DE2846461C2

DE2846461C2 - Gekapselte Schalttafel

Info

Publication number: DE2846461C2
Application number: DE2846461A
Authority: DE
Inventors: Isao Tama Tokyo Jinnai
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1982-09-02
Also published as: GB2008326A; AU4114578A; BR7807083A; GB2008326B; US4184191A; DE2846461A1; JPS5461654A; AU520886B2; JPS618646B2

Description

Die Erfindung betrifft eine gekapselte Schaltanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie bezweckt die Erleichterung der Messung des Isolationswiderstandes einer der gekapselten Schaltanlage zugeordneten Last und eines mit der Last in Verbindung stehenden Hauptkreises.

Bei bekannten gekapselten Schaltanlagen ist eine Messung des Isolationswiderstandes einer der Schaltanlage zugeordneten Last und des mit der Last in Verbindung stehenden Kreises schwierig und gefährlich. Wie in F i g. 1 der Zeichnung dargestellt, enthält eine bekannte gekapselte Schaltanlage 10 ein Gehäuse 11. In

ίο dem rückwärtigen Teil des Raumes innerhalb des Gehäuses 11 sind Stromschienen 12 vorgesehen, die mit einer nicht gezeigten Stromquelle verbunden sind. Ferner sind Kabel 13 vorgesehen, die elektrisch mit einer Last verbunden sind, die in der Zeichnung als Motor 17 dargestellt ist. Eine erste stationäre Kontakteinrichtung 15 enthält nicht dargestellte stationäre Kontakte, die elektrisch mit einer der zugehörigen Stromschienen 12 verbunden sind. Eine zweite stationäre Kontakteinrichtung 16 enthält stationäre Kontakte 21, die mit den zugehörigen Kabeln 13 über Leiter 18 elektrisch verbunden sind. Ein Leistungsschalter 14 in Form eines Ausziehausschalters ist beweglich zwischen einer Trennstellung, in welcher sich — wie dargestellt — die beweglichen Kontakte 14a und 14Z>, die auf dem Stromkreisunterbrecher montiert sind, außer Eingriff mit den stationären Kontakten 15 und 16 befinden, und einer Betriebsstellung, in welcher die beweglichen Kontakte 14a und Hb sich in Eingriff mit den stationären Kontakten 15 und 16 befinden.

Um'den Isolationswiderstand zu messen, befinden sich Leitungszweige 19 ohne Isolation in elektrischer Verbindung mit den Leitern 18, und es ist eine Klemme eines Isolationswiderstands-Meßgerätes 22 mit einem der Zweigleiter 19 verbunden, und zwar mit Hilfe einer

isolierenden Schaltstange 20, die durch eine Öffnung 11 a in der Rückwand des Gehäuses 11 eingesetzt ist. Jedoch kann der Leistungsschalter 14 versehentlich in die Betriebsstellung gebracht werden, während die Bedienungsperson an der Rückseite der Schaltanlage 10 die Messung vornimmt, wodurch der Zweigleiter 19 unter Spannung gesetzt wird, was für die Bedienungsperson gefährlich ist und wodurch das Meßgerät 20 beschädigt werden kann. Auch ist es unbequem, daß die Bedienungsperson sich auf der Rückseite der Schaltanlage 10 aufhalten muß, um die Messung auszuführen.

Bei einem anderen Verfahren zum Messen des Isolationswiderstandes ist eine Klemme des Isolationswiderstands-Meßgerätes 22 mit dem Kontakt 21 der stationären Kontakteinrichtung 16 verbunden. Bei diesem Verfahren kann sich die Bedienungsperson auf der Vorderseite der Schaltanlage aufhalten, jedoch muß der Leistungsschalter 14 so weit herausbewegt werden, daß die Messung nicht behindert wird. Außerdem ist es möglich, daß die Klemme des Meßgerätes 22 versehentlieh mit dem unter Spannung stehenden Kontakt der stationären Kontakteinrichtung 15 anstatt mit dem Kontakt 21 der Kontakteinrichtung 16 verbunden wird.

Außerdem müssen bei gewissen Arten gekapselter

Schaltanlagen die Leiter des Hauptkreises vollständig isoliert sein. In solchen Fällen ergeben sich bei der Messung des Isolationswiderstandes zusätzliche Schwierigkeiten.

Ziel der Erfindung ist es, die Messung des Isolationswiderstandes einer einer gekapselten Schaltanlage zugeordneten Last und eines mit der Last verbundenen Hauptkreises zu erleichtern und die Sicherheit bei einer solchen Messung zu erhöhen.
Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus

von einer gekapselten elektrischen Schaltanlage mit einem mit einer Last verbundenen stationären Hauptkontakt und mit einem z. B. einen Leistungsschalter enthaltenden Einschub mit einem beweglichen Hauplkontakt, sowie mit einem Hilfskontak», der beim Ausziehen bzw. Einschieben des Einschubes in Abhängigkeit von der Einfahrstellung betätigbar ist

Dabei besteht die Erfindung darin, daß ein Prüfkontaktelement zur Messung des Isolationswiderstandes des Lastkreises durch eine entsprechende Betätigur.gsvorrichtung mit dem stationären Hauptkontakt derart in Eingriff bringbar ist, daß sich das Prüfkontaktelement in seiner Eingriffstellung befindet wenn sich der Einschub in seiner Trennstellung befindet und in seiner Nichteingriffstellung befindet wenn sich der Einschub in seiner Betriebsstellung befindet

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine bekannte gekapselte Schaltanlage mit einem Isolationswiderstands-Meßgerät,

F i g. 2 schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine gekapselte Schaltanlage nach der Erfindung, wobei sich ein Leistungsschalter in der Betriebsstellung befindet

Fig.3 schematisch einen vertikalen Schnitt einer Einzelheit eines Prüfkontaktelements, das sich in Kontakt mit einer stationären Kontakteinrichtung befindet,

F i g. 4 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 3, wobei sich aber das Prüfkontaktelement außer Kontakt mit der stationären Kontakteinrichtung befindet,

F i g. 5 schematisch einen Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 3 und

F i g. 6 einen Schnitt eines Führungselements nach der Linie VI-VI inFi.«J.4.

In den Fig.2 bis 6 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen gekapselten Schaltanlage 30 dargestellt. Die Schaltanlage 30 enthält ein Gehäuse 31. Der Raum innerhalb des Gehäuses 31 ist durch ein Trennelement mit einer vertikalen Wand 31a und ein horizontales Blech 316 oder dergleichen in ein Hauptabteil 31c, das den rückwärtigen Teil und den oberen Vorderteil des Raumes innerhalb des Gehäuses 31 einnimmt, und ein Hilfsabteil 31c/unterteilt, das den unteren Vorderteil des Raumes innerhalb des Gehäuses 31 einnimmt. In dem Hauptabteil 31c sind Stromschienen 32 vorgesehen, die elektrisch mit einer nicht dargestellten Strom- bzw. Spannungsquelle verbunden sind. Ferner sind Kabel 13 vorgesehen, die elektrisch mit einer Last verbunden sind, die als Motor 17 dargestellt ist. An der vertikalen Wand 31a ist eine erste stationäre Kontakteinrichtung 35 montiert, die nicht gezeigte stationäre Kontakte enthält, die elektrisch mit einer der zugehörigen Stromschienen 32 verbunden sind. Eine zweite stationäre Kontakteinrichtung 37 ist ebenfalls auf der vertikalen Wand 31a montiert, die stationäre cn Kontakte in Form von Kontaktbolzen 42 (F i g. 3) enthält, die elektrisch mit einem der zugeordneten Kabel 33 verbunden sind.

Mit 34 ist ein Einschub der Schaltanlage, wie ein ausfahrbarer Leistungsschalter, bezeichnet, der an seinem rückwärtigen Teil mit ersten und zweiten bewegbaren Kontakteinrichtungen 36 und 38 versehen ist. die jeweils mit den stationären Kontakteinrichtungen 35 und 37 in Eingriff bringbar sind. Auf der Frontplatte 31 e des Genäuses 31 ist eine Steckerfassung 39 vorgesehen, die eine Prü [klemme 396 und eine an Masse gelegte Klemme 39centhält

Wie aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich ist ist ein Prüfkontaktelement 51. vorzugsweise in Form eines langgestreckten Streifens aus nachgiebigem Material mit einem ersten oder oberen Ende 51a an einer Isolierstange 52 befestigt, und zwar mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben oder dergleichen. Ferner ist ein Führungselement 53 vorgesehen, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, wie es aus den F i g. 3,4 und 6 zu ersehen ist, einen Streifen 53a mit einem gekrümmten Teil 536, ein paar Seitenwäncle 53c und 53c/, deren erste Enden jeweils mit den Kanten des Streifens 53a verbunden sind, um einen Kunal 53e zu bilden, und ein Paa? nach einwärts sich erstreckende Laschen 53/und 53g enthält, die mit ersten Enden mit den zweiten Enden der Seitenwände 53c und 53c/ verbunden sind. Der Streifen 53a, die Seitenwände 53c und 53c/ und die Laschen 53/" und 53g können gemeinsam aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sein. Das Prüfkontaktelement 51 erstreckt sich vom oberen Ende 51a in Richtung auf den gekrümmten Teil 536, und es ist elastisch gebogen, und es kann an dem gekrümmten Teil 536 gleiten. Dieses Prüfkontaktelement 51 erstreckt sich ferner von dem gebogenen Teil in Richtung auf den Kontaktbolzen 42 der zweiten stationären Kontakteinrichtung 37. Das Prüfkontaktelement 51 ist in Koniakt mit dem Führungselement 53 an dessen gekrümmten Teil 536, um hier eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Elementen 51 und 53 herzustellen. Das Führungselement 53 ist über einen Draht 56 mit der Prüfklemme 396 elektrisch verbunden.

Das Führungselement 53 ist mit Schrauben oder dergleichen an einer Isolierplatte 54 befestigt, die im wesentlichen parallel zu der vertikalen Wand 31a verläuft. Die Isolierplatte 54 ist an beiden Seiten an einem Paar Führungswangen 55 befestigt, von denen nur eine dargestellt ist. Die Führungswangen 55 sind an der vertikalen Wand 31 a befestigt.

jede Führungswange 55 ist mit einem Führungsschlitz 55a versehen, der sich im wesentlichen vertikal erstreckt, jedoch ein wenig nach rückwärts geneigt ist. Die Isolierstange 52 erstreckt sich durch den Schlitz 55a, mit dem sie in gleilfähigem Eingriff steht. Die Isolierstange ist am oberen Ende eines Hebels 49 gelagert, das sich im wesentlichen vertikal bewegt. Das untere Ende des Hebels 49 ist schwenkbar '.lit dem rechten Ende eines im wesentlichen horizontal verlaufenden Hebels 48 verbunden. Das gegenüberliegende Ende des Hebels 48 ist schwenkbar mit einer nicht dargestellten stationären Einrichtung verbunden, die in bezug auf das Gehäuse 31 feststeht Mit einem mittleren Punkt des Hebels 48 ist das obere Ende eines im wesentlichen vertikal verlaufenden Verbindungshebels 47 schwenkbar verbunden. Das untere Ende des Verbindungshebels 47 ist mit dem rechten Ende eines im wesentlichen horizontal verlaufenden Armes 46 schwenkbar verbunden. Der Arm 46 enthält einen ersten Armteil 46a und einen zweiten Armteil 466, die unter einem Winkel miteinander verbunden sind, wobei die untere Kante 46c des ?:weiten Armteiles 46c/ in bezi't; auf die Richtung der horizontalen Bewegung des Leistungsschalters 34 geneigt ist, so daß der Arm 46 in Abhängigkeit von der Bewegung des Leistungsschalters 34 verschwenkt wird. Das linke Ende des Armes 46 ist mit einer nicht dargestellten stationären Einrichtung

schwenkbar verbunden, die in bezug auf das Gehäuse 31 feststeht.

Mit der unteren Kante 46cdes zweiten Armteiles 466 des Armes 46 ist ein Schieber 45 in Eingriff bringbar, der an dem bewegbaren Leistungsschalter 34 befestigt ist. Der Schieber 45 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein vorspringender Teil der Radachse des bewegbaren Leistungsschalters 34 (F i g. 2).

Die bewegbare Kontakteinrichtung 38 enthält einen elektrisch leitenden Kontaktbolzen 38a, der sich aus \q dem Gehäuse 34a des Leistungsschalters 34 heraus erstreckt und von dem Gehäuse 34a elektrisch isoliert ist, und einen elektrisch leitenden Zylinder 386, welcher den Endteil des Kontaktbolzeris 38a umgibt und einen Aufnahmeraum 38c bildet. Der Kontaktbolzen 42 der stationären. Kontakteinrichtung wird von einer elektrisch isolierenden Durchführung 40 gehalten, die wiederum in der vertikalen Wand 31a befestigt ist. Ein Ende des Kontaktbolzens 42 ist von dem Aufnahmeraum 38c der bewegbaren Kontakteinrichtung 38 aufgenommen, so daß mit dem Kontakt der bewegbaren Kontakteinrichtung 38 eine elektrische Verbindung hergestellt werden kann. Das andere Ende des Kontaktbolzens 42 ist mit einer Bohrung 42a versehen, durch die ein Stift 41a eines Leiters 41, der mit dem Kabel 33 verbunden ist, eingesetzt ist, um eine elektrische Verbindung mit denn Leiter 41 herzustellen. Um eine elektrische Ladung an der Prüfklemme 396 zu entfernen, bevor die Isolationswiderstands-Messung durchgeführt wird, wird ein Massestecker 39a in die Fassung 39 eingesteckt, um die Prüfklemme 396 mit der an Masse liegenden Klemme 39czu verbinden.

Wenn sich der bewegbare Leistungsschalter 34 in der Trennstellung befindet, in 'welcher die bewegbare Kontakteinrichtung 38 von der stationären Kontakteinrichtung 37 getrennt ist, befindet sich der Schieber 45 nicht in Eingriff mit der unteren Kante 46c des zweiten Teiles 466 des Armes 46, so daß der Arm 46, der Verbindungshebel 47, der Hebel 48, der Hebel 49 und die Isolierstange 52 sich aufgrund ihres Gewichtes in der unteren Lage befinden, so daß sich die Isolierstange 52 etwa in ihrer untersten Stellung des Schlitzes 55a befindet, wodurch das freie Ende 516 des Prüfkontaktelementes 51 gegen den Kontaktbolzen 42 der stationären Kontakteinrichtung 37 gepreßt wird.

Wenn der Leistungsschalter 34 in Richtung auf die Betriebsstellung bewegt wird, drängt der Schieber 45 die untere Kante 46cdes zweiten Teiles 46b des Armes 46 nach oben, so daß der Arm 46 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wie es in den F i g. 3 und 4 dargestellt ist, und es wird aufgrund des Verhindungshebels 47 auch der Hebel 48 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt Infolgedessen wird der Hebel 49 angehoben, wodurch auch die Isolierstange 52 entlang dem Führungsschlitz 55a angehoben wird. Mit der Isolierstange 52 wird das obere Ende 51a des Prüfkontaktelements 51 angehoben, d.h. es wird von dem gekrümmten Teil 53b des Führungselemente 53 wegbewegt, so daß der jeweils gebogene Teil des Prüfkontaktelemis 51 sich relativ entlang der Länge des Prüfkontaktelemerats 51 von dessen erstem Ende 51a wegverschiebt und zwar aufgrund der elestischen Wirkung des Prüfkontaktelements 51, und es wird also das freie Ende 51fr des Prüfkontaktelements 51 von dem Kontaktbolzen 42 der stationären Kontakteinrichtung 37 wegbewegt Wenn der Leistungsschalter 34 die Betriebsstellung erreicht, in welcher die bewegbare Kontakteinrichtung 37 ist, ist der Schieber 45 in Eingriff mit der unteren Kante des ersten Teiles 46a des Armes 46, wodurch der Arm 46, der Verbindungshebel 47, der Hebel 48, der Hebel 49 und die Isolierstange 52 angehoben werden, so daß die Isolierstange 52 sich etwa in der obersten Stellung des Schlitzes 55a befindet, wodurch das freie Ende 516 des Prüfkontaktelements 51 zurückgezogen ist, um die bewegbare Kontakteinrichtung 38 nicht zu behindern.

Wenn der Leistungsschalter 34 aus der Betriebsstellung in die Trennstellung bewegt wird, gibt der Schieber 45 den Arm 46 und die zugehörigen Elemente frei, so daß das erste Ende 51a des Prüfkontaktelements 51 in Richtung auf den gekrümmten Teil 53f>des Führungselements 53 bewegt wird, so daß eine Relativbewegung der Lage des gebogenen Teiles entlang der Länge des Prüfkontaktelements in Richtung auf das erste Ende 51a bewirkt wird. Infolgedessen wird das freie Ende 516 des Priifkontaktelements 51 in Richtung auf den Kontaktbolzen 42 der stationären Kontakteinrichtung 37 bewegt. Das freie Ende 516 des Priifkontaktelements 51 wird dadurch in Eingriff mit dem Kontaktbolzen 42 gebracht, wenn der Leistungsschalter 34 in die Trennstellung bewegt ist.

Während sich das Prüfkontaktelement 51 in Eingriff mit dem Kontaktbolzen 42 der stationären Kontakteinrichtung 37 befindet, ist die Prüfklemme 396 in elektrischer Verbindung mit der Last 17, so daß die Bedienungsperson den Isolationswiderstand dieser Last durch Berührung einer Klemme des Isolationswiderstands-Meßgerätes 22 messen kann. Die Bedienungsperson kann sich vor der Schaltanlage aufhalten, wenn die Messung durchgeführt wird.

Infolge der Wirkungsweise des Mechanismus für die Betätigung des Priifkontaktelements 51 ist die Prüfklemme 396 elektrisch mit dem Kabel 33 nur dann verbunden, wenn der Leistungsschalter 34 sich in seiner Trennstellung befindet und es ist sichergestellt daß die Prüfklemme 396 während der Messung des Isolationswiderstandes nicht in elektrischer Verbindung mit dem Kabel 33 steht und es ist die Sicherheit der Bedienungsperson und des Isolationswiderstands-Meßgerätes 22 wesentlich erhöht

Obwohl nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben ist ist es für einen Fachmann selbstverständlich, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß der Erfindungsgedanke verletzt wird. So ist die Erfindung z. B. nicht auf die besondere Ausbildung des ersten Führungselements 53 beschränkt sondern es können die Laschen 53/und 53#durch einen Stift ersetzt werden, der sich durch die Wände 53t; 53a er streckt, oder auch durch eine andere Vorrichtung, welche das Prüfkontaktelement 51 innerhalb des Kanales 53e hält Ferner ist es möglich, das erste Ende 51a des Priifkontaktelements 51 mit der Isolierstange 54 zu verbinden, um dem Drehmoment aufgrund der elastischen Verformung an dem gebogenen Teil zu widerstehen, wodurch die Notwendigkeit ausgeschaltet wird, die Laschen 53£ 53^ oder den Stift zu verwenden.

Auch kann die Prüfklemme 39 anstatt auf der Frontplatte an irgendeiner anderen Stelle angeordnet werden, an der es leicht ist eine der Klemmen des Isolationswiderstands-MeBgerätes mit der Prüfklemme 396 zu verbinden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gekapselte elektrische Schaltanlage mit einem mit einer Last verbundenen stationären Hauptkontakt und mit einem z. B. einen Leistungsschalter (34) enthaltenden Einschub mit einem beweglichen Hauptkontakt, sowie mit einem Hilfskontakt (51), der beim Ausziehen bzw. Einschieben des Einschubes in Abhängigkeit von der Einfahrstellung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prüfkontaktelement (51) zur Messung des Isolationswiderstandes des Lastkreises durch eine entsprechende Betätigungsvorrichtung (46 bis 52) mit dem stationären Hauptkontakt (42) derart in Eingriff bringbar ist, daß sich das Prüfkontaktelement (51) in seiner Eingriffstellung befindet, wenn sich der Einschub in seiner Trennstellung befindet, und in seiner Nichteingriffsteüung befinde:, wenn sich der Einschub in seiner Betriebsstellung befindet

2. Gekapselte Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfkontaktelement (51) als langgestreckter elastischer Streifen geformt und in einem Führungselement (53) mit einem gekrümmten Teil (53b) derart geführt ist, daß durch eine Verschiebung des oberen, mit der Betätigungsvorrichtung (46 bis 52) verbundenen Teiles (5Ia^ des Prüfkontaktelementes (51) das untere Ende(5\b)des Prüfkontaktelementes (51) aus dem an dem gekrümmten Teil (53b) liegenden Ende des Führungseiementes (53) austritt und von diesem weg auf den stationären Hauptkontakt (42) zu bzw. von diesem weg bewegbar ist, wobei das Prüfkontaktelement (51) mit seiner jeweiligen Biegungsstelle an dem gekrümmten Teil (53tydes Führungselementes (53) mit diesem in elektrischen Kontakt bleibt.

3. Gekapselte Schaltanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung des Einschubes (34) ein an diesem angebrachter Schieber (45) einen Arm (46) der Betätigungsvorrichtung verschwenkt und daß weitere Teile (47 bis 52) der Betätigungsvorrichtung die Schwenkbewegung des Armes (46) in die Bewegung des oberen Endes (5ia) des Prüfkontaktelementes (51) umwandeln.

4. Gekapselte Schaltanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Teil (53b) des Führungselementes (53) elektrisch leitend ist, daß eine Prüfklemme (39b) so angeordnet und durch einen Draht (56) mit dem Führungselement (53) verbunden ist, daß ein leichter Zugriff für eine Verbindung mit einer Klemme eines· Isolations-Widerstands-Prüfgerätes (22) möglich ist.

5. Gekapselte Schaltanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfklemme (39) an der Frontplatte (31e,)des Schaltanlagengehäuses (31) angeordnet ist.

6. Gekapselte Schaltanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Verbindung der Prüfklemme (39) mit Masse vorgesehen ist, um vor einer Isolations-Widerstandsmessung eine vorhandene elektrische Ladung abzuführen.