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Patent Searching and Data


Title:
HIGH-VOLTAGE CIRCUIT BREAKER AND METHOD FOR ELECTROMAGNETICALLY SHIELDING A VACUUM INTERRUPTER IN AN INSULATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/115128
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a high-voltage circuit breaker (1) and a method for electromagnetically shielding at least one vacuum interrupter (2) in an insulator (3) of a high-voltage circuit breaker (1). The high-voltage circuit breaker (1) comprises at least one vacuum interrupter (2) which is situated in an insulator (3) and which has at least one shield ring (4), the at least one shield ring (4) having, in a cross-sectional plane along an axis of rotation (5) of the shield ring (4), two cross-sections (6) which differ from a circular cross-section.

Inventors:
BARTZ MICHAEL (DE)
HARTUNG ALEXANDER (DE)
KREHNKE MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/081301
Publication Date:
June 20, 2019
Filing Date:
November 15, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H01H33/662; H01H33/24
Foreign References:
DE102009007474A12010-08-12
DE10308573A12004-09-09
JP2012146554A2012-08-02
EP0411492A21991-02-06
JPS62252024A1987-11-02
JPH0652645B21994-07-06
DE102010043984A12012-05-16
EP0102317A21984-03-07
Other References:
VENNA KARTHIK REDDY: "A Simulation Analysis to Improve the Dielectric Strength Inside High Voltage Vacuum Interrupters", BRANDENBURGISCHE TECHNISCHE UNIVERSITAT, 10 February 2015 (2015-02-10), pages 1 - 128, XP093135972
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Claims:
Patentansprüche

1. Hochspannungsleistungsschalter (1) mit wenigstens einer Vakuumschaltröhre (2), welche in einem Isolator (3) angeord net ist und wenigstens einen Abschirmring (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass

der wenigstens eine Abschirmring (4) in einer Schnittebene entlang einer Rotationsachse (5) des Abschirmrings (4) zwei von einem kreisförmigen Querschnitt abweichende Querschnitte (6) aufweist.

2. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

der wenigstens eine Abschirmring (4) in der Schnittebene der Rotationsachse (5) zwei elliptische, und/oder ovale, renn bahnartige Querschnitte (6) und/oder rechteckige Querschnitte (6) mit abgerundeten Ecken aufweist.

3. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die wenigstens eine Vakuumschaltröhre (2) kreiszylinderförmig ausgebildet ist und der Isolator (3) hohlzylinderförmig aus gebildet ist, mit einer kreisrunden Grundfläche, wobei die wenigstens eine Vakuumschaltröhre (2) in dem Isolator (3) ko axial angeordnet ist.

4. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Rotationsachse (5) des wenigstens einen Abschirmrings (4) koaxial zur Längsachse (5) der wenigstens einen Vakuumschalt röhre (2) ist.

5. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abschirmring (4) um den äußeren Umfang der wenigstens einen Vakuumschaltröhre (2) umlaufend angeord net ist, insbesondere mit der wenigstens einen Vakuumschalt röhre (2) mechanisch stabil verbunden.

6. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Querschnitte (6) des wenigstens einen Abschirmrings (4) in der Schnittebene der Rotationsachse (5) des wenigstens ei nen Abschirmrings (4) in Richtung der wenigstens einen Vaku- umschaltröhre (2) und/oder in Richtung der Innenwandung des Isolators (3) abgeflacht sind.

7. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

zwei, vier oder wenigstens sechs Abschirmringe (4) umfasst sind .

8. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der wenigstens eine Abschirmring (4) mechanisch und/oder elektrisch mit wenigstens einer Abschirmelektrode im Inneren der wenigstens einen Vakuumschaltröhre (2) verbunden ist.

9. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der wenigstens eine Abschirmring (4) aus einem leitfähigen Material, insbesondere einem Metall, insbesondere Kupfer und/oder Stahl, oder einem leitfähigen Kunststoff, oder Kunststoff mit leitfähigen Partikeln, insbesondere Silikon mit Rußpartikeln, ausgebildet ist.

10. Hochspannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der wenigstens eine Abschirmring (4) einen minimalen und/oder maximalen Abstand (d) zur Innenwandung des Isolators (3) im Bereich von Millimetern bis hin zu wenigen Zentimetern auf weist.

11. Verfahren zum elektromagnetischen Abschirmen wenigstens einer Vakuumschaltröhre (2) in einem Isolator (3) eines Hoch spannungsleistungsschalters (1), insbesondere in einem Hoch spannungsleistungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer elektromagnetischen Abschirmung der we nigstens einen Vakuumschaltröhre (2) durch wenigstens einen Abschirmring (4), dessen zwei Querschnitte (6) in der

Schnittebene der Rotationsachse (5) benachbart zur wenigstens einen Vakuumschaltröhre (2) und/oder benachbart zum Isolator (3) abgeflacht verlaufen verglichen mit dem Querschnitt in Richtung parallel zur Rotationsachse (5) .

Description:
Beschreibung

Hochspannungsleistungsschalter und Verfahren zum elektromag netischen Abschirmen einer Vakuumschaltröhre in einem Isola tor

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsleistungsschalter und ein Verfahren zum elektromagnetischen Abschirmen wenigs tens einer Vakuumschaltröhre in einem Isolator eines Hoch spannungsleistungsschalters. Der Hochspannungsleistungsschal ter umfasst wenigstens eine Vakuumschaltröhre, welche in ei nem Isolator angeordnet ist und welche wenigstens einen Ab schirmring aufweist.

Hochspannungsleistungsschalter sind ausgebildet zum Schalten von Spannungen im Bereich von bis zu 1200 kV Spannung und im Bereich von bis zu einigen tausend Ampere Strom. Dabei werden Schaltgase wie z. B. SF 6 verwendet, welche klimaschädlich sind und/oder giftige Komponenten enthalten. Eine langzeit stabile, gasdichte Isolation der Hochspannungsleistungsschal ter, welche sicher ein Entweichen von Gasen verhindert, ist aufwendig und erhöht die Kosten bei der Wartung. Schalter mit alternativen Schaltgasen, wie z. B. Clean Air, d. h. trocke ner, gereinigter Luft, sind bei gleicher Bauweise und bei gleichen maximalen Schaltspannungen bzw. zu schaltenden Strö men, in den Dimensionen größer auszuführen, um eine sichere elektrische Isolation zwischen den elektrisch leitenden Kom ponenten zu gewährleisten, was die Kosten erhöht. Die Verwen dung von Vakuumschaltröhren in Hochspannungsleistungsschal tern, in Verbindung mit Clean Air als Isoliergas, ist eine Alternative zu z. B. gasisolierten Schaltern mit Nenn- und Lichtbogenkontakten, umfassend Schaltgase wie z. B. SF 6 .

Die Vakuumschaltröhren sind in einem äußeren Isolator ange ordnet, welcher z. B. säulenförmig, mit kreisförmig umlaufen den Rippen am äußeren Umfang ausgebildet ist, um die elektri sche Isolation entlang der äußeren Mantelfläche in Richtung der Längsachse zu erhöhen. Der Isolator ist ein- oder mehr teilig, insbesondere hohlzylinderförmig ausgebildet, und z. B. aus Keramik, Silikon und/oder einem Verbundwerkstoff. Der Isolator ist im Betrieb des Hochspannungsleistungsschal ters aufrechtstehend angeordnet, z. B. auf einem Traggestell bzw. auf einem Träger mit Fundament. Eine oder mehrere Vaku- umschaltröhren sind z. B. entlang der Längsachse des Isola tors insbesondere koaxial mit der Längsachse des Isolators angeordnet und mechanisch fest im Isolator fixiert. Der Hoch spannungsleistungsschalter kann mehr als eine Vakuumschalt röhre in Reihe und/oder parallel verschaltet umfassen, wobei im Weiteren der Einfachheit halber von einer Vakuumschaltröh re ausgegangen wird.

Die Vakuumschaltröhre ist im Inneren des Isolators mechanisch stabil und elektrisch leitend zwischen wenigstens zwei äuße ren elektrischen Anschlüssen angeordnet und geschaltet, wobei die elektrischen Anschlüsse z. B. in Form von Anschlussfahnen zum Anschluss von Hochspannungsleitungen, Stromerzeugern und/oder Stromverbrauchern ausgebildet sind. Der Aufbau einer Vakuumschaltröhre für Hochspannungsleistungsschalter ist z. B. aus der EP 0 102 317 A2 bekannt. Die Vakuumschaltröhre umfasst ein Gehäuse in Form eines kreisrunden, geraden Zylin ders, welcher im Inneren evakuiert ist. Das Gehäuse ist aus zwei gleichen, geraden zylinderförmigen Hälften aus Keramik bzw. Keramikteilen aufgebaut, welche über einen Metallzylin der bzw. über ein Metallteil mit Übergangsstücken in der Mit te des Gehäuses zusammengefügt sind. Die Übergangsstücke sind im Gehäuse als Schirmelektroden bzw. Abschirmung ausgeführt.

Die Vakuumschaltröhre umfasst zum Schalten wenigstens einen elektrischen Kontakt mit einem festen und einem beweglichen Kontaktstück . Alternativ können auch mehrere bewegliche Kon taktstücke von dem wenigstens einen elektrischen Kontakt um fasst sein, mit oder ohne festem Kontaktstück . Im Weiteren wird der Einfachheit halber von einer Vakuumschaltröhre mit einem festen und einem beweglichen Kontaktstück ausgegangen. Die Kontaktstücke sind in der Vakuumschaltröhre tellerförmig ausgebildet und von Vakuum umschlossen. Nach außen sind die Kontaktstücke bolzenförmig geführt und jeweils elektrisch mit einem äußeren elektrischen Anschluss z. B. in Form einer An schlussfahne des Hochspannungsleistungsschalters verbunden. Das bewegliche Kontaktstück ist über einen Faltenbalg vakuum dicht in die Vakuumschaltröhre beweglich geführt und gela gert .

Beim Einschalten wird das bewegliche Kontaktstück auf das feste Kontaktstück zubewegt, bis ein mechanischer und elekt rischer Kontakt zwischen den Kontaktstücken besteht. Beim Ausschalten wird das bewegliche Kontaktstück vom festen Kon taktstück solange wegbewegt, bis der elektrische Kontakt zwi schen den Kontaktstücken unterbrochen ist und ein ausreichen der Abstand zur Vermeidung elektrischer Überschläge bei ange legter Spannung besteht. Bei hohen Spannungen, z. B. im Be reich von 145 kV, sind große Abstände zwischen den Kontakt stücken notwendig. Die Vakuumschaltröhre ist lang ausgelegt, um ausreichende Abstände im Inneren zu gewährleisten. Die ge raden zylinderförmigen Hälften aus Keramik bzw. Keramikteilen des Gehäuses der Vakuumschaltröhre sind aus mehreren Teilen aufgebaut, welche über Metallteile mit Übergangsstücken zu sammengefügt sind. Die Übergangsstücke sind jeweils im Gehäu se als Schirmelektroden bzw. Abschirmung ausgeführt. Ein Ver binden von Keramikteilen des Gehäuses über Metallteile, wel che z. B. aus Kupfer und/oder Stahl sind, erfolgt z. B. durch Verlöten .

Elektromagnetische Felder um die Kontaktstücke herum werden in der Vakuumschaltröhre durch die Schirmelektroden abge schirmt. Entlang des äußeren Umfangs der Vakuumschaltröhre sind die Metallteile mit Übergangsstücken jeweils als kreis runder Ring ausgebildet, und dienen als Abschirmung für elektromagnetische Felder. Die ringförmigen Abschirmungen entlang des äußeren Umfangs der Vakuumschaltröhre sind in ei ner Ebene senkrecht zu einer Längsachse der Vakuumschaltröhre angeordnet, und weisen in einem Schnitt entlang der Längsach se zwei kreisrunde Querschnitte auf. Um elektrische Über schläge zwischen den ringförmigen Abschirmungen bzw. Ab schirmringen der Vakuumschaltröhre über eine Innenwandung des äußeren Isolators des Hochspannungsleistungsschalters zu ver meiden, sind die Abschirmringe der Vakuumschaltröhre

beabstandet von der Innenwandung des Isolator angeordnet.

Insbesondere bei Vakuumschaltröhren mit zylinderförmigen Tei len des Gehäuses, welche gleichen Durchmesser aufweisen, wird der äußere Umfang der Vakuumschaltröhre durch den äußeren Um fang der Abschirmringe der Vakuumschaltröhre bestimmt. Der Abstand d der Abschirmringe der Vakuumschaltröhre von der In nenwandung des Isolators in Verbindung mit dem Ringdurchmes ser der Abschirmringe bestimmt den Umfang des Isolators des Hochspannungsleistungsschalters. Ein großer Umfang ist mit hohen Herstellungskosten und hohem Materialaufwand des Isola tors verbunden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hochspan nungsleistungsschalter und ein Verfahren zum elektromagneti schen Abschirmen wenigstens einer Vakuumschaltröhre in einem Isolator eines Hochspannungsleistungsschalters anzugeben, welche einen gegenüber dem Stand der Technik verringerten Um fang des Isolators des Hochspannungsleistungsschalters ermög lichen, geringere Herstellungskosten ermöglichen und einen geringeren Materialaufwand für den Isolator ermöglichen.

Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hoch spannungsleistungsschalter mit den Merkmalen gemäß Patentan spruch 1 und/oder durch ein Verfahren zum elektromagnetischen Abschirmen wenigstens einer Vakuumschaltröhre in einem Isola tor eines Hochspannungsleistungsschalters, insbesondere eines zuvor beschriebenen Hochspannungsleistungsschalters, gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalters und/oder des erfindungsgemäßen Verfahrens zum elektromagnetischen Ab- schirmen wenigstens einer Vakuumschaltröhre in einem Isolator eines Hochspannungsleistungsschalters, insbesondere eines zu vor beschriebenen Hochspannungsleistungsschalters, sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteran sprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche untereinander kom binierbar .

Ein erfindungsgemäßer Hochspannungsleistungsschalter umfasst wenigstens eine Vakuumschaltröhre, welche in einem Isolator angeordnet ist und wenigstens einen Abschirmring umfasst. Der wenigstens eine Abschirmring weist in einer Schnittebene ent lang einer Rotationsachse des Abschirmrings zwei von einem kreisförmigen Querschnitt abweichende Querschnitte auf. Mit Rotationsachse des Abschirmrings ist in diesem Zusammenhang die senkrecht zur Ringebene verlaufende Achse durch den Mit telpunkt des kreisförmigen Rings bezeichnet.

Von einem kreisförmigen Querschnitt abweichende Querschnitte ermöglichen eine gute Abschirmung der Vakuumschaltröhre, ei nen geringeren äußeren Umfang der Vakuumschaltröhre im Ver gleich zu Vakuumschaltröhren mit Abschirmringen mit kreisför migen Querschnitten, und somit einen geringeren Umfang des Isolators des Hochspannungsleistungsschalters verbunden mit geringeren Herstellungskosten und einem geringeren Material aufwand für den Isolator.

Der wenigstens eine Abschirmring kann in der Schnittebene der Rotationsachse zwei elliptische, und/oder ovale, rennbahnar tige Querschnitte und/oder rechteckige Querschnitte mit abge rundeten Ecken aufweisen. Derartige Querschnitte weisen bei gleicher Abschirmwirkung einen geringeren Durchmesser in ei ner Richtung auf als kreisförmige Querschnitte mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.

Die wenigstens eine Vakuumschaltröhre kann kreiszylinderför mig ausgebildet sein und der Isolator kann hohlzylinderförmig ausgebildet sein, mit einer kreisrunden Grundfläche, wobei die wenigstens eine Vakuumschaltröhre in dem Isolator koaxial angeordnet sein kann. Die Rotationsachse des wenigstens einen Abschirmrings kann koaxial zur Längsachse der wenigstens ei nen Vakuumschaltröhre sein. Dadurch weisen Abschirmringe der Vakuumschaltröhre entlang des Umfangs überall den gleichen, insbesondere minimalen Abstand zur Innenwandung des Isolators auf. Der Isolator kann mit einem minimalen Umfang ausgebildet sein, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.

Der wenigstens eine Abschirmring kann um den äußeren Umfang der wenigstens einen Vakuumschaltröhre umlaufend angeordnet sein, insbesondere mit der wenigstens einen Vakuumschaltröhre mechanisch stabil verbunden. Dadurch können Lageänderungen des wenigstens einen Abschirmrings im Betrieb des Hochspan nungsleistungsschalters z. B. durch mechanische Erschütterun gen vermieden werden und elektrische Überschläge durch verän derte Abstände der Abschirmringe verhindert werden.

Die Querschnitte des wenigstens einen Abschirmrings können in der Schnittebene der Rotationsachse des wenigstens einen Ab schirmrings in Richtung der wenigstens einen Vakuumschaltröh re und/oder in Richtung der Innenwandung des Isolators abge flacht sein. Derartige Querschnitte weisen bei gleicher Ab schirmwirkung einen geringeren Durchmesser in Richtung Vaku- umschaltröhre und/oder Innenwandung des Isolators auf als kreisförmige Querschnitte, mit den zuvor beschriebenen Vor teilen .

Zwei, vier oder wenigstens sechs Abschirmringe können umfasst sein. Bei insbesondere regelmäßiger Anordnung der Abschirm ringe entlang der Längsachse der Vakuumschaltröhre auf dem äußeren Umfang der Vakuumschaltröhre kann eine gute elektro magnetische Abschirmung der Vakuumschaltröhre insbesondere nach außen hin erreicht werden. Der wenigstens eine Abschirmring kann mechanisch und/oder elektrisch mit wenigstens einer Abschirmelektrode im Inneren der wenigstens einen Vakuumschaltröhre verbunden sein. Da durch kann eine gute elektromagnetische Abschirmung der Vaku umschaltröhre, insbesondere nach außen hin, erreicht werden, und die Abschirmelektrode im Inneren der wenigstens einen Va- kuumschaltröhre sowie der wenigstens eine Abschirmring können mechanisch stabil fixiert werden.

Der wenigstens eine Abschirmring kann aus einem leitfähigen Material, insbesondere einem Metall, insbesondere Kupfer und/oder Stahl, oder einem leitfähigen Kunststoff, oder

Kunststoff mit leitfähigen Partikeln, insbesondere Silikon mit Rußpartikeln, ausgebildet sein. Kupfer und Stahl weisen eine gute elektrische Leitfähigkeit auf und ermöglichen eine gute Abschirmungswirkung bzw. Dämpfung elektromagnetischer Felder bei gegebener Form. Gleiches gilt für leitfähige

Kunststoffe, und/oder für Kunststoffe mit leitfähigen Parti keln, wie z. B. Silikon mit Rußpartikeln. Insbesondere ge dämpfte, induzierte Ströme im Abschirmring und/oder eine Be einflussung des Feldlinienverlaufs eines elektromagnetischen Feldes können eine gute Abschirmungswirkung ermöglichen.

Der wenigstens eine Abschirmring kann einen minimalen

und/oder maximalen Abstand d zur Innenwandung des Isolators im Bereich von Millimetern bis hin zu wenigen Zentimetern aufweisen. Ein derartiger Abstand d verhindert Überschläge zwischen Abschirmringen über die Innenwandung des Isolators insbesondere bei Befüllung des Isolators mit einem Isoliergas wie z. B. Clean Air.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum elektromagnetischen Ab schirmen wenigstens einer Vakuumschaltröhre in einem Isolator eines Hochspannungsleistungsschalters, insbesondere in einem zuvor beschriebenen Hochspannungsleistungsschalter, umfasst eine elektromagnetische Abschirmung der wenigstens einen Va- kuumschaltröhre durch wenigstens einen Abschirmring, dessen zwei Querschnitte in der Schnittebene der Rotationsachse be nachbart zur wenigstens einen Vakuumschaltröhre und/oder be nachbart zum Isolator abgeflacht verlaufen, verglichen mit dem Querschnitt in Richtung parallel zur Rotationsachse.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum elektromag netischen Abschirmen wenigstens einer Vakuumschaltröhre in einem Isolator eines Hochspannungsleistungsschalters, insbe sondere eines zuvor beschriebenen Hochspannungsleistungs schalters, gemäß Anspruch 11 sind analog den zuvor beschrie benen Vorteilen des erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungs schalters gemäß Anspruch 1 und umgekehrt.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung sche matisch in den Figuren 1 bis 4 dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.

Dabei zeigt die

Figur 1 schematisch in Schnittansicht einen erfindungsgemä ßen Hochspannungsleistungsschalter 1 von einer Sei te betrachtet, mit Abschirmringen 4 der Vakuum schaltröhre 2 mit von einem kreisförmigen Quer schnitt abweichenden Querschnitten 6, und

Figur 2 schematisch in Schnittansicht einen vergrößerten

Ausschnitt eines Abschirmrings 4 der Figur 1 mit elliptischen Querschnitten 6, und

Figur 3 schematisch in Schnittansicht einen vergrößerten

Ausschnitt eines Abschirmrings 4 der Figur 1 mit ovalen, rennbahnartigen Querschnitten 6, und

Figur 4 schematisch in Schnittansicht einen vergrößerten

Ausschnitt eines Abschirmrings 4 der Figur 1 mit rechteckigen Querschnitten 6 mit abgerundeten Ecken . In Figur 1 ist schematisch in Schnittansicht ein Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Hochspannungsleistungsschalter 1 von einer Seite betrachtet dargestellt. Der Hochspannungs leistungsschalter 1 umfasst eine Vakuumschaltröhre 2, welche in einem Isolator 3 angeordnet ist. Der Isolator 3 ist z. B. mit Clean Air als Isoliergas befüllt und die Vakuumschaltröh re 2 ist mit der Längsachse 5 koaxial zur Längsachse 5 des Isolators 3, beabstandet vom Isolator 3 angeordnet. Der mini male Abstand d zwischen Vakuumröhre 2 und Innenwandung 7 des Isolators liegt z. B. im Bereich von Millimetern oder Zenti metern .

Der Hochspannungsleistungsschalter 1 ist analog Hochspan nungsleistungsschaltern aufgebaut, welche Nenn- und Lichtbo genkontaktstücke umfassen und z. B. mit SF 6 befüllt sind, nur dass statt Nenn- und Lichtbogenkontaktstücken eine Vakuum schaltröhre 2 umfasst ist, und als Isoliergas z. B. Clean Air verwendet wird. Der Isolator 3 ist z. B. aus Keramik, Sili kon, und/oder einem elektrisch isolierendem Verbundwerkstoff. Der Isolator 3 ist säulenförmig, kreiszylinderförmig, hohl aufgebaut, mit ringförmigen Rippen entlang des äußeren Um fangs, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen. Die Grund- und Deckfläche des säulenförmigen Isolators 3 sind luftdicht ver schlossen und jeweils mit elektrischen äußeren Anschlüssen des Hochspannungsleistungsschalters 1 versehen, was der Ein fachheit halber in den Figuren nicht dargestellt ist.

Die Vakuumschaltröhre 2 ist im Bereich der Grund- und Deck fläche, insbesondere über Halterungen, mechanisch im Isolator 3 räumlich fixiert und elektrisch mit den äußeren Anschlüssen des Hochspannungsleistungsschalters 1 verbunden, was der Ein fachheit halber in den Figuren ebenfalls nicht dargestellt ist. Ein Antrieb, z. B. ein Federspeicherantrieb, kann über Elemente einer kinematischen Kette, z. B. Getriebe, Auslöser, und/oder einer Schaltstange, ein elektrisches Schalten der Vakuumschaltröhre 2 antreiben, insbesondere durch Bewegung eines beweglichen Kontaktstücks in der Vakuumschaltröhre 2 auf ein festes Kontaktstück zu und/oder weg. Der Hochspan nungsleistungsschalter 1 kann als mehrpoliger Schalter, ins besondere als dreipoliger Schalter mit drei Vakuumschaltröh ren 2, jeweils in einem Isolator 3 angeordnet, ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können mehrere Vakuumschalt röhren 2 in Reihe und/oder parallel verschaltet, in einem Isolator 3 oder in unterschiedlichen Isolatoren 3 angeordnet sein. Eine Anordnung kann mit senkrecht auf einem oder mehre ren Trägern aufrechtstehenden Isolatorsäulen erfolgen, und/oder in T-Trägerform, wobei jeweils auf jeder Seite der T-Form ein Isolator 3 als Arm der T-Form angeordnet ist.

Wie zuvor beschrieben, umfasst die Vakuumschaltröhre 2 ein Gehäuse in Form eines kreisrunden, geraden Zylinders, welcher im Inneren evakuiert ist. Das Gehäuse ist aus insbesondere gleichen, geraden zylinderförmigen Keramikteilen aufgebaut, welche über Metallteile mit Übergangsstücken zusammengefügt sind. Die Übergangsstücke sind im Gehäuse als Schirmelektro den bzw. Abschirmung ausgeführt, und mit den Keramikteilen, insbesondere durch Löten, mechanisch fest verbunden. Im äuße ren Bereich der Vakuumschaltröhre 2 weisen die Übergangsstü cke eine Ringform auf, welche als Abschirmringe 4 dienen. Im mittleren Bereich der Vakuumschaltröhre 2, in welchem sich im Inneren der Vakuumschaltröhre 2 insbesondere tellerförmig ausgebildete Enden der Kontaktstücke befinden, ist zwischen zwei Abschirmringen 4 statt eines Keramikteils z. B. eine zy linderförmige, metallische Abschirmung angeordnet.

Die Abschirmringe 4 sind jeweils in einer Ebene senkrecht zur Längsachse 5 der Vakuumschaltröhre 2 am äußeren Umfang der Vakuumschaltröhre 2 angeordnet, entlang der Längsachse 5 der Vakuumschaltröhre 2 beabstandet voneinander. Der Abstand be nachbarter Abschirmringe 4 kann im Bereich von Zentimetern bis hin zu Metern sein, insbesondere mit Abschirmringen 4 re gelmäßig entlang der Längsachse 5 der Vakuumschaltröhre 2 an geordnet. In Figur 1 ist in einem gestrichelt umrandeten Be- reich ein Schnitt durch einen Abschirmring 4 auf einer Seite dargestellt. Der Schnitt erfolgt in einer Ebene, in welcher die Längsachse 5 der Vakuumschaltröhre bzw. die Rotationsach se 5 des Abschirmrings 4 liegt. In dem Schnitt weist der Querschnitt 6 des Abschirmrings 4 erfindungsgemäß keine kreisförmige bzw. kreisrunde Form auf, sondern ist parallel zur Innenwandung 7 des Isolators 3 und parallel zum zylinder förmigen Umfang der Vakuumschaltröhre 2 abgeflacht, d. h. weist eine geringere bis keine Krümmung in Richtung Innenwan dung 7 des Isolators 3 und in Richtung zylinderförmiger Um fang der Vakuumschaltröhre 2 auf. Mit in Richtung ist benach bart zu bezeichnen.

In den Figuren 2 bis 4 ist der Schnitt durch den Abschirmring 4, wie im gestrichelt umrandeten Bereich der Figur 1 darge stellt, vergrößert gezeigt. In Figur 2 weist der Abschirmring 4 in der Schnittebene der Rotationsachse 5 bzw. der Längsach se der Vakuumschaltröhre 2 und/oder des Isolators 3 eine el liptische Form auf. In Figur 3 weist der Abschirmring 4 in der Schnittebene der Rotationsachse 5 eine ovale, rennbahnar tige Form auf. In Figur 4 weist der Abschirmring 4 in der Schnittebene der Rotationsachse 5 eine rechteckige Form auf, mit abgerundeten Ecken. Durch die Form der Abschirmringe 4 wird eine optimale bzw. gute Abschirmung elektromagnetischer Felder erreicht, bei minimalem Durchmesser in Richtung senk recht zur Achse 5. Dadurch kann bei gleichem Abstand d der Innenwandung 7 des Isolators 3 zu den Abschirmringen 4 bzw. zur Vakuumschaltröhre 2, der Innen- und Außendurchmesser des Isolators 3 verkleinert werden, gegenüber Abschirmringen 4 mit kreisrundem Querschnitt bzw. mit zwei kreisrunden Formen des Schnitts in der Ebene der Achse 5.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können unterei nander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z. B. die Übergangsstü cke als ein Teil in die Abschirmringe 4 als ein Extrateil eingeformt sein, z. B. eingepresst, angelötet, angeschweißt, und/oder angeklebt. Alternativ können die Übergangsstücke je weils mit einem Abschirmring 4 aus einem Teil gefertigt sein, insbesondere aus einem Metallblech, z. B. Kupfer- und/oder Stahlblech. Die Abschirmringe 4 können die in den Figuren ge zeigten Formen aufweisen, oder andere, am äußeren und inneren Umfang des Ringes abgeflachte Formen, z. B. im Schnitt auf jeder Seite jeweils sechseckige oder mehreckige Form mit ab gerundeten Ecken. Der Abstand der Abschirmringe 4 voneinander kann regelmäßig sein, insbesondere mit jeweils parallel zuei nander angeordneten Abschirmringen 4. Alternativ kann z. B. im mittleren Bereich der Vakuumschaltröhre 2 ein Metallzylin der statt Keramikzylindern angeordnet sein, wobei die Ab schirmringe 4 insbesondere direkt an den Metallzylinder angeformt oder befestigt sein können, und in diesem Bereich der Abstand der Abschirmringe 4 vom Abstand der Abschirmringe im Bereich von miteinander verbundenen Keramikzylindern ab weicht. Die Abschirmringe 4 können auch mit unregelmäßigem Abstand voneinander, insbesondere entlang der Länge einer zy linderförmigen Vakuumschaltröhre 2 angeordnet sein. Die Vaku- umschaltröhre 2 und/oder die Abschirmringe 4 können eine Kreisfläche einschließen, d. h. die Grund- und Deckfläche der Vakuumschaltröhre 2 ist kreisförmig. Alternativ können die Vakuumschaltröhre 2 und/oder die Abschirmringe 4 eine andere Fläche, z. B. eine elliptische Fläche einschließen.

Bezugszeichenliste

1 HochspannungsleistungsSchalter

2 Vakuumschaltröhre

3 Isolator

4 Abschirmring

5 Achse

6 Querschnitt

7 Innenwandung des Isolators

d Abstand des Abschirmrings (4) zur Innenwandung des Isola tors (3)