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Die Erfindung betrifft einen Kurzschlussstrombegrenzer nach Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kurzschlussstrombegrenzers nach Patentanspruch 11.
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In elektrischen Stromkreisen besonders zur Energieversorgung kann es beispielsweise beim Versagen einer Isolation zu Kurzschlüssen kommen. Durch den Kurzschluss fließen große Ströme, die gegebenenfalls Betriebsmittel im Energieversorgungsnetz beschädigen oder sogar zerstören können. Die Höhe des Kurzschlussstroms hängt u. a. von der sogenannten Kurzschlussleistung im Energieversorgungsnetz ab, die u. a. von der Energieerzeugungsanlage bestimmt wird. Grundsätzlich steigen mit jeder neuen Energieeinspeisungsanlage, wie beispielsweise einer Photovoltaikanlage oder einem Windpark, die Kurzschlussströme an. Dieser Anstieg der maximalen Kurzschlussstromstärke kann dazu führen, dass die Bemessungswerte der Betriebsmittel überschritten werden und damit keine sichere Kurzschlussstromunterbrechung mehr gewährleistet werden kann.
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Sollen an ein bestehendes Stromnetz weitere Energieeinspeiser, wie z.B. die bereits erwähnten PV-Felder bzw. auch Blockheizkraftwerke angeschlossen werden, müssen die bestehenden Betriebsmittel auf die höheren Kurzschlussströme ausgelegt sein bzw. diese müssen entsprechend aufgerüstet oder ersetzt werden. Des Weiteren wäre es möglich, Veränderungen der Netztopologie z. B. durch Aufteilen von Netzabschnitten vorzunehmen. Die bisher genannten Möglichkeiten bedürfen einer hohen Investition insbesondere in Betriebsmittel oder in Peripheriegeräte, weshalb es auch zweckmäßig sein kann, den Einsatz von strombegrenzenden Geräten vorzusehen. Strombegrenzende Geräte können beispielsweise supraleitende Strombegrenzer (SFCL) oder sogenannte Is-Limiter sein, die auf dem Zusammenspiel einer Sicherung und einem pyrotechnisch gesteuerten Stromunterbrecher basieren. Insbesondere die sogenannten Is-Limiter, die an sich eine günstige Lösung darstellen, haben in der Praxis den Nachteil, dass nach dem Auslösen dieses Gerätes, die Sicherung und der pyrotechnisch gesteuerte Stromunterbrecher ausgetauscht werden müssen und für eine längere Zeit, also mindestens einen Tag, eine Unterbrechung des Stromkreises besteht. Dies kann nicht in allen Fällen durch Veränderung der Netztopologie aufgefangen werden, weshalb es grundsätzlich zu längeren Stromausfällen kommen kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kurzschlussstrombegrenzer bzw. ein Verfahren zum Betreiben eines Kurzschlussstrombegrenzers bereitzustellen, der, bzw. das gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeiten deutlich kostengünstiger ist und bei einem Strombegrenzungsfall das Netz möglichst zeitnah wieder betriebsbereit ist.
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Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Kurzschlussstrombegrenzer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie in einem Verfahren zum Betreiben eines Kurzschlussstrombegrenzers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
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Der Kurzschlussstrombegrenzer gemäß Patentanspruch 1 umfasst ein erstes Unterbrechersystem mit einem ersten Stromunterbrecher und einer ersten Sicherung, die zueinander parallel geschaltet sind. Der Strombegrenzer zeichnet sich dadurch aus, dass der Stromunterbrecher einerseits als Vakuumröhre oder als eine gasisolierte Unterbrechereinheit ausgestaltet ist, wobei dieser erste Stromunterbrecher mit einer Antriebseinheit zum Öffnen oder zum Schließen einer ersten Kontakteinheit mechanisch gekoppelt in Verbindung steht.
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Der erfindungsgemäße Kurzschlussstrombegrenzer zeichnet sich dadurch aus, dass durch die Antriebseinheit eine schnelle Öffnung des Stromunterbrechers erfolgt, wobei der Stromunterbrecher in Form einer Vakuumröhre oder in Form einer gasisolierten Unterbrechereinheit ausgestaltet ist. Diese kann im Gegensatz zu den im Stand der Technik angewandten pyrotechnischen Stromunterbrechergeräten sehr schnell wieder geschlossen werden, ohne dass ein erheblicher technischer Aufwand und spezialisiertes Personal nötig sind. Ferner kann das Schließen des Stromunterbrechers nachdem der Kurzschlussfall beendet ist, ferngesteuert erfolgen, ohne dass Personal vor Ort sein muss.
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Unter dem Begriff mechanisch gekoppelt versteht man eine mechanische Wirkverbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Stromunterbrecher bzw. dessen Kontakteinheit, die dann gemeinsam einen entsprechenden Schalter bilden. Durch diesen Schalter erfolgt bei Auftreten eines Fehlerstroms ein Trennen der Kontakteinheit. Ferner ist es dabei möglich, dass durch die Antriebseinheit neben der mechanischen Kopplung zur Stromunterbrechereinheit auch ein Stromfluss zur Kontakteinheit hin erfolgt. In dem Moment, indem die Kontakte der Kontakteinheit, bewirkt durch die Antriebseinheit, getrennt sind, erfolgt ein Stromfluss aufgrund der Parallelschaltung durch die Sicherung. Diese schmilzt dabei augenblicklich auf, weshalb ein Widerstand und somit eine Gegenspannung erzeugt wird. Diese Gegenspannung führt wiederum zu einem sehr schnellen (weniger als 10 ms) Nulldurchgang des Kurzschlussstromes unmittelbar nach dem Trennen der Kontakteinheit. Durch diesen Nulldurchgang des Kurzschlussstromes wird ein Löschen eines im Schalter entstehenden Lichtbogens hervorgerufen.
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Nach Beendigung des Kurzschlussfalles muss lediglich die Sicherung wieder ausgetauscht werden, was technisch einen geringen Aufwand darstellt. Der Stromunterbrecher kann, gegebenenfalls auch ferngesteuert durch Betätigen der Antriebseinheit wieder geschlossen werden, sodass eine Wiederaufnahme des Stromflusses möglich ist. Es wird somit nur für kurze Zeit der Stromkreis unterbrochen, was gegenüber einem langen Stromausfall bei der Anwendung von pyrotechnischen Stromunterbrechern einen erheblichen Vorteil darstellt.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist ein zweites Unterbrechersystem vorgesehen, das wiederum einen zweiten Stromunterbrecher und eine dazu parallel geschaltete Zwangssicherung aufweist. Die Antriebseinheit ist dabei so ausgestaltet, dass sie sowohl mit dem ersten Unterbrechersystem als auch mit dem zweiten Unterbrechersystem mechanisch koppelbar ist.
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Dadurch, dass die Antriebseinheit sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Unterbrechersystem mechanisch koppelbar ist, kann im Kurzschlussstromfall die Antriebseinheit sofort nach Beendigung des Kurzschlussfalls auf das zweite Unterbrechersystem umgeschaltet werden und mit diesem analog, wie bereits zum ersten Unterbrechersystem beschrieben, mechanisch gekoppelt sein. In diesem Fall wird der Stromkreis sofort und auch durch Fernsteuerung möglich, wiederhergestellt. Hierbei wird zwar durch die Bereitstellung von zwei nahezu baugleichen Stromunterbrechersystemen ein höherer technischer Aufwand nötig, es besteht aber die Möglichkeit, je nach Kurzschlussfall, den Stromausfall auf eine minimale Zeit, gegebenenfalls sogar unterhalb einer Sekunde zu reduzieren.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebseinheit während eines Betriebszustandes in derart mit dem ersten Unterbrechersystem gekoppelt, dass sie zur Öffnung der ersten Kontakteinheit des ersten Stromunterbrechers dient. Hierbei handelt es sich um den Standard und Normalfall, das zweite Stromunterbrechersystem ist wie beschrieben lediglich als Redundanz zur schnellen Wiederherstellung des Stromkreises vorgesehen. Es erfolgt in diesem Fall keine elektrische Kopplung zwischen der Antriebseinheit und dem zweiter Unterbrechersystem bzw. dem zweiten Stromunterbrecher. Somit erfolgt auch kein Stromfluss über die Antriebseinheit während des üblichen Betriebszustandes durch das zweite Unterbrechersystem. Dabei ist unter dem Begriff Betriebszustand der Zustand des Stromflusses zu verstehen bzw. des Strompfades zu verstehen, durch den der Strom im Regelfall fließt. Für den seltenen Fall eines Kurzschlusses wird für eine Übergangszeit der Strom durch die Antriebseinheit über das zweite Unterbrechersystem geführt. Grundsätzlich sind aber das erste Unterbrechersystem und das zweite Unterbrechersystem im Wesentlichen baugleich, sodass es in der Regel keine Rolle spielt, welches Unterbrechersystem im normalen Betriebszustand den Stromfluss leistet.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Antriebseinheit nach dem Öffnen der ersten Kontakteinheit über einen Neutralzustand in einen Kopplungszustand mit dem zweiten Unterbrechersystem umschaltbar. D. h. die Antriebseinheit ist in derart ausgestaltet, dass sie einerseits zur Betätigung des ersten Stromunterbrechers als auch zur Betätigung des zweiten Stromunterbrechers einsetzbar ist. Dabei ist bevorzugt ein Neutralzustand vorgesehen, in dem die Antriebseinheit weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Stromunterbrecher gekoppelt ist und in dem auch der Strompfad zu beiden Unterbrechersystemen unterbrochen ist. Dieser Neutralzustand kann insbesondere für Wartungsarbeiten als Sicherheitsaspekt von Bedeutung sein.
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Ferner ist es zweckmäßig, wenn ein Strompfad durch die Antriebseinheit hindurch und durch das jeweils gekoppelte Unterbrechersystem verläuft. Dabei ist es ferner zweckmäßig, dass in einem geöffneten Zustand der jeweils gekoppelten Kontakteinheit der Strompfad durch die Antriebseinheit und durch die Sicherung verläuft. Hierdurch wird sichergestellt, dass es auch zu einem Aufschmelzen der Sicherung und zu der dadurch resultierenden Gegenspannung kommt.
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Es ist ebenfalls zweckmäßig, dass die Antriebseinheit eine vergleichsweise hohe Öffnungsgeschwindigkeit von mindestens 3 m/s, bevorzugt von mindestens 4 m/s aufweist. Dies bewirkt eine Öffnung über einen Hub zwischen den beiden Kontaktelementen der Kontakteinheit von 10 mm in einer Zeit von 5 ms, bevorzugt 4 ms bzw. 3 ms. Eine derart schnelle Öffnungsgeschwindigkeit gewährleistet ein Abschalten des Stromkreiss durch den Kurzschlussstrombegrenzer in einer Zeit, in der verhindert werden kann, dass weitere Schäden an Betriebsmitteln erfolgen.
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Ein Konzept für eine Antriebseinheit, die Öffnungsgeschwindigkeiten in den genannten Bereich realisieren kann, basiert auf einer Anordnung zum Vorspannen einer Seil-Rotationspendel-Kinematik. Bei dieser wird eine Drehbewegung eines Rotationskörpers mit Hilfe von Wickelseilen in eine translatorische Bewegung eines Wickelkörpers umgewandelt. Während dieser translatorischen Bewegung ist der Wickelkörper mit der Kontakteinheit mechanisch gekoppelt, woraus ein Öffnen oder Schließen der Kontakteinheit des Stromunterbrechers resultiert.
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Es kann dabei zweckmäßig sein, für die Anordnung Energiespeicher bereitzustellen, durch die die Kinematik über die Wickelseile und den Rotationskörper angetrieben wird. Hierfür eignen sich insbesondere Federspeicher oder Gasdruckfedern.
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Weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kurzschlussstrombegrenzers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11. Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 11 verläuft unter Einbeziehung eines Unterbrechersystems und einer Antriebseinheit eines Kurzschlussstrombegrenzers. Das Unterbrechersystem weist dabei einen Stromunterbrecher auf, der in Form einer Vakuumröhre oder in Form einer gasisolierten Unterbrechereinheit ausgestaltet ist. Ferner weist die Unterbrechereinheit eine zu dem Stromunterbrecher parallel geschaltete Sicherung auf. Dabei steht die Antriebseinheit mit einer ersten Kontakteinheit des ersten Stromunterbrechers mechanisch gekoppelt in Verbindung, wobei mittels einer Strommesseinheit ein Fehlerstrom gemessen wird. Bei Ermittlung eines Fehlerstromes wird ein Signal an die Antriebseinheit geleitet, worauf die Antriebseinheit betätigt wird und somit die erste Kontakteinheit geöffnet wird. Daraufhin erfolgt aufgrund der Parallelschaltung von Stromunterbrecher und Sicherung eine Stromleitung durch die Sicherung, wobei diese ausgelöst wird. Unter dem Begriff ausgelöst wird dabei verstanden, dass durch die Sicherung der Strompfad unterbrochen wird. In der Regel erfolgt dies durch eine Schmelzsicherung.
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Das beschriebene Verfahren weist im Wesentlichen dieselben Vorteile und Wirkungsweisen auf, die bereits zu dem Vorrichtungsanspruch beschrieben sind. Besonders vorteilhaft wirkt das Verfahren, wenn nach einem Auslösen der Sicherung die Antriebseinheit über eine Neutralstellung ein zweites Unterbrechersystem mit derselben Wirkungsweise wie das erste Unterbrechersystem angekoppelt wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass nach einem Kurzschlussstromfall in möglichst kurzer Zeit der Netzbetrieb wieder aufgenommen werden kann.
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Weitere Ausgestaltungsformen der Erfindung und weitere Merkmale werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei handelt es sich lediglich um schematische und exemplarische Darstellungen, die keine Einschränkung des Schutzbereichs darstellen.
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Dabei zeigen:
- 1 einen Kurzschlussbegrenzer im Betriebszustand,
- 2 den Kurzschlussstrombegrenzer aus 1, einen geöffneten Stromunterbrecher und einen Strompfad durch eine Sicherung,
- 3 den Kurzschlussstrombegrenzer nach 1 und 2 in einem Neutralzustand,
- 4 den Kurzschlussstrombegrenzer der vorhergehenden Figuren, wobei die Antriebseinheit an eine zweite Unterbrechereinheit gekoppelt ist,
- 5 eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit auf Basis einer Seil-Rotationspendel-Kinematik in verschiedenen Positionen.
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In 1 ist eine schematische Darstellung eines Kurzschlussstrombegrenzers gegeben. Dieser Kurzschlussstrombegrenzer 2 weist eine zentrale Antriebseinheit 10 auf, die in 1 in einem Betriebszustand vorliegt, der mit B gekennzeichnet ist. In diesem Betriebszustand B ist die Antriebseinheit 10 mit einer Unterbrechereinheit 4 gekoppelt, wobei eine direkte mechanische Wirkverbindung mit einer ersten Kontakteinheit 12 eines ersten Stromunterbrechers 6 besteht. Ferner ist zu dem ersten Stromunterbrecher 6 in dem ersten Unterbrechersystem 4 eine erste Sicherung 8 parallel geschaltet. Ferner ist eine Strommesseinheit 24 vorgesehen, die über eine Signalleitung 26 zur Antriebseinheit 10 führt, wobei bei Auftreten bzw. bei Detektion eines Fehlerstroms durch die Strommesseinheit 24 ein Auslösen der Antriebseinheit 10 erfolgt. Der Strompfad erfolgt in 1 durch die Antriebseinheit 10 in die erste Unterbrechereinheit 4, wobei sich der Strom hierbei aufteilt, die größte Stromdichte liegt dabei über der Kontakteinheit 12. Ein Teilstrom wird durch die erste Sicherung 8 geführt. Nach der ersten Unterbrechereinheit 4 ist lediglich wieder eine Stromleitung vorgesehen. Ferner umfasst der Kurzschlussstrombegrenzer 2 eine zweite Unterbrechereinheit 5, auf die im Weiteren noch eingegangen werden wird.
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Bei Detektion eines Kurzschlussstromes wird, wie bereits erwähnt, die erste Kontakteinheit 12 durch die Antriebseinheit 10 geöffnet. Der Strompfad erfolgt nun lediglich durch erste Sicherung 8, wobei diese in sehr kurzer Zeit, bevorzugt in weniger als 3 ms schmilzt und dabei eine Gegenspannung bzw. einen Widerstand aufbaut, durch den ein Nulldurchgang des Wechselstroms, der durch den Strompfad fließt, erzeugt wird. Dieser, durch die Sicherung 8 induzierte Nulldurchgang bewirkt ein schnelles Löschen eines Lichtbogens, der zwischen den Kontakten der Kontakteinheit 12 auftritt. Durch diese Maßnahme ist es möglich, dass eine Stromunterbrechung in weniger als 10 ms nach Detektion des Kurzschlussstromes auftritt. Durch die Wahl einer geeigneten Antriebseinheit, auf die ebenfalls im Weiteren eingegangen werden wird, ist eine Stromunterbrechung in weniger als 5 ms, bevorzugt weniger als 4 ms möglich. Eine derart schnelle Stromunterbrechung ist ausreichend, um einen Schutz der wesentlichen Betriebsmittel in einem Stromnetz zu gewährleisten.
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Die Antriebseinheit 10 steht in 2 in einem Neutralzustand N'. Dieser Neutralzustand N' bedeutet, dass sie zwar in einer mechanischen Kopplung mit dem ersten Stromunterbrecher 6 bzw. dessen Kontakteinheit 12 steht, jedoch die erste Kontakteinheit 12 sich in einem geöffneten Zustand befindet. Die Antriebseinheit 10 kennt allerdings auch einen weiteren Neutralzustand, der mit N bezeichnet wird und der in 3 veranschaulicht ist. In diesem Neutralzustand N besteht weder eine mechanische Kopplung mit der ersten Unterbrechereinheit 4 noch mit der zweiten Unterbrechereinheit 5. Dieser Neutralzustand ist bevorzugt technisch auch so ausgestaltet, dass ein Techniker, der den Kurzschlussstrombegrenzer vor Ort bedienen muss, sofort sieht, dass die Antriebseinheit 10 in dem Neutralzustand N steht. Dies ist aus Sicherheitsgründen von Vorteil, da sofort abgeschätzt werden kann, ob grundsätzlich ein Stromfluss möglich ist, oder ob dieser bauartbedingt nicht möglich ist.
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Sobald der Kurzschlussfall nicht mehr vorliegt, was je nach Situation, die den Kurzschlussfall hervorgerufen hat, in sehr kurzer Zeit der Fall sein kann, so wird die Antriebseinheit 10 gemäß 4 in einen Betriebszustand B' umgeschaltet, in dem diese mit den zweiten Unterbechersystem, dort mit dem zweiten Stromunterbrecher 7, insbesondere mit der zweiten Kontakteinheit 13 gekoppelt ist. Bei dem zweiten Unterbrechersystem 5 kann es sich um ein baugleiches System mit dem ersten Unterbrechersystem 4 handeln. In diesem Beispiel ist dies der Fall, weshalb hier von derselben Wirkweise ausgegangen werden kann, die bereits bezüglich der 1 und 2 beschrieben wird. Das erste Unterbrechersystem 4 ist gemäß 4 vom Strompfad getrennt, der Strom fließt nun über die Antriebseinheit 10 und das zweite Unterbrechersystem 5 in der bereits in 1 beschriebenen Weise. Das erste Unterbrechersystem 4 kann nun gewartet werden, insbesondere kann eine neue Sicherung 8 eingesetzt werden, wobei es währenddessen keinerlei Einschränkungen bei der Stromversorgung gibt, vorausgesetzt, der Kurzschlussstromfall wurde bereits anderweitig beseitigt.
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Nach Austausch der Sicherung 8 im ersten Unterbrechersystem 4 ist der Kurzschlussstrombegrenzer 2 wieder in seinem Grundzustand, weshalb der Betriebszustand B' und der Betriebszustand B grundsätzlich identisch sind. Sie unterscheiden sich lediglich darin, dass die Antriebseinheit 10 wechselweise mit dem ersten Unterbrechersystem 4 und dem zweiten Unterbrechersystem 5 gekoppelt ist. Ein Umschalten zurück in den Betriebszustand B von dem Betriebszustand B' wäre grundsätzlich ohne signifikante Stromunterbrechung, d. h. in weniger als 200 ms möglich.
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Grundsätzlich ist es zweckmäßig, dass die Kurzschlussstrombegrenzung in möglichst kurzer Zeit von statten geht, um mögliche Schäden an Peripheriegeräten zu vermeiden. Grundsätzlich gibt es mehrere Konzepte für Antriebseinheiten 10, die eine sehr schnelle Betätigung der Stromunterbrecher gewährleisten können. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Antriebseinheit 10 wird wiederum sehr schematisch anhand der 5 erläutert. Hierbei handelt es sich um eine Anordnung 14 zum Vorspannen bzw. zum Betreiben einer Seil-Rotationspendel-Kinematik. Die Anordnung 14 weist dabei einen Rotationskörper 16 auf, der mit Wickelseilen 18 in Verbindung steht, die wiederum an einem Wickelkörper 22 befestigt sind. Durch Drehen des Rotationskörpers 16 entlang des Doppelpfeiles 17 werden die Wickelseile 18 bzw. 18' entweder auf den Wickelkörper 22 aufgewickelt oder abgewickelt. Durch diese entgegengesetzte Bewegung der Wickelseile 18 und 18' ergibt sich eine translatorische Bewegung der Wickelkörpers 22 in Richtung der Doppelpfeile 20.
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Nun ist der Wickelkörper 22 in Form eines Stabes ausgestaltet, an dessen Ende, hier vereinfacht dargestellt, sich ein Schaltkontakt 28 befindet, der Teil der ersten Kontakteinheit 12 ist. Der Schaltkontakt 28 stellt somit einen Kontakt der Kontakteinheit 12 dar.
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In dem ganz rechten Bild der 5, das mit B gekennzeichnet ist, wird der Betriebszustand B in 1 schematisch veranschaulicht. Es handelt sich hierbei um eine geschlossene erste Kontakteinheit 12. Die zweite Kontakteinheit 13 ist geöffnet. Der Strompfad erfolgt, wie bereits erwähnt, durch den Wickelkörper 22 und über den Kontakt 28 und somit über die erste Kontakteinheit 12.
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Es ist zu erkennen, dass der Wickelkörper 22 in die bezüglich des Rotationskörpers 16 gespiegelte Richtung fortgeführt wird, über die eine Kopplung mit der zweiten Antriebseinheit 13 erfolgen kann.
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In der mittleren der beiden Darstellungen der 5 ist die Anordnung 14 in einer neutralen Position dargestellt. Auf diese Weise kann sie entweder den Neutralzustand N oder den Neutralzustand N' wiedergeben. In dieser Darstellung sind sowohl die Kontakteinheit 12 als auch die zweite Kontakteinheit 13 getrennt. Dies kann entweder dann vorliegen, wenn der Kurzschlussstromfall während des Betriebszustandes eingetreten ist und die Kontakte der Kontakteinheit 12 getrennt wurden. In dem Fall wurde diese Darstellung den Neutralzustand N' beschreiben. In diesem Neutralzustand N bzw. N' sind die Wickelseile 18 bzw. 18' im Wesentlichen in einem Gleichgewichtszustand, der jedoch durch verschiedene mechanische Parameter eingestellt und variiert werden kann. Der Neutralzustand N' unterscheidet sich vom Neutralzustand N insbesondere darin, dass bei N' eine Koppelung mit dem zweiten Unterbrechersystem 5 bzw. mit dem zweiten Stromunterbrecher 7 unterbunden ist. Dies kann beispielsweise durch eine schematisch dargestellte Arretierung 30 erfolgen, die verhindert, dass die translatorische Bewegung des Wickelkörpers 22 über den in der mittleren Figur dargestellten Zwischenzustand in Richtung der zweiten Kontakteinheit 13 hin erfolgen kann. Es ist demnach eine nicht näher dargestellte Vorrichtung vorgesehen, die im Neutralzustand N' lediglich ein Öffnen und Schließen der ersten Kontakteinheit 12 erlaubt. Der Neutralzustand N, der insbesondere für den Wartungsfall vorgesehen ist, ist im Wesentlichen nicht von dem Zustand N' unterscheidbar, es ist jedoch gewährleistet, dass keiner der beiden Kontakteinheiten 12 und 13 in diesem Zustand geschlossen werden kann, sodass mit Sicherheit der Stromkreislauf unterbrochen ist und ein Servicearbeiter an allen Unterbrechereinheiten sicher arbeiten kann.
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Auf der linken Seite der Figur ist nun ein Betriebszustand B' dargestellt, der zu dem Betriebszustand B äquivalent ist, wobei jedoch eine Koppelung mit dem zweiten Unterbrechersystem 5, dabei mit dem zweiten Stromunterbrecher 7 insbesondere der zweiten Kontakteinheit 13 besteht. Ein Ankoppeln an die erste Kontakteinheit 12 wird in dieser Stellung durch eine nicht dargestellte, geeignete Vorrichtung unterbunden. Wenn die Antriebseinheit 10, die hier vereinfacht lediglich durch die Anordnung 14 dargestellt ist, ein Signal erhält, dass ein Kurzschlussstromfall vorliegt, kann analog dazu eine Trennung der zweiten Kontakteinheit 13 innerhalb von 3 bis 5 ms erfolgen.
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Grundsätzlich befindet sich die Anordnung 14 ohne Einwirkung äußerer Kräfte bzw. Energien in dem Neutralzustand N bzw. N'. Um in die Position B bzw. B' zu gelangen, muss eine Vorspannung eingebracht werden, die bevorzugt durch einen Federspeicher bzw. durch eine Gasdruckfeder, die beide hier nicht dargestellt sind, aufgebracht wird. Bei Verwendung eines Federspeichers oder einer Gasdruckfeder können sich Details in der Anordnung der Wickelseile 18 und 18' ändern, diese sind hier lediglich schematisch dargestellt. Das Grundprinzip, das ein Rotationskörper Wickelseile mit einem sich translatorisch bewegenden Wickelkörper in kinematischen Zusammenhang steht, ist ganz allgemein, je nach Ausführung des Energiespeichers, gut geeignet, sehr schnelle Antriebsbewegungen zu vollziehen.
