专利名称：具有电位控制的电气开关设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种电气开关设备，包括至少一个断路器单元，用于断开已经 存在的电气连接，其中，该断路器单元具有相对于电气接地的电容。
此外本发明还涉及根据本发明的电气开关设备在直流或交流电压网中的 应用。
背景技术：
电气开关设备是供电网络不可缺少的组件。在本发明的意义下电气开关设
备是用于具有高于lkV电压的高压应用的开关设备。
通常电气开关的主要组件、特別是对于高压设备来说是断路器单元，其由 开关箱构成，在该开关箱中设有电气开关位置(Schalterstelle )。在该电气开关
位置打开的状态下，电气开关设备的开关位置如具有电容CK的电容器起作用。
此外在传导电压的电气开关设备和电气接地之间同样形成电容CE。
特别在用于高压范围的电气开关设备情况下，如功率开关，由于高的通断 电压而在一个电气开关设备中依次设置多个断路器单元。在此在电气开关设备 的断开状态下，在各断路器单元之间以及在断路器单元与电气接地之间产生不
由于此原因，与每个断路器单元的电气开关位置并联所谓的控制电容器， 这些控制电容器用来在电气开关设备上形成几乎均匀的电压分布。通过对每个 断路器单元应用控制电容器使电气开关设备的各断路器单元几乎相同地承载电 压。这些控制电容器在存在交流电压的情况下导致在断开状态下的各断路器单 元几乎完全电气分离，并由此而^皮标准地应用在高压功率开关中。
然而在电气开关设备中控制电容器的应用表现出巨大的费用因素。此外附 加的控制电容器会在断路器单元内部产生机械负载，该机械负载尤其是在发生 强振动如振颤或冲击的情况下会导致电气开关设备的损坏。此外在电网运行中电容器与电压网中的其它现有电感器，如变压器或扼流圏的共同作用会在电气 开关设备或者甚至在整个供电网内部产生有害的电压振幅的共振。
文献DE 19958646 C2公开了 一种具有实施为灭弧室、具有导电涂层的真 空开关箱的混合功率开关。设置的第二开关箱不包含导电涂层。混合功率开关 的由导电涂层产生的电阻的工作范围在500kCl以下。利用混合功率开关中的涂 层试图达到对两个不同类型的开关箱的电压电位的不同控制，以避免在断开过 程中电气开关的逆弧的目的。
it匕夕卜在Ullrich, H., "Aging and Characterization of semiconducting Glazes", Goeteborg, Sweden, Chalmers University of Technologogy, School of Electrical and Computer Engineering, May 2004, ISBN 91-7291-432-7中建议了 一种导电的釉， 如具有SnO/SbxOy添加物的釉，用来对陶资绝缘体进行电压电位控制。在该文 献中，仅公开了在绝缘陶乾体外侧涂覆这种釉。
此外在因特网网站"www.ip.com"上的文献IPCOM000125205D中描述了 一种具有整合的电容的塑料合成绝缘体。通过第一涂层、随后的绝缘阵列的涂 覆以及接着涂覆第二电容器薄膜并最后涂覆作为绝缘和加强材料的塑料阵列， 将电容器涂在功率开关开关箱的内壁上。在上面提及的文献中没有公开将其它 非电容性电气组件用作分压器。
发明内容
因此本发明要解决的技术问题是避免现有技术中上面提到的缺点并提供 一种低成本制造的电气开关设备。
本发明要解决的技术问题是通过权利要求1的特征部分解决的。
根据本发明，与电气开关位置并联连接非电容的、起电阻和/或电感作用的 电气组件，用于在电气开关设备上均衡地分布电压。尽管没有使用控制电容器 以及由此在断路器单元内部与电气开关位置并联连接电容，也同样能达到在电 气开关设备上均匀分布电压。
在一优选实施方式中，电气开关设备至少具有两个断路器单元，其中分别 与每个电气开关位置并联连接一个起电阻和/或电感作用的电气组件。由此不仅 能在一个断路器单元上保证电压均衡，而且还能够在两个断路器单元上达到电 压均衡并由此在电气开关设备上达到电压均衡。
在此该起电阻和/或电感作用的电气组件也可以作为由电阻和起电感作用
的电气组件连接在一起的组合，并与电气开关位置并联用于分压。对于上面提
括过电压防护放电器。
在本发明的优选实施方式中，断路器单元是具有开关位置的开关箱，在此 开关箱具有弱导电的涂层。该涂层作为电阻起作用，并设置为与开关箱内部设 置的电气开关位置并联。以优选方式，将该导电涂层设置在开关箱内壁上。该 导电涂层包括导电漆、导电塑料，如用高电导率炭黑填充的塑料或如参杂的聚
乙炔(polyacethylen )或聚吡咯(polypy，l)的固有导电塑料。同样，导电涂 层可以包括导电的釉，如具有SnO/SbxOy添加物的釉。以优选方式将导电涂层 从内部涂在、特别是刷在和/或喷在和/或借助浸液镀层法涂覆在开关箱内壁上。
在本发明的优选实施方式中，采用绝缘支座来支承至少一个断路器单元， 在此同样从内部用导电涂层涂覆该支座。相邻的断路器单元互相之间可以具有 一个角度。由流过支座涂层的电流所产生的损耗热可以用来对整个电气开关设 备进行期望的加热，以避免例如SF6气体在低温情况下的液化。
应该这样选择与电气开关位置并联连接的电阻Rs的阻值，即根据以下公 式，对具有至少一个第一断路器单元和一个相邻的第二断路器单元的电气开关
设备在交流电压情况下这样选择与电气开关位置并联连接的起电阻和/或电感 作用的电气组件的阻值，使在第 一断路器单元上施加的电压U与在第 一断路器 单元和第二断路器单元上施加的总电压UGEs的商大约为0.5:
<formula>formula see original document page 6</formula>
参数CK表示在开关位置断开情况下第一断路器单元的电容，而Ce表示第一断
路器单元和第二断路器单元相对于电气接地的电容。在这种情况下两个开关箱 中的电阻是相同的，并且这样选择这些电阻，^使得在每个开关箱上分别降落在 各断路器单元上施加的总电压Uges的大約50%。
在具有两个以上断路器单元的电气开关设备的情况下，被称为第一断路器 单元的断路器单元总是相对于随后的相邻的第二断路器单元来说的。在这两个
断路器单元上施加的电压是施加的总电压uges的基础。对例如具有四个断路器
单元的电气开关设备来说，在第一步骤中对第一和第二断路器单元计算电阻Rs。 然后在第二步骤中，将前面的第二断路器单元定义为第一断路器单元，并 且将第三断路器单元作为第二断路器单元。在这种情况下电压Uges是在第二和
第三断路器单元上施加的电压。
在使用起非电阻作用的电气组件的情况下，起电感作用的电气组件的电抗 类似于用上述的公式计算的阻值Rs。
在优选实施方式中，该电气开关设备是功率开关，特别是用于高压设备的 功率开关。
以优选方式根据本发明的电气开关设备用在直流或交流电压网中，特别是 用于高压。
其它优选实施方式在从属权利要求中给出。
, 以下借助附图详细解释本发明。在附图中
图1示出了具有两个断路器单元的电气开关设备的侧视图以及电气等效电
路图2示出了具有设置在开关箱内部的导电涂层的断路器单元的示意性侧视
图3示出了对断路器单元的不同电容CK和断路器单元相对电气接地的电 容，在断路器单元上的电压降与每断路器单元使用的控制电阻Rs之间的关系。
具体实施例方式
图1示出了具有两个断路器单元2a、2b的电气开关设备1的侧视图以及电 气等效电路图。电气开关设备l的断路器单元2a、 2b借助支座6固定。在断路 器单元2a、 2b中设置的开关位置3在图1中没有示出。断路器单元2a、 2b具 有相对电气接地的电容Ce。如在图1中的该电气开关设备l的等效电路图中可 以获悉的，在开关位置3断开的情况下，电容Ck作为断路器单元2a的电容Ck 并联连接于电阻Rs。通过使用电阻4作为与断路器单元2a的电容并联连接的 起电阻作用的电气组件保证了在电气开关设备1上的电压均匀分布。
在图2中可见具有设置在开关箱7内部的导电涂层5的断路器单元2a的示 意性侧视图。导电涂层5用作与开关箱7中设置的电气开关位置3 (没有示出) 并联的起电阻作用的电气组件4。
在图3中绘出了对于不同的电容，在断路器单元上的电压降与每断路器单 元使用的控制电阻Rs之间的关系。从图3可以看到，在开关位置3断开的情况
下，在断路器单元2a的电容Ck为20pF至50pF时，并假定断路器单元2a关于 电气接地的电容为20pF至50pF，则在第一断路器单元2a上施加的电压U与在 两个断路器单元2a、 2b上施加的总电压Uges的商具有不同的变化。在第一和第 二断路器单元2a、 2b的阻值Rs在1000kQ至大约lOOOOkQ的取值范围中，这 样优化选择阻值Rs,使在两个断路器单元2a、 2b上施加的电压几乎相同。用 前面提到的电容，保证了在两个断路器单元2a、2b上施加的总电压的均匀分布。
权利要求
1.一种电气开关设备(1)，具有至少一个断路器单元(2a)，其中，该断路器单元(2a)具有电气开关位置(3)并且该断路器单元(2a)具有相对电气接地的电容CE，其特征在于，与该电气开关位置(3)并联连接起电阻和/或电感作用的电气组件(4)，用于在该电气开关设备(1)上均衡电压分布。
2. 根据权利要求1所述的电气开关设备(1 ),其特征在于，该电气开关设备(l)具有多个断路器单元(2a， ab)，其中， 每个起电阻和/或电感作用的电气组件(4)分别与一个断路器单元(2a)的电 气开关位置(3)并联连接。
3. 根据权利要求1或2所述的电气开关设备(1 )，其特征在于，所述断路器单元(2a)具有弱导电涂层(5)，其中该导电涂 层(5)作为电阻(4)起作用。
4. 根据权利要求3所述的电气开关设备(1 ),其特征在于，将所述导电涂层(5)设置在所述断路器单元(2a)的开关 箱(7)的内壁上。
5. 根据权利要求3或4所述的电气开关设备(1 )，其特征在于，所述导电涂层(5)包括导电漆、导电塑料和/或导电釉。
6. 根据权利要求3至5中任一项所述的电气开关设备(1 ),其特征在于， 将所述导电涂层(5 )刷在和/或喷在和/或借助浸液镀层法涂覆在所述开关箱(7 ) 的内壁上。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的电气开关设备(1 ), 其特征在于，具有绝缘支座(6)，用于支承至少一个断路器单元(2a)，其中，用导电涂层(5)涂覆该绝缘支座(6)。
8. 根据权利要求2至7中任一项所述的电气开关设备(1 ), 其特征在于，根据以下公式，对具有至少一个第一断路器单元(2a)和一个相邻的第二断路器单元(2b)的电气开关设备(1 )在交流电压的情况下这样 选择与电气开关位置并联连接的起电阻和/或电感作用的电气组件(4)的阻值 Rs，使得在该第一断路器单元(2a)上施加的电压U与在该第一断路器单元(2a) 和第二断路器单元(2b)上施加的总电压11從5的商大约为0.5,其中参数CK为该第一断路器单元(2a)在开关位置(3)断开情况下的电容，而CE为该第一 断路器单元(2a)和第二断路器单元(2b)相对于电气接地的电容
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的电气开关设备(1 )，其特征在于， 该电气开关设备(1 )是功率开关。
10. —种根据权利要求1至9中任一项所述的电气开关设备(1 )在直流或 交流电压网中的应用、特别是在高压下的应用。4承+承求4卩4全文摘要
本发明涉及一种电气开关设备，具有电位控制电气开关设备、至少一个断路器单元，其中，该断路器单元具有电气开关位置，并且该具有开关位置的断路器单元具有相对电气接地的电容。通常电气开关设备，例如用于高压设备的功率开关，具有与开关位置并联连接的所谓的控制电容器，用于在电气开关设备的多个断路器单元上均衡电压。由此保证了在开关设备的所有断路器单元上几乎均匀的电压负荷。本发明要解决的技术问题是，取代或附加于所使用的控制电容器，使用起电阻和/或电感作用的组件来在电气开关设备上均衡电压。
文档编号H01H33/04GK101375356SQ200780003626
公开日2009年2月25日 申请日期2007年1月3日 优先权日2006年1月26日
发明者克里斯琴·沃尔纳, 海科·扬 申请人:西门子公司