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Gekapseltes Hochspannungs-Schaltfeld mit Doppelsammelschienen
Gekapselte Hochspannungs-Schaltfelder, bei denen die vollkommene Abtrennung des von einem
Sammelschienensystem angespeisten Verbrauchers dadurch erfolgt, dass der Leistungsschalter und eventuell die Messwandler auf einem ausfahrbaren Schrank angeordnet sind und über Steckkontakte in Stromschluss mit den Sammelschienen und der Ableitung gebracht werden können bzw. beim Ausfahren auf die erforderliche Sicherheitsdistanz eine automatische Trennung der Steckkontakte erfolgt, weisen beachtliche
Vorteile auf. Durch den Entfall der bei offenen in Zellen untergebrachten Schaltfeldern üblichen Trennschalter sind Platzbedarf und Kosten erheblich vermindert und Fehlschaltungen, die durch eine falsche Betätigung der Trennschalter entstehen können, grundsätzlich vermieden.
Diese Vorteile bestehen indes nur dann, wenn es sich um Anlagen mit nur einem Sammelschienensystem handelt. Müssen, wie dies häufig gefordert wirdzweiSammelschienensysteme vorgesehen werden, so sind bei den bisher bekannten gekapselten Hochspannungs-Schaltfeldem mitSteckkontaktausfahrschrank für die Auswahl eines der beiden Sammelschienensysteme zusätzliche Trennschalter oder ein Trennumschalter erforderlich.
Beispielsweise wird nach der deutschen Patentschrift Nr. 467199 jedem Sammelschienensystem eine eigene Durchführung zugeordnet, so dass pro Phase und System 2 Durchführungen vorgesehen sind, wobei lediglich der Kontaktstift für beide Systeme gemeinsam ist. Dies hat aber den besonderen Nachteil, dass das Umsetzen der Stifte eine erhebliche Zeit in Anspruch nimmt und hiezu der Schalter ganz ausgefahren werden muss.
Auch nach der jfranz. Patentschrift Nr. 1. 078. 238 handelt es sich um eine Anordnung, bei der zwei komplette Durchführungen vorgesehen sind und die daher im wesentlichen einen grösseren Aufwand und Platzbedarf aufweist.
Gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 621698 ist zwar bekannt geworden, ein spannungsführendes, auf einem für die volle Spannung gegen Erde isolierten Stützpunkt drehbar gelagertes und beiden Systemen gemeinsames Messer mit einem ebenfalls für die volle Spannung isolierten Antrieb zu schwenken, jedoch ist, wie bereits oben erwähnt, eben zusätzlich zu den zum Schalter führenden Durchführungen noch ein Trennschalter erforderlich.
Bei den bisher bekannten bzw. zitierten Anordnungen geht daher der Vorteil des geringeren Platzbedarfes bei Verwendung ausfahrbarer Schaltschränke wie bei Anlagen mit einem Sammelschienensystem vollständig verloren, die Kosten werden sogar höher als bei offenen Anlagen oder bei gekapselten Schaltfeldern mit geteilten Trennschaltern und ausserdem sind Fehlschaltungen bei der Betätigung der Auswahl-Trenn- oder Trennumschalter möglich. Um solche zu vermeiden, müssen daher zusätzliche Verriegelungen vorgesehen werden.
Alle diese bei gekapselten Hochspannungs-Schaltfeldern mit Steckkontakten und mit zwei Sammelschienensystemen auftretenden Nachteile lassen sich vermeiden, wenn gemäss der vorliegenden Erfindung die für das Abtrennen des Ausfahrschrankes vorgesehenen Steckkontakte derart angeordnet sind, dass diese zugleich für die Auswahl eines der beiden Sammelschienensysteme verwendet werden.
Es ist üblich, bei gekapselten Hochspannungs-Schaltfeldern mit Steckkontakten den beweglichen Teil der Steckkontakte auf den sammelschienenseitigen Enden von Durchführungsisolatoren anzuordnen, die mit ihren geerdeten Flanschen fix am Ausfahrschrank befestigt sind. Die andern Enden der Durchführungen sind mit den Anschlüssen des Leistungsschalters oder der Messwandler verbunden. Die Gegenkontak-
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te. sind in der Regel auf im feststehenden Schrank angeordnete Stützisolatoren aufgeschraubt.
Gemäss der Erfindung sind nun jene Steckkontaktdurchführungen, die für die Herstellung der Stromverbindung zwischen einem der beiden Sammelschienensysteme und den sammelschienenseitigen Lei- stungsschalteranschlüssen bestimmt sind, auf einer gemeinsamen, schwenkbaren Wippe angeordnet, so dass je nach der Stellung der Wippe und nach dem Einfahren des Ausfahrschrankes in die Betriebsstellung mittels dieser Steckkontaktdurchführungen automatisch die Stromverbindung zwischen dem Leistungsschalter und einem der beiden, u. zw. dem gewünschten Sammelschienensystem hergestellt ist. Als Trennschalter dienende schwenkbare Durchführungen sind an sich durch die Hochspannungsschaltanlage nach der brit. Patentschrift Nr. 505, 638 bekannt.
Bei einer Anordnung, bei der die Messwandler sammelschienenseitig angeordnet sind, würde mittels der schwenkbaren Steckdurchführungen die Stromverbindung zwischen einem Sammelschienensystem und den Wandlern hergestellt werden.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung gegenüber den bisher bekannt gewordenen Ausführungs- formen liegt vor allem darin, dass pro Phase und System nur eine einzige Durchführung vorgesehen ist, die durch Schwenken in zwei solche Stellungen gebracht werden kann, dass in der Betriebsstellung des Schalterwagens eines der Sammelschienensysteme angeschlossen ist. Das Schwenken der Durchführungen sämtlicher Phasen erfolgt mit einem einzigen Handgriff, wobei ein gänzliches Ausfahren des Schalters nicht notwendig ist. Somit wird die Wahl der gewünschten Verbindung mit einem so geringen Aufwand, sowie Platzbedarf hergestellt, wie. es durch keine der bisher bekannt gewordenen Anordnungen der Fall ist.
Ein wesentlicher Vorteil besteht auch darin, dass der Drehpunkt des schwenkbaren Seitenteiles an Erde liegt und somit weder der Drehpunkt noch der Antrieb einer zusätzlichen Isolation für die volle Spannung be- dürfen.
Es ist erwünscht, dass die Wippe, an der die Durchführungen mittels ihrer Flansche befestigt sind, nur bei ausgeschaltetem Leistungsschalter verstellt werden kann. Dies ist ohne grösseren Aufwand möglich, wenn die Wippe oder deren Betätigungsorgan in das ohnehin vorgesehene und an sich bekannte Verriegelungssystem zwischen dem Leistungsschalterantrieb, dem Ausfahrschrank und dem festen Schrank einbezogen ist. Eine einfache und die Grösse des Ausfahrschrankes nicht beeinflussende Anordnung der die Steckdurchführungen tragenden, schwenkbaren Wippe ergibt sich, wenn diese mit ihren Enden in den beiden Seitenwänden des Ausfahrschrankes drehbar gelagert ist und über ein Gestänge von einem an der Bedienungsseite des Ausfahrschrankes angeordneten Betätigungsorgan schwenkbar ist.
Ferner ist es vorteilhaft, die Bewegungsmöglichkeit bzw. den Schwenkweg der Wippe dadurch zu begrenzen, dass diese mit einem oder mehreren Sperrgliedem versehen ist, die im Zusammenwirken mit einem an der Lagerstelle der Wippe angebrachten Anschlagstück verhindern, dass die Wippe über den erforderlichen Schwenkweg hinaus verstellbar ist, wobei diese Sperrung derart ausgebildet ist, dass die beim Einfahren in die Gegenkontakte auftretenden Gegenkräfte nur ein gegen den Anschlag gerichtetes Drehmoment hervorrufen können.
Beispielsweise werden beide oder nur ein Ende der Wippe als Rastenscheibe ausgebildet, deren äussere Daumen so geformt sind, dass sie im Zusammenwirken mit einem an der Seitenwand des Ausfahrschrankes drehbar befestigten Rastenhebel mit Rolle und Rückzugfeder ein Überschreiten des vorgegebenen Schwenkweges verhindern und das beim Einfahren des Schrankes ab Kontaktberühz, rung auf die schrägstehenden Steckdurchführungen ausgeübte Drehmoment über den Sperrdaumen und die Rastenrolle vom Lagerbolzen des Rastenhebels aufgenommen wird.
Damit auch innerhalb des vorgesehenen Schwenkweges der Wippe diese keine unbeabsichtigte Stellung einnehmen kann, erweist es sich ferner als vorteilhaft, das Betätigungsorgan für das Schwenken der Wippe in jeder der beiden beabsichtigten Wippenstellungen durch ein von Hand vorzusteckendes Sperrglied zu sperren. Beispielsweise kann der Schwenkarm der Wippe über eine Koppel mittels eines in der Nähe derBedienungsseite des Ausfahrschrankes gelagerten zweiarmigen Hebels von Hand betätigt werden.
Der Handarm dieses Hebels besitzt dabei ausser der Drehpunktnabe eine weitere Nabe mit Bohrung, wobei diese Bohrung in jeder der beiden beabsichtigten Wippenstellungen mit einer an der Seitenwand des Ausfahrschrankes angebrachten Bohrung korrespondiert, so dass ein durch die Handarmbohrung und die Wandbohrung gesteckter Fixierstift eine unbeabsichtigte Lageänderung des Betätigungshebels und damit der Wippe verhindert.
Die Sicherheit gegen Bedienungsfehler kann gesteigert werden, wenn eine Einrichtung vorgesehen ist, die das Schwenken der Wippe nur im ausgefahrenen Zustand des Ausfahrschrankes frühestens in der sogenannten Prüfstellung ermöglicht. Dies ist beispielsweise dadurch zu bewerkstelligen, dass die Wippe oder deren Antriebsorgan mit einer selbsttätig wirkenden Sperre versehen ist, die nur in der ausgefahrenen Stellung des Ausfahrschrankes, d. h. in Ausfahrrichtung ab der sogenannten Prüfstellung aufhebbar ist.
Besonders einfach wird eine vollkommene Betätigungssicherheit der Wippe dadurch erreicht, dass das
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