DE4126786C2 - Elektrische Mittelspannungsschaltanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Mittelspannungsschaltanlage.

Schaltvorrichtungen dieser und ähnlicher Art werden in großer Anzahl in Transformatorstationen und Energieverteilerstationen im Mittelspannungsbereich (1000 V bis 33 kV) verwendet.

Beispielsweise ist aus der EP 0 145 994 B1 eine elektrische Schaltvorrichtung bekannt, welche im wesentlichen eine Sammelschiene, einen Wahlschalter und eine als Hauptschalter dienende Vakuum-Schalt­ röhre umfaßt, die konstruktiv zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, so daß Wahlschalter und Hauptschalter unlösbar miteinander verbunden sind. Wahlschalter und Vakuum-Schaltröhren solcher bekannter Vorrichtungen sind diesen somit fest zugeordnet und bilden einen integrierenden Teil der gesamten Anlage. Bei diesen bekannten Anlagen können somit nach erfolgter Inbetriebnahme der elektrisch aktiven Komponenten nur nach Abschaltung der Anlage und unter einem größeren Montageaufwand Verkleinerungen oder Vergrößerungen durch Demontage oder durch Anbau von Schaltfeldern vorgenommen werden. Durch ihre Konstruktion sind Anlagen dieser bekannten Art an gewisse Baugrößen und auf gewisse Schaltfelder beschränkt und lediglich für Lastschalter und Leistungsschalter kleiner Leistungen bemessen.

Eine Anlage mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Merkmalen ist aus DE-OS 28 18 905 bekannt. Nachteilig bei dieser bekannten Anlage ist der Umstand, daß ein größerer Eingriff in das Schaltmodul (Vakuumschalter) notwendig ist, wenn dieses von der Sammelschiene getrennt werden soll. Ein solcher Eingriff umfaßt eine vollständige Demontage, wie Ablassen des Gases usw., und ist entsprechend zeitraubend und kostspielig.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Trennung des Schaltmoduls von der Sammelschiene zu vereinfachen. Die Lösung gemäß der Erfindung ist im Patentanspruch definiert.

Es ist anzumerken, daß aus der DE-OS 40 01 192 ein Kupplungsstück, wie es im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs genannt ist, an sich bekannt ist.

Die elektrische Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand einer 3-poligen Ausführung beschrieben, es versteht sich jedoch, daß sie auch 1-polig ausgeführt werden kann.

Vorzugsweise wird jede Phase der Sammelschiene in einem eigenen Metallgehäuse untergebracht.

Die eigentlichen Schaltmodule bestehen vorzugsweise aus einem sammelschienenseitigen Wahlschalter (zur Umschaltung zwischen Phasen- oder Erdkontakt) und einem damit verbundenen Hauptschalter in Form einer Vakuum-Schaltkammer, welche zu einer konstruktiven Einheit zusammengefaßt sind. Der Wahlschalter und die Vakuumschaltkammer des Schaltmoduls können beispielsweise analog zur in der EP-B1 0 145 994 beschriebenen Vorrichtung ausgeführt werden, insbesondere die spezielle Ausführung der Betätigungsorgane für die einzelnen Schalter.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vielfältiger Natur und sind im folgenden aufgelistet:

• - Die verschiedenen Schaltmodule können unter Spannung, einzeln, je nach Bedarf ohne Gefahr an den Sammelschienenblock an- und abgekoppelt werden;
• - Der Sammelschienenblock ist als komplette Konstruktions­ einheit funktionsfähig;
• - Die elektrisch aktiven Teile können spannungsfrei und geerdet geschaltet werden;
• - Die Schaltmodule können ohne Eingriff in den Sammel­ schienenblock montiert werden;
• - Es ist möglich, bei bestehenden Schaltvorrichtungen, welche in Betrieb sind, Schaltmodule zu entnehmen;
• - Es ist möglich, bei bestehenden Schaltvorrichtungen, welche in Betrieb sind, durch Verwendung von Schaltmodulen ver­ schiedener Bauart durch entsprechenden Austausch Anpassungen an die Benutzerbedürfnisse vorzunehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zugleich das Funktionsprinzip erläutert, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt das elektrische Schaltschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Sammelschienenblock der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit abgekoppeltem Schaltmodul;

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Sammelschienenblocks gemäß Fig. 2; und

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch den Sammelschienenblock der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit angekoppeltem Schaltmodul.

Das in Fig. 1 dargestellte Schaltschema einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung zeigt eine 3-polige Anlage für vier Schaltfelder. Sie besteht im wesentlichen aus einem Sammelschienenblock 8, an welchen wahlweise einzelne Schaltmodule 10 an- und abgekuppelt werden können.

Der Sammelschienenblock 8 umfaßt drei einpolig isolierte Sammelschienen 1 mit vier Wahlschaltern 2 und bildet eine konstruktive Einheit, welche unabhängig von den Schaltmodulen 10 montiert und elektrisch betrieben werden kann. Jede Phase der Sammelschiene 1 ist in einem eigenen Metallrohr 20 unterge­ bracht.

Die einpolig isolierten Sammelschienen 1 sind durch Anstecken weiterer Sammelschienen 1 an ihre seitlichen Durchführungen 23 mittels Kupplungen 22 je nach Bedarf verlängerbar.

Die Wahlschalter 2 sind mit Schaltkontakten 3 versehen, welche mittels eines Wahlschalterantriebs 4 wechselweise zwischen einem Phasenkontakt 5 der Sammelschiene 1 und einem Erdkontakt 6 umschaltbar sind. Die Schaltkontakte 3 der Wahlschalter 2 sind mit Durchführungen 7 verbunden, an welche die Schaltmodule 10 mit ihren Durchführungen 17 an- und abgekuppelt werden können.

Durch den Einbau von Durchführungen 7 für die Kupplung mit den Durchführungen 17 der Schaltmodule 10 und den Einbau von Wahlschaltern 2 können die drei Sammelschienen 1 gefahrlos ohne vormontierte Schaltmodule 10 betrieben werden, da es möglich ist die Durchführungen 7 wahlweise an Spannung (über 7, 3, 5, 1) oder an Erde 6 zu schalten. Durch Drehen am Wahlschalterantrieb 4 kann der erforderliche Schaltvorgang in Abhängigkeit von den angeschlossenen Schaltmodulen 10 gefahrlos vorgenommen werden.

Die Durchführung 7 kann dabei wahlweise von den Sammelschienen 1 getrennt oder mit diesen verbunden werden. In Fig. 1 ist im ganz rechts angeordneten Schaltfeld die Verbindung zwischen Erdkontakt 6 (Erdpotential) und Durchführung 7 geschlossen; im ganz links angeordneten Schaltfeld ist der Phasenkontakt 5 mit Durchführung 7 verbunden. Die Steckerdurchführungen 7 schließen den Sammelschienenblock 8 ab.

Das Schaltmodul 10 besteht aus einem 3-poligen Hauptschalter 11, der einpolig isoliert in je einem Metallgehäuse eingebaut ist. Der Hauptschalter 11 besteht aus einer mittels eines Antriebs 18 betätigbaren Vakuumschaltkammer 19. Das Schaltmodul 10 umfaßt weiter einen sammelschienenseitigen Wahlschalter 12, wobei der Schaltkontakt 13 des Wahlschalters 12 mittels eines Wahlschalterantriebs 14 wechselweise zwischen einem Phasenkontakt 15 und einem Erdkontakt 16 umschaltbar ist, sowie eine Durchführung 17 zum Anschluß an die Durchführung 7 des Sammelschienenblocks 8 mittels des Kupplungsstückes 9 an den entsprechenden Wahlschalter 2 des Sammelschienenblocks 8. Der Hauptschalter 11 des Schaltmoduls 10 weist an seiner der Sammelschiene 1 abgewandten Seite eine Durchführung 24 auf, an welcher der Kabelabgang 25 angebracht ist.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann auch mit verschiedenartigen Schaltmodulen 10 bestückt sein, insbesondere auch solchen, welche keinen Hauptschalter 11 aufweisen, sondern lediglich durchgekupfert sind.

Die Wahlschalterantriebe 4 und 14 sind aus Sicherheitsgründen konstruktiv derart ausgebildet, daß sie nur bei offenem Hauptschalter 11 betätigt werden können. Ebenfalls aus Sicherheitsgründen ist eine mechanische Sperrung vorgesehen, welche das Abkuppeln der Schaltmodule 10 bei geschlossenem Wahlschalter 2 verunmöglicht. Erst nach erfolgter Umschaltung des Wahlschalters 1 auf Erdkontakt 6 kann das Schaltmodul 10 mechanisch abgekoppelt werden.

In Fig. 2 ist der als konstruktive Einheit ausgebildete Sammelschienenblock 8 mit den in je einem Metallrohr 20 untergebrachten Sammelschienen 1, den Wahlschaltern 2 und der Durchführung 7 im Seitenschnitt dargestellt.

In Fig. 3 entspricht das ganz rechts liegende Schaltfeld 21 dem in Fig. 2 dargestellten Abschnitt des Sammelschienenblocks. Durch Entfernung der Frontplatte des Schaltfeldes 21 sind die in je einem Metallrohr 20 untergebrachten Sammelschienen 1 sowie die Steckerdurchführungen 7 und die seitliche Steckerdurchführung 23 sichtbar. In den drei abgedeckten Schaltfeldern 21 im rechten Teil der Fig. 3 sind die Schalterstellungen der Anlage optisch angezeigt.

Mittels Kupplungsstücken 9, welche in die Steckerdurchführungen 7 und 17 eingesetzt werden können, lassen sich, wie in Fig. 4 dargestellt, die eigentlichen Schaltmodule 10 an den Sammelschienenblock 8 ankuppeln. Im unteren Teil der Fig. 4 sind an der Steckerdurchführung 24 des Schaltmoduls 10 vollisolierte Kabelabgänge 25 angebracht.

Claims (3)

1. Elektrische Mittelspannungsschaltanlage mit mehreren, längs drei einpolig isolierten Sammelschienen (1) angeordneten Schaltmodulen (10), bei der zwischen den Sammelschienen (1) und den Schaltmodulen (10) zusätzliche Wahlschalter (2) vorgesehen sind, deren Schaltkontakte (3) mittels eines Wahlschalterantriebs (4) wechselweise zwischen einem Phasenkontakt (5) der Sammelschiene (1) und einem Erdkontakt (6) umschaltbar sind und bei der die Schaltmodule (10) von den Wahlschaltern (2) an- und abkuppelbar sind, wobei die Sammelschienen (1) und die Wahlschalter (2) konstruktiv zu einem Sammelschienenblock (8) zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelschienenblock (8) eine Trennwand mit Durchführungen (7) aufweist und daß die Schaltmodule (10) eine weitere Trennwand mit Durchführung (17) aufweisen, mit denen jeweils ein sammelschienenseitiger Wahlschalter (12) elektrisch verbunden ist, wobei der Schaltkontakt (13) des Wahlschalters (12) mittels eines Wahlschalterantriebs (14) wechselweise zwischen einem Phasenkontakt (15) und einem Erdkontakt (16) umschaltbar ist und daß an der Durchführung (17) zum Anschluß an die Durchführung (7) des Sammelschienenblocks (8) ein Kupplungsstück (9) vorgesehen ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wahlschalterantriebe (4, 14) nur bei offenem Hauptschalter (11) betätigbar sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine mechanische Sperrung, die das Abkuppeln der Schaltmodule (10) bei geschlossenem Wahlschalter (2) unterbindet und eine mechanische Abkoppelung eines Schaltmoduls (10) erst nach erfolgter Umschaltung des Wahlschalters (1) auf Erdkontakt (6) zuläßt.