DE19856772A1

DE19856772A1 - Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen

Info

Publication number: DE19856772A1
Application number: DE1998156772
Authority: DE
Inventors: Diedter Zweng; Luis-Angel Piaggi; Rainer Stolz; Juan Carlos Barroso-Simental; Christoph Roehling; Bernhard Boes; Olaf Bischur; Herbert Soeens
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-05-31
Also published as: RU2001117843A; EP1142075A1; WO2000033434A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanlage mit Leistungsschaltereinrichtungen, insbesondere luftisolierte Mittelspannungs-Schaltanlagen, mit Sammelschienen und Kabelabzweigen zur Energieversorgung und -verteilung. DOLLAR A Die Leistungsschaltereinrichtungen (LE) enthalten jeweils eine Kontakteinheit (KE) und eine Schaltröhre (SR), wobei die Kontakteinheiten (KE) innerhalb der Leistungsschaltereinrichtungen (LE) bedarfsweise mit Erdpotentialschienen (ES) verbindbar und die Kontakteinheiten (KE) innerhalb der Schaltanlage (SA) bedarfsweise mit den Sammelschienen (SS) und den Kabelabzweigen (KA) verbindbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen, insbesondere luftisolierte Mittelspannungs-Schaltanlagen, mit Sammelschienen und Kabelabzweigen zur Energieversorgung und -verteilung.

Schaltanlagen der eingangs definierten Art sind in verschiedensten Ausführungen bekannt und dienen der schaltbaren Energieversorgung und -verteilung innerhalb der bestehenden Versorgungsnetze. Zum einen muß die über die Kabelabzweige zugeführte elektrische Energie auf die Sammelschienen geschaltet bzw. im Störfall abgeschaltet werden und zum anderen besteht die Notwendigkeit, aus Sicherheitsgründen bei Installations- und Wartungsarbeiten die Kabel und die Sammelschienen mit Erdpotential zu verbinden. Beide Forderungen sind in üblicher Weise durch separate Leistungschalter zur Schaltung der Energie und durch sogenannten Mehrstellungsschalter bzw. Dreistelungsschalter realisiert. Die Leistungschalter und die Mehrstellungsschalter sind je nach Anlagentyp in unterschiedlichster Zuordnung zueinander angeordnet und darüberhinaus in den Schaltanlagen auch räumlich getrennt untergebracht.

Aus der DE 196 33 524 Al ist in diesem Zusammenhang eine Leistungsschaltanlage mit Trennfunktion, d. h. mit Unterbrechung der Energiezufuhr, bekannt, bei der ein Polmodul im lastfreien Zustand die elektrische Verbindung zwischen dem Kabelabgang und der Sammelschiene durch Verfahren seiner Einfahrkontakte aus den Bereich der Festskontakte der Schaltanlage bewirkt. Die bedarfsweise Erdung der Sammelschienen und der Kabelabgänge ist hier nicht erkennbar. Sie erfolgt bekanntermaßen, wie bereits ausgeführt, über die sogennnten Mehrstellungsschalter.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein für Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen, insbesondere für luftisolierte Mittelspannungs- Schaltanlagen, erheblich verbessertes Konzept anzugeben, bei dem sich sowohl erhebliche Vereinfachungen hinsichtlich des apparativen Aufwands ergeben als auch der in dieser Technik übliche hohe Sicherheitsstandard ohne Einschränkungen erfüllt ist. Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale

1. 1.1 die Leistungsschaltereinrichtungen enthalten jeweils eine Kontakteinheit und eine Schaltröhre,
2. 1.2 die Kontakteinheiten sind innerhalb der Leistungsschaltereinrichtungen bedarfsweise mit Erdpotentialschienen verbindbar,
3. 1.3 die Kontakteinheiten sind innerhalb der Schaltanlagen bedarfsweise mit den Sammelschienen und den Kabelabzweigen verbindbar,

erreicht.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, in Abkehr der bisherigen Lösungen die Leistungsschaltereinrichtungen so zugestalten, daß jeweils eine Schaltröhre gemeinsam mit einer Kontakteinheit kombiniert ist und diese Kontakteinheit bedarfsweise Erdpotential an die Sammelschienen und/oder an die Kabelabzweige anschalten kann.

Durch die konstruktive Zusammenführung des Leistungsschalters mit dem Mehrstellungsschalter ist eine kompakte Leistungsschaltereinrichtung erreicht, die darüberhinaus mit erheblich geringeren aparativen Aufwand gegenüber den bisher bekannten Lösungen realsiert ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Merkmale

1. 2.1 die Schaltröhren sind innerhalb der Leistungsschaltereinrichtungen zwischen den Kontakteinheiten angeordnet,
2. 2.2 die Kontakteinheiten weisen jeweils einen oberen Bewegkontakt und einen unteren Bewegkontakt auf,
3. 2.3 der obere Bewegkontakt und der untere Bewegkontakt sind voneinander unabhängig zwischen zwei Endstellungen verschiebbar,

vorgesehen.

Mit der Anordnung der Schaltröhre zwischen dem oberen und dem unteren Bewegkontakt der Kontakteinheit ist die Forderung nach einer einfachen kompakten Ausgestaltung dieser funktionell zusammengeführten Schaltkomponenten in besonders vorteilhafter Weise erfüllt. Die voneinander unabhängig verschiebbaren Bewegkontakte zwischen den beiden Endstellungen lassen sich durch sehr einfache Steuermechanismen bewerkstelligen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht die Merkmale

1. 3.1 die oberen Bewegkontakte sind mit dem feststehenden Kontaktteilen der Schaltröhren elektrisch leitend verbunden,
2. 3.2 die unteren Bewegkontakte sind mit dem bewegbaren Kontaktteilen der Schaltröhren elektrisch leitend verbunden,

vor.

Mit dieser festen Zuordnung der Bewegkontakte zu den feststehenden und den beweglichen Kontaktteilen der Schaltröhren ist eine einfache und verwechselungsfreie Montage vorort gewährleistet.

Gemäß weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung sind nach den Patentansprüchen 4 bis 7 die vier wesentlichen Schaltstellungen in einfacher Weise realisiert, wobei die erste Schaltstellung den Zustand der Erdung der Sammelschienen und der Kabelabgänge im Wartungsfall ermöglicht, die zweite Schaltstellung, bei der die Sammelschienen mit den feststehenden Kontaktteilen der Schaltröhren und die Kabelabzweige mit den bewegbaren Kontaktteilen der Schaltröhren elektrisch leitend verbunden sind, die Durchschaltung der Energie bewirkt, mit der dritten Schaltstellung nur die Sammelschienen mit den feststehenden Kontaktteilen der Schaltröhren elektrisch leitend verbunden sind und mit der vierten Schaltstellung nur die Kabelabzweige mit dem bewegbaren Kontaktteilen der Schaltröhren elektrisch leitend verbunden sind. Mit der dritten und der vierten Schaltstellung sind jeweils nur die Sammelschienen oder die Kabelabzweige mit den Kontaktteilen der Schaltröhren verbunden, während gleichzeitig die entsprechenden Kabelabzweige oder die entsprechenden Sammelschienen mit der Erdpotentialschiene in Verbindung stehen. Dieser Zustand ist ebenfalls in bestimmten Betriebszuständen bei Wartungsarbeiten erforderlich.

Die Erfindung wird durch ein in vier Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die

Fig. 1 die Erdung der Sammelschienen und der Kabelabgänge im Wartungsfall darstellt, die

Fig. 2 die Durchschaltung der Energie von den Kabelabzweigen zu den Sammelschienen im Bertriebszustand abbildet und die

Fig. 3 und 4 den geerdeten Zustand der Kabelabgänge bzw. der Sammelschienen in den entsprechenden Schaltzuständen zeigt.

Im Ausführungsbeispiel ist die Schaltanlage SA mit den hier relevanten Komponenten nur auszugweise dargestellt. Innerhalb der Leistungsschaltereinrichtung LE ist die Schaltröhre SR zwischen der Kontakteinheit KE angeordnet. Die Kontakteinheit KE enthält den oberen Bewegkontakt KO und den unteren Bewegkontakt KU, die jeweils zwischen zwei Endstellungen von der Erdpotentialschiene ES zur Sammelschiene bzw. zum Kabelabzweig unabhängig voneinander verschiebbar sind. Dabei ist der obere Bewegkontakt KO der Kontakteinheit KE stets mit dem feststehenden Kontaktteil der Schaltröhre SR und der untere Bewegkontakt KU der Kontakteinheit KE mit dem bewegbaren Kontaktteil der Schaltröhre SR elektrisch leitend verbunden.

Mit der Leistungsschaltereinrichtung LE lassen sich die in dieser Technik erforderlichen Schaltzustände in einfacher Weise durch die unabhängig voneinander verschiebbaren oberen und unteren Bewegkontakte KO, KU herstellen, wobei die
Fig. 1 die geerdete Sammelschiene und den geerdeten Kabelabzweig KA beispielsweise im Zustand von Wartungsarbeiten zeigt, die
Fig. 2 die mit dem feststehenden Kontakteil der Schaltröhre SR verbundene Sammelschiene SS mit dem gleichzeitig über die Erdpotentialschiene ES gerdeten Kabelabgang KA abbildet, die
Fig. 3 den bei durchgeschalteter Schaltröhre SR - nicht dargestellt - die mit dem Kabelabgang KA verbundene Sammelschiene SS darstellt und die
Fig. 4 die Verbindung des Kabelabganges KA mit dem beweglichen Kontaktteil der Schaltröhre SR über den unteren Bewegkontakt KU der Leistungsschaltereinrichtung LE bei gleichzeitig über der Erdpotentialschiene Es geerdeten Sammelschiene SS über den oberen Bewegkontakt KO der Leistungsschaltereinrichtung LE repräsentiert.

Claims

1. Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen, insbesondere luftisolierte Mittelspannungs-Schaltanlagen, mit Sammelschienen und Kabelabzweigen zur Energieversorgung und -verteilung, gekennzeichnet durch die Merkmale

1. 1.1 die Leistungsschaltereinrichtungen (LE) enthalten jeweils eine Kontakteinheit (KE) und eine Schaltröhre (SR),
2. 1.2 die Kontakteinheiten (KE) sind innerhalb der Leistungsschaltereinrichtungen (LE) bedarfsweise mit Erdpotentialschienen (ES) verbindbar,
3. 1.3 die Kontakteinheiten (KE) sind innerhalb der Schaltanlagen (SA) bedarfsweise mit den Sammelschienen (SS) und den Kabelabzweigen (KA) verbindbar.
4. Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale
- 1. 2.1 die Schaltröhren (SR) sind innerhalb der Leistungsschaltereinrichtungen (LE) zwischen den Kontakteinheiten (KE) angeordnet,
- 2. 2.2 die Kontakteinheiten (KE) weisen jeweils einen oberen Bewegkontakt (KO) und einen unteren Bewegkontakt (KU) auf,
- 3. 2.3 der obere Bewegkontakt (KO) und der untere Bewegkontakt (KU) sind voneinander unabhängig zwischen zwei Endstellungen verschiebbar.
5. Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen nach den Patentansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Merkmale
- 1. 3.1 die oberen Bewegkontakte (KO) sind mit dem feststehenden Kontaktteilen der Schaltröhren (SR) elektrisch leitend verbunden,
- 2. 3.2 die unteren Bewegkontakte (KU) sind mit dem bewegbaren Kontaktteilen der Schaltröhren (SR) elektrisch leitend verbunden.
6. Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet durch das Merkmal
- 1. 4.1 die oberen und die unteren Bewegkontakte (KO, KU) sind in einer ersten Schaltstellung derart steuerbar, daß die Sammelschienen (SS) und die Kabelabzweige (KA) mit der Erdpotentialschiene (Es) elektrisch leitend verbunden sind.
7. Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet durch das Merkmal
- 1. 5.1 die oberen und die unteren Bewegkontakte (KO, KU) sind in einer zweiten Schaltstellung derart steuerbar, daß die Sammelschienen (SS) mit den feststehenden Kontaktteilen der Schaltröhren (SR) und die Kabelabzweige (KA) mit den bewegbaren Kontaktteilen der Schaltröhren (SR) elektrisch leitend verbunden sind.
8. Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet durch das Merkmal
- 1. 6.1 die oberen und die unteren Bewegkontakte (KO, KU) sind in einer dritten Schaltstellung derart steuerbar, daß nur die Sammelschienen (SS) mit den feststehenden Kontaktteilen der Schaltröhren (SR) elektrisch leitend verbunden sind.
9. Schaltanlagen mit Leistungsschaltereinrichtungen nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet durch das Merkmal
- 1. 6.1 die oberen und die unteren Bewegkontakte (KO, KU) sind in einer vierten Schaltstellung derart steuerbar, daß nur die Kabelabzweige (KA) mit dem bewegbaren Kontaktteilen der Schaltröhren (SR) elektrisch leitend verbunden sind.