EP1991999A1 - Elektrisches schaltgerät - Google Patents

Elektrisches schaltgerät

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EP1991999A1
EP1991999A1 EP07704621A EP07704621A EP1991999A1 EP 1991999 A1 EP1991999 A1 EP 1991999A1 EP 07704621 A EP07704621 A EP 07704621A EP 07704621 A EP07704621 A EP 07704621A EP 1991999 A1 EP1991999 A1 EP 1991999A1
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EP
European Patent Office
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interrupter unit
air
switching device
electrical
interrupter
Prior art date
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EP07704621A
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English (en)
French (fr)
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EP1991999B1 (de
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Torsten Kuntze
Carsten Protze
Dirk SCHRÄDER
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1991999A1 publication Critical patent/EP1991999A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1991999B1 publication Critical patent/EP1991999B1/de
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    • 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
    • H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H01H33/121—Load break switches
    • H01H33/125—Load break switches comprising a separate circuit breaker
    • H01H33/126—Load break switches comprising a separate circuit breaker being operated by the distal end of a sectionalising contact arm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/003—Earthing switches
    • 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
    • H01H33/6661—Combination with other type of switch, e.g. for load break switches

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device with a first interrupter unit for interrupting and connecting an electrical line, in particular an air-insulated earthing switch. Furthermore, the invention relates to a method for switching an air-insulated earthing switch, wherein at the air-insulated earthing switch no arc due to a voltage flashover or the contact separation is formed.
  • the object of the present invention is to ensure arc-free switching of a main switch.
  • the object is achieved by the features of claim 1, and of claim 11.
  • at least a second encapsulated interrupter unit is arranged parallel to the first interrupter unit and the voltage flashovers arising during connection or interruption of the electrical line as arcs in the second interrupter unit occur, wherein the second interrupter unit when connecting the elekt ⁇ cal line before the first interrupter unit and the interruption of the electrical line after the first interrupter unit is switchable.
  • the inventive switchgear ensures that a possible arc occurs exclusively in the second interrupter unit and thus the first interrupter unit can be switched in an arc-free manner.
  • the second interrupter unit is a circuit breaker and / or a load switch and / or a circuit breaker and / or a vacuum interrupter chamber and / or a surge arrester, such as a spark gap and / or a voltage limiter.
  • the arc is ignited exclusively in the closed chamber of the second interrupter unit and thus shielded from the outside ⁇ .
  • a circuit breaker between the first interrupter unit and the second interrupter unit is arranged. Particularly in the case that the rated short circuit current for the first switch unit is greater than the rated short circuit current for the second interrupter unit, has the second switch ⁇ unit may be separated from the turned-on first switch unit. This electrical separation ensures the circuit breaker.
  • a serial arrangement of the two sub-cup units can be used.
  • the second switch unit according to the present, arranged ⁇ invention to the voltage applied to the switching device voltage potential side, in particular the high-voltage potential side by ⁇ .
  • parallel to and / or serially to the second interrupter unit at least one further Un ⁇ terbrecherü arranged for the derivation of overvoltages.
  • the third switch unit a surge arrester, egg ⁇ ne radio link, open or encapsulated or other chip nungsbegrenzer.
  • the rated voltage of the second interrupter unit can be less than the rated ⁇ the first switching chamber are chosen voltage.
  • the second interrupter unit is integrated in a fixed contact of an air-insulated earthing switch as the first interrupter unit.
  • a first part of the housing located on a movable main contact
  • Disconnector contact to the second part of the separation scarf ⁇ age ago By utilizing the movement of the movable main contact of the earthing switch as the first breaker ⁇ unit mechanical / electrical coupling by means of a nes first part of the circuit breaker is possible.
  • a correspondingly designed "finger" engages in the receiving device, and provides a result of the movement of the breast box of the movable main ⁇ contact a connection on power or turned off forth.
  • the receiving device performs a rotational movement. Short before reaching the end position for the switched state, the movable main ⁇ leads contact a stroke movement in the fixed main contact.
  • DIE ser movement of the movable main contact is used to interrupt the existing electrical connection between the two parts of the circuit breaker again in the on state.
  • the second interrupter unit In the end position of the movable main contact in the switched state, the second interrupter unit is therefore again electrically connected to the H by the opened disconnecting switch Main current isolated.
  • the second interrupter unit is switched. With progressive movement of the movable main contact and removal from the fixed main contact, the connection between the fixed and the movable main contact is separated arc-free.
  • the first part of the circuit breaker is dimensioned so that with a sufficient separation distance between the main contacts, the receiving device then opens the second interrupter unit, eg a vacuum interrupter chamber, due to the rotational movement. A resulting arc remains in the chamber of the second interrupter unit.
  • the circuit breaker can also be opened without current. This sequence of movements is ensured by the coordinated geometry and design of the movable main contact, the length and arrangement of the first part of the separator ⁇ switch, and the design of the recording device.
  • the second interrupter unit paral lel ⁇ or in series with the first switch unit verbun ⁇ .
  • the current strengths of the two interrupter units must each be designed with respect to the maximum currents.
  • the current stability of the second interrupter unit may be smaller than the first interrupter unit.
  • a method for switching ei ⁇ nes air-insulated earthing switch is also provided, wherein the air-insulated earthing switch is connected to a to luftiso ⁇ profiled earthing switch arranged in parallel with the second interrupter unit, wherein said second interrupter unit when connecting the electrical line in front of the air-insulated earthing switch is closed and when Disconnect the electrical line first the air-insulated earthing switch and only then the second interrupter unit is separated from the e- lectric line.
  • the Trennstel- Ie When using a separation point as the connection between the air-insulated earthing switch and the second interrupter unit, the Trennstel- Ie, then the second interrupter unit, then the air-insulated earthing switch is closed at the power-on and the separation point is reopened when hergestell ⁇ ter line connection.
  • the opened separation point When switching off the opened separation point is first ge ⁇ closed, then opened the air-insulated earthing switch, then opened the second interrupter unit under any occurring generation of an arc and opened the separation point again after the complete separation of the electrical line.
  • FIG.l schematic side view of a portion of the inventive switchgear
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an air-insulated earthing switch 2 as the first interrupter unit as a component of an electrical switching device (not shown).
  • a vacuum interrupter chamber 3 is integrated as a second interrupter unit.
  • a boom 5a on the movable main contact 4b engages during the rotational movement of the movable main contact 4b during the switch-on in the receiving device 6 and thus establishes an electrical connection via the separation point 5a, 5b ago.
  • the vacuum interrupter chamber 3 is then also closed.
  • a resulting arc can be deleted within the vacuum interrupter chamber 3.
  • the separation point 5a, 5b is opened again by means of the extension of FIG. 5a, so that the Main ⁇ current path runs exclusively on the air-insulated earthing switch 2.
  • the separation point 5a, 5b separates the Vaku ⁇ switch chamber 3 from the Erdstrombahn.
  • the separation point 5a, 5b is first closed again due to the lowering movement of the movable main contact 4b.
  • the vacuum interrupter chamber 3 opens the contact and deletes the resulting arc only within the vacuum interrupter 3.
  • no arc can now arise between the main contacts 4a, 4b, so that the air-insulated earthing switch 2 can be closed and opened arc-free.
  • the movable main contact 4b likewise is achieved by a retraction if the separation point 5a, 5b opened, so that now the
  • FIG. 2 shows a method sequence according to the invention for the arc-free switching on of an air-insulated grounding switch 2 using an additional separation point 5a, 5b.
  • the air-insulated earthing switch 2 and the second interrupter unit 3 as a vacuum switch and a separating point 5a, 5b arranged between the air-insulated earthing switch 2 and the Vakuumschaltkam- 3 open.
  • a ⁇ is now switching operation first the separation point 5a, 5b joined ge ⁇ and then carried out an electrical connection of the line 7 via the vacuum interrupter chamber.
  • An optionally resulting arc is deleted within the vacuum interrupter chamber 3.
  • FIG. 3 shows a switch-off operation according to the invention of an arc-free switching of an air-insulated earthing switch 2 in conjunction with a vacuum holding chamber 3 as a second interrupter unit and a separation point 5a, 5b.
  • the kinematics in the main current ⁇ rail is used to make the appropriate switching operation.
  • the movement of the movable main contact 4b is used for the force to be used for closing or opening the separation point 5a, 5b and the vacuum interrupter chamber 3 as a second interrupter unit.
  • the vacuum interrupter chamber 3 does not need its own power supply and it is also no auxiliary flow path parallel to the earth current necessary.
  • the Figure Fig. 4 is a circuit diagram of the invention shown SEN switchgear 1, with a parallel to the second interrup ⁇ cheratti 3 arranged surge arrester as the third interrupter unit 8.
  • vacuum interrupter chamber 3 as the second switch unit is additionally by the third interrupter unit 8 protected as a spark gap and limited in voltage.
  • the vacuum chamber 3 can be dimensioned smaller than the earthing switch 2 with respect to the voltage and current resistance.
  • further interrupter units may additionally be arranged in parallel and / or in series with respect to the vacuum interrupter chamber 3 in the electrical switchgear 1.

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einer ersten Unterbrechereinheit zum Unterbrechen und Verbinden einer elektrischen Leitung, insbesondere ein luftisolierter Erdungsschalter. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schalten eines luftisolierten Erdungsschalters, wobei am luftisolierten Erdungsschalter kein Lichtbogen aufgrund eines Spannungsüberschlages entsteht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine zweite, parallel zur ersten Unterbrechereinheit geschaltete Unterbrechereinheit so schaltbar ist, dass eine entstehende Lichtbogenzündung beim Schalten ausschließlich in der zweiten Unterbrechereinheit erfolgt.

Description

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Beschreibung
Elektrisches Schaltgerät
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einer ersten Unterbrechereinheit zum Unterbrechen und Verbinden einer elektrischen Leitung, insbesondere ein luftisolierter Erdungsschalter. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schalten eines luftisolierten Erdungsschalters, wobei am luftisolierten Erdungsschalter kein Lichtbogen aufgrund eines Spannungsüberschlages bzw. der Kontakttrennung entsteht.
Herkömmliche luftisolierte Erdungsschalter sind als Schwenk¬ oder als Schwenk-Schub-Erder ausgestaltet . Beim Aufschalten einer Leitung oder einer Schaltanlage auf das Erdpotenzial bzw. Abschalten vom Erdpotenzial erzeugen diese Einschaltvorgänge einen kapazitiven und/oder einen induktiven Strom, der bei einem bestimmten Abstand der Hauptkontakte des Erdungs¬ schalters zueinander zu einem Lichtbogen führen kann. Da die Erdungsschalter zumeist in Freiluftanlagen betrieben werden, stellt dieser offene Lichtbogen eine Gefahr für die in der Anlage befindlichen Personen und elektrischen Geräte dar. Bisher wurde dieses Problem dadurch gelöst, dass ein Hilfs- kontakt mit voraus- beziehungsweise nacheilender Funktion zum Hauptkontakt geschaltet wird. Ausschließlich am Hilfskontakt zündet ein entstehender Lichtbogen. Hierdurch sind die Hauptkontakte des luftisolierten Erdungsschalters vor der Lichtbo¬ geneinwirkung geschützt. Nachteilig hierbei ist, dass der da¬ bei entstehende Lichtbogen weiterhin im Freien entsteht und damit ein Sicherheitsrisiko darstellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein lichtbogenfreies Schalten eines Hauptschalters zu gewährleisten. Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruch 1, sowie des Anspruchs 11. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im elektrischen Schaltgerät mindestens eine zweite gekapselte Unterbrechereinheit parallel zur ersten Unterbrechereinheit angeordnet ist und die beim Verbinden oder Unterbrechen der elektrischen Leitung entstehenden Spannungsüberschläge als Lichtbögen in der zweiten Unterbrechereinheit auftreten, wobei die zweite Unterbrechereinheit beim Verbinden der elekt¬ rischen Leitung vor der ersten Unterbrechereinheit und beim Unterbrechen der elektrischen Leitung nach der ersten Unterbrechereinheit schaltbar ist . Durch die erfindungsgemäße Schaltanlage ist gewährleistet, dass ein möglicher Lichtbogen ausschließlich in der zweiten Unterbrechereinheit auftritt und damit die erste Unterbrechereinheit lichtbogenfrei schaltbar ist. Insbesondere für luftisolierte Erdungsschalter als erste Unterbrechereinheit ergibt sich hierdurch der Vor¬ teil, dass ein möglicher Lichtbogen nicht an den Hauptkontakten des luftisolierten Erdungsschalters auftritt und damit die Lebensdauer der Schaltanlage verlängert. Gleichzeitig wird hierdurch das Sicherheitsrisiko aufgrund des Auftretens eines Lichtbogens an dem luftisolierten Erdungsschalter als erste Unterbrechereinheit im Freien minimiert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der elektrischen Schalt- anläge ist vorgesehen, dass die zweite Unterbrechereinheit ein Leistungsschalter und/oder ein Lastschalter und/oder ein Trennschalter und/oder eine Vakuumschaltkammer und/oder ein Überspannungsableiter ist, z.B. eine Funkenstrecke und/der ein Spannungsbegrenzer. Insbesondere bei der Verwendung von gekapselten Schaltern als zweite Unterbrechereinheit wird der Lichtbogen ausschließlich in der geschlossenen Kammer der zweiten Unterbrechereinheit gezündet und damit nach außen ab¬ geschirmt . Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Trennschalter zwischen der ersten Unterbrechereinheit und der zweiten Unterbrechereinheit angeordnet ist. Insbesondere für den Fall, dass der Bemessungskurzschlussstrom für die erste Unterbre- chereinheit größer als der Bemessungskurzschlussstrom für die zweite Unterbrechereinheit ist, muss die zweite Unterbrecher¬ einheit von der eingeschalteten ersten Unterbrechereinheit getrennt sein. Diese elektrische Trennung gewährleistet der Trennschalter .
Ist der Bemessungskurzschlußstrom der gekapselten zweiten Unterbrechereinheit gleich oder größer der ersten Unterbrechereinheit kann eine serielle Anordnung der beiden Unterbechereinheiten zur Anwendung kommen.
Die zweite Unterbrechereinheit ist gemäß der vorliegenden Er¬ findung an der an dem Schaltgerät anliegenden Spannungspotentialseite, insbesondere der Hochspannungspotentialseite, an¬ geordnet. Vorteilhafterweise ist parallel und/oder seriell zur zweiten Unterbrechereinheit mindestens eine weitere Un¬ terbrechereinheit zur Ableitung von Überspannungen angeordnet. Insbesondere ist die dritte Unterbrechereinheit ein Überspannungsabieiter, ei¬ ne Funkenstrecke, offen oder gekapselt oder sonstige Span- nungsbegrenzer .
Durch den Überspannungsabieiter kann die Bemessungsspannung der zweiten Unterbrechereinheit kleiner als die Bemessungs¬ spannung der ersten Schaltkammer gewählt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltanlage ist die zweite Unterbrechereinheit in einem Festkontakt eines luftisolierten Erdungsschalters als erste Unterbrechereinheit integriert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bestehende Erdungsschaltanlagen mit einer ent¬ sprechenden zweiten Unterbrechereinheit nachrüstbar sind.
Mittels einer Aufnahmevorrichtung stellt ein an einem beweg- liehen Hauptkontakt befindlicher erste Teil des
Trennschalters einen Kontakt zum zweiten Teil des Trennschal¬ ters her. Durch die Ausnutzung der Bewegung des beweglichen Hauptkontaktes des Erdungsschalters als erste Unterbrecher¬ einheit ist eine mechanisch/elektrische Kopplung mittels ei- nes ersten Teils des Trennschalters möglich. Ein entsprechend ausgestalteter „Finger" greift in die Aufnahmevorrichtung und stellt aufgrund des Bewegungsauflaufes des beweglichen Haupt¬ kontaktes eine Verbindung beim Einschalten bzw. beim Ausschalten her. Durch die Bewegung des beweglichen Hauptkontaktes mittels des ersten Teils des Trennschalters führt die Aufnahmevorrichtung eine Rotationsbewegung aus. Kurz vor Erreichung der Endstellung für den geschalteten Zustand führt der bewegliche Haupt¬ kontakt eine Hubbewegung in den festen Hauptkontakt aus . Die- ser Bewegungsablauf des beweglichen Hauptkontaktes wird dazu genutzt, die bestehende elektrische Verbindung zwischen den beiden Teilen des Trennschalters wieder im eingeschalteten Zustand zu unterbrechen. Zuvor ist durch die Rotations- und Hubbewegung die Vakuumschaltkammer geschaltet worden. In der Endstellung des beweglichen Hauptkontaktes im geschalteten Zustand ist damit die zweite Unterbrechereinheit durch den geöffneten Trennschalter wieder elektrisch von der Hauptstrombahn getrennt.
Umgekehrt wird bei der Ausschaltbewegung aufgrund der Senkbe¬ wegung des beweglichen Hauptkontaktes relativ zum festen Hauptkontakt der erste Teil des Trennschalters über die Auf¬ nahmevorrichtung in Kontakt mit dem zweiten Teil des Trennschalters gebracht und damit zuerst eine elektrische Verbin- düng über die Trennstelle erzeugt. Anschließend wird die zweite Unterbrechereinheit geschaltet. Mit fortschreitender Bewegung des beweglichen Hauptkontaktes und Entfernung vom festen Hauptkontakt wird die Verbindung zwischen dem festen und dem beweglichen Hauptkontakt lichtbogenfrei getrennt. Der erste Teil des Trennschalters ist so dimensioniert, da bei einer genügenden Trennstrecke zwischen den Hauptkontakten die Aufnahmevorrichtung aufgrund der Rotationsbewegung anschließend die zweite Unterbrechereinheit, z.B. eine Vakuumschalt- kammer, öffnet. Ein dabei entstehender Lichtbogen bleibt in der Kammer der zweiten Unterbrechereinheit. Nach ausreichender Trennung der Kontakte der zweiten Unterbrechereinheit und der Lichtbogenlöschung, kann der Trennschalter stromlos ebenfalls geöffnet werden. Dieser Bewegungsablauf wird durch die abgestimmte Geometrie und Auslegung des beweglichen Hauptkontaktes, der Länge und Anordnung des ersten Teils des Trenn¬ schalters, sowie der Konzeption der Aufnahmevorrichtung gewährleistet .
Vorteilhafterweise ist die zweite Unterbrechereinheit paral¬ lel oder seriell mit der ersten Unterbrechereinheit verbun¬ den. Für den Fall einer seriellen elektrischen Verbindung der ersten Unterbrechereinheit mit der zweiten Unterbrechereinheit als Reihenschaltung ist zu beachten, dass die Stromfes- tigkeiten der beiden Unterbrechereinheiten jeweils bezüglich der maximalen Ströme ausgelegt sein müssen. Im Falle einer parallelen Anordnung der zweiten Unterbrechereinheit relativ zur ersten Unterbrechereinheit kann die Stromfestigkeit der zweiten Unterbrechereinheit kleiner als die erste Unterbre- chereinheit dimensioniert sein. Hierbei ist dann die Verwen¬ dung eines Trennschalters zwischen der ersten und zweiten Unterbrechereinheit vorteilhaft. Erfindungsgemäß ist ebenfalls ein Verfahren zum Schalten ei¬ nes luftisolierten Erdungsschalters vorgesehen, wobei der luftisolierte Erdungsschalter mit einer parallel zum luftiso¬ lierten Erdungsschalter angeordneten zweiten Unterbrecherein- heit verbunden ist, wobei die zweite Unterbrechereinheit beim Verbinden der elektrischen Leitung vor dem luftisolierten Erdungsschalter geschlossen und beim Unterbrechen der elektrischen Leitung zuerst der luftisolierte Erdungsschalter und erst anschließend die zweite Unterbrechereinheit von der e- lektrischen Leitung getrennt wird.
Bei der Verwendung einer Trennstelle als Verbindung zwischen dem luftisolierten Erdungsschalter und der zweiten Unterbrechereinheit wird beim Einschaltvorgang zuerst die Trennstel- Ie, anschließend die zweite Unterbrechereinheit, danach der luftisolierte Erdungsschalter geschlossen und bei hergestell¬ ter Leitungsverbindung die Trennstelle wieder geöffnet. Beim Ausschaltvorgang wird zuerst die geöffnete Trennstelle ge¬ schlossen, danach der luftisolierte Erdungsschalter geöffnet, danach die zweite Unterbrechereinheit unter gegebenenfalls auftretender Erzeugung eines Lichtbogens geöffnet und nach der vollständigen Trennung der elektrischen Leitung die Trennstelle wiederum geöffnet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Einige beispielhafte Ausgestaltungen werden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig.l schematische Seitenansicht eines Teils der er- findungsgemäßen Schaltanlage;
Fig.2 erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zum lichtbogenfreien Einschalten eines luftisolierten ErdungsSchalters; Fig.3 erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zum licht¬ bogenfreien Ausschalten eines luftisolierten Erdungs Schalters;
Fig.4 Schaltungsbild der erfindungsgemäßen Schaltanlage mit einem parallel zur zweiten Unterbre¬ chereinheit angeordneten Überspannungsabieiter als dritte Unterbrechereinheit.
Die Figur Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines luftisolierten Erdungsschalters 2 als erste Unterbrechereinheit als Bestandteil eines elektrischen Schaltgerätes (nicht dargestellt) . In dem festen Hauptkontakt 4a des luftisolier¬ ten Erdungsschalters 2 ist eine Vakuumschaltkammer 3 als zweite Unterbrechereinheit integriert. Beim Schließen der Hauptkontakte 4a, 4b des Erdungsschalters 2 als Verbindung der Erdstrombahn mit der Spannungspotentialseite wird mittels der Bewegungsenergie des bewegliche Hauptkontaktes 4b der Erdstrombahn eine ebenfalls im festen Hauptkontakt 4a des luftisolierten Erdungsschalters 2 befindliche Trennstelle 5a, 5b geschlossen.
Ein Ausleger 5a am beweglichen Hauptkontakt 4b rastet während der Rotationsbewegung des beweglichen Hauptkontaktes 4b beim Einschaltvorgang in die Aufnahmevorrichtung 6 ein und stellt somit eine elektrische Verbindung über die Trennstelle 5a, 5b her. Durch die weitere Rotations- und anschließende Hubbewe- gung des beweglichen Hauptkontaktes 4b wird anschließend die Vakuumschaltkammer 3 ebenfalls geschlossen. Ein dabei entstehender Lichtbogen kann innerhalb der Vakuumschaltkammer 3 gelöscht werden. Mit fortschreitender Bewegung des beweglichen Hauptkontaktes 4b wird zwischen dem festen Hauptkontakt 4a des luftisolierten Erdungsschalters 2 und dem beweglichen Hauptkontakt 4b anschließend lichtbogenfrei eine elektrische Verbindung hergestellt. Gleichzeitig wird mit dem Einrasten des beweglichen Hauptkontaktes 4b aufgrund einer Vertikalbe- wegung nach der Rotationsbewegung des beweglichen Hauptkontaktes 4b in den festen Hauptkontakt 4a des luftisolierten Erdungsschalters 2 die Trennstelle 5a, 5b mittels des Aus- fahrens von 5a aus 5b wieder geöffnet, so dass die Haupt¬ strombahn ausschließlich über den luftisolierten Erdungs- Schalter 2 verläuft. Die Trennstelle 5a, 5b trennt die Vaku¬ umschaltkammer 3 von der Erdstrombahn.
Beim Ausschaltvorgang wird aufgrund der Kinematik des beweglichen Hauptkontaktes 4b zuerst wiederum die Trennstelle 5a, 5b aufgrund der Senkbewegung des beweglichen Haupotkontaktes 4b geschlossen. Mit fortschreitender Entfernung des beweglichen Hauptkontaktes 4b vom festen Hauptkontakt 4a des luft¬ isolierten Erdungsschalters verläuft der elektrische Kontakt nunmehr ausschließlich über die Vakuumschaltkammer 3. Nunmehr öffnet auch die Vakuumschaltkammer 3 den Kontakt und löscht den dabei entstehenden Lichtbogen ausschließlich innerhalb der Vakuumschaltkammer 3. Mit fortschreitender Entfernung des beweglichen Hauptkontaktes 4b vom festen Hauptkontakt 4a des luftisolierten Erdungsschalters 2 kann nunmehr kein Lichtbo- gen zwischen den Hauptkontakten 4a, 4b entstehen, so dass der luftisolierte Erdungsschalter 2 lichtbogenfrei geschlossen und geöffnet werden kann. Nachdem der luftisolierte Erdungs¬ schalter 2 sowie die Vakuumschaltkammer 3 stromlos sind, wird durch ein Ausfahren des beweglichen Hauptkontaktes 4b eben- falls die Trennstelle 5a, 5b geöffnet, so dass nunmehr die
Vakuumschaltkammer 3 sowie der luftisolierte Erdungsschalter 2 vollständig getrennt und stromlos sind. Die Figur Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zum lichtbogenfreien Einschalten eines luftisolierten Erdungsschalters 2 unter Verwendung einer zusätzlichen Trennstelle 5a, 5b. Die einzelnen Abbildungen zeigen den erfin- dungsgemäßen Verfahrensablauf zum lichtbogenfreien Schalten des luftisolierten Erdungsschalters 2. Im ausgeschalteten Zustand sind der luftisolierte Erdungsschalter 2 und die zweite Unterbrechereinheit 3 als Vakuumschalter sowie eine zwischen dem luftisolierten Erdungsschalter 2 und der Vakuumschaltkam- mer 3 angeordnete Trennstelle 5a, 5b geöffnet. Beim Ein¬ schaltvorgang wird nunmehr zuerst die Trennstelle 5a, 5b ge¬ schlossen und anschließend eine elektrische Verbindung der Leitung 7 über die Vakuumschaltkammer 3 vorgenommen. Ein gegebenenfalls dabei entstehender Lichtbogen wird innerhalb der Vakuumschaltkammer 3 gelöscht. Anschließend wird der feste Hauptkontakt 4a des luftisolierten Erdungsschalters 2 ge¬ schlossen, wobei hierbei nunmehr kein Lichtbogen entstehen kann. Mit der elektrischen Verbindung der Hauptkontakte 4a, 4b des luftisolierten Erdungsschalters 2 wird die Vakuum- schaltkammer 3 anschließend von der elektrischen Leitung 7 mittels der Trennstelle 5a, 5b getrennt.
Die Figur Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Ausschaltvorgang eines lichtbogenfreien Schaltens eines luftisolierten Erdungsschalters 2 in Verbindung mit einer Vakuumsehaltkämmer 3 als zweite Unterbrechereinheit und einer Trennstelle 5a, 5b. Nach dem Schließen der im Ausgangszustand geöffneten Trennstelle 5a, 5b wird anschließend der bewegliche Hauptkon¬ takt 4b des luftisolierten Erdungsschalters 2 von dem festen Hauptkontakt 4a entfernt. Die elektrische Verbindung erfolgt in dieser Phase ausschließlich über die Vakuumschaltkammer 3 als zweite Unterbrechereinheit. Anschließend werden die Kon¬ takte der Vakuumschaltkammer 3 ebenfalls geöffnet, so dass ein gegebenenfalls entstehender Lichtbogen ausschließlich in der Vakuumschaltkammer 3 zündet. Mit fortschreitender Zeit ist der feste Hauptkontakt 4a des luftisolierten Erdungs¬ schalters 2 nunmehr soweit vom beweglichen Hauptkontakt 4b entfernt, dass ein Zünden eines Lichtbogens in der Luft zwi- sehen den Hauptkontakten 4a, 4b aufgrund der Trennstreckenentfernung nicht mehr möglich ist. Nach dem nun die Vakuumschaltkammer 3 und die Hauptkontakte 4a, 4b des luftisolier¬ ten Erdungsschalters 2 getrennt sind, wird auch die Trenn¬ stelle 5a, 5b geöffnet, so dass die elektrische Verbindung nunmehr aufgehoben ist.
Vorteilhaft ist dabei, dass die Kinematik in der Hauptstrom¬ bahn dazu benutzt wird, den entsprechenden Schaltvorgang vorzunehmen. Die Bewegung des beweglichen Hauptkontaktes 4b wird für die aufzuwendende Kraft zum Schließen oder Öffnen der Trennstelle 5a, 5b und der Vakuumschaltkammer 3 als zweite Unterbrechereinheit genutzt. Die Vakuumschaltkammer 3 braucht dabei keine eigene Energieversorgung und es ist ebenfalls keine Hilfsstrombahn parallel zur Erderstrombahn notwendig.
Die Figur Fig. 4 zeigt ein Schaltungsbild der erfindungsgemä¬ ßen Schaltanlage 1 mit einem parallel zur zweiten Unterbre¬ chereinheit 3 angeordneten Überspannungsabieiter als dritte Unterbrechereinheit 8. Die parallel zum Erdungsschalter 2 als erste Unterbrechereinheit angeordnete Vakuumschaltkammer 3 als zweite Unterbrechereinheit wird zusätzlich durch die dritte Unterbrechereinheit 8 als Funkenstrecke geschützt und bezüglich der Spannung begrenzt. Hierdurch kann die Vakuumkammer 3 bezüglich der Spannungs- und Stromfestigkeit kleiner als der Erdungsschalter 2 dimensioniert werden. Ebenso können weitere Unterbrechereinheiten (nicht dargestellt) zusätzlich parallel und/oder seriell bezüglich der Vakuumschaltkammer 3 in der elektrischen Schaltanlage 1 angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisches Schaltgerät (1) mit einer Unterbrechereinheit
(2) zum Unterbrechen und Verbinden einer elektrischen Leitung (7), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im elektrischen Schaltgerät (1) mindestens eine zweite nahezu geschlossene Unterbrechereinheit (3) mit der ersten Unterbre¬ chereinheit (2) verbunden ist und die beim Verbinden oder Unterbrechen der elektrischen Leitung (7) entstehenden Span- nungsüberschläge als Lichtbögen in der zweiten Unterbrechereinheit (3) auftreten, wobei die zweite Unterbrechereinheit
(3) beim Verbinden der elektrischen Leitung (7) vor der ersten Unterbrechereinheit (2) und beim Unterbrechen der elekt¬ rischen Leitung (7) nach der ersten Unterbrechereinheit (2) schaltbar ist.
2. Elektrisches Schaltgerät (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Unterbrechereinheit (2) ein luftisolierter Erdungs- Schalter ist .
3. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Unterbrechereinheit (3) ein Leistungsschalter und/oder ein Lastschalter und/oder ein Trennschalter und/oder eine Vakuumschaltkammer und/oder ein Überspannungsabieiter ist.
4. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Trennschalter (5a, 5b) zwischen der ersten Unterbrechereinheit (2) und der zweiten Unterbrechereinheit (3) angeord¬ net ist.
5. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Unterbrechereinheit (3) an der an dem Schaltgerät (1) anliegenden Spannungspotentialseite, insbesondere der Hochspannungspotentialseite, angeordnet ist.
6. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass parallel und/oder seriell zur zweiten Unterbrechereinheit (3) mindestens eine weitere Unterbrechereinheit (8) zur Ableitung von Überspannungen angeordnet ist.
7. Elektrisches Schaltgerät (1) nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die dritte Unterbrechereinheit (8) ein Überspannungsabieiter ist .
8. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Unterbrechereinheit (3) in einem Festkontakt (4a) eines Erdungsschalters (2) als erste Unterbrechereinheit in¬ tegriert ist.
9. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mittels einer Aufnahmevorrichtung (6) ein an einem beweglichen Hauptkontakt (4b) befindlicher erste Teil des Trennschalters (5a) einen Kontakt zum zweiten Teil des Trenn¬ schalters (5b) herstellt.
10. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Unterbrechereinheit (3) parallel und/oder seriell mit der ersten Unterbrechereinheit (2) verbunden ist.
11. Verfahren zum Schalten eines luftisolierten Erdungsschalters (2) einer mit dem luftisolierten Erdungsschalter verbundenen elektrischen Leitung (7) mit einer parallel zum luft- isolierten Erdungsschalter (2) angeordneten zweiten Unterbrechereinheit (3), wobei die zweite Unterbrechereinheit (3) beim Verbinden der elektrischen Leitung (7) vor dem luftisolierten Erdungsschalter (2) geschlossen und beim Unterbrechen der elektrischen Leitung (7) zuerst der luftisolierte Er- dungsschalter (2) und erst anschließend die zweite Unterbre¬ chereinheit (3) von der elektrischen Leitung (7) getrennt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei der Verwendung einer Trennstelle (5a, 5b) als Verbindung zwischen dem luftisolierten Erdungsschalter (2) und der zweiten Unterbrechereinheit (3) beim Einschaltvorgang zuerst die Trennstelle (5a, 5b), anschließend die zweite Unterbrecher- einheit (3), danach der luftisolierte Erdungsschalter (2) ge¬ schlossen und bei hergestellter Leitungsverbindung die Trennstelle (5a, 5b) wieder geöffnet wird und beim Ausschaltvor¬ gang zuerst die geöffnete Trennstelle (5a, 5b) geschlossen, danach der luftisolierte Erdungsschalter (2) geöffnet, danach die zweite Unterbrechereinheit (3) unter gegebenenfalls auf¬ tretender Erzeugung eines Lichtbogens geöffnet und nach der vollständigen Trennung der elektrischen Leitung (7) die Trennstelle (5a, 5b) wiederum geöffnet wird.
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