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Title:
ASSEMBLY COMPRISING AN ELECTRIC RESISTOR AND A BYPASS DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/088923
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an assembly (1) comprising an electric resistor (3) located in a gas-tight housing (13). The housing (13) further accommodates a bypass device (5) for bypassing the resistor (3).

Inventors:
BEHNE MAIK (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/077763
Publication Date:
June 01, 2017
Filing Date:
November 26, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H01C7/12; H01C13/02; H01H31/32
Foreign References:
EP2466596A12012-06-20
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Claims:
Patentansprüche

1. Anordnung (1) mit einem elektrischen Widerstand (3), der in einem gasdichten Gehäuse (13) angeordnet ist,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- in dem Gehäuse (13) eine Überbrückungsvorrichtung (5) zum Überbrücken des Widerstands (3) angeordnet ist.

2. Anordnung 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 Überbrückungsvorrichtung (5) elektrisch parallel zu dem Widerstand (3) geschaltet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- das Gehäuse (13) ein rotationssymmetrisches Gehäuse ist, das an einer ersten Stirnseite (19) und an einer zweiten Stirnseite (22) jeweils mit einem weiteren Gehäuse verbindbar ist .

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Widerstand (3) von einem ersten Isolator (25) gehalten ist, der den Widerstand (3) gegenüber dem Gehäuse (13) elektrisch isoliert.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Widerstand (3) von einem zweiten Isolator (28) gehalten ist, der den Widerstand (3) gegenüber dem Gehäuse (13) elektrisch isoliert.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- die Überbrückungsvorrichtung (5) von dem ersten Isolator (25) und/oder von dem zweiten Isolator (28) gehalten ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der erste Isolator (25) ein erster scheibenförmiger

Isolator ist, und/oder

- der zweite Isolator (28) ein zweiter scheibenförmiger Isolator ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der erste Isolator (25) die erste Stirnseite (19) des Gehäuses (13) begrenzt, und/oder

- der zweite Isolator (28) die zweite Stirnseite (22) des Gehäuses (13) begrenzt.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- ein erster Anschluss (42) der Anordnung (1) den ersten Isolator (25) durchgreift, und/oder

- ein zweiter Anschluss (48) der Anordnung (1) den zweiten Isolator (28) durchgreift .

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- die Überbrückungsvorrichtung (5) einen Festkontakt (33) und einen Bewegkontakt (36) aufweist.

11. Anordnung nach Anspruch 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Bewegkontakt ein schiebebeweglicher Bewegkontakt (36) ist .

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Widerstand ein säulenförmiger Widerstand (3) ist, und der Bewegkontakt (36) auf einer Bahn (50) verschiebbar ist, die parallel zu dem Widerstand (3) verläuft.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass - die Anordnung einen Antrieb (56) , insbesondere einen motorischen Antrieb (56), für den Bewegkontakt (36) aufweist.

14. Anordnung nach Anspruch 13,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Antrieb (56) auf Erdpotential installiert ist, und

- die Anordnung ein elektrisch isolierendes Bauteil (53) zur Übertragung einer Antriebsbewegung zu dem Bewegkontakt (36) aufweist .

15. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- das Gehäuse (13) einen Gasraum (16) zur Aufnahme eines elektrisch isolierenden Gases begrenzt, und

- der Widerstand (3) und die Überbrückungsvorrichtung (5) in dem Gasraum (16) angeordnet sind.

16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Widerstand ein gasisolierter Widerstand (3) ,

insbesondere ein gasisolierter Hochspannungswiderstand (3) , ist .

17. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- der Widerstand (3) eine Reihenschaltung von

scheibenförmigen Widerstandselementen (10) aufweist.

18. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

- die Anordnung eine Vorladeanordnung (1) zur Vorladung eines Energiespeichers (232) eines selbstgeführten Stromrichters (204, 207) ist. 19. Selbstgeführter Stromrichter (204) mit einer Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

20. Hochspannungs-Gleichstrom-Energieübertragungseinrichtung (201) mit einem Stromrichter (204) nach Anspruch 19.

Description:
Beschreibung

ANORDNUNG MIT EINEM ELEKTRISCHEN WIDERSTAND UND ÜBERBRÜCKUNGSVORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem elektrischen Widerstand, der in einem gasdichten Gehäuse angeordnet ist. Ein solcher Widerstand ist aus der deutschen Offenlegungs ¬ schrift DE 10 2014 205 256 AI bekannt.

Selbstgeführte Stromrichter weisen oftmals Energiespeicher (z. B. Kondensatoren) auf, die zum Beginn des Umrichterbetriebs auf eine bestimmte Spannung vorgeladen werden müssen. Um bei diesem elektrischen Vorladen der

Energiespeicher unerwünschte hohe Stromstöße

(Einschaltstromstöße) zu vermeiden, werden die

Energiespeicher häufig über einen Widerstand vorgeladen. Im Hochspannungsbereich wird ein Hochspannungswiderstand zur Vorladung verwendet. Sobald der Vorladevorgang der

Energiespeicher abgeschlossen ist, ist es sinnvoll, den

Widerstand zu überbrücken, damit beim Umrichterbetrieb an diesem Widerstand keine unerwünschten Energieverluste

(Umsetzung von Energie in Wärme) auftreten. Der Widerstand kann als ein gasisolierter Widerstand ausgeführt und daher in einem gasdichten Gehäuse angeordnet sein.

Zur Überbrückung des Widerstandes ist es denkbar, den in dem Gehäuse angeordneten Widerstand über Verbindungs-Rohrelemente mit einer Überbrückungsvorrichtung zu verbinden, die in einem eigenen gasdichten Gehäuse angeordnet ist. Bei dieser

Anordnung wären also neben dem Widerstand und der Überbrückungsvorrichtung zwei gasdichte Gehäuse und mindestens zwei gasdichte Verbindungs-Rohrelemente notwendig sowie gegebenenfalls Fundamente und Halteeinrichtungen für die beiden Gehäuse und die Verbindungs-Rohrelemente.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, die kostengünstig realisiert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine

Anordnung nach dem unabhängigen Patentanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung sind in den abhängigen

Patentansprüchen angegeben.

Offenbart wird eine Anordnung mit einem elektrischen

Widerstand, der in einem gasdichten Gehäuse angeordnet ist, wobei in dem Gehäuse eine Überbrückungsvorrichtung zum

(elektrischen) Überbrücken des Widerstands angeordnet ist. Die Überbrückungsvorrichtung kann auch als eine Kurzschliess- vorrichtung zum (elektrischen) Kurzschliessen des Widerstands bezeichnet werden. Das Gehäuse ist mit einem elektrisch isolierenden Gas füllbar. Dabei ist vorteilhaft, dass der elektrische Widerstand und die Überbrückungsvorrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Dadurch ist für den elektrischen Widerstand und für die Überbrückungs ¬ vorrichtung nur ein einziges Gehäuse notwendig und die

Anordnung lässt sich platzsparend und kostengünstig

realisieren .

Die Anordnung kann so ausgestaltet sein, dass die

Überbrückungsvorrichtung elektrisch parallel zu dem

Widerstand geschaltet ist. Die Anordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass das

Gehäuse ein rotationssymmetrisches Gehäuse (insbesondere ein rohrförmiges Gehäuse) ist, das an einer ersten Stirnseite und an einer zweiten Stirnseite jeweils mit einem weiteren

Gehäuse verbindbar ist. Die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite stellen dabei eine erste axiale Endseite und eine zweite axiale Endseite des Gehäuses dar. Rotations ¬ symmetrische Gehäuse sind insbesondere im Bereich der

Hochspannungstechnik vorteilhaft, da hierbei Feldstärke ¬ überhöhungen an Ecken oder Kanten vermieden werden. An der ersten Stirnseite und an der zweiten Stirnseite kann das

Gehäuse jeweils mit einem weiteren Gehäuse verbunden sein und so beispielsweise in eine gasisolierte Schaltanlage

integriert sein. Die Anordnung kann so ausgestaltet sein, dass der Widerstand von einem ersten Isolator gehalten wird, der den Widerstand gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert.

Die Anordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass der

Widerstand von einem zweiten Isolator gehalten wird, der den Widerstand gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert. Die Anordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass die

Überbrückungsvorrichtung von dem ersten Isolator und/oder von dem zweiten Isolator gehalten wird. Der erste Isolator und der zweite Isolator weisen also jeweils eine Doppelfunktion auf: Sie dienen zum ersten als ein elektrischer Isolator, um den Widerstand und die Überbrückungsvorrichtung elektrisch von dem Gehäuse zu isolieren. Zum zweiten dienen der erste Isolator und der zweite Isolator als eine Halteeinrichtung, um den Widerstand und die Überbrückungsvorrichtung in dem Gehäuse zu halten, d. h. um die relative Position von

Widerstand und Überbrückungsvorrichtung gegenüber dem Gehäuse festzulegen .

Die Anordnung kann so ausgestaltet sein, dass der erste

Isolator ein erster scheibenförmiger Isolator ist, und/oder der zweite Isolator ein zweiter scheibenförmiger Isolator ist .

Die Anordnung kann so ausgestaltet sein, dass der erste

Isolator die erste Stirnseite des Gehäuses begrenzt, und/oder der zweite Isolator die zweite Stirnseite des Gehäuses begrenzt .

Die Anordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass ein erster Anschluss der Anordnung den ersten Isolator durchgreift, und/oder ein zweiter Anschluss der Anordnung den zweiten Isolator durchgreift. Die Anordnung kann so ausgestaltet sein, dass die Überbrückungsvorrichtung einen Festkontakt und einen

Bewegkontakt aufweist. Dabei können der Festkontakt und der Bewegkontakt rotationssymmetrisch ausgeführt sein.

Die Anordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass der

Bewegkontakt ein schiebebeweglicher Bewegkontakt ist. Mittels eines derartigen schiebebeweglichen Bewegkontakts lässt sich die Anordnung besonders kompakt ausgestalten.

Die Anordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass der

Widerstand ein säulenförmiger Widerstand ist, und der

Bewegkontakt auf einer Bahn verschiebbar ist, die parallel zu dem Widerstand verläuft. Auch dadurch wird eine besonders kompakte Ausgestaltung der Anordnung erreicht.

Bei der Anordnung kann der erste Anschluss mit dem

Festkontakt und mit einem ersten Widerstands-Anschluss elektrisch verbunden sein und der zweite Anschluss mit dem Bewegkontakt und mit einem zweiten Widerstands-Anschluss elektrisch verbunden sein.

Die Anordnung kann einen Antrieb, insbesondere einen

motorischen Antrieb, für den Bewegkontakt aufweisen.

Dabei kann die Anordnung so ausgestaltet sein, dass der

Antrieb auf Erdpotential installiert ist, und die Anordnung ein elektrisch isolierendes Bauteil zur Übertragung einer Antriebsbewegung zu dem Bewegkontakt aufweist. Es wird also die Antriebsbewegung mittels des elektrisch isolierenden

Bauteils von dem Antrieb zu dem Bewegkontakt übertragen. Die Installation des Antriebs auf Erdpotential ist besonders vorteilhaft, weil dieser Antrieb dann mit geringem Aufwand (und daher kostengünstig) angesteuert und mit der für den Antrieb benötigten elektrischen Energie versorgt werden kann.

Die Anordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass das

Gehäuse einen Gasraum zur Aufnahme eines elektrisch isolierenden Gases begrenzt, und der Widerstand und die

Überbrückungsvorrichtung in dem (gemeinsamen) Gasraum

angeordnet sind. Die Anordnung des Widerstands und der

Überbrückungsvorrichtung in dem gemeinsamen Gasraum

ermöglicht eine besonders platzsparende und kostengünstige Realisierung der Anordnung.

Die Anordnung kann so ausgestaltet sein, dass der Widerstand ein gasisolierter Widerstand, insbesondere ein gasisolierter Hochspannungswiderstand, ist.

Die Anordnung kann so ausgestaltet sein, dass der Widerstand eine Reihenschaltung von scheibenförmigen Widerstandselementen aufweist. Mittels dieser scheibenförmigen

Widerstandselemente lassen sich insbesondere Hochspannungs ¬ widerstände mit unterschiedlichsten Widerstandswerten

realisieren, indem bei den verschiedenen Hochspannungswiderständen eine unterschiedliche Anzahl dieser

Widerstandselemente elektrisch in Reihe geschaltet sind.

Die Anordnung kann eine Vorladeanordnung zur Vorladung eines Energiespeichers eines selbstgeführten Stromrichters sein.

Offenbart wird weiterhin ein selbstgeführter Stromrichter mit einer Anordnung nach einer der vorstehend beschriebenen

Varianten. Ein solcher Stromrichter kann beispielsweise

Bestandteil einer Hochspannungs-Gleichstrom-Energie ¬ übertragungseinrichtung sein. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von

Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dazu ist in

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit einem gasisolierten Widerstand und einer

Überbrückungsvorrichtung und in Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer Hochspannungs- Gleichstrom-Energieübertragungseinrichtung mit einer derartigen Anordnung dargestellt.

In Figur 1 ist in einer Schnittdarstellung ein

Ausführungsbeispiel einer Anordnung 1 mit einem Widerstand 3 und einer Überbrückungsvorrichtung 5 für den Widerstand 3 dargestellt. Der Widerstand 3 ist im Ausführungsbeispiel ein gasisolierter Widerstand 3, insbesondere ein gasisolierter Hochspannungswiderstand 3. (Unter Hochspannung wird im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere der Spannungsbereich > 40 kV verstanden. Die Anordnung kann aber auch bei niedrigeren Spannungen eingesetzt werden.) Der säulenförmige Widerstand 3 weist eine Vielzahl von scheibenförmigen Widerstandselementen 10 auf, welche elektrisch in Reihe geschaltet sind.

Der Widerstand 3 und die Überbrückungsvorrichtung 5 befinden sich im Innenraum eines Gehäuses 13. Dieses Gehäuse 13 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und stellt ein rohrförmiges Gehäuse 13 dar. Das Gehäuse 13 ist gasdicht. Der Innenraum des Gehäuses 13 kann mit einem elektrisch isolierenden Gas (z. B. mit Schwefelhexafluorid SFe) gefüllt sein und wird daher auch als Gasraum 16 bezeichnet. Das Gehäuse 13 ist ein Druckbehälter, der den Gasraum 16 begrenzt. Der Widerstand 3 und die Überbrückungsvorrichtung 5 befinden sich also in dem gemeinsamen Gasraum 16. Das Gehäuse 13 kapselt den Gasraum 16 ein und kann daher auch als ein Kapselungsgehäuse 13

bezeichnet werden. An einer ersten Stirnseite 19 des Gehäuses und an einer zweiten Stirnseite 22 des Gehäuses kann das Gehäuse jeweils mit einem weiteren Gehäuse verbunden werden, zum Beispiel mittels eines Flansches. Dabei können diese weiteren Gehäuse jeweils die gleiche oder eine andere Gestalt aufweisen als das Gehäuse 13.

Die erste Stirnseite 19 bildet eine erste axiale Endseite des Gehäuses 13; die zweite Stirnseite 22 bildet eine zweite axiale Endseite des Gehäuses 13. Ein erster scheibenförmige Isolator 25 (Scheibenisolator, Stützisolator) begrenzt die erste Stirnseite 19 des Gehäuses 13; ein zweiter

scheibenförmiger Isolator 28 (Scheibenisolator,

Stützisolator) begrenzt die zweite Stirnseite 22 des Gehäuses 13. Der erste Isolator 25 isoliert den Widerstand 3 und die Überbrückungsvorrichtung 5 elektrisch gegenüber dem Gehäuse 13. Außerdem trägt der erste Isolator 25 den Widerstand 3 und die Überbrückungsvorrichtung 5 und legt damit die Position des Widerstands und der Überbrückungsvorrichtung 5 in dem

Gehäuse 13 fest. Der zweite Isolator 28 hat (ebenso wie der erste Isolator 25) ebenfalls eine Isolationsfunktion und eine Haltefunktion für den Widerstand und die

Überbrückungsvorrichtung. Der erste Isolator 25 und der zweite Isolator 28 können gasdicht oder gasdurchlässig ausgeführt sein.

Die Überbrückungsvorrichtung 5 weist einen Festkontakt 33 (feststehendes Kontaktstück 33) und einen Bewegkontakt 36 (bewegliches Kontaktstück 36) auf. Der Festkontakt 33 bildet einen Gegenkontakt zu dem Bewegkontakt 36. Der Festkontakt 33 und der Bewegkontakt 36 sind rotationssymmetrisch

ausgestaltet. Der Festkontakt 33 und der Bewegkontakt 36 bestehen beispielsweise aus Kupfer oder aus Aluminium. Die Überbrückungsvorrichtung 5 ist elektrisch parallel zu dem Widerstand 3 geschaltet. Diese elektrische Parallelschaltung ist so ausgeführt, dass der Festkontakt 33 elektrisch mit einem ersten Anschluss 39 des Widerstands 3 (erster

Widerstands-Anschluss 39) verbunden ist. Der Festkontakt 33 und der erste Widerstands-Anschluss 39 sind mit einem ersten Anschluss 42 der Anordnung 1 elektrisch verbunden.

Weiterhin ist der Bewegkontakt 36 mit einem zweiten Anschluss 45 des Widerstands 3 (zweiter Widerstands-Anschluss 45) elektrisch verbunden. Der Bewegkontakt 36 und der zweite

Widerstands-Anschluss 45 sind mit einem zweiten Anschluss 48 der Anordnung 1 elektrisch verbunden. Der erste Anschluss 42 der Anordnung 1 durchgreift den ersten Isolator 25; der zweite Anschluss 48 der Anordnung 1 durchgreift den zweiten Isolator 28. Dies ermöglicht es, die Anordnung 1 elektrisch zu kontaktieren. Dabei bilden der erste Anschluss 42, der zweite Anschluss 48 und der Widerstand 3 (bzw. die

geschlossene Überbrückungsvorrichtung 5) eine Strombahn für den durch die Anordnung 1 fließenden Strom.

Der schiebebewegliche Bewegkontakt 36 ist entlang einer geradlinigen Bahn 50 (Verschiebeachse 50) verschiebbar, welche parallel zu dem säulenförmigen Widerstand 3 verläuft. In der in Figur 1 dargestellten ersten Stellung der

Überbrückungsvorrichtung ist der Bewegkontakt 36 vom

Festkontakt 33 beabstandet: die Überbrückungsvorrichtung 5 ist also in einem geöffneten Zustand; zwischen dem ersten Anschluss 42 und dem zweiten Anschluss 48 ist der elektrische Widerstand 3 wirksam. Zum Schließen der Überbrückungs ¬ vorrichtung 5 wird der Bewegkontakt 36 entlang der Bahn 50 verschoben, bis der Bewegkontakt 36 den Festkontakt 33 berührt. Genauer gesagt wird der Bewegkontakt 36 entlang der Bahn 50 verschoben, bis ein hohlzylinderförmiges Ende des

Bewegkontakts 36 in eine hohlzylinderförmige Ausnehmung des Festkontakt3 33 einfährt. Dann liegt die zweite Stellung der Überbrückungsvorrichtung 5 vor, in der mittels der

Überbrückungsvorrichtung 5 der Widerstand 3 elektrisch überbrückt (elektrisch kurzgeschlossen) ist. In dieser zweiten Stellung der Überbrückungsvorrichtung 5 ist zwischen dem ersten Anschluss 42 und dem zweiten Anschluss 48 nur der (relativ geringe) ohmsche Widerstand der Überbrückungs ¬ vorrichtung 5 elektrisch wirksam. Der Widerstand 3 ist also elektrisch überbrückt bzw. kurzgeschlossen. Der Festkontakt 33 und der Bewegkontakt 36 sind also Bestandteile eines kurzschliessenden (überbrückenden) Schaltelements zum

zeitweisen Kurzschliessen (Überbrücken) des Widerstands 3. Der Festkontakt 33 und der Bewegkontakt 36 bilden zeitweise einen kurzschlissenden Strompfad aus, der den Widerstand 3 kurzschliesst (überbrückt) . Zum Bewegen des Bewegkontakts 36 von dessen erster Stellung in dessen zweite Stellung und umgekehrt dient ein Antrieb 56. Dazu ist der Bewegkontakt 36 über eine Isolierwelle 53

(isolierende Antriebswelle 53) mit dem Antrieb 56 mechanisch verbunden. Dieser Antrieb 56 des Bewegkontakts 36 ist ein motorischer Antrieb 56, der außerhalb des Gehäuses 13

angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist der Antrieb auf Erdpotential installiert. Die Antriebsbewegung wird mittels der Isolierwelle 53 (welche ein elektrisch isolierendes

Bauteil 53 darstellt) von dem Antrieb 56 zu dem Bewegkontakt 36 übertragen. Da der Antrieb 56 auf Erdpotential angeordnet ist, ist dessen elektrische Ansteuerung und die Versorgung des Antriebs 56 mit elektrischer Energie vergleichsweise einfach und kostengünstig möglich. Der Antrieb 56 und die Isolierwelle 53 sind im Ausführungsbeispiel lediglich

schematisch dargestellt. Ein die Umsetzung der

Rotationsbewegung der Isolierwelle 53 in eine translatorische (geradlinige) Bewegung des Bewegkontakts 36 eingesetztes Getriebe (Umlenkgetriebe) ist in der Figur 1 nicht

dargestellt.

Der Bewegkontakt 36 und der Festkontakt 33 verfügen über eine ausreichende Abbrandfestigkeit , so dass mittels der

Überbrückungsvorrichtung auch ein im SchaltZeitpunkt über den Widerstand noch fließender Reststrom (verbunden mit einem zugehörigen Spannungsabfall über den Widerstand)

kurzgeschlossen werden kann.

Der Widerstand 3 und die Überbrückungsvorrichtung 5 bilden eine konstruktive Einheit. Mit anderen Worten bilden der Widerstand 3 und die Überbrückungsvorrichtung 5 einen

Widerstandsbaustein mit Überbrückungsfunktion . Der Widerstand 3 ist dabei ein elektrisches Widerstandsbauelement 3, welches einen ohmschen Widerstand zwischen dem ersten Widerstands- Anschluss 39 und dem zweiten Widerstands-Anschluss 45

aufweist . Wie im Folgenden dargestellt ist, kann die Anordnung 1 vorteilhaft zur Vorladung eines oder mehrerer Energiespeicher eines selbstgeführten Stromrichters verwendet werden und stellt daher eine Vorladeanordnung zur Vorladung eines solchen Energiespeichers dar.

In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Hochspannungs- Gleichstrom-Übertragungseinrichtung 201 dargestellt, welche einen ersten selbstgeführten Stromrichter 204 und einen zweiten selbstgeführten Stromrichter 207 aufweist. Die

Gleichspannungsseite des ersten selbstgeführten Stromrichters 204 ist mittels eines Gleichstromkreises 210 (Hochspannungs- Gleichstromkreis 210) mit der Gleichspannungsseite des zweiten selbstgeführten Stromrichters 207 verbunden. Die Wechselspannungsseite des ersten Stromrichters 204 ist über drei Anordnungen 1 λ mit einem ersten dreiphasigen Wechselstromnetz 217 elektrisch verbunden. Ebenso ist die

Wechselspannungsseite des zweiten Stromrichters 207 über drei Anordnungen 1 λ λ mit einem zweiten dreiphasigen

Wechselstromnetz 225 elektrisch verbunden. Der

Gleichstromkreis 210 weist eine Anordnung ΐ λ λ λ auf.

Die Anordnungen 1 λ , 1 λ λ und 1 λ λ λ sind im Ausführungsbeispiel jeweils wie die in Figur 1 dargestellte Anordnung 1

ausgestaltet; jede der Anordnungen 1 λ , 1 λ λ und 1 λ λ λ weist insbesondere einen Hochspannungswiderstand 3 und eine

Überbrückungsvorrichtung 5 auf. Mit der Hochspanungs- Gleichstrom-Übertragungseinrichtung 201 kann elektrische Energie von dem ersten Wechselstromnetz 217 über den

Gleichstromkreis 210 zu dem zweiten Wechselstromnetz 225 übertragen werden; ebenso ist eine Energieübertragung in umgekehrter Richtung möglich.

Der erste selbstgeführte Stromrichter 204 und der zweite selbstgeführte Stromrichter 207 weisen jeweils eine Reihe von Submodulen 230 auf. Diese Submodule enthalten jeweils einen Energiespeicher 232 in Form eines Kondensators 232. Die

Submodule können beispielsweise als Halbbrücken-Submodule oder als Vollbrücken-Submodule ausgestaltet sein. Die beiden Stromrichter 204 und 207 sind im Ausführungsbeispiel jeweils als (als solches bekannte) modulare Multilevel-Umrichter ausgestaltet. Um die Energiespeicher der Submodule

vorzuladen, sind wechselspannungsseitig die Anordnungen 1 λ und 1 λ λ sowie gleichspannungsseitig die Anordnung 1 λ λ λ vorgesehen .

So können beispielsweise von dem ersten Wechselstromnetz 217 mittels der Anordnungen 1 λ die Submodule 230 des ersten

Stromrichters 204 vorgeladen werden; ebenso können von dem zweiten Wechselstromnetz 225 mittels der Anordnungen 1 λ λ die Submodule 230 des zweiten Stromrichters 207 vorgeladen werden. Es sind jedoch auch andere Konstellationen denkbar: Beispielsweise können bei betriebsbereitem ersten Stromrichter 204 (d. h. wenn der Stromrichter 204 in der Lage ist, im Gleichstromkreis 210 eine Gleichspannung aufzubauen und Leistung über den Gleichstromkreis zu dem zweiten

selbstgeführten Stromrichter 207 zu übertragen) von dem ersten Stromrichter 204 über die Anordnung ΐ λ λ λ die

Energiespeicher 232 der Submodule 230 des zweiten

Stromrichters 207 aufgeladen werden. Der Widerstand der jeweiligen Anordnung begrenzt beim Vorladen der Energiespeicher den sogenannten Einschaltstrom (Ladestrom) der

Energiespeicher.

Beim Vorladevorgang/Aufladevorgang befindet sich die

Überbrückungsvorrichtung 5 der jeweils zum Aufladen genutzten Anordnung im geöffneten Zustand (so wie sie in der Figur 2 schematisch dargestellt sind) . Sobald eine Anordnung nicht zum Aufladen bzw. Vorladen benötigt wird, wird der Widerstand 3 der entsprechenden Anordnung mittels der zugehörigen

Überbrückungsvorrichtung 5 überbrückt, so dass der Widerstand dann elektrisch unwirksam ist.

Es soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass bei einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungseinrichtung nicht alle der in Figur 2 dargestellten Anordnungen 1 λ , 1 λ λ und 1 λ λ λ notwendig sind. Einzelne dieser Anordnungen können auch weggelassen werden. Beispielsweise kann bei vorhandenen

Anordnungen 1 λ und 1 λ λ die Anordnung ΐ λ λ λ weggelassen werden. Die beiden Stromrichter 204 und 207 werden dann jeweils von ihrer Wechselspannungsseite aus vorgeladen.

Es wurde eine Anordnung beschrieben, bei der der Widerstand 3 und die Überbrückungsvorrichtung 5 in einem einzigen Gerät integriert sind. Dabei befinden sich der Widerstand 3 und die Überbrückungsvorrichtung 5 in einem gemeinsamen Gasraum (d.h. in einem gemeinsamen gasisolierten Betriebsmittel) . Im

Vergleich zu einer denkbaren Ausführung in gasisolierter Technik mit separatem gasisolierten Widerstand und separater Überbrückungsvorrichtung ergeben sich dadurch folgende

Vorteile:

- Einsparung eines separaten GIS-Schaltgeräts (welches als Überbrückungsvorrichtung 5 eingesetzt werden würde) ,

- Einsparung der zur Parallelschaltung erforderlichen

Verbindungselemente (z. B. passive Winkelbausteine).

Im Vergleich zur luftisolierten Technik ergeben sich durch die gasisolierte Anordnung erhebliche Platzersparnisse (in luftisolierter Technik müssten sehr viel größere Isolations- abstände eingehalten werden) . Weiterhin werden im Vergleich zur luftisolierten Technik beispielsweise Fundamente für einen luftisolierten Widerstand, Fundamente für einen

Trennschalter sowie Stützisolatoren eingespart.

Es wurde also eine Anordnung beschrieben, bei der in einem gasisolierten Gehäuse 13 der Widerstand 3 sowie das parallel dazu geschaltete, den Widerstand kurzschließende Schalt ¬ element 5 (Überbrückungsvorrichtung 5) angeordnet sind. Es werden dazu jeweils am Anfang und am Ende der Anordnung

Stützisolatoren 25, 28 zum Halten des Widerstands und der Überbrückungsvorrichtung angeordnet. Das GIS-Gehäuse 13 hat zum Anschluss jeweils an zwei Enden einen Anschlussflansch zur Verbindung mit benachbarten GIS-Elementen . Das den

Widerstand 3 kurzschließende Schaltelement 5 muss eine gewisse Schaltleistung aufweisen und mit entsprechend abbrandfesten Kontakten ausgestattet sein, um die Spannung und den Strom über dem Widerstand nach dem Ladevorgang kurzschließen zu können. Ferner müssen die Kontakte 33, 36 des Schaltelements auch dauerhaft den Bemessungsstrom der Anlage tragen können. Die Kontakte können z.B. ähnlich

Schaltkontakten von Einschaltwiderständen aus der

Leistungsschaltertechnik realisiert sein.

Die beschriebene Anordnung mit dem gasisolierten Widerstand und der Überbrückungsvorrichtung stellt also einen

funktionsintegrierenden Baustein dar, bei dem der Widerstand und das den Widerstand kurzschließende Schaltgerät

(Überbrückungsvorrichtung) in einem gemeinsamen

abgeschlossenen Gasraum angeordnet sind. Dadurch kann auf eine separate Schalteinrichtung als Überbrückungsvorrichtung verzichtet werden. Zusätzliche Gehäuseverbindungselemente, Fundamente usw. für einen separaten (eigenständigen) Schalter sind nicht notwendig. Weiterhin hat die beschriebene

Anordnung eine sehr kompakte Bauweise bzw. Bauform.

Insbesondere benötigt die Anordnung mit dem Widerstand und der Überbrückungsvorrichtung weniger Platz als ein

eigenständiger Widerstand und eine eigenständige

Überbrückungsvorrichtung benötigen würden, welche unabhängig voneinander installiert und danach verschaltet werden würden. Insgesamt ergibt sich damit eine Anordnung, die kostengünstig und platzsparend realisiert werden kann.