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Die
Erfindung betrifft einen Schaltwagen für Mittelspannungsschaltanlagen,
der vorzugsweise in die Schaltzelle einer Schaltanlage für den Antrieb
von Drehrohröfen
oder Förderbändern, für Verbundnetze oder
für andere
Industrieanlagen einfahrbar ist.
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Schaltwagen
für größere Industrieanlagen sind
bereits in unterschiedlichen Ausführungen und mit unterschiedlichen
Bauteilen aus der Literatur und aus der praktischen Anwendung bekannt.
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Nach
dem Stand der Technik sind Schaltwagen vorzugsweise mit Leistungsschaltern
ausgerüstet
und in Schaltanlagen mit Mittelspannungsmotoren eingesetzt. Aufgrund
ihrer begrenzten Kapazität
bis zu maximal 30 T. Schaltungen und der damit eingeschränkten Lebensdauer
der Leistungsschalter sind auch diese Schaltwagen in Industrieanlagen
nur bedingt einsetzbar.
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Nach
der EP-Schrift
EP 0263396 ist
ein Schaltwagen für
ein gekapseltes elektrisches Schaltfeld bekannt, bei dem der Wagenboden
mit Rädern ein
Frontschild trägt,
hinter dem ein mehrpoliges Vakuumschütz angeordnet ist. Pro Pol
des Vakuumschützes
ist mindestens eine Hochleistungssicherung angeschlossen. Der Frontschild
ist mit einer Seitenwand als Träger
des Vakuumschützes,
der Sicherungen und eines Steuertransformators verbunden. Die übereinanderliegenden
Pole des Vakuumschützes
und die Sicherungen sind mit Einfahrkontaktstücken versehen, wobei über dem
obersten Pol des Schützes
der Steuertransformator und über
diesem die Sicherungen angeordnet sind. Die Sicherungen sind phasenweise übereinander
eingebaut.
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Dieser
Schaltwagen ist vorzugsweise für Hochspannungs-
Schaltanlagen einsetzbar. Für
Mittelspannungs-Schaltzellen an CSIM ist der Schaltwagen aufgrund
seines Aufbaus und seiner Dimensionen nur bedingt oder nicht anwendbar,
da er nicht in die Schaltzellen einfahrbar und kontaktmäßig nicht anschließbar ist.
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Eine
spezielle elektrische Schaltzelle für Hochspannungsanlagen, in
die ein Schütz-Schalterwagen
einfahrbar ist, ist nach dem
EP
0269814 bekannt. Eine zusätzliche mechanische Verrieglungsvorrichtung
der Zellentür
sowie besonders eingebaute Schalter sind für die Betriebsbereitschaft
des Schaltwagens erforderlich.
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Anstelle
eines Schaltwagens ist nach der Offenlegungsschrift
DE 10049009 eine Schalteinschubvorrichtung
einsetzbar, bei der auf einem Einschubgestell ein Leistungsschalter
mit einer vorgeschalteten Sicherung angeordnet ist.
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Außerdem sind
nach den Patentschriften
EP 0924727 und
DE 19519168 Kombinationsschaltungen
von Sicherungen und Lasttrennschaltern bekannt, die jedoch nur für Schaltaufgaben
für spezielle Einsatzzwecke
anwendbar sind.
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Die
Lasttrennschalter-Sicherungs-Kombination nach der
DE 195 19 168 ist für Mittelspannungs- Verteilernetze
anwendbar und besteht aus einem Lasttrennschalter mit Speicherantrieb
und drei HH Sicherungen mit Schlagstift zur Verlängerung der Ausschaltzeit.
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Der
Nachteil der bekannten Schaltwagen mit Leistungsschaltern besteht
darin, dass ihre Lebensdauer mit nur kleiner Schaltspielzahl so
begrenzt ist, dass nach kurzzeitigem Einsatz des Schaltwagens bereits
wieder ein Herausfahren aus der Schaltzelle und Auswechseln der
Bauteile, d.h. des Leistungsschalters notwendig ist.
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Der
bekannte Schaltwagen mit Schaltschütz für MS Schaltanlagen hat den
Nachteil, dass er keine Sicherungsschaltung besitzt und daher für bestimmte sensible
Industrieanlagen nicht einsetzbar ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, einen Schaltwagen für Mittelspannungsschaltanlagen
bis 10 KV mit einem Schaltschütz
erhöhter
Schaltspielzahl ohne Veränderung
der Schaltzelle zu schaffen, der gleichzeitig bei längerer Lebensdauer
eine hohe Schaltsicherheit, eine geringe Störanfälligkeit und eine schnelle
Austauschbarkeit der Bauteile gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass der Schaltwagen für
Mittelspannungsschaltanlagen mit Schaltschütz eine Sicherungsschaltung
besitzt. Der Schaltwagen besteht bekannterweise im Wesentlichen
aus Fahrgestell, Grundrahmen, Kontaktbefestigung und Schaltvorrichtung.
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Als
Schaltvorrichtung am Grundrahmen des Schaltwagens ist erfindungsgemäß ein mehrpoliges Vakuum-Schaltschütz eingebaut.
Jeder Pol des Vakuum-Schaltschützes ist über am Grundrahmen
des Schaltwagens angeordnete Verbindungsleitungen, spannungsfeste
Kontaktbefestigungen und Mittelspannungs-Stützer mit einer Mittelspannungs-Sicherung
verbunden.
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Jede
MS-Sicherung des Schaltwagens ist über die spannungsfesten Verbindungsleitungen
und die Stützer
mit zwei Einfahrkontakten der Kontaktbefestigung für den Stromein-
und -ausgang verschaltet.
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Desweiteren
ist der Schaltwagen dadurch gekennzeichnet, dass an der Frontseite
seines Gehäuses
eine Entriegelungsvorrichtung zum Ein- und Ausfahren in die bzw.
aus der Schaltzelle angeordnet ist. An der Seitenwand befindet sich
ein elektrischer Anschlußstecker, über den
die Zuführung
der Versorgungsspannung zu den Ein- und Ausschaltvorrichtungen erfolgt.
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Das
in den Schaltwagen eingebaute Vakuum- Schaltschütz ist dreipolig mit drei Vakuum-Schaltröhren und
Anschlußkontakten
ausgeführt.
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Die
durch den elektrischen Antrieb des Schaltschützes über Schaltmechanismen und Schaltgestänge aktivierbaren
Vakuum-Schaltröhren sind über ihre
Anschlußkontakte
und die spannungsfesten Verbindungsleitungen des Schaltwagens mit je
einer MS-Sicherung verbunden. Durch diese Sicherungsschaltung des
Schaltschützes
ist die Störanfälligkeit
des Schaltwagens wesentlich vermindert.
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Der
erfindungsgemäße Schaltwagen
für Mittelspannungschaltanlagen
bis 10 KV mit dem eingesetzten Vakuum- Schaltschütz von vorzugsweise 7,2 KV
besitzt eine hohe Schalthäufigkeit
von ca 300 Tausend Schaltungen und damit eine hohe Lebensdauer.
Eine bequeme Bedienbarkeit sowie Austauschbarkeit der einzelnen
Bauteile sind wesentliche Vorteile für den häufigen Einsatz des Schaltwagens
zum Antrieb von komplizierten speziellen Industrieanlagen.
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Der
erfindungsgemäße Schaltwagen
für Mittelspannungsschaltanlagen
wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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In
den zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
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1: den schematischen Aufbau
des Schaltwagens in Seitenansicht;
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2: das Schaltschütz als Detail
in Vorderansicht.
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Der
Schaltwagen für
eine Schaltzelle von Mittelspannungsschaltanlagen besteht bekannterweise
im Wesentlichen aus einem Fahrgestell 13 mit Rädern 14,
einem Grundrahmen 5, Kontaktbefestigungen und einer Schaltvorrichtung.
Diese Schaltvorrichtung war bisher ein ölarmer Leistungsschalter mit
einer maximalen Lebensdauer von 30 Tausend Schaltungen, die jedoch
höheren
Leistungsanforderungen an MS Schaltanlagen für moderne Industrieanlagen
nicht mehr genügen.
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Der
erfindungsgemäße Schaltwagen
besitzt deshalb am Grundrahmen 5 innerhalb seines Gehäuses 11 ein
mehrpoliges Vakuum-Schaltschütz 10 mit 7,2
KV und eine Sicherungsschaltung mit mehreren MS Sicherungen 8 (
7,2 KV).
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Jeder
Pol des Vakuum-Schaltschützes 10 ist über spannungsfeste
Verbindungsleitungen 6 und am Grundrahmen 5 angebrachte
Kontaktbefestigungen und MS-Stützer 3,9 mit
einer MS Sicherung 8 verbunden (1).
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Jede
MS Sicherung 8 ist über
die Sicherungsunterteile 7 und die Stützer 9 mit vorzugsweise 10
KV ebenfalls am Grundrahmen 5 angebracht. Über 20 KV
MS Stützer 3 mit
den Distanzstücken 2 und 4 ist
jede MS Sicherung 8 durch die spannungsfesten Verbindungsleitungen 6 sowohl
mit den Einfahrkontakten 1 der Kontaktbefestigungen für den Stromein-
und -ausgang als auch mit je einem Anschlußkontakt 10.2 des
Vakuum- Schaltschützes 10 (2) verschaltet.
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Der
Schaltwagen besitzt an der Frontseite des Gehäuses 11 die mechanische
Entriegelungsvorrichtung 12 zum Einfahren in die Schaltzelle
und zum Ausfahren aus der Schaltzelle.
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Außerdem ist
die Sicherheit nochmals durch eine elektrische Verriegelung des
Schaltwagens in der Schaltzelle gewährleistet.
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An
der Seitenwand des Gehäuses 11 ist
ein Stecker 15 für
den elektrischen Anschluß des
Schaltwagens angeordnet, d.h. die Zuführung der Versorgungsspannung
zu den Ein- und Ausschaltvorrichtungen, Meldekontakten eines Hilfsstromkreises
und Sicherheitsschaltern.
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Der
elektrische Antrieb 10.5 des Schaltschützes 10 ist über das
Schaltgestänge 10.4 und weitere
Schaltmechanismen 10.3 mit den Vakuum-Schaltröhren 10.1 verschaltet,
so dass beim Anlegen von Spannung (230V) an die Steckerkontakte über die
Vakuum-Schaltröhren 10.1 des
Schaltschützes 10 sowie über die
Anschlußkontakte 10.2 und
die spannungsfesten Verbindungsleitungen 6 der Hauptstromkreis
mit den MS-Sicherungen 8 geschlossen wird.
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Das
Ausfahren des Schaltwagens aus der Schaltzelle, d.h. von der Betriebs-
in die Trennstellung ist durch eine zusätzliche Sicherheitsschaltung abgesichert,
danach erfolgt ein Abziehen aller Steckverbindungen.
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Der
erfindungsgemäße Schaltwagen
für Mittelspannungsschaltanlagen
bis 10 KV ist vorzugsweise mit Vakuum- Schaltschützen von 7,2 KV einsetzbar
und kann für
den Antrieb von Förderbändern in der
Kalindustrie, für
Drehrohröfen
in der Zementindustrie oder für
Verbundnetze von Gasversorgungsanlagen angewendet werden.
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- 1
- Einfahrkontakt
der Kontaktbefestigung
- 2
- Distanzstück
- 3
- Mittelspannungs-Stützer (MS)
- 4
- Distanzstück
- 5
- Grundrahmen
des Schaltwagens
- 6
- spannungsfeste
Verbindungsleitungen
- 7
- MS-Sicherungsunterteil
- 8
- MS
Sicherung
- 9
- MS
Stützer
- 10
- Schaltschütz (Vakuum-Schaltschütz)
- 10.1
- Vakuum-Schaltröhren
- 10.2
- Anschlußkontakte
- 10.3
- Schaltmechanismen
- 10.4
- Schaltgestänge EIN/AUS
- 10.5
- elektrischer
Antrieb
- 10.6
- Gehäuse des
Schaltschützes
- 11
- Gehäuse des
Schaltwagens
- 12
- Entriegelungsvorrichtung
- 13
- Fahrgestell
des Schaltwagens
- 14
- Räder des
Schaltwagens
- 15
- Stecker
für elektrischen
Anschluß