DE3439887A1

DE3439887A1 - Elektrische schaltanlage mit elektromechanisch verriegelbarer erdung in einer zelle

Info

Publication number: DE3439887A1
Application number: DE19843439887
Authority: DE
Inventors: Sergio Kirchleerau Pierangeli
Original assignee: Sprecher & Schuh Ag Aarau Aargau; Sprecher und Schuh AG
Current assignee: General Electric Switzerland GmbH
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1984-10-31
Publication date: 1985-10-03
Anticipated expiration: 2004-11-01
Also published as: DE3439887C2; CH665505A5; ATA164084A; AT379475B

Description

Elektrische Schaltanlage mit elektromechanisch verriegel-
barer Erdung in einer Zelle Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltanlage nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Eine derartige Schaltanlage ist aus der CH-PS 414 800 bekannt, wobei die Erdungsvorrichtung als ein Einschub ausgebildet ist. Um das gleichzeitige Einschieben des Trennwagens und des Erdungseinschubes zu verhindern ist ein Riegel an der Zelle frei schwenkbar aufgehängt, welcher vom Trennwagen oder vom Einschub durch besondere Organe in eine von zwei Sperrstellungen geschwenkt werden kann, in welcher er dem Einschub oder Trennwagen den Weg verlegt. Nachteilig sind die am Trennwagen und am Einschub erforderlichen besonderen Betätigungsorgane. Ferner besteht die Möglichkeit des Klemmens und der Spanbildung, wodurch die Betriebssicherheit in Frage gestellt ist. Zudem erlaubt diese Art der Verriegelung keine "elektrische" Verriegelung der Erdungsvorrichtung, d.h., wenn der mechanische Schwenkriegel das Erden nicht verhindert, kann selbst bei stromführenden Zellenkontakten eine Erdung vorgenommen werden, oder auch eine ungewollte Unterbrechung der Erdung vorkommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine betriebssichere elektrische Schaltanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche das Erden der Zellenkontakte auf einfache Weise durch eine "elektrische" Verriegelung zu verhindern gestattet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die elektrische Schaltanlage nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
Es ist aus der DE-OS 26 41 885 eine elektromagnetischmechanisch wirkende Verriegelung des Antriebs eines Leistungsschalters bekannt, bei welcher ein mit Kniegelenkhebel ausgestattetes Gesperre vorgesehen ist, bei diesem muss aber der Anker und somit der Elektromagnet sehr erhebliche Antriebskräfte abwehrend aufnehmen, was nachteilig ist und einen grossen konstruktiven Aufwand erfordert. Zudem muss das bekannte Gesperre stets nur die gleichbleibende Antriebskraft aufnehmen, Während Erdungsvorrichtungen der in der Erfindung vorkommenden Art von Hand geschaltet und daher die Riegel unbestimmt grossen Kräften ausgesetzt sind.
Diesen Nachteil vermeidet die Erfindung, indem das Kniegelenk und die zweite Kniegelenklasche an der Zelle abgestützt sind. Die ganze Last eines Schaltversuches wird mechanisch auf die Zelle abgestützt, so dass der Anker lastfrei ist. Erst zum Lösen der Verriegelung nimmt der Anker und Elektromagnet die geringe Kraft zum Strecken des Kniegelenks auf. Selbst während eines Schaltversuches bleibt diese Kraft bescheiden.
Wenn man bevorzugterweise mit einem Arbeitsanschlag zwangs-wirkverbindet, an welchem bei eingeschaltetem Erdungsmesser die erste Kniegelenklasche in ihrer Arbeitsstellung sperrend ansteht, ist der geschilderte Verriegelungseffekt auch gegen das Ausschalten des Erdungsmessers einsetzbar.
Wenn man den Elektromagneten so ausbildet, dass er nach einem Lösen der Verriegelung in seine Ausgangslage selbsttätig zurückkehrt, ist die Antriebswelle und damit das Erdungsmesser in beiden Betriebsstellungen (Ein und Aus) verriegelbar und muss durch eine gewollte Löseoperation gelöst werden.
Letzteres ist auch bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von Vorteil, bei welcher ein mechanisch wirkender Riegel mit der Antriebswelle zwangswirkverbunden ist, welcher Riegel bei eingeschaltetem Erdungsmesser in die Fahrbahn des ausgefahrenen Trennwagens eingreift und diesen am Einfahren hindert; während bei ausgeschaltetem Erdungsmesser und eingefahrenem Trennwagen der Riegel am Trennwagen ansteht und das Einschalten des-Erdungsmessers verhindert. Dadurch ist nämlich eine elektrìsche und mechanische Verriegelung der Schaltstellung des Erdungsmessers in Relation zur Trennwagenstellung und zum elektrischen Betriebszustand der Schaltanlage möglich.
Vorzugsweise bildet man den Ruheanschlag und/oder Arbeitsanschlag am Riegel aus, was eine weitere Uebereinstimmung der beiden Verriegelungsarten mit bescheidenstem Aufwand und bei geringstem Platzbedarf erlaubt.
Ebenfalls aufwandvermindernd ist es, wenn dem Riegel die Seitenwand des Trennwagens als Anschlag dient, weil sich dann besondere bauliche Massnahmen am Trennwagen erübrigen.
Platzsparend und der kombinierten Verriegelung vorteilhaft, sowie in der Breite den Gegebenheiten der Zelle leicht anpassbar ist ein Riegel, welcher einen auf der Antriebswelle fest sitzenden Antriebsteil aufweist (der vorzugsweise den Ruheanschlag und den Arbeitsanschlag trägt), während ein mit ihm durch ein Gelenk verbundener Eingriffsteil zum Eingriff in die Fahrbahn des Trennwagens vorgesehen ist.
Der Eingriffsteil kann bequem an der Zelle, z.B. in einem Schlitz der Zellen-Seitenwand, geführt werden.
Man kann die Antriebswelle vorteilhaft unten neben einer Zellenwand seitlich anordnen, wo sie wenig Platz braucht und das Verriegeln des Trennwagens in der Nähe seiner Schienen ermöglicht. Dabei kann diese Welle durch ein Hebelgetriebe oder andere mechanische Uebertragungsmittel mit der horizontal und quer zu ihr verlaufenden Achse des Trennmessers wirkverbunden sein.
Es ist also möglich auf einfachste Weise eine "elektrische" und vorzugsweise auch eine "mechanische" Verriegelung des Erdungsmessers durch nur an der Zelle angebrachte Mittel zu erzielen, welche auch eine Berücksichtigung des Betriebszustandes des Trennwagens und eine Einfahrsperre für diesen beinhalten können.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der rein schematischen Zeichnung beispielsweise besprochen. Es zeigen: Fig. 1 eine fragmentare Seitenansicht einer von der betreffenden Seitenwand befreiten Zelle mit eingefahrenem Trennwagen, Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht mit ausgefahrenem Trennwagen und geerdeten Zellenkontakten, Fig. 3 einen vergrösserten teilweisen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1 mit der Zellenwand, und Fig. 4 einen vergrösserten teilweisen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2 mit der Zellenwand, wobei strichpunktiert neben der ausgezogenen Ruhestellung der ersten Kniegelenklasche auch deren Arbeitsstellung wiedergegen ist.
In der Zelle 1 sind Zellenkontakte 10, Schienen 11 für den Trennwagen 2, ein mechanischer Riegel 3, eine elektromagnetische Verriegelung 34, die Fahrbahn 4 des Trennwagens 2, die Antriebswelle 5 und ein Erdungsmesser 6 ersichtlich.
In den Fig. 3 und 4 erkennt man auch die Zellen-Seitenwand 12, die doppelwandig ausgeführt ist und einen Führungsschlitz 122 für den Eingriffs teil 30 des Riegels 3 aufweist.
Der Eingriffsteil 30 ist mit dem auf der Antriebswelle 5 drehfest sitzenden Antriebsteil 31 durch ein Gelenk 32 verbunden. Die Antriebswelle 5 ist in der Zelle drehbar gelagert, wobei sie bei ihren Drehbewegungen den Riegel 3 und das auf seiner Achse 50 sitzende Erdungsmesser mitbewegt.
Der Trennwagen 2 weist Trennkontakte 20 und eine dem Riegel 3 (eigentlich dessen Eingriffsteil 30) als Anschlag dienende Seitenwand 21 auf. Er ist auf den Schienen 11 aus der in Fig. 1 gezeigten eingefahrenen Stellung (bei welcher die Trennkontakte 20 mit den Zellenkontakten 10 verbunden sind) in die in Fig. 2 gezeigte Ausfahrstellung und zurück bewegbar. In der Ausfahrstellung sind die Kontakte 10 und 20 voneinander getrennt und die Seitenwand 21 des Trennwagens steht dem Riegel 3 (dessen Eingriffsteil 30) nicht im Wege, so dass das Erdungsmesser 6 zu den Zellenkontakten 10 geschwenkt werden kann, wenn dies die elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 34 erlaubt. Ist dieses Einschalten des Erdungsmessers 6 erfolgt, so ist auch der Eingriffsteil 30 des Riegels 3 in die Fahrbahn 4 des Trennwagens 2 eingeschwenkt (Fig. 4), so dass nun der Trennwagen nicht eingefahren werden kann, solange das Erdungsmesser 6 eingeschaltet ist. Auch in dieser Stellung kann die elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 34 die Antriebswelle 5 verriegeln, womit ein Unterbrechen der Erdung und ein Einfahren des Trennwagens 2 verunmöglicht werden kann.
Der Antriebsteil 31 des Riegels 3 weist einen Ruheanschlag 33 und'einen Arbeitsanschlag 33' auf, an welchem in der Aus-Stellung des Erdungsmessers 6 (am Ruheanschlag 33) oder in der Ein-Stellung des Erdungsmessers 6 (am Arbeitsanschlag 33') die erste Kniegelenklasche 341 eines Kniegelenkhebels 340 sperrend ansteht, was in Fig. 3 ausgezogen und in Fig. 4 strichpunktiert angegeben ist.
Damit diese Sperr-Abstützung zustande kommt, ohne den Elektromagneten 348 und dessen Anker 345 dabei zu belasten, ist die erste Kniegelenklasche 341 über das Kniegelenk 343 mit der zweiten Kniegelenklasche 342 und letztere über das Lager 344 an der Zellenwand 12 abgestützt, wobei das Kniegelenk 343 in dem in Fig. 3 gezeichneten geknickten Zustand am Zellenboden 13 abgestützt ist. So wird die ganze Sperrkraft auf die Zelle übertragen.
Soll nun der Kniegelenkhebel 340 aus seiner in Fig. 3 ausgezogen und in Fig. 4 strichpunktierten Arbeitsstellung in die in Fig. 4 ausgezogen dargestellte Ruhestellung übergeführt werden, in welcher die erste Kniegelenklasche 341 an keinem der beiden Anschläge 33 bzw. 33' sperrend wirkt, so wird der Elektromagnet 348 aus seiner in Fig. 3 gezeichneten Ruhelaqe in seine in Fig. 4 gezeichnete Arbeitslage durch Einschalten oder Ausschalten seines Erregerstromes übergeführt, wobei sein Anker 345 über das Gelenk 346 die Zugstange 347 und dadurch das Kniegelenk 343 anhebt. Das Kniegelenk wird dabei über die Totpunktlage in seine zweite Knickstellung übergeführt, in welcher es stärker knickbar ist und di.e erste Kniegelenklasche 341 von den Anschlägen 33 und 33' zurückgezogen wird.
In dieser Stellung ist die Antriebswelle 5 drehbar und das Erdungsmesser bewegbar, wenn der Trennwagen ausgefahren ist.
Der Kniegelenkhebel 340 kehrt bei Wiederherstellung des vorherigen Betriebszustandes des Elektromagneten in die Sperrstellung (Fig. 3 ausgezogen, Fig. 4 strichpunktiert) zurück, wobei er seine Sperrfunktion wieder erfüllt.

Claims

Patentansprüche 1. Elektrische Schaltanlage mit einer orstfeste Zellenkontakte aufweisenden ortsfesten Zelle, deren Zellenkontakte mit Trennkontakten eines in der Zelle eingefahrenen Trennwagens verbunden und bei ausgefahrenem Trennwagen von den Trennkontakten getrennt und mit einer verriegelbaren Erdungsvorrichtung erdbar sind, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass eine an der Zelle (1) drehbar gelagerte Antriebswelle (5) für ein Erdungsmesser (6) mit einem drehbaren Ruheanschlag (33) zwangs-wirkverbunden ist, an welchem Ruheanschlag (33) bei ausgeschaltetem Erdungsmesser (6) eine erste Kniegelenklasche (341) in ihrer Arbeitsstellung sperrend ansteht, wahrend ein die ersten Kniegelenklasche (341) mit einer zweiten Kniegelenklasche (342) verbindendes Kniegelenk (343) geknickt an einem Zellenanschlag (13) ansteht und die zweite Kniegelenklasche (342) gegenüber der Zelle (1) schwenkbar gelagert ist, wobei ein Anker (345) eines an der Zelle (1) befestigten Elektromagneten (348) mit dem Kniegelenk (343) wirkverbunden (346, 347) ist, dergestalt, dass durch Veränderung des Betriebszustandes des Elektromagneten (348) das Kniegelenk (343) durch den Anker (345) über eine Totpunktlage vom Zellenanschlag (13) weg in eine zweite Knickstellung überführbar ist, wodurch die erste Kniegelenklasche (341) in ihre Ruhestellung übergehend den Ruheanschlag (33) und die Antriebswelle (5) zum Einschalten des Erdungsmessers (6) frei gibt.
2. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) ferner mit einem Arbeitsanschlag (331 ) zwangs-wirkverbunden ist, an welchem bei eingeschaltetem Erdungsmesser (6) die erste Kniegelenklasche (341) in ihrer Arbeitsstellung sperrend ansteht, wobei durch die geschilderte Betriebszustandsänderung des Elektromagneten (345) die erste Kniegelenklasche (341) in ihre Ruhestellung übergehend den Arbeitsanschlag (33') und die Antriebswelle (5) zum Ausschalten des Erdungsmessers frei gibt.
3. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (345) selbsttätig in seine der Arbeitsstellung der ersten Kniegelenklasche (341) entsprechende Betriebsstellung zurückkehrt.
4. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) mit einem schwenkbaren Riegel (3) zwangs-wirkverbunden ist, welcher Riegel (3) bei eingeschaltetem Erdungsmesser (6) in die Fahrbahn (4) des ausgefahrenen Trennwagens (2) eingreifend dessen Einfahren verhindert, während dieser Riegel (3) bei ausgeschaltetem Erdungsmesser (6) das Einfahren des Trennwagens (2) frei gibt und bei eingefahrenem Trennwagen (2) an einem Wagenanschlag (21) des Trennwagens (2) anstehend das Einschalten des Erdungsmessers (6) verhindert.
5. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruheanschlag (33) und/oder der Arbeitsanschlag (33') am Riegel (3) vorgesehen sind.
6. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenanschlag (21) an einer Seitenwand des Trennwagens (2) ausgebildet ist.
7. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (3) einen auf der Antriebswelle (5) sitzenden Antriebsteil (31) und einen mit diesem durch ein Gelenk (32) verbundenen Eingriffsteil (30) zum Eingreifen in die Fahrbahn (4) des Trennwagens (2) aufweist, wobei der Antriebsteil (31) gegebenenfalls den Ruheanschlag (33) und/oder den Arbeitsanschlag (33') aufweist.
8. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsteil (30) des Riegels (3) in einer Führung (122) der Zelle (1) geführt ist.
9. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) seitlich unten längs einer Zellen-Seitenwand (12) angeordnet ist.
10. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdungsmesser (6) auf einer quer zur Antriebswelle (5) angeordneten horizontalen Achse (50) sitzt, welche mit der Antriebswelle (5) wirkverbunden ist.