DE2323386B2 - Ringkabelstationsschalter - Google Patents

Description

kontakte mit einer Drehstromphase verbunden ist Weiterhin ist beispielsweise die Wirkungsweise eines Serienschalters angegeben, bei dem ein dreiarmiges Kontaktstück mit vier Kontaktstellen derartig zusammenwirkt, daß ein Stromkreis von zwei Stellen aus s unabhängig ein- bzw. ausgeschaltet werden kann, eine Schaltungsmöglichkeit, die bei Beleuchtungen von Schlafzimmern, Korridoren und Treppenhäusern vielfach eingesetzt wird.

Aus der Literaturstelle »AEG-Mitteilungen« 1966, Heft 4, Seiten 280 bis 284 ist eine Hochspannungs-Schalteinrichtung bekannt, die zwei unterschiedliche Erdungseinrichtungen aufweist Dabei wird mit der ersten Erdungseinrichtung eine Ringelektrode, die in den die Leistungsschaltstrecke umhüllenden Porzellanisolator eingelagert ist, geerdet Dazu ist ein Trennungsspieß vorgesehen, der in einen mit der Schaltzelle fest verbundenen Erdungskontakt und anschließend in die Kontakte eingeschoben wird, die außen an den Ringelektroden der drei Phasen angeordnet sind. Mit dieser Erdungseinrichtung sollen keine Leitungsabschnitte oder Abgänge geerdet werden, sondern bei ausgeschaltetem Leistungsschalter Kriechströme des Porzellanisolators zur Erde abgeleitet werden.

Weiterhin ist in dieser Literaturstelle eine Kabelerdung mittels eines Erdungsspießes beschrieben, bei der Kabelkontakte mit dem Erdpotential verbunden werden. Dabei werden die an einer Seitenwand der Ze'le befestigten Gießharzträger so ausgebildet, daß sie die Ableitungen mit zusätzlichen Kabelerdungskontakten tragen. Nicht näher beschriebene mechanische Verriegelungen gewährleisten, daß bei einem rückspannungsfreii;i Abgangsfeld das Stecken des Kabelerdungsspießes nur möglich ist, wenn der Leistungsschalter ausgeschaltet und der Trennungsspieß gesteckt oder wenn der Leistungsschalter aus der Zelle gefahren ist.

Es besteht die Aufgabe, einen Ringkabelstationsschalter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine gefahrlose Erdung der angeschlossenen Leitungsabschnitte ohne zusätzliche Vorrichtungen ermöglicht wird, wobei der Platzbedarf sowie der technische Aufwand auf ein Minimum reduziert werden sollen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils die Gegenkontakte des Abganges oder eines Ringleitungsabschnittes getrennt mittels eines Spießerders erdbar sind, wobei die Gegenkontakte je eine Kontaktbuchse aufweisen und geerdete Kontaktbuchsen vorgesehen sind, wobei je eine Kontaktbuchse und eine geerdete Kontaktbuchse zentrisch um eine gemeinsame Achse angeordnet sind und daß die geerdeten Kontaktbuchsen als Löcher in einer gemeinsamen Platte ausgebildet sind, die annähernd parallel zur Schaltungsebene der Gegenkontakte und weitgehend rechtwinklig zur Welle angeordnet ist und unmittelbar dieser Platte benachbart zur Ausbildung einer Verriegelungsvorrichtung für den Spießerder eine Scheibe fest angebracht ist, die sich beim Schaltvorgang mit der Welle und den Kontaktstücken um die Achse der Welle dreht und daß diese Scheibe Führungslöcher für bis zu drei Spießerder aufweist, die so angeordnet t>o sind, daß sie immer dann zentrisch um eine Achse von Kontaktbuchsen zu liegen kommen, wenn der zu dieser Achse gehörige Ringleitungsabschnitt oder Abgang gefahrlos erdbar ist.

Damit wurden die Lastschaltstrecken und die Erdungseinrichtungen zu einer kompakten und mit geringem Aufwand herstellbaren Baueinheit zusammengefaßt. Die ebenfalls integrierte Verriegelungsvor richtung verhindert eine Erdung spannungsführender Teile. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß wegen der integrierten Bauweise kein Vtrriegelungsgestänge notwendig ist, das bei bekannten Ringkabelstationsschaitern durch die Schaltstation geführt werden muß und die Zugänglichkeit der Bauteile beeinträchtigt Außerdem besteht keine Gefahr einer Beeinträchtigung der Verriegelungsfunktion durch äußere mechanische Einwirkungen, die die Verriegelung u.U. unwirksam machen könnten.

Vorteilhafterweise können bei einem Schaiter, bei dem für jede Phase eines zu schaltenden Mehrphasensystems die Gegenkontakte einer jeweiligen Phase hintereinander angeordnet sind und die jeweils einem Ringleitungsabschnitt oder dem Abgang zugeordneten Gegenkontakte verschiedener Phasen in einer zur Welle parallelen Achse angeordnet sind, die Kontaktbuchsen und geerdeten Kontaktbuchsen zentrisch um diese Achse angeordnet sein. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau des Schalters für ein mehrphasiges System.

Die zwei Achsen der zu den Ringleitungsabschnitten gehörigen Kontaktbuchsen können die Scheibe mit den Führungsbohrungen an zwei Umfangsstellen eines ersten Kreises durchstoßen und die Achse der zum Abgang gehörigen Kontaktbuchsen kann die Scheibe mit den Führungsbohrungen an einer Umfangsstelle eines zweiten Kreises mit einem anderen Durchmesser durchstoßen. Durch diese Ausgestaltung wurde eine besonders einfache Verriegelungsmöglichkeit vorgesehen, die sicherstellt, daß jeder Ringleitungsabschnitt bzw. der Abzweig dann geerdet werden kann, wenn dies gefahrlos möglich ist

Es ist vorteilhaft, wenn die Kontaktbuchsen für die Spießerder als Festkontakte ausgeführt sind und wenn der Spießerder quer zu seiner Längsachse und in seinem Querschnitt elastisch ist. Diese Ausgestaltung bringt eine erhebliche Verbilligung der Kontaktbuchsen für den Spießerder mit sich. Diese Verbilligung im Vergleich zu einer elastischen Anbringung der Kontaktbuchsen überwiegt bei weitern die zusätzlichen Kosten, die durch eine elastische Ausführung des Spießerders entstehen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der F i g. 1 bis 3 erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispieles gemäß der Erfindung.

Die F i g. 2a bis 2e erläutern anhand der Prinzipskizzen die Realisierung aller Schaltstellungen.

F i g. 3 zeigt schemutisch einen Spießerder.

In F i g. 1 sind fünf verschiedene, annähernd parallel zueinander liegende Ebenen eines Dreiphasenschalters gezeigt Auf einer Welle 11 ist zunächst die Verriegelungsscheibe 3 angebracht. Die Welle durchstößt anschließend die Erdungsplatte 4 durch eine Bohrung 42. Danach durchläuft die Welle, die beispielsweise an ihren beiden Enden gelagert ist, die einzelnen Ebenen 5 der drei Phasen R, S, Tdes Dreiphasenschalters.

Die folgenden Erläuterungen werden am Beispiel der Phase R gegeben. In jeder Ebene einer Phase ist ein dreiarmiges, flaches Kontaktstück 1 fest auf der Welle angebracht. Um dieses Kontaktstück sind fünf Gegenkontaktstellen 2, von denen eine nicht belegt ist, auf dem ' Imfang eines Ringes 51 stationär angeordnet Die Gegenkontakte weisen jeweils eine Kontaktfläche 21 (Gegenkontakt R 1) zur Herstellung eines Kontaktes mit dem dreiarmigen Kontaktstück 1 und je eine Kontaktbuchse 22 (Gegenkontakt R1) auf, die zentrisch

um die den Kontaktbuchsen verschiedener Phasen des Abganges oder eines Ringleitungsabschnittes gemeinsame Achse 23 angeordnet ist.

Zwei benachbarte Gegenkontakte 24, 25 sind miteinander und mit dem Abgang A verbunden. Daran anschließend folgt eine nicht belegte Gegenkontaktstelle 26, die weder an den Abgang A noch an eine der beiden Ringleitungsabschnitte Ri, R 2 angeschlossen ist. Die zwei verbleibenden Gegenkontakte 27, 28 sind jeweils entweder mit dem ersten oder dem zweiten Ringleitungsabschnitt Ri, R 2 verbunden. Die jeweils einem Ringleitungsabschnitt oder dem Abgang zugeordneten hintereinanderliegenden Gegenkontakte verschiedener Phasen sind jeweils in einer zur Welle parallelen Achse 23 angeordnet. Bei dem Mehrphasenschalter sind die Kontaktstücke 1 so auf der gemeinsamen Welle Ii angeordnet, daß sich entsprechende Arme 15,16,17 der Kontaktstücke 1 annähernd in einer gemeinsamen Ebene im rechten Winkel zur Achse der Welle 11 liegen.

Zur Erdung mittels eines Spießerders sind in der Erdungsplatte 4 Kontaktbuchsen 41 vorgesehen. Auch in der fest auf der Welle 11 montierten Verriegelungsscheibe 3 sind Führungslöcher 31, 32 zur Führung des Spießerders vorgesehen. Diese Führungslöcher für bis zu drei Spießerder sind so angeordnet, daß sie immer dann zentrisch um eine Achse von Kontaktbuchsen zu liegen kommen, wenn der zu dieser Achse gehörige Ringleitungsabschnitt oder Abgang gefahrlos erdbar ist. Bei der in F i g. 1 gezeigten Schaltstellung ist beispielsweise der Abgang A gefahrlos erdbar.

Die Verriegelungsvorrichtung funktioniert nun so, daß Spießerder, die durch falsche Führungsöffnungen 31, 32 in der Verriegelungsscheibe 3 gesteckt werden, wie dies beispielsweise durch die Achsen 33 und 34 angedeutet ist, nicht durch die Erdungsplatte 4 hindurchgesteckt werden können. In dem Ausführungsbeispiel wurde die Verriegelungsvorrichtung unter anderem dadurch realisiert, daß die zwei Achsen der zu einem Ringleitungsabschnitt gehörigen Kontaktbuchsen die Scheibe 3 mit den Führungslöchern an zwei Umfangsstellen eines ersten Kreises 35 durchstoßen und daß die Achse 23 der zum Abgang gehörigen Kontaktbuchsen die Scheibe 3 an einer Umfangsstelle eines zweiten Kreises 36 mit anderem Durchmesser durchstößt Im Ausführungsbeispiel wurde eine Führungsbohrung 31 auf dem äußeren Kreisring 36 vorgesehen, sowie eine größere Führungsöffnung 32. Diese zweite Führungsöffnung 32 besitzt etwa die Breite eines Spießerders. Sie beginnt im Uhrzeigersinn gesehen 72° nach der ersten Führungsbohrung 31 und verläuft zum Ausgleich von Toleranzen über 72° entlang dem Umfang des erstgenannten Kreises 35. Danach verläuft sie radial vom inneren Kreis 35 zum äußeren Kreis 36.

Zum Betätigen des Schalters wird die Welle 11 beispielsweise mittels eines Schalthebels jeweils um 72° von einer in die andere Schaltstellung gedreht Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Schalter in den einzelnen Kontaktierungsstellungen einrastet Der Schalthebel zur Betätigung des Schaltvorganges kann darüber hinaus mit einer an sich bekannten, eingebauten Schnellschalteinrichtung versehen sein, da alle Schaltvorgänge lediglich durch Drehen der Welle erzielt werden können. Bei dem beschriebenen Ringkabelstationsschalter ist es leicht möglich, eine automatische Schnellabschaltung mit Speicherfähigkeit für alle Schaltstellungen bei eingeschaltetem Abgang vorzusehen. Bei Kurzschluß irgendeiner Phase des Abganges werden bei Auslösen einer oder zweier Phasensicherungen alle drei Phasen des Abganges abgeschaltet. Durch die gewählte Schalterkonstruktion ist es zusätzlich möglich, nur einen Schnellschalthebel sowohl für normale Schaltung des Schalters als auch für automatische Schnellabschaltung zu verwenden. Für Wartungszwecke oder bei einmaligen Schaltvorgängen wird dann der üblicherweise als automatischer Schnellabschalter eingesetzte Schnellschalthebel verwendet.

In den Fig.2a bis 2e sind alle fünf Schaltstellungen des dreiarmigen Kontaktstückes dargestellt, zur Demonstration, wie die Schaltstellungen erzielt werden Dabei ist eine Reihenfolge der Schaltstellungen gewählt bei denen die häufigst verwendete Schaltstellung (Ringieitung 1 und Ringieitung 2 sowie der Abgang eingeschaltet) als mittlere Schalterstellung vorgeseher ist Bei einem praktischen Anwendungsbeispiel könnt« beispielsweise der Schalter, wie in den Fig.2b, 2a gezeigt, um zwei Schaltstellungen nach rechts und, wie in den F i g. 2d und 2e gezeigt, um zwei Schaltstellunger nach links verdreht werden.

Die Figuren stellen im einzelnen folgende Verbindungen dar. F i g. 2a zeigt einen Anschluß des Abganges ar die Ringleitung R 2. Die Ringleitung R1 ist nich angeschaltet Eine Erdungsmöglichkeit besteht jetzt füi die Ringleitung R1. Der Schalter kann beispielsweis« bei einer Ausführung mit Mittelstellung jetzt nur nocl

jo nach links weitergedreht werden in die Schalterstellung F i g. 2b. In dieser Schalterstellung ist der Abgang völlig von den Ringleitungen getrennt Die Ringleitungsab schnitte 1 und 2 sind durchgeschaltet. In diese: Schaltstellung kann beispielsweise der Abgang A füi Wartungszwecke auf der Abnehmerseite geerde werden. Der Schalter kann jetzt sowohl in Richtung rechts, Schaltstellung F i g. 2a, als auch nach links in di< Grundstellung, Schaltstellung F i g. 2c, gedreht werden Diese Schalterstellung F i g. 2c stellt sowohl ein< Durchschaltung der Ringleitungsabschnitte 1 und : sowie den gleichzeitigen Anschluß des Abganges A dar In dieser Schaltstellung sind durch die Verriegelungs scheibe alle Erdungsmöglichkeiten blockiert Eint Schaltstellung weiter nach links gedreht zeigt F i g. 2d Jetzt ist der Abgang an die Ringleitung 1 angeschaltet bei gleichzeitig abgeschalteter Ringleitung 2. Dies( Ringleitung 2 kann jetzt geerdet werden. Dreht man der Schalter noch eine Stellung weiter nach links, so erhäl man die Schaltstellung F i g. 2e, bei der alle Anschluss«

so abgeschaltet sind. In dieser Schaltstellung erlaubt die Verriegelungsscheibe eine Erdung aller drei Anschlüsse d. h. beider Ringleitungen und des Abganges.

In F i g. 3 ist schematisch ein Spießerder 6 dargestellt Er weist einen Handgriff 64, einen Schutzschild 63 sown den Spieß 65 auf.

Zur Erdung des Abganges oder einer der Ringlei tungsabschnitte wird ein Spießerder zunächst durch di< Verriegelungsscheibe (3, Fig. 1) danach durch ein« geerdete Buchse und dann nacheinander durch die Buchsen (22, Fig. 1) der einzelnen Phasen gesteckt Führt man nun diese Buchsen (22, Fig. 1) al; Festkontakte aus, so ist es zum Ausgleich voi Lagetoleranzen der Buchsen vorteilhaft, wenn dei Spießerder 6 Federeigenschaften quer zu seine!

Längsachse 66 aufweist Er sollte zusätzlich auch ii seinem Querschnitt elastisch sein, um immer allseits fes an den Steckkontaktbuchsen anzuliegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: seiner Längsachse und in seinem Querschnitt elastisch ist

1. Ringkabelstationsschalter zürn wahlweisen Verbinden zweier Ringleitungsabschnitte und eines Abganges, bei dem ein mindestens dreiarmiges, flaches Kontaktstuck um eine Welle drehbar und Gegenkontaktstellen, von denen wenigstens ein Tei! mit Gegenkontakten belegt ist, auf dem Umfang eines Ringes um dieses Kontaktstück so verteilt sind, daß sie die Endpunkte eines gleichseitigen Vieleckes bilden und bei dem je zwei benachbarte Kontaktarme des Kontaktstückes einen Winkel einschließen, der einem ganzzahligen Vielfachen von 360° geteilt durch die Anzahl von Gegenkontaktstellen entspricht, so daß über das Kontaktstück bei Berührung seiner Kontaktarme mit Gegenkontakten zwischen den Gegenkontakten eine elektrisch leitende Verbindung herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Gegenkontakte (2) des Abganges (A) oder eines Ringleitungsabschnittes (Ri, R 2) getrennt mittels eines Spießerders (6) erdbar sind, wobei die Gegenkontakte (2) je eine Kontaktbuchse (22) aufweisen und geerdete Kontaktbuchsen (41) vorgesehen sind, wobei je eine Kontaktbuchse (22) und eine geerdete Kontaktbuchse (41) zentrisch um eine gemeinsame Achse (23) angeordnet sind und daß die geerdeten Kontaktbuchsen (41) als Löcher in einer gemeinsamen Platte (4) ausgebildet sind, die annähernd parallel zur Schaltungsebene der Gegenkontakte (2) und weitgehend rechtwinklig zur Welle (11) angeordnet ist und unmittelbar dieser Platte (4) benachbart zur Ausbildung einer Verriegelungsvorrichtung (3,4) für den Spießerder (6) eine Scheibe (3) fest angebracht ist, die sich beim Schaltvorgang mit der Welle (U) und den Kontaktstücken (1) um die Achse (12) der Welle (U) dreht und daß diese Scheibe Führungslöcher (31,32) für bis zu drei Spießerder (6) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie immer dann zentrisch um eine Achse (23) von Kontaktbychsen (22) zu liegen kommen, wenn der zu dieser Achse (23) gehörige Ringleitungsabschnitt oder Abgang gefahrlos erdbar ist.

2. Ringkabelstationsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Schalter, bei dem für jede Phase (R, S, T) eines zu schaltenden Mehrphasensystems die Gegenkontakte (2) einer jeweiligen Phase hintereinander angeordnet sind und die jeweils einem Ringleitungsabschnitt (R 1, R 2) oder dem Abgang ^zugeordneten Gegenkontakte (2) verschiedener Phasen (R, S, T) in einer zur Welle (U) parallelen Achse (23) angeordnet sind, die Kontaktbuchsen (22) und geerdeten Kontaktbuchsen (41) zentrisch um die Achse (23) angeordnet sind.

3. Ringkabelstationsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Achsen der zu den Ringleitungsabschnitten (R 1, R 2) gehörigen Kontaktbuchsen (22) die Scheibe mit den Führungsbohruiigen (3) an zwei Umfangsstellen eines ersten Kreises (35) durchstoßen und daß die Achse (23) der zum Abgang gehörigen Kontaktbuchsen dieselbe Scheibe an einer Umfangsstelle eines zweiten Kreises (36) mit anderem Durchmesser durchstößt.

4. Ringkabelstationsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbuchsen für den Spießerder als Festkontakte ausgeführt sind und daß der Spießerder quer zu Die Erfindung betrifft einen Ringkabelstationsschalter zum wahlweisen Verbinden zweier Ringleitungsabschnitte und eines Abgangs, bei dem ein mindestens

ίο dreiarmiges flaches Kontaktstück um eine Welle drehbar und Gegenkontaktstelien, von denen wenigstens ein Teil mit Gegenkontakten belegt ist, auf einem Umfang eines Ringes um dieses Kontaktstück so verteilt sind, daß sie die Endpunkte eines gleichseitigen

Vieleckes bilden und bei dem je zwei benachbarte Kontaktarme des Kontaktstückes einen Winkel einschließen, der einem ganzzahligen Vielfachen von 360° geteilt durch die Anzahl von Gegenkontaktstellen entspricht, so daß über das Kontaktstück bei Berührung seiner Kontaktarme mit Gegenkontakten zwischen den Gegenkontakten eine elektrisch leitende Verbindung herstellbar ist

Verbraucher an Ringkabelnetzen werden üblicherweise mit einem eigenen Laststrennschalter und Sicherungen ausgerüstet Die Energiezufuhr erfolgt gegebenenfalls alternativ über zwei vorgeschaltete, parallel zueinander liegende Ringlasttrenner, die häufig mit angebauten verriegelbaren Erdungsschaltern ausgerüstet werden. Für den Einsatz dieser Geräte in Mittelspannungsnetzen dienen entweder drei normale Schaltzellen, ein spezielles Ringkabelfeld oder eine Netzstation. Aus dem DE-GM 69 33 374 ist ein mehrpoliger Lasttrennschalter der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein dreiarmiges Kontaktstück um eine Welle drehbar und Gegenkontakte auf dem Umfang eines Ringes um dieses Kontaktstück stationär angeordnet sind. Mit der dort aufgezeigten Lösung können jedoch nicht alle für Netzstationen übliche und notwendige Schaltstellungen ohne Herausziehen des Schalters realisiert werden. So ist die Grundstellung, bei der keine der zu verbindenden Stellen eine Verbindung mit einer anderen Stelle aufweist, d. h. Ring 1 offen, Ring 2 offen, Abgang offen, nicht einstellbar. Diese Grundstellung wird für die verschiedenen Wartungsar beiten benötigt Dieser bekannte Lasttrennschalter weist keine Erdungsvorrichtung auf, so daß getrennte Erdungsvorrichtungen vorgesehen werden müssen. Das bedeutet jedoch erheblichen zusätzlichen Raumbedarf. Außerdem müssen zwischen Lasttrennschalter und Erdungsvorrichtungen Verriegelungen vorgesehen sein, die wegen der räumlich getrennten Anordnung recht aufwendig sind.

Aus der DE-OS 21 32 297 ist für einen Diaprojektor eine Schalteinrichtung zur Vorwahl beliebiger Dias bekannt Bei diesem Schalter sind auf einem Ring mehr als vier Gegenkontakte angeordnet und es ist ein drehbares Kontaktstück vorgesehen, das genausoviel Kontaktarme besitzt wie Kontaktstellen vorhanden sind.

Aus der Druckschrift »Die Starkstromtechnik« von H.Tolksdorf,8. Auflage, Seite 568 sind Schaltungen von Drehschaltern für Wohnräume angegeben. Aus der erwähnten Druckschrift geht der Einsatz eines solchen im Haushalt üblichen Drehschalters, beispielsweise als dreipoliger Ausschalter, hervor, bei dem ein dreiarmiges Kontaktstück jeweils ein Paar von drei Doppelkontakten verbindet oder freischaltet, wobei in der einen vorgesehenen Schaltebene jeweils einer der Doppel-