DE102008049434A1 - Switchgear assembly with an encapsulating housing and with a sensor - Google Patents

Switchgear assembly with an encapsulating housing and with a sensor Download PDF

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Abstract

Eine Schaltgeräteanordnung weist ein Kapselungsgehäuse (1) auf. Innerhalb des Kapselungsgehäuses (1) sind Schaltstrecken sowie ein Sensor (11, 12) angeordnet. Der Sensor (11, 12) weist einen innerhalb des Kapselungsgehäuses (1) angeordneten Passivbereich (14a, 14b) und einen außerhalb des Kapselungsgehäuses (1) angeordneten Aktivbereich (13a, 13b) auf. An dem Passivbereich (14a, 14b) ist ein Halbleiterchip angeordnet. Das Kapselungsgehäuse (1) ist zugangsfrei fluiddicht verschlossen.A switching device arrangement has an encapsulating housing (1). Within the encapsulating housing (1) switching paths and a sensor (11, 12) are arranged. The sensor (11, 12) has a passive region (14a, 14b) arranged inside the encapsulating housing (1) and an active region (13a, 13b) arranged outside the encapsulating housing (1). At the passive region (14a, 14b) a semiconductor chip is arranged. The encapsulating housing (1) is fluid-tightly sealed without access.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltgeräteanordnung mit einem Kapselungsgehäuse, mit einer innerhalb des Kapselungsgehäuses angeordneten Schaltstrecke und mit einem Sensor.The The invention relates to a switching device arrangement an encapsulating housing, with one inside the encapsulating housing arranged switching path and with a sensor.

Eine derartige Schaltgeräteanordnung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 196 08 285 A1 bekannt. Dort ist ein Hochspannungs-Freiluftschalter als Schaltgeräteanordnung ausgeführt, welche ein rohrförmiges Kapselungsgehäuse aufweist. Innerhalb des Kapselungsgehäuses sind jeweils endseitig Stromwandler angeordnet. Bei der bekannten Schaltgeräteanordnung ist vorgeschlagen, leistungsarme Stromwandler zu verwenden oder anstelle konventioneller Stromwandler optische Stromwandler einzusetzen. Weiterhin ist vorgesehen, einen der Stromwandler mit einer zusätzlichen Messelektrode auszustatten, um einen kapazitiven Spannungsteiler auszubilden, so dass eine kapazitive Messung eines Hochspannungspotentials ermöglicht ist.Such a switching device arrangement is for example from the published patent application DE 196 08 285 A1 known. There, a high voltage outdoor switch is designed as a switching device arrangement, which has a tubular encapsulating housing. Inside the encapsulating current end are arranged in each end. In the known switching device arrangement, it is proposed to use low-power current transformers or to use optical current transformers instead of conventional current transformers. Furthermore, it is provided to equip one of the current transformers with an additional measuring electrode in order to form a capacitive voltage divider, so that a capacitive measurement of a high-voltage potential is made possible.

Die bekannten Stromwandler sind auf rohrförmigen Fortsätzen innerhalb des Kapselungsgehäuses angeordnet. Durch die Stromwandler wird bei der bekannten Anordnung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zusätzlicher Raum benötigt, um beispielsweise eine ausreichende Isolationsfestigkeit erzielen zu können.The known current transformers are on tubular extensions arranged inside the encapsulating housing. By the Current transformer is in the known arrangement both in axial as well as in the radial direction additional space needed for example, to achieve a sufficient insulation resistance to be able to.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltgeräteanordnung anzugeben, welche einen reduzierten Raumbedarf aufweist.task the invention is to provide a switching device arrangement, which has a reduced space requirement.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Schaltgeräteanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Sensor einen innerhalb des Kapselungsgehäuses angeordneten Passivbereich und einen außerhalb des Kapselungsgehäuses angeordneten Aktivbereich aufweist und der Passivbereich einen Halbleiterchip aufweist.According to the invention this in a switching device arrangement of the aforementioned Art solved by the fact that the sensor one inside the encapsulating arranged passive area and outside of the encapsulating arranged active region and the passive region has a semiconductor chip having.

Durch die Aufteilung des Sensors in einen Aktiv- und einen Passivbereich ist es möglich, lediglich die Teile des Sensors innerhalb des Kapselungsgehäuses anzuordnen, die zur Erfassung einer Größe tatsächlich notwendig sind. So ist die Möglichkeit gegeben, den Passivbereich in seinen Abmessungen zu reduzieren, so dass der Passivbereich ergänzend an vielfältigen Positionen innerhalb des Kapselungsgehäuses angeordnet werden kann.By the division of the sensor into an active and a passive range It is possible to have only the parts of the sensor inside to arrange the encapsulating, which for detecting a Size are actually necessary. So is the possibility given the passive area in his To reduce dimensions, so that the passive range in addition to various positions within the encapsulating housing can be arranged.

Die Verwendung eines Halbleiterchips am Passivbereich ermöglicht, entsprechend volumenreduzierte Passivbereiche zu konstruieren. Durch die Verwendung von Halbleiterchips kann eine Vielzahl von Bauelementen auf kleinem Raum angeordnet werden. Der Halbleiterchip kann einen oder mehrere Messsignalverstärker aufweisen.The Use of a semiconductor chip on the passive area allows construct corresponding volume-reduced passive areas. By The use of semiconductor chips can be a variety of components be arranged in a small space. The semiconductor chip can have a or have multiple measurement signal amplifier.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Aktivbereich eine Auswertelogik aufweist.advantageously, can be provided that the active area has an evaluation logic.

Eine Auswertelogik im Aktivbereich ermöglicht es, von dem Passivbereich gelieferte Informationen auszuwerten und zu verarbeiten. Somit ist es möglich, einen im Innern des Kapselungsgehäuses unterzubringenden Bereich in seinem Volumen weiter zu reduzieren.A Evaluation logic in the active area allows it from the passive area evaluate and process the information supplied. Thus is it is possible to accommodate a inside of the encapsulating housing To further reduce area in its volume.

Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass der Passivbereich eine physikalische Parameter erfassende Baugruppe aufweist.advantageously, can be further provided that the passive area a physical Having parameter detecting assembly.

Mittels der physikalische Größen erfassenden Baugruppe können innerhalb des Kapselungsgehäuses auftretende Erscheinungen detektiert und registriert werden. Dabei ist die Parameter erfassende Baugruppe beispielsweise ein Sensorfeld, welches selbst nicht in der Lage sein muss, die erfassten Informationen weiter zu verarbeiten. Eine weitere Verarbeitung, Bewertung usw. der von dem Passivbereich gelieferten Informationen erfolgt vorzugsweise im Aktivbereich des Sensors. Die physikalischen Parameter erfassende Baugruppe kann als Teil des Halbleiterchips ausgeführt sein.through the physical size detecting assembly can occur within the encapsulating housing Appearances are detected and registered. Here is the parameter detecting assembly, for example, a sensor field, which itself not be able to continue the information collected to process. Further processing, evaluation etc. of The information supplied to the passive area is preferably given in the active area of the sensor. The physical parameters detecting Assembly can be designed as part of the semiconductor chip be.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass gleichartige Sensoren nach Programmieren einer Logik wahlweise zumindest eine der Größen erfassen: einen elektrischen Strom, eine elektrische Spanung, einen Druck, eine Temperatur, eine Schaltgerätestellung.advantageously, can be provided that similar sensors after programming a logic optionally at least one of the sizes capture: an electric current, an electrical voltage, a Pressure, a temperature, a switching device position.

Durch eine Ausgestaltung des Sensors in universeller Weise ist es möglich, je nach Bedarf verschiedene Parameter zu erfassen. Durch das Programmieren ist auch nachträglich eine Anpassung des Sensors an eine zu überwachende Größe möglich. Vorteilhafterweise können die gleichartigen Sensoren beispielsweise zum Erfassen eines elektrischen Stromes, einer elektrischen Spannung, eines Druckes, einer Temperatur oder einer Schaltgerätestellung Einsatz finden.By an embodiment of the sensor in a universal manner it is possible to record different parameters as needed. By programming is also a subsequent adaptation of the sensor to a Size to be monitored possible. Advantageously, the similar sensors, for example for detecting an electric current, an electric voltage, a pressure, a temperature or a switching device position Find employment.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Sensor eine standardisierte, insbesondere eine der IEC 61850 Norm entsprechende Datenschnittstelle aufweist.Furthermore, it can be advantageously provided that the sensor is a standardized, in particular one of IEC 61850 Norm corresponding data interface has.

Durch die Verwendung standardisierter Datenschnittstellen ist die Einbindung des Sensors in Leitsysteme ermöglicht. Beispielsweise können die Sensoren Daten gemäß der IEC-Norm 61850 liefern. Dabei ist es vorteilhaft, wenn eine standardisierte Schnittstelle am Aktivbereich des Sensors befindlich ist.The use of standardized data interfaces makes it possible to integrate the sensor into control systems. For example, the sensors may receive data in accordance with IEC standard 61850 deliver. It is advantageous if a standardized interface is located on the active area of the sensor.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Kapselungsgehäuse zugangsfrei fluiddicht verschlossen ist.Farther can be advantageously provided that the encapsulating Access-free fluid-tight manner.

Das Kapselungsgehäuse stellt ein hermetisch versiegeltes Volumen zur Verfügung, in dessen Inneren ein elektrisches Schaltgerät sowie Sensoren zumindest teilweise angeordnet sein können. Durch ein zugangsfreies fluiddichtes Verschließen des Kapselungsgehäuses sind Fehlerstellen oder Störstellen an dem Kapselungsgehäuse selbst vermieden, die zu einem Aufheben der hermetischen Versiegelung führen könnten. Dabei kann das Kapselungsgehäuse vorzugsweise mit einem Fluid befüllt sein. Das Fluid sollte dabei elektrisch isolierende Eigenschaften aufweisen. Als Fluid eignet sich beispielsweise Schwefelhexafluorid (SF6) in Gasform oder auch Isolierflüssigkeiten wie Isolieröle. Vorteilhaft ist es dabei, wenn das Kapselungsgehäuse zu einem Großteil aus einem elektrisch leitenden Material gebildet ist und ein zugangsfreier Verschluss von Öffnungen, beispielsweise durch ein stoffschlüssiges Fügeverfahren, sichergestellt ist. Öffnungen verschließende Elemente wie Deckel, Stutzen usw. sind derart mit dem Kapselungsgehäuse verbunden, dass ein zerstörungsfreies wiederholtes Öffnen und Verschließen nicht möglich ist. Daneben können an dem Kapselungsgehäuse auch elektrisch isolierende Abschnitte vorgesehen sein, um beispielsweise elektrische Phasenleiter durch eine Gehäusewandung hindurchführen zu können. Dazu können beispielsweise entsprechende Scheibenisolatoren, Freiluftdurchführungen usw. vorgesehen sein.The encapsulating housing provides a hermetically sealed volume, in the interior of which an electrical switching device and sensors can be arranged at least partially. Through an access-free fluid-tight sealing of the encapsulating housing flaws or defects on the encapsulating itself are avoided, which could lead to a lifting of the hermetic seal. In this case, the encapsulating housing may preferably be filled with a fluid. The fluid should have electrically insulating properties. As a fluid, for example, sulfur hexafluoride (SF 6 ) in gaseous form or insulating liquids such as insulating oils. It is advantageous if the encapsulating housing is formed to a large extent of an electrically conductive material and an access-free closure of openings, for example by a cohesive joining process, is ensured. Openings closing elements such as covers, nozzles, etc. are connected to the encapsulating housing in such a way that non-destructive repeated opening and closing is not possible. In addition, electrically insulating sections may also be provided on the encapsulating housing, in order for example to be able to pass electrical phase conductors through a housing wall. For this purpose, for example, appropriate disk insulators, outdoor bushings, etc. may be provided.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Kapselungsgehäuse mit reinem SF6 befüllt ist.A further advantageous embodiment can provide that the encapsulating housing is filled with pure SF 6 .

Die Verwendung von reinem SF6 ermöglicht es, bei einem Vorsehen eines entsprechenden Überdruckes im Innern des Kapselungsgehäuses eine Druckgasisolation auszubilden. Durch einen Überdruck des SF6 wird eine hohe Isolationsfestigkeit erzielt und es brauchen nur geringe Abstände zur Isolation zwischen einem Phasenleiter und dem Kapselungsgehäuse bzw. zwischen Phasenleitern untereinander vorgesehen werden. Aufgrund des zugangsfreien, fluiddichten Verschlusses des Kapselungsgehäuses ist ein Austreten von Schwefelhexafluorid kaum möglich. Damit ist eine umweltschonende Schaltgeräteanordnung gebildet.The use of pure SF 6 makes it possible to form a pressure gas insulation in the provision of a corresponding overpressure inside the encapsulating housing. Due to an overpressure of the SF 6 , a high insulation resistance is achieved and only small distances for insulation between a phase conductor and the encapsulating housing or between phase conductors with each other need to be provided. Due to the access-free, fluid-tight closure of the encapsulating housing, the escape of sulfur hexafluoride is hardly possible. For an environmentally friendly switching device arrangement is formed.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass innerhalb des Kapselungsgehäuses mehrere Schaltstrecken angeordnet sind.Farther can be advantageously provided that within the encapsulating several switching paths are arranged.

Eine Anordnung mehrerer Schaltstrecken ermöglicht, dass im Innern des Kapselungsgehäuses befindliche Fluid zur elektrischen Isolierung bzw. Lichtbogenlöschung/Kühlung für verschiedene Schaltstrecken einzusetzen. Die Schaltstrecken sind innerhalb desselben Gasraumes angeordnet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die verschiedenen Schaltstrecken unabhängig voneinander betätigbare Schaltstrecken mehrerer Schaltgeräte sind. Diese Schaltstrecken können dabei z. B. elektrisch in Reihe zueinander verschaltet sein und zu verschiedenen Schaltgeräten gehören.A Arrangement of multiple switching sections allows that inside the encapsulating housing fluid for electrical Insulation or arc quenching / cooling for to use different switching paths. The switching distances are within the same gas space arranged. It can be provided that the different switching distances independently operable switching sections of several switching devices are. These switching distances can be z. B. electric be interconnected in series with each other and to various switching devices belong.

Als Schaltstrecke ist beispielsweise eine Schaltstrecke eines Leistungsschalters, eine Schaltstrecke eines Trennschalters oder auch eine Schaltstrecke eines Erdungsschalters anzusehen.When Switching path is, for example, a switching path of a circuit breaker, a switching path of a circuit breaker or a switching path to look at a grounding switch.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Figur gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.in the Below is an embodiment of the invention schematically shown in a figure and described in more detail below.

Dabei zeigt diethere show the

Figur einen schematischen Schnitt durch eine Schaltgeräteanordnung.figure a schematic section through a switching device arrangement.

Die in der Figur dargestellte Schaltgeräteanordnung weist ein Kapselungsgehäuse 1 auf. Das Kapselungsgehäuse 1 weist vorzugsweise einen metallischen Grundkörper auf, wobei der metallische Grundkörper des Kapselungsgehäuses 1 mit Erdpotential beaufschlagt ist. Das Kapselungsgehäuse 1 ist frei von Öffnungen, die einen wiederholten Zugang zu dem Innern des Kapselungsgehäuses 1 ermöglichen würden. Das Kapselungsgehäuse 1 kann verschiedenste Formen aufweisen. Vorteilhaft sind beispielsweise im Wesentlichen zylindrische Ausgestaltungen des Kapselungsgehäuses 1.The switching device arrangement shown in the figure has an encapsulating housing 1 on. The encapsulating housing 1 preferably has a metallic base body, wherein the metallic base body of the encapsulating 1 is subjected to ground potential. The encapsulating housing 1 is free of openings, providing repeated access to the interior of the encapsulating housing 1 would allow. The encapsulating housing 1 can have many different forms. For example, cylindrical embodiments of the encapsulating housing are advantageous 1 ,

Im Innern des Kapselungsgehäuses 1 sind mehrere elektrische Schaltgeräte angeordnet, wobei jedes der Schaltgeräte zumindest eine Schaltstrecke aufweist. Zur Stromleitung weisen die Schaltgeräte Phasenleiter auf. Die Schaltgeräte sind untereinander über Phasenleiter verbunden. Es ist ein Leistungsschalter 2 vorgesehen, welcher relativ zueinander bewegbare Kontaktstücke aufweist. Aufgrund der relativen Bewegung der Kontaktstücke zueinander wird eine Schaltstrecke geöffnet oder geschlossen. Weiterhin sind elektrisch in Reihe mit dem Leistungsschalter 2 ein erster Trennschalter 3 sowie ein zweiter Trennschalter 4 vorgesehen. Die beiden Trennschalter 3, 4 sind dabei derart mit dem Leistungsschalter 2 in Reihe verschaltet, dass der erste Trennschalter 2 unabhängig von einer Schaltstellung der Schaltstrecke des Leistungsschalters 2 mit dem einen Kontaktstück des Leistungsschalters 2 verbunden ist und der zweite Trennschalter 4 unabhängig von der Schaltstellung der Schaltstrecke des Leistungsschalters 2 mit dem anderen Kontaktstück verbunden ist. Dadurch ist eine Reihenschaltung von erstem und zweitem Trennschalter 3, 4 hergestellt, wobei die elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Trennschaltern 3, 4 über eine Schaltstrecke des Leistungsschalters 2 auftrennbar ist. Im vorliegenden Falle sind die beiden Trennschalter 3, 4 als sogenannte Dreistellungsschalter ausgeführt, so dass jeweils ein bewegbares Kontaktstück der beiden Trennschalter 3, 4 auch mit einem Erdungskontakt 5a, 5b verbindbar ist. Dadurch kann die Schaltstrecke der Trennschalter 3, 4 neben einem geöffneten und geschlossenen Zustand auch über das jeweils bewegbare Kontaktstück als Erdungspfad eines Erdungsschalters fungieren. Nach erfolgter Verbindung des bewegbaren Kontaktstückes des jeweiligen Trennschalters 3, 4 mit einem Erdungskontakt 5a, 5b ist eine Erdung von elektrischen Phasenleitern ermöglicht. Die Erdungskontakte 5a, 5b sind mit dem geerdeten Kapselungsgehäuse 1 elektrisch leitend verbunden.Inside the encapsulating housing 1 a plurality of electrical switching devices are arranged, wherein each of the switching devices has at least one switching path. For the power line, the switching devices have phase conductors. The switching devices are interconnected via phase conductors. It is a circuit breaker 2 provided, which has relatively movable contact pieces. Due to the relative movement of the contact pieces to each other, a switching path is opened or closed. Furthermore, they are electrically in series with the circuit breaker 2 a first disconnector 3 and a second disconnect switch 4 intended. The two circuit breakers 3 . 4 are doing so with the circuit breaker 2 connected in series, that the first disconnector 2 regardless of a switching position of the switching path of the circuit breaker 2 with the one contact piece of the circuit breaker 2 connected and the second disconnect switch 4 regardless of the switching position of the switching path of the circuit breaker 2 connected to the other contact piece. This is a series connection of first and second disconnect switch 3 . 4 manufactured, with the electrically conductive connection between the two disconnectors 3 . 4 via a switching path of the circuit breaker 2 is separable. In the present case, the two circuit breakers 3 . 4 designed as a so-called three-position switch, so that in each case a movable contact piece of the two disconnectors 3 . 4 also with a grounding contact 5a . 5b is connectable. This allows the switching path of the circuit breaker 3 . 4 In addition to an open and closed state also act on the respective movable contact piece as a grounding path of a grounding switch. After the connection of the movable contact piece of the respective circuit breaker 3 . 4 with a ground contact 5a . 5b is a grounding of electrical phase conductors allows. The grounding contacts 5a . 5b are with the grounded enclosure 1 electrically connected.

Zur Kontaktierung der Reihenschaltung aus erstem Trennschalter 3, Leistungsschalter 2 und zweitem Trennschalter 4 sind eine erste Freiluftdurchführung 6 sowie eine zweite Freiluftdurchführung 7 an dem Kapselungsgehäuse 1 angeordnet. Über die Freiluftdurchführungen 6, 7 sind außerhalb des Kapselungsgehäuses 1 befindliche elektrische Phasenleiter mit im Innern des Kapselungsgehäuses 1 befindlichen Phasenleitern verbindbar. Das Innere des Kapselungsgehäuses 1 ist mit reinem Schwefelhexafluoridgas befüllt. Das Schwefelhexafluoridgas dient zum einen der Isolation der im Innern des Kapse lungsgehäuses 1 befindlichen Phasenleiter untereinander sowie gegenüber Wandungen des Kapselungsgehäuses 1. Zum anderen dient das Isoliergas Schwefelhexafluorid einem Löschen von ggf. entstehenden Lichtbögen an den Schaltstrecken von Leistungsschalter 2, erstem Trennschalter 3 oder zweitem Trennschalter 4.For contacting the series connection of the first circuit breaker 3 , Circuit breaker 2 and second disconnector 4 are a first open air passage 6 and a second outdoor bushing 7 on the encapsulating housing 1 arranged. About the outdoor bushings 6 . 7 are outside the encapsulating housing 1 located electrical phase conductor with in the interior of the encapsulating 1 connectable phase conductors. The interior of the encapsulating housing 1 is filled with pure sulfur hexafluoride gas. The sulfur hexafluoride gas serves for one of the insulation of the housing housing inside the Kapse 1 located phase conductor with each other and against walls of the encapsulating 1 , On the other hand, the insulating gas sulfur hexafluoride serves a deletion of any resulting arcs on the switching paths of circuit breakers 2 , first disconnector 3 or second disconnector 4 ,

Um eine Bewegung der bewegbaren Kontaktstücke von Leistungsschalter 2 bzw. den Trennschaltern 3, 4 zu ermöglichen, sind durch eine Wandung des Kapselungsgehäuses 1 Antriebselemente 8a, 8b, 8c hindurchgeführt. Die Antriebselemente 8a, 8b, 8c sind jeweils mit bewegbaren Kontaktstücken des Leistungsschalters 2, des ersten Trennschalters 3 bzw. des zweiten Trennschalters 4 verbunden. Die Antriebselemente 8a, 8b, 8c sind beispielsweise elektrisch isolierende Stangen, welche über außerhalb des Kapselungsgehäuses 1 befindliche Antriebsmechanismen bewegbar sind. Als Antriebsmechanismen eignen sich beispielsweise Handantriebe, Motorantriebe, Federsprungantriebe, Hydraulikantriebe, elektrodynamische Antriebe usw. Die Antriebselemente 8a, 8b, 8c sind dabei fluiddicht beweglich durch die Wandung des Kapselungsgehäuses 1 geführt. Dazu sind entsprechende Faltenbälge 9a, 9b, 9c mit den Antriebselementen 8a, 8b, 8c einerseits sowie mit einer Wandung des Kapselungsgehäuses 1 andererseits fluiddicht verbunden. Die Faltenbälge 9a, 9b, 9c können beispielsweise stoffschlüssig mit dem Kapselungsgehäuse 1 verbunden sein. Ein Stoffschluss kann beispielsweise vorteilhaft durch Schweißen oder Verlöten der Faltenbälge an dem Kapselungsgehäuse 1 erstellt werden. Bezüglich der Antriebselemente 8a, 8b, 8c kann ggf. auch ein Verschweißen, Verlöten, Verkleben oder anderweitig geeignetes Verfahren zum Verbinden mit den Faltenbälgen 9a, 9b, 9c vorgesehen sein, so dass ein dauerhaft fluiddichter Verbund ausgebildet ist. Weiterhin ist innerhalb des Kapselungsgehäuses 1 ein Trockenmittel 10 angeordnet, um innerhalb des Schwefel hexafluoridgases enthaltene Feuchtigkeit zu binden. Alle das Kapselungsgehäuse verschließenden Elemente sind stoffschlüssig mit dem Kapselungsgehäuse verbunden.To move the movable contacts of circuit breakers 2 or the disconnectors 3 . 4 to allow, are through a wall of the encapsulating 1 power Transmission 8a . 8b . 8c passed. The drive elements 8a . 8b . 8c are each with movable contact pieces of the circuit breaker 2 , the first disconnector 3 or the second circuit breaker 4 connected. The drive elements 8a . 8b . 8c For example, are electrically insulating rods, which outside of the encapsulating 1 located drive mechanisms are movable. As drive mechanisms are, for example, manual drives, motor drives, spring jump drives, hydraulic drives, electro-dynamic drives, etc. The drive elements 8a . 8b . 8c are fluid-tightly movable through the wall of the encapsulating 1 guided. These are corresponding bellows 9a . 9b . 9c with the drive elements 8a . 8b . 8c on the one hand and with a wall of the encapsulating housing 1 on the other hand connected fluid-tight. The bellows 9a . 9b . 9c For example, can cohesively with the encapsulating 1 be connected. An adhesive bond can be advantageous, for example, by welding or soldering the bellows to the encapsulating housing 1 to be created. With regard to the drive elements 8a . 8b . 8c Optionally, welding, brazing, gluing, or otherwise suitable method of bonding to the bellows may also be used 9a . 9b . 9c be provided so that a permanently fluid-tight composite is formed. Furthermore, within the encapsulating housing 1 a desiccant 10 arranged to bind moisture contained within the sulfur hexafluoride gas. All the capsule housing closing elements are integrally connected to the encapsulating.

Weiterhin sind an der in der Figur gezeigten Schaltgeräteanordnung ein erster Nano/Mikrosensor 11 sowie ein zweiter Nano/Mikrosensor 12 angeordnet. Die beiden Nano/Mikrosensoren 11, 12 weisen im Wesentlichen den gleichen Aufbau auf und sind jeweils dazu geeignet, alle an der Schaltgeräteanordnung benötigten Messgrößen, wie Strom, Spannung, Druck, Temperatur, Schaltstellung von Schaltgeräten zu messen und zu erkennen. Die Nano/Mikrosensoren 11, 12 weisen jeweils einen Aktivbereich 13a, 13b sowie einen Passivbereich 14a, 14b auf. Die Passivbereiche 14a, 14b der Nano/Mikrosensoren 11, 12 sind im Innern des Kapselungsgehäuses 1 angeordnet. Die Passivbereiche 14a, 14b weisen jeweils einen Halbleiterchip auf, der eine Baugruppe aufweist, welche physikalische Parameter erfassen kann. Derartige physikalische Parameter sind beispielsweise Strom, Spannung, Druck, Temperatur sowie die Schaltgerätestellung eines Schaltgerätes. Die Passivbereiche 14a, 14b sind mit jeweils zugehörigen Aktivbereichen 13a, 13b verbunden. Die Aktivbereiche 13a, 13b weisen jeweils eine Auswertelogik auf, welche die von den Passivbereichen 14a, 14b gelieferten Informationen verarbeiten. Vorteilhafterweise können die Nano/Mikrosensoren 11, 12 über eine standardisierte Schnittstelle, beispielsweise mit einem Datenübertragungsnetzwerk, verbunden sein. Als standardisierte Schnittstelle eignet sich eine Schnittstelle nach der IEC 61850 Norm , wobei die Schnittstelle am Aktivbereich 13a, 13b der Nano/Mikrosensoren 11, 12 angeordnet sein sollte. Die Aktivbereiche 13a, 13b befinden sich außerhalb des Kapselungsgehäuses 1. Die Anordnung der Passivbereiche 14a, 14b innerhalb des Kapselungsgehäuses 1 erfolgt an den Positionen, die für die jeweilige Messung oder Ermittlung der jeweiligen Größe vor teilhaft ist. Aufgrund der Verwendung von Messsignalverstärkern im Aktivbereich 13a, 13b der Nano-/Mikrosensoren 11, 12 kann im Passivbereich 14a, 14b das Volumen gegenüber herkömmlichen Sensoren reduziert werden. Dadurch können innerhalb des Kapselungsgehäuses 1 flexibel verschiedene geeignete Orte ausgewählt werden, um die Passivbereiche 14a, 14b zu positionieren. Beispielsweise kann ein zur Strom- und Spannungsmessung vorgesehener Nano/Mikrosensoren 11 derart positioniert sein, dass er bezüglich eines Phasenleiters eine elektrische bzw. magnetische Feldstärke erfassen kann. Die erfassten Werte werden dann über eine Messleitung zur Auswertelogik des Aktivbereiches 13a außerhalb des Kapselungsgehäuses 1 übertragen und dort beispielsweise in dem Aktivbereich 13a weiter verarbeitet. Von dort kann ein standardisiertes digitales Signal abgegeben werden. Bei dem zur Schaltstellungserfassung des Leistungsschalters 2 vorgesehenen Nano/Mikrosensor 12 ist der Passivbereich 14b derart innerhalb des Kapselungsgehäuses 1 positioniert, dass Schaltstellungen des Leistungsschalters 2 sicher erkannt werden können. Messsignale werden aus dem Innenraum des Kapselungsgehäuses 1 an eine Auswerteelektronik des Aktivbereiches 13b außerhalb des Kapselungsgehäuses 1 weitergeleitet und stehen dort als digitales Signal zur Verfügung. Für weitere Messgrößen kann entsprechend analog verfahren werden.Furthermore, on the switching device arrangement shown in the figure, a first nano / microsensor 11 and a second nano / microsensor 12 arranged. The two nano / microsensors 11 . 12 have essentially the same structure and are each suitable to measure all required on the switching device parameters, such as current, voltage, pressure, temperature, switching position of switching devices and recognize. The nano / microsensors 11 . 12 each have an active area 13a . 13b as well as a passive area 14a . 14b on. The passive areas 14a . 14b the nano / microsensors 11 . 12 are inside the encapsulating housing 1 arranged. The passive areas 14a . 14b each have a semiconductor chip having an assembly that can detect physical parameters. Such physical parameters are, for example, current, voltage, pressure, temperature and the switching device position of a switching device. The passive areas 14a . 14b are each with associated active areas 13a . 13b connected. The active areas 13a . 13b each have an evaluation logic, which of the passive areas 14a . 14b process the information supplied. Advantageously, the nano / microsensors 11 . 12 be connected via a standardized interface, for example, with a data transmission network. As a standardized interface is an interface to the IEC 61850 standard , where the interface is at the active area 13a . 13b the nano / microsensors 11 . 12 should be arranged. The active areas 13a . 13b are located outside of the encapsulating housing 1 , The arrangement of the passive areas 14a . 14b inside the encapsulating housing 1 takes place at the positions that is geous for the respective measurement or determination of the respective size. Due to the use of measuring signal amplifiers in the active range 13a . 13b the nano / microsensors 11 . 12 can be in the passive area 14a . 14b the volume can be reduced compared to conventional sensors. This allows inside the encapsulating 1 flexible different suitable places are selected to the passive areas 14a . 14b to position. For example, a for current and voltage measurement provided nano / microsensors 11 be positioned so that it can detect an electric or magnetic field strength with respect to a phase conductor. The recorded values are then sent via a measuring line to the evaluation logic of the active area 13a outside the encapsulating housing 1 transferred and there, for example, in the active area 13a further processed. From there, a standardized digital signal can be delivered. In the case of switch position detection of the circuit breaker 2 provided nano / microsensor 12 is the passive area 14b such within the encapsulating housing 1 positioned that switch positions of the circuit breaker 2 can be reliably detected. Measuring signals are from the interior of the encapsulating housing 1 to an evaluation of the active area 13b outside the encapsulating housing 1 forwarded and there are available as a digital signal. For other measurands analogous procedures can be used.

Durch eine Programmierung einer Logik der Nano/Mikrosensoren 11, 12 können die durch die Nano/Mikrosensoren 11, 12 zu erfassenden Größen ausgewählt werden. So ist es beispielsweise möglich, einen Nano/Mikrosensor 11, welcher zur Erfassung eines Stromes und einer Spannung vorgesehen ist, bedarfsweise umzuprogrammieren und diesen beispielsweise zu einer Druck- oder Temperaturerfassung im Innern des Kapselungsgehäuses 1 einzusetzen.By programming a logic of nano / microsensors 11 . 12 Can by the nano / microsensors 11 . 12 to be detected sizes to be detected. For example, it is possible to use a nano / microsensor 11 , Which is provided for detecting a current and a voltage, if necessary, umzuprogrammieren and this example, to a pressure or temperature detection inside the encapsulating 1 use.

Das Kapselungsgehäuse 1 ist zugangsfrei verschlossen. Beispielsweise kann ein derartiges zugangsfreies Verschließen durch stoffschlüssiges Einfügen, insbesondere durch fluiddichtes Einschweißen von einzelnen Komponenten, wie beispielsweise der Freiluftdurchführungen 6, 7 in eine Wandung des Kapselungsgehäuses 1 erfolgen. Dadurch ist es möglich, einem Verlust von Isoliergas vorzubeugen.The encapsulating housing 1 is closed without access. For example, such access-free closing by material insertion, in particular by fluid-tight welding of individual components, such as the outdoor bushings 6 . 7 in a wall of the encapsulating 1 respectively. This makes it possible to prevent a loss of insulating gas.

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  • - IEC-Norm 61850 [0015] - IEC standard 61850 [0015]
  • - IEC 61850 Norm [0030] - IEC 61850 standard [0030]

Claims (8)

Schaltgeräteanordnung mit einem Kapselungsgehäuse (1), mit einer innerhalb des Kapselungsgehäuses (1) angeordneten Schaltstrecke (2, 3, 4) und mit einem Sensor (11, 12), dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (11, 12) einen innerhalb des Kapselungsgehäuses (1) angeordneten Passivbereich (14a, 14b) und einen außerhalb des Kapselungsgehäuses (1) angeordneten Aktivbereich (13a, 13b) aufweist und der Passivbereich (14a, 14b) einen Halbleiterchip aufweist.Switchgear assembly with an encapsulating housing ( 1 ), with one inside the encapsulating housing ( 1 ) arranged switching path ( 2 . 3 . 4 ) and with a sensor ( 11 . 12 ), characterized in that the sensor ( 11 . 12 ) one within the encapsulating housing ( 1 ) arranged passive area ( 14a . 14b ) and one outside the encapsulating housing ( 1 ) arranged active area ( 13a . 13b ) and the passive area ( 14a . 14b ) has a semiconductor chip. Schaltgeräteanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivbereich (13a, 13b) eine Auswertelogik aufweist.Switchgear assembly according to claim 1, characterized in that the active region ( 13a . 13b ) has an evaluation logic. Schaltgeräteanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Passivbereich (14a, 14b) eine physikalische Parameter erfassende Baugruppe aufweist.Switchgear assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the passive range ( 14a . 14b ) has a physical parameter detecting assembly. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass gleichartige Sensoren (11, 12) nach Programmieren einer Logik wahlweise zumindest eine der Größen erfassen: einen elektrischen Strom, eine elektrische Spanung, einen Druck, eine Temperatur, eine Schaltgerätestellung.Switchgear assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that similar sensors ( 11 . 12 ) after programming a logic selectively detect at least one of the variables: an electrical current, an electrical voltage, a pressure, a temperature, a switching device position. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (11, 12) eine standardisierte, insbesondere eine der IEC 61850 Norm entsprechende Datenschnittstelle aufweist.Switchgear assembly according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor ( 11 . 12 ) has a standardized, in particular one of the IEC 61850 standard corresponding data interface. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapselungsgehäuse (1) zugangsfrei fluiddicht verschlossen ist.Switchgear assembly according to one of claims 1 to 5, characterized in that the encapsulating housing ( 1 ) is closed fluid-tight without access. Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapselungsgehäuse (1) mit reinem SF6 befüllt ist.Switchgear assembly according to one of claims 1 to 6, characterized in that the encapsulating housing ( 1 ) is filled with pure SF 6 . Schaltgeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Kapselungsgehäuses (1) mehrere Schaltstrecken (2, 3, 4) angeordnet sind.Switchgear assembly according to one of claims 1 to 7, characterized in that within the encapsulating housing ( 1 ) several switching paths ( 2 . 3 . 4 ) are arranged.
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