DE19737429C2

DE19737429C2 - Elektrisches Koppelelement für metallgekapselte, gasisolierte Funktionsraumbereiche

Info

Publication number: DE19737429C2
Application number: DE19737429A
Authority: DE
Inventors: Rainer Poth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 2001-07-19
Anticipated expiration: 2017-08-22
Also published as: DE19737429A1; CN1099733C; CN1214559A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Koppelelement für me tallgekapselte, gasisolierte Funktionsraumbereiche, insbeson dere zur Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen Funktionsraumbereichen von Mittelspannungs-Schaltanlagen.

Ein Koppelelement der eingangs definierten Art ist durch die DE 40 01 909 A1 bekannt. Jeder Funktionsraumbereich ist hier einer separaten Schaltanlage zugeordnet und nach außen hin gasdicht verschlossen. Zur Verbindung der beiden Funktions raumbereiche sind diese an bestimmten Austrittsöffnungen zu nächst mit entsprechenden Deckeln verschlossen. Zur Herstel lung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Funk tionsraumbereichen ist es vorgesehen, die Deckel durch ein gasdichtes Verbindungsstück zu ersetzen und ein sog. Kupp lungsstück derart einzusetzen, daß beispielsweise Sammel schienenstücke, die an ihren jeweiligen Enden mit Stecker stiften versehen sind, mit Hilfe dieses Kupplungsstücks elek trisch leitend miteinander verbunden werden können. Das Ver bindungsstück zwischen den beiden Funktionsraumbereichen ist auf beiden Anlageflächen mit einer sog. Ringdichtung versehen und somit nach außen gasdicht verschlossen. Beide Funktions raumbereiche weisen damit keine getrennten Gasräume mehr auf. Bei nachträglichen Schaltanlagenerweiterungen ist es deshalb erforderlich, das beim Öffnen der Deckel ausströmende Iso liergas nach den abgeschlossenen Erweiterungsarbeiten wieder zuzuführen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein elektrisches Koppelelement für metallgekapselte, gasisolierte Funktionsraumbereiche zu definieren, bei der Erweiterungen der Schaltanlagen ohne konstruktive Veränderungen an den be stehenden Schaltanlagen jeder Zeit durchgeführt werden kön nen, ohne daß hierzu zusätzliche Maßnahmen für wiederholtes Zuführen von Isoliergas zu treffen sind. Darüber hinaus müs sen die in dieser Technik üblichen mechanischen und elektri schen Sicherheitsstandards ohne Einschränkungen auch bei der Verwendung möglichst einfacher Konstruktionselemente aufrecht erhalten werden.

Erfindungsgemäß wird dies bei dem Koppelelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die Merkmale

1. 1.1 das Koppelelement weist ein erstes bolzenförmiges elek trisch leitendes Anschlußteil auf, das am ersten Ende mit einem zur Längsachse symmetrisch abgeflachten ersten Verbindungssteg und am zweiten Ende mit einem zur Längs achse unsymmetrisch abgeflachten zweiten Verbindungssteg versehen ist,
2. 1.2 das Koppelelement weist ein zweites bolzenförmiges elek trisch leitendes Anschlußteil auf, das am ersten bzw. zweiten Ende mit einem zur Längsachse desselben unsymme trisch abgeflachten ersten bzw. zweiten Anschlußsteg versehen ist,
3. 1.3 das erste Anschlußteil ist im nicht abgeflachten Bereich mit einem deckelförmigen nicht leitenden Verschlußteil versehen, das eine quer zur Längsachse des ersten An schlußteils umlaufende Eingießblech-Aufnahme aufweist,
4. 1.4 das zweite Anschlußteil ist im nicht abgeflachten Be reich mit einer schlauchförmigen Ummantelung versehen, die sich vom Mittenbereich des zweiten Anschlußteils zu den Enden hin verjüngt,
5. 1.5 das zweite Anschlußteil ist am ersten bzw. zweiten Ende mit einer an das jeweilige deckelförmige Verschlußteil angepaßten hülsenförmigen elastischen Verschlußabdeckung versehen, die im Bereich der Überlappung des zweiten Verbindungsstegs des ersten Anschlußteils mit dem ersten bzw. zweiten Anschlußsteg des zweiten Anschlußteils ei nen Hohlraum bildet,
6. 1.6 der erste und der zweite Anschlußsteg sind jeweils mit dem zweiten Verbindungssteg des ersten Anschlußteils lösbar verbunden,
7. 1.7 die den Hohlraum bildenden Bereiche des Verschlußteils und der Verschlußabdeckung sind mit einer Potential- Leitschicht versehen,
8. 1.8 die sich im Bereich der Längsachse des Koppelelements erstreckenden Außenkonturen des Verschlußteils von der Eingießblech-Aufnahme bis zur angrenzenden Verschlußab deckung, der Verschlußabdeckung einschließlich der stirnseitigen Begrenzung zur Ummantelung sowie der nicht von der Verschlußabdeckung bedeckte Bereich der Ummante lung und der Innenbereich der Eingießblech-Aufnahme sind mit einer sich im Grenzbereich überlappenden, durchge hend leitenden Erdpotential-Leitschicht versehen,

erreicht.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, unabhängig von nachträglichen Erweiterung von Schaltanlagen, insbesondere von Mittelspannungs-Schaltanlagen, das elektrische Koppelele ment bereits als Grundbaustein für derartige Schaltanlagen vorzusehen und so auszuführen, daß der konstruktive Aufbau durch Vervielfachung der einzelnen Komponenten erfolgt und die Zahl der unterschiedlichen Komponenten insgesamt gering gehalten ist. So besteht das Koppelelement u. a. aus einem ersten elektrischen Anschlußteil, daß an einem Ende einen sym metrisch abgeflachten ersten Verbindungssteg und am anderen Ende einen unsymmetrisch abgeflachten zweiten Verbindungssteg aufweist, und einem zweiten Anschlußteil, daß an beiden Enden unsymmetrisch abgeflachte Anschlußstege enthält. Das erste und das zweite Anschlußteil werden im Überlappungsbereich vom ersten Anschlußsteg und vom zweiten Verbindungssteg durch ei ne lösbare Schraubverbindung in einfacher Weise elektrisch gekoppelt. Das zweite, gänzlich außerhalb des Funktionsraum bereichs angeordnete Anschlußteil weist eine sich zu den Enden verjüngende Ummantelung auf, an deren Endbereich außerhalb des Funktionsraumbereichs sich jeweils eine auf die konische Ummantelung aufschiebbare Verschlußabdeckung befindet. Der sich innerhalb der Verschlußabdeckung bildende Hohlraum nimmt die Schraubverbindung vollständig auf. Die Verschlußabdeckung wird durch die Verschraubung des Flanschringes mit der jewei ligen Seitenwand des Funktionsraumbereichs verbunden. An die Verschlußabdeckung schließt sich jeweils innerhalb des Funktionsraumbereichs das deckelförmige Verschlußteil an, das als Abdichtung einen umlaufenden Blechaufnahmeschlitz ent hält, in den ein Abdeckblech eingreift und die Öffnung zum Funktionsraumbereich gasdicht verschließt. Zur Sicherheit sind die aneinandergefügten Außenkonturen des Verschlußteils bis hin zum Blechaufnahmeschlitz und die angrenzende Ver schlußabdeckung mit einer Erdpotential-Leitschicht versehen, während die den Hohlraum bildenden Bereiche des Verschluß teils und der Verschlußabdeckung mit der Potential-Leit schicht versehen sind.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Merkmale

1. 2.1 der erste und der zweite Anschlußsteg sind jeweils mit dem zweiten Verbindungssteg des ersten Anschlußteils durch eine Schraubverbindung verbunden,
2. 2.2 die Schraubverbindung ist derart realisiert, daß im zweiten Verbindungssteg des ersten Anschlußteils die Mutter der Schraubverbindung umfassend aufgenommen ist und der erste bzw. der zweite Anschlußsteg des zweiten Anschlußteils einen Schraubenkopf mit einer unterliegen den Klemmscheibe der Schraubverbindung aufnimmt,

vorgesehen.

Mit dieser Schraubverbindung, bei der immer der zweite Ver bindungssteg des ersten Anschlußteils die Mutter der Schraub verbindung und beide Anschlußstege des zweiten Anschlußteils die eigentliche Schraube mit der Klemmscheibe aufnehmen, ist die Montage der beiden Anschlußteile verwechselungsfrei in einheitlicher Lage positioniert. Das Koppelelement ist außer halb des Funktionsraumbereichs gänzlich durch das zweite An schlußteil repräsentiert, während an beiden Enden spiegel bildlich das jeweils erste Anschlußteil gasdicht aus dem Funktionsraumbereich herausgeführt ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung sind die Merkmale

1. 3.1 die Verschlußabdeckung ist mit dem Verschlußteil durch eine zweite Schraubverbindung lösbar verbunden,
2. 3.2 die zweite Schraubverbindung ist auf einem im Bereich der Verschlußabdeckung angeordneten Flanschring durch eine auf diesem symmetrisch verteilte Dreipunkt-Schraub verbindung realisiert,

vorgesehen.

Die Verschlußabdeckung wird also mit dem Flanschring an das jeweilige Verschlußteil gepreßt und gewährleistet dadurch so wohl einen dichten Verschluß des Funktionsraumbereichs nach außen hin als auch das dichte Verschließen des sich zwischen der Verschlußabdeckung und dem Verschlußteil gebildeten Hohl raums.

Die Erfindung wird durch ein figürlich dargestelltes Ausfüh rungsbeispiel näher erläutert, in dem das elektrische Koppel element im Vollschnitt dargestellt ist.

Das vollständige Koppelelement KE weist an den Enden jeweils ein erstes bolzenförmiges Anschlußteil AT1, zur besseren Übersicht ist nur das links angeordnete Anschlußteil bezeich net, und das die beiden ersten Anschlußteile AT1 miteinander verbindende zweite Anschlußteil AT2 auf. Wie ersichtlich, sind die ersten Anschlußteile AT1 an den freien Enden mit den zur Längsachse symmetrisch abgeflachten ersten Verbindungs steg VS1 versehen, während die einander zugewandten Seiten jeweils mit dem zur Längsachse unsymmetrisch abgeflachten zweiten Verbindungssteg VS2, auch hier ist zur besseren Über sicht nur der linke Verbindungssteg bezeichnet, ausgestattet sind. Das zweite Anschlußteil AT2 wird mit dem jeweils ersten Anschlußteil AT1 mittels der ersten Schraubverbindung SV1 elektrisch leitend verbunden.

Das zweite Anschlußteil AT2 ist mit einer schlauchförmigen Ummantelung UM versehen, die sich vom Mittenbereich zu den Enden hin verjüngt. Am jeweiligen Ende des zweiten Anschluß teils AT2 ist die Verschlußabdeckung VA vorgesehen, die un mittelbar an das jeweilige Verschlußteil VT angrenzt. Das Verschlußteil VT umschließt den Mittenbereich des ersten Anschlußteils AT1 derart, daß sich in Verbindung mit der anlie genden Verschlußabdeckung VA der Hohlraum HR ergibt, in der die erste Schraubverbindung SV1 ausreichend Aufnahme findet. Außerdem ist das jeweilige Verschlußteil VT mit der Eingieß blech-Aufnahme BA versehen, in die ein nicht bezeichnetes Ab deckblech eingreift und den jeweiligen Funktionsraumbereich FB1, 2 nach außen hin gasdicht abschließt. Die Verschlußab deckung VA wird durch die zweite Schraubverbindung SV2 mit dem Flanschring FR axial an das Verschlußteil VT gepreßt. Mit den nicht bezeichneten Bohrungen im ersten Verbindungssteg VS1 ist angedeutet, daß sich dort eine weitere Schraubverbin dung befindet, mit der eine leitende Verbindung, beispiels weise zu einer Sammelschiene, hergestellt werden kann. Darüber hinaus ist angedeutet, daß die den Hohlraum HR bil denden Bereiche des Verschlußteils VT und der Verschlußabdec kung VA mit der Potential-Leitschicht PL versehen sind, wäh rend die aneinanderliegenden Außenkonturen der Verschlußab deckung VA, des Verschlußteils VT bis einschließlich des Blechaufnahmeschlitzes BS und der Ummantelung UM die Erdpo tential-Leitschicht EL tragen.

Claims

1. Elektrisches Koppelelement für metallgekapselte, gasiso lierte Funktionsraumbereiche, insbesondere zur Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen Funktionsraumbereichen von Mittelspannungs-Schaltanlagen, gekennzeichnet durch die Merkmale

1. 1.1 das Koppelelement (KE) weist ein erstes bolzenförmiges elektrisch leitendes Anschlußteil (AT1) auf, das am er sten Ende mit einem zur Längsachse symmetrisch abge flachten ersten Verbindungssteg (VS1) und am zweiten En de mit einem zur Längsachse unsymmetrisch abgeflachten zweiten Verbindungssteg (VS2) versehen ist,
2. 1.2 das Koppelelement (KE) weist ein zweites bolzenförmiges elektrisch leitendes Anschlußteil (AT2) auf, das am er sten bzw. zweiten Ende mit einem zur Längsachse dessel ben unsymmetrisch abgeflachten ersten bzw. zweiten An schlußsteg (AS1, 2) versehen ist,
3. 1.3 das erste Anschlußteil (AT1) ist im nicht abgeflachten Bereich mit einem deckelförmigen nicht leitenden Ver schlußteil (VT) versehen, das eine quer zur Längsachse des ersten Anschlußteils (AT1) umlaufende Eingießblech- Aufnahme (BA) aufweist,
4. 1.4 das zweite Anschlußteil (AT2) ist im nicht abgeflachten Bereich mit einer schlauchförmigen Ummantelung (UM) ver sehen, die sich vom Mittenbereich des zweiten Anschluß teils (AT2) zu den Enden hin verjüngt,
5. 1.5 das zweite Anschlußteil (AT2) ist am ersten bzw. zweiten Ende mit einer an das jeweilige deckelförmige Verschluß teil (VT) angepaßten hülsenförmigen elastischen Verschlußabdeckung (VA) versehen, die im Bereich der Über lappung des zweiten Verbindungsstegs (VS2) des ersten Anschlußteils (AT1) mit dem ersten bzw. zweiten An schlußsteg (AS1 bzw. AS2) des zweiten Anschlußteils (AT2) einen Hohlraum (HR) bildet,
6. 1.6 der erste und der zweite Anschlußsteg (AS1 und AS2) sind jeweils mit dem zweiten Verbindungssteg (VS2) des ersten Anschlußteils (AT1) lösbar verbunden,
7. 1.7 die den Hohlraum (HR) bildenden Bereiche des Verschluß teils (VT) und der Verschlußabdeckung (VA) sind mit ei ner Potential-Leitschicht (PL) versehen,
8. 1.8 die sich im Bereich der Längsachse des Koppelelements (KE) erstreckenden Außenkonturen des Verschlußteils (VT) von der Eingießblech-Aufnahme (BA) bis zur angrenzenden Verschlußabdeckung (VA), der Verschlußabdeckung (VA) einschließlich der stirnseitigen Begrenzung zur Ummante lung (UM) sowie der nicht von der Verschlußabdeckung (VA) bedeckte Bereich der Ummantelung (UM) und der In nenbereich der Eingießblech-Aufnahme (BA) sind mit einer sich im Grenzbereich überlappenden, durchgehend leiten den Erdpotential-Leitschicht (EL) versehen.

2. Metallgekapselte, gasisolierte Mittelspannungs-Schaltan lagen nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale

1. 2.1 der erste und der zweite Anschlußsteg (AS1 und AS2) sind jeweils mit dem zweiten Verbindungssteg (VS2) des ersten Anschlußteils (AT1) durch eine Schraubverbindung (SV) verbunden,
2. 2.2 die Schraubverbindung (SV) ist derart realisiert, daß im zweiten Verbindungssteg (VS) des ersten Anschlußteils (AT1) die Mutter der Schraubverbindung (SV) umfassend aufgenommen ist und der erste bzw. der zweite Anschluß steg (AS1, 2) des zweiten Anschlußteils (AT2) einen Schraubenkopf mit einer unterliegenden Klemmscheibe der Schraubverbindung (SV) aufnimmt.

3. Metallgekapselte, gasisolierte Mittelspannungs-Schaltan lagen nach Patentanspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Merkmale

1. 3.1 die Verschlußabdeckung (VA) ist mit dem Verschlußteil (VT) durch eine zweite Schraubverbindung (SV2) lösbar verbunden,
2. 3.2 die zweite Schraubverbindung (SV2) ist auf einem im Be reich der Verschlußabderckung (VA) angeordneten Flanschring (FR) durch eine auf diesem symmetrisch ver teilte Dreipunkt-Schraubverbindung realisiert.