DE19632636C2 - Schaltschrank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank, insbesonde­ re für Energieverteiler-Anlagen in der Mittelspannungstech­ nik, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Schaltschränke dienen zur Aufnahme von Leitungs-, Schalt- und sonstigen Energieverteilerkomponenten, sowie zu deren Abschirmung nach außen hin. Die hohe Energiedichte ist bei derartigen Schaltschränken Grund für sehr hochge­ steckte Sicherheitsvorschriften, um Bedienungspersonen mög­ lichst umfassend vor von derartigen Energieverteiler-Anla­ gen ausgehenden Gefahren schützen zu können. Insbesondere müssen spezielle Vorkehrungen getroffen sein, welche es ei­ ner Bedienungsperson unmöglich machen, in das Innere eines derartigen Schaltschrankes zu gelangen, solange noch ir­ gendwelche Komponenten im Inneren des Schaltschrankes unter Spannung stehen bzw. derartige unter Spannung stehende Kom­ ponenten berührt werden können.

Bekannte Sicherheitsmaßnahmen bei derartigen Schalt­ schränken sind beispielsweise sogenannte Einschubplatten, welche durch eine von außen her zugängliche Öffnung in das Innere des Schaltschrankes eingeschoben werden können, um spannungsführende Teile, beispielsweise Sammelschienen ge­ genüber einem begeh- oder betretbaren Raum im Inneren des Schaltschrankes abzuschirmen. Weiterhin ist es bekannt, be­ stimmte Betriebs- oder Schaltzustände der einzelnen Kompo­ nenten im Inneren des Schaltschrankes gegeneinander zwangs­ zuverriegeln, um Bedienungsfehler möglichst weitgehend aus­ zuschließen. Derartige gegenseitige Zwangsverriegelungen sind in der Regel magnetisch oder elektromagnetisch ausge­ legt. Dies stellt eine störanfällige Problemzone dar. Wei­ terhin können magnetische Verriegelungen - sei es unbewußt oder absichtlich - mit mehr oder weniger hohem Kraftaufwand gewaltsam überwunden werden. Besonders kritisch ist dies bei den Zugangstüren, die in das Innere des Schaltschrankes führen und welche notwendig sind, um die elektrischen Kom­ ponenten im Inneren des Schaltschrankes zu warten, zu über­ prüfen oder zu reparieren. Ein versehentliches oder auch absichtliches, gegebenenfalls auch gewaltsames Öffnen die­ ser Tür oder dieser Türen, während sich dahinter befindli­ che Anlagenkomponenten noch unter Spannung stehen, kann zu lebensbedrohlichen Gefahrensituationen führen.

Eine derartige Anordnung ist aus dem deutschen Ge­ brauchsmuster G 87 10 904 U1 bekannt, welches ein gekapsel­ tes elektrisches Schaltfeld mit einer Verriegelungseinrich­ tung für die Tür zeigt. Die Schaltfeldtür läßt sich hierbei nur dann öffnen, wenn sich das Schaltaggregat in seiner Trenn­ stellung befindet und eine Einschubplatte eingeschoben ist. Auch die DE 35 36 763 C2 sieht ein als Verriegelungsein­ richtung dienendes Sperrglied zum Sichern der Schaltfeldtü­ re gegen ein Öffnen bei unter Spannung stehenden Schaltele­ menten vor. Zudem ist eine weitere derartige Schaltfeld-An­ ordnung auch aus der nicht zum Stand der Technik gehörenden DE 195 31 877 A1 bekannt, welche ebenfalls die oben erwähn­ ten Nachteile aufweist.

Demgegenüber hat es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht, einen Schaltschrank nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sicherer derart zu gestalten, daß speziell die Zugangstür zum Kabelraum nicht, sei es bewußt oder un­ bewußt, gewaltsam geöffnet werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 gegebenen Merkmale.

Erfindungsgemäß ist die Tür zum Kabelraum derart mecha­ nisch zwangsverriegelt, daß sie erst nach einer Spannungs­ frei-Schaltung aller dahinter liegenden Bauteile und einem Einschieben der Einschubplatte öffenbar ist. Die Zwangsver­ riegelung ist hierbei rein mechanischer Natur, kann also nicht ohne weiteres oder auch gewaltsam überwunden werden.

In der Praxis bedeutet dies, daß eine Bedienungsperson zu­ nächst ganz bestimmte, in den Sicherheitsvorschriften vor­ geschriebene Maßnahmen ergreifen muß, bevor sie die Tür zum Innenraum des Schaltschrankes öffnen kann. Erst wenn all diese vorgeschriebenen Sicherheitsmaßnahmen, welche zum Spannungsfrei-Schalten sämtlicher hinter der Tür liegender Bau­ teile führen, ergriffen worden sind, kann die Tür geöffnet werden, da dann die mechanische Verriegelung aufgehoben ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich als den Unteransprüchen.

Das wenigstens eine Schaltaggregat in dem Schaltschrank ist bevorzugt ein Leistungsschalter, wobei wenigstens ein Kontaktteil des Leistungsschalters im Einschubweg der Ein­ schubplatte liegt, wenn der Leistungsschalter in seiner Be­ triebsposition ist. Weiterhin ist der Leistungsschalter aus der Betriebsposition in eine Unterbrechungs-Position ver­ fahrbar, in welcher der Einschubweg der Einschubplatte frei ist. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß zunächst der Leistungsschalter in seine Unterbrechungs-Position ver­ fahren werden muß, bevor die Einschubplatte ordnungsgemäß ins Innere des Schrankgehäuses eingeführt werden kann. Durch das Verfahren des Leistungsschalters in seine Unter­ brechungs-Position ist der Strompfad zwischen von der Ein­ schubplatte abzudeckenden, in der Regel stets unter Span­ nung stehenden Sammelschienen und einer aus dem Schalt­ schrank herausführenden Ableitung unterbrochen, so daß sämtliche der oder den Sammelschienen nachgeschaltete Kom­ ponenten von der Sammelschienenseite her spannungsfrei sind.

Bevorzugt ist der Leistungsschalter hinter einer Türe im Schrankgehäuse angeordnet, welche erst nach erfolgter Spannungsfrei-Schaltung und Erdung der der wenigstens einen Sammelschiene nachgeschalteten Bauteile öffenbar ist. Es wird somit von einer Bedienungsperson verlangt, daß sie nach erfolgter Verfahrung des Leistungsschalters in seine Unterbrechungs-Position und nach erfolgtem Einschieben der Einschubplatte die der oder den Sammelschienen nachgeschal­ teten Bauteile, welche durch das Verfahren des Leistungs­ schalters in seine Unterbrechungs-Position bereits span­ nungsfrei geworden sind, sicherheitshalber auch noch erdet. Erst danach ist es möglich, die Türe zu öffnen, hinter der sich der Leistungsschalter befindet.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung kann dann erst die Türe geöffnet werden, welche zum sogenannten Kabelraum führt, also dieje­ nige Türe, welche bei unabsichtlichem oder gewaltsamen Öff­ nen direkten Zugriff zu spannungsführenden Teilen erlauben würde. Hierbei kann dann bevorzugt die rein mechanische Zwangsverriegelung der Türe für den Kabelraum derart erfol­ gen, daß ein unterer Randbereich der Türe für den Lei­ stungsschalter einen oberen Randbereich der Türe für den Kabelraum übergreift. Mit anderen Worten, erst nach ord­ nungsgemäßer Durchführung sämtlicher Sicherungsschritte, welche ein Öffnen der Türe für den Leistungsschalter über­ haupt erlauben, kann die Türe für den Kabelraum geöffnet werden und ein Zugriff und der Zugang zu den dahinterlie­ genden, nun mit absoluter Sicherheit spannungsfrei geschal­ teten und geerdeten Bauteilen ist möglich.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung einer exemplarischen Ausführungsform unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische vereinfachte Vertikalschnitt­ darstellung durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Schaltschrankes; und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitts.

Ein in Fig. 1 insgesamt mit 2 bezeichneter Schalt­ schrank umfaßt ein Schrankgehäuse 4 mit einer in Fig. 1 linken Feldtüre 6 und einer rechten Feldtüre 8. Das Schrankgehäuse 4 ist durch eine Trennwand 10 in eine in Fig. 1 linke Schaltkammer 12 und eine rechte Schaltkammer 14 unterteilt. Senkrecht aus der Zeichenebene von Fig. 1 heraus sind in jeder der Schaltkammern 12 und 14 jeweils drei Sammelschienen verlaufend angeordnet, welche insgesamt mit 16 bzw. 18 bezeichnet sind.

Der innere Aufbau der beiden Schaltkammern 12 und 14 ist weitestgehend identisch; es sei von daher nachfolgend im wesentlichen nur die linke Schaltkammer 12 betrachtet.

Jede der drei Sammelschienen 16 endet in einem Kontakt­ finger 20, der wiederum mit einem Kontaktteil 22 eines Schaltaggregates 24, insbesondere eines Leistungsschalters in Eingriff bringbar ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Leistungsschalter 24 auf einer Schiene 26 gelagert und kann von der Außenseite des Schrankgehäuses 4 her über eine Gewindespindel 28 zwischen einer Betriebsposition und einer Unterbrechungs-Position verfahren werden. Fig. 1 zeigt in der linken Schaltkammer 12 den Leistungsschalter 24 in sei­ ner Unterbrechungs-Position und in der rechten Schaltkammer 14 den Leistungsschalter 24 in seiner Betriebsposition. In der Betriebsposition ist gemäß Fig. 1 das Kontaktteil 22 des Leistungsschalters 24 in Eingriff mit dem Kontaktfinger 20 einer der Sammelschienen und in der Unterbrechungs-Posi­ tion, in der der Leistungsschalter 24 in Richtung einer der Seitenwände 6 oder 8 verfahren worden ist, ist gemäß Fig. 1 das Kontaktteil 22 von dem Kontaktfinger 20 getrennt.

Ein in Fig. 1 unteres Kontaktteil 30 des Leistungs­ schalters 24 ist mit einem weiteren Kontaktfinger 32 in der Betriebsposition des Leistungsschalters 24 in Eingriff bringbar bzw. in der Unterbrechungs-Position von diesem entfernt. Der Kontaktfinger 32 führt über eine weitere Schiene 34 zu einer Ableitung 36 des Schaltschrankes 2, wo­ bei noch in bekannter Weise ein Stromwandler 38 und ein Er­ dungsschalter 40 zwischengeschaltet sind. Die einzelnen Komponenten oder Bauelemente sind im Inneren des Schrankge­ häuses 4 durch Isolationsstützer 42 gehalten. Weiterhin sind in der Trennwand 10 isolierende Durchführungen 44 für die Schiene 34 vorgesehen.

Von der Außenseite des Schaltschrankes 2 her sind durch Öffnungen 46 und 48 in den Seitenwänden 6 und 8 Einschub­ platten in das Innere des Schaltschrankes 2 bzw. des Schrankgehäuses 4 einschiebbar. Eine dieser Einschubplatten ist in Fig. 1 in der linken Schaltkammer 12 mit dem Bezugs­ zeichen 50 veranschaulicht. Die Einschubplatte 50 wird ent­ lang von Führungsschienen 52 in das Innere des Schrankge­ häuses 4 eingeführt. Wie unmittelbar aus Fig. 1 hervorgeht, liegt hierbei das Kontaktteil 22 des Leistungsschalters 24 im Einschubweg der Einschubplatte 50 derart, daß - wie in Fig. 1 in der rechten Schaltkammer 14 dargestellt - bei ei­ nem Eingriff des Kontaktteils 22 mit dem Kontaktfinger 20 der Einschubweg der Einschubplatte 50 unterbrochen ist.

Der Raum im Inneren des Schrankgehäuses 4, in welchem sich der Erdungsschalter 40, der Stromwandler 38 und die Ableitung 36 befinden, ist als Kabelraum 54 bezeichnet, der von außen her durch eine Tür 56 begehbar oder zumindest zu­ gänglich ist. Derjenige Bereich der Seitenwände 6 und 8, der unmittelbar den Leistungsschaltern 24 benachbart ist, ist ebenfalls durch eine Tür 58 zugänglich.

Vor einem Öffnen der Türen 56 und 58 muß sichergestellt sein, daß sämtliche, den Sammelschienen 16 bzw. 18 nachge­ schalteten Bauelemente oder Komponenten spannungsfrei sind. Hierzu schlägt die vorliegende Erfindung eine Reihe von hintereinander geschalteten Zwangsverriegelungen vor, wobei insbesondere erfindungsgemäß dafür Sorge getragen ist, daß die Tür 56 für den Kabelraum 54 erst dann geöffnet werden kann, wenn sämtliche dahinterliegende Bauelemente sowohl spannungsfrei als auch auf Masse oder Erde geschaltet sind.

Zum Spannungsfreischalten der in dem Schaltschrank 2 angeordneten Bauelemente wird wie folgt vorgegangen:
Zunächst wird der betreffende Leistungsschalter 24 un­ ter Zuhilfenahme der Gewindespindel 28 von seiner Betriebs­ position in die Unterbrechungs-Position verfahren, in der die Kontaktteile 32 und 20 außer Eingriff mit den Kontakt­ fingern 22 und 30 sind. Hierdurch wird zunächst der Strom­ pfad zwischen den Sammelschienen 16 bzw. 18 und der Schiene 34 unterbrochen. Weiterhin wird hierdurch, wie in Fig. 1 in der linken Schaltkammer 12 veranschaulicht, der Einschubweg für die Einschubplatte 50 freigegeben, so daß nach einem erfolgten Verfahren des Leistungsschalters 24 in seine Un­ terbrechungs-Position die Einschubplatte 50 entlang den Führungsschienen 52 in das Innere des Schrankgehäuses 4 eingeschoben werden kann. Durch diese Einschubplatte 50 wird die nach wie vor unter Spannung stehende Sammelschiene 16 bzw. 18 abgeschirmt. Solange der Leistungsschalter 24 in seiner Betriebsposition ist, ist das Einschieben der Ein­ schubplatte 50 nicht möglich, so daß durch die Anordnung des Kontaktteiles 22 im Einschubweg der Einschubplatte 50 eine erste Zwangsverriegelung oder Sicherheitsmaßnahme ge­ geben ist.

Nach dem erfolgten Verfahren des Leistungsschalters 24 in seine Unterbrechungs-Position und nach erfolgtem Ein­ schieben der Einschubplatte 50 wird die nun spannungsfreie Schiene 34 mittels des Erdungsschalters 40 geerdet. Die Be­ tätigung des Erdungsschalters 40 erfolgt über ein in Fig. 1 nicht näher dargestelltes Antriebsgestänge von der Außen­ seite des Schrankgehäuses 4 her. Das Umschalten des Er­ dungsschalters 40 in seine Erdungsstellung löst eine mecha­ nische, elektromechanische, magnetische oder sonstwie betä­ tigte Verriegelungsvorrichtung, welche die Türe 58 vor dem Leistungsschalter 24 freigibt.

Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, welche einen ver­ größerten Ausschnitt aus dem in Fig. 1 mit 11 bezeichneten Bereich des Schrankgehäuses 4 zeigt, übergreift ein unterer Randbereich 60 der Türe 58 einen oberen Randbereich 62 der Türe 56. Dies bedeutet, daß die Türe 56 erst dann geöffnet werden kann, wenn die Türe 58 geöffnet worden ist, was wie­ derum bedeutet, daß die Türe 56 für den Kabelraum 54 erst dann geöffnet werden kann, wenn sämtliche voranstehend ge­ nannten Sicherheitsmaßnahmen ergriffen worden sind, also der Leistungsschalter 24 in seiner Unterbrechungs-Position ist, die Einschubplatte 50 eingeschoben ist und der Er­ dungsschalter 40 in seiner Erdungsstellung ist. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Türe 56 für den Kabelraum 54 erst dann geöffnet werden kann, wenn sämtliche dahinterlie­ genden Bauelemente sowohl spannungsfrei als auch auf Erde geschaltet sind.

Um den Schaltschrank 2 wieder in Betrieb zu versetzen, werden die oben erwähnten Schritte in umgekehrter Reihen­ folge vorgenommen, d. h. es wird zunächst die Tür 56 gefolgt von der Tür 58 geschlossen, der Erdungsschalter 40 wird ausgeschaltet, die Einschubplatte 50 entlang der Führungs­ schienen 52 aus dem Schrankgehäuse 4 herausgezogen und der betreffende Leistungsschalter 24 unter Zuhilfenahme der Spindel 28 wieder in seine Betriebsposition gebracht, so daß der Strompfad zwischen der Sammelschiene 16 bzw. 18 und der Ableitung 36 wieder geschlossen ist.

Die vorliegende Erfindung schafft eine einfache und si­ chere, durch das Übergreifen des unteren Randbereichs 60 der Tür 58 über den oberen Randbereich 62 der Türe 56 rein mechanische Maßnahme, mit der zuverlässig ver­ hindert werden kann, daß die Tür 56 des Kabelraums 54 ge­ öffnet werden kann, falls dahinterliegende Bauelemente noch unter Spannung stehen.

Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So kann anstelle des Leistungsschalters 24 auch ein Last-Trennschalter oder dergleichen zum Einsatz gelangen. Wei­ terhin kann das Schaltaggregat 24 auch ein auf einem Roll­ jagen montierter Leistungsschalter oder dergleichen sein, der nicht mit Hilfe der Gewindespindel 28 zwischen der Be­ triebsposition und der Unterbrechungs-Position verfahren wird, sondern der dann auf Rollen fahrend aus dem Schrank­ gehäuse 4 herausgezogen wird.

Claims (6)

1. Schaltschrank, insbesondere für Energieverteiler-Anla­ gen in der Mittelspannungstechnik, mit einem Schrankgehäuse (4) zur Aufnahme von wenigstens einer Sammelschiene (16, 18), wenigstens einem Schaltaggregat (24), wenigstens einem Erdungsschalter (40) und wenigstens einer Ableitung (36), wobei ein Strompfad durch die genannten Bauelemente in der genannten Reihenfolge vorliegt, wobei in das Schrankgehäuse (4) wenigstens eine Einschubplatte (50) einschiebbar ist, mit welcher die wenigstens eine Sammelschiene (16, 18) von den übrigen Bauelementen abtrennbar ist und wobei ein Ka­ belraum (54) des Schrankgehäuses (4) durch eine Tür (56) von außen her zugänglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (56) derart mechanisch zwangsverriegelt ist, daß sie erst öffenbar ist, nachdem das wenigstens eine Schalt­ aggregat (24) in seiner Unterbrechungs-Position ist, die wenigstens eine Einschubplatte (50) eingeschoben und der wenigstens eine Erdungsschalter (40) in seiner Erdungsstel­ lung ist.

2. Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das wenigstens eine Schaltaggregat (24) ein Lei­ stungsschalter ist, wobei wenigstens ein Kontaktteil (22) des Leistungsschalters im Einschubweg der Einschubplatte (50) liegt, wenn der Leistungsschalter in seiner Betriebs­ position ist.

3. Schaltschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Leistungsschalter aus der Betriebsposition in eine Unterbrechungs-Position verfahrbar ist, in welcher der Einschubweg der Einschubplatte (50) frei ist.

4. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Leistungsschalter hinter ei­ ner Türe (58) im Schrankgehäuse (4) angeordnet ist, welche erst nach erfolgter Spannungsfrei-Schaltung und Erdung der der wenigstens einen Sammelschiene (16, 18) nachgeschalte­ ten Bauelemente öffenbar ist.

5. Schaltschrank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß bei geöffneter Türe (58) des Leistungsschalters die Türe (56) für den Kabelraum (54) freigegeben wird.

6. Schaltschrank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß ein unterer Randbereich (60) der Türe (58) für den Leistungsschalter einen oberen Randbereich (62) der Türe (56) für den Kabelraum (54) übergreift.