DE202017107146U1 - Arrangement for actuating a switching device and control cabinet or switchgear containing such an arrangement - Google Patents
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Abstract
Anordnung (1) zum Betätigen eines Schaltgeräts (2), insbesondere in einem Schaltschrank oder einer Schaltanlage, umfassend einen Stellnehmer (4) und einen entfernt von diesem angeordneten, das Schaltgerät (2) betätigenden Stellgeber (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Stellgeber (6) zur Einwirkung auf den Stellnehmer (4) fluidisch mit diesem gekoppelt ist und der Stellnehmer (4) zur Betätigung des Schaltgeräts (2) mechanisch auf dieses wirkt.Arrangement (1) for actuating a switching device (2), in particular in a control cabinet or a switchgear, comprising an actuator (4) and a remotely located therefrom, the switching device (2) actuated position sensor (6), characterized in that the position sensor (6) for the action on the actuator (4) is fluidly coupled thereto and the actuator (4) for actuating the switching device (2) acts mechanically on this.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Betätigen eines Schaltgeräts und einen Schaltschrank oder eine Schaltanlage enthaltend eine solche Anordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 10. The invention relates to an arrangement for actuating a switching device and a control cabinet or a switchgear comprising such an arrangement according to the preamble of
Aus Sicherheitsgründen werden elektrische Schaltgeräte, mit denen elektrische Leistungen geschaltet werden, üblicherweise in verschlossenen Gehäusen, wie z.B. Schaltschränken oder Schaltanlagen, angeordnet. Dies soll verhindern, dass stromführende Teile durch den Bediener berührt werden können und Feuchtigkeit und Staub die Funktion der Schaltgeräte beeinträchtigen, bzw. Schaltelemente oder andere Sicherheitseinrichtungen versehentlich betätigt werden. Die Bedienelemente zum Betätigen von Schaltgeräten sind in der Regel auf der Frontseite der Geräte angeordnet, da diese üblicherweise auf einer DIN-Schiene im Innern des Schaltschranks oder der Schaltanlage aneinandergereiht montiert werden und somit keine andere Seite des Gehäuses zugänglich ist. Um solch ein Schaltgerät von außerhalb der Schaltanlage bzw. des Schaltschranks betätigen zu können, ist es erforderlich, dieses unmittelbar hinter der Gehäusefront anzuordnen. Aus technischen Gründen ist es aber oftmals notwendig, die Schaltgeräte in einem der Gehäusefront fernen Bereich, d.h. an einer tiefer liegenden Position im Inneren eines Schaltschranks einzubauen. In diesem Fall muss die Schaltbewegung allgemein gesprochen von einem an der Gehäusefront aufgenommenen Stellgeber, der mechanisch z.B. durch einen Schaltknebel betätigt wird, auf einen Stellnehmer übertragen werden, der mechanisch auf das Schaltgerät wirkt. For safety reasons, electrical switchgear, with which electrical power is switched, usually in sealed cases, such. Switch cabinets or switchgear arranged. This is to prevent current-carrying parts from being touched by the operator and moisture and dust to impair the function of the switching devices, or switching elements or other safety devices to be inadvertently actuated. The controls for operating switchgear are usually located on the front of the device, as these are usually mounted on a DIN rail inside the cabinet or the switchgear strung together and thus no other side of the housing is accessible. In order to operate such a switching device from outside the switchgear or the cabinet, it is necessary to arrange this immediately behind the front of the housing. For technical reasons, however, it is often necessary to have the switching devices in one of the housing front remote area, i. Install at a lower position inside a control cabinet. In this case, the switching movement must generally speaking of a mounted on the front of the housing positioner, the mechanical example. is operated by a switch knob, are transmitted to an actuator, which acts mechanically on the switching device.
Um hierbei die Zugänglichkeit zu den eingebauten Schaltgeräten zu vereinfachen, sind die Gehäusefronten von Schaltanlagen bzw. von Schaltschränken mit den daran aufgenommenen Schaltknebeln häufig als schwenkbare Blende oder Tür ausgeführt, was die ohnehin schwierige mechanische Kraftübertragung zwischen Knebel und Stellgeber, bzw. zwischen Stellgeber und dem zu betätigenden Schaltgerät, z.B. einem Schalter oder einem Schütz etc., weiter erschwert. In order to simplify the accessibility to the built-in switching devices, the Gehäusefronten of switchgear and control cabinets with the recorded thereon are often designed as a swiveling aperture or door, what the already difficult mechanical power transmission between the toggle and positioner, or between positioner and the to be operated switching device, eg a switch or a contactor, etc., further complicated.
Aus dem Stand der Technik sind Betätigungseinrichtungen bekannt, bei denen verlängerte Wellen eingesetzt werden, deren eines Ende mit dem Schaltknebel verbunden ist und deren anderes Ende mit dem im Innenraum der Schaltanlage bzw. des Schaltschranks eingebauten Stellgeber mechanisch gekoppelt ist, welcher wiederum auf das Schaltgerät wirkt. Durch den Einsatz von Wellen für die mechanische Kopplung zwischen Stellgeber und Stellnehmer eröffnet sich die Möglichkeit, dass bei einer Drehbetätigung mit einer Wellenverlängerung gearbeitet werden kann und im Falle einer schwenkbaren Gehäusefront beim Schließen der Gehäusefront die Verlängerung entweder in den Schaltknebel oder in den Stellnehmer des Schaltgeräts eingreifen kann. Actuating devices are known from the prior art, in which elongated shafts are used, one end of which is connected to the switch knob and the other end is mechanically coupled to the built-in positioner in the interior of the switchgear and the switch actuator, which in turn acts on the switching device , The use of shafts for the mechanical coupling between positioner and actuator opens up the possibility of working with a shaft extension in a rotary actuator and, in the case of a hinged front when closing the front of the housing, the extension either in the switch knob or in the actuator of the switchgear can intervene.
Wenn der frontseitige Schaltknebel und der Stellnehmer nicht in einer Linie angeordnet sind oder angeordnet werden können, oder die Betätigung des Stellgebers nicht durch eine Drehbetätigung sondern eine Kippbetätigung erfolgen soll, ist ein größerer konstruktiverer Aufwand erforderlich, um die mechanische Kopplung z.B. über Getriebe und Umlenkungen zu ermöglichen. Hinzu kommt, dass stets auch darauf zu achten ist, dass die meist metallischen Übertragungselemente bzw. Koppelelemente nicht in der Nähe der stromführenden Teile der Schaltanlage bzw. des Schaltschranks positioniert werden oder gar mit derartigen stromführenden Teilen in Kontakt gelangen.If the front-side knob and the actuator are not arranged in line or can be arranged, or the actuator of the positioner is not to be made by a rotary operation but a tilting operation, a greater constructive effort is required to the mechanical coupling, for. to allow over gears and deflections. In addition, it must always be ensured that the most metallic transmission elements or coupling elements are not positioned in the vicinity of the live parts of the switchgear or the control cabinet or even get in contact with such current-carrying parts.
Letzteres führt dazu, dass eine direkte Wellenverlängerung oftmals nicht realisiert werden kann und somit beispielsweise auf eine Betätigung über eine Wellenverbindung und mechanische Koppelelemente, wie z.B. Zahnräder, zurückgegriffen werden muss.The latter leads to the fact that a direct wave extension often can not be realized and thus, for example, to an actuation via a shaft connection and mechanical coupling elements, such as. Gears, must be resorted to.
Dies stellt jedoch eine mechanisch aufwendige und mitunter fehlerträchtige Art dar, die Schaltbewegungen von der Gehäusefront aus zum Schaltgerät zu übertragen, da zum einen eine Vielzahl von Lagerstellen benötigt wird und bei den Umlenkungen zudem auf die Drehrichtung zu achten ist. Darüber hinaus kann es bei mehrfacher Zahnradumlenkung zu zusätzlichem Spiel kommen, so dass eine zuverlässige Betätigung über einen langen Zeitraum hinweg nicht sichergestellt werden kann. Aufgrund der zuvor beschriebenen Unzulänglichkeiten sind derartige mechanische Umlenkungen nicht nur mit zusätzlichen Kosten verbunden, sondern erhöhen zudem auch die Gefahr von mechanischen Fehlern, die im schlimmsten Falle dazu führen können, dass ein Schaltgerät im Inneren eines Schaltschranks nicht mehr stromlos geschaltet werden kann.However, this represents a mechanically complex and sometimes error-prone way to transfer the switching movements of the front of the housing to the switching device, since on the one hand a large number of bearings is required and is also pay attention to the direction of rotation in the deflections. In addition, it can come with multiple gear deflection to additional play, so that reliable operation over a long period of time can not be ensured. Due to the shortcomings described above, such mechanical deflections are not only associated with additional costs, but also increase the risk of mechanical errors that can lead in the worst case that a switching device inside a cabinet can not be de-energized.
Eine weitere bekannte Betätigungsmöglichkeit besteht darin, die Schaltbewegung von Schaltknebeln an der Gehäusefront über Umlenkrollen und Seile an die Schaltgeräte im Inneren eines Schaltschranks zu übertragen. Obgleich hierfür oftmals nur Lagerstellen und Umlenkrollen benötigt werden und die Lage des Schaltgerätes im Innern der Schaltanlage nahezu frei wählbar ist, müssen alle Umlenkrollen zueinander ausgerichtet sein und die Seile dürfen sich während der Betätigung und im betätigten Zustand unter Temperatureinwirkung nicht längen, da es sonst zu einem ungewollten Schalten der Schaltanlage kommen kann. Ebenso ist das Öffnen der Gehäusefront der Schaltanlage bzw. des Schaltschranks oftmals nur mit zusätzlichem Aufwand möglich, da die Seile zunächst ausgehängt werden müssen. Another known actuation option is to transmit the switching movement of the control knobs on the front of the housing via pulleys and cables to the switching devices inside a cabinet. Although this often only bearings and pulleys are required and the position of the switching device inside the switchgear is almost freely selectable, all pulleys must be aligned with each other and the ropes may not lengthen during operation and in the actuated state under the influence of temperature, otherwise it would An unintentional switching of the switchgear can come. Likewise, the opening of the housing front of the switchgear and the cabinet is often only with additional effort possible, because the ropes must first be posted.
Eine weitere bekannte Betätigungsmöglichkeit besteht im Einsatz eines Zahnriemens. Hierdurch können im Gegensatz zu Seilen höhere Drehmomente übertragen werden. Allerdings kann auch hier aufgrund der Lagerstellen und Umlenkrollen die Lage des Schaltgerätes im Innern der Schaltanlage bzw. des Schaltschranks nicht beliebig variiert werden, da die Länge des endlosen Zahnriemens die Position vorgibt. Alle Zahnriemenscheiben und Umlenkrollen müssen zudem exakt zueinander ausgerichtet sein, da es sonst dazu kommen kann, dass der Zahnriemen aus der Rolle springt. Die bereits beim Seil angesprochenen Schwierigkeiten gelten ebenso für den Zahnriemen, der sich unter Last nicht längen darf und das Öffnen der Gehäusetür ist wiederum nur mit zusätzlichem Aufwand möglich. Another known actuation option is the use of a toothed belt. As a result, higher torques can be transmitted in contrast to ropes. However, the position of the switching device inside the switchgear and the cabinet can not be varied arbitrarily here because of the bearings and pulleys, since the length of the endless belt sets the position. All timing pulleys and pulleys must also be exactly aligned with each other, otherwise it may happen that the timing belt jumps out of the role. The difficulties already mentioned with regard to the rope also apply to the toothed belt, which must not lengthen under load and the opening of the housing door is in turn only possible with additional effort.
Schließlich besteht eine weitere alternative Möglichkeit darin, die Betätigung des Schaltgerätes mit Hilfe eines Bowdenzugs vorzunehmen, wobei diese preisgünstige und toleranzunempfindlichere Möglichkeit keine Umlenkrollen und Lager benötigt. Stattdessen werden Widerlager für die Bowdenzug-Hüllen benötigt. Die Lage und Anordnung des Schaltgerätes kann in gewissen Grenzen frei gewählt werden. Ein weiterer Vorteil dieser Betätigungsart ist es, dass die Bowdenzüge auch auf der Scharnierseite der Schaltanlagenfront entlanggeführt werden können, was den Einsatz in Verbindung mit schwenkbaren Gehäusefronten erleichtert. Der innere Zug kann einteilig durchgehend oder zweiteilig ausgeführt werden, d.h. dass der Bowdenzug entweder von einer Seite oder von beiden Seiten aus auf den Stellgeber wirkt. Jedoch müssen der Bowdenzug und seine Hülle mit hoher Präzision gefertigt werden, um das Spiel im Antrieb so klein wie möglich zu halten. Alternativ muss an jedem Bowdenzugsegment eine Einstellmöglichkeit vorgesehen werden, um ein Stauchen und Längen der Hülle unter Last kompensieren zu können. Eine weitere Schwierigkeit stellt es beim Einsatz von Bowdenzügen dar, dass die Hüllen mitunter aus gewickeltem Metallband bestehen, welches mit einer dünnen Kunststofflage ummantelt ist, die oftmals zum Durchscheuern neigt, wenn z.B. die Hülle beim Öffnen und Schließen der Gehäusefront eines Schaltschranks an Bauteilen scheuert. Hierdurch besteht die Gefahr von Spannungsüberschlägen, die im schlimmsten Falle über den Innenzug auf die Gehäusefront übertragen werden, so dass Bowdenzüge nicht in der Nähe von spannungsführenden Bauteilen im Schaltschrank verlegt werden sollten. Finally, there is another alternative possibility is to make the operation of the switching device using a Bowden cable, this cost-effective and toleranzunempfindlichere possibility no deflection rollers and bearings needed. Instead, abutments are required for the Bowden cable sheaths. The position and arrangement of the switching device can be freely selected within certain limits. Another advantage of this type of actuation is that the Bowden cables can also be guided along the hinge side of the switchgear front, which facilitates the use in conjunction with pivotable Gehäusefronten. The inner train can be made in one piece continuous or in two parts, i. that the Bowden cable acts on the positioner either from one side or from both sides. However, the Bowden cable and its sheath must be manufactured with high precision in order to keep the play in the drive as small as possible. Alternatively, an adjustment must be provided on each Bowden cable segment to compensate for compression and length of the shell under load can. A further difficulty with the use of Bowden cables is that the sheaths sometimes consist of wound metal strip encased in a thin plastic layer, which often tends to fray, e.g. the case scratches on components when opening and closing the front of a cabinet. As a result, there is a risk of flashovers, which are transmitted in the worst case via the inner cable on the front of the housing, so that Bowden cables should not be installed in the vicinity of live components in the cabinet.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Betätigen eines Schaltgeräts im Inneren eines Schaltschranks oder einer Schaltanlage zu schaffen, welche eine flexible Positionierbarkeit des Schaltgeräts ermöglicht und die Gefahr von Spannungsüberschlägen von stromführenden Bauteilen auf den Stellgeber vermeidet.Accordingly, the invention has for its object to provide an arrangement for actuating a switching device inside a cabinet or a switchgear, which allows flexible positioning of the switching device and avoids the risk of voltage flashovers of live components on the position sensor.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by an arrangement with the features of claim 1.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schaltschrank oder eine Schaltanlage zu schaffen, welche die zuvor genannten Unzulänglichkeiten nicht aufweist.Another object of the invention is to provide a control cabinet or a switchgear which does not have the aforementioned shortcomings.
Diese Aufgabe wird durch einen Schaltschrank oder eine Schaltanlage mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst. This object is achieved by a control cabinet or a switchgear with the features of
Gemäß der Erfindung umfasst eine Anordnung zur mechanischen Betätigung eines Schaltgeräts in einem Schaltschrank oder einer Schaltanlage einen zur Betätigung des Schaltgeräts auf dieses wirkenden Stellnehmer und einen entfernt von diesem angeordneten Stellgeber, welcher auf den Stellnehmer wirkt. Die Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass der Stellgeber fluidisch mit dem Stellnehmer gekoppelt ist, um auf diesen einzuwirken und der Stellnehmer mechanisch auf das Schaltgerät wirkt.According to the invention, an arrangement for the mechanical actuation of a switching device in a switchgear cabinet or a switchgear comprises an actuator acting on the switchgear for actuation of the switchgear and a positioner which is remote from it and acts on the positioner. The arrangement is characterized in that the positioner is fluidly coupled to the actuator to act on this and the actuator acts mechanically on the switching device.
Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass der Stellgeber entfernt vom Stellnehmer angeordnet sein kann. Der Stellgeber kann mit dem Stellnehmer beispielsweise über einen flexiblen Schlauch verbunden sein, der vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitfähigen flexiblen Werkstoff, z.B. Kunststoff, besteht. Die Position vom Stellgeber zum Stellnehmer und folglich zum Schaltgerät kann dadurch beliebig gewählt werden, was es ermöglicht, dass Schaltgeräte auch im Nachhinein noch ohne die Gefahr von Spannungsüberschlägen an praktisch jeder gewünschten Position im Schaltschrank platziert werden können. Der Schlauch besteht insbesondere aus einem gummiartigen und/oder faserverstärkten elektrisch isolierenden Material.The invention has the advantage that the positioner can be arranged remotely from the operator. The positioner may, for example, be connected to the actuator via a flexible hose, preferably made of an electrically non-conductive flexible material, e.g. Plastic, exists. The position from the positioner to the positioner and thus to the switching device can be chosen arbitrarily, which makes it possible that switching devices can be placed in retrospect even without the risk of flashovers to virtually any desired position in the cabinet. The tube consists in particular of a rubber-like and / or fiber-reinforced electrically insulating material.
Bei dem Schaltgerät handelt es sich insbesondere um ein Schaltgerät zum Schalten von elektrischen Strömen, welches vorzugsweise mit einer integralen mechanischen Betätigungseinheit versehen ist, die durch den Stellgeber mechanisch betätigt wird.In particular, the switching device is a switching device for switching electric currents, which is preferably provided with an integral mechanical actuating unit, which is mechanically actuated by the positioner.
Die integrale mechanische Betätigungseinheit kann mit dem Schaltgerät zum Beispiel in einem gemeinsamen Gehäuse verbaut sein, und/oder die Betätigungseinheit muss in einer vorgegebenen Position zum Schaltgerät angeordnet sein. The integral mechanical actuating unit can be installed with the switching device, for example, in a common housing, and / or the actuating unit must be arranged in a predetermined position to the switching device.
Unter einem mechanischen Einwirken ist nachfolgend beispielsweise eine mechanische Bewegung, insbesondere eine translatorische Bewegung, eine rotatorische Bewegung oder eine Kombination aus translatorischer und rotatorischer Bewegung zu verstehen. Zum Beispiel kann die Bewegung durch einen hydraulischen Linearzylinder, einen Drehzylinder oder durch eine Kombination aus einem Linearzylinder und einem Drehzylinder ausgeführt werden. Die Zylinder können dabei einfach- oder auch doppeltwirkend sein. Under a mechanical action is subsequently, for example, a mechanical movement, in particular a translational movement, a rotational movement or a To understand the combination of translational and rotational movement. For example, the movement may be performed by a hydraulic linear cylinder, a rotary cylinder or by a combination of a linear cylinder and a rotary cylinder. The cylinders can be single-acting or double-acting.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Schaltgerät, welches nachfolgend auch als konventionelles Schaltgerät bezeichnet wird, eine integrale Betätigungseinheit auf, und zeichnet sich dadurch aus, dass der Stellnehmer eine Kraft erzeugt, die auf die integrale Betätigungseinheit des Schaltgeräts wirkt.In a preferred embodiment of the invention, the switching device, which is also referred to below as a conventional switching device, an integral operating unit, and is characterized in that the actuator generates a force acting on the integral operating unit of the switching device.
Dies ergibt den Vorteil, dass die erfindungsgemäße Anordnung auf einfache Weise an bestehenden Schaltschränken oder Schaltanlagen mit darin aufgenommenen konventionellen Schaltgeräten, welche grundsätzlich nicht für eine entfernte Betätigung ausgelegt sind, nachgerüstet werden kann, um ein entferntes Betätigen des Schaltgeräts zu ermöglichen. This results in the advantage that the arrangement according to the invention can be easily retrofitted to existing cabinets or switchgear with it incorporated conventional switching devices, which are not designed in principle for a remote operation, to allow remote operation of the switching device.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken ist das konventionelle Schaltgerät in einer Schaltanlage, insbesondere in einem Schaltschrank angeordnet und der Stellgeber ist von einer außerhalb des Schaltschranks liegenden Position aus betätigbar. Beispielsweise ist der Stellgeber in der Fronttür einer Schaltanlage oder eines Schaltschranks verbaut, um den Zugriff auf den Stellgeber bei verschlossener Fronttür zu ermöglichen.According to a further idea underlying the invention, the conventional switching device is arranged in a switchgear, in particular in a control cabinet, and the positioner can be actuated from a position lying outside the control cabinet. For example, the position indicator is installed in the front door of a switchgear or control cabinet to allow access to the position indicator with the front door closed.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Stellgeber auch vollständig außerhalb der Schaltanlage oder des Schaltschranks angeordnet sein, wohingegen der Stellnehmer innerhalb der Schaltanlage, insbesondere innerhalb des Schaltschranks positioniert ist. Hierbei wird die fluidische Verbindung zwischen Stellgeber und Stellnehmer durch die Gehäusewand oder auch die Fronttür des Schaltschranks oder der Schaltanlage hindurch geführt. According to a further embodiment of the invention, the positioner can also be arranged completely outside the switchgear or the control cabinet, whereas the positioner is positioned within the switchgear, in particular within the control cabinet. Here, the fluidic connection between the positioner and the actuator through the housing wall or the front door of the cabinet or the switchgear is passed.
Dies hat den Vorteil, dass der Stellgeber auf der Außenseite einer Schaltanlage oder eines Schaltschranks, oder weiter entfernt in einem Bereich von z.B. 0,5–5 Metern entfernt von der Schaltanlage bzw. dem Schaltschrank angeordnet werden kann. This has the advantage that the positioner on the outside of a switchgear or control cabinet, or further away in a range of e.g. 0.5-5 meters away from the switchgear or control cabinet.
Dadurch wird insbesondere bei Hochspannungs-Schaltgeräten eine besonders sichere Betätigung der Schaltgeräte ermöglicht, ohne dass sich eine Bedienperson in der direkten Umgebung eines Schaltgeräts befinden muss. Zudem eröffnet dies die Möglichkeit, die Schaltgeräte in mehrere Schaltanlagen oder Schaltschränken über entsprechende Fluidleitungen von einer zentralen Stelle aus, z.B. einer Schaltzentrale, zu betätigen.As a result, a particularly reliable actuation of the switching devices is made possible, in particular in the case of high-voltage switchgear, without an operator having to be in the immediate vicinity of a switching device. In addition, this opens up the possibility of the switching devices in several switchgear or control cabinets via corresponding fluid lines from a central location, e.g. a control center to press.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Stellgeber und der Stellnehmer galvanisch getrennt. Dies bedeutet, dass der Stellgeber und der Stellnehmer elektrisch nicht miteinander verbunden sind und vorzugsweise über einen unendlich großen Isolationswiderstand verfügen. Dadurch wird ein Stromschlag des Bedienpersonals verhindert. According to a preferred embodiment of the invention, the positioner and the actuator are galvanically isolated. This means that the positioner and the actuator are not electrically connected to each other and preferably have an infinitely large insulation resistance. This prevents electric shock of the operating personnel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Schaltgerät dazu ausgelegt ist, elektrische Ströme mit elektrischen Spannungen von mehr als 1 kV, bevorzugt mehr als 30 kV, und besonders bevorzugt mehr als 220 kV zu schalten. In diesem Falle weist die galvanische Trennung zwischen dem Stellgeber und dem Stellnehmer eine Durchschlagsspannung von mehr als 3 kV, bevorzugt mehr als 60 kV, und besonders bevorzugt mehr als 220 kV auf.According to a further embodiment of the invention, it can be provided that the switching device is designed to switch electrical currents with electrical voltages of more than 1 kV, preferably more than 30 kV, and more preferably more than 220 kV. In this case, the electrical isolation between the positioner and the actuator has a breakdown voltage of more than 3 kV, preferably more than 60 kV, and more preferably more than 220 kV.
Unter dem Begriff Durchschlagsspannung ist diejenige Spannung zu verstehen, die dazu führt, dass ein Spannungsdurchschlag durch einen elektrischen Isolator auftritt und beide Seiten des Isolators elektrisch miteinander in Verbindung gelangen. The term breakdown voltage is to be understood as meaning the voltage which results in a voltage breakdown occurring through an electrical insulator and in that both sides of the insulator are electrically connected to one another.
Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich der Vorteil, dass selbst Höchstspannungen von mehr als 220 kV, bei denen selbst eine Annäherung auf einige Meter für das Bedienpersonal lebensgefährlich sein kann, mit der erfindungsgemäßen Anordnung sicher geschaltet werden können. Dies wird bevorzugt durch die Verwendung von speziellen Hydraulikflüssigkeiten mit einem besonders niedrigen Wassergehalt und entsprechenden Verbindungsschläuchen zum Führen der Hydraulikflüssigkeiten, z.B. Schläuchen aus silikonbeschichteten Glasfaser-Geflechten oder laminierten Gewebe-Schläuchen, erreicht. Zusätzlich können weitere isolierende Maßnahmen, wie Keramikelemente gegen Kriechströme vorgesehen sein. This refinement of the arrangement according to the invention affords the advantage that even maximum voltages of more than 220 kV, at which even an approach to a few meters can be life-threatening for the operating personnel, can be reliably switched with the arrangement according to the invention. This is preferred by the use of special hydraulic fluids having a particularly low water content and corresponding connecting hoses for carrying the hydraulic fluids, e.g. Hoses made of silicone-coated fiberglass braids or laminated fabric hoses, achieved. In addition, further insulating measures, such as ceramic elements against leakage currents can be provided.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken ist der Stellgeber rotatorisch betätigbar und der Stellnehmer wirkt translatorisch auf das Schaltgerät ein. Dies ergibt den Vorteil, dass ein Drehschaltknebel beispielsweise an der Außenseite der Fronttür eines Schaltschranks angeordnet werden kann, dessen Drehstellung eine schnelle optische Erfassung der Schalterstellung durch das Bedienpersonal ermöglicht. Die aus der Drehbewegung des Drehknebels z.B. über einen exzentrischen Nocken auf einen Geberkolben eines stellgeberseitigen Hydraulikzylinders übertragene Stellbewegung wird über die Fluidleitung auf einen entsprechend ausgebildeten Kolben des Stellnehmers übertragen, der in einem von dem Fluid beaufschlagten stellnehmerseitigen Hydraulikzylinder geführt ist und direkt auf den Schalter des Schaltgerätes wirkt, um diesen mechanisch umzulegen. According to a further idea underlying the invention, the positioner is rotatably actuated and the positioner acts translationally on the switching device. This results in the advantage that a rotary knob can be arranged, for example, on the outside of the front door of a cabinet, the rotational position allows rapid optical detection of the switch position by the operator. The actuating movement transmitted from the rotary movement of the rotary knob, for example via an eccentric cam, to a master piston of an actuator-side hydraulic cylinder is transmitted via the fluid line to a correspondingly formed piston of the actuator, which is acted upon by the fluid actuator-side hydraulic cylinder is guided and acts directly on the switch of the switching device to mechanically relocate it.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Schalgerätebetätigung sieht vor, dass der Stellnehmer durch eine federelastische Kraft beaufschlagt wird, die den Stellnehmer in eine ausgeschaltete Stellung drängt, derart, dass der mechanisch auf den Schalter des Schaltgeräts wirkende Stellnehmer das Schaltgerät in die Aus-Stellung schaltet, in der das Schaltgerät den Stromfluss unterbricht, wenn die Fluidverbindung zwischen dem Stellgeber und dem Stellnehmer unterbrochen wird. Die federelastische Kraft kann z.B. durch eine Spiraldruckfeder oder eine Zugfeder bereit gestellt werden, welche auf den Stellnehmer wirkt und diesen direkt beaufschlagt und in die Schaltstellung drängt, in der das Schaltgerät den Stromfluss unterbricht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass in einem Fehlerfall, beispielsweise wenn der Verbindungsschlauch defekt ist, das Schaltgerät automatisch in einen sicheren Zustand geschaltet wird. Another preferred embodiment of the switching device operation provides that the actuator is acted upon by a resilient force urging the operator to an off position, such that the mechanically acting on the switch of the switch actuator switches the switching device in the off position, in the switching device interrupts the flow of current when the fluid connection between the positioner and the actuator is interrupted. The resilient force may e.g. be provided by a coil compression spring or a tension spring, which acts on the actuator and this applied directly and urges into the switching position in which the switching device interrupts the flow of current. This results in the advantage that in an error case, for example, when the connection hose is defective, the switching device is automatically switched to a safe state.
Nach einem weiteren der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken kann es vorgesehen sein, dass das Übersetzungsverhältnis der Stellwege zwischen dem Stellgeber und dem Stellnehmer ungleich 1 ist und/oder alternativ veränderbar, bzw. einstellbar ist. Hierzu kann z.B. ein Zylinder mit einem Doppelkolben in die Fluidleitung eingesetzt sein, dessen Kolbenflächen eine unterschiedliche Größe aufweisen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Drehbewegung des Stellgebers um 90° in eine Betätigungsbewegung des Stellnehmers und somit des Schaltgeräts von 180° übersetzt werden kann, oder ein Schalterhub des Stellgebers von 1 cm in einen Betätigungshub von 3 cm übersetzt wird. Ebenso ist eine Verkleinerung des Stellhubes möglich, wenn der zuvor erwähnte Doppelkolben-Zylinder gedreht in die Fluidleitung eingesetzt wird. Hierdurch kann, z.B. ein Schalterhub von 5 cm zu einem Betätigungshub von 1 cm untersetzt werden.According to a further idea underlying the invention, it may be provided that the transmission ratio of the adjustment paths between the positioner and the positioner is not equal to 1 and / or is alternatively variable or adjustable. For this, e.g. a cylinder with a double piston be inserted into the fluid line, the piston surfaces have a different size. This results in the advantage that a rotational movement of the positioner can be translated by 90 ° in an actuating movement of the actuator and thus the switching device of 180 °, or a switch stroke of the positioner of 1 cm is translated into a Betätigungshub of 3 cm. Likewise, a reduction of the control stroke is possible when the aforementioned double-piston cylinder is rotated in the fluid line is used. Thereby, e.g. a switch stroke of 5 cm be reduced to a Betätigungshub of 1 cm.
Ein veränderbares Untersetzungs- bzw. Übersetzungsverhältnis lässt sich beispielsweise dadurch erzielen, dass die Lage des Angriffspunkts eines Nockens, welcher durch den Drehknebel über eine Welle betätigt wird, relativ zu der an diesem anliegenden Kolbenstange des stellgeberseitigen Kolbens in einem Zylinder des Stellgebers verändert wird. Dies kann beispielsweise durch ein seitliches Verschieben des Zylinders mit dem darin geführten Kolben relativ zum Nocken in Langlöchern erfolgen. A variable reduction ratio can be achieved, for example, by changing the position of the point of application of a cam, which is actuated by the rotary knob via a shaft, relative to the adjoining piston rod of the actuator-side piston in a cylinder of the position indicator. This can be done for example by a lateral displacement of the cylinder with the piston guided therein relative to the cam in slots.
Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf die einzige Zeichnung
Wenn der Schaltknebel
Dadurch wird eine Drehbewegung am Schaltknebel
Bei Schaltgeräten
In beiden beschriebenen Ausführungsformen ist der Stellnehmer
Dabei kann die Einbauposition und Orientierung des Schaltknebels
Die hydraulischen Leitungen/Hydraulikschläuche
Aufgrund dessen, dass die Hydraulikschläuche
Durch eine Anpassung des Exzenterhubs oder der Kolbendurchmesser kann gewünschten Falls eine Weganpassung der Stellhübe von Stellgeber
Beide zuvor beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung
Bei der Einleitungslösung wird vorzugsweise ein einfach wirkender Stellgeber
Bei der Zweileitungslösung werden vorzugsweise zwei einfach-wirkende Stellgeber
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Erfindungsgemäße Anordnung Inventive arrangement
- 2 2
- Schaltgerät switchgear
- 4 4
- Stellnehmer Deputy takers
- 6 6
- Stellgeber positioning element
- 7 7
- Schaltknebel toggle switch
- 8 8th
- integrale Betätigungseinheit integral operating unit
- 10 10
- Schaltschrank switch cabinet
- 12, 14 12, 14
- Hydraulische Leitung Hydraulic pipe
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202017107146.4U DE202017107146U1 (en) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Arrangement for actuating a switching device and control cabinet or switchgear containing such an arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202017107146.4U DE202017107146U1 (en) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Arrangement for actuating a switching device and control cabinet or switchgear containing such an arrangement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202017107146U1 true DE202017107146U1 (en) | 2017-11-30 |
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ID=60676408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202017107146.4U Active DE202017107146U1 (en) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Arrangement for actuating a switching device and control cabinet or switchgear containing such an arrangement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202017107146U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3496123A1 (en) * | 2017-12-06 | 2019-06-12 | TRIES GmbH & Co. KG Hydraulik-Elekmente Ehingen | Hydraulic actuator for actuating a switch and electrical installation |
CN116417876A (en) * | 2023-06-12 | 2023-07-11 | 福建(泉州)哈工大工程技术研究院 | Automatic operation executing device, robot and automatic operation method for switch cabinet |
-
2017
- 2017-11-24 DE DE202017107146.4U patent/DE202017107146U1/en active Active
Cited By (2)
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EP3496123A1 (en) * | 2017-12-06 | 2019-06-12 | TRIES GmbH & Co. KG Hydraulik-Elekmente Ehingen | Hydraulic actuator for actuating a switch and electrical installation |
CN116417876A (en) * | 2023-06-12 | 2023-07-11 | 福建(泉州)哈工大工程技术研究院 | Automatic operation executing device, robot and automatic operation method for switch cabinet |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: REBLE & KESSELHUT PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT V, DE |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |