WO2019029924A1 - Steckverbindung zum anschliessen eines isolierten hochspannungsleiters an ein elektrisches gerät - Google Patents

Steckverbindung zum anschliessen eines isolierten hochspannungsleiters an ein elektrisches gerät Download PDF

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Jörg FINDEISEN
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01H33/6662—Operating arrangements using bistable electromagnetic actuators, e.g. linear polarised electromagnetic actuators

Definitions

  • Plug-in connection for connecting an insulated high-voltage conductor to an electrical device
  • the invention relates to a plug connection for connecting an insulated high-voltage conductor to a Anschlußlei ⁇ tion of an electrical device which extends in a lierfluid filled with insulating lier tank of the electrical device, wherein the plug connection an insertion with a plug contact, via a plug current path of the insertion with the high-voltage conductor is connected or connectable, and having a device connecting part with a receiving contact, which is connected via a Buchsenstrom path of the device connecting part with the connecting line or connectable, wherein in a contact position in which the receiving contact contacts the plug contact, plug current path and the
  • Such a connector is known in the art from the practice.
  • markter developmentsliche connectors serve at ⁇ play example for quickly connecting a high voltage cable with a winding of a transformer, which is arranged in a filled with isolator fluid tank of the transformer.
  • a prior art connector has a Gerä ⁇ tean gleichteil with a flange portion, the fluid-tight can be secured to the tank of the transformer. From the fastening portion, a socket extends into the tank of the transformer, the bushing consists of a non-conductive insulating material elekt ⁇ driven defining an inner cone.
  • the Iso ⁇ lierstoff is penetrated by a receptacle contact, which is electrically connected facing was ⁇ ner of the winding side to the connecting line, which is in turn connected to the winding.
  • the socket is designed complementary to an outer cone, which is part of a so-called insertion ⁇ part or plug, wherein the insertion part is a plug-in form a contact, which is an exact ⁇ in the receiving contact ⁇ introduces, so that an electrical connection between the high voltage conductor, which is connected to the plug contact, and the winding of the transformer is provided.
  • the transformer In the event of a fault, the transformer must be reliably disconnected from the fault source, otherwise the high short-circuit currents could damage the transformer.
  • the prior art connector has the disadvantage that separate switches are required to separate the connection between the winding and the high-voltage conductor.
  • the use of separate switches, however, is complicated and costly.
  • the object of the invention is therefore to provide a connector of the type mentioned, with the connection line can be easily and reliably separated from the high voltage conductor in case of failure.
  • the invention achieves this object by a switching unit for interrupting the connection current path, wherein the switching input ⁇ integrated is disposed in the insertion part or the receiving part.
  • a plug connection with switching unit wherein the switching unit is set up to interrupt the connection current path.
  • the connecting current ⁇ path extends within the connector, which consists of two components, the insertion and the Artificial Ethics- part.
  • the insertion part is either connected to the high-voltage conductor or can be connected to it in a simple manner.
  • the high-voltage conductor for example, a high-voltage cable, which consists of one or more ⁇ ren inner conductors, which are sheathed by an electrically non-conductive insulating material, such as a suitable synthetic material.
  • Such a high voltage cable is flexible and can be laid in a simple manner who ⁇ .
  • the insertion member is part of an implementation, at ⁇ play an inner high voltage conductor, for example a solid conductor of copper and a umschlie- this sequent insulating portion to off capacitive.
  • the bushing On its side facing away from the insertion part, the bushing has an open air connection.
  • the insertion part may also be part of a Abieiters or the like.
  • the device connection part is intended for mounting on the electrical device, which has a tank which is filled either with an oil, for example a mineral oil or ester oil, or with insulating gas.
  • the electrical device is ⁇ example, a transformer or a gas-insulated switchgear.
  • the term "insulating fluid" thus includes both insulating fluids and insulating gases.
  • a receiving contact for example, is a so-called multi or multiple contact, which is equipped with ring-shaped arranged flexible lamellae, which are elastically bent during insertion of the pin-shaped plug contact to the outside, so that a secure contact is provided due to the clamping force generated thereby.
  • the switching unit is set in accordance with a first variant of the dung OF INVENTION ⁇ only electroless interrupting the connection flow path. Deviating from this, the switching unit is a switch-disconnector which is set up to interrupt the connection current path at rated operating current.
  • the switching unit can also be a so-called
  • Circuit breaker which is also set up to interrupt high short-circuit currents.
  • the switching unit can be designed as desired within the scope of the invention. So the switching unit is ⁇ example, an electronic switching unit that hogurlei ⁇ terschalter, for example so-called IGBTs, gegensin- nige thyristors or the like.
  • the switching unit comprises at least one mechanical scarf ⁇ ter and at least one drive unit for initiating a switching movement in the contact arrangement of the mechanical
  • the drive unit is designed as electromagnetic ⁇ genetic drive.
  • An electromagnetic drive for example, is a so-called reluctance drive in Be ⁇ tracht, which is known as such, however, the skilled person, so that can be dispensed with more detailed explanations at this point.
  • the mechanical switch has a vacuum interrupter.
  • ⁇ vacuum interrupters are known as such. They usually have each other in a longitudinal direction opposite contacts. One of the contacts is held as a fixed contact fixed to the tube, wherein the opposite moving contact is ⁇ movably and guided in the longitudinal direction. In a contact position, the moving contact is in contact with the fixed contact.
  • Moving and Festkon ⁇ tact are arranged within a ceramic housing, wherein shields can be provided for Feldabberichtung.
  • the ceramic tube is gas-tightly sealed so that a vacuum can be applied in their ⁇ Neren In the vacuum interrupter, to erase the drawn when switching between the contacts arc as quickly as possible.
  • the moving contact is connected via a bellows with the tube housing gas-tight.
  • a hollow conductor is formed in the connecting current path, the drive unit and / or a control unit being arranged at least in sections in the waveguide. In this way the Antriebsein ⁇ ness is protected from the outside. Further advantages bring with it when a so-called control or regulation unit, for triggering the switching movement, also arranged in the waveguide and thus protected.
  • an optical waveguide which extends between a power supply unit arranged outside the plug connection, e.g. a laser and an opto-electronic energy converter.
  • the optical fiber transmits from the
  • Power supply unit fed light to the opto ⁇ electronic energy converter, which converts the light energy partly into electrical energy.
  • An electric memory which is connected to the opto-electronic power converter is used to store the so preserver ⁇ requested electric power.
  • Electric storage for example a compensator or an accumulator, provides the necessary drive energy for the drive unit.
  • the drive unit such as a Federspei ⁇ cherantrieb, the electric accumulator is connected to an electric motor which tensions a spring of the spring drive in conjunction with a suitable control electronics.
  • the drive unit itself is electrically conductive and forms part of the connection current path.
  • the current flows via the drive unit from the high-voltage conductor into the connecting line extending in the electrical device.
  • the switching unit has a plurality of switches.
  • the switches are, for example, several mechanical ⁇ specific switches, which are electrically connected in series.
  • device connection parts can be provided in the context of the invention, which are connectable to a respective one ⁇ lead part.
  • the device connection parts are ei ⁇ Nander connected in parallel, are all arranged in a common housing, and each socket current path electrically connecting the respective receiving contact with the current path of the bridge resistors ⁇ ren device connection parts.
  • ⁇ example is separate for each device connection part is a switch vorgese ⁇ hen, which allows the associated receptacle contact of the extending in the tank connection.
  • At least one earthing switch is provided for He ⁇ the connecting current path .
  • the earthing switch can be arranged, for example, in the housing of the insertion part. This also applies to a switch of the switching unit.
  • both a grounding switch and a switch of the switching unit for interrupting the connection ⁇ strompfads in the housing of the insertion part is arranged. After contacting the receiving contact by the plug-in contact of the insertion then the earthing switch can be closed and thus the entire connecting line to be grounded.
  • each insertion part has at least one cone-shaped insertion section, which is designed to be complementary in shape to an associated socket of the device connection part.
  • ⁇ adjacent the socket a so-called internal cone which is complementary in shape to the outer cone of the insertion section configured.
  • the appliance terminal is expediently supply means with Fixed To ⁇ , for example, a flange fitted, the gas-tight manner to the tank or the housing of the electrical device or can be attached fluid-tight.
  • a non-conductive insulating material extends to one side of the device connection part, wherein the insulating ⁇ limited material inner contour is configured cone-shaped.
  • the inner cone is open on one side on the mounting flange. At the closed end of the inner cone of the insulating material is penetrated by the receiving contact.
  • the likewise cone-shaped insertion section can thus be inserted in a form-fitting manner in the socket of the device connection part formed in this way.
  • the cone-shaped insertion has an outer sheath made of a flexible non-conductive material such as silicone ⁇ example.
  • the silicone or a similar fle ⁇ xibles material adds the gap or the joint formed by the socket and the insertion completely, so that air pockets and thus high field strengths between the socket and insertion are avoided.
  • a Edelfuge with a high dielectric strength is be ⁇ riding provided.
  • control unit for controlling the switching unit.
  • the control unit is expediently connected to a current transformer or another measuring device for detecting an electrical variable, such as, for example, a voltage or a current.
  • the control unit evaluates the signals received from said measuring device measuring signals and checks whether a previously laid ⁇ trigger criteria is present. If the trigger criterion is given, the control unit generates a switching signal and thus causes an interruption of the connection current path.
  • the appliance terminal in a housing having a mounting portion via which the appliance terminal with the tank can be connected, wherein the vacuum interrupter is arranged in the Montageab ⁇ cut.
  • the Montageab ⁇ section includes this example, a conventional flange, which is connected by means of sealing means close to the tank can be.
  • the mounting section extends through the wall of the tank. Placing the vacuum interrupter with her
  • Ceramic tube in this area in which the conductor, which is in operation at high voltage, is passed through the generally lying at ground potential tank wall, facilitates the passage of the high voltage through the tank wall to earth potential.
  • each device connection part and / or each insertion a housing in which he ⁇ stretch of the socket or the plug current path current path.
  • the switching unit and the drive unit is arranged protected.
  • a compact, easy-to-use component is provided.
  • several device connection parts can have a common housing.
  • At least one of the housing is filled with an insulating fluid.
  • a gas-tight design of the housing allows the use of an insulating gas, so that the connector can be made more compact.
  • a solid insulating material e.g. Insert resin so that the components are embedded in the solid insulating body.
  • FIGS 1 to 5 illustrate different embodiments of the connectors according to the invention
  • FIG. 6 shows an embodiment of an insertion ⁇ part of a connector according to the invention
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a device connection part of the plug connection according to the invention
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the connector 1 according to the invention in a schematic side view.
  • the connector 1 is used to connect a high ⁇ voltage conductor 2 to a figuratively not shown on ⁇ circuit line of a transformer 3 as an electrical device, of which only with an insulating fluid, here a mineral oil, filled tank 4 is shown.
  • the plug connection 1 has two insertion parts 5 and 6 and two device connection parts 7 and 8.
  • Each device connecting part 7 and 8 forms a socket 9, 10, which are fastened via a flange, not shown in the figure, to a common device-connection part housing 11.
  • the respective bush 9 or 10 extends with its consisting of an electrical insulating bushing wall in the interior of the device connector housing 11 ⁇ and forms there a closed end, on which a figuratively not shown in detail receiving contact is arranged, the electrically non-conductive wall by ⁇ attacks.
  • each receptacle contact At its from the introduction part 5, 6 side facing away from each receptacle contact is kontak ⁇ advantage with a female current path 12 which extends zw of each receptacle contact of the bushing 9. 10, within the device connector housing 11 for figür ⁇ Lich not shown connecting line in the tank. 4
  • the sockets 9, 10 are connected in parallel with each other.
  • Each sleeve 9 and 10 defines an inner cone, the formkom ⁇ plement the formed ⁇ A feeding part 5 and 6 respectively to a conical insertion section. 13
  • a figuratively not shown inner conductor extends as a section of a plug current penden 14, which extends within the insertion part 5, 6.
  • the plug current path is electrically connected to the inner conductor of the high-voltage cable 2.
  • the pin-shaped end of the plug current path which extends from the cone-shaped Eintrab ⁇ section 13 and can be inserted into the receiving contact of the respective socket 9 and 10, so that in a contact position plug current path 14 and
  • Female current path 12 form a common connection current path.
  • a switching unit 16 is arranged, which consists of a mechanical switch 17 and a drive unit 18.
  • each insertion part 5 or 6 has a current transformer 19, which is set up for detecting a current flowing via the plug terminal 14 current.
  • Each current ⁇ converter 19 is connected to the respectively associated drive unit 18 of the respective insertion part 5 and 6 via a signal line not shown figuratively.
  • the device connector housing part 11 comprises a Montageab ⁇ section 20 of the usual attachment means, for example, a flange is mounted on the tank 4.
  • the mounting portion 20 extends through the wall of the tank 4 in the illustrated embodiment and thus extends into the
  • the conical section 13 of the respective filling part 5 or 6 is positively inserted into the socket 9 or 10 of the respective device connection part 7, 8, so that an electrical Kon ⁇ clock between the high voltage cable 2 and the Anschlußlei ⁇ tion in the tank 4 of the transformer 3 is made possible.
  • the operation monitors a in the respective Eintechnischteilge ⁇ housing arranged and figuratively not shown Steue ⁇ tion unit, which is connected via a signal line to the respective current transformer 19, the operating current and verifies whether a so-called tripping criterion is met.
  • a trigger criterion may be, for example, that the current over a certain period of time exceeds a predetermined threshold.
  • Figure 2 shows a further embodiment of the OF INVENTION ⁇ to the invention connector system 1, wherein the insertion parts 5, 6 no housing, but only a cone-shaped insertion portion 13 comprise, from which a figurative not erkennba ⁇ rer pin-shaped plug-in contact in the set by the arrow ones shown, plug-in direction protrudes , After insertion of the respective insertion parts 5 and 6 in the respective socket 9 and 10 of the device connection part 7 and 8 of the connecting current ⁇ path 12, 14 is formed again.
  • the switching unit 16 is arranged in the appliance connection part housing 11. Everybody is here
  • Switch 17 and each drive unit 18 each have a socket 9 and 10 connected in series. Otherwise, however, the statements made in connection with FIG. 1 apply correspondingly here.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the OF INVENTION ⁇ to the invention connector 1, which in the shown execution
  • a device connection part 7 having a socket 9, which is fastened via a mounting flange 22 to the tank 4 of a transformer 3.
  • the bush 9 is complementary in shape to the cone-shaped insertion section 13 of an insertion part 5, which again has an insertion part housing 15 in which a switching unit 16 is arranged which comprises a mechanical switch 17 and a drive unit 18.
  • a figuratively not shown control unit is connected to the current transformer 19 and provided for triggering a switching movement. Otherwise, the statements made in connection with Figure 1 apply here accordingly.
  • the embodiment of the invention shown in Figure 4 largely corresponds to the embodiment shown in Figure 2. However, only one device connection part 7 is provided in the device connection part housing 11. How ⁇ the device connector housing 11 is attached via its Monta ⁇ geabites 20 to the tank 4, in which case, however, the mechanical switch 17 in the mounting portion 20 is arranged on ⁇ .
  • the mechanical switch 17 is a Va ⁇ kuumschaltrschreibe, which is a gas-tight
  • the switching unit 16 comprises only a mechanical switch 17, as in the embodiment shown in Figure 4 again in Montageab ⁇ section 20 of the device connector housing 11 is arranged so that the at least partially made of ceramic hous ⁇ se of the vacuum interrupter of the switch 17 provides the required dielectric strength of the entire arrangement.
  • the bushing current path 12 forms, as part of the connection current path 12, 14, a waveguide 23, which is connected to both device connection parts 7 and 8, respectively.
  • the waveguide 23 is hollow-cylindrical, ie tubular, formed and forms a cavity in which the drive unit 18 is arranged.
  • the drive unit 18 is again configured as an electromagnetic drive, so that the waveguide 23 protects the drive unit 18 from external electromagnetic interference radiation.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the insertion ⁇ parts 5, 6 of Figure 1, for the sake of clarity, the MPs in the respective Ein Scienceteilgeophusen drive unit 15 is not shown figuratively 18th
  • a grounding ⁇ switch 24 can be seen, which is also connected to the drive unit, not shown figuratively, so that the drive unit ⁇ on a drive movement in the earthing scarf ter ⁇ 24 can initiate.
  • the earthing switch In a closed position, the earthing switch connects the plug current path 14 to the grounding of the insertion part housing 15 so that the entire connecting line 12, 14 is in the contact position at ground potential.
  • the earth potential of Erdpotentialge ⁇ housing 15 is shown in the drawing 6, whereupon indicated by the reference numeral 25.
  • Figure 7 shows another embodiment of the inventions ⁇ to the invention plug-in device 1, wherein only a variant of the device connecting parts 7 and 8 is shown, which extend with their sockets 8 and 9 in the interior of all common device connector housing 11, which has a mounting portion 20 , At the mounting portion 20, a flange portion 22 is formed for attachment to the tank of an elec ⁇ cal device.
  • the drive unit 18 and the mechanical switch 17 are shown in more detail in the form of a vacuum interrupter.
  • the two excitation windings 26 and 27 has on ⁇ , which cooperate with permanent magnets 28 via a magnetizable yoke 40 to a moving part 29 from the disconnected position shown in the bushing current path 12 is interrupted, in a contact position to transfer, in which the moving part is moved to the lower excitation winding 26, where ⁇ in the movement via a made of an electrically non-conductive material switching rod 30 in an electrically conductive contact rod 31 to introduce, via a flexib ⁇ len band conductor 32 and a contact rod 30 is connected to the receiving contacts of the Adjustan gleichtei- le 7 or 8, not shown figuratively.
  • the contact rod is in turn fixedly connected to the contact 34 of the vacuum interrupter 17, wherein the contact rod 31 passes through a made of copper Röh ⁇ rendeckel 35 which is spaced from another axially or longitudinally opposite tube cover 36 by a ceramic tube 37.
  • the vacuum switch ⁇ tube 17 is held stationary on the device connector housing part 11.
  • the contact rod 31 is connected gas-tight due to a bellows with the contact rod 31 and the tube lid 35 and at the same time guided longitudinally movably, so that the moving contact 39 can ge ⁇ introduced 34 into contact with the fixed contact, which is fixed with in the housing cover 37 is connected.
  • FIG 8 shows another embodiment of the inventions ⁇ to the invention plug-in device 1, which differs from the embodiment shown in Figure 4 in that the switch 17 is connected with its fixed contact directly and fixed to the receiving contact of the socket 9.
  • the Be ⁇ wegtern the switch 17, which is not shown figuratively, is connected via a shift rod 41 to the drive unit 18.
  • the socket current path 12 is thus formed by the switch 17 or the contacts of the switching unit 17 of the switching rod 41 and the drive unit 18.
  • On the drive unit 18 connections are provided for connection to the connection current path of the electrical device 3, the figurative is also not shown.
  • the corners of the drive unit 18 are expediently rounded to avoid the Entste ⁇ hen high electric field strengths.
  • the lower portion of the housing of the drive unit is used in this embodiment as an electrical shield for the homogenization of the field profile.
  • the electrical connection to the electrical device is preferably axially centered to the electric shield formed by the housing of the drive unit
  • the shift rod 41 extends through the mounting portion 20, not shown figuratively, of the connection unit. Due to the reduced compared to the Wennein ⁇ unit 17 and the drive unit 18 radial diameter of the shift rod 41 field control means 42 may be provided in the device connection housing 11, with which the course of the electric field can be controlled.
  • field control means 42 a plurality of electrically conductive Ableun ⁇ gene, which are arranged concentrically around the shift rod 41 around. In this way, a capacitive control of the electric field strength is possible. Due to the separation of switching unit 17 and drive unit 18 and their arrangement above and below the electrically highly stressed area of the mounting portion in the region of penetration of the vessel 4 of the electrical device 3, and their elekt ⁇ cal connection via the only a small diameter having shift rod 41 is provided in the electrically critical Be ⁇ rich the space for the required electrical insulation 42.

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Abstract

Um eine Steckverbindung (1) zum Anschließen eines isolierten Hochspannungsleiters (2) an eine Anschlussleitung eines elektrischen Geräts (3), die sich in einem mit Isolierfluid befüllten Tank (4) des elektrischen Geräts (3) erstreckt, wobei die Steckverbindung (1) ein Einführteil (5,6) mit einem Steckkontakt, der über einen Steckerstrompfad (14) des Einführteils (5,6) mit dem Hochspannungsleiter (2) verbunden oder verbindbar ist, und ein Geräteanschlussteil (7,8) mit einem Aufnahmekontakt aufweist, der über einen Buchsenstrompfad (12) des Geräteanschlussteils (7,8) mit der Anschlussleitung verbunden oder verbindbar ist, wobei in einer Kontaktstellung, in welcher der Aufnahmekontakt den Steckkontakt kontaktiert, Steckerstrompfad (14) und den Buchsenstrompfad (12) gemeinsam einen Verbindungsstrompfad ausbilden, zu schaffen, mit der die Anschlussleitung im Fehlerfall einfach und zuverlässig vom Hochspannungsleiter getrennt werden kann, wird eine Schalteinheit (16) zum Unterbrechen des Verbindungsstrompfads (12,14) vorgeschlagen, wobei die Schalteinheit (16) in dem Einführteil (5,6) oder dem Geräteanschlussteil (7,8) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Steckverbindung zum Anschließen eines isolierten Hochspannungsleiters an ein elektrisches Gerät
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zum Anschließen eines isolierten Hochspannungsleiters an eine Anschlusslei¬ tung eines elektrischen Geräts, die sich in einem mit Iso- lierfluid befüllten Tank des elektrischen Geräts erstreckt, wobei die Steckverbindung ein Einführteil mit einem Steckkontakt, der über einen Steckerstrompfad des Einführteils mit dem Hochspannungsleiter verbunden oder verbindbar ist, und ein Geräteanschlussteil mit einem Aufnahmekontakt aufweist, der über einen Buchsenstrompfad des Geräteanschlussteils mit der Anschlussleitung verbunden oder verbindbar ist, wobei in einer Kontaktstellung, in welcher der Aufnahmekontakt den Steckkontakt kontaktiert, Steckerstrompfad und den
Buchsenstrompfad gemeinsam einen Verbindungsstrompfad ausbil¬ den .
Eine solche Steckverbindung ist dem Fachmann aus der Praxis bekannt. So dienen markterhältliche Steckverbindungen bei¬ spielsweise zum schnellen Verbinden eines Hochspannungskabels mit einer Wicklung eines Transformators, die in einem mit Isolierfluid befüllten Tank des Transformators angeordnet ist. Eine vorbekannte Steckverbindung verfügt über ein Gerä¬ teanschlussteil mit einem Flanschabschnitt, der fluiddicht an dem Tank des Transformators befestigt werden kann. Von dem Befestigungsabschnitt erstreckt sich eine Buchse in den Tank des Transformators hinein, wobei die Buchse aus einem elekt¬ risch nicht leitenden Isolierstoff besteht, der einen Innenkonus begrenzt. An seinem geschlossenen Ende wird der Iso¬ lierstoff von einem Aufnahmekontakt durchgriffen, der an sei¬ ner der Wicklung zugewandten Seite mit der Anschlussleitung elektrisch verbunden ist, die ihrerseits mit der Wicklung verbunden ist. Die Buchse ist formkomplementär zu einem Außenkonus ausgestaltet, der Teil eines sogenannten Einführ¬ teils oder Steckers ist, wobei das Einführteil einen Steck- kontakt ausbildet, der passgenau in den Aufnahmekontakt ein¬ führbar ist, so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Hochspannungsleiter, der mit dem Steckkontakt verbunden ist, und der Wicklung des Transformators bereitgestellt ist.
Im Fehlerfall muss der Transformator zuverlässig von der Fehlerquelle getrennt werden, da ansonsten die hohen Kurzschlussströme den Transformator beschädigen könnten.
Der vorbekannten Steckverbindung haftet der Nachteil an, dass zum Trennen der Verbindung zwischen Wicklung und Hochspannungsleiter separaten Schaltern erforderlich sind. Der Einsatz separater Schalter ist jedoch aufwändig und kostenintensiv . Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steckverbindung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der die Anschlussleitung im Fehlerfall einfach und zuverlässig vom Hochspannungsleiter getrennt werden kann. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Schalteinheit zum Unterbrechen des Verbindungsstrompfades, wobei die Schaltein¬ heit in dem Einführteil oder dem Aufnahmeteil angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist eine Steckverbindung mit Schalteinheit bereitgestellt, wobei die Schalteinheit zum Unterbrechen des Verbindungsstrompfads eingerichtet ist. Der Verbindungsstrom¬ pfad erstreckt sich innerhalb der Steckverbindung, die aus zwei Bestandteilen, dem Einführteil und dem Geräteanschluss- teil, besteht. Das Einführteil ist entweder mit dem Hochspan- nungsleiter verbunden oder kann auf einfache Art und Weise mit diesem verbunden werden. Der Hochspannungsleiter ist beispielsweise ein Hochspannungskabel, das aus einem oder mehre¬ ren Innenleitern besteht, die von einem elektrisch nichtleitenden Isolierstoff, beispielsweise einem zweckmäßigen Kunst- Stoff, ummantelt sind. Ein solches Hochspannungskabel ist flexibel und kann so auf einfache Art und Weise verlegt wer¬ den . In einer hiervon abweichenden Ausgestaltung der Erfindung ist das Einführteil Bestandteil einer Durchführung, die bei¬ spielsweise einen inneren Hochspannungsleiter, beispielsweise einem massiven Leiter aus Kupfer und einen diesen umschlie- ßenden Isolierabschnitt, der kapazitiv abgesteuert ist. An seiner vom Einführteil abgewandten Seite weist die Durchführung einen Freiluftanschluss auf. Das Einführteil kann jedoch auch Bestandteil eines Abieiters oder dergleichen sein. Das Geräteanschlussteil ist zur Montage am elektrischen Gerät vorgesehen, das einen Tank aufweist, der entweder mit einem Öl, beispielsweise einem mineralischen Öl oder Esteröl, oder mit Isoliergas befüllt ist. Das elektrische Gerät ist bei¬ spielsweise ein Transformator oder aber eine gasisolierte Schaltanlage. Der Begriff „Isolierfluid" umfasst also sowohl Isolierflüssigkeiten als auch Isoliergase.
In einer Kontaktstellung sind Geräteanschlussteil und Ein¬ führteil miteinander verbunden. Mit anderen Worten ist der Aufnahmekontakt des Geräteanschlussteils im elektrischen Kon¬ takt mit dem Steckkontakt des Einführteils, so dass ein
Stromfluss über die besagten Kontakte ermöglicht ist. Als Aufnahmekontakt eignet sich beispielsweise ein so genannter Multi- oder Mehrfachkontakt, der mit kranzförmig angeordneten flexiblen Lamellen ausgerüstet ist, die beim Einführen des stiftförmigen Steckkontaktes elastisch nach außen gebogen werden, so dass aufgrund der dadurch erzeugten Klemmkraft ein sicherer Kontakt bereitgestellt ist. Die Schalteinheit ist gemäß einer ersten Variante der Erfin¬ dung lediglich zum stromlosen Unterbrechen des Verbindungsstrompfads eingerichtet. Abweichend davon ist die Schaltein¬ heit ein Lasttrennschalter, der zum Unterbrechen des Verbindungsstrompfads bei Nenn-Betriebsstrom eingerichtet ist.
Schließlich kann die Schalteinheit auch ein so genannter
Leistungsschalter sein, der auch zum Unterbrechen hoher Kurzschlussströme eingerichtet ist. Grundsätzlich kann die Schalteinheit im Rahmen der Erfindung beliebig ausgeführt sein. So ist die Schalteinheit beispiels¬ weise eine elektronische Schalteinheit, die Leistungshalblei¬ terschalter, wie beispielsweise so genannte IGBTs, gegensin- nige Thyristoren oder dergleichen aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Schalteinheit jedoch wenigstens einen mechanischen Schal¬ ter und wenigstens eine Antriebseinheit zum Einleiten einer Schaltbewegung in die Kontaktanordnung des mechanischen
Schalters .
Vorteilhafterweise ist die Antriebseinheit als elektromagne¬ tischer Antrieb ausgeführt. Als elektromagnetischer Antrieb kommt beispielsweise ein sogenannter Reluktanzantrieb in Be¬ tracht, der als solcher dem Fachmann jedoch bekannt ist, so dass auf genauere Ausführungen an dieser Stelle verzichtet werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung verfügt der mechanische Schalter über eine Vakuumschaltröhre. Vakuum¬ schaltröhren sind als solche bekannt. Sie weisen in der Regel einander in einer Längsrichtung gegenüberliegende Kontakte auf. Einer der Kontakte ist als Festkontakt ortsfest an der Röhre gehalten, wobei der gegenüberliegende Bewegkontakt be¬ weglich und in Längsrichtung geführt ist. In einer Kontaktstellung ist der Bewegkontakt in Kontakt mit dem Festkontakt. In einer Trennstellung hingegen weist der Bewegkontakt einen so großen Abstand zum Festkontakt auf, dass die notwendige Spannungsfestigkeit bereitgestellt ist. Beweg- und Festkon¬ takt sind innerhalb eines Keramikgehäuses angeordnet, wobei Abschirmungen zur Feldabsteuerung vorgesehen sein können. Die Keramikröhre ist gasdicht verschlossen, so dass in ihrem In¬ neren der Vakuumschaltröhre ein Vakuum angelegt werden kann, um den beim Schalten zwischen den Kontakten gezogenen Lichtbogen möglichst schnell zu löschen. Um die Längsbewegung zu ermöglichen, ist der Bewegkontakt über einen Faltenbalg mit dem Röhrengehäuse gasdicht verbunden. Zweckmäßigerweise ist in dem Verbindungsstrompfad ein Hohl¬ leiter ausgebildet, wobei die Antriebseinheit und/oder eine Steuerungseinheit zumindest abschnittsweise in dem Hohlleiter angeordnet ist. Auf diese Art und Weise ist die Antriebsein¬ heit nach außen geschützt. Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn eine sogenannte Steuerungs- oder Regelungseinheit, zum Auslösen der Schaltbewegung, ebenfalls in dem Hohlleiter angeordnet und somit geschützt ist.
Bei einer Variante der Erfindung ist ein Lichtwellenleiter vorgesehen, der sich zwischen einer außerhalb der Steckverbindung angeordneten Leistungseinspeiseeinheit, z.B. einem Laser, und einem opto-elektronischen Energiewandler er- streckt. Der Lichtwellenleiter überträgt von der
Leistungseinspeiseeinheit eingespeistes Licht zum opto¬ elektronischen Energiewandler, der die Lichtenergie zum Teil in elektrische Energie umwandelt. Zum Speichern der so erhal¬ tenen elektrischen Energie dient ein Elektrospeicher, der mit dem opto-elektronischen Energiewandler verbunden ist. Der
Elektrospeicher, z.B. ein Kompensator oder ein Akkumulator, stellt die notwendige Antriebsenergie für die Antriebseinheit bereit. Ist die Antriebseinheit beispielsweise ein Federspei¬ cherantrieb, ist der Elektrospeicher mit einem Elektromotor verbunden, der im Zusammenspiel mit einer zweckmäßigen Steuerungselektronik eine Feder des Federspeicherantriebs spannt.
Gemäß einer zweckmäßigen Variante ist die Antriebseinheit selber elektrisch leitend und bildet einen Teil des Verbin- dungsstrompfads aus. Mit anderen Worten fließt der Strom über die Antriebseinheit von dem Hochspannungsleiter in die sich in dem elektrischen Gerät erstreckende Anschlussleitung.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Variante erstreckt sich zwischen der Antriebseinheit (18) und dem mechanischen Schal¬ ter eine elektrisch leitende Schaltstange, wobei Feldsteuer¬ mittel zum Steuern des Feldverlaufs eines von der Schaltstange ausgehenden elektrischen Feldes vorgesehen ist. Vorteilhafterweise verfügt die Schalteinheit über mehrere Schalter. Die Schalter sind beispielsweise mehrere mechani¬ sche Schalter, die elektrisch in Reihe geschaltet sind.
Darüber hinaus können im Rahmen der Erfindung mehrere Geräte- anschlussteile vorgesehen sein, die mit jeweils einem Ein¬ führteil verbindbar sind. Die Geräteanschlussteile sind ei¬ nander parallel geschaltet, wobei alle in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind und wobei jeder Buchsenstrompfad den jeweiligen Aufnahmekontakt mit dem Brückenstrompfad der ande¬ ren Geräteanschlussteile elektrisch verbindet. Zweckmäßiger¬ weise ist für jedes Geräteanschlussteil ein Schalter vorgese¬ hen, der es ermöglicht, den zugeordneten Aufnahmekontakt von der sich im Tank erstreckenden Anschlussleitung zu trennen.
Zweckmäßigerweise ist wenigstens ein Erdungsschalter zum Er¬ den des Verbindungsstrompfads vorgesehen. Der Erdungsschalter kann beispielsweise im Gehäuse des Einführteils angeordnet sein. Dies gilt auch für einen Schalter der Schalteinheit.
Zweckmäßigerweise ist sowohl ein Erdungsschalter als auch ein Schalter der Schalteinheit zum Unterbrechen des Verbindungs¬ strompfads im Gehäuse des Einführteils angeordnet. Nach dem Kontaktieren des Aufnahmekontakts durch den Steckkontakt des Einführteils kann dann der Erdungsschalter geschlossen und somit die gesamte Verbindungsleitung geerdet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verfügt jedes Einführteil über wenigstens einen konusförmigen Ein- führabschnitt, der formkomplementär zu einer zugeordneten Buchse des Geräteanschlussteils ausgebildet ist. Dabei be¬ grenzt die Buchse einen sogenannten Innenkonus, der formkomplementär zum Außenkonus des Einführabschnittes ausgestaltet ist .
Das Geräteanschlussteil ist zweckmäßigerweise mit Befesti¬ gungsmitteln, beispielsweise einem Flansch, ausgerüstet, der an dem Tank oder dem Gehäuse des elektrischen Geräts gasdicht oder fluiddicht befestigt werden kann. Von dem Befestigungs¬ abschnitt erstreckt sich ein nicht leitender Isolierstoff zu einer Seite des Geräteanschlussteils , wobei die vom Isolier¬ stoff begrenzte Innenkontur konusförmig ausgestaltet ist. Der Innenkonus liegt am Befestigungsflansch einseitig offen. Am geschlossenen Ende des Innenkonus ist der Isolierstoff von dem Aufnahmekontakt durchragt. Der ebenfalls konusförmige Einführabschnitt kann somit in die auf diese Weise gebildete Buchse des Geräteanschlussteils formschlüssig eingefügt wer- den. Um die Spannungsfestigkeit zu erhöhen, ist es möglich, dass der konusförmige Einführabschnitt eine Außenummantelung aus einem flexiblen nicht leitenden Material wie beispiels¬ weise Silikon aufweist. Das Silikon oder ein ähnliches fle¬ xibles Material fügt den Zwischenraum oder die von der Buchse und dem Einführabschnitt gebildete Fuge vollständig aus, so dass Lufteinschlüsse und somit hohe Feldstärken zwischen Buchse und Einführabschnitt vermieden sind. Mit anderen Wor¬ ten ist eine Edelfuge mit einer hohen Spannungsfestigkeit be¬ reitgestellt .
Zweckmäßigerweise ist eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Schalteinheit vorgesehen. Die Steuerungseinheit ist zweckmäßigerweise mit einem Stromwandler oder einem sonstigen Messgerät zum Erfassen einer elektrischen Größe wie bei- spielsweise einer Spannung oder eines Stromes, verbunden.
Die Steuerungseinheit wertet die von dem besagten Messgerät empfangenen Messsignale aus und überprüft ob ein zuvor fest¬ gelegtes Auslösekriterium vorliegt. Ist das Auslösekriterium gegeben, erzeugt die Steuerungseinheit ein Schaltsignal und führt so eine Unterbrechung der Verbindungsstrompfad herbei.
Zweckmäßigerweise weist das Geräteanschlussteil ein Gehäuse mit einem Montageabschnitt auf, über den das Geräteanschluss- teil mit dem Tank verbindbar ist, wobei in dem Montageab¬ schnitt die Vakuumschaltröhre angeordnet ist. Der Montageab¬ schnitt umfasst hierzu beispielsweise einen üblichen Flansch, der mit Hilfe von Dichtmitteln dicht mit dem Tank verbunden werden kann. Dabei durchragt der Montageabschnitt die Wandung des Tanks. Das Anordnen der Vakuumschaltröhre mit ihrem
Keramikrohr in diesem Bereich, in dem der Leiter, die sich bei Betrieb auf Hochspannung befindet, durch die in der Regel auf Erdpotential liegenden Tankwand geführt wird, erleichtert das Hindurchführen der Hochspannung durch die Tankwand auf Erdpotenzial .
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist jedes Gerätean- schlussteil und/oder jedes Einführteil ein Gehäuse auf, in dem sich der Buchsenstrompfad bzw. der Steckerstrompfad er¬ strecken. Auf diese Art und Weise ist die Schalteinheit und die Antriebseinheit geschützt angeordnet. Darüber hinaus ist ein kompaktes, einfach zu handhabendes Bauteil bereitge- stellt. Wie bereits ausgeführt wurde, können mehrere Geräte- anschlussteile ein gemeinsames Gehäuse aufweisen.
Zweckmäßigerweise ist zumindest eines der Gehäuse mit einem Isolierfluid befüllt. Eine gasdichte Ausgestaltung des Gehäu- ses ermöglicht die Verwendung eines Isoliergases, so dass die Steckverbindung kompakter ausgestaltet werden kann. Es ist jedoch auch möglich einen festen Isolierstoff z.B. Harz einzusetzen, so dass die Komponenten in den festen Isolierkörper eingebettet sind.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin¬ dung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleichwirkende Bauteile verweisen und
Figuren 1 bis 5 unterschiedliche Ausführungen der erfindungsgemäßen Steckverbindungen verdeutlichen,
Figur 6 ein Ausführungsbeispiel eines Einführ¬ teils einer erfindungsgemäßen Steckverbindung, Figur 7 eine schematische Darstellung eines Gerä- teanschlussteils der erfindungsgemäßen Steckverbindung und
Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der er¬ findungsgemäßen Steckverbindung schematisch verdeutlichen. Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungs¬ gemäßen Steckverbindung 1 in einer schematischen Seitenansicht. Die Steckverbindung 1 dient zum Anschluss eines Hoch¬ spannungsleiters 2 an eine figürlich nicht dargestellte An¬ schlussleitung eines Transformators 3 als elektrisches Gerät, von dem lediglich der mit einem Isolierfluid, hier einem mineralischen Öl, befüllter Tank 4 dargestellt ist.
Hierzu weist die Steckverbindung 1 zwei Einführteile 5 und 6 und zwei Geräteanschlussteile 7 und 8 auf. Jedes Gerätean- schlussteil 7 und 8 bildet eine Buchse 9, 10 aus, die über einen figürlich nicht dargestellten Flansch an einem gemeinsamen Geräteanschlussteilgehäuse 11 befestigt sind. Von dem Flanschabschnitt erstreckt sich die jeweilige Buchse 9 bzw. 10 mit ihrer aus einem elektrischen Isolierstoff bestehenden Buchsenwand in das Innere des Geräteanschlussgehäuses 11 hin¬ ein und bildet dort ein geschlossenes Ende aus, an dem ein figürlich nicht genauer dargestellter Aufnahmekontakt angeordnet ist, der die elektrisch nicht leitende Wand durch¬ greift. An seiner vom Einführteil 5, 6 abgewandten Seite ist jeder Aufnahmekontakt mit einem Buchsenstrompfad 12 kontak¬ tiert, der sich von dem jeweiligen Aufnahmekontakt der Buchse 9 zw. 10 innerhalb des Geräteanschlussgehäuses 11 zur figür¬ lich nicht dargestellten Anschlussleitung in Tank 4 erstreckt. Die Buchsen 9, 10 sind einander parallel geschaltet.
Jede Buchse 9 bzw. 10 begrenzt einen Innenkonus, der formkom¬ plementär zu einem konusförmigen Einführabschnitt 13 des Ein¬ führteils 5 bzw. 6 ausgebildet ist. Durch den Einführab- schnitt 13 erstreckt sich ein figürlich nicht dargestellter Innenleiter als Abschnitt eines Steckerstrompfands 14, der sich innerhalb des Einführteils 5, 6 erstreckt. Dabei ist der Steckerstrompfad elektrisch mit dem Innenleiter des Hochspan- nungskabels 2 verbunden.
Nicht dargestellt ist in Figur 1 das stiftförmige Ende des Steckerstrompfads, das sich aus dem konusförmigen Einführab¬ schnitt 13 heraus erstreckt und in den Aufnahmekontakt der jeweiligen Buchse 9 bzw. 10 eingeführt werden kann, so dass in einer Kontaktstellung Steckerstrompfad 14 und
Buchsenstrompfad 12 einen gemeinsamen Verbindungsstrompfad ausbilden. In jedem Steckerstrompfad 14 und somit in jedem Verbindungsstrompfad 12, 14 ist eine Schalteinheit 16 ange- ordnet, die aus einem mechanischen Schalter 17 sowie einer Antriebseinheit 18 besteht.
Darüber hinaus verfügt jedes Einführteil 5 bzw. 6 über einen Stromwandler 19, der zum Erfassen eines über den Steckerst- rompfad 14 fließenden Stromes eingerichtet ist. Jeder Strom¬ wandler 19 ist mit dem jeweils zugeordneten Antriebseinheit 18 des jeweiligen Einführteils 5 bzw. 6 über eine figürlich nicht dargestellte Signalleitung verbunden. Zur Befestigung der Geräteanschlussteile 7 bzw. 8 an dem Tank 4 umfasst das Geräteanschlussteilgehäuse 11 einen Montageab¬ schnitt 20 der über übliche Befestigungsmittel beispielsweise einem Flansch an dem Tank 4 montiert ist. Dabei durchragt der Montageabschnitt 20 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Wandung des Tanks 4 und erstreckt sich somit in den
Ölraum des elektrischen Geräts 3 hinein.
Wie bereits ausgeführt wurde, ist in der Kontaktstellung der konusförmige Abschnitt 13 des jeweiligen Einfüllteils 5 bzw. 6 in die Buchse 9 bzw. 10 des jeweiligen Geräteanschlussteils 7, 8 formschlüssig eingeführt, so dass ein elektrischer Kon¬ takt zwischen dem Hochspannungskabel 2 und der Anschlusslei¬ tung im Tank 4 des Transformators 3 ermöglicht ist. Während des Betriebs überwacht eine in dem jeweiligen Einführteilge¬ häuse angeordnete und figürlich nicht dargestellte Steue¬ rungseinheit, die über eine Signalleitung mit dem jeweiligen Stromwandler 19 verbunden ist, den Betriebsstrom und über- prüft, ob ein so genanntes Auslösekriterium erfüllt ist. Ein solches Auslösekriterium kann beispielsweise sein, dass der Strom über eine bestimmte Zeitdauer hinweg einen zuvor festgelegten Schwellenwert überschreitet. Ist dies der Fall, er¬ zeugt die Steuerungseinheit ein Schaltsignal und sendet die- ses über figürlich nicht dargestellte Signalleitungen an die Antriebseinheit 18, die daraufhin eine Schaltbewegung, bei¬ spielsweise durch Erregen einer Spule der Antriebseinheit, auslöst. Die Schaltbewegung wird über eine mit gestrichelter Linie angedeutete Schaltmechanik in den mechanischen Schalter 17 eingeleitet, so dass die Kontakte des mechanischen Schal¬ ters 17 voneinander getrennt und somit die Verbindungsleitung 12, 14 unterbrochen wird. Das erfindungsgemäße Stecksystem 1 kommt daher ohne separaten externen Schalter aus. Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin¬ dungsgemäßen Stecksystems 1 , wobei die Einführteile 5, 6 kein Gehäuse, sondern lediglich einen konusförmigen Einführabschnitt 13 aufweisen, aus dem ein figürlich nicht erkennba¬ rer stiftförmiger Steckkontakt in der durch den Pfeil darge- stellten Steckrichtung herausragt. Nach dem Einführen der jeweiligen Einführteile 5 und 6 in die jeweilige Buchse 9 und 10 des Geräteanschlussteils 7 und 8 ist der Verbindungsstrom¬ pfad 12, 14 erneut ausgebildet. Im Gegensatz zu dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel die Schalteinheit 16 in dem Ge- räteanschlussteilgehäuse 11 angeordnet. Dabei ist jeder
Schalter 17 und jede Antriebseinheit 18 jeweils einer Buchse 9 bzw. 10 in Reihe geschaltet. Ansonsten gelten jedoch die im Zusammenhang mit Figur 1 gemachten Ausführungen hier entspre- chend.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin¬ dungsgemäßen Steckverbindung 1, die in dem gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel lediglich einen Geräteanschlussteil 7 mit einer Buchse 9 aufweist, die über einen Befestigungsflansch 22 an dem Tank 4 eines Transformators 3 befestigt ist. Wieder ist die Buchse 9 formkomplementär zum konusförmigen Einführab- schnitt 13 eines Einführteils 5 ausgebildet, das wieder ein Einführteilgehäuse 15 aufweist, in dem eine Schalteinheit 16 angeordnet ist, die einen mechanischen Schalter 17 sowie eine Antriebseinheit 18 umfasst. Auch hier ist eine figürlich nicht dargestellte Steuerungseinheit mit dem Stromwandler 19 verbunden und zum Auslösen einer Schaltbewegung vorgesehen. Ansonsten gelten die im Zusammenhang mit Figur 1 gemachten Ausführungen hier entsprechend.
Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht weitestgehend dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel. Allerdings ist in dem Geräteanschlussteilge- häuse 11 lediglich ein Geräteanschlussteil 7 vorgesehen. Wie¬ der ist das Geräteanschlussteilgehäuse 11 über seinen Monta¬ geabschnitt 20 an dem Tank 4 befestigt, wobei in diesem Fall jedoch der mechanische Schalter 17 im Montageabschnitt 20 an¬ geordnet ist. Dabei ist der mechanische Schalter 17 eine Va¬ kuumschaltröhre, die ein gasdicht verschlossenes
Keramikgehäuse aufweist, mit dem sich die Vakuumschaltröhre 17 durch die auf Erdpotential liegende Wandung des Tanks 4 erstreckt. Der Keramikkörper der Vakuumschaltröhre und das den Stromleiter umgebende Vakuum bilden die Hochspannungsiso¬ lation des Geräteanschlussteils 7 im Bereich der Durchdringung des Gehäuses 4. Figur 5 entspricht im Wesentlichen dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei jedoch die Schalteinheit 16 lediglich einen mechanischen Schalter 17 aufweist, der wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 wieder im Montageab¬ schnitt 20 des Geräteanschlussteilgehäuses 11 angeordnet ist, so dass das zumindest teilweise aus Keramik bestehende Gehäu¬ se der Vakuumschaltröhre des Schalters 17 für die geforderte Durchschlagsfestigkeit der gesamten Anordnung sorgt. Darüber hinaus bildet der Buchsenstrompfad 12 als Teil des Verbindungsstrompfads 12, 14 einen Hohlleiter 23 aus, der mit beiden Geräteanschlussteilen 7 bzw. 8 verbunden ist. Der Hohlleiter 23 ist hohlzylindrisch, also rohrförmig, ausgebil- det und bildet einen Hohlraum aus, in dem die Antriebseinheit 18 angeordnet ist. Die Antriebseinheit 18 ist wieder als elektromagnetischer Antrieb ausgestaltet, so dass der Hohlleiter 23 die Antriebseinheit 18 zu einer elektromagnetischen Störstrahlung von außen schützt.
Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einführ¬ teile 5, 6 gemäß Figur 1, wobei aus Gründen der Übersicht die in den jeweiligen Einführteilgehäusen 15 abgeordnete Antriebseinheit 18 figürlich nicht dargestellt ist. Darüber hinaus ist jedoch in dem Einführteilgehäuse 15 ein Erdungs¬ schalter 24 erkennbar, der ebenfalls mit der figürlich nicht dargestellten Antriebseinheit verbunden ist, so dass die An¬ triebseinheit eine Antriebsbewegung auch in den Erdungsschal¬ ter 24 einleiten kann. Bei einer geschlossenen Stellung ver- bindet der Erdungsschalter den Steckerstrompfad 14 mit dem auf Erdpotential liegenden Einführungsteilgehäuse 15, so dass die gesamte Verbindungsleitung 12, 14 in der Kontaktstellung auf Erdpotential liegt. Das Erdpotential des Erdpotentialge¬ häuses 15 ist in Figur 6 zeichnerisch dargestellt, worauf mit dem Bezugszeichen 25 verwiesen ist.
Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin¬ dungsgemäßen Steckvorrichtung 1, wobei lediglich eine Variante der Geräteanschlussteile 7 und 8 gezeigt ist, die sich mit ihren Buchsen 8 bzw. 9 in das Innere eines allen gemeinsamen Geräteanschlussteilgehäuses 11 erstrecken, das über einen Montageabschnitt 20 verfügt. Am Montageabschnitt 20 ist ein Flanschabschnitt 22 zur Befestigung an dem Tank eines elekt¬ rischen Geräts ausgebildet.
In der Darstellung von Figur 7 sind die Antriebseinheit 18 sowie der mechanische Schalter 17 in Gestalt einer Vakuumschaltröhre genauer dargestellt. Bei der Antriebseinheit 18 handelt es sich um einen sogenannten elektromagnetischen Reluktanzantrieb, der zwei Erregerwicklungen 26 und 27 auf¬ weist, die mit Permanentmagneten 28 über ein magnetisierbares Joch 40 zusammenwirken, um ein Bewegteil 29 von der gezeigten Trennstellung, in der der Buchsenstrompfad 12 unterbrochen ist, in eine Kontaktstellung zu überführen, in welcher das Bewegteil zu der unteren Erregerwicklung 26 bewegt wird, wo¬ bei die Bewegung über eine aus einem elektrisch nicht leitenden Material gefertigte Schaltstange 30 in eine elektrisch leitende Kontaktstange 31 einzuführen, die über einen flexib¬ len Bandleiter 32 und eine Kontaktstange 30 mit den figürlich nicht dargestellten Aufnahmekontakten der Geräteanschlusstei- le 7 bzw. 8 verbunden ist. Die Kontaktstange ist wiederum fest mit dem Kontakt 34 der Vakuumschaltröhre 17 verbunden, wobei die Kontaktstange 31 einen aus Kupfer gefertigten Röh¬ rendeckel 35 durchgreift, der von einem weiteren ihm axial oder in Längsrichtung gegenüberliegenden Röhrendeckel 36 durch eine Keramikröhre 37 beabstandet ist. Die Vakuumschalt¬ röhre 17 ist ortsfest an dem Geräteanschlussteilgehäuse 11 gehalten. Die Kontaktstange 31 ist aufgrund eines Faltenbalgs gasdicht mit der Kontaktstange 31 sowie mit dem Röhrendeckel 35 verbunden und gleichzeitig längsbeweglich geführt, so dass der Bewegkontakt 34 in Kontakt mit dem Festkontakt 39 ge¬ bracht werden kann, der ortsfest mit in dem Gehäusedeckel 37 verbunden ist.
Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfin¬ dungsgemäßen Steckvorrichtung 1, die sich von dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass der Schalter 17 mit seinem Festkontakt direkt und ortsfest mit dem Aufnahmekontakt der Buchse 9 verbunden ist. Der Be¬ wegkontakt des Schalters 17, der figürlich nicht dargestellt ist, ist über eine Schaltstange 41 mit der Antriebseinheit 18 verbunden. Der Buchsenstrompfad 12 wird somit von dem Schal- ter 17 beziehungsweise den Kontakten der Schalteinheit 17 der Schaltstange 41 und der Antriebseinheit 18 gebildet. An der Antriebseinheit 18 sind Anschlüsse zur Verbindung mit dem Verbindungsstrompfad des elektrischen Geräts 3 vorgesehen, der figürlich ebenfalls nicht dargestellt ist. Die Ecken der Antriebseinheit 18 sind zweckmäßig abgerundet, um das Entste¬ hen hoher elektrischer Feldstärken zu vermeiden. Der untere Abschnitt des Gehäuses der Antriebseinheit dient bei dieser Ausgestaltung als elektrisches Schild zur Homogenisierung des Feldverlaufes. Die elektrische Verbindung zum elektrischen Gerät wird vorzugsweise axial mittig zur durch das Gehäuse der Antriebseinheit gebildeten elektrischen Abschirmung
(Elektrode) angeordnet. Die Schaltstange 41 erstreckt sich durch den figürlich nicht dargestellten Montageabschnitt 20 der Verbindungseinheit. Aufgrund des gegenüber der Schaltein¬ heit 17 und der Antriebseinheit 18 verkleinerten radialen Durchmessers der Schaltstange 41 können Feldsteuerungsmittel 42 im Geräteanschlussgehäuse 11 vorgesehen sein, mit denen der Verlauf des elektrischen Feldes kontrolliert werden kann.
In dem in Figur 8 gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen Feldsteuermittel 42 mehrere elektrisch leitende Abschirmun¬ gen, die konzentrisch um die Schaltstange 41 herum angeordnet sind. Auf diese Weise ist eine kapazitive Absteuerung der elektrischen Feldstärke ermöglicht. Durch die Trennung von Schalteinheit 17 und Antriebseinheit 18 und deren Anordnung oberhalb und unterhalb des elektrisch hoch beanspruchten Bereiches des Montageabschnittes im Bereich der Durchdringung des Gefäßes 4 des elektrischen Gerätes 3, sowie deren elekt¬ rische Verbindung über die nur einen geringen Durchmesser aufweisende Schaltstange 41 wird im elektrisch kritischen Be¬ reich der Raum für die erforderliche elektrische Isolation 42 bereitgestellt .

Claims

Patentansprüche
1. Steckverbindung (1) zum Anschließen eines isolierten Hochspannungsleiters (2) an eine Anschlussleitung eines elektri- sehen Geräts (3) , die sich in einem mit Isolierfluid
befüllten Tank (4) des elektrischen Geräts (3) erstreckt, wobei die Steckverbindung (1)
- ein Einführteil (5, 6) mit einem Steckkontakt, der über einen Steckerstrompfad (14) des Einführteils (5,6) mit dem Hochspannungsleiter (2) verbunden oder verbindbar ist, und
- ein Geräteanschlussteil (7,8) mit einem Aufnahmekontakt aufweist, der über einen Buchsenstrompfad (12) des Gerä- teanschlussteils (7,8) mit der Anschlussleitung verbun- den oder verbindbar ist,
- wobei in einer Kontaktstellung, in welcher der Aufnahmekontakt den Steckkontakt kontaktiert, Steckerstrompfad (14) und den Buchsenstrompfad (12) gemeinsam einen Verbindungsstrompfad ausbilden,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine Schalteinheit (16) zum Unterbrechen des Verbindungs¬ strompfads (12,14) vorgesehen ist, wobei die Schalteinheit
(16) in dem Einführteil (5,6) oder dem Geräteanschlussteil (7,8) angeordnet ist.
2. Steckverbindung (1) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Schalteinheit (16) wenigstens einen mechanischen Schalter
(17) und wenigstens eine Antriebseinheit (18) umfasst.
3. Steckverbindung (1) nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
wenigstens eine oder jede Antriebseinheit (18) als elektro¬ magnetischer Antrieb ausgeführt ist.
4. Steckverbindung (1) nach Anspruch 2 oder 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der mechanische Schalter (17) eine Vakuumschaltröhre umfasst.
5. Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
in dem Verbindungsstrompfad (12,14) ein Hohlleiter (23) aus- gebildet ist und die Antriebseinheit (18) zumindest ab¬ schnittsweise in dem Hohlleiter (23) angeordnet ist.
6. Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Antriebseinheit (18) elektrisch leitend und Teil des Ver¬ bindungsstrompfads (12,14) ist.
7. Steckverbindung (1) nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich zwischen der Antriebseinheit (18) und dem mechanischen Schalter eine elektrisch leitende Schaltstange (41) erstreckt, wobei Feldsteuermittel (42) zum Steuern des Feldver¬ laufs eines von der Schaltstange (41) ausgehenden elektrischen Feldes vorgesehen ist.
8. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Schalteinheit (16) mehrere Schalter (17) aufweist.
9. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
wenigstens ein Erdungsschalter (24) zum Erden des Verbindungsstrompfads (12,14) vorgesehen ist.
10. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Einführteil (15,16) über wenigstens einen konusförmigen Einführabschnitt (13) verfügt, der formkomplementär zu einer jeweils zugeordneten Buchse (9,10) des Geräteanschlussteils (7,8) ausgebildet ist.
11. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
in dem Geräteanschlussteil (7,8) oder in dem Einführteil (5,6) wenigstens ein Stromwandler (19) angeordnet ist.
12. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine Steuerungseinheit zur Steuerung der Schalteinheit (16) vorgesehen ist.
13. Steckverbindung (1) nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Verbindungsstrompfad (12,14) zumindest abschnittsweise einen Hohlleiter (23) ausbildet, in dem die Steuerungseinheit angeordnet ist.
14. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Geräteanschlussteil (7,8) ein Gehäuse mit einem Montage¬ abschnitt (20) aufweist, über das der Geräteanschlussteil (7,8) mit dem Tank (4) verbindbar ist, wobei in dem Montage¬ abschnitt (20) die Vakuumschaltröhre angeordnet ist.
15. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Montageabschnitt (20) einen Befestigungsflansch (22) aufweist.
16. Steckverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü- che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Geräteanschlussteil (7,8) und/oder das Einführteil (5,6) ein Gehäuse (11,15) aufweisen, in dem sich der Buchsenstrompfad (12) beziehungsweise der Steckerstrompfad (14) erstreckt.
17. Steckverbindung (1) nach Anspruch 16,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zumindest ein Gehäuse (11,15) mit einem Isolierfluid befüllt ist .
18. Verbindungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprü- che,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
einen Elektroenergiespeicher, der über einen optoelektrischen Wandler und einen Lichtwellenleiter mit einer optischen Energiequelle verbunden ist.
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