DE102006025650A1

DE102006025650A1 - Gasisoliertes Schalterfeld einer Mittelspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DE102006025650A1
Application number: DE102006025650A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Jung; Peter Dipl.-Ing. Schmitt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2007-12-06
Also published as: DE202006020757U1; EP2022068A1; WO2007137977A1; CN201298491Y; CA2653677A1; US20090141430A1

Abstract

Um ein gasisoliertes Schalterfeld einer Mittelspannungsschaltanlage mit einem Sammelschienenanschlussbereich (2) und einem Kabelabgangsbereich (3) mit einer manuell betätigbaren Schalteranordnung (4, 5, 6) mit einer Kontaktstellung, in der eine leitende Verbindung vom Sammelschienenanschlussbereich (2) über die Schalteranordnung (4, 5, 6) und einen Magnet angetriebenen Vakuumschützschalter (7) zum Kabelabgangsbereich (3) ausgebildet ist, und einer Erdungsstellung, in der der Kabelabgangsbereich (3) und der Vakuumschützschalter (7) druch die Schalteranordnung (4, 5, 6) geerdet sind, wobei der Vakuumschützschalter (7) zum Schalten eines Stromes zwischen dem Sammelschienenanschlussbereich (2) und dem Kabelabgangsbereich (3) in der Kontaktstellung der Schalteranordnung (4, 5, 6) vorgesehen ist, weiterzubilden, welches eine höhere Stromtragfähigkeit aufweist, wird vorgeschlagen, dass die Schalteranordnung (4, 5, 6) einen Erdungsschalter (5) und einen Trennschalter (6) umfasst, welche mechanisch miteinander gekoppelt sind und mittels eines einzigen Antriebes betätigbar sind, wobei in der Kontaktstellung der Trennschalter (6) die leitende Verbindung ausbildet und in der Erdungsstellung der Erdungsschalter (5) den Verbindungsschützschalter (7) und den Kabelabgangsbereich (3) mit einem Erdungskontakt (15) verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein gasisoliertes Schalterfeld einer Mittelspannungsschaltanlage mit einem Sammelschienenanschlussbereich und einem Kabelabgangsbereich mit einer manuell betätigbaren Schalteranordnung mit einer Kontaktstellung, in der eine leitende Verbindung vom Sammelschienenanschlussbereich über die Schalteranordnung und einen Magnet angetriebenen Vakuumschützschalter zum Kabelabgangsbereich ausgebildet ist, und einer Erdstellung, in der der Kabelabgangsbereich und der Vakuumschützschalter durch die Schalteranordnung geerdet sind, wobei der Vakuumschützschalter zum Schalten eines Stromes zwischen dem Sammelschienenanschlussbereich und dem Kabelabgangsbereich in der Kontaktstellung der Schalteranordnung vorgesehen ist.
Ein derartiges gasisoliertes Schalterfeld ist aus der Siemens Druckschrift „Siemens HA 35.41, 2005" bekannt. Das dort offenbarte gasisolierte Schalterfeld weist einen Sammelschienenanschlussbereich und einen Kabelabgangsbereich auf, zwischen denen eine manuell betätigbare Schalteranordnung in Gestalt eines Dreistellungslasttrennschalters sowie ein Vakuumschützschalter angeordnet sind. Der Dreistellungslasttrennschalter weist dabei eine Kontaktstellung auf, in welcher der Sammelschienenanschlussbereich über den Lasttrennschalter und den Vakuumschütz leitend mit dem Kabelabgangsbereich verbunden sind. In dieser Kontaktstellung des Dreistellungslasttrennschalters ist der Vakuumschütz zum Schalten eines Stromes zwischen dem Sammelschienenanschlussbereich und dem Kabelabgangsbereich vorgesehen. Der Vakuumschützschalter ist dabei ein magnetangetriebener Vakuumschützschalter, wobei eine Erdung des Schalterfeldes dergestalt ausgebildet ist, dass der Dreistellungslasttrennschalter in eine Erdungsstellung überführt wird, in welcher ein Erdungskontakt des Schalterfeldes über den Dreistellungslasttrennschalter und Stromschienen mit dem Vakuumschützschalter und dem Kabelabgangsbereich verbunden sind. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass eine Erdung des Kabelabgangsbereiches nur durch manuelle Betätigung des Dreistellungslasttrennschalters aufgehoben werden kann, und nicht beispielsweise durch Wegfall einer Hilfsspannung für den Magnetantrieb des Vakuumschützschalters.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gasisoliertes Schalterfeld der eingangs erwähnten Art weiterzubilden, welches eine höhere Stromtragfähigkeit aufweist.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem gasisolierten Schalterfeld der eingangs erwähnten Art dadurch, dass die Schalteranordnung einen Erdungsschalter und einen Trennschalter umfasst, welche mechanisch miteinander gekoppelt sind und mittels eines einzigen Antriebes betätigbar sind, wobei in der Kontaktstellung der Trennschalter die leitende Verbindung ausbildet und in der Erdungsstellung der Erdungsschalter den Vakuumschütz und den Kabelabgangsbereich mit einem Erdungskontakt verbindet.
Vorteilhafterweise ist in der Kontaktstellung der Schalteranordnung bei dem erfindungsgemäßen gasisolierten Schalterfeld ein Strompfad vom Sammelschienenanschlussbereich über den Trennschalter und den Vakuumschützschalter zum Kabelabgangsbereich ausgebildet, wobei der Trennschalter über eine hohe Stromtragfähigkeit verfügt. In der Kontaktstellung der Schalteranordnung mit dem Trennschalter in seiner Verbindungsstellung zum Sammelschienenanschlussbereich ist dabei der Erdungsschalter in seiner Ausstellung und führt somit kein Po tential, wohingegen in der Erdungsstellung der Trennschalter vom Sammelschienenanschlussbereich getrennt ist und durch die manuelle Betätigung der Schalteranordnung der Erdungsschalter in seine Erdungsposition überführt ist, so dass über den Erdungsschalter eine einschaltfeste Erdung sowohl des Vakuumschützschalters als auch des Kabelabgangsbereiches ausgebildet ist. Eine derartige Schalteranordnung bei einem gasisolierten Schalterfeld weist also in vorteilhafterweise eine hohe Stromtragfähigkeit über den Trennschalter und zugleich eine einschaltfeste Erdungsmöglichkeit über den Erdungsschalter auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Erdungsschalter ein Lasttrennschalter mit einem beweglichen Schaltmesser für jede Phase des Schalterfeldes. Ein derartiger Lasttrennschalter als Erdungsschalter ist in vorteilhafter Weise zur einschaltfesten Erdung des Schalterfeldes geeignet, weil der Lasttrennschalter so konfiguriert ist, dass er einen Erdungsfehler schalten kann.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen gasisolierten Schalterfeldes;
2 eine Rückansicht des erfindungsgemäßen gasisolierten Schalterfeldes der 1; und
3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen gasisolierten Schalterfeldes.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes gasisoliertes Schalterfeld 1 mit einem Sammelschienenanschlussbereich 2, einem Kabelabgangsbereich 3 und einer Schalteranordnung 4, welche einen Erdungsschalter 5 sowie einen Trennschalter 6 umfasst. Ein Vakuumschützschalter 7, welcher über ein Kontaktsystem mit einem Festkontakt und einem Bewegkontakt verfügt, wobei ein figürlich nicht dargestellter Magnetantrieb zur Betätigung des Vakuumschützschalters 7 vorgesehen ist, ist zum Schalten eines Stromes zwischen dem Sammelschienenanschlussbereich 2 und dem Kabelabgangsbereich 3 angeordnet. Der Vakuumschütz ist an einem ersten Kontakt 8 über eine erste Stromschiene 9 mit einem Bewegkontakt 10 des Trennschalters 6 elektrisch leitend verbunden, und ein zweiter Kontakt 11 des Vakuumschützschalters 7 ist über eine zweite Stromschiene 12 mit dem Kabelabgangsbereich 3 des Schalterfeldes leitend verbunden. Ein erster Anschluss 13 des Erdungsschalters 5 ist über eine dritte Stromschiene 14 mit dem zweiten Kontakt 11 des Vakuumschützschalters 7 und mit der zweiten Stromschiene 12 und dem Kabelabgangsbereich 3 ebenfalls leitend verbunden. Ein zweiter Anschluss 15 des Erdungsschalters 5 ist mit einem Erdpotential aufweisenden Teil der Schaltanlage leitend verbunden. Der Erdungsschalter 5 weist ein bewegliches Schaltermesser 16 auf, welches über mechanische Kupplungsmittel 17, die in der 1 strichpunktiert schematisiert dargestellt sind, mit einem figürlich nicht dargestellten, manuell betätigbaren Antrieb mechanisch gekoppelt. Der Bewegkontakt 10 des Trennschalters 6 ist über weitere mechanische Kupplungsmittel 18 mit demselben manuell betätigbaren Antrieb mechanisch gekoppelt.
1 zeigt das Schalterfeld in einer Kontaktstellung der Schalteranordnung 4, wobei der Trennschalter 6 über seinen Bewegkontakt eine leitende Verbindung zwischen dem Sammelschienenanschlussbereich 2 über die ersten Stromschienen 9 und den Vakuumschützschalter 7 mit den zweiten Stromschienen 12 eine leitende Verbindung zum Kabelabgangsbereich 3 ausbildet, welche über den Vakuumschützschalter 7 schaltbar ist. Der Erdungsschalter 5 mit seinem beweglichen Schaltmesser 16 befindet sich in einer Position, in welcher kein Kontakt zwischen den dritten Stromschienen 14 und dem Erdungskontakt 15 ausgebildet ist. Der Erdungsschalter 5 ist dabei als Dreistellungslasttrennschalter gemäß der Siemens Druckschrift „Siemens HA 35.41, 2005" und der Trennschalter 6 als Dreistellungstrennschalter gemäß der Siemens Druckschrift „Siemens HA 35.41, 2005" ausgebildet, welche hiermit Teil der vorliegenden Offenbarung ist. Der Trennschalter 6 verfügt über eine Stromtragfähigkeit von bis zu 1250 A. Ist eine Erdung des Schalterfeldes nötig, so wird durch eine manuelle Betätigung des figürlich nicht dargestellten Antriebs der Bewegkontakt 10 des Trennschalters 6 aus seiner Kontaktstellung in eine Trennstellung überführt, wobei über die mechanischen Kupplungsmittel 18 eine Drehbewegung auf den Bewegkontakt 10 eingeleitet wird. Durch das Einleiten dieser Bewegung wird über die mechanischen Kupplungsmittel 17 das bewegliche Schaltmesser 16 des Erdungsschalters 5 in seine Erdungsstellung überführt, wodurch über die dritten Stromschienen 14 eine Erdung des Vakuumschützes 7 und des Kabelabgangsbereichs 3 ausgeführt ist. Über den Erdungsschalter 5 in seiner Erdungsstellung ist somit eine einschaltfeste Erdung des Schalterfeldes 1 ausgebildet. Insbesondere führt auch ein Spannungsabfall am Magnetantrieb des Vakuumschützschalters 7 zu keiner Fehlfunktion der Erdung des Schalterfeldes, weil der Vakuumschützschalter 7 über die dritten Stromschienen 14 geerdet ist.
2 zeigt eine Rückansicht des Schalterfeldes 1 mit dem Sammelschienenanschlussbereich 2 und drei Phasenanschlüssen 19, 20, 21 des Kabelabgangsbereiches 3. Die Phasenanschlüsse 19, 20 und 21 sind über die zweiten Stromschienen 12 mit dem dreipoligen Vakuumschützschalter 7 leitend verbunden sowie über die dritten Stromschienen 14 mit den ersten Anschlüssen 13 des Erdungsschalters 5. Die zweiten Anschlüsse 15 des Erdungsschalters 5 sind mit einem Erdkontakt leitend verbunden. Die beweglichen Schaltmesser 16 des Erdungsschalters 5 ist über die mechanischen Kupplungsmittel 17 mit einer figürlich nicht dargestellten Antriebseinheit zur manuellen Betätigung gekoppelt, wobei der Bewegkontakt 10 des Trennschalters 6 über weitere Kupplungsmittel 18 ebenfalls mit dem Antriebsmechanismus gekoppelt ist.
3 zeigt eine Seitenansicht des Schalterfeldes 1 mit den drei Sammelschienenanschlüssen 22, 23, 24 des Sammelschienenanschlussbereiches 2 sowie drei hintereinander liegende Schaltkammern 25, 26, 27 des Lasttrennschalters, welche jeweils über ein bewegliches Schaltmesser 16 verfügen und jeweils an einem ersten Anschluss 13 mit den dritten Stromschienen 14 verbunden sind. Der jeweilige zweite Anschluss 15 der Schaltkammern 25, 26, 27 ist mit dem Erdungskontakt des Schaltfeldes 1 leitend verbunden. Hinter den Schaltkammern 25, 26 und 27 des Erdungsschalters 5 angeordnet und in der Figur nicht ersichtlich sind die einzelnen Schalteinheiten des Trennschalters 6 für die drei Phasen des zu schaltenden Stromes, wobei die Schalteinheiten des Trennschalters 6 in der Kontaktstellung der Schalteranordnung jeweils einen der Sammelschienenanschluss 22, 23, 24 mit einem der Pole des dreipoligen Vakuumschützschalters 7 leitend verbindet.

1: Schalterfeld
2: Sammelschienenanschlussbereich
3: Kabelabgangsbereich
4: Schalteranordnung
5: Erdungsschalter
6: Trennschalter
7: Vakuumschützschalter
8: Erster Kontakt
9: Erste Stromschiene
10: Bewegkontakt
11: Zweiter Kontakt
12: Zweite Stromschiene
13: Erster Anschluss
14: Dritte Stromschiene
15: Zweiter Anschluss
16: Bewegliches Schaltmesser
17, 18: Mechanische Kupplungsmittel
19, 20, 21: Phasenanschlüsse
22, 23, 24: Sammelschienenanschlüsse
25, 26, 27: Schaltkammern

Claims

Gasisoliertes Schalterfeld einer Mittelspannungsschaltanlage mit einem Sammelschienenanschlussbereich (2) und einem Kabelabgangsbereich (3) mit einer manuell betätigbaren Schalteranordnung (4, 5, 6) mit einer Kontaktstellung, in der eine leitende Verbindung vom Sammelschienenanschlussbereich (2) über die Schalteranordnung (4, 5, 6) und einen magnetangetriebenen Vakuumschützschalter (7) zum Kabelabgangsbereich (3) ausgebildet ist, und einer Erdungsstellung, in der der Kabelabgangsbereich (3) und der Vakuumschützschalter (7) durch die Schalteranordnung (4, 5, 6) geerdet sind, wobei der Vakuumschützschalter (7) zum Schalten eines Stromes zwischen dem Sammelschienenanschlussbereich (2) und dem Kabelabgangsbereich (3) in der Kontaktstellung der Schalteranordnung (4, 5, 6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteranordnung (4, 5, 6) einen Erdungsschalter (5) und einen Trennschalter (6) umfasst, welche mechanisch miteinander gekoppelt sind und mittels eines einzigen Antriebes betätigbar sind, wobei in der Kontaktstellung der Trennschalter (6) die leitende Verbindung ausbildet und in der Erdungsstellung der Erdungsschalter (5) den Vakuumschütz (7) und den Kabelabgangsbereich (3) mit einem Erdungskontakt (15) verbindet.
Gasisoliertes Schalterfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdungsschalter (5) ein Lasttrennschalter (5) mit einem beweglichen Schaltmesser für jede Phase des Schalterfeldes (1) ist.