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Erdungs- und Kurzschließvorrichtung für mehrpolige, blanke
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Lei tungssysteme Die Erfindung betrifft eine Erdungs- und Kurzschließvorrichtung,
welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.
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Die bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art, welche zum
Kurzschließen und Erden von Ortsnetz-Freileitungen verwendet werden, haben rohrFörmige
Stangen aus glasfaserverstärktem Kunstt 0 ff, durch die hindurch je ein Ast des
Er dungs- und Kurzschließseiles zu der am oberen Stangenende vorgesehenen Klemme
geführt ist. Nicht nur wegen der relativ geringen Stangenlänge sind diese Erdungs-
und Kurzschließvorrichtungen nicht für Leitungssysteme geeignet, welche sich in
größerer Höhe über dem Erdboden als Ortsnetz-Freileitungen befinden. Da bei solchen
Leitungssystemen in der Regel ein Erdungsseil vom Knotenpunkt zum Erdboden geführt
werden muß, steht auch das wesentlich durch des Erclungs- und Kurzschließsseil mitbestimmte
Gewicht einer entsprechenden Verlängerung dieser bekannten Stangen entgegen. Bei
bekannten Erdungsstangen, wie sie in Hochspannungsschaltanlagen ocle r für Hochspannungsf
freileitungen verwendet werden, wird desha 1 h das E Erdungssei nicht bis zu der
sich am oberen Stangenende befindenden Klemme geführt, sondern am unteren Ende des
oberen, metallischen Abschnittes der Erdungsstange angeschlossen. Solche
Erdungsstangen
sind jedoch wegen ihrer großen Länge nur darein ohne wesentliche Schwierigkeiten
transportierbar, wenn sie teleskopartig verlängerbar ausgebildet sind. Eine solche
Stangenkonstruktion ist aber nicht zuletzt im Hinblick auf die für eine gute Kontaktbildung
erforderlichen Maßnahmen aufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erdungs- und Kur.-schließvorrichtung
für mehrpolige, blanke Leitungssysteme zu schaffen, die auch für relativ große Leiterhöhen,
also Leiterhöhen bis zu etwa 10 m, verwendbar sind und trotz einer einfachen Konstruktion
ohne Schwierigkeiten zu handhaben und zu transportieren sind. Diese Aufgabe löst
eine Erdungs- und KurzschlieBvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Dadurch, daß die Stangen aus wenigstens zwei Abschnitten bestehen,
die für den Einsatz paarweise mittels einer Schraubklemme mechanisch fest und elektrisch
leitend verbindbar und für den Transport sowie die Aufbewahrung voneinander getrennt
werden können, sind die Stangen an alle Erfordernisse sowohl bezüglich des Gebrauchs
als auch des Transportes und der Aufbewahrung anpaßbar, zumal entsprechend der im
Gebrauch erforderlichen Länge mehr oder weniger Abschnitte miteinander vereinigt
werden können. Zu der guten Handhabbarkeit während des Einsatzes trägt auch bei,
daß der der Stange zugeordnete Ast des Erdungs- und Kurzschließseile.
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in an sich bekannter Weise am unteren Ende der Stange mittels der
dort vorgesehenen Vorrichtung verbindbar ist. Da schon mit konstruktiv einfachen
Schraubklemmen die an diese zu stellenden mechanischen und elektrischen Anforderungen
erfüllt werden können, was auch für die Vorrichtung zum lösbaren Anklemmen des Erdungs-
und Kurzschließseiles gilt, läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch
die gewünschte einfache konstruktive Gestaltung erreichen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jede Schraubklemme qemäß
Anspruch 2 ausgebildet. Der Schaftteil jeder Backe ermnglicht es, in einfacher Weise
eine mechanisch und elektrisch zuverlässige Verbindung mit dem Stababschnitt, vorzugsweise
durch Verpressen, herzustellen. Der Flanschteil ermöglicht es andererseits
in
einfacher Weise, die mechanische und elektrische Verbindung mit dem Flanschteil
der zugehörigen Backe mittels eifler Klemmschraube herzustellen, bei der es sich
um eine ohne Werkzeuge festziehbare und lösbare Flügelkopfschraube handeln kann.
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Da eine einzige Klemmschraube genügt, kann die zu ihrer Aufnahme erforderliche
Bohrung im Zentrum des Flanschteils vorgesehen sein.
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Vorteilhafterweise sind die Flanschteile gemäß Anspruch 3 ausgebildet,
da durch Nuten und in sie eingreifende Stege sowohl eine mechanische gute Sicherung
der Flanschteile gegen eine Verdrehung um die Längsachse der Klemmschraube als auch
ein sehr guter Kontakt dank der erzielbaren hohen Kontaktkraft erreicht werden kann.
Die Stege und Nuten haben deshalb vorzugsweise eine Ausbildung gemäß Anspruch 5.
Sofern die einzelnen Abschnitte durch Rohre vorzugsweise Aluminiumrohre unterschiedlicher
Stärke und insbesondere unterschiedlichen Innendurchmessers, gebildet sind, was
aus Gewichts- und Festigkeitsgründen zweckmäßig ist, erlauben Futterhülsen gemäß
Anspruch 7 dennoch die Verwendung von Backen, die nicht nur hinsichtlich ihres Flanschteils,
sondern auch hinsichtlich ihres Schaftteils alle gleich ausgebildet sind.
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Um auch das Herstellen und Lösen der Verbindung zwischen dem Seilast
und der am unteren Stangenende vorgesehenen Anschlußvorrichtung so einfach wie möglich
zu gestalten, ist bei einer bevorzugten Auführunsform diese Vorrichtung gemäß Anspruch
8 ausgebildet. Es brauchen dann zur Herstellung der Verbindung der Kontaktstift
nur in die Querbohrung des Klemmkopfes eingesteckt und dieser mit Hilfe des Kontaktstiftes
ein Stück weit gedreht zu werden, um den Kontaktstift festzuklemmen. Entsprechend
genügt eine Drehung des Klemmkopfes mittels des Kontaktstiftes im entgegengesetzten
Sinne, um die Verbindung wieder lösen zu können.
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Da während des Gebrauchs der Vorrichtung das untere Ende der Stangen
sich nicht in Griffhöhe zu befinden braucht, ist vorzugsweise eine elektrisch isolierende
Betätigungsstange vorgesehen, mit deren oberem Ende das untere Ende der aus wenigstens
zwei Abschnitten bestehenden Stangen verbindbar ist. Letztere können
dann
für das Ansetzen ihrer Klemme an den zu erdenden und kurzzuschließenden Leiter sowie
das Abnehmen von diesem Leiter vorübergehend mit der Betätigungsstange verbunden
werden. Dadurch verringert sich zum einen die Zahl der erforderlichen Abschnitte
der Stange und zum anderen die Zahl sowie das Gewicht der Einzelteile der Vorrichtung,
welche zur Einsatzstelle gebracht oder von dieser wieder zur Lagerstelle zurücktransportiert
werden müssen.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht des
Ausführungsbeispiels im Sebrauch, Fig. 2 eine vergrößert dargestellte Ansicht des
oberen Abschnitts einer der Stangen, Fig. 3 eine vergrößert dargestellte Ansicht
des mittleren Abschnitts einer der Stangen, Fig. 4 einen vergrößert dargestellten
Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 einen Querschnitt durch den Steg
einer Backe und die Nut der den Steg aufnehmenden Gegenbacke, Fig. 6 eine vergrößert
dargestellte Ansicht des unteren Abschnitts einer Stange mit angeschlossenem Erdungs-
und Kurzschließseil, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig.
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6, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 6.
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Eine Erdungs- und Kurzschließvorrichtung für dreipolige Freileitungs-Mittelspannungssysteme
weist, wie Fig. 1 zeigt, drei gleich ausgebildete Erdungsstangen 1 auf, welche an
ihrem oberen Ende je eine in bekannter Weise ausgebildete und daher im einzelnen
nicht beschriebene Klemme 2 tragen, zwischen deren Klemmbacken je ein Leiter 3 einführbar
ist. Wegen der gleichen Ausbildung aller Erdungsstangen 1 ist im folgenden nur eine
von ihnen erläutert.
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Die Erdungsstange 1 ist im Ausführungsbeispiel aus einem oberen Abschnitt
4, einem mittleren Abschnitt 5 und einem unteren Abschnitt 6 zusammengesetzt, welche
eine Länge von etwa je 2 m haben. Gleich ausgebildete Schraubklemmen 7 verbinden
lösbar diese Abschnitte mechanisch fest und elektrisch leitend miteinander. Es ware
aber auch möglich, den oberen Abschnitt 4 direkt mit dem unteren Abschnitt 6 zu
verbinden, auf den mittleren Abschnitt 5 also zu verzichten, oder aber zwischen
dem oberen Abschnitt 4 und dem unteren Abschnitt 6 zwei oder mehr mittlere Abschnitte
5 vorzusehen, falls die Höhe der Leiter 3 über dem Erdboden eine andere Länge der
Erdungsstangen 1 erforderlich machen sollte. Mit dem oberen Ende des oberen Abschnittes
4 ist mechanisch fest und elektrisch leitend ein Schaftteil der Klemme 2 verpreßt,
welcher in das obere Ende eines den stabförmigen Teil des oberen Abschnittes 4 bildendes
Aluminiumrohr 8 eingreift. Mit dem unteren Ende dieses Aluminiumrohres 8 ist ein
in es eingreifender Schaftteil der einen Backe 7' einer der Klemmen 7 verpreßt,
wodurch eine zuverlössige mechanische und elektrische Verbindung mit der Backe 7'
vorhanden ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Schaftteil der Backe 7' einstückig mit
einem scheibenförmigen Flanschteil 9 ausgebildet, der von einer zentralen Gewindebohrung
10 durchdrungen wird. Die Gewindebohrung 10 ist gegenüber der Längsachse des Schaftteils
versetzt, wodurch die Klemme 7 eine einem Gelenkbeschlag ähnliche Form hat. Auf
der dem Betrachter abgekehrten Seite des Flanschteils 9 weist dieser zwei diametral
bezüglich der Gewindebohrung 10 angeordnete und radial zu dieser verlaufende, vorspringende
Stege 11 sowie je um 900 gegenüber diesen versetzt zwei ebenfalls radial verlaufende
Nuten 12 auf. Die gesamte Backe 7' ist aus Kontaktgründen galvanisch verzinnt. Außerdem
ist der in das Aluminiumrohr 8 eingreifende Flanschteil mit Kontaktrillen versehen.
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Der mittlere Abschnitt 5 besteht aus einem Aluminiumrohr 13, mit dessen
oberem Endabschnitt ein in diesen eingreifender Schaftteil 14 verpreßt ist. Ein
Preßzusatzmittel sowie Kontaktrillen 15 gewährleisten einen dauerhaften, guten Kontakt.
Mit dem Schaftteil 14 ist einstückig wie bei der Backe 7' ein scheibenförmiger Flanschteil
16 ausgebildet, dessen der Backe 7' abgekehrte Stirnfläche
stärker
gegenüber der Längsmittelachse des Aluminiumrohr 13 versetzt ist als die der Backe
7' zugekehrte Stirnfläche, welche, wie insbesondere Fig. 3 zeigt, zwei diametral
angeordnet und radial bezüglich einer zentralen Durchgangsbohrung verlaufende, vorspringende
Stege 17 trägt und um 900 gegenüber diesen versetzt mit zwei ebenfalls diametral
liegenden und radial verlaufenden Nuten 18 versehen ist. Die Lage der Stege 17 und
Nuten 18 bezüglich der Längsachse des Schaftteils 14 ist wie bei der Backe 7' so
gewählt, daß das Aluminiumrohr 13 mit dem Aluminiumrohr 8 fluchtet, wenn die Stege
11 in die Nuten 18 und die Stege 17 in die Nuten 12 eingreifen. Infolge der halbkreisförmigen
Querschnitts form der Stege 11 und 17 sowie des dreieckförmigen Querschnittsprofils
der Nuten 12 und 18 entsteht zwischen den Stegen und Nuten ein sehr hoher, linienförmiger
Kontaktdruck, was in Verbindung mit der galvanischen Verzinnung der Backen 7' und
7' zu einem Kontakt hoher Qualität zwischen den Backen führt. Die zentrale Bohrung
des Flanschteils 16 durchdringt der Schaft einer Flügelkopfschraube 19, die mittels
eines Drahtringes 20 unverlierbar mit dem Flanschteil 16 verbunden ist. Die Backen
7' und 7' unterscheiden sich nur dadurch, daß erstere mit einer Gewindebohrung für
die Flügelkopfschraube 19 und letztere mit einer Durchgangbohrung für diese Schraube
versehen ist.
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Um den oberen Abschnitt 4 mit dem mittleren Abschnitt 5 zu verbinden,
braucht nur die Flügelkopfschraube 19 in die Gewindebohrung 10 eingedreht, und,
wenn die beiden Abschnitte miteinander fluchten, die Stege also in die Nuten eingreifen,
festgezogen z werden. Durch ein Lösen der Flügelkopfschraube 19 können die Abschnitte
wieder voneinander getrennt werden.
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Die mit dem unteren Ende des Aluminiumrohres 13 verpreßte Backe ist
wie die Backe 7' ausgebildet und daher auch mit der gleichen Bezugszahl versehen.
Da ihr Flanschteil in entgegengesetzter Richtung wie derjenige der am oberen Ende
vorgesehenen Backe 7' gegenüber der Längsachse des Aluminiumrohres 13 versetzt ist,
weist die die Stege 11 tragende Seite in die gleiche Richtung wie die die Stege
17 tragende Seite des Flanschteils 16.
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Der untere Abschnitt 6 weist ebenfalls ein Aluminiumrohr 21 auf, das
jedoch eine größere Wandstärke und einen größeren Innendurchmesser hat als die Aluminiumrohre
8 und 13. Da die mit dem oberen Ende des Aluminiumrohres 21 fest verbundene Backe
in gleicher Weise wie die Backe 7" ausgebildet ist, ist sie auch mit der gleichen
Bezugszahl gekennzeichnet. Wegen dieser gleichen Ausbildung der Backe und dem größeren
Innendurchmesser des Aluminiumrohres 21 gegenüber dem Aluminiumrohr 13 ist zwischen
dem Schaftteil 14 und dem Aluminiumrohr 21 eine im Ausführungsbeispiel ebenfalls
aus Aluminium bestehende Futterhülse 22 vorgesehen.
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Wegen weiterer Einzelheiten der Backe 7'' kann auf die Ausführungen
zu Fig. 4 verwiesen werden. Außerdem ergibt sich aus der gleichen Ausbildung, daß
die am oberen Ende des unteren Abschnittes 6 vorgesehene Backe 7' 1 mit der am unteren
Ende des oberen Abschnittes 4 vorgesehenen Backe 7' verbunden werden kann.
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Mit dem unteren Ende des Aluminiumrohres 21 ist das obere Ende eines
Zapfens 23 verpreßt, der im Anschluß an das Rohrende einen als Ganzes mit 24 bezeichneten
Schnellanschluß trägt, welcher elektrisch yut leitend mit dem Aluminiumrohr 21 verbunden
ist.
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Der Zapfen 23 dient der Verbindung mit dem oberen Ende einer teleskopartig
verlängerbar ausgebildeten, elektrisch isolierenden Betätigungsstange 25. Die Erdungsstange
1 wird für das Ansetzen an den Leiter und das Abnehmen mit der Betätigungsstange
25 gekuppelt. Zwischenzeitlich ist die Erdungsstange 21 von der Betätigungsstange
25 gelöst. Die maximale Länge der Betätigungsstange 25 beträgt im Ausführungsbeispiel
etwa 3,5 m.
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Der Schnellanschluß 24 dient der Verbindung mit einem Kontaktstift
26, wie er am freien Ende jedes Astes 27 eines als Ganzes mit 28 bezeichneten Erdungs-
und Kurzschließseiles vorgesehen ist. Der Kontaktstift 26 bildet dabei in Verbindung
mit einem Griffteil 29 einen leicht zu handhabenden Stecker. Ein derartiger Stecker
ist auch am freien Ende eines Erdungsseils 30 vorgesehen, dessen anderes Ende mit
dem die Aste 27 miteinander verbindenden Knotenpunkt 31 mechanisch fest und elektrisch
leitend verbunden
ist. Eine in gleicher Weise wie die Schnellanschlüsse
24 ausgebildeter Schnellanschluß 32 ist deshalb an einem in den Erdboden einzuschlagenden
Staberder 33 befestigt.
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Wie die Fig. 6 und 8 zeigen, weisen die Schnellanschlüsse 24 und 32
einen in einer Gewindebohrung geführten Bolzen auf, der einen mit einer Querbohrung
34 versehenen Kopf 35 trägt. Diese Querbohrung 34 liegt auf einem Teil ihres Umfangs
in einem drehbar auf dem Gewindezapfen zwischen dem Kopf 35 und einer Anlagefläche
der die Gewindebohrung aufweisenden Materialpartie angeordneten Ring 36. Eine Verdrehung
des Kopfes 35 und des Ringes 36 um 450 genügt, um den in die Querbohrung 34 eingeführten
Kontaktstift 26 festzuklemmen oder freizugeben. Die Festklemmung erfolgt dabei dadurch,
daß der Kopf 36 zusammen mit dem Ring 36 gegen die Anlagefläche des die Gewindebohrung
aufweisenden Bauteils bewegt wird, was wegen der Anlage des Ringes 36 an diesem
Bauteil zu einer Klemmkraft zwischen Kopf und Ring führt.
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Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur
allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen
Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere
nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.