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Anordnung zur vorübergehenden Erdung eines dreiphasigen Stromschienensvstems
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur vorübergehenden Erdung eines dreiphasigen
Stromschienensystems nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Anordnung dient
vorzugsweise zur Verwendung in Niederspannungsschaltanlagen mit-Nennspannungen bis
zu 1000 V.
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Zum Schutz des Personals bei Wartungsarbeiten in elektrischen Starkstromanlagen
besteht die Vorschrift, daß die Phasenleiter am Arbeitsplatz geerdet und kurzgeschlossen
sind. Beispielsweise in Niederspannungsverteilungsanlagen mit sog. Sicherungsleisten
wird eine solche Schutzerdung der Abgangsseite der Sicherungsleiste gewöhnlich in
der Weise ausgeführt, daß die Griffsicherungspatronen der Sicherungsleiste gegen
eine mit drei Messerkontakten versehene Kurzschlußschiene ausgetauscht werden, welche
in die Kabelkontakte an der Abgangs seite der Sichemigsunterteile eingesetzt
wird,
nachdem sie über ein flexibles Erdungsseil geerdet worden ist. Bei dieser Ausführung
fließt ein eventueller Kurzschlußstrom über die Kontakte der Sicherungsunterteile,
die jedoch normalerweise für einen solchen hohen Kurzschluß strom nicht ausgelegt
sind. Auch die Sicherheit des Personals ist bei der Verwendung eines geerdeten flexiblen
Seiles gefährdet. Wenn nämlich durch dieses Seil ein Kurzschlußstrom fließt, kann
dieses unter der Wirkung der Kurzschl.ußstromkräfte schlagartige Bewegungen ausführen,
die das Personal gefährden oder unerwünschte Kurzschlüsse in der Anlage verursachen.
Ferner besteht die Gefahr, daß das Einsetzen der Kurzschlußschiene erfo$, ohne daß
das Erdungsseil an Erde angeschlossen ist.
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Es ist bereits bekannt, in Hochspannungsanlagen die Erdung und das
Kurzschließen der Phasenleiter ohne Verwendung von Erdungsseilen durchzuführen (Deutsches
Gebrauchsmuster 7 215 614). Bei dieser bekannten Anordnung wird eine massive Erdungsstange
verwendet, die in eine spezielle Kontaktvorrichtung an den Phasenleitern eingeschoben
wird.
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Diese Ausführung ist in Niederspannungsanlagen u.a. aus Batzgründen
nicht verwendbar.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
zur vorübergehenden Erdung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die von den
genannten Nachteilen
der bekannten Erdungsanordnungen befreit ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anordnung zur Erdung vorgeschlagen,
welche die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches und ergänzend die in den
Unteranspnlchen genannten Merkmale aufweist.
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Durch die Erdungsanordnung nach der Erfindung erhält man durch eine
Dreipunktanlage einen guten Kontakt zwischen den Phasenleitern und der Erdungsanordnung,
wobei an den Phasenleitern keine Kontaktvorrichtungen erforderlich sind. Hierdurch
erfordert die Anordnung wenig Platz. Auf das mit den oben genannten Nachteilen behaftete
Erdungsseil kann verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein
eventueller Kurzschlußstrom nicht über die normalen Kontakte der Schaltanlage geleiteterden
braucht.
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Damit die Einsteckvorrichtung leicht in das Erdungsaufnshmeteil hineingeschoben
bzw. herausgezogen werden kann, muß der beim Einschieben und Herausnehmen wirkende
Kontaktdruck ilativ gering sein. Beim Auftreten hoher Eurzschluflströme dagegen
ist ein erhöhter Kontaktdruck erforderlich, um eine Verschleißung der Kontaktstellen
zu vermeiden.
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Diese zweckentsprechende Variation des Kontaktdruckes wird durch die
in den Unteransprüchen 3 - 5 genannten Maßnahmen erreicht.
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Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles soll
die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 eine Sicherungsleiste mit
einer Erdungsanordnung gemäß der Erfindung in Seitenansicht, Fig. 2 einen Querschnitt
durch die Sicherungsanordnung nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
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Die in Fig. 1 gezeigte Sicherungsleiste besteht aus einem langlichen
Unterteil 1 und einem mit Handgriff 2 versehenen Deckel 3, der am unteren Ende des
Unterteils schwenkbar gelagert ist. Die Sicherungsleiste wird an den Befestigungsstellen
4 und 5 derart montiert, daß ihre Längsachse vertikal gerichtet ist. Das Unterteil
1 enthält drei vertikal übereinander angeordnete Griffsicherungsunterteile, die
mit je einer Löschkammer versehen sind, während der Deckel 3 die Griffsicherungspatronen
6 enthält. Die oberen Kontakte der Sicherungsunterteile sind über je ein Anschlußorgan
7 an je eine Sammelschiene 8 einer dreiphasigen Niederspannungsverteilung gekuppelt,
während die unteren Kontakte an Phasenschienen 9, 10, 11 gekuppelt sind, die sich
entlang der Rückseite des Unterteils 1 erstrecken und unten mit Anschlußklemmen
12 für ein abgehendes Kabel versehen sind.
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Die Phasenschienen werden durch einen am unteren Ende der Sicherungstafel
vorhandenen horizontalen Erdungsschacht 13 geführt, wobei die zwei Phasenschienen
9 und 10 auf der einen Seite des Schachtes und die Schiene 11 auf der gegenüberliegenden
Seite des Schachtes angeordnet sind. Gleich hinter der Frontöffnung 14 des Erdungsschachtes
ist ein doppelseitiger Erdungskontakt 15 angeordnet, der über die Schienen 16 an
einen permanent geerdeten Schutzleiter 17 gekuppelt ist. Der Erdungsschacht wird
durch isolierende Seitenstücke 18, 19, 20 und 21 sowie durch eine Frontplatte 22
und eine hintere Befestigungsplatte 23 aus Metall begrenzt.
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Während des normalen Betriebs ist die Frontöffnung 14 des Erdungsschachtes
durch eine Schutzplatte 24 abgedeckt.
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Wenn in dem an die Ausgangsseite der Sicherungstafel angeschlossenen
Stromkreis gearbeitet werden soll, werden die Sicherungen 6 des Kreises herausgenommen,
und die Phasenleiter werden mit Hilfe einer Erdungsvorrichtung 25, die mit Hilfe
einer Isolierstange 26 in den Erdungsschacht 13 hineingeschoben wird, kurzgeschlossen
und geerdet. Die Erdungsvorrichtung 25 ist wie ein Spund ausgeformt, mit zwei Seitenstücken
(Kontaktschenkeln) 27, 28 aus Kupfer, die an einer Befestigung 29 für die Isolierstange
26 zusammen mit einer Schutzplatte 30 aus Metall festgeschraubt sind. Die Erdungsvorrichtung
25 wird an der Isolierstange 26 mit Gewinde,
Bajonettverschluß o.dgl.
befestigt, so daß die Stange leicht entfernt werden kann, wenn die Erdungsvorrichtung
eingeschoben ist. Die Platte 30 verhindert, daß der Deckel 3 bei eingesetzter Erdungsvorrichtung
geöffnet wird.
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Zwischen den Seitenstücken 27, 28 der Erdungsvorrichtung ist eine
gewellte Blattfeder 31 angeordnet, die die Seitenstücke 27, 28 nach außen drückt,
so daß sie an den Phasenschienen 9, 10, 11 sowie an dem Erdungskontakt 15 anliegen.
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Dieser Kontakt hat seitlich eine gewisse Beweglichkeit, damit er das
Anliegen des Erdungsspundes 15 an den Phasenschienen nicht verhindert. Zur Verstärkung
des Kontaktdruckes, wenn ein eventueller Kurzschlußstrom durch die Anordnung fließt,
ist die Erdungsvorrichtung auf der Innenseite der Seitenstücke 27, 28 mit Magnetschienen
32, 33 versehen, die mit U-förmigen Magnetkernen 34 an den einzelnen Phasenleitern
zusammenwirken. Auch im Anschluß an den Erdungskontakt 15 können solche Magnetkerne
vorteilhaft verwendet werden. Zwischen den Schienen 32, 33 und den Kontaktschenkeln
27, 28 ist eine dünne isolierende Platte o.ä. angeordnet, die verhindert, daß der
Kurzschlußstrom über die Feder 31 fließt. Die Schienen 32, 33 und die Magnetkerne
34 bestehen aus normalem Konstruktionsstahl, der vom Kurzschlußstrom magnetisiert
wird, so daß zwischen dem betreffenden Magnetkern und der
nächstliegenden
Magnetschiene eine magnetische Kraft auftritt, die den Kontaktdruck bedeutend erhöht.
Eine gewisse Verstärkung des Kontaktdruckes bei einem dreiphasigen Kurzschlußstrom
erhält man auch dadurch, daß der Strom in den beiden Kontaktschenkeln 27, 28 in
entgegengesetzten Richtungen fließt.
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Durch die gezeigte Ausführung erreicht man, daß der durch die Feder
31 erzeugte Kontaktdruck relativ niedrig gehalten werden kann, so daß die Erdungsvorrichtung
ohne großen Kraftaufwand hineingeschoben und herausgezogen werden kann.
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Im Falle eines Kurzschlußstromes durch die Anordnung erzeugt das Magnetsystem
über die Federkraft hinaus eine Zusatzkraft, wodurch man einen sehr hohen Kontaktdruck
erhält.
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Die Magentschienen 32, 33 und die Feder 31 werden zwischen den Kontaktschenkeln
27, 28 beispielswbise durch zwei durchgehende Stifte o.dgl. festgehalten, während
die Magnetkerne 34 lose auf die Phasenschienen aufgeschoben sind, wo sie durch die
Seitenwände 18 - 21 des Erdungsschachtes blockiert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern kann im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in verschiedener
Weise modifiziert werden. Zum Beispiel können die zum magnetischen Kreis gehörenden
Bauteile 32, 33 und 34 ersetzt werden durch eine zwischen den Kontaktschenkeln 27,
28 angeordnete Exzenteranordnung
o. dgl., welche den Kontaktdruck
erhöht. Der Anwendungsbereich der Erfindung ist nicht auf Sicherungsleisten beschränkt;
vielmehr kann die Erfindung überall dort in elektrischen Schaltanlagen verwendet
werden, wo man auf einfache Weise die Phasenleiter erden und kurzschliessen will.