DE102022208590A1 - Connection device, switchgear with connection device and method for automatically connecting and disconnecting the connection device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung (1) einer Schaltanlage, eine Schaltanlage mit wenigstens einer Verbindungsvorrichtung (1) und ein Verfahren zum automatischen Verbinden sowie ein Verfahren zum automatischen Trennen der Verbindungsvorrichtung (1).Dabei weist die Verbindungsvorrichtung (1) einer Schaltanlage mit wenigstens einer Steuerleitung, wenigstens zwei Teile (5, 6) auf, wobei der eine Teil (5) mit einem feststehenden Teil (20) eines Schaltschranks (19) der Schaltanlage und der zweite Teil (6) mit einem beweglichen Teil (21) des Schaltschranks (19) der Schaltanlage verbunden ist, wobei der bewegliche Teil (21) des Schaltschranks (19) schiebbar ist, und mittels Schiebens des beweglichen Teils (21) des Schaltschranks (19) der Schaltanlage die Verbindung des zweiten Teils (6) mit dem ersten Teil (5) der Verbindungsvorrichtung (1) herstellbar ist, wobei mittels Herstellung der Verbindung des zweiten Teils (6) mit dem ersten Teil (5) der Verbindungsvorrichtung (1) automatisch die Verbindung mit der wenigstens einen Steuerleitung der Schaltanlage herstellbar ist.The invention relates to a connecting device (1) of a switchgear, a switchgear with at least one connecting device (1) and a method for automatically connecting and a method for automatically disconnecting the connecting device (1). The connecting device (1) has a switchgear with at least one Control line, at least two parts (5, 6), one part (5) with a fixed part (20) of a control cabinet (19) of the switchgear and the second part (6) with a movable part (21) of the control cabinet ( 19) of the switchgear is connected, the movable part (21) of the control cabinet (19) being slidable, and by sliding the movable part (21) of the switchgear cabinet (19) of the switchgear, the connection of the second part (6) to the first part (5) of the connecting device (1) can be produced, wherein the connection to the at least one control line of the switchgear can be automatically established by establishing the connection of the second part (6) to the first part (5) of the connecting device (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung einer Schaltanlage, eine Schaltanlage mit wenigstens einer Verbindungsvorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Verbinden sowie ein Verfahren zum automatischen Trennen der Verbindungsvorrichtung.The invention relates to a connecting device of a switchgear, a switchgear with at least one connecting device and a method for automatically connecting and a method for automatically disconnecting the connecting device.
Schaltanlagen, beispielsweise DC- oder AC-Schaltanlagen, Schaltanlagen für eine Bahnstromversorgung bzw. ein Bahnstromversorgungsnetz, für Gebäude wie z.B. einem Bahnhof, etc., für Industrieanlagen, Hochöfen, etc., weisen in der Regel entsprechende Schaltschränke mit feststehenden und beweglichen Teilen auf.Switchgear, for example DC or AC switchgear, switchgear for a traction power supply or a traction power supply network, for buildings such as a train station, etc., for industrial plants, blast furnaces, etc., usually have corresponding control cabinets with fixed and moving parts.
Eine solche Schaltanlage mit einem oder mehreren Schaltschränken kann beispielsweise auch Teil eines Unterwerks einer Bahnstrecke oder eines Bahnstreckennetzes zur Versorgung der Oberleitung eines Streckenabschnitts dieser Bahnstrecke sein. Solche Unterwerke mit den entsprechenden Schaltanlagen sind üblicherweise für jeden Streckenabschnitt einer Bahnstrecke oder eines Bahnstreckennetzes separat vorhanden.Such a switchgear with one or more control cabinets can, for example, also be part of a substation of a railway line or a railway network for supplying the overhead line of a section of this railway line. Such substations with the corresponding switchgear are usually available separately for each section of a railway line or a railway network.
Schaltanlagen weisen in der Regel unter anderem Leistungsschnellschalter sowie Steuerleitungen bzw. Steuerleitungskabel auf, deren vorgesehene Trennung bzw. Verbindung zum restlichen System, insbesondere bei oder zu Wartungszwecken in einem oder mehreren, der Schaltanlage zugeordneten Schaltschränken vorgesehen ist.Switchgear usually has, among other things, high-speed switches and control lines or control line cables, the intended separation or connection to the rest of the system, in particular during or for maintenance purposes, is provided in one or more control cabinets assigned to the switchgear.
Hierzu sind Teile der Schaltschränke beweglich, beispielsweise als Schubladen, Einschübe oder Wagen, etc., für solche Leistungsschnellschalter sowie Steuerleitungen bzw. Steuerleitungskabel ausgeführt, um die Trennung vom System gezielt vornehmen zu können. Beispielsweise sind entsprechende Wägen hierzu so gestaltet, dass sie in den zugehörigen Schaltschrank ein- und ausgefahren werden können. Vor dem Ausfahren, bzw. Herausziehen muss bzw. müssen das oder die Steuerleitungskabel (üblicherweise 30-50-adrig) abgesteckt, also getrennt, und beim Einfahren wieder eingesteckt also verbunden werden. Dies geschieht je nach Ausführung der Wägen entweder bereits vor oder nach dem Einfahren, bzw. Einschieben in den Schaltschrank.For this purpose, parts of the control cabinets are designed to be movable, for example as drawers, slots or trolleys, etc., for such high-speed power switches as well as control lines or control line cables in order to be able to carry out the separation from the system in a targeted manner. For example, corresponding carts are designed so that they can be moved in and out of the associated control cabinet. Before extending or pulling out, the control cable(s) (usually 30-50 wires) must be unplugged, i.e. separated, and plugged in again, i.e. connected, when retracting. Depending on the design of the cart, this happens either before or after it is driven in or pushed into the control cabinet.
Heutige Lösungen verwenden in der Regel steife, unhandliche Kabel mit Industriesteckern mit Verriegelungsbügel, die vor dem Ausfahren, bzw. Herausziehen manuell entriegelt und abgesteckt und beim Einfahren, bzw. Einschieben wieder manuell gesteckt und verriegelt werden müssen. Das betreffende Steuerleitungskabel muss nach dem Abstecken außerdem entsprechend fixiert werden, sodass es beim Ein- und Ausfahren des Schalterwagens nicht beschädigt werden kann. Dabei besteht auch die Gefahr, dass das Wartungspersonal vergisst, am Ende die Steckverbindung wieder herzustellen.Today's solutions generally use stiff, unwieldy cables with industrial plugs with locking brackets, which have to be manually unlocked and unplugged before extending or pulling out and then manually plugged in and locked again when retracting or pushing in. The control cable in question must also be secured appropriately after unplugging so that it cannot be damaged when the switch carriage is moved in and out. There is also the risk that the maintenance staff will forget to reconnect the plug connection at the end.
Darüber hinaus sind insbesondere bezüglich Schaltanlagen für eine Bahnstromversorgung gemäß Bahnnorm zwei Stellungen innerhalb des Schaltschranks definiert, die entsprechend, insbesondere auch bei Wartungsarbeiten, immer berücksichtigt werden müssen. Die eine der definierten Stellungen ist die Betriebsstellung, in der der oder die Leistungsschnellschalter vollständig mit dem Schaltschrank kontaktiert ist bzw. sind, d.h. alle Hauptkontakte und Hilfskontakte bzw. - stromkreise geschlossen bzw. verbunden sind. Die zweite definierte Stellung ist die Prüfstellung, in der die Hauptkontakte getrennt sind, die Hilfskontakte jedoch verbunden bzw. geschlossen bleiben. Hierbei müssen für eine sichere Trennung der Hauptkontakte in der Prüfstellung entsprechende Luftstrecken zu spannungsführenden Teilen gewährleistet werden, bzw. bleiben.In addition, particularly with regard to switchgear for a traction power supply according to railway standards, two positions are defined within the control cabinet, which must always be taken into account, especially during maintenance work. One of the defined positions is the operating position in which the high-speed circuit breaker(s) is/are in complete contact with the control cabinet, i.e. all main contacts and auxiliary contacts or circuits are closed or connected. The second defined position is the test position in which the main contacts are separated but the auxiliary contacts remain connected or closed. To ensure safe separation of the main contacts in the test position, appropriate clearances to live parts must be guaranteed or remain.
Dies wird derzeit zumindest in einigen Fällen dadurch gelöst, dass der oder die Leistungsschalter selbst verfahren werden, was wiederum andere Schwierigkeiten nach sich zieht, wie beispielsweise die Notwendigkeit der gegenseitigen Verriegelung des beweglichen Teils und des Leistungsschalters, was in Konstruktion und Bedienung sehr aufwändig ist.This is currently solved, at least in some cases, by moving the circuit breaker or circuit breakers themselves, which in turn entails other difficulties, such as the need for mutual locking of the movable part and the circuit breaker, which is very complex in construction and operation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung einer Schaltanlage, eine Schaltanlage mit Verbindungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum automatischen Verbinden sowie ein Verfahren zum automatischen Trennen der Verbindungsvorrichtung anzugeben, mit der einerseits die Verbindung mit und andererseits die Trennung von einer Steuerleitung der Schaltanlage verbessert wird.The invention is based on the object of specifying a connection device for a switchgear, a switchgear with a connection device and a method for automatic connection and a method for automatically disconnecting the connection device, with which on the one hand the connection to and on the other hand the separation from a control line of the switchgear is improved.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie der nebengeordneten Ansprüche 17, 18 und 19. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche wieder.The problem is solved by the features of independent patent claim 1 and the
Dazu weist die Verbindungsvorrichtung einer Schaltanlage mit wenigstens einer Steuerleitung wenigstens zwei Teile auf, wobei der eine Teil mit einem feststehenden Teil eines Schaltschranks der Schaltanlage und der zweite Teil mit einem beweglichen Teil des Schaltschranks der Schaltanlage verbunden ist, wobei der bewegliche Teil des Schaltschranks schiebbar ist und wobei mittels Schiebens des beweglichen Teils des Schaltschranks der Schaltanlage die Verbindung des zweiten Teils mit dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung herstellbar ist, wobei mittels Herstellung der Verbindung des zweiten Teils mit dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung automatisch die Verbindung mit der wenigstens einen Steuerleitung der Schaltanlage herstellbar ist.For this purpose, the connecting device of a switchgear with at least one control line has at least two parts, one part being connected to a fixed part of a switchgear cabinet of the switchgear and the second part being connected to a movable part of the switchgear cabinet of the switchgear, the movable part of the switchgear cabinet being slidable and by pushing the movable part of the control cabinet Switchgear, the connection of the second part to the first part of the connecting device can be established, wherein the connection to the at least one control line of the switchgear can be automatically established by establishing the connection of the second part to the first part of the connecting device.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist mittels Ziehens des beweglichen Teils des Schaltschranks der Schaltanlage die Verbindung des zweiten Teils mit dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung trennbar, wobei mittels Trennung der Verbindung des zweiten Teils von dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung automatisch die Verbindung, mit der wenigstens einen Steuerleitung der Schaltanlage trennbar ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the connection of the second part to the first part of the connecting device can be separated by pulling the movable part of the control cabinet of the switchgear, with the connection to which being automatically separated by separating the connection of the second part from the first part of the connecting device at least one control line of the switchgear can be separated.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die Steuerleitung(en) automatisch verbunden bzw. getrennt wird bzw. werden. Die Verbindung der Steuerleitung(en) kann demzufolge wesentlich schneller und mit weniger Handgriffen hergestellt und auch wieder getrennt werden. Dadurch wird die Benutzerfreundlichkeit sehr verbessert. Darüber hinaus kann das Bedienpersonal nicht vergessen, die Steuerleitung bzw. das Steuerleitungskabel beim Einfahren bzw. Einschieben, also zur Herstellung der Verbindung, zu stecken. Somit ist eine schnelle und fehlerfreie Bedienung sichergestellt.The solution according to the invention has the advantage that the control line(s) is or are automatically connected or disconnected. The connection of the control line(s) can therefore be established and separated again much more quickly and with fewer steps. This greatly improves the user experience. In addition, the operating personnel cannot forget to plug in the control line or the control line cable when retracting or pushing in, i.e. to establish the connection. This ensures fast and error-free operation.
Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der bewegliche Teil des Schaltschranks der Schaltanlage als Wagen ausgeführt, wobei der Wagen in den Schaltschrank der Schaltanlage einschiebbar ist. Durch einen Wagen können schwere und/oder große Lasten, z.B. Leistungsschnellschalter besonders einfach hin und her transportiert werde. Demzufolge kann die Verbindung der Steuerleitung(en) durch das simple Ein- und Ausschieben noch schneller und einfacher hergestellt und auch wieder getrennt werden. Somit kann die automatische Trennung bzw. Herstellung der Verbindung der Steuerleitung(en) durch das Ein- und Ausfahren des Wagens, beispielsweise des Leistungsschnellschalterwagens, besonders problemlos bewerkstelligt werden.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, the movable part of the control cabinet of the switchgear is designed as a carriage, the carriage being able to be inserted into the control cabinet of the switchgear. Heavy and/or large loads, e.g. high-speed circuit breakers, can be transported back and forth particularly easily using a trolley. As a result, the connection of the control line(s) can be established and separated again more quickly and easily by simply pushing them in and out. This means that the automatic separation or establishment of the connection of the control line(s) can be accomplished particularly easily by moving the carriage in and out, for example the high-speed power switch carriage.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der erste und der zweite Teil der Verbindungsvorrichtung jeweils eine Steckverbindungskomponente auf, mittels derer der erste und der zweite Teil der Verbindungsvorrichtung als Steckverbindung miteinander verbindbar sind.According to a further preferred embodiment of the invention, the first and second parts of the connecting device each have a plug connection component, by means of which the first and second parts of the connecting device can be connected to one another as a plug connection.
Besonders bevorzugt ist die Steckverbindung selbstzentrierend.
Dies hat den Vorteil, dass eine sichere Verbindung des männlichen und weiblichen Teils der Kontakte und somit eine dauerhafte Kontaktverbindung insbesondere der Steuerleitung(en) sichergestellt werden kann. Die selbstzentrierende Steckverbindung gleicht darüber hinaus auf einfache Weise Toleranzen der Schalterwagenposition innerhalb des Schranks aus, wodurch Beschädigungen beim Steckvorgang vermieden werden können.The plug connection is particularly preferably self-centering.
This has the advantage that a secure connection of the male and female parts of the contacts and thus a permanent contact connection, in particular of the control line(s), can be ensured. The self-centering plug connection also easily compensates for tolerances in the switch carriage position within the cabinet, which means that damage during the plugging process can be avoided.
Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der zweite Teil der Verbindungsvorrichtung wenigstens eine bewegliche Komponente auf, wobei die wenigstens eine bewegliche Komponente des zweiten Teils im verbundenen Zustand der Verbindungsvorrichtung in Richtung des ersten Teils bis zu einer Endstellung verschiebbar ist. Besonders bevorzugt ist die wenigstens eine bewegliche Komponente des zweiten Teils im verbundenen Zustand der Verbindungsvorrichtung in Richtung des ersten Teils wenigstens 90 mm bis zur Endstellung verschiebbar.
Dies hat den Vorteil, dass nach Herstellung der Verbindung der Steuerleitung(en), also nachdem die beiden Steckkomponenten des ersten und des zweiten Teils der Verbindungsvorrichtung miteinander verbunden sind, der die bewegliche Komponente des zweiten Teils unter Aufrechterhaltung bzw. Beibehaltung der Verbindung der Steuerleitung(en) sich weiter in Richtung des ersten Teils der Verbindungsvorrichtung, vorzugsweise mittels Teleskopschienen bewegen kann, bis eine, am feststehenden Teil des Schaltschranks, bzw. des ersten Teils der Verbindungsvorrichtung konstruktiv festgelegte Endstellung, beispielsweise durch einen entsprechenden stabilen Anschlag, erreicht ist. Die Realisierung dieser Bewegung ist dabei nicht auf die Anwendung von Teleskopschienen beschränkt. Hier können alle möglichen und sinnvollen, anderen Lösungsalternativen, wie beispielsweise Rollen, etc., verwendet werden.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, the second part of the connecting device has at least one movable component, wherein the at least one movable component of the second part can be displaced in the connected state of the connecting device in the direction of the first part up to an end position. Particularly preferably, the at least one movable component of the second part can be displaced in the connected state of the connecting device in the direction of the first part by at least 90 mm to the end position.
This has the advantage that after the connection of the control line(s) has been established, i.e. after the two plug-in components of the first and second part of the connecting device have been connected to one another, the movable component of the second part is maintained while maintaining the connection of the control line(s). en) can move further in the direction of the first part of the connecting device, preferably by means of telescopic rails, until a structurally defined end position on the fixed part of the control cabinet or the first part of the connecting device, for example by a corresponding stable stop, is reached. The realization of this movement is not limited to the use of telescopic rails. All possible and sensible alternative solutions, such as roles, etc., can be used here.
Dadurch können insbesondere im Schienenfahrzeugbereich, also z.B. bei Schaltanlagen für eine Bahnstromversorgung bzw. ein Bahnstromversorgungsnetz, bestimmte Vorgaben bzw. Anforderungen, insbesondere auch bei Wartungsarbeiten, die sich gemäß entsprechender, zu berücksichtigender Bahnnormen ergeben, immer zwanglos eingehalten bzw. umgesetzt werden. So werden gemäß Bahnnorm hierbei insbesondere zwei Stellungen innerhalb des Schaltschranks definiert. Die eine der definierten Stellungen ist die Betriebsstellung, in der der oder die Leistungsschnellschalter vollständig mit dem Schaltschrank kontaktiert ist bzw. sind, d.h. alle Hauptkontakte und Hilfskontakte bzw. -stromkreise geschlossen bzw. verbunden sind. Die zweite definierte Stellung ist die Prüfstellung, in der die Hauptkontakte getrennt sind, die Hilfskontakte, also insbesondere die Steuerleitung(en), jedoch verbunden bzw. geschlossen bleiben. Hierbei müssen in der Prüfstellung für eine sichere Trennung der Hauptkontakte entsprechende Luftstrecken zu spannungsführenden Teilen gewährleistet werden, bzw. bleiben. Dies wird insbesondere durch die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung, die eine Verschiebbarkeit der beweglichen Komponente des zweiten Teils der Verbindungsvorrichtung um mindestens 90mm ermöglicht, erreicht, wodurch eine entsprechende, genügend große Luftstrecke gewährleistet werden kann.
Demzufolge entspricht der Zeitpunkt, zu dem die beiden Steckkomponenten des ersten und des zweiten Teils der Verbindungsvorrichtung miteinander verbunden sind, also die Verbindung der Steuerleitung(en) hergestellt ist bzw. sind, der Prüfstellung.
Somit wird insbesondere mit dem weiteren Einfahren bzw. Einschieben, beispielsweise eines Wagens oder eines Einschubs mit der beweglichen Komponente des zweiten Teils der Verbindungsvorrichtung bis zur Endstellung, der der Betriebsstellung entspricht, ermöglicht, dass die Verbindung der Steuerleitung(en) bis zum Erreichen der Betriebsstellung bestehen bleibt. Beim Herausziehen bzw. Ausfahren, beispielsweise des Schalterwagens aus dem Schaltschrank, etc., aus der Endstellung, also der Betriebsstellung, nimmt die Endlage in der Endstellung die Kraft zum Trennen der Steckverbindung der Verbindungsvorrichtung auf.As a result, particularly in the rail vehicle sector, for example in switchgear for a railway power supply or a railway power supply network, certain specifications or requirements can always be easily adhered to or implemented, especially in the case of maintenance work that arises in accordance with the relevant railway standards that must be taken into account. According to the railway standard, two positions in particular are defined within the control cabinet. One of the defined positions is the operating position in which the high-speed circuit breaker(s) is/are in complete contact with the control cabinet, ie all main contacts and auxiliary contacts or circuits are closed or connected. The second defined position is the test position in which the main contacts are separated, but the auxiliary contacts, in particular the control line(s), remain connected or closed. In the test position, appropriate clearances to live parts must be ensured to ensure safe separation of the main contacts, or remain. This is achieved in particular by the embodiment of the invention described above, which enables the movable component of the second part of the connecting device to be displaced by at least 90 mm, whereby a corresponding, sufficiently large air gap can be guaranteed.
As a result, the time at which the two plug-in components of the first and second part of the connecting device are connected to one another, i.e. the connection of the control line(s) is or are established, corresponds to the test position.
Thus, in particular with the further retraction or insertion, for example of a carriage or an insert with the movable component of the second part of the connecting device up to the end position, which corresponds to the operating position, it is possible for the control line(s) to be connected until the operating position is reached remains in place. When pulling out or extending, for example, the switch carriage from the control cabinet, etc., from the end position, i.e. the operating position, the end position in the end position absorbs the force to disconnect the plug connection of the connecting device.
Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das zweite Teil der Verbindungsvorrichtung wenigstens eine Druckvorrichtung auf, mittels derer die Verbindung des zweiten Teils mit dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung herstellbar ist. Die Druckvorrichtung ist dabei vorzugsweise zumindest teilweise Teil der beweglichen Komponente des zweiten Teils der Verbindungsvorrichtung und weist besonders bevorzugt einen Anschlag und einen beweglichen Gegenanschlag auf, wobei in Ruhestellung der Druckeinrichtung der Anschlag und der Gegenanschlag nebeneinander anliegen.
Bevorzugt ist der Anschlag der Druckvorrichtung als Erhebung und diese besonders bevorzugt quaderförmig ausgeführt. Der Gegenanschlag der Druckvorrichtung weist vorzugsweise wenigstens einen Rollenhebel und ein Federelement auf, wobei das Federelement besonders bevorzugt als Gasfeder ausgeführt ist. Dabei ist nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittels Einwirkung einer Druckkraft auf den Gegenanschlag der Druckvorrichtung, der Anschlag vom Gegenanschlag überwindbar und mittels der Druckkraft, mit der der Anschlag der Druckvorrichtung vom Gegenanschlag überwindbar ist, ist vorzugsweise ein Gegendruck auf die Steckverbindungskomponenten des ersten und des zweiten Teils der Verbindungsvorrichtung ausübbar, mittels dessen die Verbindung des zweiten Teils mit dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung herstellbar ist.
Mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist somit ein Mechanismus, beispielsweis auf einem Wagen, insbesondere Schalterwagen, oder in einem Schubladen oder einem Einschub, etc., verbaut, welcher bei ausgeübtem Druck auf den Gegenanschlag der Druckvorrichtung des zweiten Teils der Verbindungsvorrichtung durch das Einschieben, beispielsweise des Wagens, ausgehend von der Ruhelage der Druckvorrichtung, bei der Anschlag und Gegenanschlag nebeneinander bzw., je nach Anforderung, auch aneinander anliegen können, die Erzeugung eines ausreichenden Gegendrucks sicherstellt, um die Steckverbindung der Verbindungsvorrichtung und somit die Verbindung der Steuerleitung(en) sicher und stabil herzustellen. Dabei bildet insbesondere die quaderförmige Ausführung der Erhebung bzw. des Anschlags der Druckvorrichtung sowohl eine geeignete senkrechte Fläche quer zur Bewegungsrichtung der beweglichen Komponente des zweiten Teils der Verbindungsvorrichtung als auch die notwendige Höhe, die überwunden werden muss, um den notwendigen Druck bzw. Gegendruck aufzubauen. Der Anschlag selbst ist dabei selbst nicht Teil der beweglichen Komponente des zweiten Teils der Verbindungsvorrichtung, um den Aufbau des entsprechenden Drucks bzw. Gegendrucks zu ermöglichen. Die Maße und insbesondere geometrische Form des Anschlags sind dabei je nach Anforderung ohne Einschränkung beliebig anpassbar. Durch die Ausgestaltung des Gegenanschlags mit Rollenhebel und Federelement ist die benötigte Krafteinwirkung, insbesondere Druckkraft zur Überwindung des Anschlags und gleichzeitige Herstellung der Verbindung, also das Stecken der Steuerleitung(en) besonders genau und exakt dosierbar. Durch die bevorzugte Verwendung einer Gasfeder bzw. Gasdruckfeder wird dies weiter verbessert. Nach der Überwindung des Anschlags bzw. wenigstens eines Teils des Anschlags, beispielsweise einer senkrechten Fläche einer quaderförmig ausgeführten Erhebung, bewirkt die Verwendung eines Rollenhebels, dass sich beim weiteren Einfahren bzw. Einschieben, die bewegliche Komponente ohne Gegendruck weiter in Richtung Schaltschrank bis zur Endstellung bewegen kann, während die Verbindung der Steuerleitung(en) weiter besteht. Der Rollenhebel bewegt sich dabei nach dem Verlassen bzw. Überwinden der senkrechten Fläche beispielsweise auf der quaderförmigen Erhebung entlang der horizontalen Deckfläche der Erhebung bzw. des Anschlags. Die Länge der möglichen Bewegung kann dabei je nach Anforderung dimensioniert werden. Wird eine entsprechend lange Luftstrecke für eine sichere Trennung von Kontakten, insbesondere von Hauptkontakten zu spannungsführenden Teilen benötigt bzw. gefordert, so kann die entsprechende Länge problemlos auf mindestens 90mm oder auch noch wesentlich länger ausgedehnt werden.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, the second part of the connecting device has at least one pressure device, by means of which the connection of the second part to the first part of the connecting device can be produced. The printing device is preferably at least partially part of the movable component of the second part of the connecting device and particularly preferably has a stop and a movable counter-stop, with the stop and the counter-stop resting next to one another in the rest position of the printing device.
The stop of the printing device is preferably designed as a survey and this is particularly preferably cuboid. The counter-stop of the printing device preferably has at least one roller lever and a spring element, the spring element particularly preferably being designed as a gas spring. According to a particularly preferred embodiment of the invention, by means of the action of a compressive force on the counter-stop of the printing device, the stop can be overcome by the counter-stop and by means of the compressive force with which the stop of the printing device can be overcome by the counter-stop, there is preferably a counter pressure on the plug-in connection components of the first and of the second part of the connecting device can be exercised, by means of which the connection of the second part to the first part of the connecting device can be produced.
With the embodiment according to the invention, a mechanism is therefore installed, for example on a trolley, in particular a switch trolley, or in a drawer or a slot, etc., which, when pressure is exerted on the counter-stop of the pressure device of the second part of the connecting device, is pushed in, for example Carriage, starting from the rest position of the printing device, in which the stop and counter-stop can rest next to each other or, depending on the requirements, against each other, ensures the generation of sufficient counter pressure to ensure the plug connection of the connecting device and thus the connection of the control line (s). stable to produce. In particular, the cuboid design of the elevation or stop of the printing device forms both a suitable vertical surface transverse to the direction of movement of the movable component of the second part of the connecting device and the necessary height that must be overcome in order to build up the necessary pressure or counterpressure. The stop itself is not part of the movable component of the second part of the connecting device in order to enable the corresponding pressure or counterpressure to be built up. The dimensions and in particular the geometric shape of the stop can be adjusted as required without any restrictions, depending on the requirements. Due to the design of the counterstop with a roller lever and spring element, the required force, in particular pressure force, to overcome the stop and simultaneously establish the connection, i.e. the insertion of the control line(s), can be metered particularly precisely and precisely. This is further improved by the preferred use of a gas spring or gas pressure spring. After overcoming the stop or at least part of the stop, for example a vertical surface of a cuboid elevation, the use of a roller lever causes the movable component to move further in the direction of the control cabinet to the end position as it is further retracted or pushed in without counter pressure can while the connection of the control line(s) still exists. After leaving or overcoming the vertical surface, the roller lever moves, for example, on the cuboid elevation along the horizontal top surface of the elevation or the stop. The length of the possible movement can be dimensioned depending on the requirements. If a correspondingly long air gap is required or required for a safe separation of contacts, in particular of main contacts to live parts, the corresponding length can easily be extended to at least 90mm or even significantly longer.
Eine Schaltanlage mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 weist demzufolge entsprechend die weiter oben beschriebenen Vorteile der Erfindung auf.A switchgear with at least one connecting device according to the invention according to one of claims 1 to 16 accordingly has corresponding to the advantages of the invention described above.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Verbinden wenigstens einer Steuerleitung einer Schaltanlage mittels wenigstens einer Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 mit folgenden Schritten:
- - Schieben des beweglichen Teils des Schaltschranks der Schaltanlage mit dem der zweite Teil der Verbindungsvorrichtung verbunden ist, in Richtung auf den feststehenden Teil des Schaltschranks der Schaltanlage, mit dem der erste Teil der Verbindungsvorrichtung verbunden ist;
- - Herstellen der Verbindung des zweiten Teils mit dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung;
- - Automatisches Herstellen der Verbindung der wenigstens einen Steuerleitung der Schaltanlage mittels Herstellung der Verbindung des zweiten Teils mit dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung.
- - pushing the movable part of the switchgear cabinet to which the second part of the connecting device is connected towards the fixed part of the switchgear cabinet to which the first part of the connecting device is connected;
- - Establishing the connection of the second part to the first part of the connecting device;
- - Automatically establishing the connection of the at least one control line of the switchgear by establishing the connection of the second part to the first part of the connecting device.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Trennen wenigstens einer Steuerleitung einer Schaltanlage mittels wenigstens einer Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 mit folgenden Schritten:
- - Ziehen des beweglichen Teils des Schaltschranks der Schaltanlage mit dem der zweite Teil der Verbindungsvorrichtung verbunden ist, vom feststehenden Teil des Schaltschranks der Schaltanlage, mit dem der erste Teil der Verbindungsvorrichtung verbunden ist;
- - Trennen der Verbindung des zweiten Teils von dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung;
- - Automatisches Trennen der Verbindung der wenigstens einen Steuerleitung der Schaltanlage mittels Trennung der Verbindung des zweiten Teils von dem ersten Teil der Verbindungsvorrichtung.
- - pulling the movable part of the switchgear cabinet to which the second part of the connecting device is connected from the fixed part of the switchgear cabinet to which the first part of the connecting device is connected;
- - Disconnecting the second part from the first part of the connecting device;
- - Automatically disconnecting the at least one control line of the switchgear by disconnecting the connection of the second part from the first part of the connecting device.
Mit den beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ist eine sehr schnelle und nur wenige Handgriffe benötigende, sowohl automatische Herstellung als auch automatische Trennung von Steuerleitung(en) von Schaltanlagen möglich, wodurch die Benutzerfreundlichkeit sehr verbessert wird. Darüber hinaus kann das Bedienpersonal nicht vergessen, die Steuerleitung bzw. das Steuerleitungskabel beim Einfahren bzw. Einschieben also beim Herstellen der Verbindung, zu stecken. Somit ist eine schnelle und fehlerfreie Bedienung sichergestellt.With the methods according to the invention described, both automatic production and automatic separation of control line(s) from switchgear are possible very quickly and requiring only a few steps, which greatly improves user-friendliness. In addition, the operating personnel cannot forget to plug in the control line or the control line cable when retracting or pushing in, i.e. when establishing the connection. This ensures fast and error-free operation.
Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung in getrenntem Zustand, -
2 eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung in verbundenem Zustand, -
3 eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung in verbundenem Zustand in der Endanschlagsposition, -
4 ein Schaltschrank mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung in getrenntem Zustand gemäß1 , -
5 ein Schaltschrank mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung in verbundenem Zustand gemäß2 , -
6 ein Schaltschrank mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung in verbundenem Zustand inder Endanschlagsposition gemäß 3 .
-
1 a connecting device according to the invention in a separated state, -
2 a connecting device according to the invention in the connected state, -
3 a connecting device according to the invention in the connected state in the end stop position, -
4 a control cabinet with the connection device according to the invention in a separated state1 , -
5 a control cabinet with the connection device according to the invention in theconnected state 2 , -
6 a control cabinet with the connecting device according to the invention in the connected state in theend stop position 3 .
In den
Der erste Teil 5 der Verbindungsvorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer schrankseitigen Steckverbindungskomponente 2 und einem Endanschlag 9, der eine Endstellung des zweiten Teils 6 kennzeichnet bzw. festlegt. Der Endanschlag 9 ist hier über einen metallischen Rahmen mit der schrankseitigen Steckverbindungskomponente 2 verbunden. Der erste Teil 5 der Verbindungsvorrichtung 1 ist im Wesentlichen unbeweglich und ortsfest ausgeführt.
Der zweite Teil 6 der Verbindungsvorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer Steckverbindungskomponente 3, die mit dem beweglichen Teil 21 des Schaltschranks 19, also beispielsweise wagenseitig verbunden ist, einer beweglichen Komponente 8 und einem Anschlag 12, der hier als quaderförmige Erhebung ausgeführt ist und Teil der Druckvorrichtung 11 ist. Die Erhebung 12 ist im Gegensatz zum weiteren Bestandteil der Druckvorrichtung, dem Gegenanschlag 13, ortsfest ausgeführt, um den Aufbau eines entsprechenden Drucks bzw. Gegendrucks durch den Gegenanschlag 13 zu ermöglichen. Der Gegenanschlag 13 der Druckvorrichtung 11 besteht gemäß Ausführungsform von
The
The
Um das automatische Herstellen der Steckverbindung zu gewährleisten, wird demzufolge mit dem weiteren Einschieben, beispielsweise des Wagens 21, eine Druckkraft insbesondere auf die Druckvorrichtung 11 ausgeübt, wodurch der Rollenhebel 14 in Verbindung mit der Gasfeder 15 an der senkrechten Fläche der quaderförmigen Erhebung 12, an der der Rollenhebel 14 bereits anliegt, hochwandert, bzw. hochgedrücht wird und dadurch ein entsprechender Gegendruck aufgebaut wird, der beim weiteren Einschieben in den Schaltschrank 19 zur sicheren und stabilen Steckverbindung der Steckverbindungskomponenten 2, 3 der Verbindungsvorrichtung 1 führt. Dies ist unmittelbar dann erreicht, wenn der Rollenhebel 14 obere Kante der senkrechten Fläche der Erhebung 12 gerade erreicht bzw. überwunden hat und auf der horizontalen Dachfläche der Erhebung 12 angekommen ist. Diese Lage ist in
Beim weiteren Einschieben, beispielsweise des Wagens 21 mit dem zweiten Teil 6 der Verbindungsvorrichtung 1, bleibt, ausgehend von dieser Position, die Steckverbindung und somit die Verbindung der Steuerleitung(en) bestehen und die Steckverbindungskomponenten 2, 3 bleiben ab dieser Position ortsfest. Der Rest des zweiten Teils 6 der Verbindungsvorrichtung 1 bewegt sich weiter in Richtung auf den ersten Teil 5 zu. Dabei bewegt sich, bzw. fährt der Rollenhebel 14 ohne Gegendruck auf der horizontalen Dachfläche der Erhebung 12 weiter, bis der zweite Teil 6 die Endstellung erreicht und mit der oder den Teleskopschiene(n) 16 am Endanschlag 9 des ersten Teils 5 der Verbindungsvorrichtung 1 anschlägt, bzw. angekommen ist. Diese Position ist in der
In den
Insbesondere bei Schaltanlagen für eine Bahnstromversorgung bzw. für ein Bahnstromversorgungsnetz, sind gemäß Bahnnorm bestimmte Vorgaben bzw. Anforderungen, insbesondere auch bei Wartungsarbeiten, einzuhalten. So werden hierbei insbesondere zwei Stellungen innerhalb von Schaltschränken definiert. Die eine der definierten Stellungen ist die Betriebsstellung, in der einer oder mehrere Leistungsschnellschalter vollständig mit dem Schaltschrank kontaktiert ist bzw. sind, d.h. alle Hauptkontakte und Hilfskontakte bzw. -stromkreise geschlossen bzw. verbunden sind. Die zweite definierte Stellung ist die Prüfstellung, in der die Hauptkontakte getrennt sind, die Hilfskontakte, also insbesondere die Steuerleitung(en), jedoch verbunden bzw. geschlossen bleiben. Hierbei müssen in der Prüfstellung für eine sichere Trennung der Hauptkontakte entsprechende Luftstrecken zu spannungsführenden Teilen gewährleistet werden, bzw. bleiben.Particularly in the case of switchgear for a traction power supply or for a traction power supply network, certain specifications and requirements must be adhered to in accordance with the railway standard, especially during maintenance work. Two positions in particular are defined within control cabinets. One of the defined positions is the operating position in which one or more high-speed circuit breakers is or are in complete contact with the control cabinet, i.e. all main contacts and auxiliary contacts or circuits are closed or connected. The second defined position is the test position in which the main contacts are separated, but the auxiliary contacts, in particular the control line(s), remain connected or closed. In the test position, appropriate clearances to live parts must be ensured or remain in order to ensure safe separation of the main contacts.
Die
Wird der Wagen 21 weiter in den Schaltschrank 19 in Richtung auf den feststehenden Teil 20 eingeschoben, wird in
Beim weiteren Einschieben des Wagens 21 in den Schaltschrank 19 wird in
Zur automatischen Trennung der Verbindung(en) wird der Wagen 21 vom feststehenden Teil 20 weggezogen und aus dem Schaltschrank 19 herausgezogen, wodurch der automatische Trennungsvorgang im Wesentlichen umgekehrt zur automatischen Herstellung der Verbindung(en) erfolgt.To automatically disconnect the connection(s), the
Claims (19)
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PCT/EP2023/070038 WO2024037814A1 (en) | 2022-08-18 | 2023-07-19 | Connecting device, switchgear assembly having a connecting device and method for automatically connecting and disconnecting the connecting device |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102022208590.6A DE102022208590A1 (en) | 2022-08-18 | 2022-08-18 | Connection device, switchgear with connection device and method for automatically connecting and disconnecting the connection device |
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-
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