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Die Erfindung betrifft ein Hochspannungsverteilersystem, bei dem sich
aus Sammelschienen und Abzweigschienen bestehende Verteilerleitungen in einem bestimmten
Abstand kreuzen und an den Kreuzungsstellen jeweils zwei einander gegenüberliegende
Kontaktstellen aufweisen, die als mit der frontseitigen Verteilerleitung verbundene
Gleitkontaktbuchse und mit der dahinterliegenden Verteilerleitung verbundenes Steckkontaktelement
ausgebildet und durch ein steckerstiftartiges, mittels einer isolierten Handhabe
betätigbares Leiterelement verbindbar sind.
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Bekannte Verteilungssysteme (deutsche Patentschrift 905 267) dieser
Art treten gewöhnlich in der Betriebsstellung einer Schaltanlage auf, die aus einem
ausfahrbaren, den Leistungsschalter und die vertikal verlaufenden Verteilungsleitungen
enthaltenden Teil und einem fest installierten, mehrere mehrphasige, übereinander
in horizontaler Ebene sich erstreckende Sammelschienen enthaltenden Anlageteil besteht.
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Hingegen ist von dem in der deutschen Patentschrift 912 358 gezeigten
Verteilersystem zu vermerken, daß dort die sich kreuzenden Verteilerleitungen zu
einem festen System zusammengeschraubt sind, an das der Leistungsschalter ankuppelbar
ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Nutzungsumfang eines
Hochspannungsschaltverteilersystems der eingangs genannten Art erheblich zu erweitern.
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Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß das Leiterelement eine
Schalteinrichtung mit Lichtbogenlöscheinrichtung und Schnelleinschaltvorrichtung
aufweist.
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Daraus ergeben sich mehrere Vorteile. Man erhält eine Schaltanlage
mit einpoligen Lastschaltern ohne zusätzlichen Raumbedarf. Überdies ist diese Ausführung
nicht an einen bestimmten Aufbau gebunden; während bei bekannten Verteilungssystemen
(deutsche Patentschriften 905 267, 912 358) z. B. der Verlauf der Abgangsleitungen
in vertikaler Richtung für die Ankuppelmöglichkeit des Leistungsschalters starr
vorgegeben ist, können bei der erfindungsgemäßen Ausführung die Abzweigschienen
auch in horizontaler Richtung geführt sein. Somit ist es möglich, der Anlage die
Zu- und Ableitungen von der Seite her zuzuführen, was unter Umständen für die Kabelverlegung
von Bedeutung sein kann (keine Biegungen).
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Das Verteilersystem wird dabei zweckmäßig so ausgestaltet, daß zusätzlich
zum Leiterelement eine ihm elektrisch parallelgeschaltete, in der Ausschaltbewegung
nacheilende Hilfskontaktanordnung der Schalteinrichtung vorgesehen ist, die den
Strom mittels der Lichtbogenlöscheinrichtung erst nach Trennung des Leiterelementes
von dem einer in Einschaltrichtung hintenliegenden Verteilerleitung zugeordneten
Steckkontaktelement unterbricht. Man erhält so einpolige steckerartige Lasttrennschalteinrichtungen,
die nach vollzogenem Abschaltvorgang gänzlich herausgezogen werden können, wobei
eine Trennstelle entsteht.
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Bei Lasttrennschaltern der Schubschalterbauart (deutsches Gebrauchsmuster
1826 676) ist dieses hier angewandte Prinzip bekannt, ein die beiden Kontaktstellen
verbindendes rohrförmiges Leiterelement zu benutzen, in das eine Lichtbogenlöscheinrichtung
eingeführt ist, die dem Leiterelement parallel geschaltet ist und bei der Ausschaltung,
nachdem das Leiterelement den hintenliegenden Verteilerkontakt verlassen hat, die
Lastabschaltung bewerkstelligt. Jedoch ist bei diesem Schalter vorgesehen, die Lichtbogenlöscheinrichtung
nicht betriebsmäßig, sondern nur zum Zweck der Erneuerung unter Spannung von der
übrigen Anlage abzutrennen.
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Wird das die Kontaktstellen verbindende Leiterelement so ausgebildet,
daß es von der Schalteinrichtung betriebsmäßig lösbar ist, so ist es möglich, ein
und dieselbe Schalteinrichtung zur Ausführung von Lastschaltungen nacheinander an
mehreren Kreuzungsstellen von. Verteilungsleitungen zu verwenden.
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In entsprechender Weise lassen sich Schnelleinschaltvorrichtungen
vorsehen, auf die jeweils ein Kontaktrohr aufgesetzt wird und nach Einführen in
den ersten Kontakt und Spannen eines Kraftspeichers in den zweiten Kontakt geschnellt
wird und dort verbleibt; anschließend läßt sich die Schnelleinschaltvorrichtung
wieder zur weiteren Verwendung herausnehmen. Zur reinen Spannungstrennung kann das
Kontaktrohr auch mittels einer einfachen isolierten Handhabe herausgezogen werden.
Es ergibt sich eine recht beträchtliche Ersparnis dadurch, daß für mehrere Kreuzungsstellen
eine einzige Schalteinrichtung ausreicht.
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An dieser Stelle sei erwähnt, daß bei einem bekannten Verteilersystem
mit U-förmigen Schaltbrücken, die Schnelleinschaltvorrichtung an einer isolierten
Betätigungsstange befestigt ist und betriebsmäßig für mehrere Schaltstellen verwendet
werden soll (»Magnefix, Type MN«, Nr. 12-107 PR 38122, S. 4, 5). Bekannt ist ebenfalls,
übliche Schwenktrenner durch eine abnehmbare, für mehrere Trennstellen zur Verfügung
stehende Schalteinrichtung, bestehend aus einer Handhabe und Lichtbogenlöscheinrichtung,
zu einer Lasttrennschalteinrichtung zu ertüchtigen (USA.-Patentschriften 2 671142,
3 032 630).
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In weiterer Ausgestaltung des Verteilersystems nach der Erfindung
können die Verteilerleitungen, wie an sich bekannt, einzeln oder in Gruppen in Isoliermaterial
angeordnet, beispielsweise in Gießharz eingebettet sein. Die dabei frei zu lassenden
Kontaktstellen werden zweckmäßig in an sich bekannter Weise (»Magnefix, Type MN«,
S. 2, 6; österreichische Patentschrift 217 547) gegeneinander mittels Isolierstoffzwischenwänden,
z. B. Isoliertüllen, abgeschirmt. Dadurch kann eine noch gedrängtere Bauweise erreicht
werden.
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Im allgemeinen kommt man mit zwei Grundbausteinen für den Anlagenaufbau
aus, nämlich mit Anschlußblöcken mit je mehreren Leitern und mit einem weiteren
Bauteil für die Aufnahme einer Sammelschiene. Man erhält dadurch nicht zu schwere
und relativ leicht herstellbare Isolierstoffteile.
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Um den Forderungen für eine echte Trennstelle zu genügen, wird das
Verteilersystem unter Anwendung des in der Schaltanlagentechnik allgemein üblichen
Prinzips (deutsche Patentschriften 504124, 570135) der Einhaltung eines gewissen
Abstandes zwischen zwei jeweils einen Leiter tragenden Isolierstoffteilen und der
Unterbrechung von Kriechstrompfaden durch geerdete Teile zweckmäßig so ausgeführt,
daß die quer zu den in Isolierstoff-Anschlußblöcken eingebetteten Verteilerleitungen
frontseitig verlaufenden Sammelschienen in Isolierstoffwannen angeordnet sind und
in Höhe der Gleitkontaktbuchsen angeformte Isoliertüllen tragen, wobei sich Isolierstoff-Anschlußblöcke
und Isolierstoffwannen, einen gewissen Luftabstand zwischen sich belassend,
gegenüberstehen
und ein Kriechstrompfad zwischen diesen Isolierteilen über geerdete Teile führt:
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
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F i g. 1 zeigt schematisch Verteilerleitungen als Sammelschienensystem
mit den Leitern 1, 2, 3, auf denen die Steckkontaktelemente 4, 5, 6 befestigt sind.
Auf einem in einem bestimmten Abstand angeordneten Verteilerleitungssystem mit den
Abzweigleitern 7, 8, 9 sind die ortsfesten Gleitkontaktbuchsen 10, 11, 12 angeordnet.
Der Leiter 1 ist mit dem Leiter 7 über das Steckkontaktelement 4, ein Leiterelement,
das eine Schalteinrichtung 13 mit Lichtbogenlöscheinrichtung aufweist, und die Gleitkontaktbuchse
10 elektrisch leitend verbunden. Das Leiterelement mit der Schalteinrichtung 13
wird- mittels der isolierten Handhabe 14 durch Heranziehen in Pfeilrichtung betätigt.
Nach Herausnahme sind die beiden Verteilerleitungssysteme völlig getrennt. Für das
Einschalten wird eine zusätzliche oder mit der Löscheinrichtung kombinierte Schnelleinschaltvorrichtung
verwendet.
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Ein Ausführungsbeispiel für ein isoliertes Hochspannungsverteilersystem
ist in den F i g. 2 und 3 dargestellt. F i g. 2 zeigt die Vorderansicht mit zwei
Abgängen, F i g. 3 den Querschnitt durch einen Abgang. Letzterer besteht aus dem
Isolierstoff-Anschlußblock 15, in den die gestrichelt gezeichneten Verteilerleitungen
16, 17, 18 eingebettet sind. Diese münden einerseits in isolierten Kabelanschlußtüllen
19 und werden dort an die Kabelschuhe einzelner Kabeladern angeschlossen, andererseits
sind ortsfeste, die Kontaktstellen bildenden Steckkontaktelemente 20, 21, 22 vorgesehen,
die von Isolierstoffzwischenwänden in Form von Isoliertüllen 23, 24, 25 abgeschirmt
werden.
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Quer zu diesem Leitungssystem verlaufen Sammelschienen, die in örtlich
voneinander getrennten Isolierstoffwannen 26; 27, 28 befestigt sind. Im Zuge jedes
Sammelschienenleiters sind die Kontaktstellen mit den ortsfesten Gleitkontaktbuchsen
29, 30, 31 angeordnet. In Höhe dieser Gleitkontaktbuchseri verlaufen die Rückwände
der Isolierstoffwannen 26, 27, 28 jeweils in den Isoliertüllen 32, 33, 34 aus.
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Die Schaltstrecke zwischen den Kontaktstellen 22 und 31 ist geöffnet.
Es handelt sich hier um eine echte Trennstrecke mit ausreichendem Spannungsabstand,
die durch keinen Kriechstrompfad überbrückt werden kann; sämtliche Kriechströme
werden zur Erde abgeleitet. Die Schaltstrecke zwischen den Kontaktstellen 21 und
30 ist geschlossen. Die Trennstrecke ist durch das herausnehmbare, als Kontaktrohr
ausgebildete Leiterelement 35 überbrückt.
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Zur reinen Spannungstrennung kann das Kontaktrohr mit einer isolierten
Handhabe herausgezogen oder wieder hineingesteckt werden. Ist dagegen ein Strom
abzuschalten, dann ist zwischen den Kontaktstellen 20 und 29 in dem Kontaktrohr
36 die Lichtbogenlöscheinrichtung 37 vorgesehen, die mittels der Handhabe 38 betätigt
wird, wobei sich der eingangs beschriebene Vorgang vollzieht.
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In F i g. 4 ist ein Querschnitt in Höhe der ortsfesten Steckkontaktelemente
22 durch das Verteilersystem dargestellt: In ihm werden die einzelnen Schaltphasen
an sieben nebeneinander angeordneten Abgängen gezeigt. Der Isolierstoff-Anschlußblock
15 eines jeden Abganges enthält (hier sichtbar) die eingebetteten Verteilerleitungen
16, 17, 18. In dem ortsfesten Steckkontaktelement 22 ist das Klemmstück -39 befestigt.
Die Sammelschiene 40, in deren Verlauf die ortsfesten Gleitkontaktbuchsen 31 angeordnet
sind, ist in der Isolierwanne 28 befestigt und verläuft quer über die Kabelanschlußtüllen
19 der einzelnen Abgänge.
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Der Abgang a ist in ausgeschaltetem Zustand dargestellt. Vor dem Einschalten
wird das freie Kontaktrohr 41 von Hand auf die Schnelleinschaltvorrichtung 42 geschoben.
Diese wird in die Tülle 43 eingesetzt und mittels des Kugelknopfes 44 nach innen
durchge= schoben. An einer bestimmten Stelle blockiert das Unterteil der Schnelleinschaltvorrichtung
mit dem Kontaktrohr 41, der Knopf 44 läßt sich jedoch weiter durchdrücken und spannt
einen inneren Kraftspeicher (vgl. Stellung bei Abgang b).
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Wird der Knopf 44 noch weiter durchgedrückt, dann wird die Verriegelung
des Unterteiles aufgehoben, der Kraftspeicher entspannt sich und schnellt den Unterteil
mit dem Kontaktrohr 41 in das ortsfeste Steckkontaktelement 22 (vgl. Stellung bei
Abgang c). Damit ist die Einschaltstellung erreicht. Anschließend wird die gesamte
Schnelleinschaltvorrichtung herausgezogen; das Kontaktrohr 41 verbleibt in Einschaltstellung
(vgl. Stellung bei Abgang d).
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Am oberen Rand des Kontaktrohres 41 sind Aussparungen 45 für eine
Bajonettverriegelung vorgesehen. Wird, wie bei Abgang e gezeigt, in die Tülle 43
eine Lichtbogenlöscheinrichtung 46 eingesetzt, dann verrastet durch leichtes Drehen
derselben der Bolzen 47 in einer Aussparung 45 und verbindet somit das Kontaktrohr
41 kraftschlüssig mit der Lichtbogenlöscheinrichtung. Gleichzeitig schnappt der
Knopf 48 in das Klemmstück 39 ein. Zum Ausschalten wird die Lichtbogenlöseheinriehtung
46 an dem Isolierhandgriff 49, wie bei Abgang f gezeigt, nach rechts herausgezogen.
Dabei wird das Kontaktrohr 41 nach rechts bewegt. Es trennt sich stromlos von dem
ortsfesten Kontakt 22. Der Strom fließt jetzt über das Klemmstück 39, den Knopf
48 und in bekannter Weise über die Hilfskontakte im Innern der Lichtbogenlöscheinrichtung
46 und gelangt schließlich durch den Bolzen 47 und über das Kontaktrohr 41 in die
ortsfeste Gleitkontaktbuchse 31.
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Durch das Herausziehen der Lichtbogenlöscheinrichtung 46 wird in an
sich bekannter Weise in deren Inneren ein Kraftspeicher gespannt, nach dessen selbsttätigem
Auslösen die Hilfskontakte getrennt werden und der zwischen ihnen entstehende Lichtbogen
durch einen engen Spalt aus unter seinem Einfluß Gas abgebendem Isoliermaterial
gezogen und dort nach dem Hartgas-Effekt gelöscht wird. Ferner wird bei dem Herausziehen
der Lichtbogenlöscheinrichtung 46 eine Rückholfeder gespannt, die nach der Lichtbogenlöschung
in Blockstellung gerät, so daß bei weiterem Herausziehen der Knopf 48 aus dem Klemmstück
39 gezogen wird und anschließend die Lichtbogenlöscheinrichtung wieder in ihre Ursprungstellung
zurückschnellt (vgl. Stellung bei Abgang g).
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Nachdem die Lichtbogenlöscheinrichtung 46 mit dem Kontaktrohr 41 aus
der Tülle 43 entnommen wurde, wird das Kontaktrohr abgestreift; damit steht der
Schaltmechanismus für eine erneute Betätigung zur Verfügung.
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Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß
auch im Versagungsfall der Löscheinrichtung keine Gefahr besteht. Der Stehlichtbogen
verläuft von dem Steckkontaktelement 20 zur Gleitkontaktbuchse
29
(F i g. 3), er tritt nicht aus dem Gerät heraus und ist gleichfalls gegen die Nachbarphasen
wirksam abgeschirmt. Durch einfaches Zurückführen des Kontaktrohres 36 in
die Einstellung wird der Lichtbogen beseitigt, der Abschaltversuch wird mit einer
ausgewechselten Löscheinrichtung wiederholt.
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Für die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 wird Schutz
nur in Verbindung mit Anspruch 1 begehrt.