DE102020202689B4 - Schaltanordnung für Mittelspannung - Google Patents

Schaltanordnung für Mittelspannung Download PDF

Info

Publication number
DE102020202689B4
DE102020202689B4 DE102020202689.0A DE102020202689A DE102020202689B4 DE 102020202689 B4 DE102020202689 B4 DE 102020202689B4 DE 102020202689 A DE102020202689 A DE 102020202689A DE 102020202689 B4 DE102020202689 B4 DE 102020202689B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switch
grounding
switching arrangement
switching
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102020202689.0A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102020202689A1 (de
Inventor
Stefan Hohmann
Philipp Koch
Daniel Pesch
Rene Zlydnik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102020202689.0A priority Critical patent/DE102020202689B4/de
Priority to CN202180019043.2A priority patent/CN115210837A/zh
Priority to PCT/EP2021/053163 priority patent/WO2021175546A1/de
Priority to EP21708131.4A priority patent/EP4091185A1/de
Publication of DE102020202689A1 publication Critical patent/DE102020202689A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102020202689B4 publication Critical patent/DE102020202689B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/003Earthing switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H01H33/121Load break switches
    • H01H33/122Load break switches both breaker and sectionaliser being enclosed, e.g. in SF6-filled container
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/42Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Schaltanordnung für Mittelspannung, aufweisend einen Lasttrennschalter (1) mit drei Schaltpositionen für EIN (40), AUS (41) und ERDUNG (42), wobeidie Schaltposition EIN (40) einen Mittelspannungsanschluss über eine Sicherungsvorrichtung (12) auf eine Ausgangsleitung (15) schaltet, undeinen der Sicherungsvorrichtung (12) nachgeordneten Erdungsschalter (2) für ein Erden der Ausgangsleitung (15), wobei der Erdungsschalter (2) mit dem Lasttrennschalter (1) über eine mechanische Koppelungsvorrichtung (25,31-37,50-63) verbunden ist,dadurch gekennzeichnet, dassder Erdungsschalter (2) im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters (1) von AUS (41) nach EIN (40) mechanisch entkoppelt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für Mittelspannung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Schaltanordnungen für Mittelspannung werden beispielsweise in Ortnetztransformatorstationen vorgesehen, die häufig als kompaktes Gehäuse mit mehreren Modulen für mehrere Felder elektrischer Betriebsmittel gebaut werden. Z.B. kann bei einem ringförmig ausgebildeten Mittelspannungsnetz ein Gehäuse mit drei Schaltfeldern vorgesehen werden, nämlich einem Einspeisefeld, einem Ausgangsfeld und einem Transformatorschaltfeld, an das der Ortsnetztransformator angeschlossen ist. Der Ortsnetztransformator wiederum weist mehrere Abgänge für das Niederspannungsnetz auf. Ein Schaltfeld weist beispielsweise typische Dimensionen für Mittelspannungsschaltanlagen auf, d.h. i.d.R. eine kastenförmige Bauweise mit Kantenlängen zwischen ca. 0,5 und ca. 2 m.
  • Bei Arbeiten an elektrischen Anlagen gelten bestimmte Sicherheitsvorschriften, um die Gefährdung von Personen auszuschließen. Unter Anderem sind nach den sogenannten „5 Sicherheitsregeln“ spannungsführende Teile der elektrischen Anlage sicher zu erden und kurzzuschließen. Dies gilt auch für Transformatorabzweige bzw. Lasttrennschalter-Sicherungskombinationen (mit Erdungsschaltern) in der Mittelspannungstechnik. Dieser Schaltanlagen-Feldtyp hat die Besonderheit, dass die Hauptstrombahn der Anlage z.B. durch eine vorgesehene Schmelzsicherung in zwei Abschnitte geteilt wird, sobald keine Sicherung eingelegt ist oder diese ausgelöst wurde und der Schmelzleiter aufgetrennt ist. Diese Begebenheit macht es erforderlich, dass beide Seiten der geteilten Hauptstrombahn separat voneinander geerdet werden müssen, nämlich vor und hinter (bzw. an beiden Seiten) der Sicherung.
  • Ein solches System, welches der zur Erdung der Sekundärseite der Sicherung dient, darf beim Hauptschaltgerät in Schaltstellung Ein und Aus zu keinen dielektrischen Überschlägen zu den stromführenden Bestandteilen der Schaltanlage führen. Weiterhin muss ein solches System eine sichere Schaltstellungsanzeige gewährleisten, d.h. wird dem Bediener an der Anlagenfront durch eine visuelle Anzeige „Erde“ gezeigt, so muss die Anlage auch wirklich geerdet sein. Diese zweite Erderfunktion über eine separate Antriebsquelle anzusteuern ist wirtschaftlich nicht sinnvoll.
  • In den bisher üblichen Bauformen der Lasttrennschalter befindet sich die Erdungsfunktion bei Dreistellungs-Lastrennschaltern im Schaltgerät integriert oder sie wird durch einen separaten Erdungsschalter mit eigenem oder gemeinsamem Antriebssystem ergänzt. Alternative Lösungen sehen bisher vor, über den Erdungsschalter die Schaltwelle eines drei-Stellungs-Lastschaltgerätes (EIN, AUS, ERDE) zu bewegen, hierbei wird der Erdungsschalter jedoch während aller Schalterbewegungen (EIN, AUS, ERDE) mitbewegt. Dies erfordert bei schlecht isolierenden Umgebungen (ohne Schutzgas oder SF6-freies elektrisch isolierendes Schutzgas mit vergleichsweise schwacher Isolationswirkung) viel Bauraum, um die dadurch entstehenden Leerbewegungen zuzulassen. Ferner wird der Lasttrennschalter bei seiner Schaltbewegung in EIN und AUS beeinflusst (gebremst). Die Erdungsschalter sind üblicherweise mit drei Schaltmessern/ Blechen ausgestattet, welche jeweils eine Phase für sich erden und über eine Welle kurzschließen. Pro Phase ist somit mindestens ein Bauteil notwendig, um diese Verbindung zum Erdpotential herzustellen.
  • Ein solcher Lasttrennschalter ist aus der Druckschrift WO 2009/010359 A2 bekannt. Es wird ein dreiphasiger kombinierter Lastrenn- und Erdungsschalter vorgestellt, der schutzgasisoliert in einem Metallgehäuse vorliegt. Der Erdungsschalter für ein Erden der Ausgangsleitungen wird über eine mechanische Koppelungsvorrichtung angetrieben.
  • Aus der Veröffentlichung „Schaltanlagen Typ 8DJH für sekundäre Verteilungsnetze bis 24 kV, gasisoliert - Mittelspannungsschaltanlagen“, Siemens AG 2017, Artikel-Nr. EMMS-K1440-A211-A6, ist von Seite 18 ein Transformatorabzweig einer Schaltanlage bekannt, bei dem in einem Lastschalter eine Erderfunktion integriert ist.
  • Ferner sind aus den Druckschriften DE 195 34 392 A1 , DE 693 17 198 T2 und DE 24 53 194 A1 Schaltanordnungen bekannt.
  • An die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Schaltanordnung für Mittelspannung anzugeben, die vergleichsweise besonders platzsparend und schnell zu schalten ist.
  • Die Erfindung löst dies durch eine Schaltanordnung für Mittelspannung gemäß Anspruch 1.
  • Typischerweise weist eine Schaltanordnung für Mittelspannung einen Lasttrennschalter auf, der jede zu schaltende Phase mit einem separaten Schaltmechanismus trennen oder einschalten kann. Dieser kann drei Positionen annehmen, nämlich AUS, EIN und ERDUNG. Beispielsweise weist der Schalter jeweils einen Kontakt auf, der drehbar gelagert und in einer Neutralposition ausgeschaltet ist (AUS), also keinen Leiter kontaktiert. Für die Einschaltung kann der Kontakt zu einer Seite geschwenkt werden, um Mittelspannung zuzuschalten. Um den nachgelagerten Schaltungsteil mit der Sicherungseinrichtung zu erden, kann der Kontakt zur anderen Seite geschwenkt werden. Dort wird ein Erdungskontakt berührt.
  • Mittelspannung bezeichnet im Rahmen der Erfindung z.B. Spannungen zw. 1 kV und 52 kV, bevorzugt zwischen 12 kV und 36 kV.
  • Eine Sicherungsvorrichtung im Sinne der Erfindung ist eine elektrische Sicherung, die geeignet ist, bei Überschreitung eines bauartbedingten Stromschwellenwertes eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen. Beispielsweise kann eine Schmelzsicherung eingesetzt werden. Die Sicherungsvorrichtung liegt in Reihe geschaltet zwischen dem Lasttrennschalter und der Ausgangsleitung.
  • Die Ausgangsleitung kann z.B. einen externen Stecker zum Herstellen einer Verbindung zu einem nachgeschalteten elektrischen Betriebsmittel, wie z.B. einem Transformator, aufweisen.
  • Eine mechanische Koppelungseinrichtung ist im Sinne der Erfindung jede Einrichtung, die mittels einer kinematischen Kette aus mechanischen Bauteilen geeignet ist, eine Bewegung aufzunehmen (einzukoppeln) und zu übertragen. Am Zielort wird die Bewegung ausgekoppelt. Damit nutzt die mechanische Koppelungseinrichtung keinen zusätzlichen elektrischen Antrieb und kommt i.d.R. ohne zusätzliche elektronische Steuerung und entsprechende elektrische Leiter, die abzuschirmen bzw. elektrisch isoliert zu verlegen wären, aus.
  • Erfindungsgemäß sind der Lasttrennschalter und der Erdungsschalter mechanisch gekoppelt, d.h. dass eine Schalthandlung des Lasttrennschalters mechanisch eine Bewegung des Erdungsschalters erzwingt. Dabei wird jedoch nun vorgeschlagen, nicht mehr alle Schalthandlungen des Lasttrennschalters zu übertragen bzw. nicht für alle Schalthandlungen eine Bewegung des Erdungsschalters zu erzwingen. Vielmehr wird bei einer Schalthandlung des Lasttrennschalters von AUS nach EIN (und entsprechend von EIN nach AUS) keine Bewegung des Erdungsschalters erzwungen. Dies hat einerseits den Vorteil, dass ein entsprechender Schaltkontakt des Erdungsschalters nur zwei Kontaktpositionen (geerdet /ungeerdet) ansteuern können muss, was im Hinblick auf den benötigen Bauraum von Vorteil ist. Insbesondere bei Einsatz einer Schaltanordnung in einem mit Schwefelhexafluorid-freien (SF6) Schutzgas isolierten Gasraum, ist der eingesparte Bauraum wertvoll, weil solche Schutzgase typischerweise schlechter elektrisch isolieren als SF6 und daher vergleichsweise größere Isolationsabstände benötigt werden.
  • Andererseits wird bei EIN- oder AUSschalten des Lasttrennschalters keine Bewegung des Erdungsschalters erzwungen, was die bewegten Massen reduziert und ein rascheres Schalten des Lastrennschalters ermöglicht. Zusätzlich entsteht weniger Verschleiß der Bauteile und es wird die Schaltgeschwindigkeit nicht beeinflusst.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Koppelungsvorrichtung eine Hubstange auf, wobei eine axiale Drehbewegung einer Antriebsachse des Lasttrennschalters in eine translatorische Hubbewegung der Hubstange kinematisch eingekoppelt ist. Diese Bauform ist vorteilhaft, weil mittels der Hubstange eine Bewegung innerhalb der Schaltanordnung platzsparend übertragen werden kann. Eine Hubstange im Sinne der Erfindung kann dabei im Wesentlichen jede geometrische Form und jeden Querschnitt aufweisen, also beispielsweise als eine Zylinderform oder rohrartig ausgebildet sein oder in Profilform.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Koppelungsvorrichtung einen mit der Antriebsachse drehfest verbundenen Mitnehmer mit einem ersten Mitnahmemittel auf, wobei das erste Mitnahmemittel ausgebildet ist, im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters von AUS nach ERDUNG ein zweites Mitnahmemittel zu greifen und die axiale Drehbewegung in eine translatorische Hubbewegung zu übersetzen, und im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters von AUS nach EIN das zweite Mitnahmemittel zu verfehlen. Beispielsweise kann in einer einfachen Bauform das erste Mitnahmemittel ein flaches und schmales Blech oder eine Stange mit kleinem Durchmesser sein, wobei das erste Mitnahmemittel senkrecht zur Drehachse einer Antriebsachse des Lasttrennschalters an dieser angebracht ist und sich entsprechend bei Bestätigung des Lasttrennschalters mitdreht. Das zweite Mitnahmemittel kann in einer einfachen Bauweise als ein Vorsprung ausgebildet sein, der in die Drehebene des ersten Mitnahmemittels hineinragt. Entsprechend kann z.B. bei Drehung der Antriebsachse des Lasttrennschalters im Uhrzeigersinn, was z.B. einem Schalten auf Erdpotential entspricht, der Vorsprung durch das Blech gegriffen und damit die Hubstange gezogen werden. Hierdurch wird der Erdungsschalter betätigt, um eine Erdung vorzunehmen. Bei Auslegung des Lasttrennschalters für einen Betrieb in umgekehrter Orientierung, also Trennen bei Drehung der Antriebsachse gegen den Uhrzeigersinn, können das erste und das zweite Mitnahmemittel entsprechend ausgelegt werden.
  • In einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist das erste Mitnahmemittel ausgebildet ist, im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters von AUS nach EIN das zweite Mitnahmemittel in seiner Position festzulegen. Mit anderen Worten bewirkt das erste Mitnahmemittel eine Verriegelung oder Blockierung einer Hubbewegung der Hubstange. Dies erhöht die Sicherheit, weil beispielsweise fehlerhafte Schalthandlungen des Erdungsschalters aufgrund z.B. von Erschütterungen oder bei Erdbeben vermieden werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist das erste Mitnahmemittel einen Vorsprung auf und das zweite Mitnahmemittel stellt einen Angriffspunkt für den Vorsprung bereit.
  • Auch eine alternative Auslegung, bei der z.B. das erste Mitnahmemittel ein an der Drehachse befestigtes Blech oder eine Platte aufweist, auf dem oder auf der ein koaxial zur Antriebsachse angeordneter Vorsprung in einer Drehebene mitbewegt wird, kann mit Vorteil eingesetzt werden. Entsprechung kann das zweite Mitnahmemittel als Angriffspunkt eine Aussparung, einen Haken oder im Einfachsten Fall ein flaches Blech ausweisen, das vom Vorsprung bei Drehung der Antriebsachse des Lasttrennschalters gegriffen und mitbewegt wird. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil Sie eine einfache und sichere Bewegungsübersetzung einer Drehbewegung in eine Zugbewegung erlaubt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist das zweite Mitnahmemittel direkt an der Hubstange angeordnet. Dies ist ein Vorteil, weil diese Bauform besonders einfach umgesetzt werden kann. In einer Weiterbildung kann z.B. eine Führung für die Hubstange vorgesehen werden, so dass nur eine Bewegung in einer Achse möglich ist. Alternativ kann die Hubstange auch lediglich an ihren beiden Enden befestigt sein.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist das zweite Mitnahmemittel an einem Verbindungstück angeordnet, das über einen Drehpunkt mit der Hubstange verbunden ist. Diese Bauform hat den Vorteil, dass eine senkrechte Distanz zwischen einer Längsachse durch die Hubstange und dem zweiten Mitnahmemittel überbrückt wird. Mit anderen Worten kann die Einbaulage der Hubstange freier gewählt werden, was im Hinblick auf erforderliche Isolationsabstände wünschenswert ist.
  • Ferner kann das Verbindungsstück derart in einer Führung gehalten sein, dass bei Übertragung einer Kraft auf die Hubstange Biegekräfte auf die Hubstange im Wesentlichen vermieden werden. Aufgrund einer Verminderung von Biegekräften wird eine besonders lange Lebensdauer der Schaltanordnung sichergestellt. Dies ist besonders wichtig, da häufig schutzgasisolierte Anlagen eingesetzt werden, die für bis zu 35 Jahre wartungsfrei versiegelt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Koppelungsvorrichtung eine Übersetzungsvorrichtung auf, die eine translatorische Hubbewegung der Hubstange kinematisch in eine axiale Drehbewegung einer Antriebsachse des Erdungsschalters auskoppelt. Dies ist ein Vorteil, weil auf diese Weise die Bewegung der Antriebsachse des Lastrennschalters sehr platzsparend auf die Antriebsachse des Erdungsschalters übertragen werden kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Übersetzungsvorrichtung eine Wippe auf, deren erstes Ende drehbar mit der Hubstange verbunden ist, und deren zweites Ende drehbar mit einem Verbindungshebel verbunden ist, das über ein Hebelstück mit der Antriebsachse des Erdungsschalters verbunden ist. Diese Variante ist vorteilhaft, weil Sie eine gute Abstimmung der Beschleunigungskräfte bei Einschalten des Erdungsschalters ermöglicht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist an der Antriebsachse des Erdungsschalters ein Erdungsarm angeordnet, der ausgebildet ist, mittels einer axialen Drehung der Antriebsachse des Erdungsschalters mindestens einen Erdungspunkt elektrisch leitend zu kontaktieren und die Ausgangsleitung zu erden. Eine Ausgangsleitung im Sinne der Erfindung ist beispielsweise ein sogenannter Kabelabgangsstrang der Anlage.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist der Erdungsarm eine Federeinrichtung auf, die im ungeerdeten Zustand vorspannbar ist. Beispielsweise kann eine Schenkelfeder vorgesehen werden, deren einer Schenkel am Erdungsarm angebracht ist und deren zweiter Arm an einem Abstützpunkt, beispielsweise an einem Gehäuse der Schaltanordnung, abgestützt ist. Diese Variante hat den Vorteil, dass durch die vorgespannte Federeinrichtung die Masseträgheit des Erdungsarms besser überwunden wird, so dass schnelle Erdungsvorgänge ermöglicht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist die Schaltanordnung dreiphasig ausgebildet, so dass drei Sicherungsvorrichtungen, drei Erdungspunkte und drei Ausgangsleitungen vorgesehen sind. Dies ist ein Vorteil, weil erfindungsgemäße Schaltanordnungen häufig z.B. in Ortnetzstationen eingesetzt werden, bei denen dreiphasige Mittelspannung für das Niederspannungs-Verteilnetz transformiert werden muss.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist mindestens ein Erdungsarm zur Kontaktierung von mindestens zwei Erdungspunkten ausgebildet. Die Erdungspunkte sind z.B. runde oder zylindrische Kontakte aus einem elektrisch gut leitenden Material, wie z.B. Kupfer. Diese Ausführungsform ist besonders platzsparend, weil weniger als drei Erdungsarme bewegt werden müssen, um die drei Erdungspunkte (jeder Phase) zu erreichen. Dies kann z.B. erreicht werden, indem ein Erdungsarm zumindest in seinem Endbereich so breit ausgebildet ist, dass er an bzw. zwischen zwei Erdungspunkten anschlägt. Beispielsweise kann am freien Ende des jeweiligen Erdungsarms ein U-förmiger Steg mit in Richtung der Antriebsachse des Erdungsschalters zurückgebogenen Flügeln vorgesehen sein, wobei die Flügel eine Klemmwirkung mit besonders guter elektrischer Kontaktierung erreichen, wenn der Erdungsarm zwischen zwei Erdungspunkte bewegt wird.
  • Es kann also z.B. ein Erdungsarm eingesetzt werden, der zwei Erdungspunkte erreicht und ein weiterer Erdungsarm, der nur einen Erdungspunkt erreicht.
  • Alternativ können zwei gleichartige Erdungsarme nebeneinander eingesetzt werden, die jeweils zwei Erdungspunkte kontaktieren, wobei beide Erdungsarme jeweils mittig zwischen ihnen gemeinsam einen Erdungspunkt einer Phase kontaktieren.
  • Auch eine Bauform mit nur einem Erdungsarm, der einen breiten Steg zur Kontaktierung aller Erdungspunkte der Phasen aufweist, ist mit Vorteil möglich.
  • Abweichend von der vorgenannten Ausführungsform können drei Erdungsarme für die drei Phasen des Schalters vorgesehen werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Sicherungsvorrichtung eine Schmelzsicherung auf. Beispielsweise kann eine Hochspannungs-Hochleistungs-Sicherung (HH-Sicherung) eingesetzt werden, wie sie z.B. von Wikipedia bekannt ist (permanenter Link: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Schmelzsicherung&o ldid=195819210). Nach Auslösen einer Schmelzsicherung liegt keine Erdung der Ausgangsleitung mehr vor, was einen zweiten Erdungsschalter erforderlich macht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist die Schaltanordnung für ein Transformator-Schaltfeld ausgebildet, an deren Ausgangsleitung ein Transformator anschließbar ist. Dies ist ein Vorteil, weil besonders bei Transformator-Schaltfeldern häufig eine Lasttrennschalter-Sicherungskombination gefordert wird, die eine Sicherungsvorrichtung erforderlich macht.
  • Dem Fachmann auf dem Gebiet der Mittelspannungsschalttechnik ist dabei klar, dass die vorgestellten Ausführungsformen und weitere Varianten in vielfältiger Weise kombiniert, ergänzt oder abgewandelt werden können, um den erfindungsgemäßen Gedanken einer Entkoppelung des Einschaltvorgangs des Lastschalters am Erdungsschalter zu realisieren.
  • Zur besseren Erläuterung der Erfindung zeigen in schematischer Darstellung die
    • 1 ein erstes Prinzipschaltbild einer bekannten Schaltanordnung, und
    • 2 ein zweites Prinzipschaltbild einer bekannten Schaltanordnung, und
    • 3 eine erste Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung, und
    • 4 eine zweite Ansicht der erfindungsgemäßen Schaltanordnung, und
    • 5 eine erste Ansicht einer Koppelungsvorrichtung, und
    • 6 eine schematische Darstellung der Schichten der Koppelungsvorrichtung gemäß 5, und
    • 7 die Schaltstellung ERDUNG der Koppelungsvorrichtung gemäß 5, und
    • 8 die Schaltstellung AUS der Koppelungsvorrichtung gemäß 5, und
    • 9 die Schaltstellung EIN der Koppelungsvorrichtung gemäß 5, und
    • 10 eine Ansicht einer ersten Übersetzungsvorrichtung, und
    • 11 die Schaltstellung AUS der Übersetzungsvorrichtung gemäß 10, und
    • 12 die Schaltstellung ERDUNG der Übersetzungsvorrichtung gemäß 10, und
    • 13 eine Ansicht einer zweiten Übersetzungsvorrichtung, und
    • 14 die Schaltstellung AUS der Übersetzungsvorrichtung gemäß 10, und
    • 15 die Schaltstellung ERDUNG der Übersetzungsvorrichtung gemäß 10, und
    • 16 eine erste Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit zwei Erdungsarmen, und
    • 17 eine zweite Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit zwei Erdungsarmen, und
    • 18 eine dritte Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit zwei Erdungsarmen, und
    • 19 eine erste Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Erdungsarms, und
    • 20 eine zweite Ansicht der Ausführungsform gemäß 19, und
    • 21 eine dritte Ansicht der Ausführungsform gemäß 19, und
    • 22 eine andere Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit drei Erdungsarmen, und
    • 23 eine mehrphasige Schaltanordnung mit mehreren Anbringungspositionen für die Koppelungsvorrichtung.
  • Die 1 zeigt ein sogenanntes Blindschaltbild einer bekannten Kombination aus Lasttrennschalter 1 und Zweiterdungsfunktion 7,13 in einphasiger Darstellung. Leitung 3 ist mit einem Mittelspannungsnetz verbunden und führt in den Lasttrennschalter 1, der einen Kontakt 6, angetrieben durch einen axiale Drehbewegung der Antriebsachse 5, aufweist. Dargestellt ist die Schaltposition AUS. Wird der Kontakt 6 auf einen Mittelspannungsanschlusspunkt 4 geschaltet, so liegt die Schaltposition EIN vor. Es liegt dann Spannung über eine Schmelzsicherung 12 an einer Steckereinrichtung 14 an, die einen Abgang 15 zum Anschluss eines Transformators aufweist. Von einem Anschlusspunkt 11 liegt eine weitere Leitung 13 zum Lasttrennschalter 1 vor.
  • Wird der Kontakt 6 auf einen Erdkontakt 8 auf Erdpotential 9 geschaltet, so kontaktiert der Kontakt 6 auch die weitere Leitung 13 und erdet so den Transformatorabgang 15 zusätzlich.
  • Dies ist notwendig, denn bei Auslösen der Schmelzsicherung 12 könnte bei Schaltstellung ERDUNG nur bis zum Anschlusspunkt 10 geerdet werden - von dort aus gesehen „hinter“ der Sicherung 12 liegende Komponenten wie ein Transformator wären ungeerdet. Dies wird durch die Weitere Leitung 13 verhindert. Die sogenannte Zweiterdungsfunktion ist bei dieser Bauweise folglich in den Lastrennschalter integriert. Nachteilig ist es, dass bei dreiphasiger Ausführung drei elektrisch leitende Verbindungen durch den begrenzten Bauraum eines Moduls geführt werden müssen und entsprechende Isolierungsabstände im schutzgasisolierten, gekapselten Gehäuse vorgesehen werden müssen.
  • Die 2 zeigt eine andere Ausgestaltung einer bekannten Schaltanordnung, bei der die Zweiterdungsfunktion als eigenständiges Erdungs-Schaltgerät 2 am Kabelabgang 15 der Anlage angeordnet ist. Über eine kinematische Kette 16 wird eine Bewegung des Kontakts 6 im Lasttrennschalter 1 in den Erdungsschalter 2 eingekoppelt und ermöglicht es, den Anschlusspunkt 11 „hinter“ der Sicherung 12 auf einen zweiten Erdungspunkt zu schalten. Die kinematische Kette 16 kann dabei alle Phasen gleichzeitig schalten. Isolationsabstände können geringer ausfallen oder bei zumindest teilweiser Ausführung der kinematischen Kette 16 mit nicht-leitenden Materialen nahezu komplett vernachlässigt werden. Nachteilig ist es jedoch, dass der Erdungsschalter jede Bewegung des Lasttrennschalters nachvollziehen muss, also auch die eigentlich unnötige Schalthandlung von AUS nach EIN und umgekehrt. Dies verlangsamt einerseits die Schaltbewegungen des Lasttrennschalters bei gegebener Antriebsleistung der Antriebsachse 5. Andererseits wird für den Erdungsschalter mehr Bauraum benötigt, damit dieser (ohne einen Gegenkontakt zu berühren) mitbewegt werden kann.
  • 3 zeigt eine erste Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung nach Art eines Längsschnitts 21 durch ein Gehäuse 22,23 mit Boden 23 und erster Seitenwand 22. Der Lastrennschalter 1 mit Antriebsachse 5 ist über eine Hubstange 25 mit einer Übersetzungsvorrichtung 26 verbunden, die eine translatorische Hubbewegung der Hubstange 25 kinematisch in eine axiale Drehbewegung einer Antriebsachse des Erdungsschalters auskoppelt. Mittig im Gehäuse ist eine Schmelzsicherung 12 für eine der drei Phasen der Schaltanordnung angebracht.
  • 4 zeigt eine zweite, perspektivische Ansicht der vorgenannten Schaltanordnung. Es sind drei Erdungspunkte 28 und die Antriebsachse 17 des Erdungsschalters mit zwei Erdungsarmen 27 dargestellt. Ferner ist eine zweite Seitenwand 24 zu sehen.
  • Das neue System zur Erdung des Kabelabgangs besteht wie in den 3 und 4 angedeutet im Wesentlichen aus zwei flachen Getrieben und einer Welle bzw. Antriebsachse 17 mit Aufsätzen bzw. Erdungsarmen 27 zum Kurzschließen und Erden.
  • Die Hebel in den Getrieben übertragen Kräfte nur in einer Ebene. Durch symmetrischen Aufbau der Kraftübertragung werden Querkräfte zusätzlich unterbunden. Dadurch können die Hebel und Kurvenbahnen sehr flach aufgebaut werden. Der benötigte Bauraum kann mit Vorteil minimiert werden.
  • Die 5 zeigt eine erste Ansicht einer Koppelungsvorrichtung 25,31,32,33,34,35,36,37. 6 zeigt rein schematisch eine stark vereinfachte Darstellung der Schichtung der verschiedenen Bleche bzw. Komponenten.
  • Die Koppelungsvorrichtung 25,31,32,33,34,35,36,37 weist gewissermaßen ein erstes Getriebe auf, das eine Drehbewegung der Antriebsachse 5 des Lastrennschalters (mit Rückwand 30) in eine translatorische Bewegung einer Hubstange 25 umsetzen kann. Ein Mitnehmer 31 ist drehfest mit der Antriebsachse 5 verbunden. Er weist einen Vorsprung 36 als erstes Mitnahmemittel auf, der ausgebildet ist, in ein zweites Mitnahmemittel 32 einzugreifen. Das zweite Mitnahmemittel 32 ist als ein Bolzen ausgebildet, der von dem Vorsprung 36 bei Drehung der Antriebsachse 5 im Uhrzeigersinn erfasst werden kann. Der Bolzen 32 ist zwischen der Rückwand 30 und einer ortsfest angebrachten Abdeckplatte 33 in einem ersten Führungskanal 35 auf einer Kurvenbahn zwangsgeführt verschiebbar.
  • Beim Durchfahren des Lasttrennschalters von der Schalterstellung AUS nach ERDUNG oder ERDUNG nach AUS nimmt die Kontur des Mitnehmers 31 den Bolzen 32 entlang der Kurvenbahn im Führungskanal 35 mit und wandelt so die Rotationsbewegung des Schalters in eine translatorische Hubbewegung des Bolzens 32 um. Durchfährt der Lasttrennschalter dagegen die Schaltpositionen AUS nach EIN oder EIN nach AUS, zwingt die Kontur des Mitnehmers 31 den Bolzen 32 in seine Position, bewegt ihn aber nicht weiter mit, sodass sich ausschließlich der Mitnehmer 31 mit der Lasttrennschalterwelle 5 mitbewegt.
  • Der Bolzen 32 ist zwischen zwei Verbindungstücken 34 angeordnet, die über einen Drehpunkt 130 mit der Hubstange 25 verbunden sind. Die Hubstange 25 liegt wiederrum zwischen den beiden Blechen der Verbindungsstücke 34. Die Verbindungsstücke 34 sind derart in einer Führung 37,99 gehalten, dass bei Übertragung einer Kraft auf die Hubstange 25 Biegekräfte auf die Hubstange 25 im Wesentlichen vermieden werden. Die Führung 37,99 weist zwei Führungskanäle 37 in den beiden Verbindungsstücken 34 auf. Über die Führungskanäle 37 ist das Verbindungsstück verschiebbar, während ein Bolzen 99 ortsfest zwischen der Rückwand 30 und der Abdeckplatte 33 angebracht ist.
  • 7 bis 9 zeigen Schaltstellungen 40,41,42 der Koppelungsvorrichtung gemäß 5.
  • In 8 ist die Schaltstellung AUS mit dem Bezugskennzeichen 41 bezeichnet. Der Vorsprung 36 greift in den Bolzen 32. Durch Drehung 43 der Antriebsachse kann die Hubstange 25 entlang der Achse 44 verschoben werden.
  • Wird der Lastrennschalter in 7 auf ERDUNG 42 geschaltet, so dreht die Antriebsachse 5 den Mitnehmer 31 im Uhrzeigersinn (z.B. zwischen 10° und 90°). Dies zieht die Verbindungsstücke 34 mit und bewegt so die Hubstange 25 zwischen den gedachten Achsen 45,46 um den Stangenhub 47 mit.
  • Wird der Lastrennschalter in 9 (von AUS 41 gemäß 8) auf EIN 40 geschaltet, so dreht die Antriebsachse 5 den Mitnehmer 31 gegen den Uhrzeigersinn (z.B. zwischen 10° und 90°). Dies zieht die Verbindungsstücke 34 nicht mit, entsprechend verharren die Verbindungsstücke 34 und die Hubstange 35 im Wesentlichen in der gleichen Position wie bei AUS 41. Jedoch bewirkt die spezielle Geometrie bzw. Querschnittsform des Mitnehmers 31, dass der Bolzen 32 derart arretiert wird, dass die Hubstange 25 im Wesentlichen festgelegt bzw. nicht verschiebbar ist. Beispielsweise weist der Mitnehmer 31 dafür eine Arretierungseinrichtung auf, die z.B. eine Ausbuchtung in radialer Ausdehnung aufweist. Die Arretierungseinrichtung hat den Vorteil, dass im Betrieb Erschütterungen, wie z.B. bei Erdbeben usw., nicht versehentlich eine Erdung und damit einen Kurzschluss auslösen können.
  • 10 zeigt eine Ansicht einer Übersetzungsvorrichtung 50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63, die die translatorische Hubbewegung der Hubstange 25 kinematisch in eine axiale Drehbewegung der Antriebsachse 17 des Erdungsschalters auskoppelt. Dargestellt ist die Schaltposition AUS oder EIN. Eine Grundplatte 50 und eine Halteplatte 51 sind als flache Bleche ausgebildet und bilden einen Spalt aus, in dem ein Koppelungshebel 63, eine Wippe 57, einen Verbindungshebel 53 und ein Hebelstück 55 angeordnet sind. Der Koppelungshebel 63 weist einen Führungskanal 62 für einen Bolzen 61 auf, wobei der Bolzen 61 zusätzlich in einem Führungskanal 59 der Wippe 57 angeordnet ist. Die Wippe 57 ist an einem Drehpunkt 58 drehbar gelagert.
  • An dem Ende der Wippe 57, das dem Verbindungshebel 53 abgewandt ist, ist ein weiterer Führungskanal 60 für den Bolzen 56 vorgesehen. Der Bolzen 56 ist ferner in einem Führungskanal 52 der Halteplatte 51 zwangsgeführt. Der Bolzen 56 ist mit dem Verbindungshebel 53 verbunden. An seinem anderen Ende ist der Verbindungshebel 53 über einen Bolzen 54 drehbar mit dem Hebelstück 55 verbunden, das wiederrum drehfest mit der Antriebsachse 17 des Erdungsschalters verbunden ist.
  • Diese Ausgestaltung der kinematischen Kette im Bereich der Übersetzungsvorrichtung ist folglich ähnlich der Kraftübertragung bei Dampflokomotiven ausgebildet, bei denen eine Kolbenbewegung über ein Koppelgestänge in eine Raddrehung umgewandelt wird.
  • Durch die Form und Position der Kurvenbahnen in den Führungskanälen 52,59,60,62 und der Wippe 57 (bzw. des Kniehebels) können während der Bewegung des Hubstange 25 nach den Prinzipien der Hebelgesetze variable Übersetzungen realisiert werden. Zusätzlich besitzt das Getriebe einen Freilauf in Schaltstellung Erde. Die variable Übersetzung sorgt einerseits dafür, dass aus dem Stangenhub ein anderer Winkel umgewandelt wird als der Ausgangswinkel am Lastrennschalter. Andererseits sorgt er auf dem Verfahrweg für unterschiedliche Kraftgleichgewichte, die ein eventuell nötiges Abbremsen der Lasttrennschalterwelle bei einer Blockade begünstigen. Der Freilauf sorgt dafür, dass sich bei einer weiteren Bewegung der Bolzen im Freilauf die Position des angekoppelten Hebelstücke 55 samt Antriebsachse 17 nicht verändert. Dadurch wird die Erde-Stellung der Zweiterderachse 17 besonders unempfindlich gegenüber Toleranzen und macht ein genaues Anfahren der Schaltstellung ERDUNG möglich. Ein zusätzlicher Anschlag ist überflüssig.
  • 11 und 12 zeigen die beiden Schaltpositionen AUS 41 und ERDUNG 42 der Übersetzungsvorrichtung. Von AUS 41 zu ERDUNG 42 hat die Hubstange 25 den Koppelungshebel 63 um den Stangenhub 47 bewegt und damit die Wippe 57 in Richtung des Lastrennschalters gezogen. Dadurch wurde der Verbindungshebel 53 von dem Koppelungshebel 63 in Richtung der Antriebsachse 17 weggedrückt, was eine Drehung 68 im Uhrzeigersinn des Hebelstück 55 um die Antriebsachse 17 des Erdungsschalters bewirkte.
  • 13 zeigt eine weitere Variante einer Übersetzungsvorrichtung 51,53,54,55,57,58, die ohne Führungskanäle auskommt. Damit ist diese Bauform besonders einfach zu konstruieren und besonders zuverlässig und langlebig. Dargestellt ist der geerdete Zustand, bei dem genau wie bei der Ausführungsform gemäß 12 die Wippe 57 und der Verbindungshebel 53 im Wesentlichen in einer Achse ausgerichtet sind und so besonders stabil bzw. robust den Erdungsarm 72 an einen Erdungspunkt 70 drücken. Diese mechanische Konfiguration im geerdeten Zustand ist vergleichsweise besondere geeignet, aus bei Erschütterungen, wie z.B. Erdbeben usw., eine sichere Kontaktierung des Erdungspunkts zu ermöglichen.
  • 14 und 15 zeigen die Schalterpositionen AUS 41 und ERDUNG 42 eines Erdungsarms 72 mit Kontaktkörper 71. In der Position AUS 41 ist der Erdungsarm 72 mittels einer Federeinrichtung 73, die einerseits am Erdungsarm 72 and andererseits am Gehäuseboden 23 abstützt, vorgespannt. Es wird eine sogenannte Schenkelfeder eingesetzt. Die Belastung der gesamten kinematischen Kette bis in den Schalter und den Antrieb wird verringert. Die Schenkelfeder ist in der Stellung AUS gespannt und gibt Ihre Energie beim Schalten von AUS nach ERDUNG frei. Bei der Bewegung von ERDUNG nach AUS wird die Schenkelfeder gespannt. Bei Drehung 68 der Antriebsachse 17 des Erdungsschalters wird der Kontaktkörper 71 in einem elektrisch leitenden Kontakt mit dem Erdungspunkt 70 gebracht. Damit wird der Bereich der Schaltanordnung, der der Sicherung (nicht gezeigt) nachgeordnet ist, geerdet. Die Antriebsachse 17 ist in einem Endbereich 74 der Grundplatte gelagert. Kontaktkörper 70, Erdungsarm 72 und Erdungspunkt 70 können beispielsweise zumindest anteilig aus Kupfer gebildet sein, um eine elektrisch gut leitende Verbindung auszubilden. Die Achse 17 dient zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Verbindung zum Erdpotential.
  • Da beim Erden keine Trennung der Phasen nötig ist, fahren die z.B. aus Kupfer bestehenden Bleche zwischen zwei benachbarte Phasen und schließen diese kurz. Durch eine Überlappung der Nennspannweite des Kupferblechs und der Elektroden wird eine Kontaktandruckkraft garantiert. Ein zusätzliches Federelement ist nicht zwingend notwendig. Durch diesen Aufbau werden nur zwei kleine Kupferkontakte zum Erden der insgesamt drei Phasen benötigt anstelle der bisher üblichen drei.
  • 16 und 17 zeigen eine Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit zwei Erdungsarmen 72,82, die an der Antriebsachse 17 angebracht sind. Jeder Erdungsarm 72,82 weist als Kontaktkörper ein im Wesentlichen U-förmig gebogenes Blech 87,88,89,90 aus, das zwischen jeweils zwei der drei Erdungspunkte 70,80,81 greift. Das U-förmige Blech kann beim Schalten auf ERDUNG zwischen zwei Erdungspunkte gleiten und wird dabei zusammengedrückt. Dies gewährleistet einen Klemmsitz mit einem elektrisch gut leitenden Kontakt.
  • In 16 ist eine Variante gezeigt, bei der Erdungsarme 72,82 und Kontaktkörper 87,88 mit jeweils zwei Nietverbindungen 85 verbunden sind. In 17 dagegen wird jeweils eine Schraube 86 zum Verbinden von Kontaktkörpern 89,90 und Erdungsarmen 72,82 eingesetzt. Außerdem sind die Bleche der Kontaktkörper 89,90 jeweils geschlitzt ausgeführt, was eine noch weitere Verbesserung der elektrischen Kontaktierung ermöglicht. 18 zeigt dies im Detail: jede Seite eines Kontaktkörpers 89,90 ist in zwei Bleche 92,93, parallel zur Antriebsachse 17, unterteilt.
  • Die 19 bis 21 zeigen eine weitere Variante für die Gestaltung der Erdungsarme 71. Dabei hält eine Schraube 132 einen Kontaktkörper 130, der im Gegensatz zu den vorgenannten Varianten nicht bis zum Ende geschlitzt ist, sondern viel zwei Ausnehmungen 132 (eine pro Ende) aufweist. Ein Querblech 134 stabilisiert die Konstruktion zusätzlich. Bei dieser Ausführungsform ist eine Verschiebung 135 des Kontaktkörpers 130 quer zum Erdungsarm 72 möglich, z.B. durch Vorsehen eines Langlochs in Querrichtung für die Schraube 132. Dadurch wird ein individueller Toleranzausgleich der Kontaktkörper ermöglicht. Sobald die Kontaktkörper zwischen die Erdungspunkte bzw. Elektroden fahren richten, richten sie sich durch Querverschiebung selbsttätig zwischen den Elektroden aus und sorgen so für eine gleichmäßige Kraftaufteilung und bessere Kontaktierung. Durch diese Bauform können mit Vorteil größere fertigungsbedingte Toleranzen ermöglicht werden und die Zuverlässigkeit im Betrieb gesteigert werden.
  • 22 zeigt eine andere Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit drei Erdungsarmen 100,101,102, die jeweils zwei parallel Bleche 104,105,106,107,108,109 aufweisen. Jedes Blech ist einzeln mit einer Schraubverbindung 110 an der Antriebsachse 17 angebracht. Jeder Erdungsarm 100,101,102 verfügt über eine Spannschraube 111,112,113, die jeweils einen Abstand 114 zwischen den Paaren von Blechen 104,105,106,107,108,109 einstellt. Anders als bei den voranstehend erläuterten Erdungsarmen ist nun vorgesehen, dass die jeweils zwei Bleche eines Erdungsarms einen Erdungspunkt außen mit leichtem Klemmsitz umgreifen.
  • 23 zeigt einen Längsschnitt durch eine mehrphasige Schaltanordnung mit mehreren Anbringungspositionen 123,124,125,126 für die Koppelungsvorrichtung. In den in den 1 bis 13 erläuterten Ausführungsformen war das erste Getriebe der Koppelungsvorrichtung, also beispielsweise auch der Mitnehmer auf der Achse 5, räumlich im Bereich 123 angeordnet. Dies entspricht im Wesentlichen einer Anbringung an einer Rückwand des Modulgehäuses für den Lastrennschalter.
  • Alternativ dazu kann das erste Getriebe jedoch auch innerhalb des Lasttrennschalters 1 zwischen Schaltkammern für zwei Phasen, also an den Positionen 124 und 125, angeordnet werden. Auch eine Anordnung an der Vorderseite, also Position 126, ist möglich.
  • Dem Fachmann ist klar, dass die hier vorgestellten Ausführungsformen mit Vorteil kombiniert und abgeändert werden können, ohne den Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung zu verlassen. Beispielsweise kann eine vergleichbare Einsparung an Bauraum erreicht werden, wenn ein der Übersetzungsvorrichtung vergleichbares Getriebe mit starrer Koppelung am Lasttrennschalter angeordnet und entsprechend ein zweites Getriebe mit z.B. Mitnehmer, ersten und zweiten Mitnahmemittel usw. am Erdungsschalter angeordnet wird. Entsprechend würde bei dieser Bauform eine mechanisch Entkoppelung bei einer Schalthandlung von AUS nach EIN (und umgekehrt) erst in unmittelbarer Nähe des Erdungsschalters erfolgen anstatt wie bei den vorgehend beschriebenen Ausführungsformen des Lasttrennschalter.

Claims (15)

  1. Schaltanordnung für Mittelspannung, aufweisend einen Lasttrennschalter (1) mit drei Schaltpositionen für EIN (40), AUS (41) und ERDUNG (42), wobei die Schaltposition EIN (40) einen Mittelspannungsanschluss über eine Sicherungsvorrichtung (12) auf eine Ausgangsleitung (15) schaltet, und einen der Sicherungsvorrichtung (12) nachgeordneten Erdungsschalter (2) für ein Erden der Ausgangsleitung (15), wobei der Erdungsschalter (2) mit dem Lasttrennschalter (1) über eine mechanische Koppelungsvorrichtung (25,31-37,50-63) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdungsschalter (2) im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters (1) von AUS (41) nach EIN (40) mechanisch entkoppelt ist.
  2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (25,31-37,50-63) eine Hubstange (25) aufweist, wobei eine axiale Drehbewegung einer Antriebsachse (5) des Lasttrennschalters (1) in eine translatorische Hubbewegung (44) der Hubstange (25) kinematisch eingekoppelt ist.
  3. Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (25,31-37,50-63) einen mit der Antriebsachse (5) drehfest verbundenen Mitnehmer (35) mit einem ersten Mitnahmemittel (36) aufweist, wobei das erste Mitnahmemittel (36) ausgebildet ist, im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters (1) von AUS (41) nach ERDUNG (42) ein zweites Mitnahmemittel (32) zu greifen und die axiale Drehbewegung in die translatorische Hubbewegung (44) zu übersetzen, und im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters (1) von AUS (41) nach EIN (40) das zweite Mitnahmemittel (32) zu verfehlen.
  4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mitnahmemittel einen Vorsprung (36) aufweist und dass das zweite Mitnahmemittel einen Angriffspunkt (32) für den Vorsprung (36) bereitstellt.
  5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mitnahmemittel (32) direkt an der Hubstange (25) angeordnet ist.
  6. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mitnahmemittel (32) an einem Verbindungstück (34) angeordnet ist, das über einen Drehpunkt (130) mit der Hubstange verbunden ist.
  7. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (25,31-37,50-63) eine Übersetzungsvorrichtung (50-63) aufweist, die eine translatorische Hubbewegung (44) der Hubstange (25) kinematisch in eine axiale Drehbewegung (68) einer Antriebsachse (17) des Erdungsschalters (2) auskoppelt.
  8. Schaltanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsvorrichtung (50-63) eine Wippe (57) aufweist, deren erstes Ende drehbar mit der Hubstange (25) verbunden ist, und deren zweites Ende drehbar mit einem Verbindungshebel (53) verbunden ist, der über ein Hebelstück (55) mit der Antriebsachse (17) des Erdungsschalters (2) verbunden ist.
  9. Schaltanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebsachse (17) des Erdungsschalters (2) ein Erdungsarm (72,73,82,84-90,92,93,100-102,104-114) angeordnet ist, der ausgebildet ist, mittels einer axialen Drehung der Antriebsachse (17) des Erdungsschalters (2) mindestens einen Erdungspunkt (70) elektrisch leitend zu kontaktieren und die Ausgangsleitung (15) zu erden.
  10. Schaltanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdungsarm (72,73,82,84-90,92,93,100-102,104-114) eine Federeinrichtung (73,84) aufweist, die im ungeerdeten Zustand (40,41) vorspannbar ist.
  11. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung dreiphasig ausgebildet ist, so dass drei Sicherungsvorrichtungen (12), drei Erdungspunkte (70,80,81) und drei Ausgangsleitungen (15) vorgesehen sind.
  12. Schaltanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Erdungsarm (72,73,82,84-90,92,93) zur Kontaktierung von zwei Erdungspunkten (70,80,81) ausgebildet ist.
  13. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung ein fluiddichtes Gehäuse (22,23) aufweist, dass zur Befüllung mit einem SF6-freien Schutzgas ausgebildet ist.
  14. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung eine Schmelzsicherung (12) aufweist.
  15. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung für ein Transformator-Schaltfeld ausgebildet ist, an deren Ausgangsleitung (15) ein Transformator anschließbar ist.
DE102020202689.0A 2020-03-03 2020-03-03 Schaltanordnung für Mittelspannung Active DE102020202689B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020202689.0A DE102020202689B4 (de) 2020-03-03 2020-03-03 Schaltanordnung für Mittelspannung
CN202180019043.2A CN115210837A (zh) 2020-03-03 2021-02-10 用于中压的开关装置
PCT/EP2021/053163 WO2021175546A1 (de) 2020-03-03 2021-02-10 Schaltanordnung für mittelspannung
EP21708131.4A EP4091185A1 (de) 2020-03-03 2021-02-10 Schaltanordnung für mittelspannung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020202689.0A DE102020202689B4 (de) 2020-03-03 2020-03-03 Schaltanordnung für Mittelspannung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102020202689A1 DE102020202689A1 (de) 2021-09-09
DE102020202689B4 true DE102020202689B4 (de) 2022-06-09

Family

ID=74758743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020202689.0A Active DE102020202689B4 (de) 2020-03-03 2020-03-03 Schaltanordnung für Mittelspannung

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4091185A1 (de)
CN (1) CN115210837A (de)
DE (1) DE102020202689B4 (de)
WO (1) WO2021175546A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2453194A1 (de) 1974-11-09 1976-05-13 Bbc Brown Boveri & Cie Einschaltsicherer erdungsschalter fuer elektrische schalter
DE19534392A1 (de) 1995-09-16 1997-03-20 Abb Patent Gmbh Antrieb für das bewegbare Kontaktstück eines Trenn-Erdungsschalters
DE69317198T2 (de) 1992-10-09 1998-12-03 Schneider Electric Sa Mechanismus für einen Erdungsschalter
WO2009010359A2 (de) 2007-07-17 2009-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung mit einem lasttrennschalter und einem erdungsschalter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2380859A (en) * 2001-10-13 2003-04-16 Alstom Mechanical actuator for switches
NL1021286C2 (nl) * 2002-08-15 2004-03-03 Eaton Electric Nv Aandrijfmechanisme voor schakelinstallatie en werkwijze voor het bedrijven daarvan.
DE102005013231B3 (de) * 2005-03-18 2006-09-21 Siemens Ag Kurvenprofilschalter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2453194A1 (de) 1974-11-09 1976-05-13 Bbc Brown Boveri & Cie Einschaltsicherer erdungsschalter fuer elektrische schalter
DE69317198T2 (de) 1992-10-09 1998-12-03 Schneider Electric Sa Mechanismus für einen Erdungsschalter
DE19534392A1 (de) 1995-09-16 1997-03-20 Abb Patent Gmbh Antrieb für das bewegbare Kontaktstück eines Trenn-Erdungsschalters
WO2009010359A2 (de) 2007-07-17 2009-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung mit einem lasttrennschalter und einem erdungsschalter

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Schmelzsicherung. In Wikipedia, die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 02. März 2020, 09:53 Uhr. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Schmelzsicherung&oldid=197337579 [abgerufen am 18.05.2020]
SIEMENS AG: Schaltanlagen Typ 8DJH für sekundäre Verteilungsnetze bis 24kV, gasisoliert - Mittelspannungsschaltanlagen. HA 40.2 - Ausg. 2017. Erlangen, 2017 (Artikel-Nr. EMMS-K1440-A211-A6). 92 S. URL: https://docplayer.org/storage/75/72950258/1589786945/4d7V0_GIraHlLOXlbKCcGQ/72950258.pdf [abgerufen am 2020-05-18]. - Firmenschrift

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021175546A1 (de) 2021-09-10
EP4091185A1 (de) 2022-11-23
CN115210837A (zh) 2022-10-18
DE102020202689A1 (de) 2021-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69836300T2 (de) Vakuumschalter und diese verwendende Vakuumschaltanlage
DE3715053C2 (de)
EP2467863B1 (de) Schaltgerät
EP0069693B1 (de) Zylindrischer Behölter für eine dreipolige metallgekapselte, druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlage
EP0564057B1 (de) Gasisolierte Schaltanlage mit einem Vakuumschalter
WO2007023113A1 (de) Isolierkörper für eine mittelspannungsschaltanlage
DE3343099C2 (de) Elektrische Mittelspannungs-Schaltzelle
WO2010026048A1 (de) Nockenwellenantrieb für eine vakuumschaltröhre und schaltgerät
DE2809851C2 (de) Metallgekapselte mehrphasige Schaltanlage für hohe Spannungen
DE102009036590B3 (de) Gasisolierte Hochspannungsschaltanlage
WO2007137976A1 (de) Anschlussschaltfeld für mittelspannungsschaltanlagen
DE3417299A1 (de) Metallgekapselte, gasisolierte schaltanlage
DE102020202689B4 (de) Schaltanordnung für Mittelspannung
EP1825488B1 (de) Mehrphasiges schaltgerät mit zumindest drei gleichartigen unterbrechereinheiten
DE2931459C2 (de) Trennschalter
DE112011105362B4 (de) Vakuum-Leistungsschalter
DE102006050477B4 (de) Mittelspannungsschaltanlage mit Eingießpolteilen und Einfahrkontaktanordnungen
WO1996013087A1 (de) Metallgekapselte elektrische hochspannungsschaltanlage mit einem leistungsschalter
WO2008055693A1 (de) Elektrische hochspannungsschaltanlage
EP2346059A2 (de) Vorrichtung zum schalten eines Stromkreises
DE2856187A1 (de) Mehrpolige umschalteinrichtung
WO2011020511A1 (de) Verbindungsmittel
DE102006019356A1 (de) Luftisolierte Mittelspannungs-Schaltanlage
DE2948130C2 (de) Schalter mit Erdungsvorrichtung
DE1590299C (de) Einbaufertiges Mittelspannungs-FeId

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final