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Metallgekapseltes Schaltfeld
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Die Erfindung bezieht sich auf ein einer Mittelspannungs- oder Niederspannungsschalt-
und -verteileranlage zuordenbares metallgekapseltes Schaltfeld mit wenigstens einer
insbesondere zu Wartungs- oder Inspektionszwecken zwischen spannungsführende und
spannungslose Funktionselemente in das Schaltfeldinnere einfügbaren Schutzwandung
und mit seitlich des Schaltfeldes angeordneten Führungselementen zur Aufnahme und
Führung dieser Schutzwandung.
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Insbesondere von Schaltfeldern mit einer trennbaren Schaltgeräteeinheit
her ist es bekannt, nach dem Ausfahren dieser Schaltgeräteeinheit nun in das Innere
des Schaltfeldes eine Schutzplatte einzufügen, welche spannungsführende Funktionselemente
berührungssicher abdeckt. Derartige Maßnahmen sind insbesondere bei Wartungs- oder
Inspektionsarbeiten ohne Freischaltung der Stromsammelschienen erforderlich oder
auch schon dann geboten, wenn ein Austausch der Schaltgeräteeinheit
vorgesehen
ist. Unter trennbaren Schaltgeräteeinheiten versteht man in erster Linie auf Schaltwagen
angeordnete Leistungsschalter insbesondere im Mittelsspannungsbereich, ebensogut
aber auch Lasttrenner, Leistungsschütze, MeRwandler usw., jeweils mit oder ohne
angegliederten Sicherungsorganen, wobei diese Elemente auf Wagen, Einschüben, Schwenkrahmen
oder dergleichen angeordnet sind, und zwar so, daß der Hauptstromkreis durch den
Trennvorgang unterbrochen wird. Bei den bekannten Schutzwandungen, die also zwischen
spannungsführende und spannung lose Funktionselemente eingefügt werden, handelt
es sich um ebene Metallplatten mit oder auch ohne zusätzlicher Feststoffisolierung.
Diese bekannten Sicherheitsmaßnahmen sind allerdings bei der Konzeption der entsprechenden
Schaltfelder von vornherein mit zu berücksichtigen und erfordern mitunter einen
gewissen Raumanteil, was sich etwas nachteilig auf die Höhe des Schaltfeldes auswirken
kann.
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Um einen zusätzlichen Raumanteil weitgehend zu vermeiden, ist auch
bereits eine Schrägstellung der Schutzwandungen vorgesehen worden, was allerdings
den Nachteil einer beschwerlicheren Einfügung dieser Schutzwandungen mit sich bringen
kann, insbesondere dann, wenn die Einfügung in einer größeren Höhe vom Boden erfolgen
muß.
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Zur Behebung dieses letztgenannten Nachteiles ist es bereits vorgeschlagen
worden, als Schutzwandung eine solche zu verwenden, die in einem gewissen Ausmaß
biegsam ist und die seitlich des Schaltfeldes angeordneten Führungselemente in Form
von Führungsschienen so zu formen, daß die Schutzwandung im Verlaufe ihres Einschiebens
gewisse Durchbiegungen erfährt (DE-GM 80 09 621). Hierbei können die Führungselemente
zunächst horizontal verlaufen und danach bogenförmig gekrümmt
sein,
welchen Konturen sich also die Schutzwandung anzupassen vermag. Nachteilig hierbei
ist, daß das Material dieser Schutzwandung entsprechend dünnwandig sein muß und
dennoch eine mitunter nicht unerhebliche Kraft beim Einschieben der Schutzwandung
aufzubringen ist. Außerdem können bei wiederholtem Einfügen und Entfernen ein- und
derselben Schutzwandung durchaus Abrieberscheinungen an den in den Führungselementen
geführten Randungen der Schutzwandung auftreten, insbesondere dann, wenn diese aus
Kunststoff besteht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schutzwandung für
den genannten Zweck zu schaffen, welche die Nachteile der letztgenannten bekannten
Schutzwandung vermeidet, d.h. also ein Einfügen ohne nennenswerten Kraftaufwand
gestattet und die auch nicht Gefahr läuft, an ihren Randungen durch wiederholtes
Einfügen und Herausnehmen beschädigt zu werden.
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Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch eine Schutzwandung erreicht,
welche als in ihrer Einführrichtung aufrollbare und in ihrem Einführverlauf Krümmungen
mit kleinen Krümmungsradien anpaßbares Wandungselement ausgebildet ist. Die Verwirklichung
dieses Grundgedankens vermag eine sehr platzsparende Anordenbarkeit der Schutzwandung
zu bieten, wobei noch der Vorteil hinzukommt, daß - bedingt durch das Kriterium
der Aufrollbarkeit - eine platzsparende Unterbringung der Schutzwandung außerhalb
des Schaltfeldes möglich ist.
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Für die konkrete Ausgestaltung einer derartigen Schutzwandung wird
vorgeschlagen, ihr einen in Einführrichtung etwa sinusförmig gewellten oder angenähert
zickzackförmigen oder mäanderförmigen Querschnitt zu geben.
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wobei der Begriff mäanderförmig im Sinne von einem
fortlaufend
rechtwinkelig geänderten Verlauf der Wandung in der genannten Richtung zu deuten
ist. Derartige Materialformen sind im Prinzip bereits verwirklicht bei Balkonverkleidungen
und Dachmaterialien aus Kunststoff für Vordächer an Gebäuden, für,Schuppenüberdachungen
und dergleichen aus Kunststoff, wobei diese Materialien für den Transport ebenfalls
aufgerollt werden.
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Eine weitere Verbesserung der eben genannten Ausführung einer Schutzwandung
hinsichtlich ihrer Aufrollbarkeit und auch ihrer anpassungsfähigkeit an-Krümmungen
mit kleinen Krümmungsradien kann, gemäß einem zweckmäßigen Weiterbildungsvorschlag,
dadurch erzielt werden, daß der Querschnittsverlauf der Schutzwandung in angenähert
regelmäßigen Abständen Einschnürungen aufweist, welche jeweils leicht ausbiegbare
filmscharnierartige Wandungsbereiche bilden. Bei entsprechender Materialwahl können
derartige filmscharnierartige Ausbildungen eine sehr hohe Anzahl von Biegespielen
beschädigungslos überstehen und somit eine hohe Lebensdauer für eine solche Schutzwandung
gewährleisten.
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Eine noch andere Verwirklichungsmöglichkeit des Grundgedankens ist
durch den Vorschlag erzielbar, die einfügbare Schutzwandung als jalousieartige,
sich aus einer Anzahl von quer zur Einführrichtung gelegenen stabartigen Elementen
zusammensetzende Wandung auszubilden.
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Hierbei können die einzelnen stabartigen Elemente entweder an ihren
seitlichen Randbereichen entsprechende hakenartige, sich mit gleichen Ausbildungen
benachbarter Elemente ineinanderkrallende Ausbildungen aufweisen, oder, wie ein
anderer Ausgestaltungsvorschlag besagt, auf einer elastischen isolierenden Trägermatte
befestigt sein, beispielsweise auf einer Gummimatte. Derartige Konstruktionen sind
im Prinzip von Verschlußwandungen
für Schreibtische und Büroschränke
her an sich bekannt, wobei allerdings Materialien wie Holz und Stoffgewebe Verwendung
finden.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann auch in
dem Vorschlag gesehen werden, die einfügbare Schutzwandung in ihrer in das Schaltfeld
eingefügten Lage mittels Steck- oder Schraubelementen und/-oder mittels abschließbaren
Schließelementen (nach Art eines Vorhängeschlosses) gegen ein unbeabsichtigtes oder
fahrlässiges Entfernen zu sichern. Derartige Maßnahmen kommen dem Sicherheitsbedürfnis
des Bedienungspersonals weiter entgegen, ohne den erforderlichen Aufwand nennenswert
zu vergrößern.
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Was das Anbringen der einfügbaren Schutzwandung betrifft, so wird
hierfür vorgeschlagen, diese Schutzwandung vor ihrem Einfügen in das Schaltfeld
als aufgerollte und von einer Abrollvorrichtung aufgenommene Montageeinheit am Schaltfeld
(vorübergehend) zu befestigen und sodann in die vorgesehene Lage entlang der dazu
dienenden Führungselemente einzufügen bzw. einzuschieben. Eine derart befestigbare
Abrollvorrichtung wird also außerhalb der einzelnen Schaltfelder aufbewahrt und
im Bedarfsfalle dem einzelnen Schalt feld vorübergehend zugeordnet.
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Eine andere vorteilhafte ausgestaltungsmöglichkeit ist in einem alternativen
Vorschlag zu sehen, nämlich, die einfügbare Schutzwandung als Bestandteil des Schaltfeldes
auszuführen und sie in ihrer nicht zwischen spannungführende und spannungslose Funktionselemente
eingefügten Lage als raumsparend aufgerollte und von einer Tragvorrichtung gehaltene
Einheit innerhalb oder außerhalb des Schaltfeldes diesem fest zuzuordnen. Im
einzelnen
wird hierzu vorgeschlagen, die dem jeweiligen Schalt feld zugeordnete Schutzwandung
über oder hinter dem Schaltfeldgehäuse anzuordnen, wo die (aufgerollte) Schutzwandung
auch während des Betriebes des Schaltfeldes verbleibt.
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Anhand von weitgehend schematisierten figürlichen Darstellungen und
der nachfolgenden Beschreibung hierzu sollen der Erfindungsgedanke und seine Anwendungs-
und Ausgestaltungsmöglichkeiten noch einmal erläutert werden.
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Es zeigt: Fig. 1 eine seitliche Sicht in ein Schaltfeld ohne eingefahrenen
Schaltwagen mit von vorne einfügbarer Schutzwandung, Fig. 2 eine Seitensicht in
ein weiteres Schaltfeld mit von oben her einfügbarer Schutzwandung, Fig. 3 eine
teilweise Seitensicht in den hinteren Bereich eines Schaltfeldes mit von hinten
her einfügbarer Schutzwandung, Fig. 4 eine Seitensicht auf einen Längsabschnitt
einer Schutzwandung mit zusammengefügten einzelnen Gliedern, Fig. 5 eine seitliche
Sicht auf den in Fig. 4 gezeigten Längsabschnitt der Schutzwandung in aufgerolltem
Zustand, Fig. 6 eine Seitensicht auf einen Längsabschnitt einer anders als in der
Darstellung gemäß Fig.
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4 zusammengefügten Schutzwandung, Fig. 7 die in Fig. 6 gezeigte Schutzwandung
in aufgerolltem Zustand, Fig. 8 eine seitliche Sicht auf einen Längsabschnitt einer
sinusförmig gewölbten Schutzwandung, Fig. 9 eine Seitensicht auf einen Abschnitt
einer mäanderförmig geformten Schutzwandung und Fig. 10 in gegenüber Fig. 9 vergrößertem
Maßstab einen Teilausschnitt der Darstellung in Fig. 9, hier jedoch mit Einschnürungen
im Materialverlauf.
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F i g u r 1 veranschaulicht, wie oben bereits angedeutet, in stark
schematisierter Darstellung eine Seitensicht in ein Schaltfeld 11, welches hinter
einer Schottwandung 12 abgebrochen gezeigt ist. Dargestellt worden sind hierbei
lediglich diejenigen Teile, welche zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung von
Bedeutung sind. Es sind dies zwei Kontaktbolzen 13 und 14, welche im Betriebszustand
des Schaltfeldes 11 von einer eingefahrenen oder eingefügten, in dieser Darstellung
jedoch nicht angedeuteten Schaltgeräteeinheit kontaktiert werden. Bei ausgefahrener
Schaltgeräteeinheit ist der Kontaktbolzen 14 zwar spannungslos, nicht so hingegen
der Kontaktbolzen 13. Um ein Handtieren im vorderen unteren Bereich des Schaltfeldes
11 zu Wartungs- und Inspektionszwecken zulassen zu können, gilt es, den unter Spannung
stehenden Kontaktbolzen 13 in geeigneter Weise gegen Berührung zu sichern. Zu diesem
Zwecke sind an den seitlichen Wandungen des Schaltfeldes 11
Führungselemente
in Form von Führungsschienen angeordnet, wobei die Führungsschiene 15 und ihr gebogener
Verlauf in der Darstellung erkennbar ist. In diese Führungsschienen (15) ist nun
ein aufrollbares und in ihrem Einführverlauf Krümmungen mit verhältnismäßig kleinen
Krümmungsradien anpaßbares Wandungselement 16 einfügbar, was im vorliegenden Falle
folgendermaßen geschieht: da es sich bei dem Schaltfeld 11 um ein vergleichsweise
sehr hohes Schaltfeld handelt, ist die Einfügung des Wandungselementes 16 durch
eine davorstehende Person zunächst nicht möglich, vielmehr bedarf es einer anhebbaren
oder besteigbaren Plattform 17, um überhaupt Zugang zur Führungsschiene 15 zu haben.
Auf dieser Plattform 17 stehend, kann seitens des Bedienungspersonals nun ein Rollenhalter
18 in die äußeren, vorderen Rahmenteile des Schaltfeldes 11 eingehängt werden und
sodann das von diesem Rollenhalter 18 aufgerollt aufgenommene Wandungselement 16
in die freien, nicht bezifferten Aufnahmeschlitze der Führungsschienen (15) eingeführt
werden. Infolge der besonderen Ausbildung des Wandungselementes 16 vermag dieses
beim Einfügen in das Schaltfeld 11 den Biegungen der Führungsschienen (15) ohne
Mühe und ohne besondere Kraftaufwendung zu folgen.
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Auf diese Weise ist der durch das Wandungselement 16 abzuteilende
Bereich in weitem Ausmaß frei festzulegen, d.h. es muß sich keinesfalls um eine
Teilungs e b e n e handeln, sondern der Verlauf der einzufügenden Schutzwandung
kann durchaus Krümmungen und Abstufungen folgen, auch dann, wenn die Krümmungsradien
-vergleichsweise klein gehalten sind. Nach Beendigung der Wartungs- und Inspektionsarbeiten
wird das Wandungselement 16 vom Wartungspersonal wieder aufgerollt und zusammen
mit dem Rollenhalter 18 vom Schaltfeld 11 entfernt. Sodann kann die erwähnte Schaltgeräteeinheit
wieder in das Schalt-
feld eingebracht und dieses nunmehr vor Aufnahme
des Betriebes verschlossen werden.
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Etwas anders gelegen ist die konstruktive Situation bei einem in der
F i g u r 2 dargestellten Schaltfeld 20, welches auch in einer schematisierten Seitenansicht
oder besser Seiteneinsicht dargestellt ist. Hier gilt es, Stromsammelschienen 21,
22 und 23 nach dem Trennen von zu einer Schaltgeräteeinheit gehörenden Kontaktstiften
24, 25 und 26 mit einem Berührungsschutz zu versehen, wozu in den Seitenwandungen
des Schaltfeldes 20 ebenfalls Führungsschienen 27 angeordnet sind. Oberhalb der
oberen Abdeckung 28 des Schalt feldes 20 befindet sich ein Aufnahmekasten 29 für
eine.Rolle 30, auf welcher eine Schutzwandung 31 gemäß der vorliegenden Erfindung
aufrollbar ist. Nach dem Ausfahren der (in der Darstellung also nicht erkennbaren)
Schaltgeräteeinheit und somit dem Ausfahren der Kontaktstifte 24, 25 und 26 aus
den entsprechenden Kontaktaufnahmen der Stromsammelschienen 21, 22 und 23, kann
nun die Schutzwandung 31 von der Rolle 30 abgerollt und in die Führungsschienen
27 eingeleitet werden. Der Verlauf dieser Führungsschienen 27 ist - nach einer schrägen
Einlauföffnung -zunächst einmal vertikal nach unten und, etwa in der Höhenmitte
des Schaltfeldes 20, sodann horizontal, wie dieses auch aus der Darstellung zu entnehmen
it. Der Antrieb der Rolle 30 kann entweder motorisch oder von Hand über ein Winkelgetriebs
oder dergleichen erfolgen.
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Im Unterschied zum in Fig 1 dargestellten Ausführungsbeispiel verbleibt
hier die Schutzwandung 31 einschlieR-lich ihrer Rolle 30 und ihres Aufnahmekastens
29 ständig auf dem Schaltfeld 20, was zwar einen gewissen Mehraufwand bedeutet,
gleichzeitig aber ein schnelles und unkompliziertes Einfügen der Schutzwandung 31
in das Schaltfeldinnere ermöglicht.
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Die F i g u r 3 veranschaulicht den rückwärtigen Bereich eines gleichen
Schaltfeldes, wie es in der Fig.
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2 gezeigt ist, ausgenommen den Verlauf der Führungsschienen und der
Anbringung einer Abrollvorrichtung für eine Schutzwandung. Für gleiche Teile werden
deshalb gleiche Bezugszeichen verwandt, nämlich was das Schaltfeld 20 selbst betrifft,
als auch was die Stromsammelschienen 21, 22 und 23 sowie die Kontaktstifte 24, 25
und 26 betrifft. Anders gelegen, wie eben angedeutet, sind die Führungsschienen
32, welche in ihrem unteren Bereich nicht exakt horizontal, sondern mit einer leichten
Abwärtneigung geformt sind und im übrigen anstatt nach oben hin, nun nach hinten
hin einen (nicht näher bezifferten) Auslaß bzw. Einlaß aufweisen. an der hinteren
Schaltfeldwandung 33 ist im übrigen ein Rollenhalter 34 mit einer Rolle 35 eingehängt,
welch letztere eine Schutzwandung 36 aufnimmt. Das Einfügen der Schutzwandung 36
entlang der Führungsschienen 32 ins Innere des Schaltfeldes 20 erfolgt nun von Hand
(beispielsweise mittels einer - nicht gezeigten - Kurbel) oder auch motorisch, und
auch in diesem Fall kann der Rollenhalter am Schaltfeld 20 ständig verbleiben, er
kann jedoch auch aushängbar gestaltet werden, so daß ein und derselbe Rollenhalter
(34) mitsamt seiner Rolle (35) und der Schutzwandung (36) jeweils an jenem Schaltfeld
eingehängt wird und Anwendung findet, an dem ein entsprechender Bedarf infolge vorzunehmender
Wartungsarbeiten oder dergleichen vorliegt.
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Ergänzend ist hier noch eine Art Vorhängeschloß 37 angeordnet und
gezeigt, mit welchem es möglich ist, die ins Schaltfeldinnere eingefügte Schutzwandung
36 gegen ein Herausrutschen bzw. ein unbeabsichtigtes Entfernen aus der eingefügten
Lage zu verhindern. Anstatt derartiger
Schlösser können auch Steckbolzen
oder andere Elemente zur Sicherung der eingefügten Schutzwandung Verwendung finden.
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Die nachfolgenden Figuren 4 bis einschließlich 10 befassen sich nun
speziell mit den Gestaltungsmöglichkeiten von Schutzwandungen.
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Die F i g u r 4 veranschaulicht einen Längsabschnitt einer Schutzwandung
38, welche sich aus einzelnen aus Isolierstoff bestehenden Stäben 39 zusammensetzt.
Jeder dieser Stäbe 39 weist an seinen beiden Schmalseiten ausgeformte gekrümmte
Laschen 40 und 41 auf, welche von einander diametral gegenüberliegenden Kanten der
Stäbe 39 ausgehen und "einwärts gerundet sind. auf diese Weise lassen sich einander
benachbarte Stäbe 39 miteinander verkrallen und eine Kette von aneinander hängenden
Stäben 39 bilden, welche zusammengenommen die Schutzwandung 38 ergeben. Eine derartige
Schutzwandung (38) läßt sich, wie in F i g u r 5 veranschaulicht, verhältnismäßig
eng aufwickeln. Gezeigt in diesen beiden Figuren 4 und 5 sind jeweils nur fünf Einzelglieder
bzw. Stäbe 39, in der Praxis werden sich zahlreiche weitere Stäbe 39 daran anschließen.
Hierbei können (was allerdings nicht dargestellt ist) die Anfangs- und die Endstäbe
eine abweichende Ausbildung aufweisen, beispielsweise auch mit Öffnungen zur Befestigung
oder auch Sicherung der jeweiligen Schutzwandung versehen sein.
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Eine andere Gestaltungsmöglichkeit für eine Schutzwandung veranschaulicht
die F i g u r 6. Die hierin (in einem kurzen Abschnitt) angedeutete Schutzwandung
42 setzt sich aus im Querschnitt etwa trapezförmigen, vorzugsweise aus Isolierstoff
bestehenden Stäben 43 zusammen, welche gemeinsam auf einer geeigneten Gummi-
oder
Kunststoffmatte 44 befestigt sind. Diese Gestaltung kommt, wenn man von den verwandten
Materialien absieht, bekannten Rollwandungen an Schreibtischen oder Schränken sehr
nahe. Ebenso wie solche Wandungen, läßt sich dementsprechend auch diese Schutzwandung
42 aufrollen, was in der F i g u r 7 angedeutet ist.
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Von den mehrgliedrigen Ausführungen gemäß den Figuren 4 bis 7 abweichende,
einteilige Ausführungen für Schutzwandungen veranschaulichen die F i g u r e n 8
und 9.
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Die in Figur 8 gezeigte Schutzwandung 45 weist hierbei einen etwa
sinusförmig gewellten Querschnitt auf, wodurch sie - bei geeigneter Materialwahl
und relativ dünner Wandstarke - gut aufrollbar ist, dennoch aber in ihrer in ein
Schaltfeld eingefügten Lage eine große Steifigkeit gegen ein Durchdrücken erhält,
anders, als wenn es sich nur um ein Plattenmaterial handeln würde.
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Eine im Prinzip ähnlich, nämlich mäanderförmig geformte Schutzwandung
46 zeigt die F i g u r 9. Unter einer Mäanderform wird hierbei ein Querschnitt gemeint,
bei welchem sich einzelne kurze Materialabschnitte in ihren Verlauf fortlaufend
rechtswinkelig zum vorhergehenden Materialbereich ändern. Die Darstellung veranschaulicht
sehr deutlich, was hiermit gemeint ist.
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Sowohl bei Schutzwandungen (45) mit einem sinusförmigen Querschnitt
als auch bei den zuletzt genannten (46) mit mäanderförmigem Querschnitt kann es
zur Vergrößerung der Aufrollfähigkeit zweckmäßig sein, die Wandungsbereiche in kurzen
Abständen zu verengen oder einzuschnüren, wodurch sich filmscharnierartige Bereich
bilden. Dieses veranschaulicht die F i.g u r 10, in welcher ein kurzer Ausschnitt
der Schutzwandung 46 in gegenüber der Darstellung in Figur 9 vergrößertem Maßstab
gezeigt ist, und worin nun auch die Einschnürstellen 47 erkennbar
sind.
Derartige Einschnürstellen (47) können sehr wohl auch in den Eckbereichen dieser
Schutzwandung 46 gelegen sein.
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Wie bereits eingangs der Figurenbeschreibung zum Ausdruck gebracht,
veranschaulichen die beschriebenen Figuren lediglich Ausführungsmöglichkeiten des
Erfindungsgedankens. Mannigfache Abweichungen hiervon sind sehr wohl möglich und
denkbar, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.