WO2009034022A1 - Hochspannungsleistungsschalter mit einem schalter zum zuschalten eines einschaltwiderstandes - Google Patents

Hochspannungsleistungsschalter mit einem schalter zum zuschalten eines einschaltwiderstandes Download PDF

Info

Publication number
WO2009034022A1
WO2009034022A1 PCT/EP2008/061745 EP2008061745W WO2009034022A1 WO 2009034022 A1 WO2009034022 A1 WO 2009034022A1 EP 2008061745 W EP2008061745 W EP 2008061745W WO 2009034022 A1 WO2009034022 A1 WO 2009034022A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
switch
voltage circuit
circuit breaker
axis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/061745
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Holaus
Diego Sologuren-Sanchez
Thomas-Juerg Willi
Urs Kruesi
Sami Kotilainen
Martin Holstein
Anupam Arya
Kalpesh Chauhan
Miguel Garcia
Markus Keller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Technology AG
Original Assignee
ABB Technology AG
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 ABB Technology AG filed Critical ABB Technology AG
Priority to KR1020107005115A priority Critical patent/KR101503955B1/ko
Priority to CN200880115109.2A priority patent/CN101855694B/zh
Priority to EP08803715.5A priority patent/EP2188822B1/de
Publication of WO2009034022A1 publication Critical patent/WO2009034022A1/de
Priority to US12/720,439 priority patent/US8426760B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/16—Impedances connected with contacts
    • 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
    • H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/0352—Gas-insulated switchgear for three phase switchgear

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage circuit breaker according to the preamble of claim 1.
  • Such a high-voltage circuit breaker is known from the published patent US 4,499,350.
  • This known high-voltage circuit breaker has a main current path, which is separable by means of an interrupter unit. Parallel to the main current path, a secondary current path is guided, in which a switch and an on-resistance are connected in series.
  • the on-resistance is turned on shortly before the closing of the contact arrangement of the interrupter unit in the circuit, such that the current flows shortly before the closing of the main current path through the secondary current path with the on-resistance. Consequently, the insertion of the on-resistance into the circuit occurs under load.
  • a movable breaker contact of the breaker unit is driven by levers and angle elements of a drive unit.
  • a powered contact of the switch is driven by the same drive unit.
  • the driven contact of the switch cooperates with a likewise movable mating contact of the switch, which is biased by a spring in the direction of the contact.
  • the switch closes in front of the breaker unit.
  • the interrupter unit closes so that the secondary circuit path is bridged by the main current path.
  • opening the High-voltage circuit breaker opens the switch in front of the interrupter unit, so that the interruption of the current takes place by means of the interrupter unit. This is achieved in that the driven contact moves at a greater speed than the mating contact, on which the force of the spring acts.
  • a disadvantage of the known high-voltage circuit breaker proves that a complex, consisting of many items mechanics is necessary to operate the interrupter unit and the switch. Furthermore, it proves disadvantageous that when opening the high-voltage circuit breaker, the spring of the switch determines the time at which this opens.
  • Interrupter unit is a switch and a
  • Switching resistor arranged, wherein the switch is connected in series to the on-resistance. A contact of the
  • Switch for switching on the on-resistance is moved along an axis.
  • the object of the invention is to provide a gas-insulated high-voltage circuit breaker whose mechanism for opening and closing the interrupter unit and the switch is as simple as possible and functions reliably.
  • This object is achieved by the high-voltage circuit breaker with the features of claim 1.
  • the high-voltage power switch has an interrupter unit, an on-resistance and a switch connected in series with the on-resistance.
  • the interrupter unit has a movable, driven first break contact, which cooperates to open and close the high voltage circuit breaker with a second breaker contact.
  • the switch connected in series with the on-resistance has a movable switching contact whose movement is mechanically coupled by means of a gear to the movement of the first breaker contact.
  • the switching contact is designed to be movable so that the switching contact for inserting the on-resistance is rotatable about an axis of rotation.
  • the mechanical coupling of the switching contact to the switching contact driving movement takes place only during a period of time during the closing of the
  • Interrupter unit This period is shorter than the duration of the movement to close the interrupter unit.
  • This type of coupling allows the movement of the switching contact can be optimally selected. In particular, this allows almost any control of the times at which the switch closes and reopens during the closure of the interrupter unit.
  • the transmission is formed by a cam gear, in particular by a link control.
  • a cam gear By the cam mechanism or by the gate control a very compact design of the switch is made possible.
  • the cam mechanism or the link control that only very few mutually movable elements are needed.
  • the movable at a high speed switching contact from a light Material to be made. Consequently, the mechanism for driving the switching contact as well as the first breaker contact can be adapted to the relatively small forces, whereby an overall lightweight construction of the entire mechanism is made possible. Consequently, the drive can also be made smaller.
  • the cam mechanism or the link control almost any translation of the linear movement of the first breaker contact in the rotational movement of the breaker contact.
  • the cam gear allows almost arbitrary control of the timing at which the switch closes and reopens during the closure of the interrupter unit.
  • the main current path having the interrupter unit is arranged parallel to a secondary current path, in which the
  • the axis of rotation of the switch contact is perpendicular to the axis. This allows a particularly simple construction of the high-voltage circuit breaker.
  • the slide control is arranged in the same gas space as the switch and / or the interrupter unit. This allows a compact, simple design.
  • the switch and the interrupter unit in a first housing part and the on-resistance in a second Housing part arranged.
  • the geometry of the second housing part can be adapted to the on-resistance. This allows a total of a compact design of the high-voltage circuit breaker.
  • the link control on two branches.
  • the first branch is traversed when closing the interrupter unit and the second branch is run through when opening the interrupter unit. This makes it possible for the switch for connecting the on-resistance to be closed only when the interrupter unit is closed.
  • the second branch is designed such that the switch is not closed when opening the interrupter unit.
  • the first branch and the second branch define a continuously traversed curved path which is closed.
  • the movement of the switching contact is uniquely defined by the link control.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a high-voltage power switch according to the invention with a first housing part with an interrupter unit arranged therein for interrupting a main current path and a switch for inputting and off switch of a turn-on resistor, which is arranged in a second housing part;
  • Fig. 2 is a circuit diagram of the inventive high-voltage circuit breaker according to FIG. 1;
  • Fig. 3 shows the switch of the first embodiment, partly in elevation and partly in section in its open position (solid line), with the switch contact also shown in the closed position (broken line);
  • 4 shows the switch of a second embodiment of the high-voltage circuit breaker in the open position of the interrupter unit;
  • FIG. 5 shows the switch according to FIG. 4 at a time during the closing of the interrupter unit
  • FIG. FIG. 6 shows the switch according to FIG. 4 in the closed position of the interrupter unit
  • FIG. 7 shows the switch according to FIG. 4 when the interrupter unit is opened
  • Fig. 8 shows the switch of a third embodiment of the high voltage circuit breaker, wherein a
  • Shield for shielding the switch contact is designed to be movable.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a metal-clad high-voltage circuit breaker 10 for a gas-insulated switchgear.
  • the circuit diagram of the high voltage circuit breaker is shown in FIG.
  • sulfur hexafluoride SF ⁇
  • SF ⁇ sulfur hexafluoride
  • Such high-voltage power switches 10 are used for switching currents in networks of more than 40OkV (kilovolts), in particular of over 50OkV.
  • a suitable on-resistance is disclosed in the co-pending patent application of the same Applicant titled "Switch-on Resistor for High Voltage Circuit Breakers", the entire disclosure of which is incorporated by reference into this patent application.
  • the inventive high-voltage circuit breaker 10 can be used instead of in a gas-insulated switchgear in a hybrid switchgear, in which elements of the gas-insulated switchgear construction technology are combined with elements of the air-insulated switchgear construction technique.
  • a plurality of breaker units may be arranged in series with each other.
  • the high-voltage circuit breaker 10 has a first housing part 12, in which the switch 15 and the interrupter unit 14 is arranged, and parallel to the first housing part 12, a second housing part 16, in which the on-resistance 18 is arranged.
  • the first Housing part 12 as well as the second housing part 16 are made of a metal, in particular aluminum and are in operation of the gas-insulated switchgear at ground potential.
  • the first housing part 12 as well as the second housing part 16 are respectively provided at both ends with connecting end regions 20, 21, 22, 23, which make it possible to couple the first housing part 12 to the second housing part 16.
  • the connecting end regions 20, 21, 22, 23 each have lateral connecting pieces 24, 25, 26, 27 with flanges.
  • the first housing part 12 as well as the second housing part 16 is substantially tubular.
  • the interrupter unit 14 is arranged within the substantially tubular portion of the first housing part 12, which defines a first housing axis Al.
  • the Einschaltwiderstandsan extract 18 is arranged, which is arranged substantially along a second defined by the tubular portion housing axis A2.
  • a known drive unit 30 is coupled to the one connection end region 20 of the first housing part 12, by means of which the switch 15 for switching on and off the starting resistor arrangement 18 or for interrupting the auxiliary current path 13 as well as the breaker unit 14 is driven to interrupt the main current path 11.
  • the switch 15 is arranged within that connection end region 20 of the first housing part 12, which adjoins the drive unit 30.
  • the mechanical connection between the drive unit 30 and the switch 15 as the interrupter unit 14 is made via a drive rod 34 made of insulating material, which extends in the direction of the first housing axis Al and the drive unit 30 in the direction of the first housing axis Al is moved. By a gas-tight implementation of the drive rod 34 is guided from outside the first housing part 12 into this.
  • the two connecting end regions 20, 21 of the first housing part 12 each have an outlet connection 36, by means of which the high-voltage circuit breaker 10 can be connected to other elements of a gas-insulated switchgear.
  • the outlet spigot 36 are with respect to the first
  • Housing axis Al side, opposite the connecting pieces 24, 25 are arranged.
  • a conductor 40 which is held by known insulating elements (not shown) spaced from the first housing part 12.
  • the conductor 40 extends from the opening of the outlet nozzle 36 to the switch 15.
  • the conductor 40 is electrically connected to a subsequently described, movable switching contact 46 of the switch 15 and to a movable first breaker contact 32 of the interrupter unit 14.
  • a second terminal contact 52 of the on-resistance 18 is connected via a further conductor 42, which passes through the Connecting end portion 23 of the second housing part 16 passes through, connected to a conductor 43 which extends from the connecting piece 25 of the remote from the drive 30 gleichsend Schemes 21 of the first housing part 12 to the outgoing mares 36 of the same connecting end 21.
  • a second break contact 33 intended for closing the breaker unit 14 is likewise connected.
  • the conductors 40, 41, 42, 43 are held by means of known, disc-shaped or conical insulators within the first and second housing part 12, 16 such that they in the radial direction to the conductor 40, 41, 42, 43 as uniform distances to the first or second housing part 12, 16 have.
  • Fig. 3 shows the switch 15 and parts of the interrupter unit 14 of the first embodiment in detail.
  • the first breaker contact 32 movable along the first housing axis A1 is connected directly to the drive rod 34.
  • the first breaker contact 32 cooperates to close the breaker unit 14 with the arranged on the first housing axis Al second breaker contact 33, wherein for closing the first breaker contact 32 is pushed in a known manner to the second breaker contact 33. Consequently, the first breaker contact 32 for closing the breaker unit 14 from the open position of the breaker unit 14 shown in FIG. 3 via a contact position in which the first break contact 32 contacts the second break contact 33 is moved to the closed position in which the first break contact 32 is completely pushed onto the second breaker contact 33.
  • the first breaker contact 32 moves in the reverse direction.
  • the first breaker contact 32 as well as the second breaker contact 33 preferably consists of a rated current contact and a burnup contact (not shown) in a known manner.
  • the first interrupter contact 32 is spaced from the second interrupter contact 33 such that even high voltage peaks, such as may occur due to lightning strikes or other disturbances in high voltage networks, not to an arc between the first breaker contact 32 and the second breaker contact 33 leads.
  • the switch 15 has a sword-shaped, about a relative to the housing of the high-voltage circuit breaker 10 fixedly mounted rotational axis D movable switching contact 46, which is intended to interact with the fixed counter-contact 48 together.
  • the switching contact 46 is substantially elongate and flat.
  • the thickness of the switching contact 46 is preferably between 0.5 mm and 10 mm and more preferably between 2 mm and 4 mm.
  • a material for the switching contact 46 is particularly suitable a light metal such as aluminum.
  • the one end region 50 of the switching contact 46 - hereinafter referred to as Mais michsend Scheme 50 - is intended to contact the mating contact 48 to close the switch 15.
  • the other end region 52-hereinafter referred to as the actuation end region 52- has two guide surfaces 54, 56 merging into one another, which each form a branch 76 ', 76 "of a linkage control 60.
  • the Guide surfaces 54, 56 are intended to be connected to the
  • Interrupter unit 14 coupled actuator 58 of the sliding control 60 to act together.
  • a gear 60 is formed, which is also referred to as a cam gear.
  • the actuator 58 forms the first gear part and the switching contact 46 cooperating with the first gear part second gear part.
  • the transmission of the movement of the actuator 58 is defined on the switching contact 46. Due to the guide surfaces 54, 56, which each form a branch 76 ', 76' 'of a motion transmission curve, such a transmission member is also referred to as a backdrop and the transmission as a slide control.
  • the axis of rotation D of the switch contact 46 is arranged such that a lever ratio of L1: L2 between 1: 2 to 1: 7 is created, where with Ll the distance from the axis of rotation D to the point of attack of the actuator 58th to the operating end portion 52 and L2 is the distance from the rotation axis D to the free end of the contacting end portion 50.
  • the lever ratio L1: L2 is preferably 1: 2.5 to 1: 6 and particularly preferably 1: 2.5 to 1: 4.
  • the lever ratio causes the Kunststofftechnischsend Scheme 50 is moved with a determined by the lever ratio Ll: 12 greater speed than the Bettechnikistsend Scheme 52.
  • the rotation axis D is at least approximately at right angles to a plane in which at least partially the actuator 58 and the mating contact 48 are.
  • the flat, movable switch contact 46 also moves in this plane.
  • the switch contact 46 is moved to the closed position (broken line in FIG. 3) by the movement to close the interrupter unit 14 from the open position shown in FIG. 3 (solid line in FIG. 3). emotional.
  • a return spring 62 is tensioned, by means of which the switching contact 46 is moved back to the open position at the end of the closing operation of the interrupter unit 14. Consequently, the switch 15 closes and opens during the closing movement of the interrupter unit 14.
  • the actuator 58 fixedly coupled to the movement of the first breaker contact 32 moves along the direction of the first housing axis Al. Initially, this movement of the actuator 58 comes into abutment against the first guide surface 54 of the switching contact 46, which is located in the path of movement 64 of the actuator 58 and the first branch 76 'forms. During the further movement of the actuator 58, the switching contact 46 is therefore moved out of the open position shown in FIG. 3 by the actuator 58, the contact point of the actuator 58 against the first guide surface 54 from the free end region of the switch contact 46 Betuschistsend Schemes 52 initially toward the axis of rotation D and then in the reverse direction, to the free end of the Bettechnik Trentsend Schemes 52 to migrate. During the further closing movement of the first breaker contact 32, the actuator 58 comes out of contact with the switching contact 46. Even before the actuator 58 is out of engagement with the switching contact 46, the breaker unit 14 passes through the contact position.
  • the switching contact 46 moves back into the starting position due to a return spring 66 tensioned during this movement.
  • the torque caused by the gravitational force can be utilized on the switching contact with a suitable dimensioning of the return spring 62.
  • the switch 15 remains open during the opening of the interrupter unit 14.
  • the actuator 58 is not permanently on the first guide surface 56 and the second guide surface 58 at. Consequently, the switching contact
  • Interrupter unit 14 mechanically coupled to the movement of the actuator 58.
  • the time span of the coupling of the movement of the switching contact 46 to the movement of the actuator 58 is shorter than the time span of the
  • the switching contact 46 as well as the mating contact 48 of a respective shield 68, 70 (FIG. not shown in FIG. 1) with respect to the first housing part (in FIG. 3 not shown) as well as against the mating contact 48 and the switching contact 46 shielded.
  • the shields 68, 70 are electrically connected to the switching contact 46 and the mating contact 48. Furthermore, it is achieved by the shields 68, 70 that the minimum necessary distance for controlling high voltage differences between the switching contact 46 and mating contact 48 can be reduced.
  • the distance from the shield 68 surrounding the switch contact 46 in its open position to the shield 48 surrounding the mating contact 48 is selected such that the breaker unit 14 as well as the switch 15 reliably controls the same maximum voltage, ie that no arcs are formed even in the event of unexpectedly occurring voltage peaks become.
  • the shield 68 on the side of the switch contact 46 has a slot 72, so that the switch contact 46, which is completely enveloped in the open position by this shield 68, can emerge from this shield 68.
  • the temporal movement of the interrupter unit 14 and switch 15 is as follows.
  • the switch 15 closes and opens.
  • the first interrupter contact 32 moves toward the second interrupter contact 33, thereby reducing the distance between the first and second interrupter contacts 32, 33.
  • the contacted Switching contact 46, the mating contact 48 Before it comes to a formation of an arc between the breaker contacts 32, 33, the contacted Switching contact 46, the mating contact 48, so that the Maustrompfad 13 between the conductor 40 and the conductor 43 via the switch 15 and the on-resistance 18 is closed.
  • the switch 15 opens so that the auxiliary current path 13 is interrupted and the on-resistance 18 is removed from the circuit.
  • the switch 15 is not closed.
  • the switch 15 of a second embodiment of the high voltage circuit breaker is shown in Figs. 4-7. Except for the switch 15, the second embodiment is the same as the first embodiment.
  • the parts of the interrupter unit 14 shown in FIGS. 4-7 are also the same as in the first embodiment.
  • the switch 15 in turn has the movable about the rotation axis D, sword-shaped switching contact 46.
  • the cam track 76 is formed by a groove. The interaction of the mandrel 74 with the curved path 76 forms the slide control 60.
  • the axis of rotation can also at themaschineticiansend Scheme opposite end portion of the switch contact and the mandrel between the rotation axis and the Kunststofftechniksend Scheme be arranged.
  • the link plate 77 is fixedly coupled to the movement of the first breaker contact 32.
  • the link plate 77 has the cam track 76, which has a first branch 76 'and a second branch 76'', wherein the two branches 76', 76 '' are contiguous and the two end portions of each branch 76 ', 76''in the go over another branch 76 '', 76 '.
  • the first branch 76 ' fines the movement of the switching contact 46 when closing the interrupter unit 14 and the second branch 76''defines the movement of the switching contact 46 when opening the interrupter unit 14.
  • the temporal movement of the interrupter unit 14 and the switch 15 is substantially analogous the movement described in connection with the first embodiment.
  • the second embodiment allows a better match of the movement of the switching contact 46 to the movement of the first breaker contact 32.
  • the first branch 76 ' extends from a point 78 (see Fig. 5-7) defining a state of the slide control in which the Interrupter unit 14 as well as the switch 15 are opened, to a point 78 '. Between the point 78 and the point 78 ', the first branch 76' extends substantially parallel to the direction of movement of the first break contact 32 or only slightly away from the mating contact 48, so that the switching contact 46 passes through this section, at the beginning of the closing movement of the first break contact 32nd , is not substantially moved and thus is not coupled to the movement of the first breaker contact 32.
  • the switch 15 is closed; the switch contact 46 contacts the mating contact 48.
  • the first branch 76 ' is shaped such that the switch 15 remains in its closed position for a period of time while the interrupter unit 14 passes through the contact position.
  • the second branch 76 '' between the point 79 and the point 78 is substantially parallel to the line of movement of the first breaker contact 32 so that the switch 15 remains open upon opening the breaker unit 14 (see FIG. 7) and thus the break contact 46 at least substantially is not coupled to the movement of the first breaker contact 32.
  • the cam track 76 is formed in the areas in which the two branches 76 ', 76''together (in the region of the point 78 and the point 79) such that due to the inertia of the switching contact 46 when closing the interrupter unit 14 of the first branch 76 'and when opening the interrupter unit 14 of the branch 76''is traversed.
  • the switching contact 46 preferably covers an angle range between 30 ° and 80 °, preferably between 35 ° and 70 ° and particularly preferably between 45 ° and 60 °. It can thereby be achieved that the contacting end region 50 moves approximately on a straight line, whereby the risk of the formation of an arc can be minimized, or the requirement for the shield or the geometry of the connecting end region 20 of the first housing part 12 can be simplified.
  • a gear 60 is formed similar to the first embodiment, which is also referred to as a cam gear.
  • a transmission is also referred to as slide control.
  • the link plate 77 forms the first gear part and the switching contact 46 cooperating with the first gear part second gear part.
  • the mechanical coupling of the second gear part to the first gear part erflogt by the engagement of the formed on the switching contact 46 mandrel 74 in the cam plate 77 formed on the curved path 76.
  • the switching contact 46 and the mating contact 48 are each provided with a shield 68, 70 analogous to the first embodiment.
  • a third exemplary embodiment shown in FIG. 8 is largely the same as the second exemplary embodiment. Instead of the fixed shield 68 for shielding the switching contact 46, this shield 68 'is designed to be movable in this third exemplary embodiment.
  • the movable shield 68 ' is coupled either directly to the movement of the first breaker contact 32, directly to the movement of the switch contact 46 or by means of another link control to the movement of the first breaker contact 32. A direct coupling can be done for example via a lever joint.
  • the further link control is designed substantially analogously to the above-described link control 60, wherein the cam track of the further slide control to select such in that the movement sequence described below of the movable shield is defined by the curved path.
  • the movable shield 68 'of the switching contact 46 moves from a starting position (shown by broken lines in FIG. 8) to the mating contact 48, so that initially the contacting end area 50 of the switching contact 46 moves towards the mating contact 48 remains within the shield 68 '(see Fig. 8, shown by solid line).
  • the movement of the movable shield 68' is stopped and the Kunststoffssensend Scheme 50 passes through the slot 72 from the movable shield 68 'and then contacted the mating contact 48th
  • the minimum distance is determined so that under normal conditions (ie, no unforeseen voltage spikes) no arc is formed between the shields 68 ', 70.
  • the switch 15 opens again, this being analogous to the second embodiment. During the opening of the switch 15, the movable shield 68 'is moved back to its original position.
  • the burning time of an arc burning between the switching contact 46 and the shielding 70 of the mating contact 48 can be shortened in comparison to the second exemplary embodiment.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung offenbart einen Hochspannungsleistungsschalter mit einer Unterbrechereinheit (14), einem Einschaltwiderstand (18) und einem in Serie zum Einschaltwiderstand (18) geschalteten Schalter (15). Die Unterbrechereinheit (14) weist einen entlang einer Achse (A1) beweglichen, angetriebenen ersten Unterbrecherkontakt (32) auf, der zum Öffnen und Schliessen des Hochspannungsleistungsschalters mit einem auf der Achse (A1) angeordneten zweiten Unterbrecherkontakt (33) zusammen wirkt. Der Schalter (15) weist einen um eine Drehachse (D) drehbaren Schaltkontakt (46) auf, dessen Drehbewegung mittels einer Kulissensteuerung (60) an die Bewegung entlang der Achse (A1) des ersten Unterbrecherkontakts (32) gekoppelt ist.

Description

HochspannungsleistungsSchalter mit einem Schalter zum Zuschalten eines Einschaltwiderstandes
Beschreibung Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Ein derartiger Hochspannungsleistungsschalter ist aus der Offenlegungsschrift US 4,499,350 bekannt. Dieser bekannte Hochspannungsleistungsschalter weist einen Hauptstrompfad auf, der mittels einer Unterbrechereinheit trennbar ist. Parallel zum Hauptstrompfad ist ein Nebenstrompfad geführt, in welchem ein Schalter und ein Einschaltwiderstand in Serie zueinander geschaltet sind. Der Einschaltwiderstand wird kurz vor dem Schliessen der Kontaktanordnung der Unterbrechereinheit in den Stromkreis eingeschaltet, derart, dass der Strom kurz vor dem Schliessen des Hauptstrompfades durch den Nebenstrompfad mit dem Einschaltwiderstand fliesst. Folglich erfolgt das Einfügen des Einschaltwiderstandes in den Stromkreis unter Last. Ein beweglicher Unterbrecherkontakt der Unterbrechereinheit ist über Hebel und Winkelelemente von einer Antriebseinheit angetrieben. Ebenso ist ein angetriebener Kontakt des Schalters von derselben Antriebseinheit angetrieben. Der angetriebene Kontakt des Schalters wirkt mit einem ebenfalls beweglichen Gegenkontakt des Schalters zusammen, der mittels einer Feder in Richtung des Kontakts vorgespannt ist. Beim Schliessen des Hochspannungsleistungsschalters schliesst der Schalter vor der Unterbrechereinheit. Nach dem Schliessen des Schalters schliesst die Unterbrechereinheit, sodass der Nebenstrompfad über den Hauptstrompfad überbrückt wird. Beim Öffnen des Hochspannungsleistungsschalters öffnet der Schalter vor der Unterbrechereinheit, sodass die Unterbrechung des Stroms mittels der Unterbrechereinheit erfolgt. Dies wird dadurch erreicht, dass der angetriebene Kontakt sich mit einer grosseren Geschwindigkeit bewegt, als der Gegenkontakt, auf welchen die Kraft der Feder einwirkt.
Nachteilig am bekannten Hochspannungsleistungsschalter erweist sich, dass eine aufwendige, aus vielen Einzelteile bestehende Mechanik nötig ist, um die Unterbrechereinheit und den Schalter zu betätigen. Weiter erweist es sich als nachteilig, dass beim Öffnen des Hochspannungsleistungsschalters die Feder des Schalters den Zeitpunkt bestimmt, zu welchem dieser Öffnet.
Ein weiterer gasisolierter, gekapselter Hochspannungsleistungsschalter ist aus US 2 117 975 A bekannt. Dieser bekannte Hochspannungsleistungsschalter weist eine Unterbrechereinheit auf. Parallel zu dieser
Unterbrechereinheit ist ein Schalter und ein
Einschaltwiderstand angeordnet, wobei der Schalter seriell zum Einschaltwiderstand geschaltet ist. Ein Kontakt des
Schalters zum Einschalten des Einschaltwiderstandes wird entlang einer Achse bewegt.
Darstellung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es einen gasisolierten Hochspannungsleistungsschalter zu Schaffen, dessen Mechanik zum Öffnen und Schliessen der Unterbrechereinheit und des Schalters möglichst einfach ausgebildet ist und zuverlässig funktioniert . Diese Aufgabe wird durch den Hochspannungsleistungsschalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäss weist der Hochspannungsleistungsschalter eine Unterbrechereinheit, einen Einschaltwiderstand und einen in Serie zum Einschaltwiderstand geschalteten Schalter auf. Die Unterbrechereinheit weist einen beweglichen, angetriebenen ersten Unterbrecherkontakt auf, der zum Öffnen und Schliessen des Hochspannungsleistungsschalters mit einem zweiten Unterbrecherkontakt zusammen wirkt. Der in Serie zum Einschaltwiderstand geschaltete Schalter weist einen beweglichen Schaltkontakt auf, dessen Bewegung mittels eines Getriebes an die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts mechanisch gekoppelt ist. Der Schaltkontakt ist derart beweglich ausgebildet, dass der Schaltkontakt zum Einfügen des Einschaltwiderstandes um eine Drehachse drehbar ist.
Gemäss einer bevorzugen Ausführungsform gemäss Anspruch 3 erfolgt die mechanische Kopplung des Schaltkontaktes an die diesen Schaltkontakt antreibende Bewegung lediglich während einer Zeitspanne während des Schliessens der
Unterbrechereinheit. Diese Zeitspanne ist kürzer gewählt als die Dauer der Bewegung zum Schliessen der Unterbrechereinheit. Diese Art der Kopplung ermöglicht, dass der Bewegungsablauf des Schaltkontaktes optimal gewählt werden kann. Insbesondere ermöglicht dies eine nahezu beliebige Steuerung der Zeitpunkte, zu welchen der Schalter schliesst und wieder öffnet während des Schliessens der Unterbrechereinheit.
Gemäss einer bevorzugen Ausführungsform gemäss Anspruch 4 ist das Getriebe durch ein Kurvengetriebe, insbesondere durch eine Kulissensteuerung ausgebildet. Durch das Kurvengetriebe beziehungsweise durch die Kulissensteuerung wird eine sehr kompakte Bauweise des Schalters ermöglicht. Weiter ermöglicht das Kurvengetriebe beziehungsweise die Kulissensteuerung, dass nur sehr wenige, zueinander bewegliche Elemente benötigt werden. Insbesondere kann der mit einer grossen Geschwindigkeit bewegliche Schaltkontakt aus einem leichten Material gefertigt werden. Folglich kann die Mechanik zum Antreiben des Schaltkontakts wie auch des ersten Unterbrecherkontakts an die verhältnismässig kleinen Kräfte angepasst werden, wodurch eine insgesamt leichte Bauweise der gesamten Mechanik ermöglicht wird. Folglich kann ebenso der Antrieb kleiner ausgelegt werden. Weiter erlaubt das Kurvengetriebe beziehungsweise die Kulissensteuerung eine nahezu beliebige Übersetzung der linearen Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts in die Drehbewegung des Unterbrecherkontakts. Weiter ermöglicht das Kurvengetriebe eine nahezu beliebige Steuerung der Zeitpunkte, zu welchen der Schalter schliesst und wieder öffnet während des Schliessens der Unterbrechereinheit.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform gemäss Anspruch 7 ist der die Unterbrechereinheit aufweisende Hauptstrompfad parallel zu einem Nebenstrompfad angeordnet, in welchem der
Schalter und der Einschaltwiderstand in Serie zueinander geschaltet sind. Dies ermöglicht es, dass der
Einschaltwiderstand nach dem Schliessen der Unterbrechereinheit komplett aus dem Stromkreis heraus getrennt wird, wodurch keine ohmschen Verluste im
Einschaltwiderstand auftreten.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform gemäss Anspruch 8 steht die Drehachse des Schaltkontakts rechtwinklig zur Achse. Dadurch wird eine besonders einfache Bauweise des Hochspannungsleistungsschalters ermöglicht .
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform gemäss Anspruch 9 ist die Kulissensteuerung im selben Gasraum angeordnet wie der Schalter und/oder die Unterbrechereinheit. Dies erlaubt eine kompakte, einfache Bauweise.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform gemäss Anspruch 12 ist der Schalter und die Unterbrechereinheit in einem ersten Gehäuseteil und der Einschaltwiderstand in einem zweiten Gehäuseteil angeordnet. Dies erlaubt die Geometrie das erste Gehäuseteils an den Schalter und die Unterbrechereinheit anzupassen. Ebenso kann die Geometrie des zweiten Gehäuseteils an den Einschaltwiderstand angepasst werden. Dies erlaubt insgesamt eine kompakte Bauweise des Hochspannungsleistungsschalters .
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform gemäss Anspruch 13 weist die Kulissensteuerung zwei Äste auf. Der erste Ast wird beim Schliessen der Unterbrechereinheit durchlaufen und der zweite Ast wird beim Öffnen der Unterbrechereinheit durchlaufen. Dies ermöglicht, dass der Schalter zum Zuschalten des Einschaltwiderstandes nur beim Schliessen der Unterbrechereinheit geschlossen wird. Der zweite Ast ist derart ausgebildet, dass der Schalter beim Öffnen der Unterbrechereinheit nicht geschlossen wird.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform gemäss Anspruch 14 definieren der erste Ast und der zweite Ast eine kontinuierlich durchlaufene Kurvenbahn, die geschlossen ist. Dadurch wird die Bewegung des Schaltkontakts in eindeutiger Weise durch die Kulissensteuerung definiert.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen HochspannungsIeistungsSchalters mit einem ersten Gehäuseteil mit einer darin angeordneten Unterbrechereinheiten zum Unterbrechen eines Hauptstrompfades und einem Schalter zum Ein- und Ausschalter eines Einschaltwiderstandes, der in einem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist;
Fig. 2 ein Schaltbild des erfindungsgemässen Hochspannungsleistungsschalters gemäss Fig. 1 ; Fig. 3 den Schalter des ersten Ausführungsbeispiels, teilweise in Ansicht und teilweise geschnitten in seiner offenen Position (durchgezogene Linie) , wobei der Schaltkontakt zudem in der geschlossenen Stellung (unterbrochene Linie) gezeigt ist; Fig. 4 den Schalter eines zweiten Ausführungsbeispiels des Hochspannungsleistungsschalters in der offenen Position der Unterbrechereinheit;
Fig. 5 den Schalter gemäss Fig. 4 zu einem Zeitpunkt während des Schliessens der Unterbrechereinheit; Fig. 6 den Schalter gemäss Fig. 4 in der geschlossenen Position der Unterbrechereinheit;
Fig. 7 den Schalter gemäss Fig. 4 beim Öffnen der Unterbrechereinheit; und
Fig. 8 den Schalter eines dritten Ausführungsbeispiels des Hochspannungsleistungsschalters, wobei eine
Abschirmung zum Abschirmen des Schaltkontakts beweglich ausgebildet ist.
Die in den Figuren verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Teile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Für das Verständnis der Erfindung nicht wesentliche Teile sind zum Teil nicht dargestellt. Das beschriebenen Ausführungsbeispiel steht beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und hat keine beschränkende Wirkung. Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines metallgekapselten Hochspannungsleistungsschalters 10 für eine gasisolierte Schaltanlage. Das Schaltbild des Hochspannungsleistungsschalters ist in Fig. 2 gezeigt. In gasisolierten Schaltanlangen wird beispielsweise Schwefelhexafluorid (SFε) als Isoliergas verwendet. Anstelle dieses Löschgases kann auch ein anderes Gas mit guten Isoliereigenschaften zur Anwendung gelangen. Parallel zu einem Hauptstrompfad 11, welcher mittels einer Unterbrechereinheit 14 unterbrechbar ist, ist ein Nebenstrompfad 13 geführt, welcher in Serie zueinander einen Schalter 15 und einen Einschaltwiderstand 18 aufweist. Derartige Hochspannungsleistungsschalter 10 werden zum Schaltern von Strömen in Netzen von über 40OkV (Kilovolt), insbesondere von über 50OkV verwendet. Ein geeigneter Einschaltwiderstand ist in der gleichentags eingereichten Patentanmeldung derselben Anmelderin mit dem Titel „Einschaltwiderstand für Hochspannungsleistungsschalter" offenbart, deren gesamter Offenbarungsgehalt in diese Patentanmeldung durch Verweis aufgenommen wird.
Der erfindungsgemässe Hochspannungsleistungsschalter 10 kann anstelle in einer gasisolierten Schaltanlage auch in einer Hybriden-Schaltanlage eingesetzt werden, in welcher Elemente der gasisolierten Schaltanlagenbautechnik mit Elementen der luftisolierten Schaltanlagenbautechnik kombiniert sind. Anstelle einer Unterbrechereinheit können auch mehrere Unterbrechereinheiten in Serie zueinander angeordnet sein.
Der Hochspannungsleistungsschalter 10 weist ein erstes Gehäuseteil 12, in welchem der Schalter 15 und die Unterbrechereinheit 14 angeordnet ist, und parallel zum ersten Gehäuseteil 12 ein zweites Gehäuseteil 16 auf, in welchem der Einschaltwiderstand 18 angeordnet ist. Das erste Gehäuseteil 12 wie auch das zweite Gehäuseteil 16 sind aus einem Metall, insbesondere Aluminium gefertigt und liegen im Betrieb der gasisolierten Schaltanlage auf Erdpotential.
Das erste Gehäuseteil 12 wie auch das zweite Gehäuseteil 16 sind jeweils beiderends mit Verbindungsendbereichen 20, 21, 22, 23 versehen, welche es ermöglichen das erste Gehäuseteil 12 an das zweite Gehäuseteil 16 zu koppeln. Hierzu weisen die Verbindungsendbereiche 20, 21, 22, 23 jeweils seitliche Verbindungsstutzen 24, 25, 26, 27 mit Flanschen auf. Zwischen den Verbindungsendbereichen 20, 21, 22, 23 ist das erste Gehäuseteil 12 wie auch das zweite Gehäuseteil 16 im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet. Innerhalb des im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitts des ersten Gehäuseteils 12, welcher eine erste Gehäuseachse Al definiert, ist die Unterbrechereinheit 14 angeordnet. Innerhalb des im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitts des zweiten Gehäuseteils 16 ist die Einschaltwiderstandsanordnung 18 angeordnet, wobei diese im Wesentlichen entlang einer zweiten durch den rohrförmigen Abschnitt definierten Gehäuseachse A2 angeordnet ist.
An den einen Verbindungsendbereich 20 des ersten Gehäuseteils 12 ist eine bekannte Antriebseinheit 30 gekoppelt, mittels welcher der Schalter 15 zum Ein- und Ausschalten der Einschaltwiderstandsanordnung 18 beziehungsweise zum Unterbrechen des Nebenstrompfades 13 wie auch die Unterbrechereinheit 14 zum Unterbrechen des Hauptstrompfades 11 angetrieben ist. Der Schalter 15 ist innerhalb desjenigen Verbindungsendbereichs 20 des ersten Gehäuseteils 12 angeordnet, der an die Antriebseinheit 30 angrenzt. Die mechanische Verbindung zwischen der Antriebseinheit 30 und dem Schalter 15 wie der Unterbrechereinheit 14 ist über eine Antriebsstange 34 aus Isolierstoff hergestellt, die in Richtung der ersten Gehäuseachse Al verläuft und von der Antriebseinheit 30 in Richtung der ersten Gehäuseachse Al bewegt wird. Durch eine gasdichte Durchführung ist die Antriebsstange 34 von ausserhalb des ersten Gehäuseteils 12 in dieses hinein geführt.
Die beiden Verbindungsendbereiche 20, 21 des ersten Gehäuseteils 12 weisen je einen Abgangsstutzen 36 auf, mittels welchen der Hochspannungsleistungsschalter 10 mit weiteren Elementen einer gasisolierten Schaltanlage verbunden werden kann. Die Abgangsstutzen 36 sind bezüglich der ersten
Gehäuseachse Al seitlich, gegenüberliegend den Verbindungsstutzen 24, 25 angeordnet.
Um den Hochspannungsleistungsschalter 10 elektrisch mit weiteren Elementen der gasisolierten Schaltanlage zu verbinden, verläuft durch den Abgangsstutzen 36 des antriebsseitigen Verbindungsendbereichs 20 ein Leiter 40, der mittels bekannten Isolationselementen (nicht gezeigt) beabstandet vom ersten Gehäuseteil 12 gehalten ist. Der Leiter 40 verläuft von der Öffnung des Abgangsstutzens 36 zum Schalter 15. Der Leiter 40 ist elektrisch mit einem nachfolgend beschriebenen, beweglichen Schaltkontakt 46 des Schalters 15 und mit einem beweglichen ersten Unterbrecherkontakt 32 der Unterbrechereinheit 14 verbunden.
Ein nachfolgend beschriebener, feststehender Gegenkontakt 48 des Schalters 15, der zum Schliessen des Schalters 15 mit dem beweglichen Schaltkontakt 46 zusammen wirkt, ist innerhalb des Verbindungsstutzens des antriebsseitigen Verbindungsendbereichs 20 des ersten Gehäuseteils 12 angeordnet. Vom Gegenkontakt 48 verläuft ein Leiter 41 durch den antriebsseitigen Verbindungsendbereich 22 des zweiten Gehäuseteils 16 hindurch und verbindet den Gegenkontakt 48 mit einem ersten Anschlusskontakt 50 des Einschaltwiderstands 18.
Ein zweiter Anschlusskontakt 52 des Einschaltwiderstands 18 ist über einen weiteren Leiter 42, der durch den Verbindungsendbereich 23 des zweiten Gehäuseteils 16 hindurch verläuft, mit einem Leiter 43 verbunden, der vom Verbindungsstutzen 25 des vom Antrieb 30 abgewanden Verbindungsendbereichs 21 des ersten Gehäuseteils 12 zum Abgangsstuten 36 desselben Verbindungsendbereichs 21 verläuft. Mit diesem Leiter 43 ist ebenfalls ein zum Schliessen der Unterbrechereinheit 14 bestimmter zweiter Unterbrecherkontakt 33 verbunden. Die Leiter 40, 41, 42, 43 sind mittels bekannten, scheibenförmigen oder konischen Isolatoren innerhalb des ersten beziehungsweise zweiten Gehäuseteils 12, 16 derart gehalten, dass sie in radialer Richtung zum Leiter 40, 41, 42, 43 möglichst gleichmässige Abstände zum ersten bzw. zweiten Gehäuseteil 12, 16 aufweisen . Fig. 3 zeigt den Schalter 15 sowie Teile der Unterbrechereinheit 14 des erstes Ausführungsbeispiels detailliert .
Der entlang der ersten Gehäuseachse Al bewegliche erste Unterbrecherkontakt 32 ist direkt mit der Antriebsstange 34 verbunden. Der erste Unterbrecherkontakt 32 wirkt zum Schliessen der Unterbrechereinheit 14 mit dem auf der ersten Gehäuseachse Al angeordneten zweiten Unterbrecherkontakt 33 zusammen, wobei zum Schliessen der erste Unterbrecherkontakt 32 in bekannter Art und Weise auf den zweiten Unterbrecherkontakt 33 aufgeschoben wird. Folglich wird der erste Unterbrecherkontakt 32 zum Schliessen der Unterbrechereinheit 14 aus der in Fig. 3 gezeigten offenen Position der Unterbrechereinheit 14 über eine Kontaktposition, in welcher der erste Unterbrecherkontakt 32 den zweiten Unterbrecherkontakt 33 berührt, in die geschlossene Position bewegt, in welcher der erste Unterbrecherkontakt 32 vollständig auf den zweiten Unterbrecherkontakt 33 aufgeschoben ist. Beim Öffnen der Unterbrechereinheit 14 bewegt sich der erste Unterbrecherkontakt 32 in umgekehrter Richtung.
Der erste Unterbrecherkontakt 32 wie auch der zweite Unterbrecherkontakt 33 besteht bevorzugt in bekannter Art und Weise jeweils aus einem Nennstromkontakt und einem Abbrandkontakt (nicht dargestellt) . Im geöffneten Zustand der Unterbrechereinheit 14 ist der ersten Unterbrecherkontakt 32 von dem zweiten Unterbrecherkontakt 33 derart beabstandet, dass selbst hohe Spannungsspitzen, wie sie beispielsweise aufgrund von Blitzeinschlägen oder anderen Störungen in Hochspannungsnetzen auftreten können, nicht zu einer Ausbildung eines Lichtbogens zwischen dem ersten Unterbrecherkontakt 32 und dem zweiten Unterbrecherkontakt 33 führt. Der Schalter 15 weist einen schwertförmigen, um eine bezüglich des Gehäuses des Hochspannungsleistungsschalters 10 ortsfest gelagerte Drehachse D beweglichen Schaltkontakt 46 auf, der dazu bestimmt ist mit dem feststehenden Gegenkontakt 48 zusammen zu wirken. Der Schaltkontakt 46 ist im Wesentlichen länglich und eben ausgebildet. Seine Länge beträgt bevorzugt zwischen 15 cm und 50 cm und besonders bevorzugt zwischen 25 cm und 40 cm. Die Dicke des Schaltkontakts 46 liegt bevorzugt zwischen 0.5 mm und 10 mm und besonders bevorzugt wischen 2 mm und 4 mm. Als Material für den Schaltkontakt 46 eignet sich besonders ein leichtes Metall wie beispielsweise Aluminium.
Der eine Endbereich 50 des Schaltkontakts 46 - im Weiteren als Kontaktierungsendbereich 50 bezeichnet - ist dazu bestimmt, zum Schliessen des Schalters 15 den Gegenkontakt 48 zu kontaktieren. Der andere Endbereich 52 - im Weiteren als Betätigungsendbereich 52 bezeichnet - weist zwei ineinander übergehende Führungsflächen 54, 56 auf, welche je einen Ast 76', 76'' einer Kulissensteuerung 60 bilden. Die Führungsflachen 54, 56 sind dazu bestimmt, mit einem an die
Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32 der
Unterbrechereinheit 14 gekoppelten Aktuator 58 der Kulissensteuerung 60 zusammen zu wirken. Durch den Aktuator 58 und durch den Schaltkontakt 46 ist ein Getriebe 60 ausgebildet, welches auch als Kurvengetriebe bezeichnet wird. Der Aktuator 58 bildet dabei das erste Getriebeteil und der Schaltkontakt 46 das mit dem ersten Getriebeteil zusammenwirkende zweite Getriebeteil. Durch die Wahl der Anordnung der beiden Führungsflächen 54, 56 bezüglich der Drehachse D wird die Übertragung der Bewegung des Aktuators 58 auf den Schaltkontakt 46 definiert. Aufgrund der Führungsflächen 54, 56, welche je einen Ast 76', 76'' einer Bewegungsübertragungskurve bilden, wird ein derartiges Getriebeglied auch als eine Kulisse und das Getriebe als eine Kulissensteuerung bezeichnet.
Zwischen dem Betätigungsendbereich 52 und dem Kontaktierungsendbereich 50 ist die Drehachse D des Schaltkontakts 46 derart angeordnet, dass ein Hebelverhältnis von L1:L2 zwischen 1:2 bis 1:7 geschaffen wird, wobei mit Ll der Abstand von der Drehachse D zum Angriffpunkt des Aktuators 58 an den Betätigungsendbereichs 52 und mit L2 der Abstand von der Drehachse D zum freien Ende des Kontaktierungsendbereichs 50 bezeichnet ist. Bevorzugt beträgt das Hebelverhältnis L1:L2 1:2.5 bis 1:6 und besonders bevorzugt 1:2.5 bis 1:4. Das Hebelverhältnis bewirkt, dass der Kontaktierungsendbereich 50 mit einem durch das Hebelverhältnis Ll: 12 bestimmten grosseren Geschwindigkeit bewegt wird als der Betätigungsendbereich 52. Die Drehachse D liegt zumindest annähernd rechtwinklig zu einer Ebene, in welcher zumindest teilweise die Aktuator 58 und der Gegenkontakt 48 liegen. Weiter bewegt sich der ebene, bewegliche Schaltkontakt 46 ebenfalls in dieser Ebene. Wie nachfolgend detailliert beschrieben, wird mittels des Aktuators 58 der Schaltkontakt 46 durch die Bewegung zum Schliessen der Unterbrechereinheit 14 von der in Fig. 3 gezeigten offenen Position (durchgezogene Line in Fig. 3) in die geschlossene Position (durchbrochenen Linie in Fig. 3) bewegt. Bei dieser Bewegung wird eine Rückholfeder 62 gespannt, mittels welcher der Schaltkontakt 46 am Ende des Schliessvorgangs der Unterbrechereinheit 14 wieder zurück in die offene Position bewegt wird. Folglich schliesst und öffnet der Schalter 15 während der Schliessbewegung der Unterbrechereinheit 14.
Der fest an die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32 gekoppelte Aktuator 58 bewegt sich entlang der Richtung der ersten Gehäuseachse Al. Anfänglich dieser Bewegung des Aktuators 58 gelangt dieser in Anlage an die erste Führungsfläche 54 des Schaltkontakts 46, welche sich in der Bewegungsbahn 64 des Aktuators 58 befindet und den ersten Ast 76' bildet. Bei der weiteren Bewegung des Aktuators 58 wird daher der Schaltkontakt 46 durch den Aktuator 58 aus der in Fig. 3 gezeigten offenen Position heraus bewegt, wobei wegen der Drehbewegung des Schaltkontakts 46 - der Kontaktpunkt des Aktuators 58 an die erste Führungsfläche 54 vom freien Endbereich des Betätigungsendbereichs 52 zunächst in Richtung zur Drehachse D hin und danach in umgekehrter Richtung, auf das freie Ende des Betätigungsendbereichs 52 zu wandert. Bei der weiteren Schliessbewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32 gelangt der Aktuator 58 ausser Anlage an den Schaltkontakt 46. Noch bevor der Aktuator 58 ausser Anlage an den Schaltkontakt 46 gerät, durchläuft die Unterbrechereinheit 14 die Kontaktposition.
Da der Aktuator 58 ausser Anlage an die erste Führungsfläche 54 ist, wird der Schaltkontakt 46 von der nun gespannten Rückholfeder 62 in die offene Position zurückgezogen, wodurch der Schalter 15 wieder geöffnet wird. Beim Öffnen der Unterbrechereinheit 14 wird der erste Unterbrecherkontakt 32 von der geschlossen Position in die offene Position verschoben. Da der Betätigungsendbereich 52 in der Bewegungsbahn 64 des Aktuators 58 liegt, gelangt der Aktuator 58 beim Öffnen der Unterbrechereinheit 14 in Anlage an die zweite Führungsfläche 56 des Betätigungsendbereichs 52, welche den zweiten Ast 76'' der Kulissensteuerung 60 bildet. Durch den Aktuator 58 wird der Betätigungsendbereich 52 aus der Bewegungsbahn 64 des Aktuators 58 gedrückt. Sobald der Aktuator 58 ausser Anlage an den Betätigungsendbereich 52 kommt, bewegt sich der Schaltkontakt 46 aufgrund einer bei dieser Bewegung gespannten Rückstellfeder 66 wieder in die Ausgangsposition zurück. Alternativ zur Rückstellfeder 66 kann bei geeigneter Dimensionierung der Rückholfeder 62 auch das durch die Schwerkraft verursachte Drehmoment auf den Schaltkontakt ausgenützt werden. Insbesondere bleibt während dem Öffnen der Unterbrechereinheit 14 der Schalter 15 geöffnet .
Wie obenstehend beschrieben, liegt der Aktuator 58 nicht dauernd an die erste Führungsfläche 56 beziehungsweise an die zweite Führungsfläche 58 an. Folglich ist der Schaltkontakt
46 nur zeitweise während des Schliessens der
Unterbrechereinheit 14 an die Bewegung des Aktuators 58 mechanisch gekoppelt. Insbesondere ist die Zeitspanne der Kopplung der Bewegung des Schaltkontakts 46 an die Bewegung des Aktuators 58 kürzer als die Zeitspanne der
Schliessbewegung der Unterbrechereinheit 14.
Um die vom Schaltkontakt 46 und dem Gegenkontakt 48 erzeugten elektrischen Felder weitmöglichst abzuschirmen beziehungsweise um hohe Feldstärken aufgrund von Spitzen und Kanten zu vermeiden und dadurch eine kompakte Bauweise zu ermöglichen, ist der Schaltkontakt 46 wie auch der Gegenkontakt 48 von je einer Abschirmung 68, 70 (in Fig. 1 nicht dargestellt) gegenüber dem ersten Gehäuseteil (in Fig. 3 nicht gezeigt) wie auch gegenüber dem Gegenkontakt 48 beziehungsweise dem Schaltkontakt 46 abgeschirmt. Die Abschirmungen 68, 70 sind mit dem Schaltkontakt 46 beziehungsweise dem Gegenkontakt 48 elektrisch verbunden. Weiter wird durch die Abschirmungen 68, 70 erreicht, dass der minimal notwendige Abstand zum Beherrschen hohe Spannungsunterschiede zwischen dem Schaltkontakt 46 und Gegenkontakt 48 verringert werden kann. Der Abstand von der den Schaltkontakt 46 in seiner offenen Position umhüllenden Abschirmung 68 zu der den Gegenkontakt 48 umhüllenden Abschirmung 70 ist derart gewählt, dass die Unterbrechereinheit 14 wie auch der Schalter 15 dieselbe Maximalspannung zuverlässig beherrscht, d.h. dass auch bei unvorgesehen auftretenden Spannungsspitzen keine Lichtbogen ausgebildet werden.
Die Abschirmungen 68 auf Seite des Schaltkontakts 46 weist einen Schlitz 72 auf, sodass der Schaltkontakt 46, der in der offenen Position vollständig von dieser Abschirmung 68 umhüllt ist, aus dieser Abschirmung 68 austreten kann. Ebenso weist die Abschirmung 70 auf der Seite des Gegenkontakts 48 einen Schlitz 72' auf, durch welchen der Kontaktierungsendbereich 50 des Schaltkontakts 46 diese Abschirmung 70 durchdringt und in den Gegenkontakt 48 eingreifen kann. Der zeitliche Bewegungsablauf von Unterbrechereinheit 14 und Schalter 15 ist wie folgt.
Während die Unterbrechereinheit 14 schliesst, schliesst und öffnet der Schalter 15. Der erste Unterbrecherkontakt 32 bewegt sich auf den zweiten Unterbrecherkontakt 33 zu, wodurch sich der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Unterbrecherkontakt 32, 33 verringert. Bevor es zu einer Ausbildung eines Lichtbogens zwischen den Unterbrecherkontakten 32, 33 kommt, kontaktiert der Schaltkontakt 46 den Gegenkontakt 48, sodass der Nebenstrompfad 13 zwischen dem Leiter 40 und dem Leiter 43 über den Schalter 15 und den Einschaltwiderstand 18 geschlossen wird. Nachdem der erste Unterbrecherkontakt 32 den zweiten Unterbrecherkontakt 33 kontaktiert und durch die Unterbrechereinheit 14 somit der Hauptstrompfad 11 geschlossen ist, öffnet der Schalter 15 sodass der Nebenstrompfad 13 unterbrochen wird und der Einschaltwiderstand 18 aus dem Stromkreis entfernt wird. Beim Öffnen der Unterbrechereinheit 14, wird der Schalter 15 nicht geschlossen.
Der Schalter 15 eines zweiten Ausführungsbeispiels des Hochspannungsleistungsschalters ist in den Fig. 4-7 gezeigt. Bis auf den Schalter 15 ist das zweite Ausführungsbeispiel gleich wie das erste Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die in den Fig. 4-7 gezeigten Teile der Unterbrechereinheit 14 sind ebenfalls gleich ausgebildet wie im ersten Ausführungsbeispiel .
Der Schalter 15 weist wiederum den um die Drehachse D beweglichen, schwertförmigen Schaltkontakt 46 auf. Am
Betätigungsendbereich 52 weist der Schaltkontakt 46 einen
Dorn 74 auf, der in eine Kurvenbahn 76 einer Kulissenscheibe
77 eingreift. Die Kurvenbahn 76 ist durch eine Nute ausgebildet. Das Zusammenwirken des Dorns 74 mit der Kurvenbahn 76 bildet die Kulissensteuerung 60.
Wiederum sind durch die Drehachse D, um welche herum der Schaltkontakt 56 drehbar ist, die zwei Hebel Ll, L2 am Schaltkontakt 46 definiert, wobei der eine Hebel Ll durch den Dorn 74 und die Drehachse D und der andere Hebel L2 durch den Kontaktierungsendbereich 50 und die Drehachse D definiert ist .
Alternativ zu der in den Figuren gezeigten Ausführung des Schaltkontakts, kann die Drehachse auch an dem dem Kontaktierungsendbereich gegenüberliegenden Endbereich des Schaltkontakts und der Dorn zwischen der Drehachse und dem Kontaktierungsendbereich angeordnet sein.
Die Kulissenscheibe 77 ist fest an die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32 gekoppelt. Die Kulissenscheibe 77 weist die Kurvenbahn 76 auf, welche einen ersten Ast 76' und einen zweiten Ast 76'' aufweist, wobei die beiden Äste 76', 76'' zusammenhängend sind und die beiden Endbereiche jedes Astes 76', 76'' in den anderen Ast 76'', 76' übergehen. Der erste Ast 76' definiert die Bewegung des Schaltkontakts 46 beim Schliessen der Unterbrechereinheit 14 und der zweite Ast 76'' definiert die Bewegung des Schaltkontakts 46 beim Öffnen der Unterbrechereinheit 14. Der zeitliche Bewegungsablauf der Unterbrechereinheit 14 und des Schalters 15 ist im Wesentlichen analog wie der im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Bewegungsablauf. Das zweite Ausführungsbeispiel erlaubt jedoch eine bessere Abstimmung des Bewegungsablaufs des Schaltkontakts 46 an die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32. Der erste Ast 76' verläuft von einem Punkt 78 (siehe Fig. 5- 7), der einen Zustand der Kulissensteuerung definiert, bei welchem die Unterbrechereinheit 14 wie auch der Schalter 15 geöffnet sind, zu einem Punkt 78' . Zwischen dem Punkt 78 und dem Punkt 78' verläuft der erste Ast 76' im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des ersten Unterbrecherkontakts 32 beziehungsweise nur leicht weg vom Gegenkontakt 48, sodass sich der Schaltkontakt 46 beim Durchlaufen dieses Abschnittes, am Anfang der Schliessbewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32, im Wesentlichen nicht bewegt und folglich nicht an die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32 gekoppelt ist. Anschliessend an den Punkt 78' verläuft der erste Ast 76' vom Gegenkontakt 48 weg, sodass dieser Abschnitt die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32 auf den Schaltkontakt 46 übertragen wird. Beim Durchlaufen des Punktes 78'' ist der Schalter 15 geschlossen; der Schaltkontakt 46 kontaktiert den Gegenkontakt 48. In der Umgebung des Punktes 78'' ist der erste Ast 76' derart geformt, dass der Schalter 15 während einer Zeitspanne in seiner geschlossenen Position bleibt, während die Unterbrechereinheit 14 die Kontaktposition durchläuft. Der weitere Verlauf des ersten Astes 76' definiert das Öffnen des Schalters 15, das heisst, der erste Ast 76' zwischen dem Punkt 78'' und dem Punkt 79 derart geformt ist, dass beim Durchlaufen diese Streckenabschnitts der Schalter 15 schnell geöffnet wird.
Der zweite Ast 76'' zwischen dem Punkt 79 und dem Punkt 78 verläuft im Wesentlichen parallel zur Bewegungslinie des ersten Unterbrecherkontakts 32, sodass der Schalter 15 beim Öffnen der Unterbrechereinheit 14 offen bleibt (siehe Fig. 7) und folglich der Schaltkontakt 46 zumindest im Wesentlichen nicht an die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32 gekoppelt ist. Die Kurvenbahn 76 ist in den Bereichen, in denen die beiden Äste 76', 76'' zusammen verlaufen (im Bereich des Punktes 78 und des Punktes 79) derart ausgeformt, dass aufgrund der Trägheit des Schaltkontakts 46 beim Schliessen der Unterbrechereinheit 14 der erste Ast 76' und beim Öffnen der Unterbrechereinheit 14 der Ast 76'' durchlaufen wird. Während des Schliessens des Schalters 15 überstreicht der Schaltkontakt 46 bevorzugt einen Winkelbereich zwischen 30° und 80°, bevorzugt zwischen 35° und 70° und besonders bevorzugt zwischen 45° und 60°. Dadurch kann erreicht werden, dass sich der Kontaktierungsendbereich 50 näherungsweise auf einer Geraden bewegt, wodurch die Gefahr der Ausbildung eines Lichtbogens minimiert werden kann, beziehungsweise die Anforderung an die Abschirmung beziehungsweise an die Geometrie des Verbindungsendbereichs 20 des ersten Gehäuseteils 12 vereinfacht werden kann. Durch die Kulissenscheibe 77 mit der Kurvenbahn 76 und durch den mit der Kulissenscheibe 77 zusammenwirkenden Schaltkontakt 46 ist ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel ein Getriebe 60 ausgebildet, welches auch als Kurvengetriebe bezeichnet wird. Alternativ wird ein derartiges Getriebe auch als Kulissensteuerung bezeichnet. Die Kulissenscheibe 77 bildet dabei das erste Getriebeteil und der Schaltkontakt 46 das mit dem ersten Getriebeteil zusammenwirkende zweite Getriebeteil. Die mechanische Kopplung des zweiten Getriebeteils an das erste Getriebeteil erflogt durch das Eingreifen des am Schaltkontakt 46 ausgebildeten Dorns 74 in die an der Kulissenscheibe 77 ausgebildete Kurvenbahn 76. Durch die Wahl der Anordnung der beiden Äste 76', 76'' der Kurvenbahn 76 ist die Übertragung der Bewegung der Kulissenscheibe 77 auf den Schaltkontakt 46 definiert .
Der Schaltkontakt 46 und der Gegenkontakt 48 sind analog zum ersten Ausführungsbeispiel je mit einer Abschirmung 68, 70 versehen . Ein in Fig. 8 gezeigtes drittes Ausführungsbeispiel ist weitgehend gleich wie das zweite Ausführungsbeispiel ausgebildet. Anstelle der festen Abschirmung 68 zum Abschirmen des Schaltkontakts 46 ist diese Abschirmung 68' in diesem dritten Ausführungsbeispiel beweglich ausgebildet. Die bewegliche Abschirmung 68' ist entweder direkt an die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32, direkt an die Bewegung des Schaltkontaktes 46 oder mittels einer weiteren Kulissensteuerung an die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts 32 gekoppelt. Eine direkte Kopplung kann beispielsweise über ein Hebelgelenk erfolgen. Die weitere Kulissensteuerung ist im Wesentlichen analog zur oben beschriebenen Kulissensteuerung 60 ausgebildet, wobei die Kurvenbahn der weiteren Kulissensteuerung derart zu wählen ist, dass der unten beschriebene Bewegungsablauf der beweglichen Abschirmung durch die Kurvenbahn definiert ist.
Während der Schliessbewegung der Unterbrechereinheit 14 bewegt sich die bewegliche Abschirmung 68' des Schaltkontakts 46 von einer Ausgangsposition (in Fig. 8 durch unterbrochene Linien dargestellt) auf den Gegenkontakt 48 zu, sodass anfänglich der Kontaktierungsendbereich 50 des Schaltkontakts 46 bei der Bewegung in Richtung des Gegenkontakts 48 innerhalb der Abschirmung 68' bleibt (siehe Fig. 8, durch durchgezogene Linie dargestellt) . Sobald ein Minimalabstand der beweglichen Abschirmung 68' zur Abschirmung 70 des Gegenkontakts 48 erreicht ist, wird die Bewegung der beweglichen Abschirmung 68' gestoppt und der Kontaktierungsendbereich 50 tritt durch den Schlitz 72 hindurch aus der beweglichen Abschirmung 68' aus und kontaktiert danach den Gegenkontakt 48. Der Minimalabstand ist derart bestimmt, dass unter normalen Bedingungen (d.h. keine unvorhergesehenen Spannungsspitzen) kein Lichtbogen zwischen den Abschirmungen 68', 70 entsteht. Nach dem Kontaktieren Öffnet der Schalter 15 wieder, wobei dies analog zum zweiten Ausführungsbeispiel abläuft. Während des Öffnens des Schalters 15 wird die bewegliche Abschirmung 68' wieder in ihre Ausgangsposition zurück bewegt.
Beim Öffnen der Unterbrechereinheit 14 verbleibt entweder die bewegliche Abschirmung 68' in ihrer Ausgangsposition oder wird wiederum in die Position mit Minimalabstand zur Abschirmung 70 verschoben.
Mittels der beweglichen Abschirmung kann die Brenndauer eines zwischen dem Schaltkontakt 46 und der Abschirmung 70 des Gegenkontakts 48 brennenden Lichtbogens im Vergleich zum zweiten Ausführungsbeispiel verkürzt werden. Bezugszeichenliste
10 Hochspannungsleistungsschalter
11 Hauptstrompfad
12 erstes Gehäuseteil 13 Nebenstrompfad
14 Unterbrechereinheit
15 Schalter
16 zweites Gehäuseteil 18 Einschaltwiderstand 20-23 Verbindungsendbereiche
24-27 Verbindungsstutzen
30 Antriebseinheit
32 erster Unterbrecherkontakt
33 zweiter Unterbrecherkontakt 34 Antriebsstange
36 Abgangsstutzen
40-43 Leiter
46 Schaltkontakt
48 Gegenkontakt 50 Kontaktierungsendbereich
52 Betätigungsendbereich
54 erste Führungsfläche
56 zweite Führungsfläche
58 Aktuator 60 Getriebe, Kulissensteuerung
62 Rückholfeder
64 Bewegungsbahn 66 Rückstellfeder
68 Abschirmung von 46
70 Abschirmung von 48
68' bewegliche Abschirmung von 46 72, 72' Schlitz
74 Dorn
76 Kurvenbahn
76' erster Ast 76' ' zweiter Ast 77 Kulissenscheibe
78, 78', 78", 79 Punkte
Al erste Gehäuseachse
A2 zweite Gehäuseachse
D Drehachse

Claims

Patentansprüche
1. Gasisolierter, metallgekapselter
Hochspannungsleistungsschalter mit einer Unterbrechereinheit (14), einem Einschaltwiderstand (18) und einem in Serie zum Einschaltwiderstand (18) geschalteten Schalter (15) zum Einfügen des Einschaltwiderstandes (18) in den Stromkreis unter Last, wobei die Unterbrechereinheit (14) einen beweglichen, angetriebenen ersten Unterbrecherkontakt (32) aufweist, der zum Öffnen und Schliessen des Hochspannungsleistungsschalters mit einem zweiten Unterbrecherkontakt (33) zusammen wirkt, wobei der Schalter (15) einen beweglichen Schaltkontakt (46) aufweist, dessen Bewegung mittels eines Getriebes (60) an die Bewegung des ersten Unterbrecherkontakts (32) mechanisch gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkontakt (46) zum Einfügen des Einschaltwiderstandes (18) um eine Drehachse (D) drehbar ist.
2. Hochspannungsleistungsschalter gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D) ortsfest gelagert ist.
3. Hochspannungsleistungsschalter gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung des Schaltkontaktes (46) an die diesen Schaltkontakt (46) antreibende Bewegung lediglich während einer Zeitspanne während des Schliessens der Unterbrechereinheit erfolgt, wobei diese Zeitspanne kürzer ist als die Dauer der Bewegung zum Schliessen der Unterbrechereinheit (14) .
4. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (60) ein Kurvengetriebe, insbesondere eine Kulissensteuerung ist.
5. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnete, dass der erste Unterbrecherkontakt (32) entlang einer Achse (Al) beweglich ist und der zweite Unterbrecherkontakt (33) auf dieser Achse (Al) angeordnet ist, und dass diese Achse (Al) insbesondere ortsfest ist.
6. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Öffnen der Unterbrechereinheit (14), der Schalter (15) geöffnet bleibt.
7. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptstrompfad (11) des Hochspannungsleistungsschalters mittels der Unterbrechereinheit (14) unterbrechbar ist und parallel zum Hauptstrompfad (11) ein Nebenstrompfad
(13) geführt ist, welcher den Schalter (15) und den Einschaltwiderstand (18) aufweist.
8. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D) rechtwinklig zur Achse (Al) steht.
9. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissensteuerung (60) im selben Gasraum angeordnet ist wie der Schalter (15) und/oder die Unterbrechereinheit
(14) .
10. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissensteuerung (60) die lineare Bewegung in Richtung der Achse (Al) der Antriebsstange (34) und/oder des ersten Unterbrecherkontakts (32) in eine Drehbewegung um die Drehachse (D) herum umsetzt.
11. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebelverhältnis eines ersten Hebels (Ll) zu einem zweiten Hebel (L2) des Schaltkontakts (46) zwischen 1 zu 2 bis 1 zu 7, bevorzugt zwischen 1 zu 2.5 bis 1 zu 6 und besonders bevorzugt zwischen 1 zu 2.5 bis 1 zu 4 liegt, wobei der erster Hebel (Ll) durch den Angriffspunkt der Kulissensteuerung (60) an den Schaltkontakts (46) und die Drehachse (D) definiert ist und der zweiter Hebel (L2) durch den Kontaktierungsendbereich (50) und die Drehachse (D) definiert ist.
12. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (15) und die Unterbrechereinheit (14) in einem ersten Gehäuseteil (12) des
Hochspannungsleistungsschalters und der Einschaltwiderstand (18) in einem zweiten Gehäuseteil (16) des Hochspannungsleistungsschalters angeordnet sind und die Achse (Al) eine Gehäuseachse des ersten Gehäuseteils (12) ist.
13. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kulissensteuerung (60) zwei Äste (76', 76'') aufweist, wobei der erste Ast (76') beim Schliessen der
Unterbrechereinheit (14) und der zweite Ast beim Öffnen
(76'') der Unterbrechereinheit (14) durchlaufen wird.
14. Hochspannungsleistungsschalter gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ast (76') und der zweite Ast (76'') eine kontinuierlich durchlaufene Kurvenbahn (76) definieren, welche geschlossen ist.
15. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahn (76) beidseitig beschränkt ist.
16. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ast (76') und der zweite Ast (76'') je einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich ausweisen, wobei der erste Endbereich des ersten Astes
(76') in den ersten Endbereich des zweiten Asts (76'') übergeht und der zweite Endbereich des ersten Astes
(76') vom zweiten Endbereich des zweiten Astes (76'') beabstandet ist.
17. Hochspannungsleistungsschalter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Schaltkontakt (46) zum Schliessen des
Schalters (15) mit einem Gegenkontakt (48) zusammen wirkt, wobei der Schaltkontakt (46) wie auch der
Gegenkontakt (48) in der offenen Position des Schalters
(15) je von einer Abschirmung (68, 68', 70) abgeschirmt werden.
18. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Abschirmen des Schaltkontakts (46) bestimmte Abschirmung (70') beweglich ausgebildet ist und direkt an die Bewegung des Unterbrecherkontakts (32) oder der Schaltkontakts
(46) gekoppelt ist, oder über eine weitere
Kulissensteuerung an die Bewegung des
Unterbrecherkontakts (32) gekoppelt ist.
PCT/EP2008/061745 2007-09-10 2008-09-05 Hochspannungsleistungsschalter mit einem schalter zum zuschalten eines einschaltwiderstandes Ceased WO2009034022A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020107005115A KR101503955B1 (ko) 2007-09-10 2008-09-05 시작 저항기와 맞물리기 위한 스위치를 갖는 고전압 전력 스위치
CN200880115109.2A CN101855694B (zh) 2007-09-10 2008-09-05 具有用于接入合闸电阻的开关的高压功率开关
EP08803715.5A EP2188822B1 (de) 2007-09-10 2008-09-05 Hochspannungsleistungsschalter mit einem schalter zum zuschalten eines einschaltwiderstandes
US12/720,439 US8426760B2 (en) 2007-09-10 2010-03-09 High-voltage circuit breaker having a switch for connection of a closing resistor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07116040.2 2007-09-10
EP07116040 2007-09-10

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/720,439 Continuation US8426760B2 (en) 2007-09-10 2010-03-09 High-voltage circuit breaker having a switch for connection of a closing resistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009034022A1 true WO2009034022A1 (de) 2009-03-19

Family

ID=38646557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/061745 Ceased WO2009034022A1 (de) 2007-09-10 2008-09-05 Hochspannungsleistungsschalter mit einem schalter zum zuschalten eines einschaltwiderstandes

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8426760B2 (de)
EP (1) EP2188822B1 (de)
KR (1) KR101503955B1 (de)
CN (1) CN101855694B (de)
WO (1) WO2009034022A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2965098A1 (fr) * 2010-09-21 2012-03-23 Areva T & D Sas Disjoncteur de ligne a haute tension comportant un dispositif d'insertion agence dans un conduit de liaison
EP2822013A1 (de) * 2013-07-05 2015-01-07 ABB Technology AG Hochspannungsleistungsschalter mit Hochspannungs-Schalteinheit
CN111105951A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 平高集团有限公司 高压开关及其电阻静触头

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101728140B (zh) * 2008-10-27 2012-04-18 国网电力科学研究院 一种高压、超高压大电流断路器
US8890019B2 (en) * 2011-02-05 2014-11-18 Roger Webster Faulkner Commutating circuit breaker
CN104115250B (zh) * 2011-09-30 2017-11-03 阿雷沃国际公司 换流断路器
US8773235B2 (en) 2011-11-30 2014-07-08 General Electric Company Electrical switch and circuit breaker
US9064647B2 (en) * 2012-09-06 2015-06-23 Abb Technology Ag Contact alignment structure for high-voltage dead tank circuit breakers
EP3155627B1 (de) 2014-06-13 2019-08-28 ABB Schweiz AG Schaltergesteuerte resistorschaltanordnung
CN106449262A (zh) * 2016-10-24 2017-02-22 上海电力学院 超高压罐式断路器投入合闸电阻的方法
CN110603697B (zh) * 2017-05-08 2021-08-03 Abb电网瑞士股份公司 气体绝缘线、气体绝缘开关装置及其方法
DE102018205910A1 (de) 2018-04-18 2019-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungsleistungsschalter mit Einschaltwiderstandsanordnung sowie Koppeleinrichtung
CN109346384B (zh) * 2018-10-29 2019-09-24 上海思源高压开关有限公司 一种可变比合闸电阻传动装置
EP3748658B1 (de) * 2019-06-04 2022-03-23 General Electric Technology GmbH Kontaktanordnung für einschaltwiderstände
WO2021144985A1 (ja) * 2020-01-17 2021-07-22 三菱電機株式会社 ガス遮断器
US20240234057A1 (en) * 2021-07-21 2024-07-11 Mitsubishi Electric Corporation Vacuum circuit breaker
DE102021207962A1 (de) * 2021-07-23 2023-01-26 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vakuumschaltröhre und Anordnung mit Vakuumschaltröhren sowie Verfahren zum Absteuern von Vakuumschaltröhren
US12112905B2 (en) * 2022-11-17 2024-10-08 Southern States, Llc Alternative gas current pause circuit interrupter

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2117975A (en) 1936-11-09 1938-05-17 Moore Fab Co Elastic fabric
DE1590985A1 (de) * 1964-06-12 1970-06-04 Westinghouse Electric Corp Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung
US3538276A (en) 1967-11-24 1970-11-03 Westinghouse Electric Corp High-voltage circuit breaker having two-step closing resistance
US4095069A (en) 1976-02-23 1978-06-13 Westinghouse Electric Corp. Stainless-steel interrupter-head construction for circuit-interrupters continuously carrying high-value-amperage currents
GB2117975A (en) * 1982-03-31 1983-10-19 Westinghouse Electric Corp Circuit interrupter closing resistance mechanism
US4499350A (en) * 1982-05-27 1985-02-12 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Circuit breaker with overvoltage suppression

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2996592A (en) 1958-12-30 1961-08-15 Ite Circuit Breaker Ltd Multi-break resistance shunted circuit breaker with a vacuum switch as the final interrupter
CH425943A (de) 1965-08-12 1966-12-15 Bbc Brown Boveri & Cie Trenner mit Widerstand
US4009458A (en) * 1975-04-15 1977-02-22 Hitachi, Ltd. Puffer type gas circuit breaker
JPS53121169A (en) * 1977-03-31 1978-10-23 Hitachi Ltd Breaker and method of inspecting same
US4510359A (en) * 1983-11-08 1985-04-09 Westinghouse Electric Corp. Circuit interrupter having improved closing resistor control means
US6072673A (en) * 1998-11-19 2000-06-06 Square D Company Medium to high voltage load circuit interrupters including metal resistors having a positive temperature coefficient of resistivity (PTC elements)
JP4612495B2 (ja) * 2005-07-21 2011-01-12 株式会社日本Ａｅパワーシステムズ ガス絶縁開閉器
CN100454462C (zh) * 2006-11-13 2009-01-21 王光顺 一种用于gis的特高压断路器
DE502007004867D1 (de) 2007-09-10 2010-10-07 Abb Technology Ag Einschaltwiderstand für Hochspannungsleistungsschalter

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2117975A (en) 1936-11-09 1938-05-17 Moore Fab Co Elastic fabric
DE1590985A1 (de) * 1964-06-12 1970-06-04 Westinghouse Electric Corp Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung
US3538276A (en) 1967-11-24 1970-11-03 Westinghouse Electric Corp High-voltage circuit breaker having two-step closing resistance
US4095069A (en) 1976-02-23 1978-06-13 Westinghouse Electric Corp. Stainless-steel interrupter-head construction for circuit-interrupters continuously carrying high-value-amperage currents
GB2117975A (en) * 1982-03-31 1983-10-19 Westinghouse Electric Corp Circuit interrupter closing resistance mechanism
US4499350A (en) * 1982-05-27 1985-02-12 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Circuit breaker with overvoltage suppression
CH660645A5 (de) * 1982-05-27 1987-05-15 Tokyo Shibaura Electric Co Elektrischer trennschalter.

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2965098A1 (fr) * 2010-09-21 2012-03-23 Areva T & D Sas Disjoncteur de ligne a haute tension comportant un dispositif d'insertion agence dans un conduit de liaison
WO2012038405A1 (fr) * 2010-09-21 2012-03-29 Alstom Grid Sas Disjoncteur de ligne a haute tension comportant un dispositif d'insertion agence dans un conduit de liaison.
EP2822013A1 (de) * 2013-07-05 2015-01-07 ABB Technology AG Hochspannungsleistungsschalter mit Hochspannungs-Schalteinheit
CN111105951A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 平高集团有限公司 高压开关及其电阻静触头
CN111105951B (zh) * 2018-10-29 2022-07-05 平高集团有限公司 高压开关及其电阻静触头

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100063714A (ko) 2010-06-11
EP2188822B1 (de) 2016-03-23
CN101855694B (zh) 2014-04-23
CN101855694A (zh) 2010-10-06
KR101503955B1 (ko) 2015-03-18
EP2188822A1 (de) 2010-05-26
US8426760B2 (en) 2013-04-23
US20100219163A1 (en) 2010-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2188822B1 (de) Hochspannungsleistungsschalter mit einem schalter zum zuschalten eines einschaltwiderstandes
EP2430645B1 (de) Hochspannungsschaltvorrichtung
EP2845213B1 (de) Dreistellungslasttrennschalter für mittelspannungs-schaltanlagen
DE3810453C2 (de)
EP2923370B1 (de) Schaltgeräteanordnung
DE102005013231B3 (de) Kurvenprofilschalter
DE2723552C2 (de) Elektrischer Druckgasschalter
DE102010031907B9 (de) Unidirektional schaltendes DC-Schütz
DE102011089234A1 (de) Lichtbogen-Löschvorrichtung und Schutzschaltgerät
DE69516461T2 (de) Mittelspannung elektrischer Schalter
DE102013217834B4 (de) Schaltgerät und Verfahren zum Schalten eines solchen Schaltgerätes
EP3002773B1 (de) Schaltgerät mit einer bedienerunabhängigen Ausschaltvorrichtung
EP0763840B1 (de) Metallgekapselter, gasisolierter Hochspannungsschalter
EP2309526B1 (de) Leistungsschalter mit parallelen Nennstrompfaden
DE102004060165B3 (de) Schubtrennschalter
DE102008037967A1 (de) Drehkontaktsystem mit Toleranzausgleich für ein Schaltgerät sowie Schaltgeräte mit einem derartigen Drehkontaktsystem
EP1620871A2 (de) Lastumschalter für einen stufenschalter
EP4018466A1 (de) Baugruppe für einen hochspannungs-leistungsschalter und entsprechender hochspannungs-leistungsschalter
EP2994930B1 (de) Schaltgerät mit einer einrichtung zum sprunghaften einschalten
DE102013200914A1 (de) Schaltverfahren und Schalteinrichtung
DE102004018275A1 (de) Schaltvorrichtung
DE19813177C1 (de) Elektrischer Schalter
DE102008009439A1 (de) Elektrischer Leistungsschalter
DE19539997C2 (de) Hochspannungsschalter mit mindestens einer Hauptschaltstelle und mit mindestens einer Nebenschaltstelle
EP2810288A1 (de) Schaltgerät, insbesondere lasttrennschalter

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880115109.2

Country of ref document: CN

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

Ref document number: 08803715

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008803715

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107005115

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1982/CHENP/2010

Country of ref document: IN