DE3412323C2 - Erdungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Bei einer Erdungsvorrichtung mit einer Erdungsstange (3), die einen unteren, elektrisch isolierenden Abschnitt (11) und einen oberen, metallischen Abschnitt (10) aufweist, an dessen dem unteren Abschnitt abgekehrtem Ende eine Phasenanschlußvorrichtung (8) vorgesehen ist, und einem ortsfest anzuordnenden Erdungskörper (4), der mit einem Führungs- und Kontaktierungskanal versehen ist, in den der obere Abschnitt (10) der Erdungsstange (3) zum Zwecke einer Erdung und einer eine Drehung sowie eine Längsverschiebung zulassenden Führung einführbar ist, trägt die Erdungsstange (1) in einem Bereich, der dem unteren Stangenende näher liegt als der vom Erdungskörper (4) umfaßbare Bereich, Anschlagmittel (16), die einen manuell lösbaren Blockiermechanismus aufweisen. Diese Anschlagmittel (16) sind bei gelöstem Blockiermechanismus auf der Erdungsstange (1) längsverschiebbar bis zur Anlage am Erdungskörper (4) und von diesem wegbewegbar. Bei wirksamem Blockiermechanismus verhindern die Anschlagmittel (16) eine Längsverschiebung der Erdungsstange (3) relativ zu den Anschlagmitteln (16) im Sinne einer Verkleinerung des Abstandes der Anschlagmittel (16) vom unteren Stangenende.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Erdungsvorrichtung, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1

aufweist.

Bei den bekannten Erdungsvorrichtungen dieser Art (DE-OS 28 53 485), bei denen der Erdungskörper auch ständig auf dem metallischen Abschnitt der Erdungsstange angeordnet sein und für eine Erdung auf einen ortsfesten Erdungsbolzen aufgesetzt werden kann, kann es im Kurzschlußfalle wegen der hohen Strömung die dabei über den metallischen Abschnitt der Erdungsstange zu dem geerdeten Erdungskörper fließen, in dem dieser Abschnitt längsverschiebbar geführt, zu einer so starken Durchbiegung des metallischen Abschnitts kommen, daß dieser eine bleibende Verformung erfährt, die es erschwert oder sogar unmöglich macht, die Erdungsstange wieder vom Phasenfestpunkt und dem Erdungskörper oder dem Erdungsbolzen zu lösen.

Es ist zwar bereits bei einer teleskopartig ausgebildeten Erdungsstange (FR-PS 2127 213) vorgeschlagen worden, am unteren Ende des den oberen Teil der Erdungsstange bildenden Rohres, das längsverschiebbar auf dem fest mit dem Erdboden verbundenen, unteren Teil der Erdungsstange angeordnet ist, eine Klinke anzuordnen, welche bei maximaler Länge der Erdungsstange den oberen Abschnitt in Längsrichtung formschlüssig mit einem ortsfest angeordneten Führungskörper verriegelt Da die Höhe der mii dem oberen Ende der Erdungsstange zu kontaktierenden Phasenfestpunkte unterschiedlich ist und die Klinke keine Justierung ermöglicht, ist es notwendig, den Führungskörper auf die erforderliche Höhe einzustellen. Dies ist jedoch nur dann möglich, wenn die Erdungsstange in ständiger Verbindung mit dem Führungskörper steht, da bei den Erdungsstangen der eingangs genannten Art, welche nach Beendigung der Erdung wieder entfernt werden, Längenunterschiede eine Nachjustierung erforderlich machen würden. Bei einer großen Stangenlänge ware es sogar wegen der temperaturbedingten Längenänderung des metallischen Abschnitts der Erdungsstange eine Nachjustierung in jedem Falle K'jtwendig, um ein Spiel zu vermeiden.

Ferner ist bei einer Erdungsstange, mittels deren gleichzeitig mehrere miteinander fluchtend angeordnete Kontaktkörper von Sammelschienen geerdet werden können (DE-GM 75 22 763) bekannt, den metallischen Abschnitt der Erdungsstange mit einem Querstift zu versehen, der zusammen mit dem Anschluß des Erdungsseils die Erdungsstange in deren Längsrichtung formschlüssig mit dem ersten Kontaktkörper verriegelt, durch den die Erdungsstange für eine Erdung hindurch geführt wird. Da auch hier die beiden durch den Querstift und die Anschlußvorrichtung für das Erdungsseil gebildeten Anschläge nicht einstellbar sind, wäre eine derartige Verriegelungseinrichtung bei einer Erdungsstange der eingangs genannten Art mit den gleichen Nachteilen behaftet wie die bereits erwähnte Klinke.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erdungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Erdungsstange gegen eine unzulässig starke Durchbiegung im Kurzschlußfalle gesichert ist, auch wenn der Abstand zwischen dem Erdungskörper und dem Phasenfestpunkt erheblich vom Sollwert abweicht und der metallische Abschnitt der Erdungsstange eine große Längentoleranz hat. Diese Aufgabe löst eine Erdungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Die Anschlagmittel verhindern hierbei, wenn sie am Erdungskörper an dessen unterer, also der Anschlußvorrichtung abgekehrter Seite anliegen und ihr Blokkiermechanismus wirksam ist, daß der nach unten über den Erdungskörper überstehende Teil der Erdungsstan-

ge durch den Führungs- und Kontaktierungskanal des Erdungskörpers hindurchgezogen werden kann, was eine notwendige Voraussetzung für eine Durchbiegung des zwischen der Anschlußvorrichtung und dem Erdungskörper liegenden Teils der Erdungsstange ist Dank der stufenlosen Längsverstellbarkeit der Anschlagmittel brauchen letztere nur in Anlage an den Erdungskörper gebracht zu werden, um den zwischen dem Erdungskörper und dem Phasenfestpunkt liegenden Abschnitt der Erdungsstangen unabhängig von dem tatsächlichen Abstand zwischen dem Erdungskorper und dem Phasenfestpunkt spielfrei einzuspannen. Die Justierung beschränkt sich also auf das Heranführen der Anschlagmittel an den Erdungskörper. Da die Anschlagmittel dann, wenn ihr Blockiermechanismus wirksam ist, unverschieblich auf der Erdungsstange sitzen, kann im Kurzschlußfalle der stromführende Teil der Erdungsstange fest zwischen dem Phasenfestpunkt und dem Erdungsfestpunkt eingespannt gehalten werden, wodurch eine unzulässige Durchbiegung der Erdungsstange im Kurzschlußfalle sicher verhindert «ärd. Da der Blockiermechanismus manuell gelöst werden kann, können die Anschlagmittel ohne weiteres in die gewünschte Position auf der Stange gebracht werden, d. h. für die Zeit der Erdung in Anlage an den Erdungskorper und für die Montage und Demontage in eine dem unteren Stangenende näherliegende Position, in der sie die Handhabung der Erdungsstange nicht behindern.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Anschlagmittel eine Ausbildung gemäß Anspruch 2, wo- jo bei vorzugsweise der Klemmkörper die Form einer Platte hat. Bei einer derartigen Ausbildung sind die Anschlagmittel einfach und störunanfällig. Die Abstützung des Klemmkörpers erfolgt hierbei zweckmäßigerweise so, daß die Klemmwirkung, die der Klemmkörper auf die Erdungsstange ausübt, durch die Zugspannung erhöht wird, welcher im Kurzschlußfalle der vom Klemmkörper erfaßte Stangenabschnitt ausgesetzt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Erdungsstange unterhalb der Anschlagmittel einen gemäß den Ansprüchen 3 und 4 ausgebildeten Köcher auf, in den die Anschlagmittel unter Spannung der Druckfeder einführbar sind, um bei der Handhabung der Erdungsstange nicht störend in Erscheinung zu treten. Die Druckfeder erleichtert die Handhabung der Anschlagmittel. Für die Verschiebung der Anschlagmittel bis zur Anlage an der Unterseite des Erdungskörpers brauchen nämlich die Anschlagmittel nur freigegeben zu werden. Die Druckfeder schiebt sie dann selbsttätig in Längsrichtung der Erdungsstange bis zur Anlage am Erdungskörper, wo tier Klemmkörper dank der auf ihn einwirkenden Feder automatisch seine Blockierstellung einnimmt. Zur Betätigung des Klemmkörpers ist vorzugsweise ein manuell betätigbares Seil vorgesehen. Durch einen über dieses Seil auf die Haltemittel ausgeübten Zug können der Blockiermechanismus gelöst und die Anschlagmittel entgegen der Kraft der Druckfeder ih den Köcher zurückbewegt werden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels im montierten Zustand,

F i g. 2 einen unvollständigen, vergrößert dargestellten Längsschnitt der Erdungsstange. es

Eine ErdungsvorrichtUitg, mittels deren Leiter eines Hochspannungsnetzes, beispielsweise Rohrsammeischienen 1. geerdet werden können, die von einem Stützer 2 getragen werden, dessen Stützisolator von einem metallischen, geerdeten Träger 2' getragen wird, weist eine als Ganzes mit 3 bezeichnete Erdungsstange und einen als Ganzes mit 4 bezeichneten Erdungskörper auf. Letzterer ist um eine horizontale, rechtwinklig zur Rohrsammeischiene 1 verlaufende Achse 5 schwenkbar seitlich neben dem oberen Endabschnitt des Trägers 2' angeordnet und mit diesem über eine Haltevorrichtung 6 verbunden. Der Erdungskorper 4, der einen Führungsund Kontaktierungskanal für die Erdungsstange 3 bildet, besteht aus einem mittleren, metallischen Abschnitt und zwei sich an diesen anschließenden Endabschnitten 7. Letztere enthalten über den Umfang ihrer den Kanal für die Erdungsstange begrenzenden Wandung verteilt in Kanallängsrichtung verlaufende, über die Kanalwandung radial nach innen überstehende, nicht dargestellte Führungsleisten aus Kunststoff, während der mittlere Abschnitt über den Umfang seiner den Kanal begrenzenden Wandung verteilt angeordne'^:., elastische Kontaktzungen trägt, welche im Abstand vsn 'hrerrt im Mittelabschnitt festgelegten Ende tangential an dem sich im Kanal befindenden Abschnitt der Erdungsstange anliegen. Durch diese Form der Kontaktzungen undi die mechanische Führung der Erdungsstange ausschließlich mittels der Führungsleisten in den beiden Endabschnitten 7 ist eine hohe Kontaktqualität gewährleistet Es können deshalb auch sehr hohe Ströme sicher über den Mittelabschnitt und die Haltevorrichtung 6 zu dem auf Erdpotential liegenden Träger 2' abgeleitet werden. Ein sich über die gesamte axiale Länge des Erdungskörpers 4 erstreckender Längsschlitz mit einer Weite, die geringfügig größer als der Durchmesser eines das obere Ende der Erdungsstange 3 bildenden und eine Phasenschraubklemme 8 tragenden Stabes 9, jedoch kleiner als der Außendurchmesser des metallischen Rohres 10 ist das einerseits mit dem Stab 9 und andererseits mit einem elektrisch isolierenden Stab 11 der Erdungsstange verbunden ist, der beispielsweise durch ein Polyesterrohr gebildet ist gestattet das Einführen und Herausnehmen nur des Stabes 9 in den bzw. aus dem Führungsund Kontaktierungskanal. Der untere Endabschnitt des z. B. aus einer Aluminiumlegierung bestehenden metallischen Rohres 10 steckt in einem fest mit ihm verbundenen Kupferrohr 12 (vergleiche F i g. 2). Die Lämge dieses Kupferrohres 12 ist so gewählt, da2 sein oberer Endabschnitt im Führungs- und Kontaktierungskanal des Erdungskörpers 4 liegt, wenn die Erdung in der in F i g. 1 dargestellten Weise hergestellt ist.

Die Verbindung zwischen dem unteren Ende des metallischen Rohres 10 und dem oberen Ende des isolierenden Abschnitts 11 ist, wie Fig.2 zeigt, mittels eines in das metallische Rohr eingreifenden und mit diesem fest verbundenen Bolzens 13 und einer über dessen aus dem metallischen Rohr iO herausragenden Abschnitt geschobenen und mit ihm fest verbundenen Hülse 14 ausgeführt, die in das obere Ende des isolierenden Abschnitts 11 eingesteckt werden kann. Ein radial federn* der VerriegelungsLolzen 15 sichert in. der Verriegelungsstellung eine Bewegung des isolierenden Abschnitts 11 relativ zum metallischen Rohr 10 und gibt in der Entriegelungsstellung beide Teile für eine Trennung frei.

Auf dem Kupferrohr 12 ist ein mit einer Durchgangsbohrung für das KupieiTohr Ί2 versehenes, metallisches Gehäuse 16' längsverschiebbar angeordnet, das zusammen mit einem in ihm angeordneten Blockiermechanismus Anschlagmittel 16 bildet. Dieses Gehäuse :I6' ist in seinem Mittelabschnitt mit einem es auer zur Länesach-

se der Durchgangsbohrung durchdringenden Durchbruch 17 versehen, in dem eine Stahlplatte angeordnet ist, die den Klemmkörper 18 der Blockiervorrichtung bilde'.. Wie Fig.2 zeigt, ist die Stahlplatte mit einer kreisförmigen Öffnung 19 versehen, deren Durchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des diese Öffnung durchdringenden Kupferrohres 12. Der längere der beiden sich von der öffnung 19 in radialer Richtung wegerstreckenden Abschnitte der Stahlplatte greift mit seiner freien Endzone in eine Nut 20 des Gehäuse 16' ein, deren Weite größer ist als die Dicke der Stahlplatte. Die eine Flanke dieser Nut 20 dient der kippbaren Lagerung der Stahlplatte. Ihr oberer Rand ist deshalb abgerundet. Der kürzere der beiden sich von der öffnung 19 wegerstreckenden Abschnitte der Stahlplatte, an dem ein Zugseil 21 befestigt ist, kann, wie F i g. 2 zeigt, in Anlage an eine Anschlagfläche des Gehäuses 16' ge-

te an dieser Anschlagfläche und mit ihrer anderen Seite an der Nut 20 an, dann liegt sie in einer Radialebene der Erdungsstange 3.

Auf dem sich an den isolierenden Abschnitt 11 anschließenden, unteren Endabschnitt des Kupferrohres 12 ist ein im folgenden auch als Köcher bezeichneter Halter 22 unverschiebbar festgelegt, der auch den oberen Endabschnitt des isolierenden Abschnitts 11 übergreift und ^für den Verriegelungsbolzen 15 eine Durchtrittsöffnung aufweist. Wie F i g. 2 zeigt, ist der das Kupferrohr 12 aufnehmende Teil des Längskanals des Köchers 22 bis auf einen kurzen, sich an den isolierenden Abschnitt 11 anschließenden Bereich um so viel größer als der Außendurchmesser des Kupferrohres 12 gewählt, daß in dem Ringraum zwischen dem Kupferrohr und dem Köcher eine Schraubendruckfeder 23 angeordnet werden kann, die einerseits am Köcher und andererseits an der Stahlplatte abgestützt ist und deshalb diese ständig im Sinne eines Abhebens von der Anschlagfläche des Gehäuses 16', also einer Kippbewegung im Uhrzeigersinn, bei einer Blickrichtung gemäß Fig.2. belastet. Der vom isolierenden Abschnitt 11 wegweisende Endabschnitt des Köchers 22 hat eine Länge, welche mindestens gleich der axialen Länge des Gehäuses 16' ist. In radialer Richtung bezüglich des Kupferrohres 2 sind die Innenabmessungen dieses Endabschnitts so gewählt, daß er das Gehäuse 16' aufnehmen kann, wobei im Ausführungsbeispiel der mit der Nut 20 versehene Teil des Gehäuses 16' in radialer Richtung aus dem hier offenen Endabschnitt herausragt, öffnungen im Gehäuse 16' und dem ihn aufnehmende Endabschnitt des Köch.vrs 22 erlauben es, das Zugseil 21 in Richtung zum isolierenden Abschnitt 11 hin bis zu einem an diesem vorgesehenen Halteelement 24 zu führen.

Um nach dem ordnungsgemäßen Herstellen der Erdungsverbindung mit der Rohrsammeischiene 1 mittels der Erdungsstange 3 zu verhindern, daß im Kurzschlußfalle der aus dem Stab 9 und dem metallischen Rohr 10 bestehende obere Abschnitt der Erdungsstange eine unzulässige Durchbiegung erfahren kann, wird das Zugseil 21, das zuvor strammgespannt am Halteelement 24 festgelegt war, von letzterem gelöst Nunmehr kann die vorgespannte Schraubendruckfeder 23 das Gehäuse 16' bis zur Anlage an der Unterseite des Erdungskörpers 4 verschieben. Um einen Nebenschluß auszuschließen, ist die in Anlage an den Erdungskörper 4 kommende Frontseite mit einer Scheibe 25 aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff abgedeckt. Da das Zugseil 21 freigegeben werden kann, wenn das Gehäuse 16' in Anlage an den Erdungskörper 4 gekommen ist, kann die Schraubendruckfeder 23 die Stahlplatte so weit kippen, bis das Kupferrohr 12 in ihr festgeklemmt ist. Bei einer Zugbelastung des Kupferrohres 12 im Sinne einer Bewegung des von der Stahlplatte erfaßten Bereiches in den Erdungskörper 4 hinein wird der Kippwinkel der Stahlplatte vergrößert und damit die Klemmwirkung noch erhöht. Die Stahlplatte kann deshalb zuverlässig den metallischen Abschnitt der Erdungsstange festhalten. Zum Lösen der mittels der Stahlplatte gebildeten Blockiervorrichtung braucht nur die Stahlplatte mittels des Zugseils 21 in die in Fig. 2 dargestellte Freigabestellung gebracht zu werden. Es kann dann mit Hilfe des Zugseils 21 das Gehäuse 16' in den Köcher 22 zurückgeholt und dort festgehalten werden.

Am oberen Ende der Erdungsstange 3 ist die als Ganzes mit 8 bezeichnete Phasenschraubklemme vorgesehen, deren C förrMigcr KlemrTicrikörpcr in einem seiner beiden Schenkel eine Gewindebohrung hat, in die ein Gewindeabschnitt des Stabes 9 eingeschraubt ist. Um den an der Rohrsammeischiene 1 festgelegten Phasenfestpunkt 28, der in bekannter Weise einen unterhalb der Rohrsammeischiene und parallel zu dieser liegenden, als Steg dienenden Stab aufweist, gegenüber dem Erdungskörper 4 in Längsrichtung der Rohrsammeischiene versetzt anordnen zu können, wie dies Fig. I zeigt, simidie beiden Klemmbacken 29 und 30 der Phasenschraubklemme 8 je um eine Achse schwenkbar gelagert, die im rechten Winkel zu einer Rinne verläuft, mit denen die beider. Klemmbacken zur Aufnahme des Stabes des Phasenfestpunktes auf der der anderen Klemmbacke zugekehrten Seite versehen sind.

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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Erdungsvorrichtung mit einer Erdungsstange, die einen unteren, elektrisch isolierenden Abschnitt und einen oberen, metallischen Abschnitt aufweist, an dessen dem unteren Abschnitt abgekehrtem Ende eine Phasenanschlußvorrichtung vorgesehen ist, und einem ortsfest anzuordnenden Erdungskörper, der mit einem Führungs- und Kontaktierungskanal versehen ist, in den der obere Abschnitt der Erdungsstange zum Zwecke einer Erdung und einer eine Drehung sowie eine Längsverschiebung zulassenden Führung einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungsstange (1) in einem Bereich, der dem unteren Stangenende näher liegt als der vom Erdungskörper (4) umfaßbare Bereich, einen manuell lösbaren Blockiermechanismus (18, 23) aufweisende Anschlagmittel (16) trägt, die bei gelöstem Blockiermechanismus (18,23) auf der Erdungsstange (1) längsverschiebbar bis zur Anlage am Erdungskörper (4) und von diesem wegbewegbar sind sowie bei wirksamem Blockiermechanismus (18, 23) eine Längsverschiebung der Erdungsstange (3) relativ zu den Anschlagmitteln (16) im Sinne einer Verkleinerung des Abstandes der Anschlagmittel (16) vom unteren Stangenende verhindern.

2. Erdungsvorrjchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagmittel (16) ein die Erdungsstange (3) umfassendes Gehäuse (16') aufweisen, das einen mit einer Durchgangsbohrung für den metallischen Abschnitt (9, VO) der Erdungsstange (3) versehenen Klemmkörper (18) enthält, den eine vorgespannte Feder in einer gekippten Lage zu halten sucht, in der er den metallischen Abschnitt (9, 10) festklemmt und am Gehäuse (16') abgestützt ist.

3. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen auf der Erdungsstange (3) in einem Abstand von deren unterem Ende, der kleiner ist als der Abstand der Anschlagmittel (16) von diesem Ende, fest angeordneten Halter (22), an dem das eine Ende einer um die Erdungsstange (3) gelegten, vorgespannten Schraubendruckfeder (23) abgestützt ist, deren anderes Ende an den Anschlagmitteln (16) abgestützt ist, und daß die Kraft der Schraubendruckfeder (23) bei einer Länge, wie sie sich ergibt, wenn die Anschlagmittel (16) am Erdungskörper (4) anliegen, größer als das Gewicht der Anschlagmittel (16) ist.

4. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter als ein die Anschlagmittel (16) aufzunehmen vermögender Köcher (22) ausgebildet ist.

5. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Klemmkörper (18) belastende Feder den oberen Endabschnitt der Schraubendruckfeder (23) bildet.

6. Erdungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch ein manuell betätigbares, strangförmiges Element (21), das an einer diametral zur Lagerstelle des Klemmkörpers (18) liegenden Stelle an diesem befestigt ist.