DE3224938C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Erdungsvorrichtung mit einem in axialer Richtung antreibbaren Schaltkontaktstift zur Erdung von innerhalb einer rohrförmigen Isolierstoffkapselung oder einer mit Isolierstoff vollständig ausgekleideten rohrförmigen Metallkapselung gelegenen Schalt- und Verteilerorganen wie insbesondere Leistungsschaltern, Trenn- und Lasttrennschaltern und Stromschienensystemen sowie deren Halterungs-, Verbindungs- und Antriebselementen einer Mittelspannungs- oder Hochspannungsschalt- und verteileranlage, wobei der in Längsrichtung der Kapselung angeordnete Schaltkontaktstift die Kapselungswandung durchdringt, in diesem Durchdringungsbereich von wenigstens einer Radialdichtung umgeben ist und in seiner erdenden Stellung sowohl eine außerhalb der Kapselung gelegene Erdleitung als auch die im Kapselungsinneren zu erdenden Elemente direkt oder indirekt mit Hilfe eines zusammenhängenden Kontaktlängsbereiches verbindet.

Seit langer Zeit ist es bekannt, Hochspannungsschalt- und -verteileranlagen in Metallkapselungen unterzubringen und in jüngerer Zeit ist man auch dazu übergegangen, vergleichbare Mittelspannungsanlagen (also solche für einen Spannungsbereich von etwa 10 bis 72 kV) mit solchen Kapselungen zu versehen. Derartige Metallkapselungen haben den Vorteil einer größeren Betriebssicherheit und auch Berührungssicherheit und ermöglichen zudem eine raumsparende Bauweise, insbesondere dann, wenn die Kapselungen mit entsprechenden Isoliergasen wie in erster Linie Schwefelhexafluorid (SF₆) gefüllt sind, wodurch die Installationsabstände verringert werden können.

In letzter Zeit sind nun auch Überlegungen angestellt worden, Anlagen der genannten Art in Isolierstoffkapselungen unterzubringen oder dünnwandige Metallkapselungen mit Isolierstoff auszukleiden, wodurch nicht nur Herstellungskosten eingespart werden können, sondern auch das Gewicht der kompletten Anlagen erheblich vermindert werden kann. Außerdem bieten Isolierstoffkapselungen den Vorteil, ausgesprochen lichtbogenfußpunktarm zu sein, d. h. ein auftretender Störlichtbogen findet nur ganz wenige Fußpunkte in Form von metallischen, potentialfreien oder mit einem anderen als dem jeweils gekapselten Potential beaufschlagten Flächen.

Aus Sicherheitsgründen sowie zur Erzielung klar definierter Potentialverhältnisse ist es - wie bei ungekapselten Anlagen - auch bei isolierstoffgekapselten Anlagen der zur Rede stehenden Art notwendig, innerhalb der Kapselung angeordnete elektrische Funktionselemente im Bedarfsfalle erden zu können, wozu also entsprechende Erdungsschalter bzw. Teile solcher Schalter mit in die Kapselung einzubeziehen sind. Die in der Kapselung befindlichen metallischen Teile solcher Erdungsschalter stellen nun, insbesondere wenn sie mit dem Erdpotential verbunden sind, solche unerwünschten Lichtbogenfußpunkte dar. Zur Vermeidung hierdurch bedingter Erdkurzschlüsse ist deshalb bereits (in der DE-PS 31 43 279) vorgeschlagen worden, an der Kapselung ein diese durchdringendes Zwischenkontaktstück vorzusehen, mit welchem das bewegliche Kontaktstück sowohl eines Erdungsschalters als auch eines Trennschalters in Verbindung gebracht werden kann, wobei das Zwischenkontaktstück bei ausgeschaltetem Erdungsschalter nicht mit Erdpotential in Verbindung steht. Hierdurch ist nun zwar ein sogenannter Erdkurzschluß zu vermeiden, dennoch aber bildet dieses Zwischenkontaktstück eine mögliche Fußpunktstelle für einen - wodurch auch immer auftretenden - Störlichtbogen.

Bekanntgeworden, allerdings für metallgekapselte Schaltanlagen, ist eine Erdungsvorrichtung, die aus einem längsaxial in das Kapselungsinnere eines Kapselungsrohres eingeführten rohrartigen Element mit Kontaktierungsstellen sowohl im Inneren als auch außerhalb dieses rohrartigen Elementes besteht sowie aus einem in das Innere des rohrartigen Elementes einführbaren Erdungsstift mit einem metallischen und einem isolierenden Längsbereich (DE-AS 12 81 523). Das rohrartige Element dieser Erdungsvorrichtung besteht aus zwei metallischen Rohrabschnitten, die mittels eines isolierenden Rohrabschnittes voneinander getrennt bzw. gegeneinander hinreichend isoliert sind. Dieses rohrartige Elemente stellt zugleich einen Trennschalter dar und ist aus dem Kapselungsrohr in einem gewissen Ausmaß aus- und dann wieder einfahrbar. In seiner eingefahrenen Stellung verbindet es zwei (übrigens auch rohrförmige) Sammelschienenelemente leitend miteinander, in ausgefahrener Lage des rohrförmigen Elementes sind die Sammelschienenelemente elektrisch voneinander getrennt. Im Inneren des rohrartigen Elementes ist der bereits genannte Erdungsstift gelegen, welcher ebenfalls in zwei unterschiedliche Stellungen längsverschieblich ist. In vollständig eingefahrener Lage des rohrartigen Elementes und in eingefahrener Lage des rohrartigen Elemenes und in eingefahrener Lage des Erdungsstiftes dient der metallische Längsbereich des Erdungsstiftes als zusätzliche, stromleitende Strecke zwischen den beiden Sammelschienenelementen. In gleicher Lage des rohrartigen Elementes, jedoch in ausgefahrener Lage des Erdungsstiftes werden beide Stromsammelschienenelemente geerdet. Befindet sich das rohrartige Element in seiner ausgefahrenen Stellung, wobei also die Stromsammelschienenelemente elektrisch voneinander getrennt sind, so kommt dem eingefahrenen Erdungsstift keine Funktion zu, ist dieser hingegen ausgefahren, so wird das eine der beiden Stromsammelschienenelemente geerdet, das zweite Stromsammelschienenelement jedoch bleibt davon unberührt. Bei dieser bekannten Erdungsvorrichtung stellt sich das Problem einer Lichtbogenfußpunktfreiheit nicht, da es sich hier um eine metallgekapselte Anlage handelt. Außerdem sind bei dieser bekannten Vorrichtung auch keinerlei Maßnahmen für eine selbsttätige Erdung der im Kapselungsinneren gelegenen stromführenden Elemente beim Auftreten eines Störlichtbogens vorgesehen und beabsichtigt.

Eine beim Auftreten eines Kurzschlusses oder eines Störlichtbogens selbsttätig ansprechende Erdungsvorrichtung ist der GB-OS 20 11 184 zu entnehmen. Auch hier handelt es sich um eine metallgekapselte Anlage, die mit einer automatisch ansprechenden Erdungsvorrichtung gekoppelt ist. Beim Auftreten einer durch einen Kurzschluß oder einen Störlichtbogen bedingten plötzlichen Druckerhöhung im Kapselungsinneren wird ein mit einem Erdungsstift gekoppelter Kolben innerhalb eines Zylinders in seiner Lage verändert, wodurch der Erdungsstift die mit Erdpotential verbundene Kapselung der jedenfalls eine geerdete Verschlußplatte mit einem Stromsammelschienenelement kontaktierend verbindet, mindestens so lange, bis ein Überdruck im Kapselungssystem wieder abgebaut ist und der besagte Kolben mittels einer Rückdruckfeder in seine Ausgangslage zurückgeführt ist. Anstatt einer Rückdruckfeder können auch (gemäß Fig. 2 dieser Veröffentlichung) im Ansprechfalle abbrechende Anschlagglieder Verwendung finden, was zur Folge hat, daß der Kolben nicht, auch nicht beim Abfallen des Innendruckes im System, in seine Ausgangslage zurückgführt wird. Auch bei dieser automatischen Erdungsvorrichtung, die übrigens für eine Erdung im störungsfreien Betrieb offensichtlich nicht geeignet oder ausgelegt ist, stellt sich das Problem einer Lichtbogenfußpunktfreiheit nicht, da es sich um eine metallgekapselte Anlage handelt.

Offenbart worden (DE-OS 29 19 602) ist schließlich eine Erdungsvorrichtung, welche einen axial bewegbaren Schaltkontakt aufweist, der mit einem gewissen Längsbereich in eine isolierstoffgekapselte Mittelspannungsschaltanlage bzw. einen isolierstoffgekapselten Bereich einer solchen Schaltanlage hineinragt. Dieser Schaltkontaktstift kontaktiert in seiner erdenden Stellung sowohl eine außerhalb der Kapselung gelegene Erdleitung als auch im Kapselungsinneren zu erdende Elemente. Allerdings ragt in jeder der beiden möglichen Schaltstellungen dieser Erdungsvorrichtung die Spitze des besagten metallischen Schaltkontaktstiftes in das Kapselungsinnere hinein, so daß hierdurch ein Lichtbogenfußpunkt im Störlichtbogenfall gebildet ist. Ein selbsttätiges Ansprechen dieser Erdungsvorrichtung beim Auftreten eines Störfalles, insbesondere eines Störlichtbogens, ist nicht vorgesehen.

Ausgehend von der zuletzt genannten Erdungsvorrichtung für eine isolierstoffgekapselte Mittelspannungs- oder Hochspannungsanlage, stellt sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, das Innere der Isolierstoffkapselung, unter Beibehaltung einer Erdungsmöglichkeit für die innerhalb der Kapselung befindlichen Anlagenteile, lichtbogenfußpunktfrei zu gestalten und diese Erdungsvorrichtung im übrigen mit einfachen Mitteln so zu gestalten, daß sie im Falle eines - aus welchen Gründen auch immer auftretenden - Störlichtbogens selbsttätig anspricht und den Erdungsvorgang automatisch vollzieht. Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß sich an den metallischen Kontaktlängsbereich des Schaltkontaktstiftes ein beim Erdungsvorgang voreilender, aus Isoliermaterial bestehender vorderer Längsbereich anschließt, der in der erdenden Stellung des Schaltkontaktstiftes den Durchdringungsbereich der Kapselung verschließt, und daß im übrigen im Endbereich der Kapselung zwischen den zu erdenden Elementen und einem das Rohrende der Kapselung verschließenden Deckelteil der Kontaktlängsbereich des Schaltkontaktstiftes mit einem dem lichten Querschnitt der Kapselung angepaßten kolbenartigen oder scheibenartigen Teil fest verbunden ist, welches beim Auftreten eines Störlichtbogens im Kapselungsinneren den Schaltkontaktstift - infolge des explosionsartig auftretenden Überdruckes im Kapselungsinneren - selbsttätig in seine erdende Stellung führt. Hierdurch ist die aufgabengemäß geforderte lichtbogenfußpunktfreie Gestaltung verwirklicht, denn in nicht geerdeter Schaltlage weist das Innere der Isolierstoffkapselung keine metallischen Fußpunkte für einen auftretenden Störlichtbogen auf, dennoch aber ist eine Erdungsmöglichkeit für die gekapselten Anlagenteile nach wie vor erhalten geblieben. Hierzu sei angemerkt, daß der metallische Kontaktlängsbereich des Schaltkontaktstiftes auch in seiner nicht erdenden, also in das Kapselungsinnere weitgehend "eingefahrenen" Lage mit den zu erdenden Anlagenteilen kontaktierend verbunden sein kann oder sogar sein sollte. Außerdem ist auch das selbsttätige Ansprechen der Erdungsvorrichtung im Störlichtbogenfall gewährleistet.

Mannigfache Ausgestaltungen und Weiterbildungen vermögen den Erfindungsgegenstand in vorteilhafter Weise zu ergänzen und zu verbessern; so wird zunächst vorgeschlagen, am kolbenartigen bzw. scheibenartigen Teil und/oder an der zugekehrten Wandung des Deckelteiles wenigstens ein Stoßdämpferglied anzuordnen, welches der Minderung der im Störlichtbogenfall auftretenden Aufprallenergie des kolbenartigen bzw. des scheibenartigen Teiles am Deckelteil dient. Als Stoßdämpferglieder können beispielsweise Schraubendruckfedern Verwendung finden, sehr wohl aber auch Pufferglieder aus weichelastischen Materialien oder dergleichen. Ein als Schraubendruckfeder ausgebildetes Stoßdämpferglied kann - bei geeigneter Dimensionierung - gleichzeitig auch der selbsttätigen Rückführung des Schaltkontaktstiftes aus der erdenden in die nicht - erdende Stellung dienen. hierfür ist es allerdings zweckmäßig, den Schaltkontaktstift in seiner ausgefahrenen, also erdenden Stellung unmittelbar oder mittelbar über mit ihm verbundene Glieder einzurasten oder zu verklinken, und zwar derart, daß vor Beginn einer Rückführbewegung des Schaltkontaktstiftes in die nicht erdende Stellung eine Entrastung bzw. eine Lösung der Verklinkung erfolgen muß. Hierdurch kann verhindert werden, daß die Erdungsvorrichtung unbeabsichtigt aus der geerdeten in die nichterdende Stellung - selbsttätig - geführt wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit besteht darin, das am Rohrende gelegene und dem kolbenartigen, bzw. scheibenartigen Teil zugekehrte Deckelteil selbst oder einen an dem Deckelteil angeordneten Ventilteller so auszubilden, daß sie beim Auftreten eines vorbestimmten Überdruckes im Raum zwischen dem Deckelteil und dem kolbenartigen bzw. scheibenartigen Teil ausfedern, womit eine wenigstens kurzzeitige Öffnung des Kapselungsinneren zur freien Atmosphäre gebildet wird, und der genannte Druckraum vom Überdruck entlastbar ist. Eine derartige Funktion der selbsttätigen Erdung im Störlichtbogenfall entgegen.

Andere zweckmäßie Weiterbildungen beziehen sich auf den Antrieb des Schaltkontaktstiftes. So wird beispielsweise vorgeschlagen, die an den nicht leitenden Längsbereich angrenzende Verlängerung des Schaltkontaktstiftes selbst oder ein an ihr mechanisch angeschlossenes Betätigungsglied aus einem flexiblen Material, beispielsweise aus einem Metallseil oder einem Metallbandgeflecht zu bilden. Dieses hat den Vorteil, daß eine selbsttätige Erdung in Folge des Auftretens eines Störlichtbogens nicht durch eine wie auch immer geartete Antriebsvorrichtung behindert wird. Eine dem gleichen Zweck dienende und in etwa den gleichen Vorteil bietende andere Ausgestaltungsmöglichkeit ist - gemäß einem weiteren Vorschlag - darin zu sehen, die an den nicht leitenden Längsbereich des Schaltkontaktstiftes angrenzende Verlängerung oder an ihr befestigte Betätigungsglieder so auszubilden, daß sie beim Auftreten eines Störlichtbogens innerhalb der Kapselung und der dadurch bedingten Erdung durch selbsttätiges Ausfahrens des Schaltkontaktstiftes ausknicken, ohne weitere Antriebsglieder einer Antriebsvorrichtung für die Erdungsvorrichtung zu beeinträchtigen oder zu bewegen.

Anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele und den nachfolgenden Erläuterungen hierzu sollen der Erfindungsgegenstand und einige seiner vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeiten verdeutlicht werden.

Es zeigt:

Fig. 1 im Schnitt das Ende einer rohrförmigen Kapselung mit einer darin angeordneten Erdungsvorrichtung in ihrer nicht erdenden Schaltstellung,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in ihrer erdenden Stellung,

Fig. 3 eine Erdungsvorrichtung wie in den zuvor genannten Darstellungen gezeigt, jedoch mit anderer Ausführung eines Verschlußdeckels für die rohrförmige Kapselung,

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab ein Detail der zuvor genannten Darstellung, und zwar betreffend die Radialabdichtung für einen Schaltkontaktstift und

Fig. 5 eine schematisiert angedeutete Ausbildungsmöglichkeit für ein Antriebsgestänge eines Schaltkontaktstiftes.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein mit einem Deckelteil 10 verschlossenes Ende einer rohrförmigen, im vorliegenden Falle im Querschnitt runden Isolierstoffkapselung 11, welche an ihrer mit dem Deckelteil 10 in Berührung kommende Endfläche eine flanschartige, umlaufende Ausformung 12 aufweist. An der Berührungsfläche zwischen Deckelteil 10 und der genannten Ausformung 12 vorzunehmende Abdichtungsmaßnahmen sind dieser - teilweise schematisierten - Darstellung nicht zu entnehmen, da sie für die vorliegende Erfindung nicht von Interesse sind. Weitaus eher von Interesse ist wohl die Radialabdichtung eines das Deckelteil 10 zentrisch durchdringenden Schaltkontaktstiftes 13, worauf jedoch in nachfolgend zu beschreibenden Ausführungsbeispielen noch die Rede kommen wird. Hier in dieser Darstellung ist lediglich ein im Deckelteil 10 fest und dicht angeordnetes Dichtelement 14 angedeutet.

Der bereits genannte Schaltkontaktstift 13 setzt sich nun aus einem aus Isoliermaterial bestehenden, im Erdungsfall voreilenden vorderen Längsbereich 15 sowie einem sich daran anschließenden metallischen Kontaktlängsbereich 16 zusammen. Dieser Kontaktlängsbereich 16 ist in jeder der möglichen Schaltstellungen der vorliegenden Erdungsvorrichtung über symbolisch angedeutete Kontaktstellen 17 und 18 mit einer metallischen Stromschiene 19 elektrisch leitend verbunden. Am die Isolierstoffkapselung 11 durchdringenden Ende des vorderen Längsbereiches 15 sind ebenfalls (symbolisch angedeutete) Kontaktstellen 20 und 21 angeordnet, welche über eine Erdleitung 22, wie durch eine Symbolik angedeutet, mit dem Erdpotential leitend verbunden sind. Da der vordere Längsbereich 15 des Schaltkontaktstiftes 13 aus einem Isoliermaterial besteht, sind diese Kontaktstellen 20 und 21 in der gezeigten Schaltstellung der Erdungsvorrichtung gewissermaßen funktionslos, ihre Bedeutung erlangen diese Kontaktstellen 20 und 21 jedoch in der erdenden Stellung der Erdungsvorrichtung, auf welche gleich eingegangen werden soll. Zuvor erwähnt sei aber noch ein kolbenartiges Teil 23, welches mit dem Schaltkontaktstift 13 fest verbunden ist, und zwar in einem vorbestimmten Abstand vom (in der Darstellung) nach rechts weisenden Ende von dessen Kontaktlängsbereich 16. Der Außendurchmesser dieses kolbenartigen Teiles 23 ist dem lichten Querschnitt der Isolierstoffkapselung 11 angepaßt, d. h. also um einen ganz geringen Betrag kleiner im Außendurchmesser als es der lichte Durchmesser der Isolierstoffkapselung 11 ist. Erwähnt an dieser Stelle sei, daß die Erdungsfunktion der dargestellten Erdungsvorrichtung auch ohne dieses kolbenartigen Teil 23 funktionstüchtig ist und die Anordnung dieses Teiles 23 bereits eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens darstellt.

Die Erdungsstellung der Erdungsvorrichtung veranschaulicht die Fig. 2. Es ist ersichtlich, daß der Schaltkontaktstift 13 eine aus der Isolierstoffkapselung 11 so weit ausgefahrene Stellung einnimmt, daß sein metallischer Kontaktlängsbereich 16 das Deckelteil 10 durchragt und mit den genannten Kontaktstellen 20 und 21 in Kontaktberührung steht, d. h. also über die Erdleitung 22 mit dem Erdpotential verbunden ist. Das entgegengerichtete, in der Darstellung nach links weisende Ende des metallischen Kontaktlängsbereiches 16 hat aber auch in dieser erdenden Stellung nach wie vor eine leitende Verbindung zur Stromschiene 19, und zwar über die Kontaktstellen 17 und 18. Somit ist das erwähnte Stromschienensystem mittels der beschriebenen Vorrichtung einwandfrei geerdet.

Hingewiesen werden muß noch auf eine Besonderheit in der in Fig. 2 gezeigten Darstellung: Beim normalen Erdungsvorgang wird nämlich der Schaltkontaktstift 13 nur so weit aus der Isolierstoffkapselung 11 ausgefahren, bis das kolbenartige Teil 23 an der Innenwandung des dicht an die Ausformung 12 angrenzenden Deckelteiles 10 etwa anliegt. Auch in dieser Stellung hat der metallische Konktaktlängsbereich 16 des Schaltkontaktstiftes 13 bereits mit den Kontaktstellen 20 und 21 eine leitende Verbindung eingenommen. Im außergewöhnlichen, jedoch nicht ganz auszuschließenden Fall des Auftretens eines Störlichtbogens und der damit einhergehenden Druckwelle im Inneren der Isolierstoffkapselung 11 tritt eine selbstätige Erdung durch diese Erdungsvorrichtung ein, weil - eben infolge der genannten Druckwelle - das kolbenartige Teil 23 in Richtung des Deckelteiles 10 gedrängt wird. Hierdurch bedingt, tritt nun im Raum 24, der vom kolbenartigen Teil 23 und der Innenfläche des Deckelteiles 10 begrenzt wird, ebenfalls eine Kompression der Innenatmosphäre auf, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß das Deckelteil 10 von der flanschartigen Ausformung 12 der Isolierstoffkapselung 12 abgehoben wird. Dieses geschieht beispielsweise gegen die Kraft von (nicht dargestellten) Druckfedern oder ähnlichen nachgiebigen Halteelementen, und zwar so weit, bis das Deckelteil 10 an einen angedeuteten Anschlag 25 anstößt. Hierdurch bildet sich, wenigstens für einen ganz kurzen Zeitraum, ein Ringspalt 26, über welchen eine Druckentlastung des Inneren der Isolierstoffkapselung 11 eintritt, und zwar zunächst für den kurz vorher sehr klein gewordenen Raum 24 bis das kolbenartige Teil 23 am Deckelteil 10 anschlägt, und anschließend dann für die nacheilende Druckwelle innerhalb der Isolierstoffkapselung 11. Ist das Deckelteil 10 in Richtung seiner geschlossenen Lage abgefedert, so wird es unmittelbar nach eingetretener Druckentlastung bzw. Druckverringerung so weit zurückschnellen, bis die flanschartige Ausformung 12 und das Deckelteil 10 wieder aufeinander liegen; es ist aber auch denkbar, die Abfederung für das Deckelteil 10 so auszubilden, daß das Deckelteil 10 im Störlichtbogenfall in der in Fig. 2 gezeigten Lage stehenbleibt, was eine längerfristige Druckentlastung für das Innere der Isolierstoffkapselung 11 bedeutet. Wird für eine Druckentlastung der beschriebenen Art nicht gesorgt, so bewegt sich das kolbenartige Teil 23 nur so weit in Richtung des Deckelteiles 10, bis es durch den ansteigenden Druck im Raum 24 abgebremst wird. Bei entsprechender geometrischer Auslegung der Funktionsteile kann dann bereits eine Erdung durch den metallischen Kontaktslängsbereich 16 über die Kontaktstellen 20 und 21 erfolgen.

Besondere Ausgestaltungen für den letztgeschilderten Fall des Auftretens eines Störlichtbogens veranschaulicht die Fig. 3. Hierin ist zunächst dieselbe (weshalb dieselbe Bezifferung für gleiche Teile gewählt ist) Isolierstoffkapselung 11 mitsamt ihrer flanschartigen Ausformung 12 gezeigt, welche die Stromschiene 19 und die davon abgehenden Kontaktstellen 17 und 18 umgibt. Auch hier findet ein Schaltkontaktstift 27 mit einem voreilenden, aus Isolationsmaterial bestehenden vorderen Längsbereich 28 und einem in der Darstellung sich nach links erstreckenden Kontaktlängsbereich 29 aus stromleitenden Material Verwendung. In gleicher Weise wie beim zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel arbeitet auch dieser Schaltkontaktstift 27 mit den Kontaktstellen 20 und 21 außerhalb der Isolierstoffkapselung 11 zusammen, welche ihrerseits mit der Erdleitung 22 verbunden sind. Im Unterschied zum Schaltkontaktstift 13 gemäß den Fig. 1 und 2, weist der vordere Längsbereich 28 dieses Schaltkontaktstiftes 27 an seiner voreilenden Spitze eine Öse 30 und einen darin befestigten Seilzug 31 auf, mittels dessen der Schaltkontaktstift 27 aus seiner gezeigten, nichterdenden Stellung in seine erdende Stellung (analog der Darstellung in Fig. 2) gezogen werden kann. Unmittelbar angrenzend an die Öse 30 ist der vordere Längsbereich 28 des Schaltkontaktstiftes 27 konisch ausgebildet, was die Montage des Schaltkontaktes 27 sowohl an den Kontaktstellen 20 und 21 als auch insbesondere in seinem radialen Abdichtungsbereich eines Deckelteiles 32 erleichtert.

Dieses Deckelteil 32 weist nun ebenfalls Besonderheiten seiner Ausbildung auf, nämlich zunächst einmal ein Stoßdämpferglied 33 in Form einer Schraubendruckfeder, und weiterhin eine Druckentlastungsöffnung 34, welche nach außen hin mit einer schwenkbaren Ventilteller-Klappe 35 - unter Zwischenfügung eines Dichtungsgliedes 36 - verschlossen ist, und in dieser Lage mittels einer Druckfeder 37 gehalten und fest an das Deckelteil 32 bzw. dessen Druckentlastungsöffnung 34 gepreßt wird. Erwähnenswert ist schließlich die sich nach beiden Seiten hin verbreiternde Ausbildung des Deckelteiles 32 im Bereich seiner zentrischen, vom Schaltkontaktstift 27 durchdrungenen (nicht bezifferten) Öffnung. Diese Verbreiterung dient der Aufnahme eines Dichtungssystems, welches zu seiner besseren Anschauung in der Fig. 4 noch einmal vergrößert dargestellt ist. Es ist hierin erkennbar, daß in dieser Verbreiterung des Deckelteiles 32 drei hintereinander liegende, umlaufende Nuten 38, 39 und 40 eingearbeitet sind, in welchen sich Dichtungselemente befinden, und zwar O-förmige Ringdichtungen 41 und 42 in den Nuten 38 und 40 und eine Flüssigdichtung 43 in der Nute 39; diese Flüssigdichtung wird von einem weichpastösen Fett oder einem zähflüssigem Öl gebildet. Je nach dem im Kapselungsinneren befindlichen Isoliermedium und dessen Druckverhältnissen gegenüber der Außenatmosphäre empfiehlt es, anstatt der O-förmigen Ringdichtungen druckfeste Lippendichtungen zu verwenden.

Der gezielte Erdungsvorgang bei der in den Fig. 3 und 4 veranschaulichten Erdungsvorrichtung läuft in gleicher Weise ab wie beim zuvor gezeigten Ausführungsbeispiel, nämlich durch ein Herausziehen des Schaltkontaktstiftes 27 aus dem Inneren der Isolierstoffkapselung 11 so weit, bis das bisher unerwähnt gebliebene kolbenartigen Teil 33 an das Stoßdämpferglied 33 anschlägt. Diese Betätigung erfolgt also über den Seilzug 31. An dieser Stelle sei noch angemerkt, daß auch der Schaltkontaktstift 13 in der Erdungsvorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 eine wie auch immer geartete, jedoch nicht näher angedeutete Antriebsvorrichtung aufweist, es denn, daß es sich bei dieser Erdungsvorrichtung ausdrücklich um eine solche handelt, die lediglich im Falle des Auftretens eines Störlichtbogens eine (wie bereits geschildert) selbsttätige Erdung herbeizuführen hat, nicht aber einem "normalen", d. h. mit Vorbedacht durchzuführenden Erdungsvorgang dienen soll; auch ein derartiger Anwendungsfall ist durchaus denkbar.

Der selbsttätige Erdungsvorgang beim Auftreten eines Störlichtbogens mittels des kolbenartigen Teiles 23 bzw. einer vergleichbaren Scheibe oder Manschette stellt, wie vorher bereits erwähnt, eine ganz wesentliche Weiterbildung des Erfindungsgedankens dar; hierbei ist allerdings dafür Sorge zu tragen, daß dieser selbsttätige Erdungsvorgang auch tatsächlich ungehindert vollzogen werden kann und nicht durch Betätigungsglieder, welche sich an das freie Ende des vorderen Längsbereiches 15 (gemäß den Fig. 1 und 2) bzw. 28 (gemäß Fig. 3) angliedern, behindert oder erschwert wird. Es gilt also zu vermeiden, daß im selbsttätigen Erdungsfall auch noch Antriebsmotoren oder andere Antriebsgestänge mit zu betätigen sind, da hierdurch der Erdungsvorgang also verzögert oder gar völlig behindert werden könnte. Im Falle des Ausführungsbeispieles gemäß der Fig. 3 wird das genannte Problem mittels des Seilzuges 31 gelöst, d. h. im normalen Erdungsfall wird der Schaltkontaktstift 27 über diesen Seilzug 31 aus seiner dargestellten nichterdenden in die erdende Stellung gezogen, im selbsttätigen Erdungsfall infolge eines Störlichtbogens aber kann der Schaltkontaktstift 27 ungehindert ausfahren wobei sich der Seilzug 31 entspannt und schließlich eine Art Schlaufe bildet. Auf die dann notwendige Mechanik für den Vorgang der Enterdung wird in diesem Beispiel nicht näher eingegangen. Anstatt des gezeigten Seilzuges 31 kann aber beispielsweise auch ein ausbiegbarer Stab Verwendung finden, welcher (ggf. leicht verkrümmt) im Störlichtbogenfall ausknickt (evtl. sogar zerstört wird), die notwendigen Kräfte für den normalen Erdungs- und auch Enterdungsfall aber aufzunehmen vermag ohne auszuknicken oder zerstört zu werden. Eine andere Lösungsmöglichkeit deutet die Fig. 5 an. Hier ist, weitgehend schematisiert und in gegenüber den vorherigen Darstellungen verkleinertem Maßstab gezeigt, eine Isolierstoffkapselung 44 mit einem Deckelteil 45 dargestellt. Dieses Deckelteil 45 ist von einem Schaltkonktaktstift 46 in gleicher Weise durchdrungen wie dieses auch bei den vorher erläuterten Ausführungsbeispielen der Fall ist. Das freie Ende dieses Schaltkontaktstiftes 46 ist nun aber über entsprechende (nicht näher bezifferte) Gelenkstellen mit zwei Gelenkarmen 47 und 48 verbunden, woran sich nun eine Betätigungsstange 49 anschließt. Beim "normalen" Betätigungsfall wird über die Betätigungsstange 49 ein Zug auf die Gelenkarme 47 und 48 ausgeübt, wobei diese in der gezeigten, etwas eingeknickten Lage zueinander infolge von Stütznocken 50 und 51 an der Verbindungsstelle der beiden Gelenkarme 47 und 48 verbleiben. Ein geradliniges Herausziehen des Schaltkontaktstiftes 46 wird hierdurch nicht weiter behindert. Im Falle des Auftretens eines Störlichtbogens kann nun die Betätigungsstange 49 in ihrer dargestellten Lage ungehindert verbleiben, der Schaltkontaktstift 46 aber dennoch ausfahren, wobei die beiden Gelenkarme 47 und 48 an ihrer verbindenden Gelenkstelle ausknicken, bis sie schließlich einen spitzen Winkel zueinander bilden. Erfolgt eine derartige Ausknickung nicht, wie in der Fig. 5 dargestellt, nach oben hin, sondern anstattdessen nach unten, so spielt auch das Gewicht der Gelenkarme 47 und 48 praktisch keine Rolle mehr, sondern unterstützt den selbsttätigen Erdungsvorgang eher, anstatt ihn zu behindern. Beim entgegengerichteten, also enterdenden Bewegungsvorgang ist bei einer solchen Gelenkarm-Betätigungsvorrichtung lediglich dafür zu sorgen, daß - beispielsweise durch ein voreilendes Stützglied - die Gelenkarme 47 und 48 nicht ebenfalls ausknicken können, sondern in ihrer gezeichneten Lage zueinander verbleiben.

Claims (8)

1. Erdungsvorrichtung mit einem in axialer Richtung antreibbaren Schaltkontaktstift zur Erdung von innerhalb einer rohrförmigen Isolierstoffkapselung oder einer mit Isolierstoff vollständig ausgekleideten rohrförmigen Metallkapselung gelegenen Schalt- und Verteilerorganen wie insbesondere Leistungsschaltern, Trenn- und Lasttrennschaltern und Stromschienensystemen sowie deren Halterungs-, Verbindungs- und Antriebselementen einer Mittelspannungs- oder Hochspannungsschalt- und -verteileranlage, wobei der in Längsrichtung der Kapselung angeordnete Schaltkontaktstift die Kapselungswandung durchdringt, in diesem Durchdringungsbereich von wenigstens einer Radialdichtung umgeben ist und in seiner erdenden Stellung sowohl eine außerhalb der Kapselung gelegene Erdleitung als auch die im Kapselungsinneren zu erdenden Elemente direkt oder indirekt mit Hilfe eines zusammenhängenden Kontaktlängsbereiches verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den metallischen Kontaktlängsbereich (16, 29) des Schaltkontaktstifts (13, 27) ein beim Erdungsvorgang voreilender, aus Isoliermaterial bestehender vorderer Längsbereich (15, 28) anschließt, der in der nicht erdenden Stellung des Schaltkontaktstiftes (13, 27) den Durchdringungsbereich der Kapselung verschließt, und daß im Endbereich der Kapselung zwischen den zu erdenden Elementen und einem das Rohrende der Kapselung verschließenden Deckelteil (10, 32) der Kontaktlängsbereich (19, 29) des Schaltkontaktstiftes mit einem dem lichten Querschnitt der Kapselung angepaßten kolbenartigen oder scheibenartigen Teil (23) fest verbunden ist, welches beim Auftreten eines Störlichtbogens im Kapselungsinneren den Schaltkontaktstift selbsttätig in seine erdende Stellung führt.

2. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am kolbenartigen bzw. scheibenartigen Teil (23) und/oder an der diesem Teil (23 ) zugekehrten Wandung des Deckelteiles (32) wenigstens ein Stoßdämpferglied (33) zur Minderung der im Störlichtbogenfall auftretenden Aufprallenergie des kolbenartigen bzw. scheibenartigen Teiles (23) angeordnet ist. (Fig. 3)

3. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Stoßdämpferglieder Schraubendruckfedern (33) Verwendung finden.

4. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Stoßdämpferglied dienende Schraubendruckfeder gleichzeitig der selbsttätigen Rückführung des Schaltkontaktstiftes aus der erdenden in die nicht erdende Stellung dient.

5. Erdungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontaktstift in seiner ausgefahrenen, erdenden Stellung unmittelbar oder mittelbar über mit ihm verbundene Glieder eingerastet oder verklinkt ist und daß die Einleitung seiner Rückführbewegung in die nicht erdende Stellung ein vorheriges Entrasten bzw. eine Lösung der Verklinkung erfordert.

6. Erdungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das am Rohrende gelegene und dem kolbenartigen bzw. scheibenartigen Teil (23) zugekehrte Deckelteil (10, Fig. 2) selbst oder ein an dem Deckelteil (32, Fig. 3) angeordneter Ventilteller (35) beim Auftreten eines durch die Schaltbewegung des kolbenartigen bzw. scheibenartigen Teiles verursachten Überdruckes im Raum zwischen dem Deckelteil und dem kolbenartigen bzw. scheibenartigen Teil ausfedert, somit wenigsens kurzzeitig eine Öffnung vom Inneren der Kapselung (11) zur freien Atmosphäre bildet und den genannten Druckraum vom insbesondere durch einen Störlichtbogen verursachten Überdruck entlastet.

7. Erdungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den nicht leitenden, vorderen Längsbereich (28) angrenzende Verlängerung des Schaltkontaktstiftes (27) selbst oder ein an diesem Längsbereich mechanisch angeschlossenes Betätigungsglied aus einem flexiblen Material wie beispielsweise aus einem Seil (31), einen Kunststoffstab oder einem Bandgeflecht besteht.

8. Erdungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten eines Störlichtbogens innerhalb der Kapselung (44) und der dadurch bedingten selbsttätigen Erdung durch Ausfahren des Schaltkontaktstiftes (46) die an dessen nicht leitenden Längsbereich angrenzende Verlängerung oder an diesem Längsbereich befestigte Betätigungsglieder (47, 48) ausknicken, ohne weitere Antriebsglieder einer Antriebsvorrichtung für die Erdungsvorrichtung zu beeinträchtigen bzw. zu bewegen. (Fig. 5)