CH665311A5

CH665311A5 - Gekapselte schaltzelle mit sicherung.

Info

Publication number: CH665311A5
Application number: CH210184A
Authority: CH
Inventors: Hermann Hoefer; Ulrich Samitz
Original assignee: Sprecher & Schuh Gmbh
Priority date: 1984-01-30
Filing date: 1984-04-30
Publication date: 1988-04-29
Also published as: ATA28484A; DE3430776A1; AT378449B

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine gekapselte Schaltzelle, insbesondere in Schotträume unterteilte geschottete Hochspannungs-Schaltzelle, mit mindestens einem Spannungswandler und einer diesem vorgeschalteten rohrförmigen Sicherung, wobei die rohrförmige Sicherung von einem Isolierstoffgehäuse mit Steckanschlüssen umgeben ist.

Gekapselte Hochspannungs-Schaltzellen weisen eine äussere geerdete Umhüllung aus Metallblech auf. Bei gekapselten Hochspannungs-Schaltzellen die in einzelne Schotträume, beispielsweise Sammelschienenraum, Leistungsschalterraum und Kabelanschlussraum, unterteilt sind, spricht man von geschotteten Schaltzellen.

Bei bekannten Ausführungen von gekapselten Hochspannungs-Schaltanlagen benötigt man zur Verbindung zweier Sam-melschienensysteme drei Schaltzellen, eine Leistungsschalterzelle und zwei Messzellen mit Sicherungen, Messwandlern und eventuell Trennschaltern.

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist man bei geschotteten Hochspannungs-Schaltanlagen bestrebt, platzsparende Anordnungen zu erhalten und die einzelnen Schotträume zu vereinheitlichen, um aus möglichst gleichen Komponenten eine Vielzahl von Schaltzellenvarianten herstellen zu können.

Aus den DE-OS 1 438 998, 2 849 699 und 3 004 856 sind platzsparende Ausführungen von Hochspannungs-Schaltanlagen bekannt, bei welchen rohrförmige Sicherungen von einem Isolierstoffgehäuse mit Steckanschlüssen umgeben sind. Zum Austausch der Sicherung ist bei diesen Ausführungen jedoch ein relativ grosser Aufwand erforderlich.

Durch die in der Folge aufgezeigte erfindungsgemässe Ausführung wird eine gekapselte Schaltzelle der eingangs genannten Art bezweckt, die einerseits platzsparend und wirtschaftlich ist, sowie anderseits einen leichten Austausch der Sicherung ermöglicht und einen hohen Schutz gegen Berührung oder Annäherung an unter Spannung stehende Teile aufweist.

Dies wird dadurch erreicht, dass das Isolierstoffgehäuse auf einer verschiebbaren Tragschiene befestigt ist, die auf einer Befestigungsplatte angeordnet ist, wobei der eine der mit den Aufnahmekontakten der Sicherung elektrisch verbundenen Steckanschlüsse mit dem Primäranschluss des Spannungswandlers und der andere mit einem Durchführungskontakt oder durch eine Schottwandöffnung mit einem dahinter angeordneten Anlagenkontakt in und ausser Eingriff bringbar ist.

Die Sicherung ist damit leicht austauschbar, nachdem das Isolierstoffgehäuse ausser Eingriff mit dem Durchführungskontakt oder Anlagenkontakt gebracht wurde. Ausserdem ergibt sich eine platzsparende und wirtschaftliche Anordnung, die in gekapselten Hochspannungs-Schaltanlagen leicht untergebracht werden kann, aber auch in einem Schottraum angeordnet an eine vereinheitlichte Schaltzelle mit Leistungsschalter anbaubar ist. Bei einer Schaltanlage mit Schaltzellen zur Verbindung zweier Sammelschienensysteme kann dadurch eine Messzelle eingespart werden. Durch die Verschiebbarkeit des Isolierstoffgehäuses ist ausserdem eine trennschalterlose Bauweise möglich.

Der Austausch der Sicherung kann weiter vereinfacht werden, wenn die Befestigungsplatte nach aussen schwenkbar ist.

Ein erhöhter Schutz gegen Berührung oder Annäherung an unter Spannung stehende Teile kann mit einer bevorzugten Ausführung erreicht werden, bei welcher der Durchführungskontakt im Inneren eines topfförmigen, in einer Schottwand befestigten Isolators angeordnet ist, dessen zum Isolierstoffgehäuse hin gerichtete Öffnung durch eine Abdeckplatte verschliessbar ist.

Den gleichen Vorteil weist eine Ausführung ohne topfförmigen Isolator auf, bei der die Schottwandöffnung durch eine Abdeckplatte verschliessbar ist.

Das Isolierstoffgehäuse kann über einen Stützisolator auf der verschiebbaren Tragschiene befestigt sein. Als Stützisolator ist dabei ein vereinheitlichter Stützisolator anwendbar.

Eine einfachere Montage der Anordnung ist jedoch erzielbar, wenn das Isolierstoffgehäuse mit dem Stützisolator aus einem Stück ausgebildet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die verschiebbare Tragschiene durch einen elektromotorischen Antrieb und

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bzw. oder Hand-Kurbel-Antrieb, insbesondere Spindelantrieb, betätigbar und in ihren Endstellungen arretierbar.

Die Abdeckplatte ist bevorzugterweise durch ein Hebel-Ku-lissen-System betätigbar, das an den elektromotorischen Antrieb und bzw. oder Hand-Kurbel-Antrieb gekoppelt ist.

Damit wird erreicht, dass die Abdeckplatten die Öffnung des topfförmigen Isolators oder die Schottwandöffnung automatisch verschliessen, wenn die Steckanschlüsse des Isoliergehäuses ausser Eingriff mit dem Durchführungskontakt oder Anlagenkontakt gebracht werden.

Ein optimaler Schutz gegen Berührung an unter Spannung stehende Teile wird erzielt, wenn sich die Befestigungsplatte erst dann nach aussen schwenken lässt, nachdem die Abdeckplatte die Öffnung des topfförmigen Isolators oder die Schottwandöffnung verschlossen hält.

Damit ein einfaches Wechseln der Sicherung möglich ist, weist das Isolierstoffgehäuse an seinem einen Steckanschlussende einen leicht entfernbaren Verschlussdeckel mit einer Durchtrittsöffnung für den Anzeigestift der Sicherung auf.

Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel als Anbau an eine dreipolige geschottete Hochspannungs-Schaltzelle mit Leistungsschalter und

Fig. 2 den Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel in einem Leistungsschalter-Schottraum.

In Fig. 1 ist der schematische Schnitt durch einen an eine dreipolige geschottete Hochspannungs-Schaltanlage 1 angebauten Schottraum 2 dargestellt. Im Schottraum 2 sind auf einer verschiebbaren Tragschiene 4 drei Sicherungen im gleichen Abstand nebeneinander auf Stützisolatoren 5 montiert, von denen die Sicherung 3 im Schnitt sichtbar ist. Gegenüber der verschiebbaren Tragschiene 4 sind auf der Kapselung aus Metallblech drei Spannungswandler befestigt, von denen der Spannungswandler 6 gezeichnet ist.

Die Sicherung 3 ist in einem Isolierstoffgehäuse 7 untergebracht, das an seinen beiden Enden mit den Aufnahmekontakten 8 der Sicherung 3 elektrisch verbundene Steckanschlüsse 9, 10 aufweist, von welchen der eine mit dem Primäranschluss 11 des Spannungswandlers 6 und der andere mit dem Durchführungskontakt 12 in und ausser Eingriff bringbar ist. Der Durchführungskontakt 12 befindet sich im inneren eines topfförmigen, in einer Schottwand 15 befestigten Isolators 13, dessen dem Isolierstoffgehäuse 7 zugewandte Öffnung 14 durch eine Abdeckplatte 16 verschliessbar ist. Im Inneren der geschotteten Hochspannungs-Schaltanlage 1 ist der Durchführungskontakt 12, beispielsweise in einem Sammelschienen-Schottraum, mit der Sammelschiene elektrisch verbunden.

Der Stützisolator 5 ist an das Isolierstoffgehäuse 7 angegossen. Durch einen elektromotorischen Antrieb 18, der als Spindelantrieb 19 ausgebildet ist, kann die verschiebbare Tragschiene 4 mit den die Sicherung 3 enthaltenden Isolierstoffgehäusen 7 vertikal nach oben und nach unten zurück in die gezeichnete Stellung bewegt werden. In dieser Betriebs-Stellung befinden sich die Steckanschlüsse 9, 10 in Eingriff mit den Primäranschlüssen 11 der Spannungswandler 6 und den Durchführungskontakten 12 und sind mit diesen elektrisch verbunden. Sicherungen werden bekanntlich als Kurzschluss- und Überlastschutz eingesetzt, die im Fehlerfall das Hochspannungsgerät, z.B. den Spannungswandler 6, abschalten sollen.

Hat eine rohrförmige Sicherung angesprochen, muss sie ausgetauscht und der Fehler im Hochspannungsgerät behoben werden.

In diesem Fall wird die verschiebbare Tragschiene 4 durch den Spindelantrieb 19 nach oben in die strichliert gezeichnete Stellung bewegt und in dieser Stellung arretiert. Gleichzeitig wird durch ein an den Spindelantrieb 19 gekoppeltes Hebel-Kulissen-System 21, 22 die Abdeckplatte 16 horizontal über die Öffnungen 14 der topfförmigen Isolatoren 13 geschoben.

Die Abdeckplatte 16 deckt dadurch in ihrer strichliert gezeichneten Stellung die unter Spannung stehenden Durchführungskontakte 12 berührungssicher ab.

Eine exakte Führung und leichte Gängigkeit der verschiebbaren Tragschiene 4 und Abdeckpiatte 16 kann durch seitliche Führungen mit Rollen erreicht werden.

Nachdem sich die Steckanschlüsse 9 ausser Eingriff mit den Durchführungskontakten 12 und die Öffnungen 14 berührungssicher verschlossen sind, kann die als Paneel ausgebildete Befestigungsplatte 17 nach aussen in die strichpunktiert angedeutete Stellung geschwenkt werden. Eine elektrische oder mechanische Verriegelung verhindert, dass die Befestigungsplatte 14 bei Betriebsstellung der Sicherungen 3 nach aussen geschwenkt werden kann. Durch die Masse des Isolierstoffgehäuses 7 schwenkt die entriegelte Befestigungsplatte 17 von selbst nach aussen.

Nach der Schwenkbewegung ist der Schottraum 2 gefahrlos zugänglich und die Sicherungen 3 können bequem ausgetauscht werden, nachdem der Verschlussdeckel 23 des Isolierstoffgehäuses 7 der angesprochenen Sicherung 3 entfernt wurde.

Durch die Durchtrittsöffnungen 24 sind die Anzeigestifte 25 der Sicherungen 3 sichtbar, so dass die angesprochene Sicherung 3 leicht erkennbar ist.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante bei der die gleiche Anordnung der Sicherungen und Spannungswandler zueinander in einem Leistungsschalter-Schottraum einer dreipoligen geschotteten Hochspannungs-Schaltzelle untergebracht ist. Sich entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet.

In der Fig. 2 ist der schematische Schnitt durch eine dreipolige geschottete Hochspannungs-Schaltzelle mit einem durch eine Türe 35 zugänglichen Leistungsschalter-Schottraum 30, einem Sammelschienen-Schottraum 31 und einem weiteren Schottraum 33 dargestellt. Im Leistungsschalter-Schottraum 30 befindet sich bei vereinheitlichter Schaltzellenausführung ein fahrbarer Trennwagen-Leistungsschalter der im eingefahrenen Zustand mit seinen Kontaktarmen durch Schottwandöffnungen 34 in dahinter auf Stützisolatoren montierte Anschlusskontakte 32 eingreift. Anstatt des Leistungsschalters sind bei der in Fig.2 gezeichneten Ausführung die Sicherungen und Spannungswandler 6 angeordnet, wodurch die Schaltzelle als Messzelle, beispielsweise neben einer Schaltzelle für die Verbindung zweier Sammelschienensysteme über einen Leistungsschalter, eingesetzt werden kann.

Das Isolierstoffgehäuse 7 mit der Sicherung 3 ist bei dieser Ausführungvariante jeweils horizontal angeordnet und über den senkrecht nach oben weisenden Stützisolator 5 an der horizontal verschiebbaren Tragschiene 4 befestigt. In der Betriebsstellung des Isolierstoffgehäuses 7 steht der eine Steckanschluss 10 in Eingriff mit einem auf einem Stützisolator montierten Anlagenkontakt 32, wogegen der andere Steckanschluss 9 mit dem Primäranschluss 11 des Spannungswandlers 6 in Eingriff ist.

Hat nun eine Sicherung angesprochen, muss sie ausgetauscht und der Fehler im Schottraum 30 behoben werden. Zu diesem Zweck wird die verschiebbare Tragschiene 4 durch den Spindelantrieb 19 horizontal in die strichliert gezeichnete Stellung bewegt. Die Steckanschlüsse 9, 10 gelangen dadurch ausser Eingriff mit dem Anlagenkontakt 32 bzw. Primäranschluss 11 des Spannungswandlers 6.

Gleichzeitig werden durch den Spindelantrieb 19 die Abdeckplatten 36 gegenläufig vertikal in die strichliert dargestellte Stellung bewegt, in der sie die Schottwandöffnungen 34 berührungssicher verschliessen. Die Führung der Abdeckplatten 36 erfolgt in an sich bekannter Weise über an jeder Seite der Schottwand 38 befindliche Betätigungsstangen, die an ihren beiden Enden mit einer durch ein Kettenrad umgelenkte Kette ver5

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bunden sind und eine gegenläufige vertikale Bewegung der Abdeckplatten 36 bewirken. In diese Kette greift ein mit dem Spindelantrieb 19 verbundenes Kettenrad 37 ein, so dass durch den elektromotorischen Antrieb 18 oder den Hand-Kurbel-Antrieb 20 die verschiebbare Tragschiene 4 und die Abdeckplatten 36 gleichzeitig betätigt und arretiert werden können.

Nachdem das Isolierstoffgehäuse 7 und die Abdeckplatten 36 ihre strichliert gezeichnete Stellung erreicht haben, kann die Tür 35 geöffnet und der Leistungsschalter-Schottraum 30 gefahrlos betreten werden. Die Tür 35 kann eine elektrische oder mechanische Verriegelung aufweisen, welche ein frühzeitiges Öffnen sicher verhindert.

Ein Schwenken des Isolierstoffgehäuses 7 ist bei dieser Ausführung nicht erforderlich, da nach Öffnen der Tür 35 und Entfernen des Verschlussdeckels 23 die Sicherung bequem ausgetauscht werden kann. Auch bei dieser Ausführung weist der s Verschlussdeckel 23 eine Durchtrittsöffnung 24 für den Anzeigestift der Sicherung auf.

Nach dem Austausch der angesprochenen Sicherung, Montage des Verschlussdeckels 23 und Schliessen der Tür 35 wird durch den elektromotorischen Antrieb 18 das Isolierstoffgehäu-lo se 7 horizontal in seine Betriebsstellung bewegt, wobei gleichzeitig die Abdeckplatten 36 die Schottwandöffnungen 34 freigeben.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle, insbesondere in Schotträume unterteilte geschottete Hochspannungs-Schaltzelle, mit mindestens einem Spannungswandler und einer diesem vorgeschalteten rohrförmigen Sicherung, wobei die rohrförmige Sicherung von einem Isolierstoffgehäuse mit Steckanschlüssen umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse (7) auf einer verschiebbaren Tragschiene (4) befestigt ist, die auf einer Befestigungsplatte (17) angeordnet ist, wobei der eine der mit den Aufnahmekontakten (8) der Sicherung (3) elektrisch verbundenen Steckanschlüssen (9, 10) mit dem Pri-märanschluss (11) des Spannungswandlers (6) und der andere mit einem Durchführungskontakt (12) oder durch eine Schottwandöffnung (34) mit einem dahiner angeordneten Anlagenkontakt (32) in und ausser Eingriff bringbar ist.

2. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsplatte (17) nach aussen schwenkbar ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführungskontakt (12) im Inneren eines topfförmigen, in einer Schottwand (15) befestigten Isolators (13) angeordnet ist, dessen zum Iso-lierstoffgehäuse (7) hin gerichtete Öffnung (14) durch eine Ab-deckplatte (16) verschliessbar ist.

4. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottwandöffnung (34) durch eine Abdeckplatte (36) verschliessbar ist.

5. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbare Tragschiene (4) durch einen elektromotorischen Antrieb (18) und bzw. oder Hand-Kurbel-Antrieb (20), insbesondere Spindelantrieb (19), betätigbar und in ihren Endstellungen arretierbar ist.

6. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (16, 36) durch ein Hebel-Kulissen-System (21, 22) betätigbar ist, dass an den elektromotorischen Antrieb (18) und bzw. oder Hand-Kurbel-Antrieb (20) gekoppelt ist.

7. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Befestigungsplatte (17) erst dann nach aussen schwenken lässt, wenn die Abdeckplatte (16, 36) die Öffnung (14) des topfförmigen Isolators (13) oder die Schottwandöffnung (34) verschliesst.

8. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse (7) über einen Stützisolator (5) auf der verschiebbaren Tragschiene befestigt ist.

9. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse (7) mit dem Stützisolator (5) aus einem Stück ausgebildet ist.

10. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstoffgehäuse (7) an seinem einen Steckanschlussende einen leicht entfernbaren Verschlussdeckel (23) mit einer Durchtrittsöffnung (24) für den Anzeigestift (25) der Sicherung (3) aufweist.