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Title:
HIGH-VOLTAGE DEVICE AND METHOD FOR SETTING PROPERTIES OF THE HIGH-VOLTAGE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/053037
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a high-voltage device (1) and a method for setting properties of a high-voltage device (1), comprising a structure (2) for high voltages and comprising at least one sensor (3) for measuring environmental data, wherein settings of the structure (2) can be adjusted according to the measured sensor parameters. The at least one sensor (3) measures environmental data in the environment of the high-voltage device (1) and properties of the at least one structure (2) of the high-voltage device unit (1) are set according to the measured sensor parameters.

Inventors:
CERNAT RADU-MARIAN (DE)
CHYLA THOMAS (DE)
DOHNKE OLIVER (DE)
GIERE STEFAN (DE)
GROTH RUDOLF (DE)
HARTIG PROSPER (DE)
LECHELER STEFAN (DE)
TEICHMANN JÖRG (DE)
WIESINGER CLAUDIA (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/073502
Publication Date:
March 19, 2020
Filing Date:
September 04, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H01H11/00; G01R31/12; H01H33/00; H01H33/12; H01H33/16
Foreign References:
US5107447A1992-04-21
US6362445B12002-03-26
US20090256427A12009-10-15
US4894785A1990-01-16
EP1109185A22001-06-20
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Claims:
Patentansprüche

1. Hochspannungseinrichtung (1), mit einer Vorrichtung (2) für Hochspannungen und mit wenigstens einem Sensor (3) zur Messung von Umweltdaten,

dadurch gekennzeichnet, dass

abhängig von den gemessenen Sensorparametern Einstellungen der Vorrichtung (2) anpassbar sind.

2. Hochspannungseinrichtung (1) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung (2) einen Hochspannungs-Leistungsschalter, einen Transformator, einen Instrument Transformer, einen Trenner, einen Erder und/oder einen Ableiter umfasst.

3. Hochspannungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Sensor (3) ein Luftdruck-, ein Temperatur-, ein Luft- feuchtigkeits- , ein Regen-, ein Windgeschwindigkeits- , ein Windrichtungs- , ein Partikel- und/oder ein Strahlungs-Sensor, insbesondere ein Lichtstrahlungs-Sensor ist.

4. Hochspannungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Nennstrom insbesondere abhängig von Windgeschwindigkeit, Windrichtung und/oder Temperatur einstellbar ist.

5. Hochspannungseinrichtung (1) nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung (2) einen Hochspannungs-Leistungsschalter um fasst, dessen Nennstrom insbesondere abhängig von Windge schwindigkeit, Windrichtung und/oder Temperatur einstellbar ist, insbesondere durch Zu- und/oder Abschaltung von Wider ständen .

6. Hochspannungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Spannung insbesondere abhängig von Luftdruck, Windrich tung und/oder Windgeschwindigkeit einstellbar ist.

7. Hochspannungseinrichtung (1) nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung (2) einen Hochspannungs-Leistungsschalter um fasst, dessen schaltbare Spannung insbesondere abhängig von Luftdruck, Windrichtung und/oder Windgeschwindigkeit ein stellbar ist, insbesondere durch Änderung von Abständen von Kontaktstücken (4, 4', 5, 5') eines elektrischen Kontakts im ausgeschalteten Zustand.

8. Hochspannungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Kurzschlussstrom insbesondere abhängig von Windgeschwin digkeit, Windrichtung und/oder von Windlast einstellbar ist.

9. Hochspannungseinrichtung (1) nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung (2) einen Hochspannungs-Leistungsschalter um fasst, dessen Kurzschlussstrom insbesondere abhängig von Windgeschwindigkeit, Windrichtung und/oder von Windlast ein stellbar ist, insbesondere durch Einstellung der Schaltge schwindigkeit, insbesondere von Lichtbogen- (5, 5') und/oder Nennstromkontaktstücken (4, 4').

10. Hochspannungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehen den Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Vorrichtung zum Abschalten und/oder zur Außerbetriebnah me der Hochspannungseinrichtung (1) umfasst ist, welche ab hängig von Ortsdaten, insbesondere eines GPS-Empfängers , und/oder abhängig von Luftdruckdaten, insbesondere zur Be- Stimmung einer Aufstellungshöhe, ausgebildet ist, die Hoch spannungseinrichtung (1) elektrisch vom Hochspannungsnetz zu trennen und/oder außer Betrieb zu nehmen.

11. Hochspannungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehen den Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Vorrichtung, insbesondere eine Datenverarbeitungseinheit und/oder eine Datensendeeinheit in Verbindung mit der Cloud umfasst ist, welche zur Bestimmung von Wartungsintervallen ausgebildet ist, insbesondere zum Vergleich von Entwicklungs daten mit Umweltdaten des wenigstens einen Sensors (3) .

12. Verfahren zur Einstellung von Eigenschaften einer Hoch spannungseinrichtung (1), insbesondere einer Hochspannungs einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

wenigstens ein Sensor (3) Umweltdaten in der Umgebung der Hochspannungseinrichtung (1) misst, und abhängig von den ge messenen Sensorparametern Eigenschaften wenigstens einer Vor richtung (2) der Hochspannungseinrichtung (1) eingestellt werden .

13. Verfahren nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

als Hochspannungseinrichtung (1) ein Hochspannungs- Leistungsschalter, ein Transformator, ein Instrument Trans former, ein Trenner, ein Erder und/oder ein Ableiter bezüg lich Nennstrom, Spannung und/oder Kurzschlussstrom einge stellt werden, abhängig von mit dem wenigstens einen Sensor (3) gemessenen Werten von Luftdruck, Temperatur, Luftfeuch tigkeit, Regenmenge, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Par tikeln und/oder Strahlung, insbesondere Lichtstrahlung.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet, dass Wartungsintervalle bestimmt werden, insbesondere durch Vergleich von mit dem wenigstens einen Sensor (3) gemessenen Werten und Entwicklungsdaten, und/oder dass die Hochspan nungseinrichtung (1) geschaltet, insbesondere abgeschaltet wird, abhängig von gemessenen Umweltdaten, insbesondere nach Vergleich von gemessenen Werten für Umweltdaten und Entwick lungsdaten .

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Hochspannungseinrichtung (1) abhängig von gemessenen Wer ten des wenigstens einen Sensors (3) , insbesondere GPS-Daten und/oder Luftdruck-Daten, insbesondere dauerhaft abgeschaltet wird, insbesondere bei Messung von Sensor-Daten, welche von vordefinierten Nennanforderungen abweichen, insbesondere be züglich Aufstellungsort und/oder Aufstellungshöhe.

Description:
Beschreibung

Hochspannungseinrichtung und Verfahren zur Einstellung von Eigenschaften der Hochspannungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungseinrichtung und ein Verfahren zur Einstellung von Eigenschaften einer Hochspan nungseinrichtung, mit einer Vorrichtung für Hochspannungen und mit wenigstens einem Sensor zur Messung von Umweltdaten.

In der Hochspannungstechnik werden z. B. Leistungsschalter, Transformatoren, Instrument Transformer, Trenner, Erder und/oder Ableiter als Hochspannungseinrichtungen eingesetzt. Die Hochspannungseinrichtungen werden zum Transport und/oder zur Verteilung von Spannungen und Strömen im Bereich von bis zu 1200 kV und einigen hundert Ampere verwendet. Aus der EP 1 109 185 A2 ist z. B. ein Hochspannungs-Leistungsschalter als Hochspannungseinrichtung zum Schalten bekannt. Ein Sensor erfasst die Stellung von Kontaktstücken eines elektrischen Kontakts im Hochspannungs-Leistungsschalter. Abhängig von den Sensordaten kann der Hochspannungs-Leistungsschalter bzw. die Bewegung der Kontaktstücke gesteuert werden.

Der Hochspannungs-Leistungsschalter ist entsprechend Nennan forderungen ausgelegt, insbesondere maximal zu schaltenden Strömen und/oder Spannungen in einem vorgegebenen Bereich von Umweltparametern. Um in einem großen Bereich von Umweltpara metern wie z. B. Temperatur, Luftdruck, Windlast, Feuchtig keit und/oder Sonneneinstrahlung zuverlässig die maximal zu schaltenden Ströme und/oder Spannungen ohne Beschädigung und/oder Zerstörung schalten zu können, sind die Hochspan nungs-Leistungsschalter mit einer Dimensionierung konstru iert, welche hohe Reserven umfasst. So sind z. B. Isolatoren, in welchen elektrische Schaltkontakte angeordnet sind, für große Luftdruckbereiche und Windlasten ausgelegt. Abstände von elektrischen Kontakten sind für hohe Luftfeuchtigkeit ausgelegt. Die Schaltgeschwindigkeit, d. h. der Antrieb, Ge- triebeteile und/oder die Schaltstange sind ausgelegt für hohe Windgeschwindigkeit, unterschiedliche Windrichtungen und hohe Windlasten, in einem breiten Temperaturbereich.

Hohe Reserven in der Dimensionierung der Hochspannungsein richtungen erzeugen unter anderem hohe Produktionskosten, ei ne großen Materialaufwand und einen großen Platzbedarf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochspan nungseinrichtung und ein Verfahren zur Einstellung von Eigen schaften einer Hochspannungseinrichtung anzugeben, welche die zuvor beschriebenen Probleme lösen. Insbesondere ist es Auf gabe, eine einfache, zuverlässige, kostengünstige Hochspan nungseinrichtung und ein Verfahren zur Einstellung von Eigen schaften der Hochspannungseinrichtung anzugeben, welche Kos ten, Material und Platzbedarf einsparen.

Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hoch spannungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zur Einstellung von Eigenschaf ten einer Hochspannungseinrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Hochspannungseinrichtung, gemäß Patentanspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Hochspannungseinrichtung und/oder des Verfahrens zur Einstel lung von Eigenschaften einer Hochspannungseinrichtung, insbe sondere einer zuvor beschriebenen Hochspannungseinrichtung, sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unter ansprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche untereinander kombinierbar .

Eine erfindungsgemäße Hochspannungseinrichtung umfasst eine Vorrichtung für Hochspannungen und wenigstens einen Sensor zur Messung von Umweltdaten. Abhängig von den gemessenen Sen sorparametern sind Einstellungen der Vorrichtung anpassbar. Dadurch können Kosten, Material und Platz eingespart werden. Die Vorrichtung muss nicht wie im Stand der Technik mit gro- ßen Reserven in der Dimensionierung ausgelegt werden, denn abhängig von Umweltparametern kann die Hochspannungseinrich tung eingestellt, d. h. verändert werden.

So kann z. B. bei einem Hochspannungs-Leistungsschalter mit Isolatorgehäuse der Isolator mit einer geringeren Wandstärke gefertigt werden. Bei Änderung, insbesondere Erhöhung des Luftdrucks durch Wettereinflüsse kann im Isolatorgehäuse der Druck erhöht werden, z. B. bei einem Clean Air Leistungs schalter mit Vakuumröhre kann der Clean Air Innendruck im Leistungsschalter erhöht werden, und somit ein Gegendruck zum äußeren Luftdruck geschaffen werden. Dadurch kann eine gerin gere Wandstärke des Isolators verwendet werden, bei gleicher Zuverlässigkeit und mechanischer Stabilität des Leistungs schalters .

Bei Erhöhung der Luftfeuchtigkeit kann z. B. die maximal zu lässige, d. h. schalbare Spannung angepasst werden und/oder der Abstand von Kontaktstücken erhöht werden. Bei einer Wind last oberhalb kritischer Werte kann die Hochspannungseinrich tung abgeschaltet werden und außer Betrieb genommen werden. Abhängig vom Aufstellungsort, insbesondere ab einer bestimm ten Aufstellungshöhe z. B. in Bergen, kann die maximal schaltbare Leistung angepasst werden oder der Schalter außer Betrieb bleiben, d. h. ein Einschalten des Schalters aktiv, z. B. über eine Steuerung und/oder Regelung verhindert wer den. Dies sind nur ausgewählte Beispiele für Einstellungen, welche, abhängig von mit dem Sensor gemessenen Umweltparame tern, an der Vorrichtung der Hochspannungseinrichtung einge stellt werden können.

Die Vorrichtung kann einen Hochspannungs-Leistungsschalter, einen Transformator, einen Instrument Transformer, einen Trenner, einen Erder und/oder einen Ableiter umfassen. Die Vorteile sind wie zuvor beschrieben. Z. B. kann bei bewegli chen Freiluftteilen, insbesondere Trenner- und/oder Erderar men, abhängig von Niederschlag und/oder Temperatur eine Eis- last berechnet werden, und eine Antriebskraft abhängig vom berechneten Wert eingestellt werden und/oder bei Überschrei ten eines kritischen Wertes kann die Hochspannungseinrichtung aktiv außer Betrieb genommen werden, um z. B. irreversible Beschädigungen zu vermeiden.

Der Sensor kann ein Luftdruck-, ein Temperatur-, ein Luft- feuchtigkeits- , ein Regen-, ein Windgeschwindigkeits- , ein Windrichtungs- , ein Partikel- und/oder ein Strahlungs-Sensor, insbesondere ein Lichtstrahlungs-Sensor sein. Die beispiel haft genannten Sensor-Typen können Umweltparameter ermitteln, insbesondere kostengünstig über Standard-Sensoren, und abhän gig von einzelnen Werten und/oder von Wertekombinationen bzw. Berechnungen aus den Werten/Wertekombinationen können Ein stellungen vorgenommen werden. Ein Beispiel für eine Werte kombination ist die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit, aus welchen ein Taupunkt berechnet werden kann, bei welchem eine Feuchtigkeitsbildung an der Hochspannungseinrichtung statt findet. Feuchtigkeit kann zu einer verringerten elektrischen Isolation führen, womit abhängig vom Taupunkt und/oder Regen eine Isolatorstrecke zwischen elektrischen Anschlüssen ver längert werden kann und/oder eine schaltbare Höchstspannung herabgesetzt bzw. erhöht werden kann.

Ein Nennstrom kann insbesondere abhängig von Windgeschwindig keit, Windrichtung und/oder Temperatur einstellbar sein. Hohe Temperaturen und geringe Windgeschwindigkeiten können zu lo kaler Überhitzung stromdurchflossener Teile bei hohem

Nennstrom führen. Dadurch können z. B. irreversible Zerstö rungen und/oder Beschädigungen erfolgen. Eine hohe Windge schwindigkeit, insbesondere aus bestimmten Richtungen, kann zu einer Zerstörungen und/oder Beschädigungen der Hochspan nungseinrichtung führen. Bei Überschreitung kritischer Werte kann z. B. die Hochspannungseinrichtung aktiv außer Betrieb genommen werden. Die Vorrichtung kann einen Hochspannungs-Leistungsschalter umfassen, dessen Nennstrom insbesondere abhängig von Windge schwindigkeit, Windrichtung und/oder Temperatur einstellbar ist, insbesondere durch Zu- und/oder Abschaltung von Wider ständen. Dadurch ist z. B. die Zuverlässigkeit der Hochspan nungseinrichtung erhöht.

Eine Spannung kann insbesondere abhängig von Luftdruck, Wind richtung und/oder Windgeschwindigkeit einstellbar sein. Eine Änderung des Luftdrucks kann analog einer Änderung der Luft feuchtigkeit Isoliereigenschaften über einen Luftspalt verän dern, insbesondere eine nötige minimale Isolierstrecke bei vorgegebener Spannung verringern oder vergrößern. Windge schwindigkeit und/oder Windrichtung können zu unkontrollier ten Bewegungen von Teilen der Hochspannungseinrichtung füh ren, z. B. zu Schwingungen von Erder- und/oder Trennerarmen, welche eine Änderung der schaltbaren maximalen Spannung er fordern. Eine Anpassung der Spannung, insbesondere der maxi mal schaltbaren Spannung abhängig von Umweltparametern wie z. B. Luftdruck, Windrichtung und/oder Windgeschwindigkeit, kann zu einer erhöhten Zuverlässigkeit der Hochspannungseinrich tung führen. Material und Kosten können eingespart werden, da die Anlage mit geringeren Sicherheitstoleranzen ausgelegt werden kann, und eine zuverlässige Funktion über die Einstel lung der maximal zulässigen Schaltspannung erfolgt.

Die Vorrichtung kann einen Hochspannungs-Leistungsschalter umfassen, dessen schaltbare Spannung insbesondere abhängig von Luftdruck, Windrichtung und/oder Windgeschwindigkeit ein stellbar ist, insbesondere durch Änderung von Abständen von Kontaktstücken eines elektrischen Kontakts im ausgeschalteten Zustand, mit den zuvor beschriebenen Vorteilen.

Ein Kurzschlussstrom kann insbesondere abhängig von Windge schwindigkeit, Windrichtung und/oder von Windlast einstellbar sein . Die Vorrichtung kann einen Hochspannungs-Leistungsschalter umfassen, dessen Kurzschlussstrom insbesondere abhängig von Windgeschwindigkeit, Windrichtung und/oder von Windlast ein stellbar ist, insbesondere durch Einstellung der Schaltge schwindigkeit z. B. von Lichtbogen- und/oder Nennstromkon taktstücken. Die Vorteile sind analog den zuvor in Bezug auf die Einstellung von Spannung beschriebenen Vorteilen.

Eine Vorrichtung zum Abschalten und/oder zur Außerbetriebnah me der Hochspannungseinrichtung kann umfasst sein, welche ab hängig von Ortsdaten, insbesondere eines GPS-Empfängers , und/oder abhängig von Luftdruckdaten, insbesondere zur Be stimmung einer Aufstellungshöhe, ausgebildet ist, die Hoch spannungseinrichtung elektrisch vom Hochspannungsnetz zu trennen und/oder außer Betrieb zu nehmen. Die Vorrichtung zum Abschalten und/oder zur Außerbetriebnahme kann auch eine In betriebnahme verhindern, abhängig der ermittelten Umweltmess daten und/oder der Ortskoordinaten, insbesondere der Höhen werte .

Eine Vorrichtung, insbesondere eine Datenverarbeitungseinheit und/oder eine Datensendeeinheit in Verbindung mit der Cloud können umfasst sein, welche zur Bestimmung von Wartungsinter vallen ausgebildet sind, insbesondere zum Vergleich von Ent wicklungsdaten mit Umweltdaten des wenigstens einen Sensors. Kritische Zustände der Hochspannungseinrichtung können an Hand von Entwicklungsdaten und/oder gespeicherten Daten aus der Vergangenheit und deren Vergleich mit Umweltdaten, welche vom wenigstens einen Sensor gemessenen wurden, ermittelt wer den und es kann z. B. eine Wartung der Hochspannungseinrich tung ausgelöst bzw. beauftragt werden.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Einstellung von Eigen schaften einer Hochspannungseinrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Hochspannungseinrichtung, umfasst, dass wenigstens ein Sensor Umweltdaten in der Umgebung der Hoch spannungseinrichtung misst, und abhängig von den gemessenen Sensorparametern Eigenschaften wenigstens einer Vorrichtung der Hochspannungseinrichtung eingestellt werden.

Als Hochspannungseinrichtung kann ein Hochspannungs-Leis tungsschalter, ein Transformator, ein Instrument Transformer, ein Trenner, ein Erder und/oder ein Ableiter bezüglich Nenn strom, Spannung und/oder Kurzschlussstrom eingestellt werden, abhängig von mit dem wenigstens einen Sensor gemessenen Wer ten von Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Regenmenge, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Partikeln und/oder Strah lung, insbesondere Lichtstrahlung.

Wartungsintervalle können bestimmt werden, insbesondere durch Vergleich von mit dem wenigstens einen Sensor gemessenen Wer ten und Entwicklungsdaten. Die Hochspannungseinrichtung kann geschaltet, insbesondere abgeschaltet werden, abhängig von gemessenen Umweltdaten, insbesondere nach Vergleich von ge messenen Werten für Umweltdaten und Entwicklungsdaten.

Die Hochspannungseinrichtung kann abhängig von gemessenen Werten des wenigstens einen Sensors, insbesondere GPS-Daten und/oder Luftdruck-Daten, insbesondere dauerhaft abgeschaltet werden oder eine Einschaltung kann verhindert werden, insbe sondere bei Messung von Sensor-Daten, welche von vordefinier ten Nennanforderungen abweichen, insbesondere bezüglich Auf stellungsort und/oder Aufstellungshöhe.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Einstellung von Eigenschaften einer Hochspannungseinrichtung, insbesonde re einer zuvor beschriebenen Hochspannungseinrichtung, gemäß Anspruch 12 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Hochspannungseinrichtung gemäß Anspruch 1 und umgekehrt.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sche matisch in der einzigen Figur dargestellt und nachfolgend nä her beschrieben. Dabei zeigt die

Figur schematisch in Schnittansicht eine erfindungsgemäße

Hochspannungseinrichtung 1 von einer Seite betrach tet, mit einer Vorrichtung 2 für Hochspannungen und mit einem Sensor 3 zur Messung von Umweltdaten.

In Figur 1 ist schematisch in Schnittansicht eine erfindungs gemäße Hochspannungseinrichtung 1 von einer Seite betrachtet dargestellt. Die Hochspannungseinrichtung 1 umfasst eine Vor richtung 2 für Hochspannungen, welche beispielhaft als Hoch spannungs-Leistungsschalter mit einem Nennstrom- und einem Lichtbogenkontakt ausgeführt ist. Der Nennstromkontakt um fasst ein insbesondere tulpenförmiges und ein komplementäres Kontaktstück 4, 4', wobei wenigstens ein Kontaktstück 4 und/oder 4' beweglich ausgeführt ist. Der Lichtbogenkontakt umfasst ebenfalls ein insbesondere tulpenförmiges und ein komplementäres Kontaktstück 5, 5', wobei wenigstens ein Kon taktstück 5 und/oder 5' beweglich ausgeführt ist. Die Vor richtung 2 mit den Kontaktstücken 4, 4', 5, 5' ist zum Schal ten hoher Spannungen, insbesondere im Bereich von bis zu 1200 kV, und/oder hohen Strömen, insbesondere im Bereich von bis zu einigen hundert Ampere, ausgelegt.

Die Kontaktstücke 4, 4', 5, 5' zum Schalten sind in einem Isolator 6, insbesondere in einem außen gerippten, hohlzylin derförmigen Isolatorgehäuse 6 angeordnet. An den Enden des hohlzylinderförmigen Isolatorgehäuses 6 sind an der Grund- und Deckfläche jeweils Hochspannungsanschlüsse 7 zum An schluss an elektrische Verbraucher, Stromerzeuger und/oder an ein Stromnetz angeordnet. Die Anschlüsse 7 sind durch die Grund- und Deckfläche jeweils gasdicht in das Innere des Iso lators 6 geführt und mit den jeweiligen Kontaktstücken 4, 4', 5, 5' elektrisch leitend verbunden. Die beweglichen Kontakt stücke 4, 5, und/oder 4', 5' sind z. B. über ein Getriebe mit einem Antrieb, insbesondere einem Federspeicherantrieb, z. B. über eine Antriebsstange 10 verbunden. Beim Schalten wird Be wegungsenergie vom Antrieb, über Getriebeelemente 9 und die Antriebsstange 10 auf die beweglichen Kontaktstücke 4, 5 übertragen .

Das Isolatorgehäuse 6 mit den Nennstrom- und Lichtbogen-Kon taktstücken 4, 4', 5, 5' sowie mit den Hochspannungsanschlüs sen 7, ist auf einem Traggestell 11 z. B. aus Stahlträgern angeordnet. Der Antrieb im Antriebsgehäuse 8 ist ebenfalls am Traggestell 11 befestigt. Getriebeelemente 9 sind z. B. im Antriebsgehäuse 8 und/oder im Isolatorgehäuse 6 angeordnet. Die Schaltstange 10 bzw. Antriebsstange ist gasdicht in das Isolatorgehäuse 6 geführt. Das Isolatorgehäuse 6 ist z. B. mit Clean Air und/oder SF 6 als Schaltgas befüllt. Alternativ zum zuvor beschriebenen Leistungsschalter mit Nennstrom- und Lichtbogen-Kontaktstücken 4, 4', 5, 5' kann eine oder mehr Vakuumröhren verwendet werden.

Erfindungsgemäß umfasst die Hochspannungseinrichtung 1 we nigstens einen Sensor 3 zur Messung von Umweltdaten. Dabei kann der Sensor einzelne Parameter oder eine Kombination von Parametern wie z. B. Temperatur, Luftdruck, Feuchtigkeit, insbesondere Luftfeuchtigkeit, Windrichtung, Windgeschwindig keit, GPS-Ortsdaten und/oder Strahlung messen.

Abhängig von den gemessenen Sensorparametern werden Einstel lungen der Vorrichtung 2 wie z. B. Schaltgeschwindigkeit, insbesondere über Getriebeteile und/oder dem Antrieb, Isola torlänge bzw. Kriechstromlänge zwischen Hochspannungsan schlüssen 7, Spaltabstände zwischen Kontaktstücken 4, 4', 5, 5', Gasdruck im Isolatorgehäuse 6, insbesondere des Schalt- und/oder Isoliergases wie z. B. SF 6 oder Clean Air, die Ge schwindigkeit von Lichtbogen-Ausblasströmungen, die maximale Schaltspannung, und/oder der Kurzschlussstrom angepasst. Bei Über- und/oder Unterschreiten von kritischen Schwellwerten der Sensorparameter, insbesondere vorgespeicherter Werte ver glichen mit aktuell gemessenen Werten des bzw. der Sensoren zur Messung von Umweltdaten 3, kann eine Abschaltung oder das Verhindern einer Inbetriebnahme ausgelöst werden. Dies kann insbesondere abhängig vom Luftdruck-, von Temperatur-, von Luftfeuchtigkeit, von Regen, von Windgeschwindigkeiten, von Windrichtung, von Strahlung, insbesondere von Partikel- und/oder Lichtstrahlung, erfolgen.

Der Nennstrom der Hochspannungseinrichtung 1 kann insbesonde re abhängig von Windgeschwindigkeit, Windrichtung und/oder Temperatur eingestellt werden. Bei hohen Windgeschwindigkei ten und/oder Temperaturen, oder ungünstigen Windrichtungen, kann der Nennstrom der Vorrichtung 2 reduziert werden, um ei ne Beschädigung der Hochspannungseinrichtung 1 zu vermeiden und eine sichere, zuverlässige Funktion wie z. B. ein Schal ten zu gewährleisten. So kann bei Sturm oder Windrichtungen, welche eine hohe Windlast erzeugen, der Nennstrom reduziert werden, um eine sichere Funktion des Stromnetzes zu gewähr leisten .

Die schaltbare Spannung kann insbesondere abhängig von Luft druck, Windrichtung und/oder Windgeschwindigkeit eingestellt werden. Dies kann z. B. durch Änderung von Abständen von Kon taktstücken 4, 4', 5, 5' eines elektrischen Kontakts im aus geschalteten Zustand eines Hochspannungs-Leistungsschalters erfolgen. Bei z. B. hohem Luftdruck, hoher Luftfeuchtigkeit und/oder starker Windlast oder Schwingungen durch Windeinwir kungen, kann der Abstand der Kontaktstücke 4, 4', 5, 5' er höht werden, um einen sicheren ausgeschalteten Zustand zu ge währleisten. Dadurch kann eine hohe schaltbare Spannung er halten werden bzw. die schaltbare Spannung erhöht werden.

Der Kurzschlussstrom kann insbesondere abhängig von Windge schwindigkeit, Windrichtung und/oder von Windlast einstellbar sein, z. B. durch Einstellung der Schaltgeschwindigkeit, ins besondere von Lichtbogen- 5, 5' und/oder Nennstromkontaktstü- cken 4, 4'. Bei hoher Schaltgeschwindigkeit kann trotz hoher Windlast ein hoher Kurzschlussstrom zuverlässig geschaltet werden, und/oder einer hohen Wahrscheinlichkeit eines Kurz schlusses im Netzt kann durch Erhöhung der Schaltgeschwindig keit Rechnung getragen werden.

Abhängig von Ortsdaten, insbesondere eines GPS-Empfängers , und/oder abhängig von Luftdruckdaten, insbesondere zur Be stimmung einer Aufstellungshöhe des Hochspannungs-Leistungs schalters, kann die Hochspannungseinrichtung 1 elektrisch vom Hochspannungsnetz getrennt werden und/oder außer Betrieb bleiben, d. h. eine Inbetriebnahme verhindert werden. Dadurch kann eine Fehlfunktion durch Aufstellung außerhalb zugelasse ner Orte und/oder Werten vermieden werden.

Eine Datenverarbeitungseinheit und/oder eine Datensendeein- heit in Verbindung mit der Cloud kann umfasst sein, welche der Einfachheit halber in der Figur nicht dargestellt ist.

Die Datenverarbeitungseinheit und/oder eine Datensendeeinheit in Verbindung mit der Cloud kann zur Bestimmung von Wartungs intervallen ausgebildet sein, insbesondere zum Vergleich von Entwicklungsdaten mit Umweltdaten des wenigstens einen Sen sors 3. Bei kritischen, vordefinierten Messdaten des Sensors 3 und/oder Datenverläufen, kann eine Wartung ausgelöst werden und/oder ein Wartungsintervall verkürzt werden.

Durch die Messung der Umweltdaten bzw. Umweltparameter kann ein zuverlässiger, sicherer, langzeitstabiler Betrieb der Hochspannungseinrichtung 1 gewährleistet werden, und bei kri tischen Werten kann die Hochspannungseinrichtung 1 außer Be trieb genommen werden. Dadurch kann die Hochspannungseinrich tung 1 einfacher und kostengünstiger ausgelegt werden, da we niger Puffer in der Auslegung notwendig ist um einen siche ren, zuverlässigen Betrieb auch bei ungünstigen Bedingungen zu gewährleisten.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können unterei nander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z. B. statt Hochspan- nungs-Leistungsschalter Transformatoren, Instrument Transfor mer, Trenner, Erder und/oder Ableiter verwendet werden. Eine Abschaltung der Hochspannungseinrichtung 1, eine Reduzierung z. B. der Schaltspannung und/oder des Kurzschlussstroms kann bei mechanischer Belastung, z. B. durch ungünstige Windrich tung, z. B. senkrecht zu einem Trennerarm oder Erderarm, er folgen und/oder bei hohen oder niedrigen Temperaturen, bei welchen z. B. ein Schaltgas an Isolierwirkung verliert, und/oder hoher Luftfeuchtigkeit, bei welcher eine Isolierwir kung z. B. über den Isolator reduziert ist, und/oder bei Re gen, und/oder bei hoher Sonneneinstrahlung, bei welcher eine schnellere Alterung von Materialien erfolgt und/oder Materia lien sich aufheizen können.

Kritische Werte, gemessen mit Hilfe des oder der Sensoren 3, können durch Vergleich mit vordefinierten Werten, insbesonde re mit bei der Konstruktion und/oder Zulassung bestimmten und vordefinierten Werten, ermittelt werden und vor Ort gespei chert und verarbeitet, oder z. B. über Datenübermittlungsein richtungen in Zentralen und/oder der Cloud verarbeitet und von/zur Hochspannungseinrichtung 1 übermittelt werden. Abhän gig von den gemessenen Sensorparametern und den daraus er mittelten kritischen Werten können die Einstellungen der Vor richtung 2 angepasst werden.

Ein Sensor 3, oder mehr als ein Sensor 3, können z. B. an ei nem Gehäuse, insbesondere dem Antriebsgehäuse 8 befestigt sein, und/oder an anderen Teilen der Vorrichtung 2 und/oder der Hochspannungseinrichtung 1, wie z. B. am Traggestell 11, und/oder dem Isolatorgehäuse 6, und/oder den Hochspannungsan schlüssen 7, und/oder der Schaltstange 10, und/oder außen liegenden Getriebeelementen 9 befestigt sein. Der wenigstens eine Sensor 3 kann auch entfernt von der Vorrichtung 2 für Hochspannungen angeordnet sein, insbesondere auf einem

Schaltfeld z. B. im Bereich einer Steuerzentrale. Kabelgebun dene- und/oder Funkübertragungseinrichtungen, wie z. B.

elektrische und/oder optische Leitungen, W-Lan, Bluetooth, und/oder Mobilfunk, können vorgesehen sein, die Messwerte des wenigstens einen Sensors 3 an die Vorrichtung 1 für Hochspan nungen direkt oder z. B. über wenigstens eine Datenverarbei tungseinheit und/oder das Internet, z. B. in Verbindung mit der Cloud, zu übermitteln, um abhängig von den gemessenen

Sensorparametern die Einstellungen der Vorrichtung 2 anzupas sen .

Bezugszeichenliste

1 Hochspannungseinrichtung

2 Vorrichtung für Hochspannungen

3 Sensor zur Messung von Umweltdaten

4 Nennstrom-Kontaktstücke eines elektrischen Kontakts eines Leistungsschalters

(Tulpen- und Stab-Kontaktstück 4, 4')

5 Lichtbogen-Kontaktstücke eines elektrischen Kontakts eines Leistungsschalters

(Tulpen- und Stab-Kontaktstück 5, 5')

6 Isolatorgehäuse

7 Hochspannungsanschlüsse

8 Antriebsgehäuse

9 Getriebeelernent

10 AntriebsStange

11 Traggestell