WO2022053410A1 - Hochspannungsleistungsschalter mit kontakthülse und verfahren zum herstellen des hochspannungsleistungsschalters - Google Patents

Hochspannungsleistungsschalter mit kontakthülse und verfahren zum herstellen des hochspannungsleistungsschalters Download PDF

Info

Publication number
WO2022053410A1
WO2022053410A1 PCT/EP2021/074405 EP2021074405W WO2022053410A1 WO 2022053410 A1 WO2022053410 A1 WO 2022053410A1 EP 2021074405 W EP2021074405 W EP 2021074405W WO 2022053410 A1 WO2022053410 A1 WO 2022053410A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
voltage circuit
circuit breaker
holder
sleeve
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/074405
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert GRÜNLER
Stefan KLIPSTEIN
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH & Co. KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH & Co. KG
Priority to CN202180062511.4A priority Critical patent/CN116057659A/zh
Priority to JP2023515216A priority patent/JP2023541016A/ja
Priority to EP21773066.2A priority patent/EP4173017A1/de
Publication of WO2022053410A1 publication Critical patent/WO2022053410A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/6606—Terminal arrangements
    • 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
    • H01H33/025—Terminal arrangements
    • 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
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H2033/6665—Details concerning the mounting or supporting of the individual vacuum bottles

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage circuit breaker and a method for producing the high-voltage circuit breaker, with at least one vacuum interrupter which is mounted by at least one holder of the high-voltage circuit breaker, the vacuum interrupter comprising at least two contact pieces which are connected to the at least one holder.
  • High-voltage circuit breakers are designed to switch voltages in the range of up to 1200 kV voltage and in the range of up to a few thousand amperes of current.
  • High-voltage circuit breakers include z. B. a housing with at least one switching contact on a carrier.
  • the housing is z. B. an I solator, in particular made of ceramic, silicone and / or composite material, which z. B. is designed in the form of a circular-cylindrical hollow body, in particular with umbrella-shaped ribs on the outer circumference to extend leakage currents.
  • the housing of dead-tank high-voltage circuit breakers is grounded, and e.g. B. made from a hollow cylindrical metal tank, inside which at least one switching contact is arranged.
  • the switching contact comprises at least two contact pieces, e.g. B. a fixed and a movable contact piece, which are made of an electrically conductive material, z. B. steel, aluminum and/or copper.
  • a switching contact z. B. at least two movable contact pieces, wherein exemplary embodiments with two movable contact pieces are analogous to a fixed and a movable contact piece with regard to the present invention, and are not described further below for the sake of simplicity.
  • the Contact pieces of the switching contact are arranged or in the high-voltage circuit breaker. mounted by holders, in particular movably or fixedly mounted, and enclosed in particular in a gas-tight manner by the housing.
  • the housing is insulated or Switching gas, in particular SF 6 and/or Clean Air, filled.
  • Switch contacts include z. B. Rated current and / or arcing contacts and are electrically by the switching gas of certain devices of the high-voltage circuit breaker, z. B. the drive, and the environment isolated.
  • switching gases such as B. SF 6 are harmful to the climate and/or may contain toxic components.
  • a gas-tight, permanent seal of the housing is necessary, which is complex, expensive and expensive.
  • Also complicated and costly at the end of a life cycle of a high-voltage circuit breaker is the environmentally friendly disposal of the switching gas in particular.
  • An environmentally friendly alternative is to use vacuum tubes in classic enclosures as described earlier.
  • a vacuum interrupter is arranged and connected inside a housing in a mechanically stable and electrically conductive manner between at least two external electrical connections.
  • B. in the form of terminal lugs are designed to connect high-voltage lines, power generators and/or power consumers.
  • the structure of a vacuum interrupter for high-voltage circuit breakers is z. B. known from EP 0 102 317 A2.
  • the vacuum interrupter includes a housing in the form of a circular, straight cylinder, which is evacuated on the inside.
  • the housing is z. B. made of two equal, straight, cylindrical halves made of ceramic or Built up ceramic parts, which cylinder or over a metal. are joined via a metal part with transition pieces in the middle of the housing. The transition pieces are in the housing as shielding electrodes or shielding performed.
  • the vacuum interrupter comprises at least one electrical contact with a fixed and a movable contact piece.
  • the contact pieces are plate-shaped in the vacuum interrupter and are surrounded by a vacuum. To the outside, the contact pieces are guided in the form of bolts and each electrically connected to an external electrical connection z. B. connected in the form of a terminal lug of the high-voltage circuit breaker.
  • the movable contact piece is movably guided and mounted in the vacuum interrupter via a bellows vacuum-tight.
  • the vacuum interrupter is designed to be long to ensure sufficient internal clearances.
  • the straight cylindrical halves made of ceramic or Ceramic parts of the housing of the vacuum interrupter are z. B. built from several parts on which are joined together via metal parts with transition pieces. The transition pieces are each in the housing as shielding electrodes or shielding performed. A connection of ceramic parts of the housing via metal parts, which z. B. are made of copper and / or steel, z. B. by soldering .
  • the contact pieces of the vacuum interrupter are coupled, in particular to the holders for mounting the contact pieces, and thus to the drive and/or to stationary, conductive components of the high-voltage circuit breaker, by means of clamp connections.
  • the brackets are z. B. made of aluminum and/or steel .
  • Aluminum has a low mass and enables acceleration of the drive to be transmitted to the movable contact piece with little energy expenditure, and enables the fixed contact piece in the high-voltage circuit breaker to be fixed simply and inexpensively with a low-weight bracket.
  • Contact pieces of the vacuum interrupter are designed for a high current carrying capacity, e.g. B. made of copper .
  • connection of the contact pieces with the respective holder is produced by the clamping connection, in particular between the aluminum and copper parts.
  • the clamp connection includes two electrical transition points, which ensure increased heating and electrical losses in the switch.
  • the object of the present invention is to specify a high-voltage circuit breaker and a method for producing a high-voltage circuit breaker, in particular a high-voltage circuit breaker described above, which solve the problems described above.
  • it is an object to specify a high-voltage circuit breaker, in which at least one vacuum interrupter arranged or mechanically stable. is stored, with low electrical see losses when switched on and with little heat development, especially at high currents.
  • the specified object is achieved according to the invention by a high-voltage circuit breaker having the features according to patent claim 1 and/or by a method for producing a high-voltage circuit breaker, in particular a high-voltage circuit breaker described above, according to patent claim 15 .
  • Advantageous refinements of the high-voltage circuit breaker according to the invention and/or the method according to the invention for producing a high-voltage circuit breaker, in particular a high-voltage circuit breaker described above, are specified in the dependent claims. Subjects of the main claims can be combined with one another and with features of the subclaims and features of the subclaims with one another.
  • a high-voltage circuit breaker comprises at least one vacuum interrupter, which is supported by at least one holder of the high-voltage circuit breaker, the vacuum interrupter including at least two contact pieces which are connected to the at least one holder. At least one contact piece is connected to the at least one holder via a contact sleeve.
  • a contact sleeve enables a mechanically stable, electrically conductive connection of the at least one contact piece to the at least one holder.
  • a low transition resistance across the boundary surfaces of the contact sleeve with the at least one contact piece and the at least one holder allows a current to flow, in particular in the range of up to a few thousand amperes, with low heat generation, in particular on the contact sleeve and/or the contact piece and the holder and their boundaries.
  • the at least two contact pieces can be connected to the at least one holder, in particular each to a holder, each be connected via a contact sleeve.
  • a connection with good electrical conductivity can be produced across the high-voltage circuit breaker, in particular across both contact pieces and across the holder, when the high-voltage circuit breaker is in the closed state.
  • the contact sleeves enable high mechanical stability and good electrical properties, with the advantages described above.
  • the contact sleeve can be designed to produce a mechanically stable, direct electrical contact between the at least one contact piece and the at least one holder.
  • a direct contact enables a particularly high mechanical stability and particularly good electrical properties, with the advantages described above.
  • the contact sleeve can be connected to the at least one holder by a welded joint, in particular an electron beam welded joint.
  • Welded connections in particular electron beam welded connections, have a high mechanical stability, can be produced easily and inexpensively, and enable a good current flow across the welded connection with low electrical losses and low heat generation, especially at high currents.
  • the contact sleeve can be applied to the at least one contact piece, in particular sprayed on and/or printed on and/or sputtered on and/or applied electrochemically.
  • the contact sleeve can be applied in a form-fitting manner.
  • a high mechanical strength of the connection between the contact sleeve and contact piece is given, with high electrical conductivity or. low contact resistance across the connection.
  • a cost-effective application, with high strength of the contact sleeve and good electrical properties is possible, with different shapes of the contact sleeve are easy and inexpensive to implement.
  • a connection of the contact sleeve with the contact piece without inclusions z. B. of air is possible, with the advantages described above.
  • Spraying on is particularly cost-effective, printing enables a large number of shapes, especially with 3D printing, sputtering results in contact sleeves with high strength and good electrical properties, electrochemical deposition is very cost-effective, with good electrical properties of the contact sleeves and high strength, and combinations of Methods can result in contact sleeves with precisely defined properties, as well as specific, desired and/or defined properties with suitable materials.
  • the contact sleeve can be shrunk onto the at least one contact piece.
  • the contact sleeve can be shrunk on in a form-fitting manner.
  • Shrinking is a simple, inexpensive and fast process which allows the use of prefabricated contact sleeves made of suitable materials, which in particular enable high mechanical stability with low electrical resistance.
  • a form-fitting shrink fit has the advantages described above for a form-fitting application.
  • the contact sleeve can be screwed onto the at least one contact piece. Screw connections can be released again with high mechanical stability. A large contact area can also result in good electrical conductivity with screw connections, which means that less heat is generated at high currents.
  • the contact sleeve can include aluminum and/or consist of aluminum.
  • Aluminum is inexpensive, lightweight, with high electrical conductivity and high mechanical strength. In the case of moving contacts in particular, a low weight enables a high switching speed with low energy consumption.
  • the at least one contact piece can include copper and/or consist of copper. Copper has a very high electrical conductivity, which is associated with low heat generation at high current flows, and is mechanically stable.
  • the at least one holder can comprise aluminum and/or consist of aluminum, with which the advantages described above for the contact sleeve are associated.
  • the contact sleeve can have the shape of a hollow circular cylinder, in particular a right circular cylinder.
  • Circular cylinders are easy to produce, have a high degree of stability and a large surface area, which can serve as a contact surface, which means low power losses and low heat generation at high currents.
  • the contact sleeve can have the shape of a hollow truncated cone, in particular a right truncated cone. This means that a larger area is connected compared to circular-cylindrical contact sleeves, with the advantages described above.
  • an outer shape of a circular cylinder and an inner shape of a truncated cone enables a contact sleeve with a large contact surface to the contact piece and simple manufacture and connection options, e.g. B. by welding, to the bracket .
  • the contact sleeve can be tubular, in particular with a continuous opening. As a result, the contact sleeve can be fitted to the contact piece quickly and easily, with high mechanical stability and a large contact surface, in particular by means of shrinking methods.
  • the contact sleeve can be tubular, with an open and a closed or. closed side of the tube, the closed side of the tube being in particular in the form of a flat bottom.
  • the contact sleeve can be attached to the holder via the flat bottom, in particular welded and/or soldered over the entire area, with high mechanical stability and good electrical properties.
  • the vacuum interrupter can comprise at least one fixed and at least one movable contact piece, wherein the fixed contact piece can be connected to a fixed holder, in particular via a contact sleeve, and/or wherein the movable contact piece can be connected, in particular via a contact sleeve, to a movable sliding piece of a holder which can be moved in a fixed support sleeve of the holder can be arranged, can be connected.
  • a mechanically stable high-voltage circuit breaker is thereby possible, with easy-to-move contact pieces when switching, with low weight and energy consumption, with good electrical properties, in particular high electrical conductivity and low electrical resistance when switched on across the high-voltage circuit breaker.
  • the high-voltage circuit breaker can be designed to switch voltages in the range from a few kilovolts to a range of 1200 kilovolts.
  • the advantages described above have a particularly advantageous effect in the case of high currents and/or high voltages.
  • a method according to the invention for producing a high-voltage circuit breaker, in particular a high-voltage circuit breaker described above, with at least one vacuum interrupter, which is mounted by at least one holder of the high-voltage circuit breaker, wherein the vacuum interrupter comprises at least two contact pieces, which are connected to the at least one holder, comprises, that the connection of at least one contact piece to the at least one holder takes place, in particular with good electrical conductivity and mechanical stability, via a contact sleeve, in particular via a contact sleeve with a welded connection between the contact sleeve and the at least one holder, and/or via a contact sleeve, which is formed by spraying, imprinting , sputtering, electrochemical application, screwing and/or shrinking onto the at least one contact piece is connected to the at least one contact piece.
  • FIGS. 1 to 10 a high-voltage circuit breaker 1 according to the prior art and exemplary embodiments of the invention are shown schematically in FIGS. 1 to 10 and described in more detail below.
  • FIG. 1 shows a schematic partial sectional view of a section of a high-voltage circuit breaker 1 according to the prior art, viewed from one side, with a vacuum interrupter 2 fastened to a holder 3 by clamping, and
  • Figure 2 shows a schematic sectional view of a high-voltage circuit breaker 1 according to the invention with a vacuum interrupter 2, which is supported by brackets 5, 6 via two contact pieces 3, 4 of the vacuum interrupter 2, the contact pieces 3, 4 being connected to the respective bracket 5, 6 via a circular cylindrical contact sleeve 9 are connected, and
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a detail from the high-voltage circuit breaker 1 of Figure 2, with a holder 5 of the fixed contact piece 3, which has a fixed holder sleeve 8, which is connected to the fixed contact piece 3 via a contact sleeve 9, and
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a section of the high-voltage circuit breaker 1 from FIG.
  • Figure 5 shows a schematic sectional view of a high-voltage circuit breaker 1 according to the invention with a vacuum interrupter 2, which is supported by brackets 5, 6 via two contact pieces 3, 4 of the vacuum interrupter 2, the contact pieces 3, 4 being connected to the respective bracket 5, 6 via a inside frustoconical contact sleeve 9 are connected, and
  • Figure 6 shows a schematic sectional view of a detail from the high-voltage circuit breaker 1 of Figure 5, with a holder 5 of the fixed contact piece 3, which has a fixed holder sleeve 8, which is connected to the fixed contact piece 3 via a contact sleeve 9, and
  • FIG. 7 shows a schematic sectional view of a section of the high-voltage circuit breaker 1 from FIG.
  • Figure 8 shows a schematic sectional view of a high-voltage circuit breaker 1 according to the invention with a vacuum interrupter 2, which is supported by brackets 5, 6 via two contacts 3, 4 of the vacuum interrupter 2, the contacts 3, 4 with the respective holder 5, 6 are connected by screwing via a circular-cylindrical contact sleeve 9, and
  • FIG. 9 shows a schematic sectional view of a section of the high-voltage circuit breaker 1 from FIG.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional view of a detail from the high-voltage circuit breaker 1 of FIG.
  • FIG. 1 shows a detail of a high-voltage circuit breaker 1 according to the prior art viewed from one side in a schematic partial sectional view.
  • the high-voltage circuit breaker 1 comprises a vacuum interrupter 2 which is fastened to a holder 3 by clamping.
  • a vacuum interrupter 2 which is fastened to a holder 3 by clamping.
  • the figure 1 is one side of the vacuum interrupter 2 with a movable contact piece 4, in particular made of copper, and a holder 6 of the movable contact piece 4, in particular made of aluminum z.
  • B. electroplated with silver shown .
  • the holder 6 is designed or in the form of a clamping device. comprises a clamping device which mechanically fastens a cylindrical end of the contact piece 4 by clamping to the bracket 6 and an electrical line or. Power line between the contact piece 4 and the holder 6 allows.
  • the holder In the unclamped state, the holder is open or closed on a lateral surface. formed with a slit.
  • To clamp the z. B. circular cylindrical end of the contact piece 4 is inserted into an opening of the holder 6 .
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a high-voltage circuit breaker 1 according to the invention.
  • the high-voltage circuit breaker 1 includes a vacuum interrupter 2 which is supported by mounts 5 , 6 via two contact pieces 3 , 4 of the vacuum interrupter 2 .
  • the contact pieces 3 , 4 are connected to the respective holder 5 , 6 via a contact sleeve 9 , which is in particular circular-cylindrical.
  • a fixed contact piece 3 of the vacuum interrupter 2 is shown enlarged in FIG. 3, connected to a holder 5 of the fixed contact piece 3 .
  • the bracket 5 is z. B. designed as a flange which is attached to a housing of the high-voltage circuit breaker 1 . For the sake of simplicity, the housing is not shown in the figures.
  • a movable contact piece 4 of the vacuum interrupter 2 is shown enlarged in FIG. 4, connected to a holder 6 of the movable contact piece 4 .
  • the holder 6 of the movable contact piece 4 comprises a fixed holder sleeve 8 or a bracket flange, which z. B. is attached to the housing of the high-voltage circuit breaker 1.
  • In the fixed support sleeve 8 there is a movable slide 7, e.g. B. arranged in the form of a sliding disk and/or a sliding cylinder.
  • the movable contact piece 4 is mechanically fixed and electrically conductive to the movable slider 7 .
  • the movable slider 7 is movably arranged in the fixed support sleeve 8 and electrically conductively connected to the fixed support sleeve 8, z. B. via sliding contacts.
  • the contact pieces 3 and 4 are each provided with a particular hollow cylindrical contact sleeve 9, which on a ner cylinder side is closed in particular with a disk-shaped cylinder bottom.
  • the contact sleeve 9 has z. B. inside and outside a circular cylindrical shape, the inner shape of which is the same as the outer shape, only reduced, and the inner shape is the same as the shape of the respective end of the contact piece 3 or 4 is .
  • the holder 5, 6 is attached to the contact sleeve 9, z. B. by welding, especially by electron beam welding.
  • the holder 5 is in the form of a sleeve or. a hollow circular cylinder and/or tube, in particular with a flange on a side facing away from the vacuum interrupter 2 , with a disc shape being formed inside, e.g. B. with ventilation holes, which has a cylindrical elevation in the middle.
  • the contact sleeve 9 is attached to the ridge of the support 5 in particular by electron beam welding.
  • the bracket 5 and the contact sleeve 9 are z. B. made of the same material, in particular aluminum and/or include aluminum, in particular aluminum alloys.
  • the contact sleeve 9 is arranged in a form-fitting manner on the end of the fixed contact piece 3 .
  • the contact sleeve 9 is z. B. shrunk, sprayed, printed, sputtered, and/or applied electrochemically.
  • the z . B. by shrinking, spraying, printing, sputtering, and/or by electrochemical application on the fixed contact piece 3 mechanically fixed and electrically and thermally conductively fastened contact sleeve 9, which is mechanically fixed in particular by electron beam welding on the holder 5 of the fixed contact piece 3 and is fastened with good electrical and thermal conductivity, enables good electrical and thermal contact between the holder 5 and the vacuum interrupter 2 .
  • High temperatures or large amounts of heat generated, in particular due to a large contact resistance at the contact can lead to damage or even destruction of the contact and thus of the high-voltage circuit breaker 1 .
  • the mount is in the form of a fixed mount sleeve or a hollow circular cylinder and/or tube, in particular with a flange on a side facing away from the vacuum interrupter 2 .
  • the movable sliding piece 7 is arranged and movably mounted in the fixed mounting sleeve 8 as described above.
  • the slider 7 is z. B. by a drive and/or elements of a kinematic chain, in particular when switching the high-voltage circuit breaker 1, which is not shown in the figures for the sake of simplicity.
  • the slider 7, e.g. B. in the form of a sliding disk and/or a sliding cylinder with an inner disk, has a cylindrical elevation in particular in the middle.
  • the contact sleeve 9 is fixed to the ridge of the slider 7 in particular by electron beam welding.
  • the mounting sleeve 8 and / or the slider 7 and the contact sleeve 9 are z. B. made of the same material, in particular aluminum and/or include aluminum, in particular aluminum alloys.
  • the contact sleeve 9 is arranged in a form-fitting manner on the end of the movable contact piece 4 .
  • the contact sleeve 9 is z. B. shrunk, sprayed, printed, sputtered, and/or applied electrochemically.
  • the z . B. by shrinking, spraying, printing, sputtering, and/or by electrochemical application on the movable contact piece 4, mechanically fixed and electrically and thermally conductively fastened contact sleeve 9, which is attached in particular by electron beam welding to the holder 6 of the movable contact piece 4 or the slider 7 me- is mechanically fixed and has good electrical and thermal conductivity, enables good electrical and thermal contact between the holder 6 and the vacuum interrupter 2 .
  • Even with large currents, especially in the range from a few to a few hundred amperes there are no large electrical losses and temperatures due to heat generation at the contact, as previously described for the contact of the fixed contact piece 3 with the holder 5, with the previously described benefits .
  • FIGS. 5 to 7 show a further exemplary embodiment of the high-voltage circuit breaker 1 according to the invention.
  • the high-voltage circuit breaker 1 is analogous to the high-voltage circuit breaker of FIGS. 2 to 4, with the contact sleeve 9 inside and the ends of the contact pieces 3 and 4 having the shape of a truncated cone instead of a circular cylinder shape.
  • the contact surface between the contact sleeve 9 and the respective contact pieces 3 and 4 is enlarged compared to the exemplary embodiment of FIGS. 2 to 4.
  • An enlarged contact area reduces the contact resistance and thus the electrical losses and heat generation, with the advantages described above.
  • FIGS. 8 to 10 show a further exemplary embodiment of the high-voltage circuit breaker 1 according to the invention.
  • the high-voltage circuit breaker 1 is analogous to the high-voltage circuit breakers of FIGS. 2 to 4 and 5 to 7, the respective contact sleeve 9 and the end of the respective contact piece 3, 4 being connected to one another by screw connections.
  • Contact sleeves 9 are screwed onto the respective ends of the contact pieces 3 and 4 .
  • the ends of the contact pieces 3 and 4 are helical for this purpose, and the contact sleeves 9 have a particularly form-fitting thread on the inside.
  • the contact sleeves 9 can be attached to the holders 5 and 6 or on the movable slide 7, e.g. B. by welding, especially electron beam welding.
  • the contacts 3 and 4 on the respective brackets 5 and 6, or on the movable slider 7, are screwed without high temperatures, which z. B. occur during welding to damage or destroy the vacuum interrupter 2.
  • the exemplary embodiments described above can be combined with one another and/or can be combined with the prior art.
  • the contact sleeve 9 be formed helically, and are screwed into the contact pieces 3 and 4, respectively. Combinations of shapes and connections are also possible. Instead of welded joints z. B. Solder connections can be used.
  • One or more vacuum interrupters 2, z. B. in series and / or parallel, are used.
  • a vacuum interrupter 2 is z. B. designed for switching 35 kV and / or up to 145 kV.
  • the vacuum interrupter 2 is z. B. circular-cylindrical, with electrically conductive contacts, in particular a movable and a fixed contact z. B. made of copper, the ends of which protrude from a ceramic, evacuated hollow insulator, the hollow insulator being sealed gas-tight on the side of the movable contact piece by a metal bellows and on the side of the fixed contact piece by a fixed metal disk or a fixed metal cover is sealed gas-tight.
  • the vacuum interrupter includes other elements or parts such. B. shielding electrodes, which will not be discussed in detail below.
  • the brackets 5 and 6, or bracket sleeve 8 are z. B. Hohlrohrf formed örmig, with an outwardly guided mounting flange at one end.
  • the brackets may be an integral part of the high voltage circuit breaker 1 housing.
  • the holder 6, with ner spatially fixed support sleeve 8 and a movable slider 7, and the bracket 5 are z. B. hohlrohrf örmig formed, fitted with the vacuum interrupter 2 inserted into the hollow tube, and z. B. sealed gas-tight with a seal.
  • the movable slider 7 is z. B. Can be driven via the drive when switching, and in particular slides in a form-fitting manner in the fixed support sleeve 8 when moving.
  • the holder 6 can be driven in a movable manner via a drive, d. H .
  • the movable slider 7 can be driven in the fixed mounting sleeve 8, in particular via the drive when shifting gears.
  • the high-voltage circuit breaker 1 can have a housing, which is not shown in the figures for the sake of simplicity, which is filled with a switching gas, in particular SF 6 and/or clean air.
  • the housing is z. B. a particularly gas-tight sealed hollow insulator, particularly with ribs on the outer circumference to reduce leakage currents, made of ceramic, silicone and/or composite materials.
  • the housing is z. B. a gas-tight sealed metal tank which is electrically grounded. From the brackets z. B. Connection lugs led out of the housing to the outside for the electrical connection of the high-voltage circuit breaker 1 to the electrical network, in particular to power generators and/or power consumers and/or power lines.
  • the high-voltage circuit breaker 1 has z.
  • the high-voltage circuit breaker z. B. furthermore a carrier for arranging the high-voltage circuit breaker 1 z. B. on a foundation .
  • the high-voltage circuit breaker z. B. a drive, in particular a spring-loaded drive, and elements of a kinematic chain, z. B. a gear and at least one drive rod for driving the movable contact piece when shifting.
  • the high-voltage circuit breaker 1 is equipped with a movable and a fixed contact piece, alternatively or additionally, further contact pieces can be included, and/or at least two movable contact pieces can be included.
  • the contacts are made of copper. Additionally or alternatively, other materials such.
  • B. Steel and/or aluminum can be included.
  • the contact sleeve is made of aluminum. Additionally or alternatively, other materials such.
  • B. Copper and/or steel is included.
  • the brackets are made of aluminum. Additionally or alternatively, other materials such. B. Steel and/or copper can be included.
  • the use of the contact sleeve 9 according to the invention allows a transition or. Contact between the contact pieces 3, 4 of the vacuum interrupter 2 and the holder 5 and 6, respectively. the movable slider 7, which is mechanically stable, especially in the case of rapid drive movements, and is electrically well conductive without generating a great deal of heat. Good thermal conductivity allows u. a. good removal of waste heat from the vacuum interrupter 2 . The risk of damage and/or destruction of the vacuum interrupter 2 is thereby reduced and/or ruled out.

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter (1) und ein Verfahren zum Herstellen des Hochspannungsleistungsschalters (1), mit wenigstens einer Vakuumschaltröhre (2), welche durch wenigstens eine Halterung (5, 6) des Hochspannungsleistungsschalters (1) gelagert ist, wobei die Vakuumschaltröhre (2) wenigstes zwei Kontaktstücke (3, 4) umfasst, welche mit der wenigstens einen Halterung (5, 6) verbunden sind. Wenigstens ein Kontaktstück (3, 4) ist mit der wenigstens einen Halterung (5, 6) über eine Kontakthülse (9) verbunden.

Description

Beschreibung
Hochspannungsleistungsschalter mit Kontakthülse und Verfahren zum Herstellen des Hochspannungsleistungsschalters
Die Erfindung betri f ft einen Hochspannungsleistungsschalter und ein Verfahren zum Herstellen des Hochspannungsleistungsschalters , mit wenigstens einer Vakuumschaltröhre , welche durch wenigstens eine Halterung des Hochspannungsleistungsschalters gelagert ist , wobei die Vakuumschaltröhre wenigstes zwei Kontaktstücke umfasst , welche mit der wenigstens einen Halterung verbunden sind .
Hochspannungsleistungsschalter sind ausgebildet zum Schalten von Spannungen im Bereich von bis zu 1200 kV Spannung und im Bereich von bis zu einigen tausend Ampere Strom . Hochspannungsleistungsschalter umfassen z . B . ein Gehäuse mit wenigstens einem Schaltkontakt auf einem Träger . Das Gehäuse ist z . B . ein I solator, insbesondere aus Keramik, Silikon und/oder Verbundwerkstof f , welcher z . B . in Form eines kreiszylinderförmigen Hohlkörpers ausgebildet ist , insbesondere mit schirmförmigen Rippen am äußeren Umfang zur Verlängerung von Kriechströmen . Im Unterschied zu Live-Tank Hochspannungsleistungsschaltern ist bei Dead-Tank Hochspannungsleistungsschaltern das Gehäuse geerdet , und z . B . aus einem hohl zylinderförmigen Metalltank hergestellt , in dessen Inneren wenigstens ein Schaltkontakt angeordnet ist .
Der Schaltkontakt umfasst wenigstens zwei Kontaktstücke , z . B . ein festes und ein bewegliches Kontaktstück, welche aus einem elektrisch leitenden Material sind, z . B . Stahl , Aluminium und/oder Kupfer . Alternativ oder zusätzlich umfasst ein Schaltkontakt z . B . wenigstens zwei bewegliche Kontaktstücke , wobei Aus führungsbeispiele mit zwei beweglichen Kontaktstücken analog einem festen und einem beweglichen Kontaktstück bezüglich der vorliegenden Erfindung sind, und im Weiteren der Einfachheit halber nicht weiter beschrieben werden . Die Kontaktstücke des Schaltkontakts sind im Hochspannungsleistungsschalter angeordnet bzw . von Halterungen gelagert , insbesondere beweglich oder fest gelagert , und vom Gehäuse insbesondere gasdicht umschlossen .
Das Gehäuse ist mit einem I solier- bzw . Schaltgas , insbesondere SF6 und/oder Clean Air, befüllt . Schaltkontakte umfassen z . B . Nennstrom- und/oder Lichtbogenkontaktstücke und werden durch das Schaltgas elektrisch von bestimmten Einrichtungen des Hochspannungsleistungsschalters , z . B . dem Antrieb, und der Umgebung isoliert . Schaltgase wie z . B . SF6 sind klimaschädlich und/oder können gi ftige Komponenten enthalten . Um ein Entweichen von Schaltgasen aus dem Hochspannungsleistungsschalter zu verhindern, ist eine gasdichte , dauerhafte Abdichtung des Gehäuses notwendig, was komplex, aufwendig und kostenintensiv ist . Ebenfalls aufwendig und kostenintensiv ist am Ende eines Lebens zyklus eines Hochspannungsleistungsschalters die umweltgerechte Entsorgung insbesondere des Schaltgases . Eine umweltfreundliche Alternative ist die Verwendung von Vakuumröhren in klassischen, zuvor beschriebenen Gehäusen .
Die Verwendung klassischer Gehäuse , wie zuvor beschriebenen, ermöglicht einen einfachen, kostengünstigen Austausch von Hochspannungsleistungsschaltern im Netz und die einfache , kostengünstige Herstellung von Hochspannungsleistungsschaltern insbesondere in hohen Stückzahlen . Der Ersatz von umweltschädlichen Schaltgasen wie z . B . SF6 durch umweltfreundliche Schaltgase wie z . B . Clean Air, d . h . trockener, gereinigter Luft , erfordert in klassischen Gehäusen zur Einhaltung von notwendigen I solierabständen, den Ersatz von Nennstrom- und Lichtbogenkontakt-Systemen durch Vakuumschaltröhren .
Eine Vakuumschaltröhre ist im Inneren eines Gehäuses mechanisch stabil und elektrisch leitend zwischen wenigstens zwei äußeren elektrischen Anschlüssen angeordnet und geschaltet , wobei die elektrischen Anschlüsse z . B . in Form von An- schluss fahnen zum Anschluss von Hochspannungsleitungen, Stromerzeugern und/oder Stromverbrauchern ausgebildet sind . Der Aufbau einer Vakuumschaltröhre für Hochspannungsleistungsschalter ist z . B . aus der EP 0 102 317 A2 bekannt . Die Vakuumschaltröhre umfasst ein Gehäuse in Form eines kreisrunden, geraden Zylinders , welcher im Inneren evakuiert ist . Das Gehäuse ist z . B . aus zwei gleichen, geraden zylinderförmigen Häl ften aus Keramik bzw . Keramikteilen aufgebaut , welche über einen Metall zylinder bzw . über ein Metallteil mit Übergangsstücken in der Mitte des Gehäuses zusammengefügt sind . Die Übergangsstücke sind im Gehäuse als Schirmelektroden bzw . Abschirmung ausgeführt .
Die Vakuumschaltröhre umfasst zum Schalten wenigstens einen elektrischen Kontakt mit einem festen und einem beweglichen Kontaktstück . Die Kontaktstücke sind in der Vakuumschaltröhre tellerförmig ausgebildet und von Vakuum umschlossen . Nach außen sind die Kontaktstücke bol zenförmig geführt und j eweils elektrisch mit einem äußeren elektrischen Anschluss z . B . in Form einer Anschluss fahne des Hochspannungsleistungsschalters verbunden . Das bewegliche Kontaktstück ist über einen Faltenbalg vakuumdicht in die Vakuumschaltröhre beweglich geführt und gelagert .
Beim Einschalten wird das bewegliche Kontaktstück auf das feste Kontaktstück zubewegt , bis ein mechanischer und ein elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktstücken besteht . Beim Ausschalten wird das bewegliche Kontaktstück vom festen Kontaktstück solange wegbewegt , bis der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktstücken unterbrochen ist und ein ausreichender Abstand zur Vermeidung elektrischer Überschläge bei angelegter Spannung besteht . Bei hohen Spannungen sind große Abstände zwischen den Kontaktstücken notwendig . Die Vakuumschaltröhre ist lang ausgelegt , um ausreichende Abstände im Inneren zu gewährleisten . Die geraden zylinderförmigen Häl ften aus Keramik bzw . Keramikteilen des Gehäuses der Vakuumschaltröhre sind z . B . aus mehreren Teilen auf gebaut , welche über Metallteile mit Übergangsstücken zusammengefügt sind . Die Übergangsstücke sind j eweils im Gehäuse als Schirmelektroden bzw . Abschirmung ausgeführt . Ein Verbinden von Keramikteilen des Gehäuses über Metallteile , welche z . B . aus Kupfer und/oder Stahl sind, erfolgt z . B . durch Verlöten .
Eine Kopplung der Kontaktstücke der Vakuumschaltröhre insbesondere an die Halterungen zum Lagern der Kontaktstücke , und somit an den Antrieb und/oder an feststehende , leitende Bauteile des Hochspannungsleistungsschalters , erfolgt durch Klemmverbindungen . Die Halterungen sind z . B . aus Aluminium und/oder Stahl . Aluminium weist eine geringe Masse auf , und ermöglicht mit geringem Energieaufwand eine Übertragung einer Beschleunigung des Antriebs auf das bewegliche Kontaktstück, und ermöglicht das feste Kontaktstück im Hochspannungsleistungsschalter mit geringem Gewicht der Halterung einfach und kostengünstig zu fixieren . Kontaktstücke der Vakuumschaltröhre sind für eine hohe Stromtragfähigkeit z . B . aus Kupfer .
Die Verbindung der Kontaktstücke mit der j eweiligen Halterung wird insbesondere zwischen Aluminium und Kupferteilen durch die Klemmverbindung hergestellt . Die Klemmverbindung umfasst zwei elektrische Übergangsstellen, welche für eine erhöhte Erwärmung und für elektrische Verluste im Schalter sorgen .
Bei sehr hohen Strömen von bis zu einigen tausend Ampere können sehr hohe elektrische Verluste auftreten, und hohe Temperaturen im Schalter zu Beschädigungen und/oder Zerstörungen führen . Klemmverbindungen weisen weiterhin eine geringe mechanische Stabilität auf .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es , einen Hochspannungsleistungsschalter und ein Verfahren zum Herstellen eines Hochspannungsleistungsschalters , insbesondere eines zuvor beschriebenen Hochspannungsleistungsschalters , anzugeben, welche die zuvor beschriebenen Probleme lösen . Insbesondere ist es Aufgabe , einen Hochspannungsleistungsschalter anzugeben, bei welchem wenigstens eine Vakuumschaltröhre mechanisch stabil angeordnet bzw . gelagert ist , mit geringen elektri- sehen Verlusten im eingeschalteten Zustand und mit wenig Wärmeentwicklung insbesondere bei hohen Strömen .
Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hochspannungsleistungsschalter mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zum Herstellen eines Hochspannungsleistungsschalters , insbesondere eines zuvor beschriebenen Hochspannungsleistungsschalters , gemäß Patentanspruch 15 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalters und/oder des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Hochspannungsleistungsschalters , insbesondere eines zuvor beschriebenen Hochspannungsleistungsschalters , sind in den Unteransprüchen angegeben . Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche untereinander kombinierbar .
Ein erfindungsgemäßer Hochspannungsleistungsschalter umfasst wenigstens eine Vakuumschaltröhre , welche durch wenigstens eine Halterung des Hochspannungsleistungsschalters gelagert ist , wobei die Vakuumschaltröhre wenigstes zwei Kontaktstücke umfasst , welche mit der wenigstens einen Halterung verbunden sind . Wenigstens ein Kontaktstück ist mit der wenigstens einen Halterung über eine Kontakthülse verbunden ist .
Eine Kontakthülse ermöglicht eine mechanisch stabile , gut elektrisch leitende Verbindung des wenigstens einen Kontaktstücks mit der wenigstens einen Halterung . Ein geringer Uber- gangswiderstand über die Grenz flächen der Kontakthülse mit dem wenigstens einen Kontaktstück und der wenigstens einen Halterung ermöglicht einen Stromfluss , insbesondere im Bereich von bis zu einigen tausend Ampere , bei geringer Wärmeentwicklung insbesondere an der Kontakthülse und/oder dem Kontaktstück sowie der Halterung und deren Grenz flächen .
Die wenigstens zwei Kontaktstücke können mit der wenigstens einen Halterung, insbesondere j eweils mit einer Halterung, j eweils über eine Kontakthülse verbunden sein . Dadurch kann eine elektrisch gut leitende Verbindung über den Hochspannungsleistungsschalter hinweg, insbesondere über beide Kontaktstücke und über die Halterung hinweg, im geschlossenen Zustand des Hochspannungsleistungsschalters erzeugt werden . Die Kontakthülsen ermöglichen eine hohe mechanische Stabilität und gute elektrische Eigenschaften, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen .
Die Kontakthülse kann ausgebildet sein, einen mechanisch stabilen, direkten elektrischen Kontakt zwischen dem wenigstens einen Kontaktstück und der wenigstens einen Halterung herzustellen . Ein direkter Kontakt ermöglicht eine besonders hohe mechanische Stabilität und besonders gute elektrische Eigenschaften, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen .
Die Kontakthülse kann mit der wenigstens einen Halterung durch eine Schweißverbindung, insbesondere eine elektronenstrahlgeschweißte Schweißverbindung, verbunden sein . Schweißverbindungen, insbesondere Elektronenstrahl geschweißte Verbindungen, weisen eine hohe mechanische Stabilität auf , sind einfach und kostengünstig herstellbar, und ermöglichen einen guten Stromfluss über die Schweißverbindung hinweg mit geringen elektrischen Verlusten und geringer Wärmeentwicklung insbesondere bei hohen Strömen .
Die Kontakthülse kann auf das wenigstens eine Kontaktstück aufgebracht sein, insbesondere aufgespritzt und/oder aufgedruckt und/oder auf gesputtert und/oder elektrochemisch aufgebracht sein . Die Kontakthülse kann formschlüssig aufgebracht sein . Somit ist eine hohe mechanische Festigkeit der Verbindung von Kontakthülse und Kontaktstück gegeben, mit hoher elektrischer Leitfähigkeit bzw . geringem Übergangswiderstand über die Verbindung . Ein kostengünstiges Aufbringen, mit hoher Festigkeit der Kontakthülse und guten elektrischen Eigenschaften ist dadurch möglich, wobei unterschiedliche Formen der Kontakthülse einfach und kostengünstig aus führbar sind . Eine Verbindung der Kontakthülse mit dem Kontaktstück ohne Einschlüsse z . B . von Luft ist möglich, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen . Aufspritzen ist dabei besonders kostengünstig, aufdrucken ermöglicht eine Viel zahl von Formen, insbesondere bei 3D-Druck, aufsputtern ergibt Kontakthülsen mit hoher Festigkeit und guten elektrischen Eigenschaften, elektrochemische Abscheidung ist sehr kostengünstig, mit guten elektrischen Eigenschaften der Kontakthülsen und hoher Festigkeit , und Kombinationen der Verfahren können Kontakthülsen mit genau definierten Eigenschaften ergeben, sowie bestimmte , gewünschte und/oder definierte Eigenschaften bei geeigneten Materialien ergeben .
Die Kontakthülse kann auf das wenigstens eine Kontaktstück auf geschrumpft sein . Die Kontakthülse kann formschlüssig aufgeschrumpft sein . Auf schrumpf en ist ein einfacher, kostengünstiger und schneller Prozess , welcher die Verwendung vorgefertigten Kontakthülsen geeigneter Materialien erlaubt , welche insbesondere eine hohe mechanische Stabilität bei geringem elektrischem Widerstand ermöglichen . Ein formschlüssiges Auf schrumpf en hat die zuvor für ein formschlüssiges Aufbringen beschriebenen Vorteile .
Die Kontakthülse kann auf das wenigstens eine Kontaktstück auf geschraubt sein . Schraubverbindungen sind wieder lösbar, bei hoher mechanischer Stabilität . Eine große Kontakt fläche kann auch bei Schraubverbindungen eine gute elektrische Leitfähigkeit ergeben, womit eine geringe Wärmeentwicklung bei hohen Strömen verbunden ist .
Die Kontakthülse kann Aluminium umfassen und/oder aus Aluminium bestehen . Aluminium ist kostengünstig, leicht , mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und hoher mechanischer Festigkeit . Insbesondere bei beweglichen Kontakten ermöglicht ein geringes Gewicht eine hohe Schaltgeschwindigkeit bei geringem Energieaufwand . Das wenigstens eine Kontaktstück kann Kupfer umfassen und/oder aus Kupfer bestehen . Kupfer hat eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit , womit eine geringe Wärmeentwicklung bei hohen Stromflüssen verbunden ist , und ist mechanisch stabil . Die wenigstens eine Halterung kann Aluminium umfassen und/oder aus Aluminium bestehen, womit die zuvor für die Kontakthülse beschriebenen Vorteile verbunden sind .
Die Kontakthülse kann die Form eines hohlen Kreis zylinders aufweisen, insbesondere eines geraden Kreis zylinders . Kreiszylinder sind einfach herstellbar, weisen eine hohe Stabilität auf und eine große Mantel fläche , welche als Kontakt fläche dienen kann, womit geringe Stromverluste und eine geringe Wärmeentwicklung bei hohen Strömen verbunden sind .
Die Kontakthülse kann die Form eines hohlen Kegelstumpfs aufweisen, insbesondere eines geraden Kegelstumpfs . Damit ist eine größere Fläche verglichen mit kreis zylinderförmigen Kontakthülsen verbunden, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen . Insbesondere eine äußere Form eines Kreis zylinders und eine innere Form eines Kegelstumpfs ermöglicht eine Kontakthülse , mit großer Kontakt fläche zum Kontaktstück und einfacher Herstellung und Anschlussmöglichkeit , z . B . durch Schweißen, an die Halterung .
Die Kontakthülse kann rohrförmig ausgebildet sein, insbesondere mit einer durchgehenden Öf fnung . Dadurch ist die Kontakthülse einfach und schnell auf das Kontaktstück aufbringbar, mit hoher mechanischer Stabilität und großer Kontaktfläche , insbesondere mittels Schrumpfmethoden .
Die Kontakthülse kann rohrförmig ausgebildet sein, mit einer of fenen und einer geschlossenen bzw . verschlossenen Seite des Rohres , wobei die geschlossene Seite des Rohres insbesondere in Form eines flachen Bodens ausgebildet ist . Über den flachen Boden kann die Kontakthülse an die Halterung angebracht werden, insbesondere flächig geschweißt und/oder gelötet , mit hoher mechanischer Stabilität und guten elektrischen Eigenschaften . Die Vakuumschaltröhre kann wenigstes ein festes und wenigstens ein bewegliches Kontaktstück umfassen, wobei das feste Kontaktstück mit einer festen Halterung insbesondere über eine Kontakthülse verbunden sein kann, und/oder wobei das bewegliche Kontaktstück insbesondere über eine Kontakthülse mit einem beweglichen Gleitstück einer Halterung, welches beweglich in einer festen Halterungshülse der Halterung angeordnet sein kann, verbunden sein kann . Dadurch ist ein mechanisch stabiler Hochspannungsleistungsschalter möglich, mit leicht beweglichen Kontaktstücken beim Schalten, bei geringem Gewicht und Energieaufwand, mit guten elektrischen Eigenschaften, insbesondere einer hohen elektrischen Leitfähigkeit und geringem elektrischen Widerstand in eingeschaltetem Zustand über den Hochspannungsleistungsschalter hinweg .
Der Hochspannungsleistungsschalter kann zum Schalten von Spannungen im Bereich von einigen Kilovolt bis zu einem Bereich von 1200 Kilovolt ausgebildet sein . Die zuvor beschriebenen Vorteile wirken sich bei hohen Strömen und/oder hohen Spannungen besonders vorteilhaft aus .
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Hochspannungsleistungsschalters , insbesondere eines zuvor beschriebenen Hochspannungsleistungsschalters , mit wenigstens eine Vakuumschaltröhre , welche durch wenigstens eine Halterung des Hochspannungsleistungsschalters gelagert wird, wobei von der Vakuumschaltröhre wenigstes zwei Kontaktstücke umfasst werden, welche mit der wenigstens einen Halterung verbunden werden, umfasst , dass die Verbindung wenigstens eines Kontaktstücks mit der wenigstens einen Halterung insbesondere elektrisch gut leitend und mechanisch stabil über eine Kontakthülse erfolgt , insbesondere über eine Kontakthülse mit einer Schweißverbindung zwischen Kontakthülse und der wenigstens einen Halterung, und/oder über eine Kontakthülse , welche durch Aufspritzen, Aufdrucken, Aufsputtern, elektrochemisches Aufbringen, Auf schrauben und/oder Auf schrumpf en auf das we- nigstens eine Kontaktstück mit dem wenigstens einen Kontaktstück verbunden wird .
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Hochspannungsleistungsschalters , insbesondere eines zuvor beschriebenen Hochspannungsleistungsschalters , gemäß Anspruch 15 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalters gemäß Anspruch 1 und umgekehrt .
Im Folgenden wird ein Hochspannungsleistungsschalter 1 nach dem Stand der Technik sowie Aus führungsbeispiele der Erfindung schematisch in den Figuren 1 bis 10 dargestellt und nachfolgend näher beschrieben .
Dabei zeigen die
Figur 1 schematisch in Teilschnittansicht einen Ausschnitt aus einem Hochspannungsleistungsschalter 1 nach dem Stand der Technik von einer Seite betrachtet , mit einer Vakuumschaltröhre 2 an einer Halterungen 3 durch Klemmen befestigt , und
Figur 2 schematisch in Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter 1 mit einer Va- kuumschaltröhre 2 , welche durch Halterungen 5 , 6 über zwei Kontaktstücke 3 , 4 der Vakuumschaltröhre 2 gelagert ist , wobei die Kontaktstücke 3 , 4 mit der j eweiligen Halterung 5 , 6 über eine kreis zylinderförmige Kontakthülse 9 verbunden sind, und
Figur 3 schematisch in Schnittansicht einen Ausschnitt aus dem Hochspannungsleistungsschalter 1 der Figur 2 , mit einer Halterung 5 des festen Kontaktstücks 3 , welche eine feste Halterungshülse 8 aufweist , die über eine Kontakthülse 9 mit dem festen Kontaktstück 3 verbunden ist , und Figur 4 schematisch in Schnittansicht einen Ausschnitt aus dem Hochspannungsleistungsschalter 1 der Figur 2 , mit einer Halterung 6 des beweglichen Kontaktstücks 4 , welche ein bewegliches Gleitstück 7 aufweist , das über eine Kontakthülse 9 mit dem beweglichen Kontaktstück 4 verbunden ist , und
Figur 5 schematisch in Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter 1 mit einer Va- kuumschaltröhre 2 , welche durch Halterungen 5 , 6 über zwei Kontaktstücke 3 , 4 der Vakuumschaltröhre 2 gelagert ist , wobei die Kontaktstücke 3 , 4 mit der j eweiligen Halterung 5 , 6 über eine im Inneren kegelstumpf förmige Kontakthülse 9 verbunden sind, und
Figur 6 schematisch in Schnittansicht einen Ausschnitt aus dem Hochspannungsleistungsschalter 1 der Figur 5 , mit einer Halterung 5 des festen Kontaktstücks 3 , welche eine feste Halterungshülse 8 aufweist , die über eine Kontakthülse 9 mit dem festen Kontaktstück 3 verbunden ist , und
Figur 7 schematisch in Schnittansicht einen Ausschnitt aus dem Hochspannungsleistungsschalter 1 der Figur 5 , mit einer Halterung 6 des beweglichen Kontaktstücks 4 , welche ein bewegliches Gleitstück 7 aufweist , das über eine Kontakthülse 9 mit dem beweglichen Kontaktstück 4 verbunden ist , und
Figur 8 schematisch in Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter 1 mit einer Va- kuumschaltröhre 2 , welche durch Halterungen 5 , 6 über zwei Kontaktstücke 3 , 4 der Vakuumschaltröhre 2 gelagert ist , wobei die Kontaktstücke 3 , 4 mit der j eweiligen Halterung 5 , 6 über eine kreis zylinderförmige Kontakthülse 9 durch Verschraubung verbunden sind, und
Figur 9 schematisch in Schnittansicht einen Ausschnitt aus dem Hochspannungsleistungsschalter 1 der Figur 8 , mit einer Halterung 5 des festen Kontaktstücks 3 , welche eine feste Halterungshülse 8 aufweist , die über eine Kontakthülse 9 mit dem festen Kontaktstück 3 verbunden ist , und
Figur 10 schematisch in Schnittansicht einen Ausschnitt aus dem Hochspannungsleistungsschalter 1 der Figur 8 , mit einer Halterung 6 des beweglichen Kontaktstücks 4 , welche ein bewegliches Gleitstück 7 aufweist , das über eine Kontakthülse 9 mit dem beweglichen Kontaktstück 4 verbunden ist .
In Figur 1 ist schematisch in Teilschnittansicht ein Ausschnitt aus einem Hochspannungsleistungsschalter 1 nach dem Stand der Technik von einer Seite betrachtet dargestellt . Der Hochspannungsleistungsschalter 1 umfasst eine Vakuumschaltröhre 2 , welche an einer Halterungen 3 durch Klemmen befestigt ist . In der Figur 1 ist eine Seite der Vakuumschaltröhre 2 mit einem beweglichen Kontaktstück 4 , insbesondere aus Kupfer, und einer Halterung 6 des beweglichen Kontaktstücks 4 , insbesondere aus Aluminium z . B . mit Silber galvanisiert , dargestellt .
Die Halterung 6 ist in Form einer Klemmvorrichtung ausgebildet bzw . umfasst eine Klemmvorrichtung, welche ein zylinderförmiges Ende des Kontaktstücks 4 mechanisch durch Einklemmen an der Halterung 6 befestigt und eine elektrische Leitung bzw . Stromleitung zwischen dem Kontaktstück 4 und der Halterung 6 ermöglicht . Im ungeklemmten Zustand ist die Halterung auf einer Mantel fläche geöf fnet bzw . mit einem Schlitz ausgebildet . Zum Klemmen wird das z . B . kreis zylinderförmige Ende des Kontaktstücks 4 in eine Öf fnung der Halterung 6 eingeführt . Durch Zusammendrücken der Halterung 6 , z . B . über eine Schraubverbindung in der in Figur 1 oben eingezeichneten Öf fnung, wird der Spalt geschlossen und das Kontaktstück 4 mechanisch stabil und elektrisch leitend geklemmt .
In Figur 2 ist schematisch in Schnittansicht ein erfindungsgemäßer Hochspannungsleistungsschalter 1 dargestellt . Der Hochspannungsleistungsschalter 1 umfasst eine Vakuumschaltröhre 2 , welche durch Halterungen 5 , 6 über zwei Kontaktstücke 3 , 4 der Vakuumschaltröhre 2 gelagert ist . Die Kontaktstücke 3 , 4 sind mit der j eweiligen Halterung 5 , 6 über eine insbesondere kreis zylinderförmige Kontakthülse 9 verbunden . In Figur 3 ist ein festes Kontaktstück 3 der Vakuumschaltröhre 2 vergrößert dargestellt , verbunden mit einer Halterung 5 des festen Kontaktstücks 3 . Die Halterung 5 ist z . B . als Flansch ausgebildet , welcher an einem Gehäuse des Hochspannungsleistungsschalters 1 befestigt ist . Der Einfachheit halber ist in den Figuren das Gehäuse nicht dargestellt .
In Figur 4 ist ein bewegliches Kontaktstück 4 der Vakuumschaltröhre 2 vergrößert dargestellt , verbunden mit einer Halterung 6 des beweglichen Kontaktstücks 4 . Die Halterung 6 des beweglichen Kontaktstücks 4 umfasst eine feste Halterungshülse 8 bzw . einen Halterungs flansch, welcher z . B . an dem Gehäuse des Hochspannungsleistungsschalters 1 befestigt ist . In der festen Halterungshülse 8 ist ein bewegliches Gleitstück 7 , z . B . in Form einer Gleitscheibe und/oder eines Gleit Zylinders , angeordnet . Das bewegliche Kontaktstück 4 ist mechanisch fest und elektrisch leitend an dem beweglichen Gleitstück 7 befestigt . Das bewegliche Gleitstück 7 ist beweglich in der festen Halterungshülse 8 angeordnet und elektrisch leitend mit der festen Halterungshülse 8 verbunden, z . B . über Gleitkontakte .
Die Kontaktstücke 3 und 4 sind j eweils mit einer insbesondere hohl zylinderförmigen Kontakthülse 9 versehen, welche auf ei- ner Zylinderseite insbesondere mit einem scheibenförmigen Zylinder-Boden verschlossen ist . Die Kontakthülse 9 weist z . B . innen und außen eine Kreis zylinderform auf , deren innere Form gleich der äußeren Form ist , nur verkleinert , und wobei die innere Form gleich der Form des j eweiligen Endes des Kontaktstücks 3 bzw . 4 ist . Auf der Seite des scheibenförmigen Zylinder-Bodens der Kontakthülse 9 ist die Halterung 5 , 6 an der Kontakthülse 9 befestigt , z . B . durch Schweißen, insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen .
Auf der Seite des festen Kontaktstücks 3 ist die Halterung 5 in Form einer Hülse bzw . eines hohlen Kreis zylinders und/oder Rohres , insbesondere mit einem Flansch auf einer der Vakuumschaltröhre 2 abgewandten Seite , ausgebildet , wobei im Inneren eine Scheibenform ausgebildet ist , z . B . mit Lüftungslöchern, welche Mittig eine zylinderförmige Erhöhung aufweist . Die Kontakthülse 9 ist an der Erhöhung der Halterung 5 insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen befestigt . Die Halterung 5 und die Kontakthülse 9 sind z . B . aus dem gleichen Material , insbesondere Aluminium und/oder umfassen Aluminium, insbesondere Aluminium-Legierungen . Die Kontakthülse 9 ist formschlüssig auf dem Ende des festen Kontaktstücks 3 angeordnet . Die Kontakthülse 9 ist z . B . auf geschrumpft , auf gespritzt , aufgedruckt , auf gesputtert , und/oder elektrochemisch aufgebracht .
Die z . B . durch Auf schrumpf en, Auf spritzen, Aufdrucken, Aufsputtern, und/oder durch elektrochemisches Aufbringen auf dem festen Kontaktstück 3 mechanisch fest und gut elektrisch sowie thermisch leitend befestigte Kontakthülse 9 , welche insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen an der Halterung 5 des festen Kontaktstücks 3 mechanisch fest und gut elektrisch sowie thermisch leitend befestigt ist , ermöglicht einen guten elektrischen und thermischen Kontakt zwischen der Halterung 5 und der Vakuumschaltröhre 2 . Dadurch entstehen auch bei großen Strömen, insbesondere im Bereich von einigen bis hin zu einigen hundert Ampere , keine großen elektrischen Verluste und Temperaturen durch Wärmeentwicklung an dem Kontakt . Hohe Temperaturen bzw . große Wärmeentwicklung insbesondere durch einen großen Übergangswiderstand an dem Kontakt , können zu einer Beschädigung bis hin zu einer Zerstörung des Kontakts , und damit des Hochspannungsleistungsschalters 1 führen .
Auf der Seite des beweglichen Kontaktstücks 4 , wie es in der Figur 4 dargestellt ist , ist die Halterung in Form einer festen Halterungshülse bzw . eines hohlen Kreis zylinders und/oder Rohres , insbesondere mit einem Flansch auf einer der Vakuumschaltröhre 2 abgewandten Seite , ausgebildet . In der festen Halterungshülse 8 ist das bewegliche Gleitstück 7 wie zuvor beschrieben angeordnet und beweglich gelagert . Das Gleitstück 7 wird z . B . durch einen Antrieb und/oder Elemente einer kinematischen Kette , insbesondere beim Schalten des Hochspannungsleistungsschalters 1 bewegt , was der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt ist . Das Gleitstück 7 , z . B . in Form einer Gleitscheibe und/oder eines Gleit Zylinders mit einer inneren Scheibe , weist insbesondere mittig eine zylinderförmige Erhöhung aufweist . Die Kontakthülse 9 ist an der Erhöhung des Gleitstücks 7 insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen befestigt .
Die Halterungshülse 8 und/oder das Gleitstück 7 sowie die Kontakthülse 9 sind z . B . aus dem gleichen Material , insbesondere Aluminium und/oder umfassen Aluminium, insbesondere Aluminium-Legierungen . Die Kontakthülse 9 ist formschlüssig auf dem Ende des beweglichen Kontaktstücks 4 angeordnet . Die Kontakthülse 9 ist z . B . auf geschrumpft , auf gespritzt , aufgedruckt , auf gesputtert , und/oder elektrochemisch aufgebracht .
Die z . B . durch Auf schrumpf en, Auf spritzen, Aufdrucken, Aufsputtern, und/oder durch elektrochemisches Aufbringen auf dem beweglichen Kontaktstück 4 mechanisch fest und gut elektrisch sowie thermisch leitend befestigte Kontakthülse 9 , welche insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen an der Halterung 6 des beweglichen Kontaktstücks 4 bzw . dem Gleitstück 7 me- chanisch fest und gut elektrisch sowie thermisch leitend befestigt ist , ermöglicht einen guten elektrischen und thermischen Kontakt zwischen der Halterung 6 und der Vakuumschaltröhre 2 . Dadurch entstehen auch bei großen Strömen, insbesondere im Bereich von einigen bis hin zu einigen hundert Ampere , keine großen elektrischen Verluste und Temperaturen durch Wärmeentwicklung an dem Kontakt , wie zuvor beschrieben für den Kontakt des festen Kontaktstücks 3 mit der Halterung 5, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen .
Die Figuren 5 bis 7 zeigen ein weiteres Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalters 1 . Der Hochspannungsleistungsschalter 1 ist analog dem Hochspannungsleistungsschalter der Figuren 2 bis 4 , wobei die Kontakthülse 9 im Inneren, und die Enden der Kontaktstücke 3 und 4 , statt einer Kreis zylinderform die Form eines Kegelstumpfes aufweisen . Dadurch ist die Kontakt fläche zwischen der Kontakthülse 9 und den j eweiligen Kontaktstücken 3 und 4 vergrößert gegenüber dem Aus führungsbeispiel der Figuren 2 bis 4 . Eine vergrößerte Kontakt fläche verringert den Übergangswiderstand und somit die elektrischen Verluste und Wärmeentwicklung, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen .
Die Figuren 8 bis 10 zeigen ein weiteres Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalters 1 . Der Hochspannungsleistungsschalter 1 ist analog den Hochspannungsleistungsschaltern der Figuren 2 bis 4 und 5 bis 7 , wobei die j eweilige Kontakthülse 9 und das Ende des j eweiligen Kontaktstücks 3 , 4 durch Schraubverbindungen miteinander verbunden sind . Kontakthülsen 9 sind auf die j eweiligen Enden der Kontaktstücke 3 und 4 auf geschraubt . Die Enden der Kontaktstücke 3 und 4 sind dazu schraubenförmig ausgebildet , und die Kontakthülsen 9 weisen ein insbesondere formschlüssiges Gewinde im Inneren auf . Die Kontakthülsen 9 können in einem ersten Schritt an den Halterungen 5 und 6 , bzw . an dem beweglichen Gleitstück 7 , befestigt werden, z . B . durch Schweißen, insbesondere Elektronenstrahlschweißen . In einem zweiten Schritt können die Kontaktstücke 3 und 4 auf die jeweiligen Halterungen 5 und 6, bzw. an das bewegliche Gleitstück 7, geschraubt werden, ohne durch hohe Temperaturen, welche z. B. beim Schweißen entstehen, die Vakuumschaltröhre 2 zu beschädigen bzw. zu zerstören.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können untereinander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So kann z. B. die Kontakthülse 9 schraubenförmig ausgebildet sein, und in die Kontaktstücke 3 und 4 jeweils eingeschraubt werden. Kombinationen von Formen und Verbindungen sind ebenfalls möglich. Statt Schweißverbindungen können z. B. Lötverbindungen verwendet werden. Es können eine oder mehrere Vakuumschaltröhren 2, z. B. in Reihe und/oder parallelgeschaltet, verwendet werden.
Eine Vakuumschaltröhre 2 ist z. B. zum Schalten von 35 kV und/oder bis zu 145 kV ausgelegt. Der Einfachheit halber sind die einzelnen Elemente bzw. Teile der Vakuumschaltröhre 2 in den Figuren nicht im Detail dargestellt. Die Vakuumschaltröhre 2 ist z. B. kreiszylinderförmig ausgebildet, mit elektrisch leitenden Kontaktstücken, insbesondere einem beweglichen und einem festen Kontaktstück z. B. aus Kupfer, welche aus einem keramischen, evakuierten Hohlisolator mit den Enden herausragen, wobei der Hohlisolator auf der Seite des beweglichen Kontaktstücks über einen Metall-Faltenbalg gasdicht abgedichtet ist und auf der Seite des festen Kontaktstücks über eine feste Metallscheibe bzw. einem festen Metalldeckel gasdicht abgedichtet ist. Die Vakuumschaltröhre umfasst weitere Elemente bzw. Teile wie z. B. Abschirmelektroden, auf die im Weiteren nicht im Detail eingegangen wird.
Die Halterungen 5 und 6, bzw. Halterungshülse 8, sind z. B. Hohlrohrf örmig ausgebildet, mit einem nach außen geführten Befestigungsflansch an einem Ende. Alternativ können die Halterungen ein integraler Bestandteil des Gehäuses des Hochspannungsleistungsschalters 1 sein. Die Halterung 6, mit ei- ner räumlich festen Halterungshülse 8 und einem beweglichen Gleitstück 7 , und die Halterung 5 , sind z . B . hohlrohrf örmig ausgebildet , mit der Vakuumschaltröhre 2 in das Hohlrohr eingepasst eingeschoben, und z . B . über eine Dichtung gasdicht abgedichtet . Das bewegliche Gleitstück 7 ist z . B . über den Antrieb beim Schalten antreibbar, und gleitet insbesondere formschlüssig in der festen Halterungshülse 8 bei Bewegung . Somit ist die Halterung 6 über einen Antrieb beweglich antreibbar, d . h . das bewegliche Gleitstück 7 ist in der festen Halterungshülse 8 insbesondere über den Antrieb beim Schalten antreibbar .
Der Hochspannungsleistungsschalter 1 kann ein Gehäuse aufweisen, welches der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt ist , welches mit einem Schaltgas , insbesondere SF6 und/oder Clean Air befüllt ist . Das Gehäuse ist z . B . ein insbesondere gasdicht abgeschlossener Hohlisolator, insbesondere mit Rippen am äußeren Umfang zur Reduzierung von Kriechströmen, aus Keramik, Silikon und/oder Kompositwerkstof f en . Oder das Gehäuse ist z . B . ein gasdicht abgeschlossener Metalltank, welcher elektrisch geerdet ist . Von den Halterungen sind z . B . Anschluss fahnen aus dem Gehäuse nach außen geführt , zum elektrischen Anschluss des Hochspannungsleistungsschalters 1 an das elektrische Netz , insbesondere an Stromerzeuger und/oder Stromverbraucher und/oder Stromleitungen . Der Hochspannungsleistungsschalter 1 weist z . B . weiterhin einen Träger auf , zum Anordnen des Hochspannungsleistungsschalters 1 z . B . auf einem Fundament . Weiterhin weist der Hochspannungsleistungsschalter z . B . einen Antrieb, insbesondere einen Federspeicherantrieb auf , und Elemente einer kinematischen Kette , z . B . ein Getriebe und wenigstens eine Antriebstange , zum Antreiben des beweglichen Kontaktstücks beim Schalten .
Der Hochspannungsleistungsschalter 1 ist mit einem beweglichen und einem festen Kontaktstück ausgestattet , alternativ oder zusätzlich können weitere Kontaktstücke umfasst sein, und/oder wenigstens zwei bewegliche Kontaktstücke können umfasst sein . Die Kontaktstücke sind aus Kupfer . Zusätzlich o- der alternativ können andere Materialien wie z . B . Stahl und/oder Aluminium umfasst sein . Die Kontakthülse ist aus Aluminium . Zusätzlich oder alternativ können andere Materialien wie z . B . Kupfer und/oder Stahl umfasst sein . Die Halterungen sind aus Aluminium . Zusätzlich oder alternativ können andere Materialien wie z . B . Stahl und/oder Kupfer umfasst sein .
Eine mechanisch stabile , elektrisch gut leitende Verbindung zwischen der Vakuumschaltröhre 2 , mit Kontaktstücken 3 und 4 aus insbesondere Kupfer, und der Halterung 5 und 6 , bzw . dem beweglichen Gleitstück 7 der Halterung 6 , insbesondere aus Aluminium, ist über klassische , insbesondere Klemmverbindungen schwer herstellbar . Die Verwendung der erfindungsgemäßen Kontakthülse 9 ermöglicht einen Übergang bzw . Kontakt zwischen den Kontaktstücken 3 , 4 der Vakuumschaltröhre 2 und der Halterung 5 und 6 , bzw . dem beweglichen Gleitstück 7 , der mechanisch stabil ist , insbesondere bei schnellen Antriebsbewegungen, und elektrisch gut leitend ist , ohne große Wärmeentwicklung . Eine gute thermische Leitfähigkeit ermöglicht u . a . einen guten Abtransport von Abwärme aus der Vakuumschaltröhre 2 . Die Gefahr einer Beschädigung und/oder Zerstörung der Va- kuumschaltröhre 2 wird dadurch vermindert und/oder ausgeschlossen .
Be zugs Zeichen :
1 Hochspannungsleistungsschalter
2 Vakuumschaltröhre
3 Festes Kontaktstück
4 Bewegliches Kontaktstück
5 Halterung des festen Kontaktstücks
6 Halterung des beweglichen Kontaktstücks
7 Bewegliches Gleitstück
8 Feste Halterungshülse 9 Kontakthülse
10 Schweißverbindung

Claims

Patentansprüche
1. Hochspannungsleistungsschalter (1) mit wenigstens einer Vakuumschaltröhre (2) , welche durch wenigstens eine Halterung
(5, 6) des Hochspannungsleistungsschalters (1) gelagert ist, wobei die Vakuumschaltröhre (2) wenigstes zwei Kontaktstücke (3, 4) umfasst, welche mit der wenigstens einen Halterung (5, 6) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kontaktstück (3, 4) mit der wenigstens einen Halterung (5, 6) über eine Kontakthülse (9) verbunden ist.
2. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Kontaktstücke (3, 4) mit der wenigstens einen Halterung (5, 6) , insbesondere jeweils mit einer Halterung (5, 6) , jeweils über eine Kontakthülse (9) verbunden sind.
3. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (3, 4) ausgebildet ist, einen mechanisch stabilen direkten elektrischen Kontakt zwischen dem wenigstens einen Kontaktstück (3, 4) und der wenigstens einen Halterung (5, 6) herzustellen .
4. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (9) mit der wenigstens einen Halterung (5, 6) durch eine Schweißverbindung (10) , insbesondere eine elektronenstrahlgeschweißte Schweißverbindung, verbunden ist.
5. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (9) auf das wenigstens eine Kontaktstück (3, 4) aufgebracht, insbesondere auf gespritzt und/oder auf gedruckt und/oder auf gesputtert und/oder elektrochemisch aufgebracht ist, insbesondere formschlüssig aufgebracht ist.
6. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (9) auf das wenigstens eine Kontaktstück (3, 4) aufgeschrumpft ist, insbesondere formschlüssig auf geschrumpft ist.
7. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse
(9) auf das wenigstens eine Kontaktstück (3, 4) auf geschraubt ist .
8. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (9) Aluminium umfasst und/oder aus Aluminium besteht, und/oder dass das wenigstens eine Kontaktstück (3, 4) Kupfer umfasst und/oder aus Kupfer besteht, und/oder dass die wenigstens eine Halterung (5, 6) Aluminium umfasst und/oder aus Aluminium besteht.
9. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (9) die Form eines hohlen Kreiszylinders aufweist, insbesondere eines geraden Kreiszylinders.
10. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (9) die Form eines hohlen Kegelstumpfs aufweist, insbesondere eines geraden Kegelstumpfs.
11. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (9) rohrförmig ausgebildet ist, insbesondere mit einer durchgehenden Öffnung.
12. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (9) rohrförmig ausgebildet ist, mit einer offenen und einer geschlossenen Seite des Rohres, wobei die geschlossene Seite des Rohres insbesondere in Form eines flachen Bodens ausgebildet ist.
13. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumschaltröhre (2) wenigstes ein festes (3) und wenigstens ein bewegliches (4) Kontaktstück umfasst, wobei das feste Kontaktstück (3) mit einer festen Halterung (5) insbesondere über eine Kontakthülse (9) verbunden ist, und/oder wobei das bewegliche Kontaktstück (4) insbesondere über eine Kontakthülse (9) mit einem beweglichen Gleitstück (7) einer Halterung (6) , welches beweglich in einer festen Halterungshülse (8) der Halterung (6) angeordnet ist, verbunden ist.
14. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsleistungsschalter (1) zum Schalten von Spannungen im Bereich von einigen Kilovolt bis zu einem Bereich von 1200 Kilovolt ausgebildet ist.
15. Verfahren zum Herstellen eines Hochspannungsleistungsschalters (1) , insbesondere eines Hochspannungsleistungsschalters (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einer Vakuumschaltröhre (2) , welche durch wenigstens eine Halterung (5, 6) des Hochspannungsleistungsschalters (1) gelagert wird, wobei von der Vakuumschaltröhre (2) wenigstes zwei Kontaktstücke (3, 4) umfasst werden, welche mit der wenigstens einen Halterung (5, 6) verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung wenigstens eines Kontaktstücks (3, 4) mit der wenigstens einen Halterung (5, 6) insbesondere elektrisch gut leitend und mechanisch stabil über eine Kontakthülse (9) erfolgt, insbesondere über eine Kontakthülse (9) mit einer Schweißverbindung (10) zwischen Kontakthülse (9) und der wenigstens einen Halterung (5, 6) , und/oder über eine Kontakthülse (9) , welche durch Aufspritzen, Aufdrucken, Aufsputtern, elektrochemisches Aufbringen, Auf schrauben und/oder Auf schrumpf en auf das wenigstens eine Kontaktstück (3, 4) mit dem wenigstens einen Kontaktstück (3, 4) verbunden wird.
PCT/EP2021/074405 2020-09-14 2021-09-03 Hochspannungsleistungsschalter mit kontakthülse und verfahren zum herstellen des hochspannungsleistungsschalters WO2022053410A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180062511.4A CN116057659A (zh) 2020-09-14 2021-09-03 具有触点套筒的高压断路器和用于制造高压断路器的方法
JP2023515216A JP2023541016A (ja) 2020-09-14 2021-09-03 接触スリーブを備えた高圧遮断器、および、その高圧遮断器の製造方法
EP21773066.2A EP4173017A1 (de) 2020-09-14 2021-09-03 Hochspannungsleistungsschalter mit kontakthülse und verfahren zum herstellen des hochspannungsleistungsschalters

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020211516.8A DE102020211516A1 (de) 2020-09-14 2020-09-14 Hochspannungsleistungsschalter mit Kontakthülse und Verfahren zum Herstellen des Hochspannungsleistungsschalters
DE102020211516.8 2020-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022053410A1 true WO2022053410A1 (de) 2022-03-17

Family

ID=77821764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/074405 WO2022053410A1 (de) 2020-09-14 2021-09-03 Hochspannungsleistungsschalter mit kontakthülse und verfahren zum herstellen des hochspannungsleistungsschalters

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4173017A1 (de)
JP (1) JP2023541016A (de)
CN (1) CN116057659A (de)
DE (1) DE102020211516A1 (de)
WO (1) WO2022053410A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0102317A2 (de) 1982-08-31 1984-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Vakuumschaltröhre mit schraubenlinienförmiger Strombahn
US6172317B1 (en) * 1999-11-03 2001-01-09 Vacuum Electric Switch Co. Foam encapsulated vacuum interrupter module removably mounted in a housing
EP1347483A2 (de) * 2002-03-18 2003-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches Schaltgerät mit einem an einem Stiel angeordneten Kontaktstück
DE202006007973U1 (de) * 2006-05-10 2006-08-03 Siemens Ag Leistungsschalter, insbesondere Hochstromschalter
GB2562069A (en) * 2017-05-03 2018-11-07 Tavrida Electric Holding Ag Improved vacuum circuit breaker
WO2021121832A1 (de) * 2019-12-17 2021-06-24 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vakuumleistungsschalter mit verschweissbar ausgestalteten kupferschaltkontakten

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059670B3 (de) 2008-11-26 2010-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Vakuumschalter mit beidseitig fest verschienten Anschlussklemmen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0102317A2 (de) 1982-08-31 1984-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Vakuumschaltröhre mit schraubenlinienförmiger Strombahn
US6172317B1 (en) * 1999-11-03 2001-01-09 Vacuum Electric Switch Co. Foam encapsulated vacuum interrupter module removably mounted in a housing
EP1347483A2 (de) * 2002-03-18 2003-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches Schaltgerät mit einem an einem Stiel angeordneten Kontaktstück
DE202006007973U1 (de) * 2006-05-10 2006-08-03 Siemens Ag Leistungsschalter, insbesondere Hochstromschalter
GB2562069A (en) * 2017-05-03 2018-11-07 Tavrida Electric Holding Ag Improved vacuum circuit breaker
WO2021121832A1 (de) * 2019-12-17 2021-06-24 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vakuumleistungsschalter mit verschweissbar ausgestalteten kupferschaltkontakten

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020211516A1 (de) 2022-03-17
CN116057659A (zh) 2023-05-02
JP2023541016A (ja) 2023-09-27
EP4173017A1 (de) 2023-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60013673T2 (de) Schaltanlage und Leistungsschalteranordnung
WO2019115128A1 (de) Hochspannungsleistungsschalter und verfahren zum elektromagnetischen abschirmen einer vakuumschaltröhre in einem isolator
EP3698386B1 (de) Hochspannungsleistungsschalter und verfahren zum haltern einer vakuumschaltröhre in dem hochspannungsleistungsschalter
EP4173017A1 (de) Hochspannungsleistungsschalter mit kontakthülse und verfahren zum herstellen des hochspannungsleistungsschalters
DE8321880U1 (de) Vakuumschaltröhre, insbesondere für einen Niederspannungsschütz
DE2350702B2 (de) Kontaktsystem für Hochspannungs-Leistungsschalter
WO2022033841A1 (de) Hochspannungsleistungsschalter und verfahren zum herstellen eines hochspannungsleistungsschalters
DE102020211514B4 (de) Hochspannungsleistungsschalter mit Schrumpfverbindung und Verfahren zum Herstellen des Hochspannungsleistungsschalters
DE3224778C2 (de) Elektrische Schaltkammer mit Hilfslichtbogen für einen autopneumatischen Druckgasschalter
WO2024083488A1 (de) Basismodul für hochspannungs-schaltgeräte mit vakuumschaltröhren und hochspannungs-schaltgerät mit dem basismodul
DE2440189A1 (de) Abschirmung fuer vakuum-lichtbogenentladungsvorrichtungen
DE4217232A1 (de) Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter
DE102017222943A1 (de) Anordnung und Verfahren zum Antreiben eines beweglichen Kontakts einer Vakuumschaltröhre in einem Hochspannungsleistungsschalter
DE102017221783A1 (de) Anordnung und Verfahren zum Schalten hoher Spannungen mit einer Schalteinrichtung und genau einem Widerstandsstapel
EP3590123B1 (de) Anordnung und verfahren zum schalten hoher ströme in der hochspannungstechnik
DE102017216275A1 (de) Anordnung und Verfahren zum Schalten hoher Ströme in der Hoch-, Mittel- und/oder Niederspannungstechnik
EP2859570B1 (de) Schaltgerät für gleichstrom
EP1157401A1 (de) Selbsterholende strombegrenzungseinrichtung mit flüssigmetall
DE1148300B (de) Leistungsschalter
DE102021207960A1 (de) Vakuumschaltröhre und Anordnung mit Vakuumschaltröhren sowie Verfahren zum Absteuern von Vakuumschaltröhren
EP1722441B1 (de) Anordnung zum elektrisch leitenden Verbinden von Schaltfeldem einer Mittelspannungsanlage
DE19909559C1 (de) Selbsterholende Strombegrenzungseinrichtung mit Flüssigmetall
DE102018222782A1 (de) Doppeldüsenschalter und Verfahren zum Schalten hoher Ströme in der Hochspannungstechnik
DE102020205608A1 (de) Hochspannungsleistungsschalter und Verfahren zum Isolieren wenigstens einer Vakuumschaltröhre mit Kunststoffschaum
DE102020202530A1 (de) Elektrisches Betriebsmittel und Verfahren zum Schalten eines elektrischen Betriebsmittels

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21773066

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021773066

Country of ref document: EP

Effective date: 20230126

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023515216

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE