Schaltanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zumindest eines der Schaltkontaktstücke über ein fluides Betätigungssystem antreibbar ist. Thus, it is an object of the invention to provide a switching arrangement which, even in the presence of high field strengthen a reliable separation of different electrical potentials of the switching contact allows an electrical switching device. According to the invention, this object is achieved in a switching arrangement of the type mentioned above in that at least one of the switching contact pieces can be driven via a fluid actuating system.
Eine elektrische Schalteinrichtung hat die Aufgabe, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Schaltkontaktstücken herzustellen bzw. diese elektrisch leitende Verbindung aufzutrennen und eine elektrisch isolierende Schaltstrecke zur Verfügung zu stellen. Dazu können die Schaltkontaktstücke vorzugsweise relativ zueinander bewegbar sein. Es kann vorgesehen sein, dass eines der Schaltkontaktstücke mittels eines Betätigungssystems in Bewegung versetzt wird, so dass das bewegbare Schaltkontaktstück mit einem ortsfest gelagerten Schaltkontaktstück in galvanischen Kontakt gebracht werden kann, oder im umgekehrten Fall eine galvanische Trennung unter Ausbildung einer elektrisch isolierenden Schaltstrecke herbeigeführt werden kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sowohl das erste als auch das zweite Schaltkontaktstück durch ein Betätigungssystem bewegbar sind, so dass eine Schaltstrecke bzw. eine galvanische Kontaktierung durch Bewegungen beider Schaltkontaktstücke erzeugt wird. An electrical switching device has the task to produce an electrically conductive connection between switching contact pieces or to separate this electrically conductive connection and to provide an electrically insulating switching path. For this purpose, the switching contact pieces may preferably be movable relative to each other. It can be provided that one of the switching contact pieces is set in motion by means of an actuating system, so that the movable switching contact piece can be brought into galvanic contact with a stationary mounted switching contact piece, or in the opposite case, a galvanic isolation can be brought about to form an electrically insulating switching path , However, it can also be provided that both the first and the second switching contact piece are movable by an actuating system, so that a switching path or a galvanic contacting by movements of both switching contact pieces is generated.
Eine elektrisch isolierende Ummantelung um die Schaltstrecke bewirkt einen Schutz der Schaltstrecke vor äußeren Einwirkun- gen. So kann beispielsweise verhindert sein, dass Verschmutzungen in die Schaltstrecke eingetragen werden bzw. aus der Schaltstrecke unkontrolliert austreten. Die elektrisch isolierende Ummantelung der Schalteinrichtung kann beispielsweise als im Wesentlichen hohlzylindrischer Körper ausgebildet sein. So kann beispielsweise ein Hohlzylinder mit kreisringförmigem Querschnitt Einsatz finden, in welchen zumindest eines der Schaltkontaktstücke hinein- bzw. herausbewegbar ist. Die elektrisch isolierende Ummantelung kann beispielsweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem glasfaserverstärktem Kunststoff, einem Harz oder anderen geeigneten Stoffen gefertigt sein. Die elektrisch isolierende Ummantelung kann darüber hinaus als mechanisch tragendes Element der Schaltein- richtung Verwendung finden, so dass beispielsweise eine Relativposition der Schaltkontaktstücke zueinander über die elektrisch isolierende Ummantelung festgelegt ist. Beispielsweise kann zumindest eines der Schaltkontaktstücke an einer Armatur gelagert sein, an welcher die elektrisch isolierende Ummantelung anliegt. Die elektrisch isolierende Ummantelung kann auch zumindest mit einem der Schaltkontaktstücke unmittelbar verbunden sein. An electrically insulating sheath around the switching path causes protection of the switching path from external influences. Thus, for example, it can be prevented that contaminants are introduced into the switching path or escape from the switching path in an uncontrolled manner. The electrically insulating sheath of the switching device may be formed, for example, as a substantially hollow cylindrical body. Thus, for example, a hollow cylinder with an annular cross-section can be used in which at least one of the switching contact pieces can be moved in or out. The electrically insulating sheath can, for example be made of a plastic, in particular a glass fiber reinforced plastic, a resin or other suitable materials. In addition, the electrically insulating sheathing can be used as a mechanically supporting element of the switching device, so that, for example, a relative position of the switching contact pieces relative to one another via the electrically insulating sheath is determined. For example, at least one of the switching contact pieces may be mounted on a fitting to which the electrically insulating sheath rests. The electrically insulating sheath can also be connected directly to at least one of the switching contact pieces.
Ein bewegbares Schaltkontaktstück kann beispielsweise nach Art eines bolzenförmigen Kontaktstückes ausgeführt sein, welches umgeben von der elektrisch isolierenden Ummantelung, insbesondere geführt von dieser, axial verschieblich gelagert ist und in ein gegengleich ausgebildetes Schaltkontaktstück einfahrbar ist. A movable switching contact piece may for example be designed in the manner of a bolt-shaped contact piece, which is surrounded by the electrically insulating sheath, in particular guided by this, mounted axially displaceable and in a counter-trained switching contact piece is retractable.
Die Nutzung eines fluiden Betätigungssystems bietet die Möglichkeit, eine Antriebsenergie in unmittelbare Nähe der Schaltstrecke zu übertragen. Ein Antriebsfluid des fluiden Betätigungssystems kann elektrisch isolierend wirken, so dass durch das Antriebsfluid elektrische Felder im Bereich derThe use of a fluid actuation system offers the possibility of transmitting a drive energy in the immediate vicinity of the switching path. A drive fluid of the fluid actuation system can act as an electrical insulator, so that the drive fluid generates electric fields in the region of
Schaltstrecke bzw. im Bereich der Schaltkontaktstücke nur unwesentlich beeinflusst werden. Durch eine entsprechende Führung und Lenkung des Antriebsfluides kann darüber hinaus eine dielektrisch unkritische „Formgebung" des Antriebsfluides vorgenommen werden. Zur „Formgebung" können entsprechende Kanäle oder Behälter eingesetzt werden, in welchen das Switching distance or be influenced only slightly in the field of switching contact pieces. By a corresponding guidance and steering of the drive fluid, a dielectrically uncritical "shaping" of the drive fluid can be carried out, moreover, for "shaping", corresponding channels or containers can be used, in which the
Antriebsfluid eingeschlossen ist. Als Antriebsfluide eignen sich beispielsweise Gase oder Flüssigkeiten. Als Gase sind insbesondere elektrisch isolierende Gase wie Schweielhexaflu- orid, Stickstoff oder Gemische, die zumindest eines dieserDrive fluid is included. As drive fluids are, for example, gases or liquids. As gases are in particular electrically insulating gases such as Schweielhexaflu- orid, nitrogen or mixtures, at least one of these
Gase enthalten und als Flüssigkeiten insbesondere elektrisch isolierende Öle einsetzbar. Durch eine Differenzdruckerzeugung und daraus folgende Strömung des Antriebsfluides ist es möglich, eine Antriebsenergie in den Bereich der relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücke zu übertragen, wobei durch das Antriebsfluid übertragene Energie in eine Bewegung eines der Schaltkontaktstücke oder beider Schaltkontaktstücke gewandelt werden kann. Eine Strömung des Antriebsfluides kann beispielsweise durch eine Kompressionseinrichtung bewirkt werden, welche beabstandet zu der Schaltstrecke angeordnet ist, wobei über entsprechende Antriebsfluidleitungen druckerhöhtes/druckvermindertes Antriebsfluid in Richtung der Contain gases and used as liquids in particular electrically insulating oils. By a differential pressure generation and consequent flow of the drive fluid is it is possible to transmit a drive energy into the region of the relatively movable switching contact pieces, wherein energy transmitted by the drive fluid can be converted into a movement of one of the switching contact pieces or both switching contact pieces. A flow of the drive fluid can be effected, for example, by a compression device, which is arranged at a distance from the switching path, wherein via corresponding drive fluid lines pressure-increased / pressure-reduced drive fluid in the direction of
Schalteinrichtung gepresst werden kann. Durch die Verwendung eines Antriebsfluides ist in natürlicher Weise einem Entstehen von Vorsprüngen, scharfen Kanten und Spitzen, wie es beispielweise bei der Verwendung mechanischer Getriebeelemente wie Zahnrädern, Schaltstangen, Gewindestangen, Bolzen usw. auftritt, entgegenwirkt. Weiterhin ist mittels eines fluiden Betätigungssystems in vereinfachter Weise ein Aufprägen eines bestimmten Bewegungsprofils auf ein Schaltkontaktstück möglich. Durch Variation eines im Betätigungssystem vorliegenden Differenzdrucks des Fluides kann ein schnelleres oder langsa- meres Bewegen eines Schaltkontaktstückes erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, einen Einschaltvorgang mit einem anderen Bewegungsprofil verlaufen zu lassen als einem Aus- schaltvorgang . Weiter können je nach Verwendungszweck des elektrischen Schaltgerätes verschiedene Bewegungsprofile Ver- wendung finden. Ein Bewegungsprofil kann beispielsweise durch ein oder mehrere Steuerventile in Fluidleitungen bewirkt werden . Switching device can be pressed. The use of a drive fluid naturally counteracts the creation of protrusions, sharp edges and peaks, such as occurs with the use of mechanical transmission elements such as gears, shift rails, threaded rods, bolts, etc. Furthermore, by means of a fluid actuation system in a simplified manner an imprinting of a certain motion profile on a switching contact piece possible. By varying a differential pressure of the fluid present in the actuating system, a faster or slower movement of a switching contact piece can take place. For example, it is possible to run a switch-on process with a different movement profile than a switch-off process. Furthermore, different motion profiles can be used depending on the intended use of the electrical switching device. A movement profile can be effected for example by one or more control valves in fluid lines.
Unterstützend kann an der elektrischen Schalteinrichtung die Verwendung eines Dämpfungselementes vorgesehen sein, so dass das Ende einer Bewegung eines bewegbaren Schaltkontaktstückes durch das Dämpfungselement abgebremmst ist. So ist es beispielsweise möglich, entsprechende Dämpfungsfedern vorzusehen, die einem Prellen der Schaltkontaktstücke entgegenwir- ken. Supporting may be provided on the electrical switching device, the use of a damping element, so that the end of a movement of a movable switching contact piece is abgeschremmst by the damping element. For example, it is possible to provide corresponding damping springs which counteract bouncing of the switching contact pieces.
Weiterhin kann zur Unterstützung einer Bewegung eines Schalt - kontaktstückes auch ein Rückstellelement Verwendung finden, welches beispielsweise bei einem Einschaltvorgang gespannt wird und dessen zwischengespeicherte Energie bei einem Aus- schaltvorgang zur Unterstützung einer Rückbewegung zumindest eines der Schaltkontaktstücke genutzt wird. Furthermore, a return element can also be used to support a movement of a switching contact piece. which is tensioned, for example, during a switch-on process and whose cached energy is used in a switch-off process to support a return movement of at least one of the switch contact pieces.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eines der Schaltkontaktstücke als Kolben des fluiden Betätigungssystems wirkt . Nutzt man zumindest eines der Schaltkontaktstücke als Kolben in dem fluiden Betätigungssystem, so ist eine unmittelbare Wandlung der Energie, welche von einem Antriebsfluid übertragen wird, in eine Relativbewegung der Schaltkontaktstücke zueinander ermöglicht. Somit kann auf zusätzliche Energiewand- 1er verzichtet werden. Eine Kraft kann unmittelbar auf das als Kolben wirkende Schaltkontaktstück ausgeübt werden. Das Schaltkontaktstück kann dazu innerhalb eines FührungsZylinders geführt sein, wobei der Kolben in dem Führungszylinder verschiebbar gelagert ist. Der Kolben kann dabei als doppelt wirkender Kolben ausgebildet sein, so dass durch ein wechselweises Anströmen des Kolbens auf entgegengesetzt zueinander liegenden Kolbenflächen eine Umkehr eines Richtungssinns einer Bewegung des Kolbens vorgenommen werden kann. Entsprechend ist es vorteilhaft, das Antriebsfluid auch in die Schaltstrecke einströmen zu lassen, wodurch bei Verwendung eines elektrisch isolierenden Antriebsfluids die Isolationsfestigkeit der Schaltstrecke zusätzlich erhöht werden kann. Das zum Betätigen der Schalteinrichtung notwendige Antriebsfluid des fluiden Betätigungssystems durchspült somit die Schaltstrecke und umströmt die die Schaltstrecke begrenzenden Schaltkontaktstücke. Der Kolben/das zweite Schaltkontaktstück sollte vorzugsweise als doppelt wirkender Kolben ausgeführt sein, so dass zwei aktive Bewegungsrichtungen (Einbewegung und Ausbewegung) durch das Betätigungssystem bedarfsweise erzeugt werden können. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die elektrisch isolierende Ummantelung Teil eines Antriebsfluidkanales des fluiden Betätigungssystems ist. Die elektrisch isolierende Ummantelung kann als fluiddichte Wandung ausgeführt sein, so dass ein Hindurchtreten eines Antriebsfluides verhindert ist. Entsprechend kann die Wandung der Ummantelung auch druckfest ausgebildet sein, so dass Kräfte zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen den A further advantageous embodiment may provide that one of the switching contact pieces acts as a piston of the fluid actuating system. If one uses at least one of the switching contact pieces as pistons in the fluid actuating system, an immediate conversion of the energy, which is transmitted by a drive fluid, into a relative movement of the switching contact pieces relative to one another is made possible. Thus, it is possible to dispense with additional energy conversion elements. A force can be exerted directly on the switching contact piece acting as a piston. The switching contact piece can be performed within a guide cylinder, wherein the piston is slidably mounted in the guide cylinder. The piston can be designed as a double-acting piston, so that by reversing the piston on opposite mutually opposing piston surfaces, a reversal of a sense of direction of movement of the piston can be made. Accordingly, it is advantageous to allow the drive fluid to flow into the switching path, whereby the insulation resistance of the switching path can be additionally increased when using an electrically insulating drive fluid. The necessary for actuating the switching device drive fluid of the fluid actuating system thus flushes through the switching path and flows around the switching path limiting switching contact pieces. The piston / the second switching contact piece should preferably be designed as a double-acting piston, so that two active directions of movement (movement and movement) can be generated by the operating system as needed. Advantageously, it can be provided that the electrically insulating jacket is part of a drive fluid channel of the fluid actuating system. The electrically insulating sheath can be designed as a fluid-tight wall, so that a passage of a drive fluid is prevented. Accordingly, the wall of the casing may also be pressure-resistant, so that forces for generating a relative movement between the
Schaltkontaktstücken auch innerhalb der Ummantelung geführt und geleitet sein können. Ein Antriebsfluidkanal dient der Aufnahme und Leitung eines Antriebsfluides . Ein Antriebsfluidkanal kann beispielsweise durch die elektrisch isolierende Ummantelung, Antriebsfluidleitungen, Schaltkontaktstücke, Ar- maturen usw. begrenzt sein. Die elektrisch isolierende Ummantelung kann insbesondere einer Führung eines verschieblich gelagerten Schaltkontaktstückes dienen. Insbesondere kann eine Wandung der elektrisch isolierenden Ummantelung als Teil eines Führungszylinders , welcher einer Führung zumindest ei- nes der Schaltkontaktstücke dient, eingesetzt werden. Die elektrisch isolierende Ummantelung kann so ein Teil eines Antriebsfluidkanales ausbilden, innerhalb welchem das Switch contact pieces can also be guided and routed within the casing. A drive fluid channel serves to receive and conduct a drive fluid. A drive fluid channel can be limited, for example, by the electrically insulating sheath, drive fluid lines, switching contact pieces, valves, etc. The electrically insulating sheath can serve in particular a guide of a displaceably mounted switching contact piece. In particular, a wall of the electrically insulating sheathing can be used as part of a guide cylinder which serves to guide at least one of the switching contact pieces. The electrically insulating sheath can thus form part of a drive fluid channel, within which the
Antriebsfluid des Betätigungssystems gelenkt und geleitet ist. So ist es möglich, ein in sich geschlossenes Betäti- gungssystem mit einer begrenzten Menge eines Antriebsfluides auszubilden. Weiter ist es möglich, die Schaltstrecke durch ein- bzw. ausströmendes Antriebsfluid zu spülen und so beispielsweise Verschmutzungen aus der Schaltstrecke zu entfernen. Dies erhöht die Funktionssicherheit der Schalteinrich- tung . Drive fluid of the actuating system is directed and directed. Thus, it is possible to form a self-contained actuating system with a limited amount of drive fluid. Further, it is possible to flush the switching path by incoming or outflowing drive fluid and so remove, for example, contaminants from the switching path. This increases the functional reliability of the switching device.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Schalteinrichtung von einem elektrisch isolierenden Isoliermedium umgeben ist, durch welches zumindest eine insbe- sondere elektrisch isolierende Antriebsfluidleitung zu der Schalteinrichtung verläuft . Durch die elektrisch isolierende Ummantelung der Schaltstrecke ist die Schaltstrecke von ihrer unmittelbaren Umgebung abgetrennt. Weiterhin ist vorteilhaft, auch die weiteren ein elektrisches Potential führenden Abschnitte der Schaltein- richtung, beispielsweise einen Armaturkörper zur Haltung eines Schaltkontaktstückes oder auch ein Schaltkontaktstück elektrisch isoliert anzuordnen, um einem Entstehen von Kurzschlüssen vorzubeugen. Entsprechend kann vorteilhafterweise die Schalteinrichtung, insbesondere die elektrisch isolieren- de Ummantelung von einem elektrisch isolierenden Isoliermedium umgeben sein, durch welches eine Antriebstluidleitung führt, welche die Schalteinrichtung mit dem Antriebstluid des fluiden Betätigungssystems versorgt. Insbesondere kann die Anordnung einer Kompressionseinrichtung des fluiden Betäti- gungssystemes beabstandet zu der elektrischen Schaltanordnung erfolgen, so dass über die Antriebstluidleitung ein A further advantageous embodiment can provide that the switching device is surrounded by an electrically insulating insulating medium through which at least one in particular electrically insulating drive fluid line extends to the switching device. Due to the electrically insulating sheathing of the switching path, the switching path is separated from its immediate surroundings. Furthermore, it is also advantageous to arrange the further sections of the switching device which carry an electrical potential, for example a fitting body for holding a switching contact piece or a switching contact piece in an electrically insulated manner, in order to prevent the occurrence of short circuits. Accordingly, the switching device, in particular the electrically insulating sheath, can advantageously be surrounded by an electrically insulating insulating medium, through which a drive fluid line leads, which supplies the switching device with the drive fluid of the fluid actuating system. In particular, the arrangement of a compression device of the fluid actuation system can take place at a distance from the electrical switching arrangement, so that via the drive fluid line
Antriebstluid bis zu der elektrischen Schalteinrichtung geleitet ist. Die Antriebstluidleitung kann dabei als druckfeste Leitung ausgeführt sein, um auch ein unter Überdruck ste- hendes Antriebstluid lenken und leiten zu können. Die Drive fluid is passed to the electrical switching device. The drive fluid line can be embodied as a pressure-resistant line in order to be able to direct and direct a drive fluid under overpressure. The
Antriebstluidleitung sollte dabei möglichst elektrisch isolierend ausgestaltet sein, um bei einem Queren des die elektrische Schalteinrichtung umgebenden elektrischen isolierenden Isoliermediums dessen Isoliereigenschaften nur begrenzt einzuschränken und so eine Isolierfestigkeit des umgebenden elektrisch isolierenden Isoliermediums aufrechtzuerhalten. So kann vorgesehen sein, dass die Fluidleitung (zumindest im Bereich der Querung des elektrisch isolierenden Isoliermediums) selbst aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist, wobei das Antriebstluid innerhalb der Fluidleitung ebenfalls elektrisch isolierende Eigenschaften aufweisen kann.  Drive fluid line should be configured as electrically insulating as possible in order to limit the insulating properties of a limited cross-over of the electrical switching device whose insulating properties only limited and thus maintain an insulating strength of the surrounding electrically insulating insulating medium. Thus it can be provided that the fluid line (at least in the region of the crossing of the electrically insulating insulating medium) itself is made of an electrically insulating material, wherein the drive fluid within the fluid line can also have electrically insulating properties.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Isoliermedium ein fluides Isoliermedium ist. Furthermore, it can be advantageously provided that the insulating medium is a fluid insulating medium.
Ein fluides Isoliermedium weist den Vorteil auf, dass das elektrisch isolierende Isoliermedium problemlos an die Formgebung der Schalteinrichtung anpassbar ist. Selbst kleinere Spalte werden von dem fluiden Isoliermedium befüllt, so dass eine gute Isolationswirkung erzielt werden kann. Als fluide Isoliermedien sind beispielsweise Gase, Flüssigkeiten sowie gallertartige Medien verwendbar. Als Isoliergase eignen sich beispielsweise Schweielhexafluorid und Stickstoff sowie Gasgemische. Als Isolierflüssigkeiten sind beispielsweise Isolierester sowie Isolieröle verwendbar. Als gallertartige Isolierwerkstoffe sind beispielsweise elektrisch isolierende Silikone einsetzbar. Das Isoliermedium kann innerhalb eines Kapselungsgehäuses eingeschlossen sein. Insbesondere fluideA fluid insulating medium has the advantage that the electrically insulating insulating medium can be easily adapted to the shape of the switching device. Even smaller ones Columns are filled by the fluid insulating medium, so that a good insulating effect can be achieved. As fluid insulating media, for example, gases, liquids and gelatinous media can be used. Suitable insulating gases include, for example, Schweielhexafluorid and nitrogen and gas mixtures. As insulating liquids, for example, insulating esters and insulating oils can be used. As gelatinous insulating materials, for example, electrically insulating silicones can be used. The insulating medium may be enclosed within an encapsulating housing. In particular fluid
Isoliermedien können in dem Kapselungsgehäuse unter Überdruck gesetzt werden. So ist es beispielsweise möglich, eine Druckgasisolation auszubilden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Isoliermedium ein winkelstarres Isoliermedium ist. Insulating media can be pressurized in the enclosure housing. So it is possible, for example, to form a compressed gas insulation. A further advantageous embodiment may provide that the insulating medium is a rigid angle insulating medium.
Ein winkelstarres Isoliermedium weist eine derartige innere Bindung auf, dass das winkelstarre Medium frei von weiteren Halteelementen Formstabilität aufweist. So können beispielsweise Feststoffisolatoren zur Ausbildung des Isoliermediums eingesetzt werden. An diesen Feststoffisolatoren ist es beispielsweise auch möglich, eine Schalteinrichtung und/oder eine Antriebstluidleitung abzustützen und so ortsfest zu fixie- ren. Winkelstarre Isolierkörper können sich beispielsweise auch durch ein fluides Isoliermedium hindurch erstrecken, so dass eine Kombination aus fluidem und winkelstarrem Isoliermedium zur Umgebung der elektrischen Schalteinrichtung eingesetzt sein kann. Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung ei- nes winkelstarren Mediums ist die Verwendung von elektrisch isolierenden Schäumen, die eine geringe Dichte aufweisen und somit einen großvolumigen, massearmen, winkelstarren Körper zum elektrischen Isolieren der Schalteinrichtung zur Verfügung stellen können. An angularly rigid insulating medium has such an inner bond that the angularly rigid medium has dimensional stability free of further retaining elements. For example, solid insulators can be used to form the insulating medium. For example, it is also possible for these solid insulators to support a switching device and / or a drive fluid line and to fix them in a stationary manner. Angle-rigid insulating bodies can also extend through a fluid insulating medium, for example, so that a combination of fluid and rigid-angle insulating medium with respect to the environment electrical switching device can be used. Another possibility for the formation of a rigid-angle medium is the use of electrically insulating foams which have a low density and thus can provide a large-volume, low-mass, angle-rigid body for electrically insulating the switching device.
Insbesondere bei der Verwendung von schaumförmigen winkel- starren Isoliermedien ist es relativ einfach möglich, In particular, when using foam-type, angularly rigid insulating media, it is relatively easy to
Antriebstluidleitungen innerhalb des Isoliermediums zu posi- tionieren. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Isoliermedium Ausnehmungen aufweist, um die Antriebstluidleitun- gen aufzunehmen bzw. einen Antriebstluidkanal auszubilden. Es kann auch vorgesehen sein, dass diskrete elektrisch isolie- rende Antriebstluidleitungen in eine Feststoffisolation eingebettet werden. Insbesondere bei einer Einbettung in einen Isolierschaum ergeben sich so vereinfachte Fertigungsverfahren, indem eine verlegte Antriebstluidleitung umschäumt und so fixiert wird. Drive fluid lines within the insulating medium. tioning. For example, provision can be made for the insulating medium to have recesses in order to receive the drive fluid lines or to form a drive fluid channel. It can also be provided that discrete electrically insulating drive fluid lines are embedded in a solid insulation. In particular, when embedded in an insulating foam results in simplified manufacturing process by a laid drive fluid line is foamed and fixed.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Isoliermedium von einem Kapselungsgehause umschlossen ist . Insbesondere bei der Nutzung eines fluiden elektrisch isolierenden Isoliermediums ist die Nutzung eines Kapselungsgehäuses vorteilhaft, um einem Verflüchtigen des elektrisch isolierenden Isoliermediums entgegenzuwirken. Es kann vorgesehen sein, dass ein fluides elektrisch isolierendes Isoliermedium innerhalb des Kapselungsgehäuses unter Überdruck gesetzt wird, so dass die elektrische Isolationsfestigkeit des elektrisch isolierenden Isoliermediums zusätzlich erhöht wird. In diesem Falle ist das Kapselungsgehäuse als gekapselter Druckbehälter ausgelegt und weist eine entsprechende mechanische Widerstandskraft auf. Unabhängig von der Art des Isoliermediums ermöglicht eine Umschließung desselben mittels eines Kapselungsgehäuses das Isoliermedium durch das Kapselungsgehäuse vor äußeren Beeinflussungen (z. B. mechanische und chemische Einwirkungen wie UV-Strahlung, Wassereinwirkung etc.) zu schützen. A further advantageous embodiment may provide that the insulating medium is enclosed by a Kapselungsgehause. In particular, when using a fluid electrically insulating insulating medium, the use of a capsule housing is advantageous to counteract volatilization of the electrically insulating insulating medium. It can be provided that a fluid electrically insulating insulating medium is pressurized within the encapsulating housing, so that the electrical insulation strength of the electrically insulating insulating medium is additionally increased. In this case, the encapsulating is designed as an encapsulated pressure vessel and has a corresponding mechanical resistance. Regardless of the type of insulating medium, enclosing the same by means of an encapsulating housing allows the insulating medium to be protected by the encapsulating housing from external influences (eg mechanical and chemical effects such as UV radiation, exposure to water, etc.).
Weiterhin ist über das Kapselungsgehäuse die Möglichkeit gegeben, das Isoliermedium und die weiteren im Innern des Kapselungsgehäuses befindlichen elektrisch aktiven Baugruppen gegenüber einem definierten elektrischen Potential zu positionieren. Beispielsweise kann das Kapselungsgehäuse eine elektrisch leitfähige Wandung aufweisen, die insbesondere Erdpotential führt. Damit stellt sich im Innern der Schaltan- Ordnung eine definierte Verteilung von elektrischen Feldern ein. Dadurch wird die Betriebssicherheit der Schaltanordnung zusätzlich verbessert. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine Kompressionseinrichtung des fluiden Betätigungssystems mehrere Schalteinrichtungen der Schaltanordnung versorgt. Furthermore, it is possible via the encapsulating housing to position the insulating medium and the other electrically active subassemblies located inside the encapsulating housing in relation to a defined electrical potential. For example, the encapsulating housing may have an electrically conductive wall, which in particular leads to ground potential. This results in the interior of Order a defined distribution of electric fields. As a result, the reliability of the switching arrangement is further improved. A further advantageous embodiment can provide that a compression device of the fluid actuating system supplies a plurality of switching devices of the switching arrangement.
Ein fluides Betätigungssystem ist mit einer Kompressionsein- richtung ausgestattet, um im Antriebsfluid einen Differenz - druck zu erzeugen. Vom Differenzdruck kann eine Strömung getrieben sein. Über die Strömung des Fluides wird Antriebs - energie zu einer Schalteinrichtung transportiert und dort in eine Relativbewegung der Schaltkontaktstücke gewandelt. Die Kompressionseinrichtung kann beispielsweise einen Überdruck und/oder einen Unterdruck erzeugen. Eine Kompressionseinrichtung kann dabei derart ausgelegt werden, dass sie einem Betreiben mehrerer Schalteinrichtungen dient. So ist es beispielsweise möglich, mehrere unabhängig voneinander arbeiten- de Schalteinrichtungen an ein und dieselbe Kompressionseinrichtung anzuschließen, die vorzugsweise außerhalb eines Kapselungsgehäuses angeordnet ist. Über entsprechende A fluid actuation system is equipped with a compression device to create a differential pressure in the drive fluid. From the differential pressure, a flow can be driven. Drive energy is transported to a switching device via the flow of the fluid and converted there into a relative movement of the switching contact pieces. The compression device can generate, for example, an overpressure and / or a negative pressure. A compression device can be designed such that it serves to operate a plurality of switching devices. Thus, it is possible, for example, to connect a plurality of independently operating switching devices to one and the same compression device, which is preferably arranged outside of an encapsulating housing. About appropriate
Antriebsfluidkanäle kann das fluide Betätigungssystem Energie in das Innere des Kapselungsgehäuses übertragen. Je nach Be- darf kann über Ventile gesteuert eine Betätigung einer oder mehrerer Schalteinrichtungen erfolgen. Drive fluid ducts, the fluid operating system can transmit energy into the interior of the encapsulating. Depending on requirements, actuation of one or more switching devices can take place via valves.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die mehreren Schalteinrichtungen in einem Schaltfeld angeordnet sind. Advantageously, it can be provided that the plurality of switching devices are arranged in a cubicle.
Eine Schaltanordnung kann mehrere Schaltfelder aufweisen. In einem Schaltfeld können mehrere Schalteinrichtungen angeordnet sein. Eine Schalteinrichtung kann dabei mehrphasig ausgeführt sein, wodurch die Schaltanordnung für einen Einsatz in mehrphasigen Elektroenergieübertragungseinrichtungen geeignet ist. Beispielsweise kann eine Schalteinrichtung in einem Schaltfeld angeordnet sein, wobei ein Schaltfeld einem Einspeisen bzw. einem Entnehmen einer elektrischen Energie aus einem Sammelschienenabschnitt , welcher mehrere Schaltfelder miteinander koppelt, dient. Die Versorgung mehrerer Schalt - einrichtungen eines Schaltfeldes ermöglicht es, die Kompressionseinrichtung diesem Schaltfeld zuzuordnen und die Kom- pressionseinrichtung an dem Schaltfeld bedarfsweise zu positionieren. Setzt man zur Übertragung des Antriebstluids flexible Antriebstluidleitungen (insbesondere außerhalb eines Kapselungsgehäuses) ein, so ist es beispielsweise vereinfacht möglich, einen Ortswechsel der Kompressionseinrichtung an ei- nem Schaltfeld/der Schaltanordnung vorzunehmen. A switching arrangement can have a plurality of switching fields. A plurality of switching devices can be arranged in a switching field. A switching device can be designed to be multi-phase, whereby the switching arrangement is suitable for use in multi-phase electric power transmission devices. For example, a switching device may be arranged in a switching field, wherein a switching field is a feeding or a removal of electrical energy a busbar section which couples a plurality of panels together. The supply of several switching devices of a switching field makes it possible to assign the compression device to this switching field and to position the compression device on the switching field as required. If, for the transmission of the drive fluid, flexible drive fluid lines (in particular outside an encapsulating housing) are used, it is possible in a simplified manner, for example, to make a change of location of the compression device on a switching field / the switching arrangement.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Schalteinrichtung ein Trennschalter ist. Ein Trennschalter ist eine Schalteinrichtung, deren Schalt - kontaktstücke nur im stromlosen Zustand relativ zueinander bewegbar sind, d. h., ein Trennschalter dient einem Erzeugen einer Trennstrecke in einem Strompfad, wobei dieser Strompfad zum Zeitpunkt der Herstellung der Schaltstrecke von keinem Betriebsstrom durchflössen ist. Entsprechend ist der Einsatz von Lichbogenloschsystemen an einem Trennschalter nicht vorgesehen. Üblicherweise sind Trennschalter vor bzw. hinter Schalteinrichtungen angeordnet, die als Leistungsschalteinrichtung, beispielsweise Betriebsströme oder auch Kurz- Schlussströme unterbrechen können. Ein Trennschalter kann entsprechend gegen eine Leistungsschalteinrichtung verriegelt sein, so dass sichergestellt ist, dass nur bei einer ausgeschalteten Leistungsschalteinrichtung eine Betätigung des Trennschalters ermöglicht ist. Furthermore, it can be advantageously provided that the switching device is a circuit breaker. A circuit breaker is a switching device whose switching contact pieces are movable relative to each other only in the deenergised state, i. h., A circuit breaker is used to generate a separation path in a current path, said current path is flowed through at the time of manufacture of the switching path of no operating current. Accordingly, the use of Lichbogenloschsystemen is not provided on a circuit breaker. Usually, disconnectors are arranged in front of or behind switching devices which can interrupt as power switching device, for example operating currents or short-circuit currents. A circuit breaker can be locked accordingly against a power switching device, so that it is ensured that only when a switched-off power switching device, an actuation of the circuit breaker is enabled.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Schalteinrichtung ein Erdungsschalter ist. A further advantageous embodiment may provide that the switching device is a grounding switch.
Ein Erdungsschalter dient einem bedarfsweisen Erden eines elektrischen Phasenleiters der Schaltanordnung. So kann beispielsweise aus Sicherheitsgründen ein Erden eines Phasenleiters notwendig sein, um über einen gezielt herbeigeführten Erdstrompfad ein Ansprechen von Sicherheitseinrichtungen zu- verlässig zu gewährleisten. Schalteinrichtungen von Erdungs- schaltern und Trennschaltern können gleichartig ausgeformt sein . A grounding switch serves as required grounding of an electrical phase conductor of the switching arrangement. For example, for safety reasons, grounding of a phase conductor may be necessary in order to trigger a safety device via a deliberately induced earth current path. to ensure reliable. Switching devices of earthing switches and circuit breakers can have the same shape.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben . In the following, an embodiment of the invention is shown schematically in a drawing and described in more detail below.
Dabei zeigt die It shows the
Figur 1 eine Schalteinrichtung im Schnitt, die Figure 1 is a switching device in section, the
Figur 2 eine Schaltanordnung im Schnitt mit einer ersten und einer zweiten Schalteinrichtung im ausgeschal- teten Zustand, die 2 shows a circuit arrangement in section with a first and a second switching device in the switched-off state, the
Figur 3 die aus der Figur 2 bekannte Schaltanordnung mit einer ersten und einer zweiten Schalteinrichtung in alternativer Einbaulage, die 3 shows the known from Figure 2 switching arrangement with a first and a second switching device in an alternative installation position, the
Figur 4 einen Schnitt quer zur Schnittebene der Figur 2 mit elektrisch isolierenden Antriebstluidleitungen . Figure 4 shows a section transverse to the sectional plane of Figure 2 with electrically insulating drive fluid lines.
Die Figuren 5, 6, 7, 8, 9 und 10 zeigen jeweils verschiedene Montagelagen von zentralen Kompressionseinrichtungen eines fluiden Betätigungssystems sowie die Verlegung von flexiblen Antriebstluidleitungen außerhalb eines Kapselungsgehäuses. Figures 5, 6, 7, 8, 9 and 10 respectively show different mounting positions of central compression means of a fluid actuation system and the laying of flexible drive fluid conduits outside of an encapsulation housing.
Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Schalteinrichtung 1. Die Schalteinrichtung 1 weist ein erstes Schaltkontakt - stück 2 sowie ein zweites Schaltkontaktstück 3 auf. Das erste Schaltkontaktstück 2 ist ortsfest angeordnet und buchsenför- mig ausgeführt. In einer Kontaktbuchse des ersten Schaltkontaktstückes 2 sind mehrere federelastische Kontaktelemente 4a, 4b angeordnet. Die federelastischen Kontaktelemente 4a, 4b sind jeweils als ringförmige Schraubenfedern ausgeführt, welche in innenmantelseitig in der Kontaktbuchse des ersten Schaltkontaktstückes 2 eingebrachte Nuten gelagert sind. Ei- ner stirnseitigen Buchsenöffnung der Kontaktbuchse des ersten Schaltkontaktstückes 2 axial gegenüberliegend ist das bolzen- förmige zweite Schaltkontaktstück 3 angeordnet. Das bolzen- förmige zweite Schaltkontaktstück 3 ist längs einer Achse 5 verschieblich gelagert. Eine Lagerung des zweiten Schaltkontaktstückes 3 erfolgt in einem Armaturkörper 6, welcher eine sacklochartige Ausnehmung aufweist, in welche das zweite Schaltkontaktstück 3 nahezu vollständig einfahrbar ist. Die Mündungsöffnung der sacklochartigen Ausnehmung des Armatur- körpers 6 ist im Wesentlichen fluchtend zu der Buchsenöffnung des ersten Schaltkontaktstückes 2 angeordnet . Die sacklochartige Ausnehmung des Armaturkörpers 6 sowie die Kontaktbuchse des ersten Kontaktstückes 2 sind im Wesentlichen koaxial zur Achse 5 ausgerichtet. FIG. 1 shows a section through a switching device 1. The switching device 1 has a first switching contact piece 2 and a second switching contact piece 3. The first switching contact piece 2 is arranged stationary and bush-shaped. In a contact socket of the first switching contact piece 2 a plurality of resilient contact elements 4a, 4b are arranged. The spring-elastic contact elements 4a, 4b are each designed as annular coil springs, which are mounted in the inner shell side in the contact socket of the first switching contact piece 2 introduced grooves. Egg- ner front-side socket opening of the contact socket of the first switching contact piece 2 axially opposite the bolt-shaped second switching contact piece 3 is arranged. The bolt-shaped second switching contact piece 3 is mounted displaceably along an axis 5. A storage of the second switching contact piece 3 takes place in a fitting body 6, which has a blind hole-like recess, in which the second switching contact piece 3 is almost completely retractable. The mouth opening of the blind hole-like recess of the fitting body 6 is arranged essentially in alignment with the socket opening of the first switching contact piece 2. The blind hole-like recess of the fitting body 6 and the contact socket of the first contact piece 2 are aligned substantially coaxially with the axis 5.
Eine elektrisch isolierende Ummantelung 7 ist im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet. Die elektrisch isolierende Ummantelung 7 kann beispielsweise in Form eines glasfaserverstärkten Rohres ausgeführt sein. Die Ummantelung 7 ist mit ihren Stirnseiten jeweils dem ersten Schaltkontaktstück 2 bzw. dem zweiten Schaltkontaktstück 3 zugewandt. Die Ummantelung 7 ist dabei koaxial zur Achse 5 ausgerichtet. Die Ummantelung 7 ist mit ihrer einen Stirnseite am ersten Schaltkontaktstück 2 festgelegt, sowie mit ihrer anderen Stirnseite an dem Arma- turkörper 6 festgelegt. Die Dimensionierung der Ummantelung 7 ist dabei derart gewählt, dass die Buchsenöffnung des ersten Schaltkontaktstückes 2 sowie die Mündungsöffnung der sacklochartigen Ausnehmung jeweils bündig umschlossen sind. Ausgehend von der Kontaktbuchse des ersten Kontaktstückes 2 über die Ummantelung 7 bis in die sacklochartige Ausnehmung desAn electrically insulating sheath 7 is substantially tubular. The electrically insulating sheath 7 can be designed, for example, in the form of a glass fiber reinforced pipe. The sheath 7 faces the first switching contact piece 2 and the second switching contact piece 3, respectively, with their end faces. The sheath 7 is aligned coaxially with the axis 5. The sheath 7 is fixed with its one end face on the first switching contact piece 2, as well as with its other end face on the Armatur- turbody 6 set. The dimensioning of the sheath 7 is chosen such that the socket opening of the first switching contact piece 2 and the mouth opening of the blind hole-like recess are each enclosed flush. Starting from the contact socket of the first contact piece 2 on the sheath 7 into the blind hole-like recess of the
Armaturkörpers 6 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Volumen begrenzt. Vorliegend ist ein fluiddichter Verbund zwischen dem Armaturkörper 6 und der Ummantelung 7 bzw. zwischen dem ersten Schaltkontaktstück 2 sowie der Ummantelung 7 vor- gesehen. Das zylindrische Volumen wirkt als Antriebstluidka- nal . Die Kontaktbuchse des ersten Schaltkontaktstückes 2 sowie die sacklochartige Ausnehmung des Armaturkörpers 6 sind fluiddicht ausgestaltet. Dadurch ist ein Antriebstluidkanal mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt im Innern der Schalteinrichtung 1 begrenzt. Durch den Antriebsfluidkanal verläuft die Achse 5. Das zweite Schaltkontaktstück 3 ist linear beweglich längs der Achse 5 geführt. Innerhalb des als Führungszylinder wirkenden Antriebsfluidkanals der Schalteinrichtung 1 stellt das zweite Schaltkontaktstück 3 einen Kolben dar. Das zweite Schaltkontaktstück 3 ist im Führungszylinder verschieblich geführt und gegenüber dem Führungszylinder ausreichend gedichtet. Der Kolben/das zweite Schaltkon- taktstück 3 ist dabei als doppelt wirkender Kolben ausgebildet und weist zwei entgegengesetzt zueinander liegende Kolbenflächen auf, die mit einem Antriebsfluid beaufschlagbar sind. Vorliegend ist der Führungszylinder jeweils endseitig mit einem Anschlusskanal 8a, 8b ausgestattet, über welchen ein Antriebsfluid in den als Führungszylinder ausgebildeten Antriebsfluidkanal der Schalteinrichtung 1 einleitbar bzw. herauspressbar ist. Die Anschlusskanäle 8a, 8b münden jeweils auf einer Seite des durch die Kolbenflächen des zweiten Schaltkontaktstückes 3 in Kammern unterteilten Führungszylin- ders . Armaturkörpers 6 is limited to a substantially cylindrical volume. In the present case, a fluid-tight bond between the fitting body 6 and the casing 7 or between the first switching contact piece 2 and the casing 7 is provided. The cylindrical volume acts as a drive fluid channel. The contact socket of the first switching contact piece 2 and the blind hole-like recess of the fitting body 6 are designed fluid-tight. This is a drive fluid channel delimited with a substantially circular cross section in the interior of the switching device 1. The axis 5 passes through the drive fluid channel. The second switching contact piece 3 is guided in a linearly movable manner along the axis 5. Within the driving fluid channel of the switching device 1, which acts as a guide cylinder, the second switching contact piece 3 constitutes a piston. The second switching contact piece 3 is displaceably guided in the guide cylinder and sufficiently sealed relative to the guide cylinder. The piston / second Schaltkon- contact piece 3 is formed as a double-acting piston and has two oppositely located piston surfaces, which can be acted upon by a drive fluid. In the present case, the guide cylinder is each end equipped with a connection channel 8a, 8b, via which a drive fluid can be introduced or pressed out into the drive fluid channel of the switching device 1 designed as a guide cylinder. The connection channels 8a, 8b each open on one side of the guide cylinder, which is subdivided into chambers by the piston surfaces of the second switching contact piece 3.
Das zweite Schaltkontaktstück 3 ist längs der Achse 5 relativ zu dem Armaturkörper 6 bewegbar. In dem Armaturkörper 6 sind weitere federelastische Kontaktelemente 4c, 4d angeordnet. Die weiteren federelastischen Kontaktelemente sind analog zu den federelastischen Kontaktelementen 4a, 4b des ersten Schaltkontaktstückes 2 ausgebildet, d. h., die weiteren federelastischen Kontaktelemente 4c, 4d sind in Form von ringförmig in Nuten eingelegten Schraubenfedern ausgebildet, wo- bei die weiteren federelastischen Kontaktelemente 4c, 4d dauerhaft mit dem zweiten Schaltkontaktstück 3 kontaktiert sind. Die elektrisch isolierende Ummantelung 7 umgreift eine The second switching contact piece 3 is movable along the axis 5 relative to the fitting body 6. In the fitting body 6 more resilient contact elements 4c, 4d are arranged. The other spring-elastic contact elements are analogous to the resilient contact elements 4a, 4b of the first switching contact piece 2, d. h., The other resilient contact elements 4c, 4d are in the form of annularly inserted in grooves coil springs, wherein the other resilient contact elements 4c, 4d are permanently contacted with the second switching contact piece 3. The electrically insulating sheath 7 surrounds a
Schaltstrecke 9, welche im geöffneten Zustand der Schalteinrichtung 1 zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltkontakt - stück 2, 3 ausgebildet ist. Die Schaltstrecke 9 ist im ausgeschalteten Zustand (Fig. 1) von dem Antriebsfluid durchsetzt. Dieses Antriebsfluid kann beispielsweise ein elektrisch iso- lierendes Gas oder eine elektrisch isolierende Flüssigkeit, beispielsweise ein Isolieröl, sein. Switching path 9, which in the opened state of the switching device 1 between the first and the second switching contact - piece 2, 3 is formed. The switching path 9 is traversed by the drive fluid in the switched-off state (FIG. 1). This drive fluid can be, for example, an electrically iso- lierenden gas or an electrically insulating liquid, for example an insulating oil.
Das zweite Schaltkontaktstück 3 ist mit einem Rückstellele - ment 10 versehen, welches sich in einer Ausnehmung des zweiten Schaltkontaktstückes 3 erstreckt. Vorliegend ist das Rückstellelement 10 als Zugfeder ausgebildet, welche einerseits mit dem Armaturkörper 6 verbunden ist und andererseits mit dem relativ zum Armaturkörper 6 bewegbaren zweiten The second switching contact piece 3 is provided with a reset element 10, which extends in a recess of the second switching contact piece 3. In the present case, the return element 10 is designed as a tension spring, which is connected on the one hand to the valve body 6 and on the other hand with the relative to the valve body 6 movable second
Schaltkontaktstück 3 verbunden ist. Die Zugfeder des Rückstellelementes 10 wird bei einem Einschaltvorgang gespannt, so dass bei einem Ausschaltvorgang die in der Zugfeder zwischengespeicherte Energie eine Rückbewegung des zweiten Schaltkontaktstückes 3 unterstützt und zusätzlich das zweite Schaltkontaktstück 3 in seiner Ausschaltposition (Fig. 1) sichert. In der Kontaktbuchse des ersten Kontaktstückes 2 ist ein Dämpfungselement 11 angeordnet, gegen welches bei einem Einschaltvorgang das zweite Schaltkontaktstück 3 nach einem galvanischen Kontaktieren der beiden Schaltkontaktstücke 2, 3 anschlägt. Durch das Dämpfungselement 11 wird eine Relativbewegung zwischen den beiden Schaltkontaktstücken 2, 3 abgebremst. Vorliegend ist das Dämpfungselement 11 als Kompressionsfeder ausgestaltet, welche mit einem Anschlag des zweiten Schaltkontaktstückes 3 zusammenwirkt. Switch contact piece 3 is connected. The tension spring of the return element 10 is tensioned during a switch-on, so that at a switch-off the cached energy in the tension spring supports a return movement of the second switching contact piece 3 and additionally secures the second switch contact 3 in its off position (Fig. In the contact socket of the first contact piece 2, a damping element 11 is arranged, against which at a switch-on the second switching contact piece 3 after a galvanic contacting of the two switching contact pieces 2, 3 abuts. By the damping element 11, a relative movement between the two switching contact pieces 2, 3 is decelerated. In the present case, the damping element 11 is designed as a compression spring, which cooperates with a stop of the second switching contact piece 3.
Um die Schalteinrichtung 1 in eine Strombahn einkoppeln zu können, ist vorgesehen, die voneinander abgewandten Seiten des ersten Schaltkontaktstückes 2 bzw. des Armaturkörpers 6 mit Gewindebohrungen 12a, 12b auszustatten, über welche ein winkelstarrer Verbund und eine Kontaktanpresskraft zu weiteren Leiterelementen 15a, 15b oder auch einem Erdungsfestpunkt hergestellt werden kann. In order to couple the switching device 1 in a current path, it is provided to equip the opposite sides of the first switching contact piece 2 and the fitting body 6 with threaded holes 12a, 12b, via which a rigid-angle composite and a Kontaktanpresskraft to other conductor elements 15a, 15b or a grounding point can be made.
Im Folgenden soll prinzipiell ein Einschaltvorgang sowie dar- auf folgend ein Ausschaltvorgang der in der Figur 1 gezeigten Schalteinrichtung 1 beschrieben werden. Der Führungszylinder der Schalteinrichtung 1 ist vollständig mit einem Antriebsfluid befüllt. Dieses Antriebsfluid ist beispielsweise Schwefelhexafluoridgas oder ein Isolieröl. Über den Anschlusskanal 8b des Armaturkörpers 6 kann zusätz- liches Antriebsfluid auf der von dem ersten Schaltkontakt - stück 2 abgewandten Seite des zweiten Schaltkontaktstückes 3 in dem Führungszylinder eingepresst werden. Da das zweite Schaltkontaktstück 3 nach Art eines doppelt wirkenden Kolbens ausgebildet ist und im Führungszylinder der ersten Schaltein- richtung 1 sitzt, kommt es zu einer Druckerhöhung in der Kammer zwischen dem zweiten Schaltkontaktstück 3 und dem Armaturkörper 6. Das zweite Schaltkontaktstück 3 wird in Richtung des ersten Schaltkontaktstückes 2 verschoben. Das in dem Führungszylinder im Bereich des ersten Schaltkontaktstückes 2 befindliche Antriebsfluid kann über den Anschlusskanal 8a des ersten Schaltkontaktstückes 2 abfließen bzw. abgesaugt werden. Aufgrund der Druckdifferenz innerhalb des FührungsZylinders der Schalteinrichtung 1 erfolgt eine Bewegung des zweiten Schaltkontaktstückes 3 in Richtung des ersten Schaltkon- taktstückes 2, wobei das Rückstellelement 10 gespannt wird.In the following, a switch-on process and subsequently a switch-off process of the switching device 1 shown in FIG. 1 are to be described in principle. The guide cylinder of the switching device 1 is completely filled with a drive fluid. This driving fluid is, for example, sulfur hexafluoride gas or an insulating oil. Additional drive fluid can be pressed into the guide cylinder on the side of the second switching contact piece 3 remote from the first switching contact piece 2 via the connection channel 8b of the fitting body 6. Since the second switching contact piece 3 is designed in the manner of a double-acting piston and sitting in the guide cylinder of the first switching device 1, there is an increase in pressure in the chamber between the second switching contact piece 3 and the fitting body 6. The second switching contact piece 3 is in the direction of first switching contact piece 2 moved. The drive fluid located in the guide cylinder in the area of the first switching contact piece 2 can flow away or be sucked off via the connecting channel 8a of the first switching contact piece 2. Due to the pressure difference within the guide cylinder of the switching device 1, a movement of the second switching contact piece 3 takes place in the direction of the first switching contact piece 2, wherein the return element 10 is tensioned.
Nach einem Kontaktieren von erstem und zweitem Schaltkontakt - stück 2, 3 kommt es zu einer Komprimierung des Dämpfungselementes 11, so dass ein Anschlagen der beiden Schaltkontaktstücke 2, 3 abgedämpft ist. Durch die Druckverhältnisse im Innern des FührungsZylinders verbleibt das zweite Schaltkontaktstück 3 elektrisch kontaktiert mit dem ersten Schaltkontaktstück 2 in Eingriff. After contacting the first and second switching contact - piece 2, 3, there is a compression of the damping element 11, so that a striking of the two switching contact pieces 2, 3 is damped. Due to the pressure conditions in the interior of the guide cylinder, the second switching contact piece 3 remains electrically contacted with the first switching contact piece 2 in engagement.
Bei einer Ausschaltbewegung erfolgt eine Umkehr der Druckver- hältnisse im Antriebsfluid innerhalb des FührungsZylinders der Schalteinrichtung 1. Über den Anschlusskanal 8a des ersten Schaltkontaktstückes 2 wird ein Überdruck in dem Führungszylinder erzeugt. Die Kolbenfläche des zweiten Schalt - kontaktstückes 3, welche dem ersten Schaltkontaktstück 2 zu- gewandt ist, wird von dem ersten Schaltkontaktstück 2 fortbewegt. Eine derartige Bewegung wird durch das Rückstellelement 10 unterstützt. Das zweite Schaltkontaktstück 3 wird in die sacklochartige Ausnehmung des Armaturkörpers 6 zurückbewegt. Zwischen den beiden Schaltkontaktstücken 2, 3 kommt es zu einer Ausbildung einer Schaltstrecke 9. Die Schaltstrecke 9 wird mit elektrisch isolierendem Antriebsfluid befüllt. Durch das zweite Schaltkontaktstück 3 wird das in der sacklocharti- gen Ausnehmung des Armaturkörpers 6 befindliche Antriebsfluid über den zugehörigen Anschlusskanal 8b herausgepresst bzw. über den Anschlusskanal 8b abgesaugt. In the case of a switch-off movement, the pressure conditions in the drive fluid within the guide cylinder of the switching device 1 are reversed. A positive pressure is generated in the guide cylinder via the connection channel 8a of the first switching contact piece 2. The piston surface of the second switching contact piece 3, which faces the first switching contact piece 2, is moved away from the first switching contact piece 2. Such a movement is supported by the return element 10. The second switching contact piece 3 is moved back into the blind hole-like recess of the fitting body 6. Between the two switching contact pieces 2, 3 there is a formation of a switching path 9. The switching path 9 is filled with electrically insulating drive fluid. By means of the second switching contact piece 3, the drive fluid located in the blind hole-like recess of the fitting body 6 is pressed out via the associated connection channel 8b or sucked off via the connection channel 8b.
Die Schalteinrichtung 1 arbeitet somit nach Art eines fluiden Linearmotors. Die Schalteinrichtung 1 weist einen doppelt wirkenden Kolben auf. Durch Steuerventile kann die vom Kolben 3 erzeugte Schaltgeschwindigkeit variiert werden, so dass verschiedene Bewegungsprofile erzeugt werden können. Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen Einbaumöglichkeiten der aus der Figur 1 bekannten Schalteinrichtung 1. Funktion und Wirkungsweise entsprechen der aus der Figur 1 bekannten Schalteinrichtung 1. Die Figuren 2, 3 und 4 dienen einer Symbolisierung möglicher Verwendungen von Schalteinrichtungen 1. The switching device 1 thus operates in the manner of a fluid linear motor. The switching device 1 has a double-acting piston. By control valves, the switching speed generated by the piston 3 can be varied, so that different motion profiles can be generated. FIGS. 2, 3 and 4 show installation possibilities of the switching device 1 known from FIG. 1. Function and mode of operation correspond to the switching device 1 known from FIG. 1. FIGS. 2, 3 and 4 serve to symbolize possible uses of switching devices 1.
Die Figur 2 zeigt beispielhaft ein Kapselungsgehäuse 13. Vorliegend ist das Kapselungsgehäuse 13 als metallischer Guss- körper ausgeformt, wobei der metallische Gusskörper vorzugsweise Erdpotential führt. Das in der Figur 2 gezeigte Kapse- lungsgehäuse 13 weist mehrere Flansche 14a, 14b, 14c, 14d auf. Über die Flansche 14a, 14b, 14c, 14d ist es möglich, das Kapselungsgehäuse 13 mit weiteren Kapselungsgehäusen zu verbinden. Über die weiteren Kapselungsgehäuse ist ein abgeschlossenes Volumen begrenzt. Nicht genutzte Flansche können über Blinddeckel, wie beispielhaft an einem der Flansche 14b gezeigt, fluiddicht verschlossen werden. Die genutzten Flansche 14a, 14c, 14d dienen einem Hindurchführen von Leiterabschnitten 15a, 15b. Die Leiterabschnitte 15a, 15b können beispielsweise als Phasenleiter eines Elektroenergieübertra- gungsnetzes dienen. Die Leiterabschnitte 15a, 15b sind dabei elektrisch isoliert gegenüber dem Kapselungsgehäuse 13 angeordnet. Die Leiterabschnitte 15a, 15b können beispielsweise von einem fluiden Isoliermedium umgeben sein, wobei über win- kelstarre in der Figur 2 nicht gezeigte Feststoffisolatoren eine Lagepositionierung der Leiterelemente 15a, 15b gegenüber dem Kapselungsgehäuse 13 erfolgt. Ein elektrisch isolierendes fluides Isoliermedium ist innerhalb eines abgeschlossenen Vo- lumens des Kapselungsgehauses 13 sowie gegebenenfalls weiterer Kapselungsgehäuse eingeschlossen. Gegebenenfalls kann das elektrisch isolierende Isoliermedium Überdruck aufweisen (z. B. als Druckgasisolation) . Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Innere des Kapselungsgehäuses 13 mit ei- nem winkelstarren Isoliermedium befüllt ist. Beispielsweise kann das Innere des Kapselungsgehäuses 13 mit einem Schalt - einrichtungen la, lb und die Leiterelemente 15a, 15b umgebenden elektrisch isolierenden Schaum ausgefüllt sein. Die beiden Leiterelemente 15a, 15b sind über eine ersteFIG. 2 shows by way of example an encapsulating housing 13. In the present case, the encapsulating housing 13 is formed as a metallic cast body, wherein the metallic cast body preferably carries ground potential. The capsule housing 13 shown in FIG. 2 has a plurality of flanges 14a, 14b, 14c, 14d. Via the flanges 14a, 14b, 14c, 14d, it is possible to connect the encapsulating housing 13 with further encapsulating housings. About the other encapsulating a closed volume is limited. Unused flanges can be closed in a fluid-tight manner via blind covers, as shown by way of example on one of the flanges 14b. The used flanges 14a, 14c, 14d serve for passing conductor sections 15a, 15b. The conductor sections 15a, 15b can, for example, serve as phase conductors of an electrical energy transmission network. The conductor sections 15a, 15b are electrically insulated from the encapsulating housing 13. The conductor sections 15a, 15b may for example be surrounded by a fluid insulating medium, wherein over kelstarre solid insulators, not shown in Figure 2, a position positioning of the conductor elements 15a, 15b relative to the encapsulating 13 takes place. An electrically insulating fluid insulating medium is enclosed within a closed volume of the encapsulating housing 13 and optionally further encapsulating housings. Optionally, the electrically insulating insulating medium may have overpressure (eg as compressed gas insulation). Alternatively, however, it can also be provided that the interior of the encapsulating housing 13 is filled with an angularly rigid insulating medium. For example, the interior of the encapsulating housing 13 may be filled with a switching device 1a, 1b and the electrically insulating foam surrounding the conductor elements 15a, 15b. The two conductor elements 15a, 15b are over a first
Schalteinrichtung la miteinander elektrisch kontaktierbar bzw. voneinander elektrisch trennbar. Funktion und Wirkungsweise der ersten Schalteinrichtung la entsprechen der in der Figur 1 gezeigten Schalteinrichtung 1. Darüber hinaus ist ei- ne zweite Schalteinrichtung lb vorgesehen, welche einer Herstellung eines Strompfades zwischen einem der Leiterelemente 15b sowie dem Kapselungsgehäuse 13 dient. Somit ist es möglich, das Potential des Kapselungsgehäuses 13 (vorzugsweise Erdpotential) auch auf eines der Leiterelemente 15b zu über- tragen. Bei einer entsprechenden elektrischen Verbindung der beiden Leiterelemente 15a, 15b über die erste Schalteinrichtung la sind auch beide Leiterelemente 15a, 15b mit dem elektrischen Potential des Kapselungsgehäuses 13 beaufschlagbar . Switching device la electrically contactable or electrically separable from each other. Function and mode of action of the first switching device 1a correspond to the switching device 1 shown in FIG. 1. In addition, a second switching device 1b is provided, which serves to produce a current path between one of the conductor elements 15b and the encapsulating housing 13. Thus, it is possible to transfer the potential of the encapsulating housing 13 (preferably earth potential) to one of the conductor elements 15b. With a corresponding electrical connection of the two conductor elements 15a, 15b via the first switching device 1a, both conductor elements 15a, 15b can also be acted upon by the electrical potential of the encapsulating housing 13.
Zum Betrieb der ersten und zweiten Schalteinrichtung la, lb sind Antriebsfluidleitungen 16 vorgesehen. Die Antriebsfluid- leitungen 16 erstrecken sich durch das die erste und die zweite Schalteinrichtung la, lb umgebende elektrisch isolie- rende Isoliermedium. Insbesondere bei einem winkelstarrenTo operate the first and second switching means la, lb drive fluid lines 16 are provided. The drive fluid lines 16 extend through the electrically insulating insulating medium surrounding the first and second switching devices 1a, 1b. Especially with a rigid angle
Isoliermedium ist eine Lagesicherung der Antriebsfluidleitungen 16 innerhalb des winkelstarren Isoliermediums gegeben. Bei einer Nutzung eines fluiden Isoliermediums im Innern des Kapselungsgehäuses 13 ist darauf zu achten, dass die Insulating is given a position assurance of the drive fluid lines 16 within the rigid angle insulating medium. When using a fluid insulating medium inside the Enclosure housing 13 is to make sure that the
Antriebsfluidleitungen 16 eine ausreichende Eigenstabilität aufweisen oder es ist über entsprechende Stützelemente ein Abstützen der Antriebsfluidleitungen 16 vorzusehen. Die Antriebsfluidleitungen 16 durchsetzen das elektrisch isolierende Isoliermedium, welches die Leiterelemente 15a, 15b umgibt. Des Weiteren sind die Antriebsfluidleitungen 16 möglichst fluiddicht durch Wandungen des Kapselungsgehäuses 13 hindurchzuleiten. Außerhalb des Kapselungsgehäuses 13 ist ei- ne Kompressionseinrichtung 18 (vgl. Fig. 5, 6, 7 , 8, 9, 10,Drive fluid lines 16 have sufficient inherent stability or it is to provide support of the drive fluid lines 16 via corresponding support elements. The drive fluid lines 16 pass through the electrically insulating insulating medium, which surrounds the conductor elements 15a, 15b. Furthermore, the drive fluid lines 16 are to be conducted through walls of the encapsulation housing 13 as fluid-tight as possible. Outside the encapsulating housing 13, a compression device 18 (compare FIGS. 5, 6, 7, 8, 9, 10,
11) vorgesehen, über welche eine Schaltbewegung der Schalteinrichtungen la, lb iniziiert werden kann. 11) is provided, via which a switching movement of the switching devices la, lb can be initiated.
Die Figur 3 zeigt eine alternative Lage der ersten und der zweiten Schalteinrichtung la, lb in einem strukturell gleichartigen Kapselungsgehäuse 13, wie aus Figur 2 bekannt. Abweichend von der Figur 2 ist in Figur 3 der Richtungssinn der Schalteinrichtung la, lb umgekehrt. Die erste und die zweite Schalteinrichtung la, lb nach Figur 3 sind gegenüber der ers- ten und der zweiten Schalteinrichtung la, lb nach Figur 2 um 180° geschwenkt. Darüber hinaus ist die zweite Schalteinrichtung lb derart ausgebildet, dass deren Armaturkörper 6 in eine Wandung eines Kapselungsgehäuses 13a integriert ist, d. h., der Armaturkörper 6 gemäß Figur 3 stellt einen Teil einer gegebenenfalls fluiddichten Barriere des Kapselungsgehäuses 13a dar. Dies weist den Vorteil auf, dass eine der FIG. 3 shows an alternative position of the first and second switching devices 1a, 1b in a structurally similar encapsulating housing 13, as is known from FIG. Notwithstanding Figure 2, the sense of direction of the switching device la, lb is reversed in Figure 3. The first and the second switching device la, lb of Figure 3 are compared to the first and the second switching device la, lb pivoted in Figure 2 by 180 °. In addition, the second switching device 1b is formed such that its fitting body 6 is integrated into a wall of a capsule housing 13a, d. h., The fitting body 6 according to Figure 3 illustrates a part of an optionally fluid-tight barrier of the encapsulating 13a. This has the advantage that one of the
Antriebsfluidleitungen 16, welche mit dem Armaturkörper 6 der zweiten Schalteinrichtung lb verbunden ist, nicht durch eine Wandung des Kapselungsgehäuses 13a hindurchgeleitet zu werden braucht. Der Armaturkörper 6 weist dasselbe elektrische Potential auf wie das Kapselungsgehäuse 13a. Drive fluid lines 16, which is connected to the valve body 6 of the second switching device lb, need not be passed through a wall of the encapsulating 13a. The fitting body 6 has the same electrical potential as the encapsulating housing 13a.
Die Figur 4 zeigt das aus der Figur 2 bekannte Kapselungsgehäuse 13 im Schnitt in einer alternativen Schnittebene, wie in der Figur 2 markiert. Zu erkennen ist nunmehr, dass die mehrere erste Schalteinrichtungen la sowie mehrere zweite Schalteinrichtungen lb deckungsgleich hintereinander liegend ausgerichtet sind, so dass mehrere Leiterelemente 15a, 15b innerhalb ein und desselben Kapselungsgehäuses 13 von ein und demselben Isoliermedium umgeben elektrisch isoliert angeordnet sein können. Eine Zuführung von Antriebsfluidleitungen 16 ist in der Figur 4 in alternativer Form dargestellt. Fest- Stoffisolatoren 17 sind angeordnet, um zum einen die Phasenleiter 15b untereinander, sowie gegenüber dem Kapselungsgehäuse 13 abzustützen. Die Feststoffisolatoren 17 können dabei zur Führung und Lenkung von Antriebsfluidleitungen 16 beispielsweise Ausnehmungen aufweisen, durch welche die FIG. 4 shows the encapsulating housing 13 known from FIG. 2 in section in an alternative sectional plane, as marked in FIG. It can now be seen that the plurality of first switching devices 1a and a plurality of second switching devices 1b are aligned congruently one behind the other, so that a plurality of conductor elements 15a, 15b can be arranged electrically isolated within one and the same encapsulating housing 13 surrounded by one and the same insulating medium. A supply of drive fluid lines 16 is shown in Figure 4 in an alternative form. Fixed-material insulators 17 are arranged on the one hand to support the phase conductors 15b with one another and with respect to the encapsulating housing 13. The solid insulators 17 may have for example for guiding and steering of drive fluid lines 16 recesses, through which the
Antriebsfluidleitungen 16 verlegt sind. Alternativ können Ausnehmungen in den Feststoffisolatoren selbst als Drive fluid lines 16 are laid. Alternatively, recesses in the solid insulators themselves as
Antriebsfluidkanäle dienen. Insbesondere bei einer Befüllung des Innern des Kapselungsgehäuses 13 mit einem fluiden elektrisch isolierenden Isoliermedium kann so ein Abstützen der Leiterelemente 15a, 15b sowie der Schalteinrichtungen la, lb, sowie ein Führen und Lenken der Antriebsfluidleitungen 16 über gemeinsame Feststoffisolatoren 17 vorgenommen werden. Drive fluid channels serve. In particular, when the interior of the encapsulating housing 13 is filled with a fluid, electrically insulating insulating medium, the conductor elements 15a, 15b and the switching devices 1a, 1b and the driving fluid lines 16 can be supported via common solid insulators 17.
In den Figuren 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 sind jeweils Schalt- anordnungen gezeigt. Die Schaltanordnungen gemäß den Figuren 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 sind jeweils modular aufgebaut, d. h., mehrere Kapselungsgehäuse sind miteinander verflanscht, wobei in verschiedenen Kapselungsgehäusen verschiedene Antriebsbewegungen verschiedener Schalteinrichtungen auszufüh- ren sind. Vorteilhafterweise sind mehrere Schalteinrichtungen innerhalb einer Schaltanordnung durch eine außerhalb der Kapselungsgehäuse befindliche Kompressionseinrichtung 18 mit Antriebsfluid zu versorgen. Die Figuren 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 zeigen jeweils verschiedene Positionen von Kompressions - einrichtungen 18, um über flexibel verformbare Antriebsfluidleitungen 16, welche außerhalb der Kapselungsgehäuse verlegt sind, Energie zu Schalteinrichtungen im Innern der Kapselungsgehäuse zu übertragen. Die in den Figuren 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 gezeigten Schaltanordnungen symbolisieren jeweils ein Schaltfeld einer In the figures 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 respectively switching arrangements are shown. The switching arrangements according to the figures 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 are each modular, d. h., a plurality of encapsulating housings are flanged together, wherein different drive movements of different switching devices are to be executed in different encapsulating housings. Advantageously, several switching devices within a switching arrangement are to be supplied with drive fluid by a compression device 18 located outside the encapsulating housing. Figures 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 respectively show different positions of compression means 18 for transmitting energy to switching means inside the encapsulating housings via flexibly deformable drive fluid conduits 16 routed outside the encapsulating housings. The switching arrangements shown in FIGS. 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 each symbolize a switching field of a
Schaltanordnung. Ein Schaltfeld weist dabei jeweils zumindest ein Ein- und zumindest ein Ausgangskapselungsgehäuse, insbe- sondere ein Eingangskapselungsgehäuse sowie mehrere Ausgangs - kapselungsgehäuse auf, wobei über eine Schalteinrichtung, welche als Leistungsschalteinrichtung dient, ein Unterbrechen eines zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangskapselungsgehäu- se in ihrem Inneren verlaufenden Strompfades erfolgen kann. Mehrere Schaltfelder können über ein oder zwei Ausgangskapselungsgehäuse miteinander in Verbindung stehen, so dass Querverbindungen zwischen mehreren Schaltfeldern einer mehrere Schaltfelder aufweisenden Schaltanordnung bestehen können. Neben der Verwendung von Schalteinrichtung als Leistungs - schalteinrichtung bzw. als Trennschalter ist die Nutzung einer Schalteinrichtung im Innern eines Kapselungsgehäuses als Erdungsschalter vorsehbar. Dadurch ist es möglich, beispielsweise einzelne Phasenleiter/Leiterelemente im Innern der Kap- selungsgehäuse eines Schaltfeldes mit Erdpotential zu beaufschlagen . Switching arrangement. In this case, a switching field has at least one input and at least one output encapsulation housing, in particular In particular, an input encapsulation housing as well as a plurality of output encapsulation housings, wherein interruption of a current path running between the input enclosure and the output encapsulation housing can take place via a switching device which serves as a power switching device. Several panels may communicate with each other via one or two output enclosure housings so that cross-connections may exist between multiple panels of a multiple switch panel circuitry. In addition to the use of switching device as a power switching device or as a disconnector, the use of a switching device in the interior of an encapsulating housing as earthing switch is providable. This makes it possible, for example, to apply individual earth conductors / conductor elements inside the capsule housing of a switching field to ground potential.

Claims

Patentansprüche / Patent Claims Claims / Patent Claims
1. Schaltanordnung aufweisend eine elektrische Schalteinrichtung (1, la, lb) mit einem ersten Schaltkontaktstück (2) und einem zweiten Schaltkontaktstück (3), welche unter Bildung einer elektrisch isolierenden Schaltstrecke (9) relativ zueinander bewegbar sind, wobei die Schaltstrecke (9) von einer elektrisch isolierenden Ummantelung (7) umgeben ist, 1. switching arrangement comprising an electrical switching device (1, la, lb) having a first switching contact piece (2) and a second switching contact piece (3) which are movable relative to each other to form an electrically insulating switching path (9), wherein the switching path (9) surrounded by an electrically insulating sheath (7),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
zumindest eines der Schaltkontaktstücke (2, 3) über ein fluides Betätigungssystem antreibbar ist. at least one of the switching contact pieces (2, 3) can be driven via a fluid actuating system.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, 2. Switching arrangement according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
eines der Schaltkontaktstücke (2, 3) als Kolben des fluiden Betätigungssystems wirkt. one of the switching contact pieces (2, 3) acts as a piston of the fluid actuating system.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, 3. Switching arrangement according to claim 1 or 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
die elektrisch isolierende Ummantelung (7) Teil eines the electrically insulating sheath (7) is part of a
Antriebsfluidkanales des fluiden Betätigungssystems ist.  Antriebsfluidkanales the fluid actuation system is.
4. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Switching arrangement according to one of claims 1 to 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
die Schalteinrichtung (1, la, lb) von einem elektrisch isolierenden Isoliermedium umgeben ist, durch welches zumindest eine insbesondere elektrisch isolierende Antriebsfluidleitung (16) zu der Schalteinrichtung (1, la, lb) verläuft. the switching device (1, la, lb) is surrounded by an electrically insulating insulating medium through which at least one in particular electrically insulating drive fluid line (16) extends to the switching device (1, la, lb).
5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, 5. Switching arrangement according to claim 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
das Isoliermedium ein fluides Isoliermedium ist. the insulating medium is a fluid insulating medium.
6. Schaltanordnung nach Anspruch 4 oder 5, 6. Switching arrangement according to claim 4 or 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
das Isoliermedium ein winkelstarres Isoliermedium ist. the insulating medium is a rigid angle insulating medium.
7. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass 7. Switching arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized in that
das Isoliermedium von einem Kapselungsgehäuse ( 13, 13a) umschlossen ist . the insulating medium of an encapsulating housing (13, 13 a) is enclosed.
8. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Switching arrangement according to one of claims 1 to 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
eine Kompressionseinrichtung (18) des fluiden Betätigungssystems mehrere Schalteinrichtungen (1, la, lb) der Schaltanordnung versorgt . a compression device (18) of the fluid actuating system supplies a plurality of switching devices (1, 1a, 1b) of the switching arrangement.
9. Schaltanordnung nach Anspruch 8, 9. Switching arrangement according to claim 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
die mehreren Schalteinrichtungen (1, la, lb) in einem Schaltfeld angeordnet sind. the plurality of switching devices (1, la, lb) are arranged in a switching field.
10. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass 10. The switching arrangement according to claim 1, wherein:
die Schalteinrichtung (la) ein Trennschalter ist. the switching device (la) is a circuit breaker.
11. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass 11. The switching arrangement according to claim 1, wherein:
die Schalteinrichtung (lb) ein Erdungsschalter ist. the switching device (lb) is a grounding switch.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2985775A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-17 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Circuit Breakers

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1189177B (en) * 1959-04-10 1965-03-18 Siemens Ag Metal-enclosed high-voltage switchgear
GB1002815A (en) * 1961-05-17 1965-09-02 Licentia Gmbh A gas-blast or liquid-blast circuit-breaker
DE1241892B (en) * 1965-01-13 1967-06-08 Friedrich Hartig High-voltage interruption device
DE1965800A1 (en) * 1969-12-19 1971-06-24 Siemens Ag Pressure chamber switch
WO2009076975A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-25 Abb Technology Ag Medium-voltage switchgear assembly
US7589289B2 (en) 2006-05-11 2009-09-15 Ls Industrial Systems Co., Ltd. Solid insulated disconnection switch and solid insulated switchgear using the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE431038A (en) * 1937-11-10
DE1100761B (en) * 1958-02-21 1961-03-02 Continental Elektro Ind Ag High voltage compressed air switch
DE3612827A1 (en) * 1986-04-16 1987-10-22 Bbc Brown Boveri & Cie HYDRAULIC DRIVE FOR AN ELECTRICAL SWITCHGEAR

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1189177B (en) * 1959-04-10 1965-03-18 Siemens Ag Metal-enclosed high-voltage switchgear
GB1002815A (en) * 1961-05-17 1965-09-02 Licentia Gmbh A gas-blast or liquid-blast circuit-breaker
DE1241892B (en) * 1965-01-13 1967-06-08 Friedrich Hartig High-voltage interruption device
DE1965800A1 (en) * 1969-12-19 1971-06-24 Siemens Ag Pressure chamber switch
US7589289B2 (en) 2006-05-11 2009-09-15 Ls Industrial Systems Co., Ltd. Solid insulated disconnection switch and solid insulated switchgear using the same
WO2009076975A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-25 Abb Technology Ag Medium-voltage switchgear assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2985775A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-17 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Circuit Breakers

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