DE202016007195U1 - Current-limiting switching device - Google Patents

Abstract

Strombegrenzende Schalteinrichtung mit wenigstens zwei parallelgeschalteten Strompfaden, von denen der eine Strompfad einen im Stromanstieg öffnenden und durch eine Mess- und Auslösevorrichtung (4) steuerbaren elektrodynamisch wirkenden Schnellschalter (1) und ein weiterer Strompfad einen Widerstand (26) als strombegrenzendes elektrisches Bauelement aufweist, wobei in Reihe mit den parallelgeschalteten Strompfaden ein Unterbrechungsschalter geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Widerstand (26) wenigstens ein weiterer Widerstand (27, 28) geschaltet ist, der durch einen parallel dazu liegenden und durch die Mess- und Auslösevorrichtung (4) steuerbaren Halbleiterschalter (29, 30) wirksam bzw. unwirksam schaltbar ist und dass der Unterbrechungsschalter als ein nach erfolgter Strombegrenzung gleichfalls durch die Mess- und Auslösevorrichtung (4) steuerbarer Leistungsschalter (3) ausgebildet ist.Current-limiting switching device with at least two parallel-connected current paths, of which one current path opening in the current increase and controllable by a measuring and tripping device (4) electrodynamically acting rapid switch (1) and another current path has a resistor (26) as a current-limiting electrical component, wherein in series with the parallel-connected current paths an interruption switch is connected, characterized in that in series with the resistor (26) at least one further resistor (27, 28) is connected, which by a parallel thereto and by the measuring and tripping device (4 ) controllable semiconductor switch (29, 30) is effectively or ineffective switchable and that the breaker switch is designed as a after the current limit also by the measuring and tripping device (4) controllable power switch (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine strombegrenzende Schalteinrichtung mit wenigstens zwei parallelgeschalteten Strompfaden, von denen der eine Strompfad einen im Stromanstieg öffnenden und durch eine Mess- und Auslösevorrichtung steuerbaren elektrodynamisch wirkenden Schnellschalter und ein weiterer Strompfad einen Widerstand als strombegrenzendes elektrisches Bauelement aufweist, wobei in Reihe mit den parallelgeschalteten Strompfaden ein Unterbrechungsschalter geschaltet ist.The invention relates to a current-limiting switching device with at least two parallel-connected current paths, of which one current path has a current-rising and controllable by a measuring and triggering device electrodynamically acting rapid switch and another current path has a resistance as a current-limiting electrical component, in series with the parallel Current paths, a breaker is engaged.

Schalteinrichtungen dieser Art sind dazu vorgesehen, in Anlagen der elektrischen Energieverteilung Schäden durch hohe Fehlerströme, insbesondere Kurzschlussströme, zu verhindern. Derart hohe Ströme, die um ein Mehrfaches über dem normalen Betriebsstrom der Anlagen liegen, bewirken sowohl hohe mechanische als auch thermische Beanspruchungen der Komponenten der Schaltanlagen, die zur Zerstörung von Anlagenteilen und zur Gefährdung von betrieblich oder zufällig anwesenden Personen führen können.Switching devices of this type are intended to prevent damage in systems of electrical power distribution by high fault currents, in particular short-circuit currents. Such high currents, which are many times higher than the normal operating current of the systems, cause both high mechanical and thermal stresses on the components of the switchgear, which can lead to the destruction of system components and endanger occupationally or accidentally present persons.

Das Prinzip einer Schalteinrichtung der betrachteten Art ist der EP 1 022 753 B1 zu entnehmen. Als elektrodynamischer Schnellschalter dient dabei ein Thomson-System, parallel zu dem zwei Kommutierungspfade geschaltet sind. Von diesen enthält der eine einen PTC-Widerstand, der zu Beginn einer Fehlerabschaltung durch einen Halbleiterschalter in Reihe mit einem kontaktbehafteten Schalter überbrückt ist. Somit beginnt die Wirkung des Widerstandes verzögert.The principle of a switching device of the type considered is the EP 1 022 753 B1 refer to. The electrodynamic high-speed switch is a Thomson system connected in parallel to the two commutation paths. Of these, the one includes a PTC resistor which is bypassed at the beginning of a fault shutdown by a semiconductor switch in series with a contact-type switch. Thus, the effect of the resistor begins delayed.

Obwohl die genannte Schalteinrichtung unter Verwendung von Bauelementen aufgebaut ist, die prinzipiell für eine erhebliche Anzahl von Schaltspielen geeignet und daher nach einer Fehlerabschaltung ohne Reparatur oder Instandsetzung erneut funktionsfähig sind, konnten auf der EP 1 022 753 beruhende Schalteinrichtungen keinen Eingang in Starkstromanlagen finden.Although the said switching device is constructed using components that are in principle suitable for a significant number of switching cycles and therefore are functional again after an error shutdown without repair or repair, could EP 1 022 753 based switching devices can not find an input in power installations.

Vielmehr wurde aufgrund der Erwägung, die Begrenzung von Kurzschlussströmen mit möglichst robusten und zuverlässig wirkenden, zugleich aber vergleichsweise preiswerten Bauteilen zu bewirken, der Weg beschritten, als Schnellschalter einen Sprengtrenner zu verwenden und die Strombegrenzung durch strombegrenzende Schmelzsicherungen zu bewirken, die zugleich den fehlerbehafteten Stromkreis vollständig unterbrechen. Diese Kombination ist unter der Bezeichnung Is-Begrenzer in der Druckschrift DEABB 2493 14 de der Firma ABB AG Calor Emag Mittelspannungsprodukte, 2014 beschrieben.Rather, due to the consideration, the limitation of short-circuit currents with the most robust and reliable acting, but at the same time relatively inexpensive components, the way has been taken to use a high-speed circuit breaker and to effect current limiting by current-limiting fuses, which at the same time the faulty circuit completely interrupt. This combination is called Is-limiter in the DEABB 2493 14 de from ABB AG Calor Emag Mittelspannungsprodukte, 2014 described.

Der Sprengtrenner, z. B. nach der DE 1 102 892 A , ist ein vollständig gekapseltes Bauelement, in dem sich ein durch eine Sprengladung zu unterbrechender Leiter befindet. Die Sprengladung wird durch die Auslösevorrichtung gezündet und unterbricht den Leiter innerhalb sehr kurzer Zeit durch Zerstörung oder Verformung. Aufgrund dieser Unterbrechung der Schaltstrecke fließt nun der Strom durch die parallel zur Schaltstrecke angeordnete Schmelzsicherung. Der nach dem Abschmelzen des Schmelzleiters entstehende Lichtbogen wird durch eine Sandfüllung des Sicherungsgehäuses stark gekühlt, was zu einem Anstieg der Lichtbogenspannung führt. Damit ist eine entsprechende Erhöhung des Widerstandes des Strompfades und eine starke Dämpfung des Fehler- bzw. Kurzschlussstromes bis zur Unterbrechung verbunden. Zur Erhöhung des Schaltvermögens ist es in diesem Zusammenhang bekannt, mehrere Schmelzsicherungen parallel zu schalten.The blasting separator, z. B. after DE 1 102 892 A , is a fully enclosed device containing a conductor to be broken by an explosive charge. The explosive charge is ignited by the tripping device and interrupts the conductor within a very short time by destruction or deformation. Due to this interruption of the switching path, the current now flows through the fuse arranged parallel to the switching path. The resulting after melting of the fusible conductor arc is strongly cooled by a sand filling of the fuse housing, which leads to an increase in the arc voltage. Thus, a corresponding increase in the resistance of the current path and a strong attenuation of the fault or short-circuit current is connected to the interruption. To increase the switching capacity, it is known in this context to connect several fuses in parallel.

Aufgrund der beiden beschriebenen Vorgänge, Unterbrechung der Strombahn im Sprengtrenner und Ansprechen der Schmelzsicherung, ist die Schalteinrichtung nach einer Fehlerabschaltung nicht mehr funktionsfähig, steht also als Schutz für einen weiteren Fehler nicht mehr zur Verfügung und muss ausgetauscht bzw. instandgesetzt werden. Insbesondere ist die Instandsetzung, durch den Sprengtrenner bedingt, nur durch den Hersteller der Schalteinrichtung möglich. Für den Betreiber einer Schaltanlage entsteht somit ein nicht unbeträchtlicher Aufwand, wenn nach einem schwerwiegenden Fehler im Netz oder in der Schaltanlage der vorherige Zustand, d. h. die Schutzwirkung gegen solche Fehler, wiederhergestellt werden soll. Um den Schutz der Anlage auch während der Instandsetzung des Is-Begrenzers sicherzustellen, ist die Installation eines Ersatzgerätes erforderlich.Due to the two operations described, interruption of the current path in the explosive separator and response of the fuse, the switching device is no longer functional after a fault trip, so is no longer available as protection for another error and must be replaced or repaired. In particular, the repair, due to the explosive separator, only by the manufacturer of the switching device is possible. For the operator of a switchgear thus creates a not inconsiderable expense, if after a serious fault in the network or in the switchgear the previous state, d. H. the protective effect against such errors, should be restored. In order to ensure the protection of the system during the repair of the isolator, it is necessary to install a replacement unit.

Gleichfalls der Instandsetzung nach einer Abschaltung bedarf die strombegrenzende Schalteinrichtung, die unter der Bezeichnung FC-Protector in der Druckschrift DEABB 2554 16 de der Fa. ABB AG Calor Emag Mittelspannungsprodukte, 2016 , beschrieben ist.Similarly, the repair after a shutdown requires the current-limiting switching device, which under the name FC Protector in the Publication DEABB 2554 16 de from ABB AG Calor Emag Mittelspannungsprodukte, 2016 , is described.

Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine dauerhafte und weitgehend wartungsfreie strombegrenzende Schalteinrichtung zu schaffen, die möglichst wenige und robuste Bauelemente enthält.On this basis, the invention is based on the object of providing a permanent and largely maintenance-free current-limiting switching device which contains as few and robust components as possible.

Gemäß der Erfindung gelingt dies dadurch, dass in Reihe mit dem Widerstand wenigstens ein weiterer Widerstand geschaltet ist, der durch einen parallel dazu liegenden und durch die Mess- und Auslösevorrichtung steuerbaren Halbleiterschalter (29, 30) wirksam bzw. unwirksam schaltbar ist und dass der Unterbrechungsschalter als ein nach erfolgter Strombegrenzung gleichfalls durch die Mess- und Auslösevorrichtung (4) steuerbarer Leistungsschalter (3) ausgebildet ist.According to the invention, this is achieved in that at least one further resistor is connected in series with the resistor, which is connected by a semiconductor switch (parallel to it and controllable by the measuring and tripping device). 29 . 30 ) is effective or ineffective switchable and that the breaker switch as a after the current limit also by the measuring and Triggering device ( 4 ) controllable circuit breaker ( 3 ) is trained.

Bei der Schalteinrichtung nach der Erfindung ist der strombegrenzende Widerstand bei der Öffnung des elektrodynamischen Schnellschalters unmittelbar und unverzögert wirksam. Die Reihenschaltung dieses Widerstandes mit wenigstens einem weiteren Widerstand mit parallelem Halbleiterschalter bewirkt eine verzögerte Erhöhung des Widerstandswertes und daher verstärkte Strombegrenzung.In the switching device according to the invention, the current-limiting resistor at the opening of the electro-dynamic high-speed switch is effective immediately and without delay. The series connection of this resistor with at least one further resistor with parallel semiconductor switch causes a delayed increase in the resistance value and therefore increased current limit.

Wesentlich für die Erfindung ist eine Strombegrenzung lediglich in dem Maß, dass ein normaler Leistungsschalter den verbleibenden Strom zu unterbrechen vermag. Dies hat zur Folge, dass geringere Anforderungen an die strombegrenzenden Widerstände zu stellen sind und darüber hinaus ein zusätzlicher Halbleiterschalter, wie er bei dem strombegrenzenden Schalter nach der EP 1 022 753 B1 oder De EP 1 104 403 A1 vorgesehen ist, nicht benötigt wird.Essential for the invention is a current limiting only to the extent that a normal circuit breaker is able to interrupt the remaining power. This has the consequence that lower demands are placed on the current-limiting resistors and beyond an additional semiconductor switch, as in the current-limiting switch after the EP 1 022 753 B1 or De EP 1 104 403 A1 is provided, is not needed.

An sich ist es durch die DE 0 862 470 C bekannt, dass der Widerstandswert eines Strombegrenzers nicht so hoch sein muss, dass der fehlerbehaftete Stromkreis unterbrochen wird, da beispielsweise ein Störlichtbogen bereits bei einem bestimmten endlichen Grenzwert des Stromes erlischt. Zur Unterbrechung des Stromkreises soll daher nach der genannten DE 0 862 470 C ein Trennschalter dienen. Jedoch ist das Schaltvermögen von Trennschaltern auf vergleichsweise geringe Werte begrenzt. Wird dagegen, wie es die Erfindung vorsieht, ein Leistungsschalter verwendet, so sinken die Anforderungen an den strombegrenzenden Widerstand wesentlich mit einem entsprechenden Vorteil für die Baugröße der Widerstandseinheiten.In itself it is through the DE 0 862 470 C It is known that the resistance value of a current limiter does not have to be so high that the faulty circuit is interrupted because, for example, an arc fault extinguishes already at a certain finite limit value of the current. To interrupt the circuit should therefore after said DE 0 862 470 C serve a circuit breaker. However, the switching capacity of disconnectors is limited to relatively low values. If, in contrast, as the invention provides, a circuit breaker is used, the requirements for the current-limiting resistor substantially decrease with a corresponding advantage for the size of the resistance units.

Der erwähnte Leistungsschalter ist ein übliches Gerät in Mittelspannungs-Schaltanlagen und kann z. B. ein Vakuum-Leistungsschalter sein. Wesentlich im vorliegenden Zusammenhang ist die Abgabe eines auf den Leistungsschalter gerichteten Ausschaltbefehls durch die Mess- und Auslösevorrichtung, um den Stromkreis nach erfolgter Strombegrenzung vollständig zu unterbrechen. Somit arbeitet der Leistungsschalter nicht als eigenständiges Schutzgerät, sondern in genau abgestimmter Folge mit der vorangehenden Strombegrenzung.The mentioned circuit breaker is a common device in medium voltage switchgear and z. B. be a vacuum circuit breaker. Essential in the present context is the delivery of a directed to the circuit breaker OFF command by the measuring and tripping device to completely interrupt the circuit after the current limit. Thus, the circuit breaker does not work as a stand-alone protection device, but in a well-coordinated sequence with the previous current limit.

Im Rahmen der Erfindung können die Widerstände durch je eine Widerstandseinheit gebildet sein, die ein etwa quaderförmiges, mit Durchführungen versehenes Gehäuse aus einem isolierenden Werkstoff, eine Füllung mit einer Isolierflüssigkeit und einen darin eingebetteten und abgestützten Widerstandsleiter aufweist. Als Isolierflüssigkeit eignet sich insbesondere eine Ester-Flüssigkeit, wie sie beispielsweise in Transformatoren benutzt wird. Ester haben neben ähnlich guten elektrischen und thermischen Eigenschaften wie die früher verwendeten Isolieröle und PCB-Flüssigkeiten vorteilhafte umwelttechnische Eigenschaften wie Ungiftigkeit und Oxidationsbeständigkeit. Einzelheiten sind z. B. der Druckschrift „Midel 7131 – Transformatoren-Flüssigkeit aus synthetischem Ester – Technische Unterlagen – Juni 2016” zu entnehmen, die aus der Midel-Bibliothek unter der Internet-Adresse http://www.midel.com/de/library herunterzuladen ist.In the context of the invention, the resistors may be formed by a respective resistance unit having an approximately cuboid, provided with bushings housing made of an insulating material, a filling with an insulating liquid and a resistor conductor embedded therein and supported. As an insulating liquid is particularly suitable an ester liquid, as used for example in transformers. Esters have, in addition to similar good electrical and thermal properties as the previously used insulating oils and PCB fluids, beneficial environmental properties such as nontoxicity and oxidation resistance. Details are z. B. the Publication "Midel 7131 - Synthetic Ester Transformer Fluid - Technical Documentation - June 2016" to be taken from the Midel Library at the Internet address http://www.midel.com/de/library is to download.

Der Widerstandsleiter kann eine beträchtliche Länge aufweisen, um den benötigten Widerstandswert bei gleichzeitig hoher Strombelastbarkeit bereitzustellen. Ein geringer Raumbedarf ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielbar, dass der Widerstandsleiter mäanderförmig gestaltet und in winklig zueinanderstehenden Ebenen derart angeordnet ist, dass zwischen Orten erhöhter Spannungsbeanspruchung ein vergrößerter Abstand besteht.The resistor ladder may be of considerable length to provide the required resistance while maintaining high current carrying capacity. According to one embodiment of the invention, a small amount of space can be achieved in that the resistance conductor is meander-shaped and arranged in planes that lie at an angle to one another in such a way that there is an increased distance between locations of increased voltage stress.

Eine mäanderförmige Anordnung eines Widerstandsleiters ist an sich bekannt und im vorliegenden Zusammenhang z. B. in der EP 1 014 403 A1 dargestellt.A meander-shaped arrangement of a resistance ladder is known and in the present context z. B. in the EP 1 014 403 A1 shown.

Dort ist jedoch ein zylindrisches Gehäuse vorgesehen, was die Unterbringung in einer Schaltanlage erschwert.There, however, a cylindrical housing is provided, which complicates the placement in a switchgear.

Als Halbleiter-Schaltelement sind aufgrund ihrer Spannungsfestigkeit und ihres Stromtragvermögens IGBT-Halbleiter (Insulated Gate Bipolar Transistor) geeignet. Diese Bauelemente sind in einer ohne anliegendes Steuersignal leitenden Bauform verfügbar („Normal-leitend”), was für den vorliegenden Zweck vorteilhaft ist.As a semiconductor switching element IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) are suitable due to their dielectric strength and their current carrying capacity. These components are available in a non-applied control signal conductive design ("normal-conductive"), which is advantageous for the present purpose.

Für die Anwendung der strombegrenzenden Schalteinrichtung nach der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, wenn je ein elektrodynamischer Schnellschalter für jede Phase eines Drehstromnetzes, je drei in Reihe geschaltete Widerstandseinheiten je Phase und zugehörige steuerbare Halbleiter bzw. ein diese Halbleiter umfassender Halbleiterblock sowie ein dreipoliger Leistungsschalter in einer drei angrenzende Felder aufweisenden Schaltanlage derart angeordnet sind, dass in einem ersten Feld die Schnellschalter, in einem angrenzenden Feld die Widerstandseinheiten und im dritten Feld der Leistungsschalter angeordnet sind, wobei die Felder jeweils einen Niederspannungsraum aufweisen und die Mess- und Auslösevorrichtung in einem der Niederspannungsräume oder über zwei oder alle derselben verteilt angeordnet ist.For the application of the current-limiting switching device according to the invention, it proves to be advantageous if ever an electrodynamic quick switch for each phase of a three-phase network, three series resistance units per phase and associated controllable semiconductor or a semiconductor semiconductor block comprising this and a three-pole circuit breaker in a switchgear having three adjacent fields are arranged such that in a first field, the rapid-action switches, in an adjacent field, the resistance units and in the third field of the circuit breaker are arranged, the fields each having a low-voltage space and the measuring and tripping device in one of the low-voltage spaces or distributed over two or all of them.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments.

Die 1 zeigt schematisch die wesentlichen Komponenten einer strombegrenzenden Schalteinrichtung nach der Erfindung in ihrem schaltungstechnischen Zusammenhang, jedoch ohne nähere konstruktive Merkmale. The 1 schematically shows the essential components of a current-limiting switching device according to the invention in their circuit-related relationship, but without more design features.

Die 2 und 3 zeigen Einzelheiten eines in der 1 dargestellten Schnellschalters 1, und zwar in der Einschaltstellung in der 2 und in der Ausschaltstellung in der 3.The 2 and 3 show details of one in the 1 shown rapid switch 1 , in the closed position in the 2 and in the off position in the 3 ,

Ein Diagramm, in welchem die vom Strombegrenzer aufzunehmende Energie über der Zeit aufgetragen ist, zeigt die 4.A graph in which the energy to be absorbed by the current limiter is plotted against time is shown in FIG 4 ,

Der Aufbau einer Widerstandseinheit, die einen Widerstandswert entsprechend den Widerständen 26, 27 und 28 aufweist, zeigen die 5, 6, 7, 8 und 9. Dabei veranschaulicht die 5 eine mäanderförmige Anordnung eines Widerstandsleiters, während die 6, 7 und 8 rechtwinklig zueinanderstehende Ansichten einer Widerstandseinheit und die 9 deren Schnitt zeigt.The structure of a resistance unit, which has a resistance value corresponding to the resistances 26 . 27 and 28 show, the show 5 . 6 . 7 . 8th and 9 , This illustrates the 5 a meandering arrangement of a resistance ladder, while the 6 . 7 and 8th orthogonal views of a resistance unit and the 9 whose section shows.

Eine dreifeldrige Schaltanlage als strombegrenzende Schalteinrichtung einschließlich eines Leistungsschalters zeigt die 10. Seitenschnitte der drei Felder sind in den 11, 12 und 15 dargestellt. Die 13 und 14 sind Schnitte A-B und A-C des in der 12 gezeigten Feldes, wobei der Schnitt A-B zur Sichtbarmachung von Halbleitereinheiten und der Schnitt A-C zur Darstellung unterhalb der Halbleitereinheiten befindlicher Widerstandseinheiten dient.A three-field switchgear as a current-limiting switching device including a circuit breaker shows the 10 , Side sections of the three fields are in the 11 . 12 and 15 shown. The 13 and 14 are cuts AB and AC of the in the 12 shown field, wherein the section AB for visualization of semiconductor units and the section AC is used to display below the semiconductor units located resistor units.

Zunächst wird der prinzipielle Aufbau einer Schalteinrichtung nach der Erfindung anhand der 1 erläutert. Hierin ist durch eine größere Strichstärke der für die Erfindung wesentliche Strompfad hervorgehoben. Die Darstellung ist zur Vereinfachung einphasig. Der gezeigte Stromkreis umfasst einen Schnellschalter 1, einen zu diesem parallelen Strombegrenzer 2 sowie einen Leistungsschalter 3. Alle genannten Komponenten werden durch eine Mess- und Auslösevorrichtung 4 gesteuert.First, the basic structure of a switching device according to the invention with reference to 1 explained. Herein is emphasized by a greater line width of the essential for the invention current path. The representation is single-phase for simplicity. The circuit shown includes a quick switch 1 , one to this parallel current limiter 2 as well as a circuit breaker 3 , All of the above components are controlled by a measuring and triggering device 4 controlled.

Der Schnellschalter 1 arbeitet nach dem Thomson-Prinzip und ist in der 1 vereinfacht als Öffnungskontakt dargestellt. Die wesentlichen Elemente des Schnellschalters 1 werden nachfolgend anhand der 2 und 3 erläutert. Dort ist eine elektrodynamische Antriebsvorrichtung 5 eines bewegbaren Schaltstückes 6 gezeigt, das in der gezeigten Ruhestellung feststehende gefederte Gegenkontaktstücke 7 und 8 miteinander verbindet. Zu der Antriebsvorrichtung 5 gehört eine Spule 10, der eine elektrisch leitfähige Scheibe 11 oder ein Ring gegenüberstehend und mittels einer als rohrartiger Hohlkörper ausgebildeten Schaltstange 12 axial bewegbar angeordnet ist.The quick switch 1 works on the Thomson principle and is in the 1 simplified as an opening contact shown. The essential elements of the quick switch 1 will be described below on the basis of 2 and 3 explained. There is an electrodynamic drive device 5 a movable contact piece 6 shown in the rest position shown fixed sprung counter contact pieces 7 and 8th connects with each other. To the drive device 5 heard a coil 10 , which is an electrically conductive disc 11 or a ring facing and by means of a trained as a tubular hollow body shift rod 12 is arranged axially movable.

Für die Betätigung des Schnellschalters 1 ist ein Steuergerät 13 vorgesehen, das in bekannter Weise eine Kondensatorbatterie als Energiespeicher zur Speisung der Spule 10 enthalten kann. Die Freigabe der gespeicherten Energie erfolgt durch einen Befehl der Mess- und Auslösevorrichtung 4 in der 1 mittels eines gestrichelt dargestellten Steuerpfades 14. Ein Beispiel für ein Steuergerät ist der DE 28 00 076 C2 zu entnehmen.For the operation of the quick switch 1 is a control unit 13 provided, in a known manner, a capacitor bank as energy storage for feeding the coil 10 may contain. The release of the stored energy is carried out by a command of the measuring and tripping device 4 in the 1 by means of a dashed control path shown 14 , An example of a controller is the DE 28 00 076 C2 refer to.

Im Zuge der Ausschaltung wird eine Druckfeder 15 gespannt, die sich einerseits an einem in die hohle Schaltstange 12 eingreifenden Federhalter 16 und andererseits am Boden eines Gehäuses 17 abstützt. Um das bewegbare Schaltstück 6 zuverlässig in der Ausschaltstellung gemäß der 3 festzuhalten, greift eine Sperrklinke 18 über einen Vorsprung 19 am unteren Umfang der Schaltstange 12 und rastet unter der Wirkung einer Zugfeder 20 hinter dem Vorsprung 19 ein. Eine Rückstellvorrichtung 21 ist vorgesehen, um die Sperrklinke 18 entgegen der Wirkung der Zugfeder 20 von der Nase 19 zu lösen. Die Schaltstange 12 mit dem Schaltstück 6 kehrt dann unter der Wirkung der Druckfeder 15 in die Ausgangsstellung zurück gemäß der 2 zurück. Die Rückstellvorrichtung 21 weist einen Betätigungsmagnet 22 und einen Stößel 23 auf, der die der Sperrrklinke 18 entgegen der Wirkung der Zugfeder 20 um ein Schwenklager 24 bewegt. Ein von der Mess- und Auslösevorrichtung 4 ausgehender Steuerpfad 25 veranlasst die Steuerung des Betätigungsmagneten 22.In the course of the elimination is a compression spring 15 strained, on the one hand on one in the hollow shift rod 12 engaging penholder 16 and on the other hand, at the bottom of a housing 17 supported. To the movable contact piece 6 reliable in the off position according to 3 hold a pawl engages 18 about a lead 19 at the lower circumference of the shift rod 12 and snaps under the action of a tension spring 20 behind the projection 19 one. A reset device 21 is provided to the pawl 18 against the action of the tension spring 20 from the nose 19 to solve. The shift rod 12 with the contact piece 6 then returns under the action of the compression spring 15 in the starting position according to the 2 back. The reset device 21 has an actuating magnet 22 and a pestle 23 on, that of the pawl 18 against the action of the tension spring 20 around a pivot bearing 24 emotional. One of the measuring and tripping device 4 outgoing control path 25 causes the control of the actuating magnet 22 ,

Wie die 2 und 3 zeigen, sind die elektrodynamische Antriebsvorrichtung 5 und die mit ihr zusammenwirkenden Bauteile in dem Gehäuse 17 untergebracht. Dabei sind zur axialen Führung des bewegbaren Schaltstückes 6 dienende Bauteile zur Vereinfachung der Darstellung fortgelassen, da sie dem Fachmann vertraut sind. Zur wirksamen Kommutierung eines Fehlerstromes auf den Strombegrenzer 2 kann dadurch beigetragen werden, dass das Gehäuse 17 dicht ausgebildet und mit einem Löschgas gefüllt ist. Als weitere vorteilhafte Ergänzung können zwei oder mehrere Sperrklinken zur Sicherung des bewegbaren Schaltstückes 6 in der Ausschaltstellung vorgesehen sein. Eine hierfür geeignete Anordnung von Vorsprüngen kann zweckmäßig durch einen Ring mit rechteckigem Querschnitt gebildet sein, wie dies in den 2 und 3 angedeutet ist.As the 2 and 3 show are the electrodynamic drive device 5 and the cooperating components in the housing 17 accommodated. Here are the axial guidance of the movable contact piece 6 omitted components for ease of illustration, since they are familiar to those skilled in the art. For effective commutation of a fault current to the current limiter 2 This can be helped by the case 17 dense and filled with a quenching gas. As a further advantageous supplement, two or more pawls for securing the movable contact piece 6 be provided in the off position. An appropriate arrangement of projections may be suitably formed by a ring with a rectangular cross-section, as shown in the 2 and 3 is indicated.

Als weitere Einzelheit der strombegrenzenden Schalteinrichtung nach der Erfindung wird anhand der 3 der Aufbau des in der 1 gezeigten Strombegrenzers 2 erläutert. Dieser umfasst gemäß der 1 drei gleiche Widerstände 26, 27 und 28, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Parallel zu den Widerständen 27 und 28 sind mit Rücksicht auf die Anforderungen in einem Wechselstromnetz je zwei antiparallele steuerbare Halbleiterschalter 29 bzw. 30 geschaltet, die durch von der Mess- und Auslösevorrichtung 4 abgegebene Befehle leitend oder sperrend schaltbar ist. Zu den Halbleiterschaltern 29 und 30 gelangen die Steuerbefehle durch die gestrichelt gezeigten Steuerpfade 31a und 31b. Als steuerbare Halbleiter eignen sich für die Zwecke der Erfindung z. B. IGBT-Elemente (Bipolare Transistoren mit isolierter Gate-Elektrode), die in einer normal-leitenden oder normal-sperrenden Bauform zur Verfügung stehen. Vorteilhaft ist die Anwendung der normal-leitenden Ausführung, da diese sicherstellt, dass zu Beginn einer Abschaltung zwangsläufig der Widerstand 26 wirksam ist, und dass die zusätzlichen Widerstände 27 und 28 anschließend programmiert zugeschaltet werden können. Dies kann in festgelegten Zeitabständen erfolgen, was sich in dem abzuschaltenden Stromkreis als stufenweise ansteigender Widerstandswert auswirkt. Gleichfalls geeignet sind Halbleiterschalter der Bauart IGCT (Integrated Gate-Commutated Thyristor), die besonders hohe Durchlassströme beherrschen.As a further detail of the current-limiting switching device according to the invention is based on the 3 the structure of the in the 1 shown current limiter 2 explained. This includes according to the 1 three equal resistances 26 . 27 and 28 which are connected in series with each other. Parallel to the resistors 27 and 28 are in consideration of the requirements in an AC network two antiparallel controllable semiconductor switches 29 respectively. 30 switched by the measuring and tripping device 4 issued commands conductive or blocking switchable. To the semiconductor switches 29 and 30 enter the control commands through the control paths shown in dashed lines 31a and 31b , As controllable semiconductors are suitable for the purposes of the invention z. B. IGBT elements (Bipolar insulated gate transistors), which are available in a normal-conducting or normal-blocking design. Advantageous is the application of the normally-conductive design, as this ensures that at the beginning of a shutdown inevitably the resistance 26 is effective, and that the additional resistors 27 and 28 subsequently programmed can be switched on. This can be done at fixed intervals, which affects in the circuit to be disconnected as a gradually increasing resistance value. Likewise suitable are semiconductor switches of the type IGCT (Integrated Gate-Commutated Thyristor), which control particularly high forward currents.

Zum Verständnis der Anforderungen an die Widerstände 26, 27 und 28 sei erwähnt, dass in einer typischen Anwendung kurzzeitig, d. h. während etwa 90 ms, eine Spannung von 12 kV und ein Strom von etwa 4400 A auftreten können. Diese Beanspruchung kann durch einen ca. 100 m langen üblichen Widerstandsdraht mit einer Dicke von 4 mm beherrscht werden. Berechnungen ergeben, dass hierbei nacheinander eine Energie von P = 1,6, 0,9 und 0,7 MWs aufzunehmen ist. Dieser Vorgang ist in der 4 veranschaulicht, in der das stufenweise und zeitlich gestaffelte Wirksamwerden der Widerstände 26, 27 und 28 entlang der Zeitachse t des Diagramms ersichtlich ist.To understand the requirements of the resistors 26 . 27 and 28 It should be noted that in a typical application for a short time, ie for about 90 ms, a voltage of 12 kV and a current of about 4400 A may occur. This stress can be controlled by a conventional resistance wire approx. 100 m long with a thickness of 4 mm. Calculations show that in this case an energy of P = 1.6, 0.9 and 0.7 MWs is to be included successively. This process is in the 4 illustrates, in which the gradual and staggered effect of the resistances 26 . 27 and 28 along the time axis t of the diagram can be seen.

Der Ablauf der Strombegrenzung ist in der 4 veranschaulicht. Im Zeitpunkt t_a ist nur der Widerstand 26 wirksam, da die weiteren Widerstände 27 und 28 durch die parallelen Halbleiterschalter 29 bzw. 30 überbrückt sind. Schmelzsicherungen keine vollständige Unterbrechung des Stromkreises. Die von der Mess- und Auslösevorrichtung 4 abgegebenen Befehle bringen nun die Halbleiterschalter 29 und 30 nacheinander in den Sperrzustand. Ist der Zeitpunkt t_e erreicht, so unterbricht der Leistungsschalter 3 den Stromkreis, nachdem er von der Mess- und Auslösevorrichtung 4 über den Steuerpfad 31c einen entsprechenden Auslösebefehl erhalten hat.The process of current limitation is in the 4 illustrated. At time t _a is only the resistance 26 effective as the further resistances 27 and 28 through the parallel semiconductor switches 29 respectively. 30 are bridged. Fuses no complete break in the circuit. The of the measuring and tripping device 4 issued commands now bring the semiconductor switches 29 and 30 one after the other into the blocking state. If the time t _{e is} reached, the circuit breaker interrupts 3 the circuit after coming off the measuring and tripping device 4 over the control path 31c has received a corresponding tripping order.

Für die erwähnten Steuerpfade kommen alle bekannten Mittel zur Übertragung analoger oder digitaler Signale in Betracht, insbesondere drahtgebundene, faseroptische oder funkbasierte Systeme. Wesentlich ist eine möglichst verzögerungsfreie Signalübertragung, da es im vorliegenden Zusammenhang darauf ankommt, Vorgänge im Abstand weniger Mikro- und Millisekunden auszulösen. Insbesondere gilt dies für den Steuerpfad 14 zur Auslösung des Schnellschalters 1 und die kurz darauf erfolgenden Aktivierungen der Halbleitergruppen 29 und 30 im Sinne eines Schaltprogramms.For the mentioned control paths, all known means for the transmission of analog or digital signals come into consideration, in particular wired, fiber-optic or radio-based systems. What is important is signal transmission that is as delay-free as possible, since in the present context it is important to initiate processes at a distance of a few microseconds and milliseconds. This applies in particular to the control path 14 to trigger the quick switch 1 and the subsequent activation of the semiconductor groups 29 and 30 in the sense of a circuit program.

Anhand der 5 bis 9 wird nun eine Widerstandseinheit beschrieben, durch welche die Widerstände 26, 27 und 28 eine zur Verwendung in einer Schaltanlage geeignete Bauform erhalten.Based on 5 to 9 Now a resistance unit is described, through which the resistors 26 . 27 and 28 obtained a suitable design for use in a switchgear design.

Ein geringer Raumbedarf wird dadurch erreicht, dass ein Widerstandsleiter, z. B. ein bei 33 beginnender Widerstandsdraht 32 aus CuNi in ebenen Mäandern geformt ist, die in mehreren Ebenen mit gegenseitigem Abstand in einem Gehäuse angeordnet sind und bei 34 wieder aus diesem austreten. Wie die 5 zeigt, verlaufen dabei die durch ihre Grundlinien 35, 36 und 37 markierten Ebenen nicht parallel, sondern in einem Winkel zueinander, derart, dass sich an Stellen einer erhöhten Spannungsbeanspruchung vergrößerte Abstände 38 bzw. 39 ergeben.A small space requirement is achieved by a resistance ladder, z. B. at 33 beginning resistance wire 32 CuNi is formed in plane meanders, which are arranged in several levels at a mutual distance in a housing and at 34 again emerge from this. As the 5 shows, they run through their baselines 35 . 36 and 37 Marked planes not parallel, but at an angle to each other, such that at locations of increased stress increased distances 38 respectively. 39 result.

Die Gestaltung einer Widerstandseinheit 40, in der die Anordnung gemäß der 5 aufgenommen ist, wird nun anhand der 6, 7 8 und 9 beschrieben. Ein Vergleich der darin gezeigten Seiten-, Front- und Draufsicht zeigt, dass die Widerstandseinheit 40 ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 41 besitzt, das etwa mittig geteilt ist, wobei ein Unterteil 42 und ein Oberteil 43 jeweils einen zur dichten Verbindung dienenden Flansch 44 bzw. 45 besitzen. Verschließbare Füll- und Ablassstutzen 46 und 47 sind vorgesehen, um das Gehäuse 41 mit einer isolierenden Flüssigkeit, insbesondere einer Ester-Flüssigkeit, zu befüllen oder um das Gehäuse zu entleeren. Das Oberteil 43 des Gehäuses 41 trägt Durchführungen 48 und 49 für die Anschlüsse des Widerstandsleiters 32. Wie die Draufsicht gemäß der 8 zeigt, sind die Durchführungen etwa diagonal, d. h. mit einem möglichst großen Abstand angeordnet.The design of a resistance unit 40 in which the arrangement according to 5 is recorded, is now based on the 6 . 7 8th and 9 described. A comparison of the side, front and top views shown therein shows that the resistance unit 40 a substantially cuboid housing 41 owns, which is divided approximately in the middle, whereby a lower part 42 and a top 43 each serving a tight connection flange 44 respectively. 45 have. Lockable filling and drainage nozzles 46 and 47 are provided to the housing 41 with an insulating liquid, in particular an ester liquid to fill or to empty the housing. The top 43 of the housing 41 carries bushings 48 and 49 for the connections of the resistor ladder 32 , As the top view according to the 8th shows, the bushings are approximately diagonal, ie arranged with the largest possible distance.

Das Gehäuse 41 ist in der 9 teilweise im Schnitt gezeigt. Darin sind Haltestege 50 gezeigt, die zur Positionierung und Lagesicherung des Widerstandsleiters 32 dienen. Zur Herstellung des Gehäuses 41 eignen sich insbesondere isolierende Kunststoffe wie Epoxy-Gießharz o. ä. Die vorgesehene Teilung des Gehäuses in ein Unterteil 42 und ein etwas gleichgroßes Oberteil 43 erlaubt dabei eine Herstellung beider Teile in je einem Stück, wobei am Oberteil die Durchführungen 48 und 49 integriert sein können.The housing 41 is in the 9 partly shown in section. There are holding bars in it 50 shown for positioning and securing the resistance ladder 32 serve. For the production of the housing 41 Insulating plastics such as epoxy casting resin or the like are particularly suitable. The intended division of the housing into a lower part 42 and a slightly equal top 43 allows a production of both parts in one piece, wherein the upper part of the bushings 48 and 49 can be integrated.

Im Folgenden wird anhand der 10 bis 15 die Anwendung der Erfindung bei einer Schaltanlage 51 erläutert, die drei unmittelbar angrenzende Felder 52, 54 und 55 gleicher Größe umfasst. Hierbei enthält das Feld 52 den Schnellschalter 1 gemäß den 1, 2 und 3, und zwar mit Rücksicht auf die Anwendung bei Drehstrom in drei gleichen parallel zueinander angeordneten Einheiten. Die 11 ist ein Seitenschnitt des Feldes 52 und zeigt einen Kabeleingang von unten, die Schnellschalter 1, sowie einen Sammelschienenzug 56 und zum benachbarten Feld 53 führende Durchführungen 57.The following is based on the 10 to 15 the application of the invention in a switchgear 51 explains the three immediately adjacent fields 52 . 54 and 55 same size. This contains the field 52 the quick switch 1 according to the 1 . 2 and 3 , with regard to the application in three-phase current in three identical units arranged parallel to one another. The 11 is a side section of the field 52 and shows a cable entry from below, the quick switch 1 , as well as a busbar train 56 and to the neighboring field 53 leading executions 57 ,

In dem Seitenschnitt gemäß der 12 ist ersichtlich, dass in dem mittleren Schaltfeld 53 etwa zentral die Halbleiteranordnung gemäß der 1 untergebracht ist. Diese ist zur Vereinfachung als Halbleiterblock 58 dargestellt, der somit sechs antiparallele Halbleiterkombinationen (je zwei für jede der drei Phasen des Netzes) aufweist. Unterhalb des Halbleiterblockes 58 befinden sich am Boden des Feldes 53 insgesamt neun Widerstandseinheiten 40 in drei Gruppen mit je drei Widerstandseinheiten 40 je Phase. Die Schnitte A-B und A-C der 12 sind in den 13 und 14 dargestellt und lassen insbesondere die raumsparende Anordnung der Widerstandseinheiten 40 aufgrund ihrer kompakten und im wesentlichen quaderförmigen Gestalt erkennen. Die geringen Abmessungen der Widerstandseinheiten 40 beruhen insbesondere auf der mäanderförmigen Gestalt des Widerstandsleiters und der als Füllung der Widerstandsgehäuse 41 verwendeten Ester-Flüssigkeit, die ein hohes Isoliervermögen und gute Kühleigenschaften besitzt. Die Langzeit-Beständigkeit von Ester-Flüssigkeiten ermöglicht es, von einer regelmäßigen Wartung der Widerstandseinheiten abzusehen. Auch können diese Widerstandseinheiten dauerhaft in der Schaltanlage verbleiben, weil sie aufgrund ihrer Bemessung durch eine Belastung mit Fehlerströmen nicht zerstört werden und somit nicht ausgetauscht werden müssen.In the side section according to the 12 it can be seen that in the middle panel 53 central about the semiconductor device according to the 1 is housed. This is for simplicity as a semiconductor block 58 thus having six antiparallel semiconductor combinations (two each for each of the three phases of the network). Below the semiconductor block 58 are at the bottom of the field 53 a total of nine resistance units 40 in three groups of three resistance units each 40 each phase. The cuts AB and AC the 12 are in the 13 and 14 represented and in particular leave the space-saving arrangement of the resistance units 40 due to their compact and substantially cuboid shape recognize. The small dimensions of the resistance units 40 are based in particular on the meandering shape of the resistance ladder and as a filling of the resistor housing 41 used ester liquid, which has a high insulating power and good cooling properties. The long-term resistance of ester fluids makes it possible to dispense with regular maintenance of the resistance units. These resistance units can remain permanently in the switchgear because they are not destroyed due to their design by a load with fault currents and thus need not be replaced.

Der in der 1 als Endglied der Schalteinrichtung gezeigte Leistungsschalter 3 kann z. B. ein üblicher Vakuum-Leistungsschalter sein, der gemäß der 15 in dem Schaltfeld 54 angeordnet ist. Den Ausgang der Schalteinrichtung bildet der Kabelabgang 59.The Indian 1 Circuit breaker shown as an end member of the switching device 3 can z. B. be a conventional vacuum circuit breaker, according to the 15 in the panel 54 is arranged. The output of the switching device is the cable outlet 59 ,

In bekannter Weise besitzt jedes der Felder 52, 53 und 54 oben einen von vorn zugänglichen Niederspannungsraum 60. In einem dieser Niederspannungsräume 60 oder über zwei oder alle verteilt kann zweckmäßig die Mess- und Auslösevorrichtung 4 (1) untergebracht sein, wodurch sich kurze Wege für die Steuerpfade 14, 25 sowie 31a–c ergeben.In a known way, each of the fields possesses 52 . 53 and 54 above a low-voltage room accessible from the front 60 , In one of these low-voltage rooms 60 or distributed over two or all may suitably the measuring and tripping device 4 ( 1 ), resulting in short paths for the control paths 14 . 25 such as 31a -C result.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

SchnellschalterQuick switch

22

Strombegrenzercurrent limiter

33

Leistungsschalterbreakers

44

Mess- und AuslösevorrichtungMeasuring and tripping device

55

Elektrodynamische AntriebsvorrichtungElectrodynamic drive device

66

Bewegbares SchaltstückMovable contact piece

77

GegenkontaktstückCounter-contact

88th

GegenkontaktstückCounter-contact

99

1010

Spule der Antriebsvorrichtung 5 Coil of the drive device 5

1111

Leitfähige Scheibe oder RingConductive washer or ring

1212

Schaltstangeshift rod

1313

Steuergerätcontrol unit

1414

Steuerpfad für AusschaltungControl path for switching off

1515

Druckfedercompression spring

1616

Federhalterpenholder

1717

Gehäusecasing

1818

Sperrklinkepawl

1919

Vorsprung an der Schaltstange 12 Projection on the shift rod 12

2020

Zugfedermainspring

2121

RückstellvorrichtungReset device

2222

Betätigungsmagnet der Rückstellvorrichtung 21 Actuating magnet of the return device 21

2323

Stößel am Betätigungsmagnet 22 Plunger on the actuating magnet 22

2424

Schwenklager der Sperrklinke 18 Swivel bearing of the pawl 18

2525

Steuerpfad für RückstellungTax path for provision

2626

Widerstandresistance

2727

Widerstandresistance

2828

Widerstandresistance

2929

Halbleiterschalter für Widerstand 27 Semiconductor switch for resistance 27

3030

Halbleiterschalter für Widerstand 28 Semiconductor switch for resistance 28

3131

a Steuerpfad für Halbleiterschalter 29 b Steuerpfad für Halbleiterschalter 30 c Steuerpfad für Leistungsschalter 3 a control path for semiconductor switches 29 b Control path for semiconductor switches 30 c Control path for circuit breaker 3

3232

Widerstandsleiterresistor ladder

3333

Anfang des Widerstandsleiters 32 Beginning of the resistance ladder 32

3434

Ende des Widerstandsleiters 32 End of the resistance ladder 32

3535

Grundlinie einer Ebene des Widerstandsleiters 32 Baseline of a ladder level 32

3636

Grundlinie einer Ebene des Widerstandsleiters 32 Baseline of a ladder level 32

3737

Grundlinie einer Ebene des Widerstandsleiters 32 Baseline of a ladder level 32

3838

Vergrößerter Abstand zwischen den Grundlinien 35 und 36 (5)Increased distance between the baselines 35 and 36 ( 5 )

3939

Vergrößerter Abstand zwischen den Grundlinien 36 und 37 (5)Increased distance between the baselines 36 and 37 ( 5 )

4040

Widerstandseinheit (6, 7 8, 9)Resistance unit ( 6 . 7 8th . 9 )

4141

Gehäuse der Widerstandseinheit 40 Housing of the resistance unit 40

4242

Unterteil des Gehäuses 41 Lower part of the housing 41

4343

Oberteil des Gehäuses 41 Top part of the housing 41

4444

Flansch am Unterteil 42 Flange on the lower part 42

4545

Flansch am Oberteil 43 Flange on the upper part 43

4646

Füllstutzen am Oberteil 43 Filler at the top 43

4747

Ablassstutzen am Unterteil 42 Drain on the lower part 42

4848

Durchführung am Oberteil 43 Carrying on the upper part 43

4949

Durchführung am Oberteil 43 Carrying on the upper part 43

5050

Haltesteg im Gehäuse 41 Retaining bar in the housing 41

5151

Schaltanlageswitchgear

5252

Feld (links) der Schaltanlage 51 Field (left) of the switchboard 51

5353

Feld (Mitte) der Schaltanlage 51 Field (middle) of the switchgear 51

5454

Feld (rechts) der Schaltanlage 51 Field (right) of the switchgear 51

5555

Kabeleingangcable entry

5656

Sammelschienenzugthe busbar

57 57

Durchführungen zwischen den Feldern 52 und 53 Passages between the fields 52 and 53

5858

HalbleiterblockSemiconductor block

5959

Kabelabgangcable outlet

6060

NiederspannungsraumLow voltage compartment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 1022753 B1 [0003, 0012] EP 1022753 B1 [0003, 0012]
• EP 1022753 [0004] EP 1022753 [0004]
• DE 1102892 A [0006] DE 1102892 A [0006]
• EP 1104403 A1 [0012] EP 1104403 A1 [0012]
• DE 0862470 C [0013, 0013] DE 0862470 C [0013, 0013]
• EP 1014403 A1 [0017] EP 1014403 A1 [0017]
• DE 2800076 C2 [0029] DE 2800076 C2 [0029]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• Druckschrift DEABB 2493 14 de der Firma ABB AG Calor Emag Mittelspannungsprodukte, 2014 [0005] Publication DEABB 2493 14 of ABB AG Calor Emag Medium Voltage Products, 2014 [0005]
• Druckschrift DEABB 2554 16 de der Fa. ABB AG Calor Emag Mittelspannungsprodukte, 2016 [0008] Publication DEABB 2554 16 de from ABB AG Calor Emag Medium Voltage Products, 2016 [0008]
• Druckschrift „Midel 7131 – Transformatoren-Flüssigkeit aus synthetischem Ester – Technische Unterlagen – Juni 2016” [0015] Publication "Midel 7131 - Synthetic Ester Transformer Fluid - Technical Documentation - June 2016" [0015]
• http://www.midel.com/de/library [0015] http://www.midel.com/en/library [0015]

Claims (5)

Strombegrenzende Schalteinrichtung mit wenigstens zwei parallelgeschalteten Strompfaden, von denen der eine Strompfad einen im Stromanstieg öffnenden und durch eine Mess- und Auslösevorrichtung (4) steuerbaren elektrodynamisch wirkenden Schnellschalter (1) und ein weiterer Strompfad einen Widerstand (26) als strombegrenzendes elektrisches Bauelement aufweist, wobei in Reihe mit den parallelgeschalteten Strompfaden ein Unterbrechungsschalter geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Widerstand (26) wenigstens ein weiterer Widerstand (27, 28) geschaltet ist, der durch einen parallel dazu liegenden und durch die Mess- und Auslösevorrichtung (4) steuerbaren Halbleiterschalter (29, 30) wirksam bzw. unwirksam schaltbar ist und dass der Unterbrechungsschalter als ein nach erfolgter Strombegrenzung gleichfalls durch die Mess- und Auslösevorrichtung (4) steuerbarer Leistungsschalter (3) ausgebildet ist.Current-limiting switching device with at least two current paths connected in parallel, of which one current path opens one in the current increase and through a measuring and tripping device ( 4 ) controllable electrodynamically acting quick-acting switch ( 1 ) and another current path a resistor ( 26 ) as a current-limiting electrical component, wherein in series with the parallel-connected current paths an interruption switch is connected, characterized in that in series with the resistor ( 26 ) at least one other resistor ( 27 . 28 ) connected in parallel by and through the measuring and tripping device ( 4 ) controllable semiconductor switch ( 29 . 30 ) is effective or ineffective switchable and that the breaker switch as a after the current limit also by the measuring and tripping device ( 4 ) controllable circuit breaker ( 3 ) is trained. Strombegrenzende Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (26, 27, 28) durch je eine Widerstandseinheit (40) gebildet sind, die ein etwa quaderförmiges, mit Durchführungen (48, 49) versehenes Gehäuse (41) aus einem isolierenden Werkstoff, eine Füllung mit einer Isolierflüssigkeit und einen darin eingebetteten und abgestützten Widerstandsleiter (32) aufweist.Current-limiting switching device according to claim 1, characterized in that the resistors ( 26 . 27 . 28 ) by a respective resistance unit ( 40 ) are formed, which is an approximately cuboid, with bushings ( 48 . 49 ) housing ( 41 ) of an insulating material, a filling with an insulating liquid and a resistor conductor embedded therein and supported ( 32 ) having. Strombegrenzende Schalteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierflüssigkeit eine Ester-Flüssigkeit ist.Current-limiting switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating liquid is an ester liquid. Strombegrenzende Schalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsleiter (32) mäanderförmig gestaltet und in winklig zueinanderstehenden Ebenen (Grundlinien 35, 36, 37) derart angeordnet ist, dass zwischen Orten erhöhter Spannungsbeanspruchung ein vergrößerter Abstand (39, 40) besteht.Current-limiting switching device according to claim 2 or 3, characterized in that the resistance conductor ( 32 ) meander-shaped and in angled planes (baselines 35 . 36 . 37 ) is arranged such that between locations of increased voltage stress an increased distance ( 39 . 40 ) consists. Strombegrenzende Schalteinrichtung nach einem der vorangehemden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass je ein elektrodynamischer Schnellschalter (1) für jede Phase eines Drehstromnetzes, je drei in Reihe geschaltete Widerstandseinheiten (40) je Phase und zugehörige Halbleiterschalter (29, 30) bzw. ein diese Halbleiterschalter (29, 30) umfassender Halbleiterblock (58) sowie ein dreipoliger Leistungsschalter (3) in einer drei angrenzende Felder (52, 53, 54) aufweisenden Schaltanlage derart angeordnet sind, dass in einem ersten Feld (52) die Schnellschalter (1), in einem angrenzenden Feld (53) die Widerstandseinheiten (40) und im dritten Feld (54) der Leistungsschalter (3) angeordnet sind, wobei die Felder (52, 53 54) jeweils einen Niederspannungsraum (60) aufweisen und die Mess- und Auslösevorrichtung (4) in einem der Niederspannungsräume (60) oder über zwei oder alle derselben verteilt angeordnet ist.Current-limiting switching device according to one of the preceding claims, characterized in that each one electrodynamic high-speed switch ( 1 ) for each phase of a three-phase system, three series-connected resistance units ( 40 ) per phase and associated semiconductor switches ( 29 . 30 ) or a semiconductor switch ( 29 . 30 ) comprehensive semiconductor block ( 58 ) and a three-pole circuit breaker ( 3 ) in a three adjacent fields ( 52 . 53 . 54 ) are arranged such that in a first field ( 52 ) the quick switches ( 1 ), in an adjacent field ( 53 ) the resistance units ( 40 ) and in the third field ( 54 ) the circuit breaker ( 3 ), the fields ( 52 . 53 54 ) each have a low-voltage space ( 60 ) and the measuring and triggering device ( 4 ) in one of the low-voltage premises ( 60 ) or distributed over two or all of them.

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