DE2362297B2 - Kurzschliess- und erdungsvorrichtung fuer gekapselte gasisolierte stromschienen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kurzschließ- und Erdungsvorrichtung für gekapselte gasisolierte Stromschienen mit einer öffnung in der Kapselung und einem Topf auf dieser öffnung, mit einem in dem Topf verschiebbar gelagerten Kontaktstück, das ein Vorkontaktstück besitzt, und mit einem Gegenkontaktstück an der Stromschiene.

Kurzschließ- und Erdungsvorrichtungen für Stromschienen werden benötigt, um sicherzustellen, daß an elektrischen Anlagen, an denen gearbeitet wird, keine Spannungen auftreten können. Sie müssen daher so ausgebildet sein, daß auch bei versehentlichem Anschluß des abgeschalteten und kurzgeschlossenen Anlagenteiles an spannungsführende Teile dieser Bereich der Stromschienen keine nennenswerte Spannung gegenüber Erde besitzen kann. Bei versehentlichem Einschalten muß eine ausreichende Kurzschließfestigkeit gewährleistet sein. Zum Erzielen einer Kurzschließverbindung ist es insbesondere bei Generatorableitungen erwünscht, die Kontaktanordnung mit einem Vorkontaktstück zu versehen, dessen Aufgabe darin besteht, evtl. vorhandene Remanenzströme zu übernehmen, so daß das Einlegen der Hauptkontaktstücke stromlos erfolgen kann.

Zum Ausgleich solcher Remanenzströme ist bereits eine Kurzschließvorrichtung für Generatorableitungen vorgeschlagen (Patentanmeldung P 22 30 900), bei der unmittelbar an einem verschiebbar gelagerten Kontaktstück eine Vakuumschaltröhre mit dem Vorkontaktstück zusammengeschaltet ist. Die Vakuumschaltröhre ist dort elektrisch lei'end mit dem beweglichen Kontaktarm und dieser UUt Verbindungslaschen mit Kontaktarmen anderer Kurzschließvorrichtungen verbunden. Der Remanenzstrom wird dort nach Einführen des Vorkontaktstückes in das Gegenkontaktstück mittels der Vakuumschaltröhren über die Verbindungslasclten kurzgeschlossen. Mit der absehbaren Verwendung von Generatoren höherer Grenzleistung als derzeit üblich (beispielsweise über 1500 MVA), werden auch die Remanenzströme zunehmend größen Die bereits vorgeschlagene Kurzschließvorrichtung kann dann wahrscheinlich nicht mehr angewendet werden, da die notwendige Erhöhung der Schaltleistung der Vakuumschaltröhre eine solche Vergrößerung ihrer Abmessungen erforderlich macht, daß sie aus Platzmangel nicht mehr unmittelbar in das verschiebbare Kontaktstück eingebaut werden kann.

Es besteht die Aufg3.be, eine Kurzschließvorrichtung für gekapselte gasisolierte Stromschienen zu finden, bei der über Vorkontaktstücke auch ein Kurzschließen relativ großer Remanenzströme möglich ist

Die Aufgabe wird mit einer Kurzschließ- und Erdungsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgeruäß dadurch gelöst, daß das Vorkontaktstück über ein Gleitkontaktstück mit einer starren, gegen den Topf isolierten, an der Topfaußenwand befindlichen Anschlußklemme verbunden ist und daß das Vorkontaktstück an dem Kontaktstück isoliert gehalten ist. Durch diese Anordnung ist das beweglich gelagerte Vorkontaktstück mit einem starren Anschlußpunkt an der Topfaußenwand elektrisch leitend verbunden. Jetzt wird es möglich, auch größere Remanenzströme durch Anschluß geeigneter Schaltgeräte außerhalb der eigentlichen Kurzschließvorrichtung zu schalten. Nach Ausgleich dieser zwei- bzw. dreipoligen Kurzschlußströme während des Einlegens der Kurzschließvorrichtung wird dann das verschiebbar gelagerte Kontaktstück vollends mit dem Gegenkontaktstück in Eingriff gebracht. Die Kurzschließ- bzw. Erdungsverbindung zwischen den gasisolierten Stromschienen selbst ist dann in der Lage, auch bei versehentlichem Einschalten der Anlage relativ große Kurzschlußströme aufzunehmen.

Es ist vorteilhaft, wenn das Gleitkontaktstück aus zwei Einzelelementen mit dazwischen liegenden Kontaktrollen besteht und das eine Einzelelement an dem Topf, das andere Einzelelement an dem Kontaktstück gehaltert ist. Dabei kann das Gleitkontaktstück aus zwei Kontaktstangen, die fest mit dem verschiebbar gelagerten Kontaktstück und einer dritten Kontaktstange, die fest mit dem Topf verbunden ist, bestehen, und die dritte Kontaktstange zwischen den beiden ersten Kontaktstangen liegen und zwischen diesen Kontaktstangen Kontaktrollen angebracht sein. Mit dieser Ausgestaltung wurde eine relativ einfache Lösung gefunden, die es erlaubt, das bewegliche Vorkontaktstück am verschiebbar gelagerten Kontaktstück elektrisch mit einer starren Anschlußklemme an der Außenwand des Topfes zu verbinden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der F i g. 1 bis 3 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Poles einer Kurzschließvorrichtung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Anordnung der Fig. 1 entlang der Schnittlinie H-II,

F i g. 3 einen weiteren Schnitt durch die Anordnung der F i g. 1 längs der Linie Ul-HI.

Fig. 5 zeigt zunächst eine Stromschiene 1, die mit Isolatoren 2 konzentrisch zur Kapselung 3 gehalten ist. Im Bereich der Kurzschließ- und Erdungsvorrichtung

besteht die Kapselung 3 aus einem zylindrischen Teil 4, einem mit Schaugläsern 5 versehenen Verbindungsteil 6 und einem ebenen Teil 7. Auf dem ebenen Teil 7 der Kapselung 3 ist über Isolierringe 8 und 9 ein Topf 10 befestigt, dessen Abmessungen so gewählt sind, daß ein verschiebbar gelagertes Kontaktstück U mit hohlzylindrischer Form im Innenraum des Topfes 10 Platz hat Im Inneren des verschiebbar gelagerten Kontaktstückes ist eine Mt »er 12 an einer Plattform 35 befestigt In die Mutter ragt ein Ende einer Spindel 13 hinein. Das andere Ende der Spindel ist aus dem Topf 10 herausgeführt und mit einer Antriebsvot richtung 14 verbunden.

Zur elektrischen Verbindung des verschiebbaren Kontaktstückes 11 mit der Stromschiene 1 ist an der Stromschiene ein Gegenkontaktstück 24 angebracht Zusätzlich ist im Zentrum dieses Gegenkontaktstüekes 24 ein Komaktstück 25 zu sehen, in den beim Schließen der Kurzschließvorrichtung ein Vorkontaktstück 26 eingreift, bevor das Kontaktstück 11 die Kurzschließverbindung vollends herstellt Das Vorkontaktstiick 26 ist im Zentrum des Kontaktstückes 11 an einer isolierenden Tragplatte 27, die mittels eines Befestigungsringes 15 gehalten wird, angebracht

Zwischen Kontaktstück 11 und Topf 10 ist eine elektrisch leitende Verbindung vorgesehen. Diese besteht aus einer Kontaktverbindung 23, die von einem Tragring 22 gehalten wird. Der Tragring 22 ist fest mit dem Topf 10 verbunden.

Die Kurzschließ- und Erdungsvorrichtung ist in der F i g. 1 im ausgefahrenen Zustand dargestellt. Das ebene Teil 7 der Kapselung 3 schafft in Verbindung mit den Zwischenstücken 6 in Richtung zum Topf 10 einen größeren Abstand zwischen der Stromschiene 1 und der Kapselung 3, so daß das Gegenkontaktstück 24, 23, 25 auf die Stromschiene 1 aufgesetzt werden kann, ohne daß sich dadurch die Schaltweiten verringern. Ein Isolierring 8 und ein weiterer Lagerring 9 dienen zur Führung des beweglichen Kontaktstückes 11.

Mit der gezeichneten Vorrichtung kann somit ohne öffnung der Kapselung ein Kurzschluß bzw. eine gemeinsame Erdung der Stromschienen untereinander vorgenommen werden, so daß Arbeiten an den Stromschienen und den elektrisch damit verbundenen Teilen durchführbar sind. Zur Herstellung dieser Kurzschließverbindung wird nun zunächst das bewegliche Kontaktstück 11 so weit herunter gefahren, bis das Vorkontaktstück 26 elektrisch leitend mit dem Gegenkontaktstück 25 in Verbindung steht. Der Sinn dieses Vorkontaktstückes ist in einem Kurzschließen der Remanenzströme zu sehen, die vor dem endgültigen Kurzschließen der Schienen untereinander erfolgt, damit das Hauptkontaktstuck weitgehend stromlos eingeschaltet werden kann. Da diese Ströme bei der zunehmenden Leistung von Generatoren auch relativ große Werte annehmen können, wurde das Vorkontaktstück 26 über ein Verbindungsstück 28 mit Kontaktstangen 29 im Innern des Kontaktstückes 11 fest verbunden.

Wie aus F i g. 3 besser zu erkennen ist, liegt zwischen den beiden Kontaktstangen 29 eine weitere Kontaktstange 34, die über eine Stütze 30 mechanisch fest jedoch elektrisch getrennt mit dem Topf 10 verbunden ist Über ein Zwischenstück 31 und eine Durchführung 32 wurde eine Anschlußstelle 40 an der Topfaiißenwand geschaffen, an der Kabel 19 oder auch Stromschienen angeschlossen werden können, die das Vorkontaktstück 26 elektrisch mit einem geeigneten Schaltgerät verbinden. Zur Absicherung der Anschlußstelle 40 gegen ungewollte Berührung ist ein Gehäuse 18 um diese Anschlußstelle angebracht

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung der F i g. 1 längs der Linie H-II. Im Innern des Topfes 10 ist das bewegliche Kontaktstück 11 zu sehen, in dessen Zentrum wiederum die Antriebsspindel 13 geschnitten dargestellt ist In der oberen Hälfte der F i g. 2 ist nun die Anbringung des mit dem Topf 10 starr verbundenen Teiles der elektrischen Verbindung zwischen Vorkontaktstück 26 (F i g. 1) und Anschlußstelle 40 dargestellt. Im Innern des Topfes 10 ist zunächst in dessen Innenwand ein Tragelement 30 angebracht Über ein Zwischenstück 31 und die Durchführung 32 ist nun die Anschlußklemme 40 elektrisch leitend mit der einen Kontaktstange 34 verbunden, die sich in F i g. 2 unterhalb der Mutter (301) auf der Schiene 30 befindet. Die elektrisch leitende Verbindung besteht lediglich zwischen Kontaktstange 34, Zwischenstück 31 und Anschlußklemme 40. Das bedeutet, daß der Topf 10 nicht elektrisch leitend mit diesen Elementen verbunden ist. Zur Verhinderung einer solchen Verbindung ist das Tragelement 30 selbst elektrisch nichtleitend. Es ist über Stützpunkte 302, die mit dem Topf 10 verschweißt sind, mechanisch mit dem Topf verbunden. Die Aufgabe der Durchführung 32 ist im wesentlichen darin zu sehen, eine elektrische Verbindung zwischen den beschriebenen Elementen und dem Topf 10 /u verhindern. Hierzu sind Isolierstücke 321 zwischengelegt Auch in der F i g. 2 ist deutlich zu erkennen, daß die Anschlußklemme 40 zum Schutz gegen ungewollte Berührung mit einer Schutzkammer 18 umgeben ist.

F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung der Fig. 1 längs der Linie Hl-III. Hierbei ist besonders deutlich die verschiebbare, elektrisch leitende Verbindung zwischen Vorkontaktstück 26 und der hier nicht dargestellten Anschlußklemme 40 zu erkennen. Das Vorkontaktstück 26 ist zunächst über ein Zwischenstück 28 mit zwei Kontaktstangen 29 verbunden. Das Zwischenstück 28 dient gleichzeitig als Stütze für die Kontaktstange 29, die mit ihrem anderen Ende mechanisch mit der Plattform 35 verbunden sind. Zwischen den beiden Kontaktstangen 29 befindet sich eine dritte Kontaktstange 34, die mechanisch fest mit einer elektrisch nicht leitenden Tragplatte 30 verbunden ist. Diese Tragplatte 30 schützt sich über Stützelemente 302 ab, die im Innern des Topfes 10 angeschweißt sind. Zur Herstellung der beweglichen elektrischen Verbindung zwischen den einzelnen Kontaktitangen sind nun Kontaktrollen 33 zwischen diesen Kontaktstangen vorgesehen. Auch bei eint-m Absenken des beweglichen Kontaktstückes 11 wird nun über die Kontaktrollen die elektrische Verbindung zwischen diesen Kontaktstan- ^en aufrecht erhalten. Am oberen Ende der Kontaktstange 34 ist das Verbindungsstück 31 zu erkennen, das die elektrische Verbindung zu der Anschlußklemme 40 herstellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kurzschließ- und Erdungsvorrichtung für gekapselte gasisolierte Stromschienen mit einer öffnung in der Kapselung und einem Topf auf dieser öffnung, mit einem in dem Topf verschiebbar gelagerten Kontaktstück, das ein Vorkontaktstück besitzt, und mit einem Gegenkontaktstück an der Stromschiene, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorkontaktstück (26) über ein Gleitkontaktstück (29,33,34) mit einer starren, gegen den Topf

(10) isolierten, an der Topfaußenwand befindlichen Anschlußklemme (40) verbunden ist und daß das Vorkontaktstück (26) an dem Kontaktstück (ti) isoliert genähert ist

2. Kurzschließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitkontaktstück (29, 33, 34) aus zwei Einzelelementen (29, 34) mit zwischenliegenden Kontaktrollen (33) besteht und das eine Einzelelement (34) an dem Topf (10), das andere Einzelelement (29) an dem Kontaktstück (U) gehaltert ist.

3. Kurzschließvorrichtung nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet daß das Gleitkontaktstück (29,33, 34) aus zwei Kontaktstangen (29), die fest mit dem verschiebbar gelagerten Kontaktstück

(11) und einer dritten Kontaktstange (34), die fest mit dem Topf (10) verbunden ist besteht daß die dritte Kontaktstange (34) zwischen den beiden ersten Kontaktstangen (29) liegt und daß zwischen diesen Kontaktstangen (29, 34) Kontaktrollen (33) angebracht sind.