EP1991999B1 - Elektrisches schaltgerät - Google Patents

Elektrisches schaltgerät Download PDF

Info

Publication number
EP1991999B1
EP1991999B1 EP20070704621 EP07704621A EP1991999B1 EP 1991999 B1 EP1991999 B1 EP 1991999B1 EP 20070704621 EP20070704621 EP 20070704621 EP 07704621 A EP07704621 A EP 07704621A EP 1991999 B1 EP1991999 B1 EP 1991999B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
interrupter unit
air
switch
grounding switch
interrupter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
EP20070704621
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1991999A1 (de
Inventor
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens 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
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12—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, wherein in the electrical switching device at least a second encapsulated interrupter unit is arranged parallel to the first interrupter unit and the voltage flashovers arising when connecting or disconnecting the electrical line Arcs occur in the second interrupter unit, wherein the second interrupter unit when connecting the electrical line before the first interrupter unit and when interrupting the electrical line after the first interrupter unit is switchable. 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.
  • Conventional air-insulated earthing switches are designed as a swivel or as a swing-thruster earth electrode. When connecting a line or a switchgear to the ground potential or switching off the earth potential, these switch-on processes generate a capacitive and / or an inductive current, which can lead to an arc at a certain distance between the main contacts of the earthing switch. Since the earthing switches are usually operated in open-air systems, this open arc poses a risk to the persons and electrical devices in the system. To date, this problem has been solved by switching an auxiliary contact with a leading or lagging function to the main contact. Only at the auxiliary contact ignites an emerging arc. As a result, the main contacts of the air-insulated earthing switch are protected from the action of arcing. The disadvantage here is that the case Arcing continues to develop outdoors and thus poses a safety risk.
  • An electrical switching device of the type mentioned is from the US 5,276,286 known.
  • the object of the present invention is to ensure arc-free switching of a main switch.
  • the object is achieved in that a circuit breaker between the air-insulated earthing switch and the second interrupter unit is arranged and by means of a receiving device on a movable main contact of the air-insulated earthing switch befind Anlagen first part of the circuit breaker makes contact with the second part of the circuit breaker.
  • 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.
  • this results in the advantage that a possible arc does not occur at the main contacts of the air-insulated earthing switch and thus extends the life of the switchgear.
  • the receiving device By the movement of the movable main contact by means of the first part of the circuit breaker, the receiving device performs a rotational movement. Shortly before reaching the end position for the switched state of the main movable contact performs a lifting movement in the fixed main contact. This movement sequence 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. Previously, the vacuum switching chamber has been switched by the rotation and lifting movement. In the end position of the movable main contact in the switched state, the second interrupter unit is therefore again electrically separated from the main flow path by the opened disconnect switch.
  • the first part of the circuit breaker is dimensioned so that with a sufficient separation distance between the main contacts, the receiving device due to the rotational movement then the second interrupter unit, such as a vacuum interrupter opens. A resulting arc remains in the chamber of the second interrupter unit.
  • the circuit breaker can also be opened without power. This movement is ensured by the coordinated geometry and design of the movable main contact, the length and arrangement of the first part of the circuit breaker, as well as the design of the receiving device.
  • the second interrupter unit is a circuit breaker and / or a load switch and / or a disconnector and / or a vacuum interrupter chamber and / or a surge arrester, e.g. 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 to the outside.
  • a serial arrangement of the two sub-cup units can be used.
  • the second interrupter unit is arranged on the voltage potential side, in particular the high-voltage potential side, which is applied to the switching device.
  • at least one further interrupter unit for discharging overvoltages is arranged in parallel and / or in series with the second interrupter unit.
  • the third interrupter unit is a surge arrester, a spark gap, open or encapsulated or other voltage limiters.
  • the rated voltage of the second interrupter unit can be selected smaller than the rated voltage of the first switching chamber.
  • the second interrupter unit is integrated in a fixed contact of an air-insulated earthing switch as the first interrupter unit. This results in the advantage that existing earthing switchgear can be retrofitted with a corresponding second interrupter unit.
  • the second interrupter unit is connected in parallel or in series with the first interrupter unit.
  • the current strengths of the two interrupter units must be designed in each case with respect to the maximum currents.
  • the current stability of the second interrupter unit can be dimensioned smaller than the first interrupter unit. In this case, the use of a circuit breaker between the first and second interrupter unit is then advantageous.
  • a method of switching an air-insulated earthing switch the air-insulated earthing switch being connected to a second interrupter unit arranged parallel to the air-insulated earthing switch, the second interrupter unit closing the electrical line before the air-insulated earthing switch and first disconnecting the electric wire air-insulated earthing switch and only then the second interrupter unit is disconnected from the electrical line, wherein a contact to the second part of a circuit breaker is made by a receiving device located at a movable main contact of the air-insulated earthing switch first part of a circuit breaker.
  • the disconnection point When using a separation point as the connection between the air-insulated earthing switch and the second interrupter unit, the disconnection point is first closed, then the second interrupter unit, then the air-insulated earthing switch and opened the disconnection point when the line connection is established.
  • the open separation point When switching off the open separation point is first closed, then open 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 complete separation of the electrical line.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an air-insulated earthing switch 2 as a first interrupter unit as part 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 disconnection point 5a, 5b is opened again by means of the extension of FIG. 5a, so that the main flow path exclusively through the air-insulated earthing switch 2 runs.
  • the separation point 5a, 5b separates the vacuum interrupter chamber 3 from the ground current path.
  • the separation point 5a, 5b is opened by extending the main movable contact 4b, so that now the vacuum interrupter chamber 3 and the air-insulated earthing switch 2 are completely disconnected and de-energized.
  • the figure Fig. 2 shows a method sequence according to the invention for the arc-free switching on 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 vacuum interrupter 3 are opened.
  • the separation point 5a, 5b is now closed first and then made an electrical connection of the line 7 via the vacuum interrupter chamber 3.
  • An optionally resulting arc is deleted within the vacuum interrupter chamber 3.
  • the fixed main contact 4 a of the air-insulated grounding switch 2 is closed, in which case now no arc can occur.
  • the vacuum interrupter chamber 3 is subsequently separated from the electrical line 7 by means of the separation point 5a, 5b.
  • FIG. 3 shows a turn-off operation according to the invention of arc-free switching of an air-insulated earthing switch 2 in conjunction with a vacuum interrupter chamber 3 as a second interrupter unit and a separation point 5a, 5b.
  • the movable main contact 4b of the air-oiled grounding switch 2 is subsequently removed from the fixed main contact 4a.
  • the electrical connection is made in this phase exclusively via the vacuum interrupter chamber 3 as a second interrupter unit.
  • the contacts of the vacuum interrupter chamber 3 are also opened, so that an optionally resulting arc exclusively in the vacuum interrupter chamber 3 ignites.
  • the fixed main contact 4a of the air-insulated grounding switch 2 is now far enough away from the main movable contact 4b to ignite an arc in the air between the main contacts 4a, 4b due to the separation distance.
  • the separation point 5a, 5b is opened, so that the electrical connection is now canceled.
  • the kinematics in the main flow path 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 shows a circuit diagram of the switchgear 1 according to the invention with a arranged parallel to the second interrupter unit 3 surge arrester as a third interrupter unit 8.
  • the parallel to the earthing switch 2 arranged as a first interrupter vacuum interrupter chamber 3 as the second interrupter unit is additionally protected by the third interrupter unit 8 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)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einer ersten Unterbrechereinheit zum Unterbrechen und Verbinden einer elektrischen Leitung, insbesondere ein luftisolierter Erdungsschalter, wobei 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 elektrischen Leitung vor der ersten Unterbrechereinheit und beim Unterbrechen der elektrischen Leitung nach der ersten Unterbrechereinheit schaltbar ist. 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 Schwenkoder 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 Erdungsschalters 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 Hilfskontakt 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 Lichtbogeneinwirkung geschützt. Nachteilig hierbei ist, dass der dabei entstehende Lichtbogen weiterhin im Freien entsteht und damit ein Sicherheitsrisiko darstellt.
  • Ein elektrisches Schaltgerät der eingangs genannten Art ist aus der US 5 276 286 bekannt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein lichtbogenfreies Schalten eines Hauptschalters zu gewährleisten. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass ein Trennschalter zwischen dem luftisolierten Erdungsschalter und der zweiten Unterbrechereinheit angeordnet ist und mittels einer Aufnahmevorrichtung ein an einem beweglichen Hauptkontakt des luftisolierten Erdungsschalters befindlicher erster Teil des Trennschalters einen Kontakt zum zweiten Teil des Trennschalters herstellt. 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 Vorteil, 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. Insbesondere für den Fall, dass der Bemessungskurzschlussstrom für die erste Unterbrechereinheit größer als der Bemessungskurzschlussstrom für die zweite Unterbrechereinheit ist, muss die zweite Unterbrechereinheit von der eingeschalteten ersten Unterbrechereinheit getrennt sein. Diese elektrische Trennung gewährleistet der Trennschalter. Durch die Ausnutzung der Bewegung des beweglichen Hauptkontaktes des Erdungsschalters als erste Unterbrechereinheit ist eine mechanisch/elektrische Kopplung mittels eines ersten Teils des Trennschalters möglich. Ein entsprechend ausgestalteter "Finger" greift in die Aufnahmevorrichtung und stellt aufgrund des Bewegungsauflaufes des beweglichen Hauptkontaktes 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 Hauptkontakt eine Hubbewegung in den festen Hauptkontakt aus. Dieser 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 Senkbewegung des beweglichen Hauptkontaktes relativ zum festen Hauptkontakt der erste Teil des Trennschalters über die Aufnahmevorrichtung in Kontakt mit dem zweiten Teil des Trennschalters gebracht und damit zuerst eine elektrische Verbindung 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 Vakuumschaltkammer, 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 Trennschalters, sowie der Konzeption der Aufnahmevorrichtung gewährleistet.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der elektrischen Schaltanlage 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 abgeschirmt.
  • 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 Erfindung an der an dem Schaltgerät anliegenden Spannungspotentialseite, insbesondere der Hochspannungspotentialseite, angeordnet. Vorteilhafterweise ist parallel und/oder seriell zur zweiten Unterbrechereinheit mindestens eine weitere Unterbrechereinheit zur Ableitung von Überspannungen angeordnet. Insbesondere ist die dritte Unterbrechereinheit ein Überspannungsableiter, eine Funkenstrecke, offen oder gekapselt oder sonstige Spannungsbegrenzer.
  • Durch den Überspannungsableiter kann die Bemessungsspannung der zweiten Unterbrechereinheit kleiner als die Bemessungsspannung 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 entsprechenden zweiten Unterbrechereinheit nachrüstbar sind.
  • Vorteilhafterweise ist die zweite Unterbrechereinheit parallel oder seriell mit der ersten Unterbrechereinheit verbunden. Für den Fall einer seriellen elektrischen Verbindung der ersten Unterbrechereinheit mit der zweiten Unterbrechereinheit als Reihenschaltung ist zu beachten, dass die Stromfestigkeiten 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 Unterbrechereinheit dimensioniert sein. Hierbei ist dann die Verwendung eines Trennschalters zwischen der ersten und zweiten Unterbrechereinheit vorteilhaft.
  • Erfindungsgemäß ist ebenfalls ein Verfahren zum Schalten eines luftisolierten Erdungsschalters vorgesehen, wobei der luftisolierte Erdungsschalter mit einer parallel zum luftisolierten Erdungsschalter angeordneten zweiten Unterbrechereinheit 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 elektrischen Leitung getrennt wird, wobei durch eine Aufnahmevorrichtung ein an einem beweglichen Hauptkontakt des luftisolierten Erdungsschalters befindlicher erster Teil eines Trennschalters ein Kontakt zum zweiten Teil eines Trennschalters hergestellt wird.
  • Bei der Verwendung einer Trennstelle als Verbindung zwischen dem luftisolierten Erdungsschalter und der zweiten Unterbrechereinheit wird beim Einschaltvorgang zuerst die Trennstelle, anschließend die zweite Unterbrechereinheit, danach der luftisolierte Erdungsschalter geschlossen und bei hergestellter Leitungsverbindung die Trennstelle wieder geöffnet. Beim Ausschaltvorgang wird zuerst die geöffnete Trennstelle geschlossen, 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.1
    schematische Seitenansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Schaltanlage;
    Fig.2
    erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zum lichtbogenfreien Einschalten eines luftisolierten Erdungsschalters;
    Fig.3
    erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zum lichtbogenfreien Ausschalten eines luftisolierten Erdungsschalters;
    Fig.4
    Schaltungsbild der erfindungsgemäßen Schaltanlage mit einem parallel zur zweiten Unterbrechereinheit angeordneten Überspannbngsableiter 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 luftisolierten 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 Hubbewegung 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 Vertikalbewegung nach der Rotationsbewegung des beweglichen Hauptkontaktes 4b in den festen Hauptkontakt 4a des luftisolierten Erdungsschalters 2 die Trennstelle 5a, 5b mittels des Ausfahrens von 5a aus 5b wieder geöffnet, so dass die Hauptstrombahn ausschließlich über den luftisolierten Erdungsschalter 2 verläuft. Die Trennstelle 5a, 5b trennt die Vakuumschaltkammer 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 luftisolierten 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 Lichtbogen zwischen den Hauptkontakten 4a, 4b entstehen, so dass der luftisolierte Erdungsschalter 2 lichtbogenfrei geschlossen und geöffnet werden kann. Nachdem der luftisolierte Erdungsschalter 2 sowie die Vakuumschaltkammer 3 stromlos sind, wird durch ein Ausfahren des beweglichen Hauptkontaktes 4b ebenfalls 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 erfindungsgemäßen 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 Vakuumschaltkammer 3 angeordnete Trennstelle 5a, 5b geöffnet. Beim Einschaltvorgang wird nunmehr zuerst die Trennstelle 5a, 5b geschlossen 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 geschlossen, wobei hierbei nunmehr kein Lichtbogen entstehen kann. Mit der elektrischen Verbindung der Hauptkontakte 4a, 4b des luftisolierten Erdungsschalters 2 wird die Vakuumschaltkammer 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 Vakuumschaltkammer 3 als zweite Unterbrechereinheit und einer Trennstelle 5a, 5b. Nach dem Schließen der im Ausgangszustand geöffneten Trennstelle 5a, 5b wird anschließend der bewegliche Hauptkontakt 4b des luftisölierten 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 Kontakte 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 Erdungsschalters 2 nunmehr soweit vom beweglichen Hauptkontakt 4b entfernt, dass ein Zünden eines Lichtbogens in der Luft zwischen den Hauptkontakten 4a, 4b aufgrund der Trennstreckenentfernung nicht mehr möglich ist. Nach dem nun die Vakuumschaltkammer 3 und die Hauptkontakte 4a, 4b des luftisolierten Erdungsschalters 2 getrennt sind, wird auch die Trennstelle 5a, 5b geöffnet, so dass die elektrische Verbindung nunmehr aufgehoben ist.
  • Vorteilhaft ist dabei, dass die Kinematik in der Hauptstrombahn 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 erfindungsgemäßen Schaltanlage 1 mit einem parallel zur zweiten Unterbrechereinheit 3 angeordneten Überspannungsableiter 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 (9)

  1. Elektrisches Schaltgerät (1) mit einem luftisolierten Erdungsschalter (2) zum Unterbrechen und Verbinden einer elektrischen Leitung (7), wobei im elektrischen Schaltgerät (1) mindestens eine zweite nahezu geschlossene Unterbrechereinheit (3) mit dem luftisolierten Erdungsschalter (2) verbunden ist und die beim Verbinden oder Unterbrechen der elektrischen Leitung (7) entstehenden Spannungsüberschläge als Lichtbögen in der zweiten Unterbrechereinheit (3) auftreten und die zweite Unterbrechereinheit (3) beim Verbinden der elektrischen Leitung (7) vor dem luftisolierten Erdungsschalter (2) und beim Unterbrechen der elektrischen Leitung (7) nach dem luftisolierten Erdungsschalter (2) schaltbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Trennschalter (5a, 5b) zwischen dem luftisolierten Erdungsschalter (2) und der zweiten Unterbrechereinheit (3) angeordnet ist und mittels einer Aufnahmevorrichtung (6) ein an einem beweglichen Hauptkontakt (4b) des luftisolierten Erdungsschalters (2) befindlicher erster Teil des Trennschalters (5a) einen Kontakt zum zweiten Teil des Trennschalters (5b) herstellt.
  2. Elektrisches Schaltgerät (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Unterbrechereinheit (3) ein Leistungsschalter und/oder ein Lastschalter und/oder ein Trennschalter und/oder eine Vakuumschaltkammer und/oder eim Überspannungsableiter ist.
  3. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Unterbrechereinheit (3) an der an dem Schaltgerät (1) anliegenden Spannungspotentialseite, insbesondere der Hochspannungspotentialseite, angeordnet ist.
  4. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    parallel und/oder seriell zur zweiten Unterbrechereinheit (3) mindestens eine weitere Unterbrechereinheit (8) zur Ableitung von Überspannungen angeordnet ist.
  5. Elektrisches Schaltgerät (1) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die dritte Unterbrechereinheit (8) ein Überspannungsableiter ist.
  6. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Unterbrechereinheit (3) in einem Festkontakt (4a) eines Erdungsschalters (2) als erste Unterbrechereinheit integriert ist.
  7. Elektrisches Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Unterbrechereinheit (3) parallel und/oder seriell mit der ersten Unterbrechereinheit (2) verbunden ist.
  8. Verfahren zum Schalten eines luftisolierten Erdungsschalters (2) einer mit dem luftisolierten Erdungsschalter verbundenen elektrischen Leitung (7) mit einer parallel zum luftisolierten 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 Erdungsschalter (2) und erst anschließend die zweite Unterbrechereinheit (3) von der elektrischen Leitung (7) getrennt wird, wobei durch eine Aufnahmevorrichtung (6) ein an einem beweglichen Hauptkontakt (4b) des luftisolierten Erdungsschalters (2) befindlicher erster Teil eines Trennschalters (5a) ein Kontakt zum zweiten Teil eines Trennschalters (5b) hergestellt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei der Verwendung der 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 Unterbrechereinheit (3), danach der luftisolierte Erdungsschalter (2) geschlossen und bei hergestellter Leitungsverbindung die Trennstelle (5a, 5b) wieder geöffnet wird und beim Ausschaltvorgang zuerst die geöffnete Trennstelle (5a, 5b) geschlossen, danach der luftisolierte Erdungsschalter (2) geöffnet, danach die zweite Unterbrechereinheit (3) unter gegebenenfalls auftretender Erzeugung eines Lichtbogens geöffnet und nach der vollständigen Trennung der elektrischen Leitung (7) die Trennstelle (5a, 5b) wiederum geöffnet wird.
EP20070704621 2006-02-22 2007-02-16 Elektrisches schaltgerät Expired - Fee Related EP1991999B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006008933A DE102006008933B4 (de) 2006-02-22 2006-02-22 Elektrisches Schaltgerät
PCT/EP2007/051499 WO2007096302A1 (de) 2006-02-22 2007-02-16 Elektrisches schaltgerät

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1991999A1 EP1991999A1 (de) 2008-11-19
EP1991999B1 true EP1991999B1 (de) 2013-12-25

Family

ID=38008270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20070704621 Expired - Fee Related EP1991999B1 (de) 2006-02-22 2007-02-16 Elektrisches schaltgerät

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7986061B2 (de)
EP (1) EP1991999B1 (de)
CN (1) CN101385108B (de)
BR (1) BRPI0708214B8 (de)
DE (1) DE102006008933B4 (de)
MX (1) MX2008010819A (de)
RU (1) RU2410788C2 (de)
WO (1) WO2007096302A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2946180B1 (fr) * 2009-05-26 2012-12-14 Areva T & D Sa Dispositif d'accrochage et de verrouillage interne a un interrupteur ou a un disjoncteur.
EP2302748B1 (de) * 2009-09-23 2012-05-16 ABB Technology Mittel- oder Hochspannungsschaltvorrichtung und Erdungsverfahren
FR2980633B1 (fr) * 2011-09-27 2013-09-06 Schneider Electric Ind Sas Appareillage de distribution electrique moyenne tension
EP2731120A1 (de) * 2012-11-08 2014-05-14 ABB Technology AG Vakuumschalteranordnung für einen Mittelspannungsschutzschalter mit schalenförmigen TMF-Kontakten
CN104124104B (zh) * 2013-04-25 2016-08-03 国家电网公司 一种具有开合感应电流能力的接地开关
AU2014289184A1 (en) * 2013-07-12 2016-02-04 Bayer Cropscience Lp ALS inhibitor herbicide tolerant mutant plants
DE102019213320A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-04 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Einsäulen-Trennschalter mit Vakuum-Schaltröhre als Hilfskontaktsystem

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2522525A1 (de) * 1975-05-21 1976-12-02 Driescher Eltech Werk Lasttrennschalter, insbesondere fuer den betrieb in einem mittelspannungsbereich
US4376271A (en) * 1981-06-18 1983-03-08 Siemens-Allis, Inc. Polarized DC contactors
US5070252A (en) * 1990-04-03 1991-12-03 Automatic Switch Company Automatic transfer switch
FR2680911B1 (fr) 1991-08-28 1995-01-20 Gec Alsthom Engergie Inc Sectionneur de terre a pouvoir de coupure.
FR2719154B1 (fr) * 1994-04-25 1996-06-07 Merlin Gerin Interrupteur électrique moyenne tension.
FR2722912B1 (fr) * 1994-07-20 1996-09-13 Schneider Electric Sa Interrupteurs electriques moyenne tension
RU2117351C1 (ru) 1997-03-11 1998-08-10 Владимир Леонтьевич Лотоцкий Коммутирующее устройство
DE19918077C1 (de) * 1999-04-21 2000-11-09 Driescher Eltech Werk Lastschalter
DE19954460C2 (de) * 1999-11-12 2002-02-28 Pilz Gmbh & Co Sicherheitsschaltgerät zum Ein- und sicheren Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere einer elektrisch angetriebenen Maschine
DE102005051065B4 (de) * 2005-10-25 2011-12-08 Infineon Technologies Ag Integrierte Halbleiterschaltung zum Zuschalten einer Spannungsdomäne

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0708214B1 (pt) 2018-06-26
DE102006008933B4 (de) 2009-06-18
WO2007096302A1 (de) 2007-08-30
CN101385108B (zh) 2013-10-02
RU2008137648A (ru) 2010-03-27
CN101385108A (zh) 2009-03-11
US20090020506A1 (en) 2009-01-22
US7986061B2 (en) 2011-07-26
EP1991999A1 (de) 2008-11-19
MX2008010819A (es) 2008-09-05
BRPI0708214A2 (pt) 2011-05-17
BRPI0708214B8 (pt) 2023-04-25
DE102006008933A1 (de) 2007-08-30
RU2410788C2 (ru) 2011-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2737588B1 (de) Gleichspannungs-leitungsschutzschalter
EP1991999B1 (de) Elektrisches schaltgerät
EP3091550B1 (de) Hybride schalteinrichtung
EP3797436A1 (de) Schaltgerät und verfahren
EP2845213B1 (de) Dreistellungslasttrennschalter für mittelspannungs-schaltanlagen
EP3061111B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum schalten eines gleichstromes
WO2018188897A1 (de) Abtrenn- und umschaltvorrichtung für den überspannungsschutz, insbesondere für dc-systeme
EP2732521A1 (de) Gleichspannungs-leitungsschutzschalter
WO2006066428A1 (de) Kontaktsystem für ein elektrisches schaltgerät
EP1037232B1 (de) Hochspannungsschalgerät mit Serienschaltung von mindestens zwei Vakuumschaltkammern und Verfahren zum Betrieb des Hochspannungsschaltgerätes
DE102012200962A1 (de) Schaltgerät, insbesondere Lasttrennschalter, für Mittelspannungs-Schaltanlagen
EP0763840B1 (de) Metallgekapselter, gasisolierter Hochspannungsschalter
CH668664A5 (de) Gasisolierter lasttrenner.
EP2122647B1 (de) Elektrisches gleichstromnetz für wasserfahrzeuge sowie für offshoreanlagen mit erhöhter abschaltsicherheit
WO2015082306A1 (de) Wechselspannungslasttrennschalter für fahrleitungen eines bahnstromversorgungsnetzes und verfahren zum betreiben eines wechselspannungslasttrennschalters
WO2018083309A2 (de) Leistungstrennschalter, schalteinrichtung mit leistungstrennschalter, verfahren zum betreiben einer schalteinrichtung und verwendung eines leistungstrennschalters
EP2780990A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zum trennen einer elektrischen verbindung zwischen zwei anschlusspunkten
EP1187157B1 (de) Trennschalter
EP3417468B1 (de) Schaltanlagenanordnung, umrichteranordnung mit schaltanlagenanordnung und verfahren zum schutz der umrichteranordnung
DE102023200524B3 (de) Anschlussklemme und Reiheneinbaugerät
EP1347482B1 (de) Energieverteilungsnetz
DE102022118372A1 (de) Anordnung zum Unterbrechen von Strom in einer Hochspannungsleitung
EP3997724A1 (de) Einsäulen-trennschalter mit vakuum-schaltröhre als hilfskontaktsystem
AT351630B (de) Elektrisches schaltgeraet

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080731

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB

17Q First examination report despatched

Effective date: 20091015

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20130708

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502007012631

Country of ref document: DE

Effective date: 20140213

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502007012631

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20140926

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502007012631

Country of ref document: DE

Effective date: 20140926

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 10

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 11

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502007012631

Country of ref document: DE

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20210215

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20210302

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20210419

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502007012631

Country of ref document: DE

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20220216

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220216

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220901