DD217925A1 - Schalteinrichtung fuer niederspannung mit allen leistungsschalterfunktionen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung fuer Niederspannung mit allen Leistungsschalterfunktionen, die aus der Kombination eines Kompaktleistungsschalters mit wahlweise klassischem Ausloeser oder elektronischem Ausloeser und einem hiermit elektrisch in Reihe geschalteten elektrodynamisch und strombegrenzend arbeitenden Block besteht. Ziel der Erfindung ist es, durch wahlweise Zuordnung der Bausteine den technischen und oekonomischen Aufwand zu reduzieren und eine weitestgehende Anpassung an den Einsatzort zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess ist die gesamte Schalteinrichtung in drei einzelnen aufbaufaehigen Isolierstoffgehaeusen untergebracht, wobei der strombegrenzende Block in der Tiefe und der elektronische Ausloeser einschliesslich Stromwandler unterhalb der Schalteinrichtung angeordnet ist. Figur

Description

Erfinder: Berlin, 26.9.1983

Dr.-Ing. Fritz Beer (P I39O)

Rudolf Hosenkranz

Reinhard Haberkorη

Werner Beck

Dipl.-Ing. Fckehard Gebauer .. -.'

Zustellungsbevorim.:

Institut für Regelungstechnik

im Kombinat YEB EAW Berlin-Treptow

"Friedrich Ebert"

IO55 Berlin, Storkower Str. 101

- Büro für .Schutzrechte -

Schalteinrichtung für Niederspannung mit allen Leistungsschalterfunktionen .

, H 01 H 77/10

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für Niederspannung mit allen Leistungsschalterfunktionen, die aus der Kombination eines Kompaktleistungsschalters mit wahlweise klassischem Auslöser (Kurzschluß- und Überlastauslöser) oder^K elektronischem Auslöser und einem hiermit elektrisch in Reihe geschalteten elektrodynamisch und strombegrenzend arbeitenden Block besteht. Eine derartige Schalteinrichtung kann entsprechend dem jeweiligen Einsatzort, dem erforderlichen Schaltvermögen und·der erforderlichen Schutztechnik angepaßt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen' ' <*

Der thermische Schutz von Motoren, Transformatoren und Leitün-' gen erfordert ein Auslöseverhaluen, das dem Quadrat des zu überwachenden Stromes - umgekehrt proportional ist. Der Kuraschlußschutz fordert dagegen eine unyerzögerte bzw. kursverzögerte (Selektivschutz) Auslösung. Neben den bekannten Lösungen auf der Basis von Bimetallen und magnetischen Schnellauslösern werden zur Gewährleistung dieser Schutzfunktionen in zunehmendem

Maß elektronische Lösungen herangezogen, weil.damit eine bessere Anpassung auf Grund umfangreicher Einstellmöglichkeiten an die Schutzbedürfnisse der Verbraucher möglich ist»

Des weiteren ist bekannt, zur -Erhöhung des Schaltvermögens dem Leistungsschalter sogenannte strombegrenzende Blöcke zuzuordnen. Der Aufbau erfolgt dabei so,, daß der elektronische Auslöser im Schalter und der Block unter, über oder in der Tiefe dem · Kompaktleistungsschaiter angeordnet ist (DE-AS 23/60 4-39; DS-AS 25/22 211; EP-IS 00 30 872). -

Ziel der Erfindung

j- ₁

Es ist Ziel der Erfindung, eine Schalteinrichtung zu schaffen, die durch wahlweisen Einsatz von Kompaktleistungsschalter mit klassischem oder elektronischem Auslöser und strombegrenzendem ' Block weitestgehende Anpassung an die Erfordernisse von Energieverteilungsanlagen ermöglicht. , _ "

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache Montage eines strombegrenzenden Blocks und eines elektronischen Auslösers .mit Stromwandlern an einem konventioneilen Kompaktleistungsschalter eine Schalteinrichtung für Niederspannung herzustellen, die strombegrenzend schaltet und damit hohes Schaltvermögen besitzt sowie die Schutzfunktionen Überlast-, Kurzschluß- und Selektivschutz umfassend erfüllt. . .

Der Aufbau der Schalteinrichtung ist so. vorgesehen, daß die' gesamte Schalteinrichtung in drei einzelnen aufbaufähigen Isolierstoff gehäusen untergebracht ist, wobei in einem Gehäuse der Kompaktleistungsschalter mit oder ohne klassischen Auslöser, in weiteren Gehäusen der elektronische Auslöserbaustein und der strombegrenzende Block angeordnet sind und daß der strombegren- , zende Block in der Tiefe und der elektronische Auslöser mit Stromwandler unterhalb der Schalteinrichtung angeordnet wird. Durch diese Anordnung wird die zu belegende Montagefläche äußerst klein gehalten und somit wird es möglich, die Packungsdichte in

Mederspannungsverteilungsanlagen zu. erhöhen. Ein weiterer großer Vorteil besteht in einer vorteilhaft möglichen Anpassung der notwendigen Baugruppen an die verschiedensten Einsatzfälle und einer bemerkenswerten Reduzierung der Lagerkosten-und des Lagerumfanges an Ersatzgeräten auf Grund des Bausteinprinzips, mit dem ein universelles Zusammenstellen der erforderlichen Baugruppen unter Beachtung technischer und ökonomischer Aspekte, Kompaktleistungsschalter mit wahlweise klassischem oder elektronischem Auslöser und strombegrenzendem Block realisierbar ist.

Ausführungsbeispiel

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielas der Schalteinrichtung mit Kompaktleistungsschalter, elektronischem Aüslöserbaustein.und strombegrenzendem Block wird dia Erfindung erläutert.

Dia Schalteinrichtung besteht im wesentlichen aus einem 3-poligen Kompaktleistungsschalter I mit elektronischem Auslöserbaustein II einschließlich Stromwandler 25 und einem 3-poligen strombegrenzend wirkenden Block III.

Der 3-polige Kompaktleistungsschalter I hat je Pol eine Lichtbogenlöscheinrichtung, bestehend aus einem festen Kontaktarm 2, einem beweglichen Kontaktarm 3 und einer Löschblechkammer 4. Das Isolierstoffgehäuse 5 besitzt geeignete Isolierstofftrennwände , die das Gehäuse· in drei innei'e Kammern .zur Aufnahme der drei Poleinheiten des Kompaktleistungsschalters I unterteilen. Der SchaItmachanismus umfaßt einen Antriebsmechanismus 8 und einen Verriegelungsmechanismus 9· Am oberen Ende das festen Kontaktarmes 2 und am unteren des beweglichen Eontaktarmes 3 sind die oberen Anschlüsse 10 und unteren Anschlüsse 10a angebracht. Der bewegliche Kontaktarm 3 jeder Poleinheit ist an einem Schalthebel 11 befestigt, der an einer den drei Polen gemeinsamen Isoliertraverse 12 starr befestigt ist. In dar Tiefe des 3-poligen Kompaktlaistungsschaiters I ist dar 3-polige strombegrenzende Block III befestigt. Wie am Kompaktleistungsschalter I hat jeder Pol eine Lichtbogenlöscheinrichtung mit einem festen Kontaktarm 22, einem beweglichen

Kontaktarm 23, dia beide in der Geschlossenstellung auf einen großen Teil ihrer Länge parallel und nahe zueinander liegen und' einer löschblechkasmier 24. Das,Isolierstoffgehäuse.25 ist sum Kompaktleistungsschalter I hin offen, die einzelnen Poleinheiten werden ebenfalls durch Isolierstofftrennwände in drei innere Abteile unterteilt, im unteren Ende des festen Eontaktarmes 22 befindet sich der Anschluß 29, an den der elektronische Auslöserbaustein II mit Stromwandler 26 montiert ist. Dieser Auslöserbaustein II mit Wandlern kann bei Einsatz des Kompaktleistungsschal te rs ohne strombegrenzenden Block an den'unteren Anschluß 10a angeschlossen und damit unter den Kompaktleistungsschalter gesetzt werden.

Besitzt der Kompaktleistungsschalter I klassische Auslöser, so sind diese im Gehäuse des Kompaktleistungsschalters I untergebracht, wobei die Gehäuseabmessungen so gewählt sind, daß der strombegrenzende Block II in der Tiefe angeordnet werden, kann.

Am unteren Fnde des beweglichen Kontaktarmes 23 ist ein Flesband 27 mit, Kupplungsstift 28 angelötet, wobei die elekrische Reihenschaltung über den unseren Anschluß 10a des Kompaktleistungsschalters I erfolgt. Der wesentliche Unterschied zum Kompaktleistungsschalter I besteht darin, daß am strombegren-, zenden Block III die einzelnen beweglichen Kontaktarme 23 frei voneinander in die Öffnungsrichtung sich bewegen können, also keine Zwangsmitnahme untereinander besitzen. Die Arbeitsweise der Schalteinrichtung läßt sich in zwei wesentliche Bereiche für die Kurzschlußströme aufteilen. Zunächst soll der Bereich der KurzSchlußströme betrachtet werden, der unterhalb des im voraus bestimmten Ansprechwertes des strombegrenzenden Blockes liegt.

Der Strom durchfließt in der dargestellten Weise die Schalteinrichtung. Der Kurzschlußstrom möge über den eingestellten Ansprechwert des elektronischen Auslöserbausteins II liegen. In diesem lall wird über" ein elektromechanisch«s Auslöseglied durch den elektronischen Auslöserbaustein II der Verriegelungsmechanismus 9 des Kompaktleistungsschaiters I entklinkt und bringt'dadurch den Antriebsmechanismus 8 zum Auslösen. Über die

Isoliertraverse 12 und dem Gestänge 13 wird durch Federkraft der Schalthebel 11 zurückgezogen und damit-der bewegliche Kontaktarm 3 vom feststehenden Kontaktarm 2 entfernt und der entstehende Lichtbogen in die Löschblechkammer 4 überführt. Die Arbeitsweise der Schalteinrichtung unterscheidet sich in diesem Fall nicht von der eines üblichen Leistungsschalters. Sind die Kurzschlußströme größer als der Ansprechwert des strombegrenzenden Blockes III, der durch die öffnend wirkenden elektrodynamischen Kräfte der Stromschleife des Koηtaktsystems bestimmt ist, so öffnet der Kompak^tlaistungsschalter I wie oben beschrieben und das Kontaktsystem des strombegrenzenden Blockes III auf Grund der elektrodynamischen Kräfte zusätzlich. Während des Ausschaltvorganges sind also die Lichtbogen der einzelnen Phasen im strombegrenzenden Block III und im Kompaktleistungsschalter I in Reihe geschaltet. Dadurch wird eine sehr gute Strombegrenzung erzielt, wobei der strombegrenzende Block III die Hauptlast der Ausschaltung trägt. Nach erfolgter Ausschaltung gehen die beweglichen Kontaktarme 23 des strombegrenzenden Blocks III selbständig in die Schließstellung zurück, der Kompaktleistungsschalter I bleibt in Offenstellung und gewährleistet die Trennstrecke in der Energieverteilungsanlage. Dabei ist dafür gesorgt, daß die Rücklaufzeiten der beweglichen Kontaktarme 23 des strombegrenzenden Blocks III größer als die Ausschaltzeit des Kompaktleistungsschaltars I sind. Werden zwei Schalteinheiten gemäß Erfindung in Reihe geschaltet, ist auch bei stromb'egrenzender Ausschaltung Selektivität gewährleistet. Das geschieht bekannterweise dadurch, daß in der vorgeordneten Schalteinrichtung über den elektronischen Auslöser II der Kompaktleistungsschalter I für eine Zeit blockiert wird, die größer als die Aüsschaltzeit dernachgeordneten-Schalteinrichtung ist. Hierbei schaltet der Block III dar vorgeordneten Schalteinrichtung ab bestimmten Kursschlußstromwerten mit, wodurch die Strombegrenzungswerte verbessert und das Schaltvermögen erhöht wird. .

Bei Versagen der Schalteinrichtung ist die ,Reserveschutzfunktion durch die vorgeordnete Schalteinrichtung gewährleistet. Nach Ablauf der Blockadezeit des vorgeordneten Auslösers erfolgt bei noch anstehendem KurζSchlußstrom die Ausschaltung über diese Schalteinrichtung.

Claims (2)

Srfindungsanspruch . ' ,

1, Schalteinrichtung für Niederspannung mit allan Leistungsschalterfunktionen, bestehend aus der Kombination eines Kompaktleistungssehalters mit wahlweise klassischem Aus-

' „ löser (Kurzschluß- und Überlastauslöser) oder elektronischem Auslöser und einem hiermit elektrisch in Reihe geschalteten elektrodynamisch und strombegrenzend arbeitenden Block, gekennzeichnet dadurch, daß die gesamte Schalteinrichtung in drei einzelnen aufbaufähigen Isolierstoffgehäusen untergebracht ist, wobei in einem Gehäuse der Kompaktleistungsschalter (I) mit oder ohne klassischem Auslöser, in weiteren Gehäusen der elektronische Auslöserbaustein (II) und der strombegrenzende Block (III) angeordnet sind, wobei der strombegrenzende Block in der Tiefe und der elektronische Auslöser einschließlich Stromwandler (26) unterhalb der Schalteinrichtung angeordnet ist.

2, Schalteinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Eeihenschaltung über den unteren Anschluß (10a) des Kompaktleistungsschalters (I) erfolgt.

- Hierzu 1 Blatt Zeichnung -