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Geschottete Schaltzelle
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Geschottete Schal tzel 1 e Die Erfindung bezieht sich auf eine geschottete
Schaltzelle, mit einem in einen feststehenden Zellenteil ein- und ausfahrbaren Gerätewagen,
der im eingefahrenen Zustand mit seinen Einfahrkontakten durch öffnungen einer Schottwand
des feststehenden Zellenteiles zu hinter der Schottwand angeordneten Anlagenteilen
greift, und mit zwei, vom Gerätewagen über beidseits der Schottwand im feststehenden
Zellenteil gelagerte Betätigungsstangen, beim Ein- und Ausfahren betätigbaren Abdeckplatten
für die Schotteand-Offnungen.
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Bekannte Vorrichtungen dieser Art, bei welchen eine solche wahlweise
einzelne Betätigung der Abdeckplatten möglich ist, haben den Nachteil, daß die Abdeckplatten
nur an einer Seite mit einer Betätigungsstange verbunden sind. An der anderen Seite
läuft die Abdeckplatte frei in einer Führung, wodurch sich die Platte leicht verklemmt.
Soferne jedoch beim Ausfahren des Gerätewagens aus der Zelle ein Verklemmen einer
Abdeckplatte auftritt, bleiben die Oeffnungen mit den dahinter liegenden unter Hochspannung
stehenden Teilen offen, wodurch bedienende Arbeitskräfte außerordentlich gefährdet
sind.
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Solche Konstruktionen sind beispielsweise aus dem DE-Gebrauchsmuster
1 956 967, der US-PS 3 oo2 129, US-PS 3 015 756 und der CH-PS 558 600 bekannt. Aus
der CH-PS 593 576 ist weiters eine geschottete Schaltzelle bekannt, bei der die
Abdeckplatten für die Schottwand-Offnungen vom Gerätewagen über beidseits der Schottwand
im feststehenden Zellenteil gelagerte Betätigungsstangen betätigbar sind und jede
Abdeckplatte mit einem Verriegelungssystem unabhängig von der anderen Abdeckplatte
an beide Betätigungsstangen an- und abkuppelbar ausgebildet ist.
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Bei dieser bekannten Ausführung ist zwar der vorangeführte Nachteil
vermieden, jedoch müssen die beim Ein- und Ausfahren des Gerätewagens betätigten
Abdeckplatten
zum Offnen oder Schließen der Schottwandöffnungen
gleichzeitig gehoben oder gesenkt werden. Dies ist insbesondere bei geschotteten
Schaltzellen für höhere Betriebsspannungen von Nachteil, da die Abdeckplatten relativ
große Abmessungen und dadurch, auch wenn sie aus Isolierstoff-bestehen, ein beträchtliches
Gewicht aufweisen. Die für die Betätigung der Abdeckplatten beim Einfahren des Gerätewagens
aufzuwendenden Kräfte müssen daher beträchtlich sein und bedingen zur Erhaltung
der Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit einen aufwendigen und unwirtschaftlichen
Antrieb des Gerätewagens.
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Weiters besteht wie bei den vorangeführten Konstruktionen nach DE-Gebrauchsmuster
1 956 967 und CH-PS 558 600 der Nachteil, daß im Falle des Auftretens eines Störlichtbogens
im Inneren der geschotteten Schaltzelle, wenn sich der Gerätewagen im ausgefahrenen
Zustand befindet und die Schottwand-Öffnungen durch die Abdeckplatten verdeckt sind,
die Abdeckplatten auf der Fläche der Schottwand-Offnungen durch die dabei entstehende
explosionsartige Druckwelle im Inneren der Schaltzelle mit hohen Kräften beaufschlagt
werden. Die Abdeckplatten können durch diese Kräfte deformiert oder aus ihren Halterungen
gerissen werden, wodurch die Schottwand-Uffnungen teilweise oder ganz frei werden
und Bedienungspersonal durch stichflammenartig nach außen dringende heiße Gase oder
glühende Partikel außerordentlich gefährdet ist.
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Bei sämtlichen bekannten Konstruktionen kann eine Störlichtbogensicherheit
der geschotteten Schaltzelle daher nur entweder durch eine der auftretenden Druckbeanspruchung
entsprechenden Auslegung der Abdeckplatten, Betätigungsstangen bzw. des Verriegelungssystems
erreicht werden, was eine schwere und dadurch unwirtschaftliche Ausführung ergibt,
oder wie bei den Ausführungen gemäß US-PS 3 oo2 129 und US-PS 3 o15 756 durch eine
aufwendige Isolierstoff-Kapselung der hinter den Schottwand-Uffnungen im feststehenden
Zellenteil angeordneten Anlagenteilen, zu welchen der Gerätewagen mit seinen Einfahrkontakten
greift, erreicht werden.
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Durch die in der Folge aufgezeigte erfindungsgemäße Ausführung wird
eine geschottete Schaltzelle der eingangs genannten Art bezweckt, bei welcher zur
Betätigung der Abdeckplatten relativ geringe Kräfte erforderlich sind und bei erhöhter
Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit dadurch ein relativ schwacher, wirtschaftlicher
Antrieb verwendet werden kann und bei der eine Beanspruchung der Abdeckplatten durch
die im Falle des Auftretens eines Störlichtbogens im Inneren der Schaltzelle entstehende
explosionsartige Druckwelle vermieden wird, wodurch auf eine einfache und wirtschaftliche
Art eine Störlichtbogensicherheit erreicht wird.
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Die Erfindung betrifft eine geschottete Schaltzelle, mit einem in
einen feststehenden Zellenteil ein- und ausfahrbaren Gerätewagen, der im eingefahrenen
Zustand mit seinen Einfahrkontakten durch Öffnungen einer Schottwand des feststehenden
Zellenteiles zu hinter der Schottwand angeordneten Anlagenteilen greift, und mit
zwei vom Gerätewagen, über beidseits der Schottwand im feststehenden Zellenteil
gelagerte Betätigungsstangen, beim Ein- und Ausfahren betätigbaren Abdeckplatten
für die Schottwand-Öffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abdeckplatte zwei
Betätigungsstangen zugeordnet sind und die Betätigungsstangen für beide Abdeckplatten
an jeder Seite der Schottwand an ihrem oberen und unteren Ende jeweils durch eine,
über ein an der Schottwand drehbar gelagertes Kettenrad, umgelenkte Kette miteinander
verbunden sind.
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Bei Betätigung der Abdeckplatten vom Gerätewagen her, führen die Abdeckplatten
eine gegenläufige Bewegung aus, da sich die Betätigungsstangen der einen Abdeckplatte
im vorderen Kettenstrang, der sich vertikal nach oben bewegt, befinden und die Betätigungsstangen
der anderen Abdeckplatte im dahinter liegenden Kettenstrang, der gleichzeitig eine
vertikale Bewegung nach unten, oder umgekehrt, ausführt, angeordnet sind.
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Neben der Erhaltung des Vorteiles eines Gewichtsausgleiches der Abdeckplatten
zueinander wird dadurch bewirkt, daß jede Abdeckplatte über ihre zwei zugeordneten
Betätigungsstangen beidseits der Schottwand vom Gerätewagen her betätigbar ist,
wodurch ein Verklemmen der Abdeckplatten sicher verhindert ist und eine erhöhte
Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit erreicht wird.
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Durch die beidseitige Betätigung der Abdeckplatten beim Ein- und Ausfahren
des Gerätewagens wird außerdem gegenüber einer einseitigen Betätigung der Vorteil
erzielt, daß sich der Gerätewagen nicht verdrehen und in der Folge verkanten kann.
In bevorzugten Ausführungsformen sind die durch die Kettenräder umgelenkten Ketten
als Rollengliederketten ausgebildet.
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Die Ketten und jede Betätigungsstange können zwischen dem oberen und
unteren Kettenrad je in einem nach den Abdeckplatten hin offenen Kastenprofil angeordnet
sein, wodurch eine präzisere Führung der Ketten und Betätigungsstangen erreicht
werden kann.
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Vorteilhafterweise ist die eine der Abdeckplatten an mit ihren Betätigungsstangen
fest verbundenen Befestigungswinkel bzw. -laschen möglichst nahe an der Schottwand
befestigt, so daß sie sich bei Betätigung in der gleichen Ebene wie die andere Abdeckplatte
nach unten oder oben bewegt.
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Damit wird bei ausgefahrenem Gerätewagen eine hohe Sicherheit des
Bedienungspersonals gegen die Berührung spannungsführender Teile erzielt, da der
nur kleine zwischen den Abdeckplatten und der Schottwand freibleibende Spalt auch
eine Annäherung mit Drähten oder ähnlichen Gegenständen an unter Spannung stehende
Anlagenteile im Inneren der Schaltzelle ausschließt. In bevorzugten Ausführungsformen
können die oberen und bzw. oder unteren Kettenräder je mit einer Achse fest verbunden
sein und die Lager der oberen und bzw. oder der unteren Achse mit an den Kastenprofilen
befestigten Befestigungswinkeln vertikal verschieb-und fixierbar verbunden und dadurch
als Kettenspannvorrichtung ausgebildet sein.
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Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform erwiesen,
bei der auf der den Abdeckplatten gegenüberliegenden Seite der Schottwand, im Inneren
der Schaltzelle, auf den Schottwand-Isolierstoffplatten, bei ausgefahrenem Gerätewagen
die Schottwand-Offnungen abdeckende, als Fall klappen ausgebildete Isolierstoffplatten
angeordnet sind. Diese Isolierstoffplatten verhindern im Falle des Auftretens eines
Störlichtbogens im Inneren der Schaltzelle, daß die Abdeckplatten auf der Fläche
der Schottwand-Offnungen durch die dabei explosionsartig entstehende Druckwelle
mit hohen Kräften beaufschlagt werden.
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Die Schaltzelle kann dadurch auf einfache und wirtschaftliche Art
störlichtbogensicher ausgeführt werden und weist eine gesteigerte Betriebssicherheit
und Zuverlässigkeit auf.
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In der Folge wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine schematische Ansicht einer geschotteten Schaltzelle
bei ausgefahrenem Gerätewagen, von der Gerätewagenseite her gesehen, Fig. 2 einen
fragmentaren Schnitt nach Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 einen gegenüber Fig. 1 stark
vergrößerten fragmentaren Schnitt nach Linie B-B in Fig. 1 und Fig. 4 einen gegenüber
Fig. 2 stark vergrößerten fragmentaren Schnitt nach Linie C-C in Fig. 2.
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Die äußere Kapselung der Schaltzelle ist mit 1 bezeichnet. Die Schott-
oder Zwischenwand 2, welche den in der Fig. 2 zum Teil gezeichneten Gerätewagen
3 von den nicht dargestellten Apparateteilen trennt, weist insgesamt sechs Uffnungen
4 auf, die in einer oberen und unteren Gruppe von je drei kreisförmigen Ausnehmungen
in einer Isolierstoffplatte 5 vorgesehen sind.
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Durch diese Schottwand-Uffnungen 4 können die nicht gezeichneten Einfahrkontakte
des Gerätewagens 3 zu den ebenfalls nicht dargestellten, in der Schaltzelle fest
eingebauten Apparateteilen hindurchgreifen. Von der Gerätewagenseite her gesehen,
befindet sich vor der oberen und der unteren Dreiergruppe der Uffnungen 4, in der
in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung, je eine Abdeckplatte
6,
die in Fig. 1 auch in der gehobenen bzw. gesenkten, die Öffnungen 4 freigebenden
Stellung, durch strichpunktierte Linien gezeichnet sind. Die beiden seitlichen Ränder
7 jeder Abdeckplatte 6 sind mittels eines bekannten Verriegelungssystemes mit den
Betätigungsstangen lo,lo' bzw. 11,11' an- und abkuppelbar direkt oder über Befestigungswinkel
8' bzw. -laschen 8 verbunden.
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Die obere Verbindung der Abdeckplatten 6 mit den Betätigungsstangen
11,11' bzw. Befestigungslaschen 8 erfolgt bei der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsform durch ein bekanntes Riegel schloß, deren Schloßnuß 23 durch ein
Dreikantstück oder eine Art Zylinderschloß betätigt werden kann. Die untere Verbindung
der Abdeckplatten 6 mit den Betätigungsstangen 11,11' bzw. Befestigungswinkel 8'
ist drehbar ausgeführt, so daß die Abdeckplatten 6 bei geöffnetem Riegel schloß
abgeklappt werden können, womit sie die Schottwand-Öffnungen 4 zu Revisionsarbeiten
im Inneren der Schaltzelle freigeben.
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Die Verbindung der Abdeckplatten 6 mit den Betätigungsstangen 11,11'
bzw. Befestigungslaschen 8 und -winkel 8' kann auf bekannte Art aber auch so ausgeführt
sein, daß die Abdeckplatten 6 mit einem Verriegelungssystem unabhängig von der anderen
Abdeckplatte an beide Betätigungsstangen 11,11' bzw. Befestigungslaschen 8 und -winkel
8' an- und abkuppelbar sind und in der Folge mit der Schottwand-Isolierstoffplatte
5 verbunden und verriegelt werden können.
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Die Betätigungsstangen lo,11 und 10', 11' sind an jeder Seite der
Schottwand 2 an ihren oberen 9 und unteren Enden 9' jeweils durch eine, über ein
an der Schottwand 2 drehbar gelagertes Kettenrad 12,12', umgelenkte Kette 13,13',
welche bei Betätigung eine gegenläufige Bewegung der Abdeckplatten 6 bewirkt, miteinander
verbunden. Die Ketten 13, 13' sind bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform
als Rollengliederkette ausgebildet. Die Ketten 13,13' und jede Betätigungsstange
lo,11,lo',11' ist zwischen den oberen und unteren Kettenrädern 12,12' je in einem
nach den Abdeckplatten 6 hin offenen, an der Schottwand 2 befestigten Kastenprofil
14,14', wie aus der Fig. 4 deutlich ersichtlich
ist, angeordnet,
wodurch sich eine präzisere Führung der Betätigungsstangen lo,lo', 11,11' und Ketten
13,13' ergibt.
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Die beiden Kettenräderpaare 12,12' sind bei der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsform je durch eine gemeinsame Achse 20,20' verbunden. Die Lager 19, 19'
der oberen Achse 20 sind an der Schottwand 2 befestigt, während die Lager 19,19'
der unteren Achse 20' mittels der Befestigungswinkel 18,18' an den Kastenprofilen
14,14' befestigt sind.
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Die Verbindung der Lager 19,19' mit den Befestigungswinkeln 18,18'
ist dabei wie Fig. 3 zeigt vertikal verschieb- und fixierbar ausgeführt, so daß
sie als Kettenspannvorrichtung wirken kann.
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Mit den beiden vorderen Betätigungsstangen lo,lo' für die obere Abdeckplatte
6 ist an deren unteren Ende 9' je eine Antriebsstange 15,15' gelenkig verbunden,
welche an ihrem anderen Ende je mit einem Kulissenhebel 16,16' gelenkig verbunden
ist, die beim Ein- und Ausfahren des Gerätewagens 3 betätigt wird.
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Soferne der Gerätewagen 3 in Richtung des Pfeiles 3' in die Schaltzelle
einfährt, führen die Kulissenhebel 16,16' durch seitlich am Gerätewagen 3 angeordnete
Antriebsbolzen 17,17' eine Drehbewegung aus, die sich als Schubbewegung auf die
Antriebsstangen 15,15' und von diesen auf die Betätigungsstangen lo,11 bzw. lo',11'
überträgt. Durch die Ketten 13,13' und Umlenkung über die Kettenräder 12,12' wird
somit diese Bewegung auf die zweite, untere Abdeckplatte 6 übertragen, wodurch diese
nach unten bewegt wird, während sich die obere Abdeckplatte 6 nach oben bewegt.
Die Schottwand-Offnungen 4 werden dadurch für den Durchtritt der Einfahrkontakte
des Gerätewagens 3 freigelegt.
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Beim Ausfahren des Gerätewagens 3 in die entgegengesetzte Richtung
des Pfeiles 3' führen die Kulissenhebel 16,16' durch die seitlich am Gerätewagen
3 angeordneten Antriebsbolzen 17,17' wiederum eine Drehbewegung, diesmal in der
entgegengesetzten Richtung, aus, die sich als Zugbewegung auf die Antriebsstangen
15,15'
und von diesen auf die Betätigungsstangen lo,11 bzw. wo',11'
überträgt. Durch die Ketten 13,13' und Umlenkung über die Kettenräder 12,12' wird
somit diese Bewegung auf die zweite, untere Abdeckplatte 6 übertragen, wodurch diese
nach oben bewegt wird, während sich die obere Abdeckplatte 6 nach unten bewegt.
Die Schottwand-Uffnungen 4 werden dadurch abgedeckt, so daß die im Inneren der Schaltzelle
befindlichen spannungsführenden Apparateteile weder mit der Hand noch mit einem
Metalldraht berührt werden können.
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Auf der Schottwand 2, im Inneren der Schaltzelle, sind die Schottwand-Öffnungen
4, durch Isolierstoffplatten 21 abgedeckt, die als Fallklappen ausgebildet sind.
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Diese Isolierstoffplatten 21 sind an 4 Stellen 22 drehbar an der Schottwand-Isolierstoffplatte
5 befestigt, und werden beim Einfahren des Gerätewagens 3 von dessen Einfahrkontakten
aufgedrückt.
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Beim Ausfahren des Gerätewagens 3 gelangen die Isolierstoffplatten
21 während die Einfahrkontakte die Schottwand-Offnungen 4 passieren, durch ihre
eigene Gewichtskraft wieder in die in den Figuren 1 und 2 gezeichnete Stellung.
Diese Isolierstoffplatten 21 verhindern im Falle des Auftretens eines Störlichtbogens
im Inneren der Schaltzelle, wenn der Gerätewagen 3 ausgefahren ist, daß die Abdeckplatten
6 auf der kreisrunden Fläche der Schottwand-Uffnungen 4 durch die dabei explosionsartig
entstehende Druckwelle mit hohen Kräften beaufschlagt werden.
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Diese in Richtung zur Schottwand 2 und zu den Schottwand-Isolierstoffplatten
5, wirkenden Kräfte werden im Bereich der Schottwand-Uffnungen 4 von den Isolierstoffplatten
21 aufgenommen, wodurch diese an die Schottwand-Isolierstoffplatten 5 gepreßt werden
und die Schottwand-Uffnungen 4 dicht verschließen.
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Eine Einwirkung der Druckwelle auf die Abdeckplatten 6 und ein Austritt
heißer, das Bedienungspersonal gefährdender Gase wird dadurch sicher verhindert.
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Die geschottete Schaltzelle ist damit auf einfache und wirtschaftliche
Art störlichtbogensicher ausgeführt und weist eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit
auf.