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WO2019201527A1 - Hochspannungsleistungsschalter mit einschaltwiderstandsanordnung sowie koppeleinrichtung - Google Patents

Hochspannungsleistungsschalter mit einschaltwiderstandsanordnung sowie koppeleinrichtung Download PDF

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WO2019201527A1
WO2019201527A1 PCT/EP2019/056699 EP2019056699W WO2019201527A1 WO 2019201527 A1 WO2019201527 A1 WO 2019201527A1 EP 2019056699 W EP2019056699 W EP 2019056699W WO 2019201527 A1 WO2019201527 A1 WO 2019201527A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
circuit breaker
voltage circuit
switching unit
coupling device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/056699
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Radu-Marian Cernat
Armin Grund
Johannes Kern
Friedrich Löbner
Andrzej Nowakowski
Frank Reichert
Jens Schimmelpfennig
Andre Singer
Wolfgang SÖRRIES
Stefan Wilke
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
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of WO2019201527A1 publication Critical patent/WO2019201527A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
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    • H01H33/166—Impedances connected with contacts the impedance being inserted only while closing the switch
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    • 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
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    • 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
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/42—Impedances connected with contacts

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage circuit breaker having a switching unit, which has a relative to a longitudinal axis of the switching unit axially movable actuator and a Einschaltwiderstandsan extract having a bezüg Lich a longitudinal axis of this Einschaltwiderstandsan extract axially movable actuator for actuating the Einschaltwi derstandsan ever, wherein the actuating element for moving the actuating element is coupled to this.
  • the invention further relates to a coupling device for coupling an actuating element of a switching unit of such a high-voltage circuit breaker to a
  • a coupling device for coupling an actuating element of a switching unit of such a high-voltage circuit breaker to a
  • a friendshiple element of a Einschaltwiderstandsan herein.
  • a high-voltage circuit breaker with Einschaltwiderstands arrangement is known from the document US 5,245,145 A.
  • the two longitudinal axes are arranged substantially coaxially, so that actuating element and actuating element are coupled via the common axis.
  • the coupling can be done directly, or via a kind of coupling device, which then consists only of an intermediate element, which is located in a housed gas space of the high voltage circuit breaker. It is the object of the invention to provide a deviating high-voltage circuit breaker, which is in particular more compact.
  • the high-voltage circuit breaker has an actuating element to the actuator coupling Koppelein direction, which comprises a shaft for coupling, in particular a propeller shaft.
  • the line ar Gay the actuating element is transmitted in a rotational movement of the shaft and then converted back into a Linearbewe movement of the control element.
  • Such a coupling device is always particularly useful when the axes of movement of the actuating element and actuator or the longitudinal axes of the switching unit and Einschaltaltwiderstandsan extract not coincide.
  • the high-voltage circuit breaker or at least its switching unit to a dead tank design.
  • the switching unit is thus a dead-tank switch.
  • the longitudinal axes of the switching unit and Einschaltwiderstandsan extract have an axial offset.
  • the longitudinal axes are arranged in particular parallel.
  • the shaft is then compensated for the axial offset between the longitudinal axes of the switching unit and the switch-on used resistance arrangement and extends transversely, for example vertically, to these axes.
  • the coupling device further comprises two Hebelele elements, wherein the shaft is rotatably connected on both sides with one of the lever elements.
  • the Actuate transmission element is coupled to a free end of a lever and the actuator to a free end of the other lever.
  • the actuating element and the lever element on one side of the shaft and the adjusting element and the lever element on the other side of the shaft each form a motion converter or a deflection gear.
  • the coupling device further comprises an intermediate element (sliding piece), which is arranged between the actuating element and its associated lever element or between the Betreliistsele element and its associated lever element.
  • This intermediate element is used to compensate for an offset between the actuator and the actuator in axia ler direction relative to the axes of movement.
  • the coupling device is set up in such a way that it makes it possible to set an angle setting between the shaft and at least one of the lever elements.
  • This angle setting is a phase between the actuating element and actuator or a contact time denoted as time interval between the contact EWID and the con tact of the switch of the switching unit, adjustable.
  • the rotationally fixed connection between at least one of the lever elements and the shaft is detachable.
  • the releasably rotatable connection between the at least one lever element and the shaft is a flange connection.
  • Said component is in particular the shaft or a component / flange of the Flanschverbin extension.
  • this high-voltage circuit breaker for coupling an actuating element of a switching unit of a high-voltage circuit breaker to an actuator of a Einschaltwider standanssen this high-voltage circuit breaker is provided that this coupling device involved in the coupling shaft, in particular propeller shaft having.
  • the high-voltage circuit breaker is in particular an abovementioned high-voltage circuit breaker.
  • the shaft is designed to compensate egg nes axial misalignment between the longitudinal axes of the switching unit and Einschaltwiderstandsan nie.
  • FIG. 2 is a detailed view of a coupling device between's interrupter unit and Einschaltwiderstands arrangement of the high voltage circuit breaker
  • Fig. 3 is an illustration of large parts of the high voltage
  • circuit breaker and Fig. 4 shows a further detail in the field of Kop pel Anlagen and the on-resistance arrangement.
  • FIG. 1 shows a high-voltage circuit breaker 10 with a designed as a dead-tank switch switching unit 12, which extends along a longitudinal axis 14, with a Einschaltwiderstandsan extract 16 (EWID arrangement), which extends along a longitudinal axis 18 and with a coupling device 20th , which couples the movement of selected components of switching unit 12 and on-resistance arrangement 16 together.
  • the switching unit 12 of a high-voltage circuit breaker is usually referred to as a breaker unit (UE).
  • the switching unit 12 and the Einschaltwider stand assembly 16 are arranged side by side, with their longitudinal axes 14,18 are aligned parallel and have such a large axial offset A, which allows such an arrangement in the first place.
  • the designed as a dead-tank switch switching unit 12 has a (not shown) switch in a Kapselungsge housing 22.
  • This encapsulating housing 22 - also called Heidelbergerkes sel - has two sockets 24 for corresponding through guides 26, these bushings are shown only in Fig. 3.
  • Such a structure is typical for a high-voltage circuit breaker 10 in dead-tank design or configured as a dead-tank switch switching unit 12th
  • the coupling device 20 has a first lever element 28 on the side of the switching unit 12 which is pivotally mounted with respect to a Ers th axis 30, and a second lever member 32 on the side of the Einschaltwiderstandsan extract 16, which is mounted pivotably with respect to a second axis 34, not with the first axis 30 coincides.
  • the two lever elements 28, 32 are rotatably connected to each other via a shaft 38 designed as a propeller shaft 38.
  • the propeller shaft 36 shown in the example is a cardan shaft combination with two universal joints (also cardan called joints). It enables torque transmission in a bent shaft train.
  • a pin-shaped actuator 42 of the Einschaltwiderstandsan inch 16 which is axially movable with respect to the longitudinal axis 18 of the Einschaltwiderstandsan effet 16 and the Einschaltwiderface (EWIDs) of Einschaltwiderstandsan effet 16 actuated via a formed as a sliding piece 44 intermediate member 46 with a free end of the second lever member 32 articulated ver prevented ,
  • This intermediate element 46 serves to compensate for an offset between the actuating element 40 and the adjusting element 42 in the axial direction relative to the axes 14, 16th
  • the actuator 40 and the first lever member 28 on one side of the shaft 38 and the actuator 42, the intermediate member 46 and the second lever member 32 on the side of the shaft 38 each form a motion converter or a deflection gear.
  • the actuator 42 Einschaltwi derstandsan extract 16 is also referred to as EWID pin.
  • the respective rotationally fixed connection between the shaft 38 and the lever elements 28, 32 is detachably formed via a respective flange 50.
  • the central element of the coupling device 20 is the shaft 38 to compensate for the axial offset A, which is here as a shaft 38 with joints, so as a propeller shaft 36, is formed. WEI teres important element is the sliding piece 44 as length compensation in the axial direction.
  • the EWID can be disconnected or deactivated if necessary.
  • FIG. 2 shows the coupling device 20 and their Ankopp ment to the switching unit 12 and the Einschaltwiderstandsan Regulation 16 in detail.
  • details of the propeller shaft 36 and the universal joints and the Flanschver compounds 50, the first lever member 28 and the Actuate transmission element 40 can be seen.
  • Fig. 3 shows a representation of large parts of the high voltage voltage circuit breaker 10. It also shows a housing 50 of the Einschaltwiderstandsan extract 16 is shown, whichtientstusionnstapel 48 of the Wi einhaust.
  • the designed as a dead-tank switch switching unit 12 is arranged on a frame 54 and the housing 52 of the Einschaltwiderstandsanord voltage 16 is laterally flanged to the encapsulating 22 of the Weg unit 12, so that there is a common gas space.
  • the conditions are now NaturalLabun 26 of the dead tank switch 12 visible.
  • At least parts of the coupling device 20, in particular the shaft 38 designed as a propeller shaft 36 and parts of the flange connections 50 are located outside the housings 22, 52 and the gas space defined by them.
  • the Einschaltwiderstandsan extract 16 has a parallel to the on-resistance resistors current path, with the relationship or shortly after closing the switch of the switching unit 12 is closed.
  • FIG. 4 now shows the meaning of the actuating element 40, the adjusting element 42 and the coupling device 20 coupling these two elements 40, 42.
  • the exposure time ie the time interval between the contact input EWID and the contact of the switch of the switching unit 12 (also referred to as Un terbrecherü UE) must be set. This is necessary to compensate for component tolerances or to realize ver different exposure times. As a rule, there is the distance between the contact-making components ver.
  • the setting of the exposure time is outside the Gasrau mes on components of the kinematic chain of the EWIDs, so the chain from the actuator 40 to the actuator 42.
  • the actuator 42 is -as mentioned - also referred to as EWID pin net and is used to actuate the Einschaltwiderstandsan für 16th
  • the shaft 38 is now specially rotated to the shaft flange of the flange connection 50 and thus the correct distance of the designated as EWID pin Control element 42 to a graphite tablet 56 of the first Wi derstandsscale in the corresponding stack 48 made.
  • the setting in the entire kinemati rule chain (actuator 40 - first lever member 28 - flange 50 - shaft 36, 38 - flange 50 - second lever member 32 - intermediate element / sliding piece 44, 46th
  • Flange connection (s) 50 to each other can be done with or without tools.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungsleistungsschalter (10), bevorzugt in Dead-Tank-Bauform, mit einer Schalteinheit (12), die ein bezüglich einer Längsachse (14) der Schalteinheit (12) axial bewegbares Betätigungselement (40) aufweist und einer Einschaltwiderstandsanordnung (16), die ein bezüglich einer Längsachse (18) dieser Einschaltwiderstandsanordnung (16) axial bewegbares Stellelement (42) zum Betätigen der Einschaltwiderstandsanordnung (16) aufweist, wobei das Betätigungselement (40) zum Bewegen des Stellelements (42) an dieses gekoppelt ist. Es ist vorgesehen, dass der Hochspannungsleistungsschalter (10) eine das Betätigungselement (40) an das Stellelement (42) koppelnde Koppeleinrichtung (20) aufweist, die zum Koppeln eine Welle (38), insbesondere eine Kardanwelle (36), umfasst. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Koppeleinrichtung (20) zum Koppeln eines Betätigungselements (40) einer Schalteinheit (12) eines derartigen Hochspannungsleistungsschalters (10) an ein Stellelement (42) einer Einschaltwiderstandsanordnung (16) dieses Hochspannungsleistungsschalters (10).

Description

Beschreibung
Hochspannungsleistungsschalter mit Einschaltwiderstandsanord nung sowie Koppeleinrichtung
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter mit einer Schalteinheit, die ein bezüglich einer Längsachse der Schalteinheit axial bewegbares Betätigungselement auf weist und einer Einschaltwiderstandsanordnung, die ein bezüg lich einer Längsachse dieser Einschaltwiderstandsanordnung axial bewegbares Stellelement zum Betätigen der Einschaltwi derstandsanordnung aufweist, wobei das Betätigungselement zum Bewegen des Stellelements an dieses gekoppelt ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Koppeleinrichtung zum Koppeln eines Betätigungselements einer Schalteinheit eines derartigen Hochspannungsleistungsschalters an ein Stellele ment einer Einschaltwiderstandsanordnung dieses Hochspan nungsleistungsschalters .
Ein Hochspannungsleistungsschalter mit Einschaltwiderstands anordnung ist aus der Druckschrift US 5 245 145 A bekannt. Diese zeigt einen Hochspannungsleistungsschalter in sogenann ter Dead-Tank-Bauform, mit einer als Unterbrechereinheit be- zeichneten Schalteinheit, die ein bezüglich einer Längsachse der Schalteinheit axial bewegbares Betätigungselement auf weist und einer Einschaltwiderstandsanordnung, die ein bezüg lich einer Längsachse dieser Einschaltwiderstandsanordnung axial bewegbares Stellelement zum Betätigen der Einschaltwi derstandsanordnung aufweist, wobei das Betätigungselement zum Bewegen des Stellelements an dieses gekoppelt ist. Die beiden Längsachsen sind im Wesentlichen koaxial angeordnet, sodass Betätigungselement und Stellelement über die gemeinsame Achse gekoppelt sind. Die Kopplung kann direkt erfolgen, oder über eine Art Koppeleinrichtung, die dann jedoch nur aus einem Zwischenelement besteht, welches sich in einem eingehausten Gasraum des Hochspannungsleistungsschalters befindet. Es ist die Aufgabe der Erfindung einen abweichend aufgebauten Hochspannungsleistungsschalter anzugeben, der insbesondere kompakter ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unab hängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter mit einer Schalteinheit, die ein bezüglich ihrer Längsachse axial bewegbares Betätigungselement aufweist und mit einer Ein- schaltwiderstandsanordnung, die ein bezüglich ihrer Längsach se axial bewegbares Stellelement zum Betätigen der Einschalt widerstandsanordnung aufweist, wobei das Betätigungselement zum Bewegen des Stellelements an dieses gekoppelt ist, ist vorgesehen, dass der Hochspannungsleistungsschalter eine das Betätigungselement an das Stellelement koppelnde Koppelein richtung aufweist, die zum Koppeln eine Welle, insbesondere eine Kardanwelle, umfasst. Mit anderen Worten wird die Line arbewegung des Betätigungselements in eine Drehbewegung der Welle übertragen und anschließend wieder in eine Linearbewe gung des Stellelements gewandelt.
Eine solche Koppeleinrichtung ist immer dann besonders sinn voll, wenn die Bewegungsachsen von Betätigungselement und Stellelement bzw. die Längsachsen von Schalteinheit und Ein- schaltwiderstandsanordnung nicht zusammenfallen.
Bevorzugt weist der Hochspannungsleistungsschalter oder zu mindest seine Schalteinheit eine Dead-Tank-Bauform auf. Im zweiten Fall ist die Schalteinheit also ein Dead-Tank- Schalter .
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Längsachsen von Schalt einheit und Einschaltwiderstandsanordnung einen Achsversatz aufweisen. Die Längsachsen sind dabei insbesondere parallel angeordnet. Die Welle wird dann zum Ausgleich des Achsversat- zes zwischen den Längsachsen von Schalteinheit und Einschalt- widerstandsanordnung genutzt und verläuft dazu quer, bei spielsweise senkrecht, zu diesen Achsen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, dass die Koppeleinrichtung weiterhin zwei Hebelele mente aufweist, wobei die Welle auf beiden Seiten drehfest mit je einem der Hebelelemente verbunden ist. Das Betäti gungselement ist an ein freies Ende des einen Hebels und das Stellelement an ein freies Ende des anderen Hebels gekoppelt. Das Betätigungselement und das Hebelelement auf der einen Seite der Welle sowie das Stellelement und das Hebelelement auf der anderen Seite der Welle bilden je einen Bewegungs wandler bzw. ein Umlenkgetriebe.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Koppeleinrichtung weiterhin ein Zwischenelement (Schiebestück) , welches zwischen dem Stellelement und dem ihm zugeordneten Hebelelement oder zwischen dem Betätigungsele ment und dem ihm zugeordneten Hebelelement angeordnet ist. Dieses Zwischenelement dient dem Ausgleich eines Versatzes zwischen dem Betätigungselement und dem Stellelement in axia ler Richtung bezogen auf die Bewegungsachsen.
Mit Vorteil ist die Koppeleinrichtung derart eingerichtet, dass sie das Einstellen einer Winkeleinstellung zwischen Wel le und zumindest einem der Hebelelemente ermöglicht. Über diese Winkeleinstellung ist eine Phase zwischen Betätigungs element und Stellelement bzw. ein als Einwirkzeit bezeichne- ter Zeitabstand zwischen der Kontaktgabe EWID und der Kon taktgabe des Schalters der Schalteinheit, einstellbar.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Er findung ist vorgesehen, dass die drehfeste Verbindung zwi schen zumindest einem der Hebelelemente und der Welle lösbar ist. Bevorzugt ist die lösbar drehfeste Verbindung zwischen dem zumindest einen Hebelelement und der Welle eine Flansch verbindung . Mit Vorteil befindet sich zumindest eine der die lösbar dreh feste Verbindung bildenden Komponenten außerhalb eines ein gehausten Gasraumes der Schalteinheit und/oder der Einschalt widerstandsanordnung. Dies vereinfacht die Einstellung der Phase/der Einwirkzeit. Besagte Komponente ist insbesondere die Welle oder eine Komponente/ein Flansch der Flanschverbin dung .
Bei der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung zum Koppeln eines Betätigungselement einer Schalteinheit eines Hochspannungs leistungsschalters an ein Stellelement einer Einschaltwider standsanordnung dieses Hochspannungsleistungsschalters ist vorgesehen, dass diese Koppeleinrichtung eine an der Kopplung beteiligte Welle, insbesondere Kardanwelle, aufweist. Der Hochspannungsleistungsschalter ist dabei insbesondere ein vorstehend genannter Hochspannungsleistungsschalter.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Welle zum Ausgleich ei nes Achsversatzes zwischen den Längsachsen von Schalteinheit und Einschaltwiderstandsanordnung ausgebildet ist.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung sche matisch in Zeichnungen gezeigt und nachfolgend näher be schrieben. Dabei zeigt die
Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung des Hochspannungsleis tungsschalters gemäß einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung,
Fig. 2 eine Detaildarstellung einer Koppeleinrichtung zwi schen Unterbrechereinheit und Einschaltwiderstands anordnung des Hochspannungsleistungsschalters,
Fig. 3 eine Darstellung großer Teile des Hochspannungs
leistungsschalters und Fig. 4 eine weitere Detaildarstellung im Bereich der Kop peleinrichtung und der Einschaltwiderstands anordnung .
Die Figur 1 zeigt einen Hochspannungsleistungsschalter 10 mit einer als Dead-Tank-Schalter ausgestalteten Schalteinheit 12, die sich entlang einer Längsachse 14 erstreckt, mit einer Einschaltwiderstandsanordnung 16 (EWID-Anordnung) , die sich entlang einer Längsachse 18 erstreckt und mit einer Koppel einrichtung 20, die die Bewegung ausgewählter Komponenten von Schalteinheit 12 und Einschaltwiderstandsanordnung 16 mitei nander koppelt. Die Schalteinheit 12 eines Hochspannungsleis tungsschalters wird in der Regel auch als Unterbrechereinheit (UE) bezeichnet. Die Schalteinheit 12 und die Einschaltwider standsanordnung 16 sind nebeneinander angeordnet, wobei ihre Längsachsen 14,18 parallel ausgerichtet sind und einen derart großen Achsversatz A aufweisen, der eine solche Anordnung überhaupt erst ermöglicht.
Die als Dead-Tank-Schalter ausgestaltete Schalteinheit 12 weist einen (nicht gezeigten) Schalter in einem Kapselungsge häuse 22 auf. Dieses Kapselungsgehäuse 22 - auch Schalterkes sel genannt - weist zwei Stutzen 24 für entsprechende Durch führungen 26 auf, wobei diese Durchführungen erst in Fig. 3 gezeigt sind. Ein solcher Aufbau ist typisch für einen Hoch spannungsleistungsschalter 10 in Dead-Tank-Bauform bzw. eine als Dead-Tank-Schalter ausgestaltete Schalteinheit 12.
Die Koppeleinrichtung 20 weist ein erstes Hebelelement 28 auf Seiten der Schalteinheit 12 auf, welches bezüglich einer ers ten Achse 30 verschwenkbar gelagert ist, sowie ein zweites Hebelelement 32 auf Seiten der Einschaltwiderstandsanordnung 16, welches bezüglich einer zweiten Achse 34 verschwenkbar gelagert ist, die nicht mit der ersten Achse 30 zusammen fällt. Die beiden Hebelelemente 28, 32 sind über eine als Kardanwelle 36 ausgebildete Welle 38 drehfest mit einander verbunden. Die im Beispiel gezeigte Kardanwelle 36 ist eine Gelenkwellenkombination mit zwei Kreuzgelenken (auch Kardan- gelenke genannt) . Sie ermöglicht die Drehmoment-Übertragung in einem geknickten Wellenstrang.
Ein Betätigungselement 40 der Schalteinheit 12, welches be züglich der Längsachse 14 der Schalteinheit 12 axial bewegbar ist und den (nicht gezeigten) eigentlichen Schalter dieser Schalteinheit 12 betätigt, ist mit einem freien Ende des ers ten Hebelelements 28 gelenkig verbunden. Ein stiftförmiges Stellelement 42 der Einschaltwiderstandsanordnung 16, welches bezüglich der Längsachse 18 der Einschaltwiderstandsanordnung 16 axial bewegbar ist und die Einschaltwiderstände (EWIDs) dieser Einschaltwiderstandsanordnung 16 betätigt, ist über ein als Schiebestück 44 ausgebildetes Zwischenelement 46 mit einem freien Ende des zweiten Hebelelements 32 gelenkig ver bunden. Dieses Zwischenelement 46 dient dem Ausgleich eines Versatzes zwischen dem Betätigungselement 40 und dem Stell element 42 in axialer Richtung bezogen auf die Achsen 14, 16.
Das Betätigungselement 40 und das erste Hebelelement 28 auf der einen Seite der Welle 38 sowie das Stellelement 42, das Zwischenelement 46 und das zweite Hebelelement 32 auf der an deren Seite der Welle 38 bilden je einen Bewegungswandler bzw. ein Umlenkgetriebe. Das Stellelement 42 der Einschaltwi derstandsanordnung 16 wird auch als EWID-Pin bezeichnet.
Insgesamt ergibt sich also eine Koppeleinrichtung 20 mit Wel le 38 in Z-Anordnung, die eine gleichmäßige Übertragung der Wellendrehung gewährleistet. Die Einschaltwiderstände der Einschaltwiderstandsanordnung 16 werden durch einen Wider standsscheibenstapel 48 gebildet.
Die jeweilig drehfeste Verbindung zwischen Welle 38 und den Hebelelementen 28, 32 ist über je eine Flanschverbindung 50 lösbar ausgebildet.
Das zentrale Element der Koppeleinrichtung 20 ist die Welle 38 zum Ausgleich des Achsversatzes A, die hier als Welle 38 mit Gelenken, also als Kardanwelle 36, ausgebildet ist. Wei- teres wichtiges Element ist das Schiebestück 44 als Längen ausgleich in axialer Richtung.
Es ergeben sich die folgenden Vorteile durch den gezeigten Aufbau des Hochspannungsleistungsschalters 10 bzw. die Ver wendung der Koppeleinrichtung 20:
- es ergibt sich eine Kinematik zur Bewegung des EWID mit op timaler Geometrie durch Anordnung der EWID-Welle ohne Ein schränkungen;
- es ergibt sich die Möglichkeit zum Ausgleich des Achsver- satzes A sowie eine gleichmäßige Übertragung der Wellendre hung durch die Z-Anordnung;
- ein Toleranzausgleich wird durch das axiale Schiebestück 44 ermöglicht; und
- durch Demontage der Welle 38 lässt sich der EWID bei Bedarf abkoppeln bzw. deaktivieren.
Die Fig. 2 zeigt die Koppeleinrichtung 20 sowie deren Ankopp lung an die Schalteinheit 12 und die Einschaltwiderstandsan ordnung 16 im Detail. Dabei sind vor allem Einzelheiten der Kardanwelle 36 und deren Kreuzgelenke sowie der Flanschver bindungen 50, des ersten Hebelelements 28 sowie des Betäti gungselements 40 erkennbar.
Die Fig. 3 zeigt eine Darstellung großer Teile des Hochspan nungsleistungsschalters 10. Dabei ist auch ein Gehäuse 50 der Einschaltwiderstandsanordnung 16 dargestellt, welches den Wi derstandsscheibenstapel 48 einhaust. Die als Dead-Tank-Schal- ter ausgestaltete Schalteinheit 12 ist auf einem Gestell 54 angeordnet und das Gehäuse 52 der Einschaltwiderstandsanord nung 16 ist seitlich am Kapselungsgehäuse 22 der Schaltein heit 12 angeflanscht, sodass sich ein gemeinsamer Gasraum ergibt. In dieser Darstellung sind nun auch die Durchführun gen 26 des Dead-Tank-Schalters 12 sichtbar. Zumindest Teile der Koppeleinrichtung 20, insbesondere die als Kardanwelle 36 ausgebildete Welle 38 sowie Teile der Flanschverbindungen 50 befinden sich außerhalb der Gehäuse 22, 52 und des von ihnen bestimmten Gasraums.
Es ergibt sich folgende Funktion:
Um nach dem Einschalten des Hochspannungsleistungsschalters 10 die Einschaltwiderstände (EWIDs) der Einschaltwiderstands anordnung 16 aus dem Stromkreis heraus zu trennen, weist die Einschaltwiderstandsanordnung 16 einen parallel zu den Ein- schaltwiderständen geführten Strompfad auf, der mit bezie hungsweise kurz nach dem Schließen des Schalters der Schalt einheit 12 geschlossen wird.
Die Fig. 4 zeigt nun die Bedeutung des Betätigungselements 40, des Stellelements 42 sowie der diese beiden Elemente 40, 42 koppelnden Koppeleinrichtung 20.
Bei einem Hochspannungsleistungsschalter 10 mit Einschaltwi derstandanordnung (EWID-Anordnung) 16 muss die Einwirkzeit, also der Zeitabstand zwischen der Kontaktgabe EWID und der Kontaktgabe des Schalters der Schalteinheit 12 (auch als Un terbrechereinheit UE bezeichnet) eingestellt werden. Dies ist notwendig, um Bauteiltoleranzen auszugleichen oder auch ver schiedene Einwirkzeiten zu realisieren. In der Regel wird da zu der Abstand zwischen den kontaktgebenden Bauteilen ver stellt .
Die Einstellung der Einwirkzeit erfolgt außerhalb des Gasrau mes an Bauteilen der kinematischen Kette des EWIDs, also der Kette vom Betätigungselement 40 bis zum Stellelement 42. Das Stellelement 42 wird -wie gesagt- auch als EWID-Pin bezeich net und dient dem Betätigen der Einschaltwiderstandsanordnung 16. Zum Einstellung der Einwirkzeit wird nun speziell die Welle 38 zum Wellenflansch der Flanschverbindung 50 verdreht und somit der korrekte Abstand des als EWID-Pin bezeichneten Stellelements 42 zu einer Graphittablette 56 der ersten Wi derstandsscheibe im entsprechenden Stapel 48 hergestellt. Prinzipiell kann die Einstellung in der gesamten kinemati schen Kette (Betätigungselement 40 - erstes Hebelelement 28 - Flanschverbindung 50 - Welle 36, 38 - Flanschverbindung 50 - zweites Hebelelement 32 - Zwischenelement/Schiebestück 44, 46
- Stellelement/EWID-Pin 42), die zum Bewegen des EWIDs erfor derlich ist, erfolgen. Die Verdrehung der Flansche der
Flanschverbindung (en) 50 zueinander kann mit oder ohne Werk zeuge erfolgen.
Es ergeben sich folgende Vorteile:
- Alle Einstellarbeiten können leicht zugänglich und ohne Entleerung und Öffnung des Gasraumes (in den Gehäusen 22, 52) erfolgen .
- Einstellung verschiedener Nennwerte der Einwirkzeit sowie Ausgleich von Bauteiltoleranzen ist durch einfaches justieren ohne geänderte oder zusätzliche Bauteile möglich.
Bezugszeichenliste
10 HochspannungsleistungsSchalter
12 Schalteinheit
14 Längsachse (Schalteinheit)
16 Einschaltwiderstandsanordnung
18 Längsachse (Einschaltwiderstandsanordnung)
20 Koppeleinrichtung
22 Kapselungsgehäuse
24 Stutzen
26 Durchführung
28 Hebelelement, erstes
30 Achse, erste
32 Hebelelement, zweites
34 Achse, zweite
36 Kardanwelle
38 Welle
40 Betätigungselement
42 Stellelement
44 Schiebestück
46 Zwischenelement
48 Widerstandsscheibenstapel
50 Flanschverbindung
52 Gehäuse
54 Gestell
56 Graphittablette
A Achsversatz

Claims

Patentansprüche
1. Hochspannungsleistungsschalter (10), bevorzugt in Dead- Tank-Bauform, mit
einer Schalteinheit (12), die ein bezüglich einer Längs achse (14) der Schalteinheit (12) axial bewegbares Betäti gungselement (40) aufweist und
einer Einschaltwiderstandsanordnung (16), die ein bezüg lich einer Längsachse (18) dieser Einschaltwiderstandsanord nung (16) axial bewegbares Stellelement (42) zum Betätigen der Einschaltwiderstandsanordnung (16) aufweist,
wobei das Betätigungselement (40) zum Bewegen des Stellele ments (42) an dieses gekoppelt ist,
gekennzeichnet durch
eine das Betätigungselement (40) an das Stellelement (42) koppelnde Koppeleinrichtung (20), die zum Koppeln eine Welle (38), insbesondere eine Kardanwelle (36) , umfasst.
2. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , dass
die Längsachsen (14, 18) von Schalteinheit (12) und Ein- schaltwiderstandsanordnung (16) einen Achsversatz (A) aufwei sen .
3. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass
die Koppeleinrichtung (20) weiterhin zwei Hebelelemente (28, 32) aufweist, wobei die Welle (38) auf beiden Seiten drehfest mit je einem der Hebelelemente (28, 32) verbunden ist.
4. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ,
dadurch gekennzeichnet , dass
die Koppeleinrichtung weiterhin ein Schiebestück (44) um fasst, welches bevorzugt zwischen einem der Hebelelemente
(32) und dem Stellelement (42) angeordnet ist.
5. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dass
die Koppeleinrichtung (20) derart eingerichtet ist, dass sie das Einstellen einer Winkeleinstellung zwischen Welle (38) und zumindest einem der Hebelelemente (28, 32) ermöglicht.
6. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5 ,
dadurch gekennzeichnet , dass
die drehfeste Verbindung zwischen zumindest einem der Hebel elemente (28, 32) und der Welle (38) lösbar ist.
7. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet , dass
die lösbar drehfeste Verbindung zwischen dem zumindest einen Hebelelement (28, 32) und der Welle (38) eine Flanschverbin dung (50) ist.
8. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , dass
sich zumindest eine der die lösbar drehfeste Verbindung bil denden Komponenten, insbesondere die Welle (38), außerhalb eines eingehausten Gasraumes der Schalteinheit (12) und/oder der Einschaltwiderstandsanordnung (16) befindet.
9. Koppeleinrichtung (20) zum Koppeln eines Betätigungsele ment (40) einer Schalteinheit (12) eines Hochspannungsleis tungsschalters (10), insbesondere eines Hochspannungsleis tungsschalters (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, an ein Stellelement (42) einer Einschaltwiderstandsanordnung (16) dieses Hochspannungsleistungsschalters (10),
gekennzeichnet durch
eine an der Kopplung beteiligte Welle (38), insbesondere Kar danwelle (36) .
10. Koppeleinrichtung (20) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass die Welle (38) zum Ausgleich eines Achsversatzes (A) zwischen den Längsachsen (14, 18) von Schalteinheit (12) und Ein- schaltwiderstandsanordnung (16) ausgebildet ist.
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