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Die Erfindung betrifft eine elektrische Hochspannungsschaltanlage
mit einem verfahrbaren Leistungsschalter, der über Trennkontakte mit den ortsfesten
Anlagenteilen in Verbindung steht und in der Betriebsstellung durch eine Koppelung
seiner Schaltwagenbetätigungsvorrichtung mit der Schalterantriebswelle bei eingeschaltetem
Leistungsschalter verriegelt ist und nur im ausgeschaltetem Zustand ein-und ausgefahren
werden kann, wobei er nach Ausheben einer Verklinkung aus einem Schlitz von in Fahrtrichtung
angeordnete Verriegelungsschienen im ortsfesten Anlagentell mit Hilfe eines nach
Art einer Brechstange wirkenden Betätigungshebels auf der Länge des Kontaktweges
der Trennkontakte durch Eingreifen eines Spornes hinter quer zur Fahrtrichtung verlaufende
Stützbleche der Bodenplatte be-
wegt wird.
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Bei dieser aus der Betriebsanweisung »Stahlgekapselte Hochspannungs-Schalteinheiten«,
Bestell-Nummer B 595 der Siemens-Schuckertwerke, insbesondere Blatt
5 (Rückseite), 7 (Rückseite) sowie 8
bis 10, bekannten
Hochspannungsschaltanlage ist der Betätigungshebel ein als Fahrbügel bezeichneter
U-föriniger Griff, der an einer sogenannten Fahrvorrichtung an beiden Seiten des
Leistungssehalters angreift. Mit Hilfe der Fahrvorrichtung kann der fahrbare Teil,
d. h. der Leistungsschalter, durch Hebelwirkung aus der Betriebsstellung
gezogen werden, wobei Sporen der Fahrvorrichtung hinter Nocken der Bodenplatte greifen.
In der Betriebs- und der Trennstellung ist der Leistungsschalter über die Fahrvorrichtung
gegen Aus- bzw. Einfahren verriegelt, deren Sperrklinken zu diesem Zweck in der
Betriebs-oder Trennstellung entsprechende Schlitze von an beiden Seiten des Schaltfeldes
angebrachten Schienen einrasten und die mit der Schalterantriebswelle gekoppelt
ist. Die Verriegelung kann nur bei ausgeschaltetem Schalter durch Niederdrücken
des eingesteckten Fahrbügels gelöst werden.
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Ziel der Erfindung ist demgegenüber eine einfachere Ausbildung des
Leistungsschalters in bezug auf die Verriegelungs- und Fahrvorrichtung, um den dafür
erforderlichen Aufwand zu verringern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Verbesserung
der eingarigs angegebenen elektrischen Hochspannungsschaltanlage vorgeschlagen,
die erfindungsgemäß darin besteht, daß der Betätigungshebel als Verriegelungsglied
dient und mit seinem unteren Ende in den Schlitz der am Boden angeordneten Verriegelungsschienen
eingreift und mit dem anderen griffseitigen Ende hinter einem quer zur Fahrtrichtung
verlaufenden Vorsprung liegt, wo er durch eine Kopplung mit der Schalterantriebswelle
bei eingeschaltetem Leistungsschalter festgehalten wird, so daß das Ausheben aus
dem Schlitz und über den Vorsprung hinweg und damit die zum Verfahren des Schalters
notwendige Schwenkbewegung des Betätigungshebels gesperrt ist.
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Diese Lösung hat den Vorteil, daß der Betätigungshebel an dem Ende,
an dem die Handkraft angreift, zum Verriegeln des fahrbaren Leistungsschalters festgelegt
wird. Die Verriegelungskraft braucht dann nur so groß zu sein, daß sie die am Betätigungshebel
angreifende Handkraft aufzunehmen vermag. Die große, mit dem anderen Ende unter
Hebelwirkung aufbringbare Kraft zum Verfahren des Schalters ist also für die Ausbildung
der Verriegelung, soweit sie mit der Schalterantriebswelle zu koppeln ist, nicht
mehr maßgebend. Andererseits wird der zum Verfahren ohnehin stabile Betätigungshebel
selbst als Verriegelungselement benutzt, so daß besondere Schienen od. dgl. entfallen
können. Darüber hinaus ergibt sich eine Verringerung des Aufwandes für die Fahrvorrichtung,
da im Gegensatz zur Betriebsanweisung B 595 nur ein Sporn und die entsprechend
verringerte Anzahl von Stützblechen für den Betätigungshebel erforderlich ist.
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Zweckmäßigerweise wird man die griffseitige Verriegelung des Betätigungshebels
so ausbilden, daß in einer ersten Ausführungsform die Kopplung zwischen der Schalterantriebswelle
und dem Betätigungshebel durch einen mit diesem gelenkig verbundenen Schwenkhebel
erfolgt, dessen zum Ausheben des Betätigungshebels erforderliche Schwenkbewegung
durch eine mit der Schalterantriebswelle gekoppelte, am Umfang abgeflachte Kreisscheibe,
an die der Schwenkhebel bei eingeschaltetem Leistungsschalter stößt, gesperrt ist.
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Der Schwenkhebel kann darüber hinaus mit einem Bolzen schwenkbar gelagert
sein, der in ein Langloch des Schwenkhebels eingreift, das die zum Ausfahren des
Schalters dienende Schwenkbewegung des Betätigungshebels begrenzt. Dies ergibt den
Vorteil, daß der Betätigungshebel nach der Schwenkbewegung, die den Leistungssehalter
unter Hebelwirkung aus den Trennkontakten zieht, als einfacher Handgriff wirkt,
mit dem ohne zusätzliche Übersetzung die zum Fahren des Schalters benötigte Kraft
übertragen wird.
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Die griffseitige Verriegelung des Betätigungshebels kann in einer
zweiten Ausführungsforrn vorteilhafterweise auch so ausgebildet sein, daß die Koppelung
zwischen der Schalterantriebswelle und dem Betätigungshebel durch einen am Schaltwagen
axial verschiebbar gelagerten Sperrbolzen erfolgt, der mit dem einen Ende an einem
mit dem Betätigungshebel fest verbundenen Führungsstück anliegt und bei eingeschaltetem
Leistungsschalter mit seinem anderen Ende an eine mit der Schalterwelle gekoppelte
Führungskurve stößt.
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Die Ausbildung des Schwenkhebels als einfacher Handgriff zum Fahren
des Schalters ohne zusätzliche Übersetzung kann bei der zweiten Ausführungsform
mit Vorteil dadurch erreicht werden, daß der Sperrbolzen mit einem dünneren Fortsatz,
der in ein Langloch des dem Betätigungshebel zugeordneten Führungsstücks greift,
die zum Ausfahren des Schalters dienende Schwenkbewegung des Betätigungshebels begrenzt.
Dabei läßt sich der Schalter in allen Fällen besonders leicht dirigieren, wenn der
Betätigungshebel vor der Mitte des Leistungsschalters angeordnet ist und einen quer
zur Fahrtrichtung horizontal verlaufenden Griff trägt, wie an sich bekannt (»Elin-Zeitschrift«,
1957, Seite 123, 125).
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Das dem Griff abgekehrte Ende des Betätigungshebels kann man mit einem
über einen Freiweg beweglichen Teil zum selbsttätigen Einrasten in den Schlitz versehen.
Der bewegliche Teil kann in an sich bekannter Weise unter der Wirkung der Schwerkraft
in die Sperrlage einfallen (österreichische Patentschrift 212 916, F i
g. 3); er kann aber auch durch eine Feder in diese gedrückt werden (österreichische
Patentschrift 212 916, Seite 2, Zeile 41).
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Beim Bewegen des Betätigungshebels aus der Verriegelungsstellung kann
ferner ein elektrischer Endschalter betätigt werden, der das Einschalten des Leistungssehalters
elektrisch
verhindert. Hierdurch kann man sicherstellen, daß auch beim Einfahren des Leistungsschalters,
wenn der Leistungsschalter eine Zwischenstellung zwischen der Betriebs- und der
Trennstellung einimmt, keine Einschaltung vorgenommen werden kann. Der Schalter
kann auch als Meldeschalter dienen, mit dem z. B. in einer Warte angezeigt wird,
ob der Schalterwagen die Betriebs- oder die Trennstellung oder eine Zwischenstellung
einnimmt. Bei Schaltern mit Handbetätigung des Schaltvorganges kann man mit dem
Betätigungshebel der Schaltwagenfahrvorrichtung ein Blech verbinden, das in der
beim Verfahren vom Betätigungshebel eingenommenen Stellung eine für das Einschalten
des Leistungschalters von Hand vorgesehene öffnung abdeckt.
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Es ist noch zu erwähnen, daß durch die österreichische Patentschrift
212 916 und die »Elin-Zeitschrift« 1957, Seite 123 bis
129, eine Schaltwagenbetätigungsvorrichtung bekannt ist, die ebenfalls einen
nach Art einer Brechstange wirkenden Betätigungshebel aufweist, der nach Ausfahren
des Schalters zum einfachen Ziehen ohne Hebelübersetzung verwendet wird. Eine aus
einer Stange bestehende Verriegelungseinrichtung, die in einen Schlitz von am Boden
befindlichen Verriegelungsschienen eingreift und zum Lösen der Verriegelung nach
oben ausgehoben werden muß, was durch ein Koppelglied verhindert wird, das sich
bei eingeschaltetem Leistungschalter zwischen das obere Ende der Verriegelungsstange
und eine mit der Schalterantriebswelle verbundene Führungskurve legt, sichert den
Schaltwagen gegen Ausfahren im Einschaltzustand. In diesem Schaltzustand ist auch
das Einfahren unmöglich. Der wesentliche Unterschied zur erfindungsgemäßen Anordnung
besteht darin, daß Betätigungshebel und Verriegelungeinrichtung zwei getrennte und
auch unabhängig voneinander zu bedienende Bauteile sind und daß keine Verklinkung
des Betätigungshebels, insbesondere nicht an dessen Griffseite, erfolgt.
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Ferner ist ein Schaltwagen mit einem Handgriff bekannt (Druckschrift
»Class-A (Range-2) Schwitchgear« Nr. 1193/2-50 von 1950 der Firma Reyrolle,
Seite 11, F i g. 14), der in seiner hochgestellten Lage von einem
hakenartigen Hebel gehalten wird. Eine Verriegelung des Handgriffes in Abhängigkeit
von der Schaltstellung des Leistungsschalters ist dort jedoch nicht vorgesehen.
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Es ist auch das Prinzip bekannt (Patentschrift 20 011 des Amtes
für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin), das Betätigungslied einer Schaltwagenfahrvorrichtung
selbst als Verriegelungsglied zu verwenden und durch eine in Nähe des Handgriffes
angeordnete Verriegelungseinrichtung mit dem Leistungsschalter die zu dessen Ausfahren
notwendige Schwenkbewegung zu sperren. Das Betätigungsglied besteht dort jedoch
aus einer Türe, und die Verriegelungseinrichtung ist völlig anders ausgebildet,
insbesondere findet kein Ausheben des Betätigungsgliedes über einen Vorsprung hinweg
statt.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden an Hand
der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigt F i g. 1
eine Schaltanlage mit einem verfahrbaren Leistungsschalter in einer Seitenansicht,
F i g. 2 in einer Vorderansicht. Die F i g 3 zeigt Einzelheiten des
als Verriegelungsglied dienenden Betätigungsbebels einer ersten Ausführungsform
in einem größeren Maßstab. Die F i g. 4 und 5 zeigen der F i
g. 3 entsprechende Einzelheiten einer anderen Ausführungsform. Für übereinstimmende
Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Der verfahrbare ölarme Leistungsschalter 1 ist, wie insbesondere
F i g. 1 zeigt, auf einem sogenannten Schaltwagen 2 angeordnet, der außerdem
einen Stromwandler 3 und einen Spannungswandler 4 trägt. Die Trennschaltstücke
5 und 6 des Schaltwagens wirken in der gezeichneten Betriebsstellung
mit ortsfesten Trennschaltstücken einer stahlblechgekapselten Hochspannungsschalteinheit
8 zusammen, von der der übersichtlichkeit halber nur der Boden dargestellt
ist. Die Räder 10, 11 des Schaltwagens 2 sind mit einem Kunststoffbelag versehen.
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Der Schaltwagen 2 ist in eingeschaltetem Zustand des Leistungsschalters
1 verriegelt, so daß er nicht bewegt werden kann. Als Verriegelungsglied
dient der Betätigungshebel 14. Dies ist ein in Ausfahrrichtung vor der Mitte des
Schaltwagens 2 im wesentlichen vertikal verlaufendes Rohr 15, das an seinem
oberen Ende einen quer zur Fahrtrichtung liegenden horizontalen Griff
16 zur leichteren Handhabung trägt. An dem Griff 16 ist, wie an Hand
der F i g. 3
gezeigt ist, ein Schwenkhebel 18 gelagerL Außerdem ist
der Schwenkhebel mit einem Bolzen 20 am Schalterwagen 2 befestigt, der in ein Langloch
21 des Schwenkhebels eingreift.
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Auf der dem Betätigungshebel abgekehrten Seite des Bolzens 20 sitzt
auf der Schalterantriebswelle 24, die unterhalb des Schwenkhebels 18 verläuft,
eine drehbare Kreisscheibe 22 mit einer Abflachung 23.
Die Scheibe wird aus
der in F i g. 3 in vollen Linien gezeichneten Lage, die sie in der Einschaltstellung
des Leistungsschalters einnimmt, in die strichpunktiert gezeichnete Stellung geschwenkt,
wenn der Schalter ausschaltet. In dieser Stellung kann der Schwenkhebel
18 um den Bolzen 20 geschwenkt werden, wie ebenfalls strichpunktiert dargestellt
ist. Der Schwenkhebel 18 und die Kreisseheibe 22 bilden also die Kopplung
zwischen dem Betätigungshebel 14 und der Schalterantriebswelle 24.
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Die äußeren Enden des Griffes 16 liegen in der Verriegelungsstellung
des Betätigungshebels 14 in der Ausnehmung 28 von zwei mit dem Schalterwagen
2 verbundenen Blechstücken 29. Der Vorsprung 30
dieser Bleche verhindert
eine sofortige Schwenkbewegung des Betätigungshebels in Ausfahrrichtung. Vor der
Schwenkbewegung muß der Betätigungshebel 14 in vertikaler Richtung aus der Ausnehmung
28 über den Vorsprung 30 gehoben werden.
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Das untere Ende des Betätigungshebels 14 wird von einem U-förmigen
Bügel 33 und einem von diesem eingeschlossenen Rohrstück 37 gebildet,
das mit dem Bügel 33 über einen Bolzen 35 verbunden ist. In den Bügel
33 ragt ein am Vorsprung 31 des Schalterwagens angeschraubter viereckiger
Blechrahmen 34, in dem der Bolzen 35 in Langlöchern 32 geführt ist.
Das Rohrstück 37 wird durch den Rahmen 34 in vertikaler Richtung beweglich
geführt. Es wird durch eine Feder 36 nach unten gedrückt, die sich einerseits
gegen den oberen Steg des Rahmens 34 und andererseits gegen den Bolzen
35 abstützt. Dadurch wird die in das untere Ende des Rohrstückes
37 eingelassene Platte 38 in Eingriff mit dem Schlitz 41 zweier Verriegelungsschienen
39 und 40 gebracht, die am Boden der Schalteinheit 8 befestigt sind.
An den Schlitz 41 schließt sich eine weniger tiefe Ausnehmung
42
der Verriegelungsschienen an, so daß ein stufenförmiger Absatz entsteht. Zu beiden
Seiten dieses Absatzes sind auf der Außenseite der Verriegelungsschienen quer zur
Fahrtrichtung verlaufende Stützbleche 43 und 44 angeschweißt. Die Verriegelungsschienen
bilden zugleich den festehenden Teil einer in der Mitte des Schalterwagens liegenden
Führung, da zwischen die beiden Schienen ein mit dem Schalterwagen 2 verbundenes
Flacheisen 12 greift (F i g. 1).
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In der in den F i g. 1 und 3 in vollen Linien gezeichneten
Betriebsstellung ist der Schaltwagen 2 mit Hilfe des Betätigungshebels 14 verriegelt,
wenn der Leistungsschalter eingeschaltet ist, weil das als Platte 38 ausgebildete
untere Ende des Hebels dann nicht aus dem Schlitz 41 herausgehoben werden kann.
Erst wenn der Leistungsschalter 1 ausgeschaltet ist, gestattet die aus der
Scheibe 22 und dem Schwenkhebel 18 bestehende KoppIung des Betätigungshebels
t4 mit der Schalterantriebswelle 24, daß der Betätigungshebel 14 mit dem Griff
16 angehoben und über den Vorsprung 30 geführt wird. Hierbei gelangt
die Platte 38 außer Eingriff mit den Verriegelungsschienen 39 und
40. Gleichzeitig wirkt der Betätigungshebel bei der Schwenkbewegung in Ausfahrrichtung
als Brechstange. Die unteren Enden des Bügels 33
stützen sich hierbei gegen
das Stützblech 44 ab, das mit den Verriegelungsschienen verbunden ist. Der Schaltwagen
2 wird deshalb durch den Betätigungshebel 14 mit einem Übersetzungsverhältnis der
Hebelarme von etwa 1 : 3 aus den ortsfesten Trennschaltstücken herausgezogen.
Nachdem dieser Kontakteingriffsweg überwunden ist, ist nur noch die Rollreibung
des Schaltwagens zu überwinden, um den Schaltwagen 2 aus der dargestellten Betriebsstellung
in die Trennstellung zu bringen. Die Schwenkbewegung des Betätigungshebels ist dabei
durch das Langloch 21 des Schwenkhebels 18 begrenzt, so daß diese Kraft ohne
weiteres von Hand am Griff 16 aufgebracht werden kann.
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In den Zwischenstellungen zwischen Betriebs- und Trennstellung ist
ein Einschalten des Leistungsschalters 1 elektrisch gesperrt. Dies geschieht
durch eine Unterbrechung der Steuerleitungen mit einem Endschalter 46, der von einem
Ansatz 47 des Rohrstükkes 37 betätigt wird. Das Einschalten von Hand ist
in den Zwischenstellungen dadurch verhindert, daß mit dem Griff 16 ein Blech
48 verbunden ist, das sich in der beim Verfahren vom Betätigungshebel 14 eingenommenen
Stellung vor die für die Handbetätigung vorgesehene öffnung 49 legt.
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Beim Einfahren gleitet die Platte 38 des Betätigungshebels
14 unter der Wirkung der Feder 36 auf den Verriegelungsschienen
39 und 40. Sie fällt deshalb sofort in die Ausnehmung 42 ein, wenn sich der
Schalterwagen der Betriebsstellung näheM Gelangt der Schalterwagen dann durch Hebelwirkung
mit dem Betätigungshebel 14, der sich gegen das Stützblech 43 abstützt, in die Betriebsstellung,
so sitzt die Platte 38 wieder im Schlitz 41. Der Endschalter 46 ist geschlossen.
Der Leistungsschalter 1 kann wieder eingeschaltet werden.
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Bei der in den F i g. 4 und 5 dargestellten weiteren
Ausführungsforin ist mit der Schalterantriebswelle 24 eine Führungskurve
51 verbunden, die die Bewegung eines Sperrbolzens 52 nur bei ausge.schaltetem
Leistungsschalter freigibt. Die Führungskurve 51 und der Sperrbolzen
52 bilden eine Kopplung zwischen dem Betätigungshebel 14 und der Schalteran#
triebswelle 24. Der Sperrbolzen ist in einem Rohrstück 53 geführt. An der
Unterseite ist er abgesetzt, so daß ein dünnerer Fortsatz 64 und eine Schulter 54
entstehen. Diese Schulter ruht auf dem von einem abgewinkelten Blech 55 gebildeten
Führungsstück 56.
Das Blech 55 ist mit dem Rohr 15 verschraubt,
wie ohne weiteres zu sehen ist, und trägt einen Flachstahlstab 60, der hinter
eine Nase 61 eines am Schaltwagen 2 feststehenden Blechteiles 63 greift,
an dem auch das Führungsrohr 53 befestigt ist. Der untere dünne Fortsatz
64 des Sperrbolzens 52 ragt durch ein Langloch 65 des Bleches
55. Unterhalb des Bleches 55 trägt der Teil 64 einen Stellring
68, der zwangläufig dafür sorgt, daß der Sperrbolzen 52 bei der Bewegung
des Betätigungshebels 14 nach unten mitgenommen wird.
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In der Ausschaltstellung des Leistungsschalters 1
nimmt die
Führungskurve 51 die in F i g. 4 bei 70
strichpunktiert gezeichnete
Lage ein. Somit kann bei ausgeschaltetem Leistungsschalter der Betätigungshebel
14 angehoben werden. Dabei gelangt der Flachstahlstab 60 über den von der
Nase 61 gebildeten Vorsprung. Gleichzeitig wird die Platte 38 aus
dem Schlitz 41 gezogen. Nunmehr kann der Betätigungshebel vom Schalter weggeschwenkt
werden. Er wirkt dabei wiederum als Brechstange, so daß der Schaltwagen 2 mit geringer
Mühe außer Eingriff mit den Trennschaltstücken gebracht wird. Die Schwenkbewegung
des Betätigungshebels 14 ist durch das Langloch 65 begrenzt, in das der Fortsatz
64 des Sperrbolzens 52 eingreift.
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Dem unteren Teil des Betätigungshebels 14 ist ebenso wie bei der ersten
Auführungsform nach den F i g. 1 bis 3 ein Endschalter 46 zugeordnet.
über diesen Endschalter sind die elektrischen Steuerleitungen für die Betätigung
des Leistungsschalters 1
geschleift, so daß der Leistungsschalter
1 nur dann elektrisch eingeschaltet werden kann, wenn der als Verriegelungsglied
dienende Betätigungshebel 14 die Verriegelungsstellung einnimmt, d. h. in
die Ausnehmung der Verriegelungsschienen 39, 40 eingreift.