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Ortsverändezliche, an beliebigen Stellen einsetzbare Einrichtung zum
Erden von Hochspannungsleitungen und -geräten In elektrischen Anlagen, insbesondere
in Freiluft: Schaltanlagen der höheren Reihenspannungen (60 kV und darüber), macht
das Erden von Hochspannungsleitungen und -geräten, wie es für die Zwecke der Wartung
und Ausbesserung erforderlich ist, oft Schwierigkeiten. Die in großen Abständen
und Höhen angeordneten span,nungführenden Leitungen und Geräte sind weit aus dem
Handbereich gerückt. Die bisher verwendeten Erdungsmittel (Erdungsseil, Erdungsstangen)
können nur mit Hilfe von langen Stangen. oder Leitern angeschlossen werden. Die
Verwendung dieser Hilfsmittel ist zudem in manchen Fällen für das Personal gefährlich
und unhandlich.
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Ein weiterer Punkt, der bei Betrachtung dieses Problems noch beachtet
werden, muß, ist die im Anlagenbau zunehmende Erhöhung der Abschaltleistungen. Kurzschlüsse,
die möglicherweise durch Fehlschaltungen auftreten können, wirken sich bei großen
Leistungen bekanntlich bedeutend stärker aus. Demzufolge muß auch der Konta'ktanschluß
von Erdungssei.len oder -Stangen ein absolut sicherer sein, wenn man nicht Gefahr
laufen will, daß die Schutzmaßnahmen im Einsatzfall unwirksam werden. Als zusätzliche
Folgerung tritt hinzu, daß die Querschnitte der Erdungsleitungen den auftretenden
Kurzschlußströmen gewachsen sein müssen. Man hat infolgedessen mit Leitungen zu
rechenen., die weit über den bisher üblichen Querschnitten liegen und für die Bedienung
unhandlich und sperrig wirken.
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Man könnte bei Schaltanlagen daran denken, die vorhandenen Trenner
der Anlage je nach ihrer Lage mit einem oder zwei Erdungsschaltern auszurüsten.
Damit ließen sich die Teilabschnitte in den Abzweigen erfassen, die z. B. zwischen
Sammelschiene und Abgangspunkt liegen. Technisch wäre diese Lösung ausführbar. Es
ist jedoch zu bedenken., daß damit die Möglichkeit von Fehlschaltungen :erhöht wird,
so daß man gezwungen wäre, die Erdungsschalter in das Verriegelungssystem., das
die Anlage gegen: Schaltfehler schützt, mit einzubeziehen. Hierdurch erhöht sich
der Aufwand noch weiter, so daß die Wirtschaftlichkeit einer solchen Lösung im allgemeinen
nicht mehr gegeben ist. Außerdem ist in manchen Fällen die vorerwähnte Lösung auch
nicht anwendbar. So läßt sich z. B. bei Greifertrennern, deren Gegenkontakte in.
den Stromleitungen hängen, ein Erdungsschalter nicht o-hne weiteres anbringen. Ebenso
können im Zuge gewisser Leitungsabschnitte Unterbrechungsstellen von geerdeten Teilen
eintreten, wenn z. B. in Reihe geschaltete Geräte (Schalter, Stromwandler usw.)
ausgebaut werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die das
Erden beliebiger Leitungen und Geräte ermöglicht, in der Bedienung einfach ist und
Gefahren für das Personal weitgehend beseitigt. Die Lösung dieser Aufgabe besteht
darin, daß die ortsveränderliche, an beliebigen Stellen: einsetzbare Einrichtung
erfindungsgemäß unter Verwendung einer dem Seitenwinkel, dem Höhenwinkel und vorzugsweise
auch der Länge nach einstellbaren, Erdungsstange eine verfahrbare, auf einen Hilfswagen
aufgesetzte oder mit eigenem Fahrwerk und gegebenenfalls mit eigenem Antrieb ausgerüstete
Einheit bildet.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigt
Fig. 1 eine der Erläuterung dienende, einpolig dargestellte Schaltskizze des Abzweiges
einer Freiluftschaltanlage, Fig.2 die Anwendung der neuen Einrichtung in einer Freiluftschaltanlage,
Fig. 3 den zugehörigen Grundriß, Fig. 4 ,eine Einzeldarstellung der neuen Einrichtung
in Seitenansicht mit eingezogener Erdungsstange, Fig. 5 eine Einzelheit.
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Beider Anlage nach Fig.1 ist eine Dreifachsammelschiene 1, 2, 3 mit
Hilfsschiene 4 vorgesehen. Der auf der linken Seite der Fig. 1 einpolig dargestellte,
an die Dreifachsammel- und Hilfsschiene 1, 2, 3 und 4 angeschlosssene Abzweig enthält
die drei Sammelschienentrenner 6, 6, 7, den Leistungsschalter 8, den Abgangstrenner
9 und den Hilfschienentrenner 10.
Für die abschnittsweise Erdung
dieses Abzweiges sind die Erdungsschalter 11, 12 und 13 vorgesehen.
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Will man die Möglichkeit schaffen, durch Erdungsschalter, die in Anlagen
fest eingebaut sind, auch die Sammelschienen zu erden, so treten weitere Erdungs-:chalter
hinzu, wie das an dem Abzweig, der in der rechten Seite der Fig. 1 dargestellt ist,
gezeigt wird. Der Deutlichkeit halber sind diejenigen Baubeile, die sich in dem
rechts dargestellten Abzweig, verglichen mit dem links dargestellten Abzweig, wiederholen,
mit den gleichen Bezugszeichen, ergänzt durch einen Indexstrich, bezeichnet. Zusätzlich
vorgesehen sind hier die Erdungsschalter 14,15,16 und 17. Wie ersichtlich, wird
die Zahl der erforderlichen Erdungsschalter und damit der Aufwand sehr groß.
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Der Aufwand wird wesentlich geringer, wenn von der neuen Erdungsein.richtung
Gebrauch gemacht wird. Es ist schon erwähnt, daß es sich empfiehlt, die l?rdungseinheit
selbst als Wagen auszubilden, wie das an Hand der Fig. 2 bis 4 gezeigt ist. Bei
dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 und 5 umfaßt die Erclungseinheit als Hauptteile
den `Vagen 20 mit den vier Laufrädern 21 und die Erdungsstange 22. Diese Stange
22 besteht aus mehreren teleskopartig ineinander verschiebbaren Gliedern, die z.
B. aus Rohren oder aus Profileisen gebildet sind. An ihrem unteren Ende ist die
Erdungsstange 22 mit einer Achse 23 an den Lagerschildern 24 einer Drehscheibe 25
schwenkbar gelagert. Die Drehscheibe 25 ist ihrerseits an einem Konsolausleger 26
des Wagens 20 gelagert. Die Drehachse 23 der Erdüngsstange 22 ist über ein Schneckenradgetriehe
27 mit einem an derDrehscheibe 25 gehalterten Einstellmotor 28 gekuppelt, so daß
also über diesen Motor die Erdungsstange 22 ihrem Höhenwinkel nach eingestellt werden
kann. Die Drehscheibe 25 kann, wie in Fig. 4 und 5 schematisch gezeigt ist, über
ein Schnecken.radgetriebe 29 mit einer Handkurbel 30 gekuppelt sein, so daß also
hierüber die Erdungsstange 22 dem Seitenwinkel nach eingestellt werden kann. Es
ist schon erwähnt, daß die Erdungsstange auch der Länge nach einstellbar ist. Hierfür
ist ein mit dem Fußlager der Erdungsstange verbundener Motor 31 vorgesehen. Diese
Darstellung ist schematisch, da viele Möglichkeiten für das Verstellen einer ausziehbaren
Stange gegeben sind, z. B. gleich oder ähnlich wie bei Feuerwehrleitern, Teleskoprobren
u. dgl. Wird, wie in der Zeichnung angedeutet, ein Elektromotor benutzt, so ist
z. B. daran gedacht, daß dieser Motor über Hohlwellen bzw. Mehrfachhohlspindeln
auf die teleskopartig zueinander verschiebbaren Glieder der Erdungsstange arbeitet.
Statt dessen kann auch ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb für das Aus-
und Einfahren der Erdungsstange benutzt werden (s. hierzu z. B. die deutsche Patentschrift
171074).
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Am oberen Ende der Erdungstange ist ein. zangenförmiger Greiferkontakt
32 angebracht, und zwar unter Zwischenschaltung eines feststellbaren. Mehrachsengelenkes
33. Dieses Mehrachsengelenk, das z. B. als Kugelgelenk ausgebildet sein. kann, gestattet
es, den Greiferkontakt 32 in verschiedene Richtungen einzustellen, außerdem um die
Längsachse der Stange 22 zu schwenken. Das Mehrachsengelenk 33 gestattet es somit,
die Lage des Greiferkontaktes 32 dem jeweiligen Anwendungsfall anzupassen. Die Druckfeder
34, die an den beiden Scherenschenkeln des Greiferkontaktes 32 angreift, sucht den
Greiferkontakt offen zu halten. Über das Seil 35, das an dem einen. Scherenschenkel
des Greiferkontaktes 32 angreift und über eine Umlenkrolle 36 des Mehrachsengelenks
33 geführt ist, kann der Greiferkontakt 32 geschlossen werden. Dieses Seil 35 stellt
zugleich die Erdungsleitung dar. Sie ist über eine am Wagen 20 gelagerte Seilrolle
37 geführt und mit ihrem anderen Ende an der Anscblußstelle 38 des Wagens 20 verschraubt.
Die Seiltrommel 37 kann mit einem Selbstaufzug versehen sein, so daß sie beim Ein-
und Ausfahren der Erdungsstange 22 der veränderlichen Länge dieser Stange nachgibt,
was zugleich bedeutet, daß sie das Erdungsseil 35 stets gespannt hält. Der Selbstaufzug
der Seiltrommel 37 besitzt nur ein. kleines Moment, so daß unter dem Einfluß der
Druckfeder 34 der Greifer2,ontakt 32 offengehalten wird. Sobald der Greiferkon:takt
42 aber den zu erdenden. Gegenstand, z. B. eine Leitung, erfaßt hat, wird von Hand
das Seil 35 entgegen der Wirkung der Feder 34 gezogen und damit der Greiferkontakt
32 geschlossen.. Um diese Schließstellung aufrechtzuerhalten, wird das Seil 35 durch
eine an dem Auslegerkonsol 26 angebrachte Klemmvorrichtung 39, die einen Handbedienungsgriff
aufweist, festgehalten:. An die Stelle des Seils 35 kann für die Bedienung des Greiferkontaktes
32 auch ein Bowdenzug, eine flexible Welle oder ein sonstiges Fernbedienungsglied
treten. Es ist auch eine andere Lösung denkbar in der Form, daß der Greiferkontakt
entgegengesetzt der beschriebenen Art betätigt wird. Dann muß die Druckfeder 34
den Greiferkontakt 32 dauernd geschlossen halten. Das Öffnen. wird in diesem Fall
durch den Seilzug oder ein anderes Fernbedienungsglied bewirkt. Der Kontaktdruck
erfolgt durch die Federspannung.
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Durch ein seitlich oder an anderer Stelle am Wagen 20 angebrachtes
Steuerrad 40 kann das eine Paar der Laufräder 21 gelenkt werden. Der Wagen 20 wird
im übrigen, entweder von Hand oder durch einen Zugwagen oder durch einen eigenen
Antrieb fortbewegt,.
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Fig. 2 und 3 zeigen die Anwendung der neuen Erdungseinrichtung in
einer Freiluftschaltanlage. Es ist angenommen, daß drei Erdungseinrichtungen der
beschriebenen Art verwendet sind, und zwar (s. Fig. 3) bei 20,20a und 20b. Die Erdungsstangen
dieser drei Erdungseinbeiten greifen an dem Anschlußseil eines Leistungsschalters
an, so daß also dieser Anlagenteil geerdet ist. Es ist hier noch nachzuholen, daß
die Anschlußstelle 38 (s. Fig. 4) ihrerseits mit der Anschlußleitung 41 verbunden
ist, über die die Erdungseinheit ihrererseits mit der jeweiligen Schutzerde verbunden
wird. In Fig.2 ist die Schutzerde bzw. die Schutzerdungsleitung mit 42 bezeichnet
und die hier in Betracht kommende Anschlußstelle mit 43. An diese Anschlußstelle
ist die Leitung 41 der neuen Erdungseinheit angeschlossen.
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Wird, wie das in dem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, die neue Erdungseinheit
mit Elektromotoren. ausgerüstet, z. B. zur Höhenwinkel- und Längeneinstellung der
Stange 22, so werden diese Motoren ihrerseits an das Hilfsnetz der jeweiligen: Anlage
angeschlossen. In Fig. 3 ist dieser Fall veranschaulicht, und zwar sind die Einheiten
20, 20a und 20b mit ihren Motoren an eine Steckvorrichtung od. dgl. des Bedienungsschrankes
44 der Anlage angeschlossen.
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Man. kann die in Fig. 3 gezeigten drei Erdungseinheiten auch zusammenfassen,
d. h. eine verfahrbare Grundeinheit mit zwei oder drei Erdungsstangen ausrüsten,
die je der Höhe, der Seite und der Länge nach einstellbar sind.