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Dokumentenidentifikation DE10219299B3 12.02.2004
Titel Einpolig gekapselte und gasisolierte Schaltanlage
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Poth, Rainer, 61118 Bad Vilbel, DE
DE-Anmeldedatum 25.04.2002
DE-Aktenzeichen 10219299
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.02.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.02.2004
IPC-Hauptklasse H02B 5/06
IPC-Nebenklasse H02B 13/035   
Zusammenfassung Um bei einer einpoligen Schalteinheit (1) einer Schaltanlage zum Schalten eines elektrischen Stromes, insbesondere im Mittelspannungsbereich, mit einem elektrisch leitenden, gasdichten Gehäuse (3), das mit einem Isoliergas befüllt und zylinderförmige Rohrabschnitte (6, 20) sowie mit diesen verbundene Stirnwandungen (4, 5) aufweist, und mit Schaltern (14, 25) zum Unterbrechen eines fließenden Stromes, zum Bereitstellen einer bestimmten Trennstrecke und zum Erden der Schalteinheit (1), mit elektrisch leitenden Verbindungsmitteln (2, 10, 13, 15, 16) und mit Durchführungen (7) zum Isolieren des Gehäuses (3) gegenüber den Schaltern (14, 25) sowie den Verbindungsmitteln (2, 10, 13, 15, 16), unter Aufrechterhaltung der kompakten Bauweise und der geringen Herstellungskosten den Einsatz eines Schutzgases bei höheren Drücken zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass zumindest eine der Stirnwände (4, 5) konkav nach außen gewölbt ausgebildet ist, wobei wenigstens jeder im Innern des Gehäuses (3) angeordnete Schalter (14) ein Schubschalter mit einer geradlinigen Schaltbewegung ist, die in Längsrichtung des Rohrabschnittes (6) gerichtet ist, in dem der Schalter (14) angeordnet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft. eine einpolige Schalteinheit einer Schaltanlage zum Schalten eines elektrischen Stromes, insbesondere im Mittelspannungsbereich, mit einem elektrisch leitenden gasdichten Gehäuse, das mit einem Isoliergas befällt ist und zylinderförmige Rohrabschnitte sowie mit diesen verbundene Stirnwandungen aufweist, mit Schaltern zum Unterbrechen eines fließenden Stromes, zum Bereitstellen einer Trennstrecke und zum Erden der Schaltanlage, mit elektrisch leitenden Verbindungsmitteln und mit Durchführungen zum Isolieren des Gehäuses gegenüber den Schaltern und den Verbindungsmitteln.

Eine solche Schalteinheit ist aus dem 1996 veröffentlichten Katalog HA 3515 der Siemens AG bekannt. Die dort offenbarten Schalteinheiten einer mehrpoligen Schaltanlage sind jeweils aus Rohrabschnitten zusammengesetzt, in deren Innern eine Unterbrechereinheit zum Unterbrechen eines Stromflusses sowie ein stromlos schaltender Dreistellungsschalter zum Bereitstellen einer geforderten Trennstrecke und zum Erdender Schalteinheit angeordnet sind. Ferner sind Verbindungsmittel zur elektrischen Verbindung der Schalter untereinander und zum Zu- und Abführen eines zu schaltenden Stromes vorgesehen. Die Verbindungsmittel dienen ferner der Halterung der Unterbrechereinheit und des Dreistellungsschalters an dem Gehäuse mittels einer Durchführung. Die Unterbrechereinheit ist als Schubschalter ausgestaltet und weist einen längs des zugeordneten Rohrabschnittes beweglich geführten Bewegkontakt auf. Die Schaltbewegung des Dreistellungsschalters ist jedoch quer zu dem jeweiligen Rohrabschnitt gerichtet, so dass sich eine von der jeweiligen Schaltstellung des Dreistellungsschalters abhängige inhomogene Verteilung des elektrischen Feldes zwischen den mit hohen Spannungen behafteten Bauteilen im Innern des Gehäuses und der auf Erdpotential liegenden Gehäusewandung einstellt.

Um Spannungsdurchschläge, insbesondere auf Grund solcher Inhomogenitäten, zu vermeiden, ist das dort offenbarte Gehäuse mit Schwefelhexafluorid befüllt, das sich aufgrund seiner elektronegativen Eigenschaft als hochwertiger Isolator in der Praxis als Schutzgas durchgesetzt hat. Da umweltschädigende Eigenschaften dieses Gases bislang nicht vollständig ausgeschlossen werden können, ist es jedoch wünschenswert, im Bedarfsfall auf andere umweltfreundliche Gase ausweichen zu können.

Als Alternative zu Schwefelhaxafluorid kommt beispielsweise Stickstoff in Betracht, das als einer der Hauptbestandteile der atmosphärischen Luft, ebenfalls elektronegative Eigenschaften aufweist. Allerdings ist die Durchschlagsfestigkeit von Stickstoff und von anderen bislang bekannten Isoliergasen oder Isoliergasgemischen gegenüber Schwefelhexafluorid verringert. Um Spannungsüberschläge beispielsweise stickstoffisolierter Schaltanlagen oder Schalteinheiten zu vermeiden, sind daher gegenüber vergleichbaren schwefelhexafluoridisolierten Anlagen größere Abstände zwischen metallischen Komponenten unterschiedlichen Potentials erforderlich. Dies vergrößert den Bauraum solcher Schalteinheiten beträchtlich.

Zwar kann die Durchschlagsfestigkeit von Isoliergasen oder Isoliergasgemischen auch durch eine Erhöhung des Gasinnendrucks in dem Gehäuse der Schalteinheit oder Schaltanlage verbessert werden. Eine solche Druckerhöhung macht jedoch ein gegenüber dem erhöhten Druck mechanisch stabiles und gasdichtes Gehäuse erforderlich. Dem Erfordernis der mechanischen Druckbeständigkeit wurde bislang mit Hilfe dickerer Gehäusewandungen begegnet. Solche Schalteinheiten und damit die sich aus ihnen gebildeten Schaltanlagen sind jedoch schwerer und in ihrer Herstellung kostenintensiver.

Aus der WO 01/93393 A1 ist eine einpolige Schalteinheit einer Schaltanlage bekannt, die eine gasdichte, mit Schwefelhexafluorid befüllte Schaltkammer aufweist. In der Schaltkammer ist eine Unterbrechereinheit vorgesehen, die zum Schalten eines elektrischen Stromes bei hohen Spannungen eingerichtet ist. Um die Menge an einzusetzendem Schwefelhexafluorid zu begrenzen, verfügt die dort gezeigte Schalteinheit weiterhin über eine mit Stickstoff befüllte Kammer, in der sich ein mit der Unterbrechereinheit zusammenwirkender Überspannungsableiter befindet. Das mit Stickstoff befüllte Gehäuse weist einen Innendruck zwischen 4 und 6 bar auf und besteht aus zwei einander axial gegenüberliegenden Stirnwandungen sowie aus einer diese verbindende zylinderförmigen Seitenwandung. Eine der Stirnwandungen ist konkav nach außen gewölbt. Die dort offenbarte Schalteinheit ist jedoch insgesamt raumgreifend und daher in der Praxis nur begrenzt einsetzbar.

Die EP 0 190 437 A1 offenbart eine metallgekapselte gasisolierte Schaltanlage mit einem Leistungsschalter sowie einem Trennschalter, die jeweils in einem gasgefüllten Gehäuse angeordnet sind. Diese Gehäuse sind voneinander getrennt aufgestellt und bilden getrennte Gasvolumina aus.

Die EP 0 872 934 A1 offenbart einen in einem Schaltergehäuse angeordneten Leistungsschalter, dessen Stirnseiten gewölbt ausgebildet sind. Ein in dem Gehäuse angeordneter Trennschalter ist nicht offenbart.

In der DE 41 23 710 A1 ist ein in einem kubischen metallgekapselten Gehäuse angeordneter Vakuum-Leistungsschalter gezeigt.

Die WO 01/50563 A1 beschreibt eine Schaltanlage, welche über einen Leistungsschalter sowie einen kombinierten Trenn- und Erdungsschalter verfügt, die in einer Querschnittsansicht seitlich versetzt zueinander angeordnet sind. Dabei ist das Schaltergehäuse kubisch ausgebildet.

In der CH 559 977 A4 ist eine Schaltanlage mit einem Leistungsschalter offenbart, der in einem metallgekapselten Gehäuse angeordnet und über einen Leiter mit einer Sammelschiene verbunden ist. Der Leistungsschalter dient zum Unterbrechen eines Stromflusses, wobei der Leiter durch Drehung einer Welle von der Sammelschiene getrennt werden kann und in einer getrennten Stellung Erdungsfunktionen übernimmt.

Die DE 31 12 776 C2 offenbart eine Schaltanlage mit einem zylindrischen Gehäuse sowie einem koaxial in dem Gehäuse angeordneten zylindrischen Vakuum-Leistungsschalter, wobei das Gehäuse mit Isolieröl befüllt ist und flachseitige Stirnwandungen aufweist.

In der DE 30 35 381 A1 ist eine metallgekapselte gasisolierte Schaltanlage mit hintereinander in einem Gehäuse der Schaltanlage angeordneten Schaltern beschrieben, wobei das Gehäuse konkav nach außen gewölbte Stirnseiten aufweist.

Die DE 195 02 061 A1 offenbart eine Schaltanlage mit einem Leistungsschalter sowie einem Trennschalter, die in Reihe angeordnet sind, wobei der Trennschalter als Drehschalter ausgebildet ist.

Die DE 199 58 646 C2 betrifft einen Hybridleistungsschalter und die DE 40 27 723 A1 verdeutlicht einen Lasttrennschalter mit Vakuumschaltkammer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalteinheit der eingangs genannten Art bereitzustellen, die unter Aufrechterhaltung der kompakten Bauweise und der geringen Herstellungskosten den Einsatz eines Schutzgases mit einem hohen Innendruck erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schalter zum Unterbrechen des Stromes und zum Bereitstellen einer Trennstrecke in einem Leistungstrennschalter kombiniert realisiert sind, der Leistungstrennschalter ein Schubschalter mit einer geradlinigen Schaltbewegung ist und die Schubbewegung des Leistungstrennschalters in Längsrichtung des Rohrabschnittes gerichtet ist, in dem der Leistungstrennschalter angeordnet ist, wobei zumindest eine der Stirnwände konkav nach außen gewölbt ausgebildet ist.

Um die Druckbeständigkeit des gasdichten Gehäuses zu verbessern, sind erfindungsgemäß alle Seiten- und fast alle oder alle Stirnwandungen des Gehäuses nach außen gewölbt, so dass sie der druckstabilsten Bauform eines Gehäuses, nämlich einer Kugel, möglichst nahe kommen, wobei jedoch gleichzeitig im Hinblick auf mehrere Pole der gesamten Schaltanlage und somit im Hinblick auf nebeneinander aufzubauender Schalteinheiten, wenig Bauraum beansprucht wird. Um die Kompaktheit der jeweiligen Schalteinheit weiter zu verbessern, sind alle im Gehäuse angeordneten Schalter als Schubschalter ausgestaltet, deren Schaltbewegung geradlinig und längs des zugeordneten Rohrabschnittes ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird auch bei unterschiedlichen Schaltstellungen eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung des elektrischen Feldes zwischen dem Gehäuse und den auf einem stark abweichenden elektrischen Potential liegenden Schaltern und Verbindungsmitteln erzeugt. Diese gleichmäßige Feldverteilung erlaubt erfindungsgemäß eine Verringerung des radialen Abstandes zwischen dem jeweiligen Rohrabschnitt des Gehäuses und den Schaltern und Verbindungsmitteln. Erfindungsgemäß sind Leistungsschalter und Trennschalter zu einem Bauteil vereint. Daher kann auf eine zweite Hebelanordnung zum Übertragen eines Antriebs für den Trennschalter verzichtet und die Kompaktheit der Anlage erhöht werden.

Zweckmäßigerweise weist das Isoliergas einen Druck zwischen 3 und 6 bar auf. Die Einstellung dieses Druckbereichs ist insbesondere in der Mittelspannungstechnik für einen Einsatz von Stickstoff als Isoliergas vorteilhaft. Erfindungsgemäß können aber auch andere Isoliergase oder Isoliergasgemische wie beispielsweise Gemische bestehend aus Sticksoff und Schwefelhexafluorid in diesem oder in anderen Druckbereichen eingesetzt werden.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterentwicklung weist der Leistungstrennschalter eine zylinderförmige gasdichte Vakuumkammer auf, in die ein ortsfester Festkontakt sowie ein diesbezüglich längsbeweglich geführter Bewegkontakt hineinragen. Die Beweglichkeit des Bewegkontaktes wird durch einen Metallfaltenbalg sichergestellt, der einerseits mit dem Bewegkontakt und andererseits mit der Vakuumkammerwand gasdicht verbunden ist. Zum Einschalten des Stromes wird der Bewegkontakt an den Festkontakt herangeführt und mit einer bestimmten Andruckkraft gegen diesen gepresst. Die Unterbrechung des Stromflusses erfolgt durch eine Längsverschiebung des Bewegkontakts, bis dieser in einer Unterbrecherstellung ausreichend weit von dem Festkontakt entfernt ist. Zum Überführen in eine Trennstellung, in der der Leistungstrennschalter die notwendige Durchschlagsfestigkeit der Schalteinheit bereitstellt, wird der Hub also der Abstand des Bewegkontaktes von dem Festkontakt noch weiter in gleicher Bewegungsrichtung erhöht. Durch den Einsatz eines Leistungstrennschalters ist der Einsatz eines zusätzlichen Trennschalters neben einer reinen Unterbrechereinheit überflüssig geworden, wodurch die kompakte Bauweise der Schalteinheit und damit der aus mehreren Schalteinheiten bestehenden Schaltanlage verbessert ist.

In einer zweckmäßigen Weiterentwicklung ist der Schalter zum Erden der Schalteinheit ein Erdungsvakuumschalter, der eine gasdichte Vakuumkammer als Kapselung aufweist, in die hinein sich ein ortsfester Festkontakt sowie ein diesbezüglich längsbeweglich geführter Bewegkontakt erstrecken. Die Beweglichkeit des auf Erdpotential liegenden Bewegkontaktes ist über einen Metallfaltenbalg sichergestellt, der einerseits mit dem Bewegkontakt und andererseits mit der Vakuumkammerwand gasdicht verbunden ist. Zum Erden der Schalteinheit wird der Bewegkontakt lediglich in Kontakt mit dem Festkontakt gebracht, der mit den übrigen Schaltern und Verbindungsmitteln elektrisch verbunden ist. Der Erdungsvakuumschalter schaltet im stromlosen Zustand. Bei seiner Herstellung und Montage können daher Kostenerwägungen stärker in den Vordergrund treten.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Erdungsvakuumschalter teilweise außerhalb des gasdichten Gehäuses angeordnet und mittels einer zweckmäßigen Durchführung an diesem gehalten, wobei die Verbindungsmittel einen Kontaktbolzen aufweisen, der sich aus dem Gehäuse durch die Durchführung hindurch erstreckt und mit dem Festkontakt des Erdungsvakuumschalters fest verbunden ist. Durch diese Maßnahme ist die Schaltbewegung zum Erden der Schalteinheit außerhalb des Gehäuses verlagert. Die aufwendige bewegliche Lagerung spannungsbehafteter Bauteile im Innern des Gehäuses entfällt somit. Die Isolierung des Erdungsvakuumsschalters erfolgt mittels der Durchführung und somit mittels eines Feststoffes, der direkt an dem Schalter anliegt, so dass die Kompaktheit der Schalteinheit erhöht ist.

Zweckmäßigerweise umfassen die Verbindungsmittel einen Rollenkontakt zum Führen eines Kontaktbolzens sowie eine Sammelschiene, wobei der Rollenkontakt fest mit der Sammelschiene und der Kontaktbolzen mit einem Bewegkontakt eines Schalters verbunden ist. Der Rollenkontakt weist einen hohlzylindrischen Rohrstutzen auf, in dem Kontaktrollen vorgesehen sind, die einerseits an dem Kontaktbolzen und andererseits an der Innenwandung des Rohrstutzens anliegen. Die dem zugeordneten Rohrabschnitt des Gehäuses zugewandte Außenwandung des Rollenkontaktes ist daher im Wesentlichen rotationssymmetrisch, so dass durch diese konstruktive Maßnahme ein genaues Anpassen des Rohrabschnitts an den Rollenkontakt bei gleichbleibendem radialen Abstand der Äquipotentialflächen ermöglicht ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Weiterentwicklung ist in dem Gehäuse eine gasdurchlässige Tragplatte aus einem Isoliermaterial vorgesehen, die mit dem zugeordneten Rohrabschnitt sowie einem Verbindungsmittel fest verbunden ist. Auf diese Weise ist die Stabilität des Gehäuses weiter erhöht.

Bei einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind in der Tragplatte Strom- und/oder Spannungssensoren vorgesehen, deren Messsignale über geeignete Übertragungsmittel nach außen geleitet werden. Auf diese Weise kann der momentane Zustand der Schalteinheit überwacht werden.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figur der Zeichnung.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen einpoligen Schalteinheit einer mehrpoligen Schaltanlage in einer geschnittenen Seitenansicht.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen einpoligen Schalteinheit 1, die über eine teilweise feststoffisolierte Sammelschiene 2 mit einer weiteren einpoligen Schalteinheit 1 verbunden ist. Die Schalteinheiten 1 bilden die Pole einer Schaltanlage aus, deren Anzahl der Anzahl der zu schaltenden Phasen entspricht. Die genauer dargestellte einpolige Schalteinheit 1 verfügt über ein gasdichtes mit Stickstoff befülltes Gehäuse 3, das eine obere Stirnwandung 4 sowie eine dieser axial gegenüber liegende untere Stirnwandung 5 aufweist. Zwischen der oberen Stirnwandung 4 und der unteren Stirnwandung 5 ist ein zylinderförmiger Rohrabschnitt 6 angeordnet, der sich in axialer oder vertikaler Richtung erstreckt.

Im Bereich der oberen Stirnwandung 4 ragt die stromführende Sammelschiene 2 in das Gehäuses 3 hinein, wobei zwei einander gegenüberliegende und aus Gießharz oder einem sonstigen Isolierstoff gefertigte Durchführungen 7 die mechanische Befestigung der Sammelschiene 2 an dem Gehäuse 3 und gleichzeitig die elektrische Isolierung dieser beiden Bauteile gegeneinander ermöglichen. An der von der benachbarten Schalteinheit 1 abgewandten Seite des Gehäuses 3 ragt die Sammelschiene 2 mit ihrem freien Ende aus der Durchführung 7 hervor und ist durch eine zweckmäßige Feststoffisolierung 8 nach außen abgeschirmt. Die aus Einzelteilen zusammengesetzte Sammelschiene 2 kann jedoch im Bedarfsfall verlängert werden.

Die zwei sich gegenüberliegenden Durchführungen 7 sind nicht unmittelbar an dem Rohrabschnitt 6 befestigt. Vielmehr sind sich gegenüberliegende Rohransätze 9 erkennbar, deren Sammelschienenöffnungen durch die Durchführungen 7 jeweils gasdicht verschlossen sind. Die Rohransätze 9 erlauben die Verwendung von Durchführungen 7 mit einer ebenen und somit von dem Krümmungsradius des Rohrabschnittes 6 unabhängigen Befestigungsfläche.

An der Sammelschiene 2 ist bezogen auf den Rohrabschnitt 6 ein in zentraler Lage angeordneter Rollenkontakt 10 vorgesehen. Der Rollenkontakt 10 weist einen hohlzylindrischen Rohrstutzen 11 auf, in dem Kontaktrollen 12 vorgesehen sind, die einerseits an einer in den Rohrstutzen 11 hineinragenden Kontaktstange 13 und andererseits an der Innenwandung des Rohrstutzens 11 anliegen. Der Rollenkontakt 10 wirkt somit als eine elektrisch leitende Führung für die Kontaktstange 13 in axialer Richtung und somit in Längsrichtung des zugeordneten Rohrabschnitts 6.

Die Kontaktstange 13 ist an ihrem vom Rollenkontakt 10 abgewandten Ende fest mit einem nicht sichtbaren Bewegkontakt eines Leistungstrennschalters 14 verbunden. Dabei ragt der Bewegkontakt in eine evakuierte gasdichte Vakuumkammer des Leistungstrennschalter 14 hinein, in der weiterhin ein figürlich nicht dargestellter ortsfester Festkontakt angeordnet ist. Der Festkontakt ist mit einer aus der Vakuumkammer herausragenden Haltestange 15 fest verbunden, die sich zu einem Anschlussmodul 16 hin erstreckt, das aus kranzförmig angeordneten Kabelanschlüssen 17 sowie Querverbindungen 18 zusammengesetzt ist. Die Kabelanschlüsse 17 sind fest in die untere Stirnwandung 5 integriert, wobei ein Isolierstoff 19, wie beispielsweise Gießharz, die notwendige Isolation eines elektrisch mit den Querverbindungen 18 verbundenen Kabelkontaktstückes 19 gegenüber der unteren Stirnwandung 5 bereitstellt.

Das Anschlussmodul 16 ist in einem Rohrabschnitt 20 des Gehäuses 3 angeordnet, der umfänglich gegenüber dem Rohrabschnitt 6 erweitert ist, so dass ein Schulterbereich 21 ausgebildet ist. Der Durchmesser des erweiterten Rohrabschnittes 20 ist von der Anzahl der gewünschten Kabelanschlüsse 17 und somit von den gewünschten Verteilungsmöglichkeiten abhängig.

Zur Stabilisierung der Haltestange 15 innerhalb des Gehäuses 3 als auch zur Stabilisierung des Gehäuses 3 selbst ist über dem Schulterbereich 21 eine Tragplatte 22 vorgesehen, die einerseits mit der Wandung des Rohrabschnitts 6 sowie andererseits mit der Haltestange 15 fest verbunden ist. Die aus einem Isolierstoff wie Gießharz bestehende Tragplatte weist Ausnehmungen 23 auf, die einen freien Durchtritt des Stickstoffgases und somit einen Druckausgleich innerhalb des Gehäuses 3 ermöglichen. Innerhalb der Tragplatte 22 sind figürlich nicht dargestellte Strom- und/oder Spannungssensoren angeordnet, die eine Überwachung des Betriebszustandes der Schalteinheit 1 ermöglichen.

Oberhalb der Tragplatte 22 ist ferner eine Berstscheibe 24 vorgesehen, durch die eine Sollbruchstelle definiert ist, die im Fall eines Gasinnendruckes im Gehäuse 3, der einen maximalen Grenzwert überschreitet, nachgibt.

Der Berstscheibe 24 in Querrichtung gegenüberliegend ist ein Erdungsvakuumschalter 25 erkennbar, der mittels einer isolierenden Durchführung 7 außen an dem Rohrabschnitt 6 gehalten ist. Dazu ist an der beispielsweise aus Gießharz gefertigten Durchführung 7 eine elastische Manschette 32 aus Silikonkautschuk (EPDM) vorgesehen, die einen den Erdungsvakuumschalter 25 einfassenden Rohransatz ausbildet.

Der Erdungsvakuumschalter 25 weist ein unter Vakuum stehendes Gehäuse 26 auf, in das ein ortsfester Festkontakt 27 und ein diesbezüglich gradlinig beweglich geführter Bewegkontakt 28 hineinragen. Ein Metallfaltenbalg 29 zum Abdichten des Gehäuses 25 ist sowohl an dem Bewegkontakt 28 als auch an der Gehäuse 26 befestigt.

Zur Erdung der Schalteinheit 1 wird zunächst der Leistungstrennschalter 14 über die Unterbrecherstellung hinaus in Trennstellung gebracht. Anschließend wird der auf Erdpotential liegende Bewegkontakt 27 des Erdungsvakuumschalters 25 mit dem Festkontakt 28 kontaktiert. Der Antrieb des Erdungsvakuumschalters kann auf mechanische oder elektrodynamische Weise oder auch von Hand erfolgen.

Zum Antrieb des Leistungstrennschalters 14 ist ein Schwenkhebel 30 vorgesehen, der an dem Gehäuse 3 um eine Schwenkachse 31 schwenkbar gelagert ist, wobei ein Metallfaltenbalg 29 zum Abdichten des Gehäuses 3 eingesetzt ist. Der Schwenkhebel 30 ist lediglich mechanisch, nicht jedoch elektrisch mit der Kontaktstange 9 verbunden. Durch die von einer nicht dargestellten mechanischen oder elektrodynamischen Antriebseinheit erzeugte Bewegung wird somit über den Schenkhebel 30 eine axiale Hubbewegung der Kontaktstange 13 erzeugt.


Anspruch[de]
  1. Einpolige Schalteinheit (1) einer Schaltanlage zum Schalten eines elektrischen Stromes, insbesondere im Mittelspannungsbereich, mit einem elektrisch leitenden gasdichten Gehäuse (3), das mit einem Isoliergas befüllt ist und zylinderförmige Rohrabschnitte (6, 20) sowie mit diesen verbundene Stirnwandungen (4, 5) aufweist, mit in dem Gehäuse angeordneten Schaltern (14, 25) zum Unterbrechen eines fließenden Stromes und zum Bereitstellen einer Trennstrecke sowie mit einem Schalter zum Erden der Schalteinheit (1), mit elektrisch leitenden Verbindungsmitteln (2, 10, 13, 15, 16) und mit Durchführungen (7) zum Isolieren des Gehäuses (3) gegenüber den Schaltern (14, 25) und den Verbindungsmitteln (2, 10, 13, 15, 16), dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter zum Unterbrechen des Stromes und zum Bereitstellen einer Trennstrecke in einem Leistungstrennschalter (14) kombiniert realisiert sind, der Leistungstrennschalter (14) ein Schubschalter mit einer geradlinigen Schaltbewegung ist und die Schubbewegung des Leistungstrennschalters (14) in Längsrichtung des Rohrabschnittes (6) gerichtet ist, in dem der Leistungstrennschalter (14) angeordnet ist, wobei zumindest eine der Stirnwände (4, 5) konkav nach außen gewölbt ausgebildet ist.
  2. Einpolige Schalteinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliergas einen Druck zwischen 3 und 6 bar aufweist.
  3. Einpolige Schalteinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter zum Erden der Schaltanlage ein Erdungsvakuumschalter (25) ist, der eine gasdichte Vakuumkammer (26) als Kapselung aufweist, in die hinein sich ein ortsfester Festkontakt (27) sowie ein diesbezüglich längsbeweglich geführter Bewegkontakt (28) erstrecken.
  4. Einpolige Schalteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Erdungsvakuumschalter (25) zumindest teilweise außerhalb des Gehäuses (3) angeordnet ist.
  5. Einpolige Schalteinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel einen Rollenkontakt (10) zum Führen einer Kontaktstange (13) sowie eine Sammelschiene (2) umfassen, wobei der Rollenkontakt (10) fest mit der Sammelschiene (2) und die Kontaktstange (13) mit einem Bewegkontakt eines Schalters (14) verbunden ist.
  6. Einpolige Schalteinheit (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (3) eine gasdurchlässige Tragplatte (22) aus einem Isoliermaterial vorgesehen ist, die mit dem zugeordneten Rohrabschnitt (6) sowie einem Verbindungsmittel (15) fest verbunden ist.
  7. Einpolige Schalteinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tragplatte (22) Strom- und/oder Spannungssensoren angeordnet sind.
  8. Einpolige Schalteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (3) eine Berstscheibe (24) vorgesehen ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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