DE3439887C2 - Elektrische Schaltanlage mit elektromechanisch verriegelbarer Erdung in einer Zelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Schaltanlage ist aus der CH-PS 414 800 be­ kannt, wobei die Erdungsvorrichtung als ein Einschub ausgebil­ det 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 Sperr­ stellungen geschwenkt werden kann, in welcher er dem Einschub oder Trennwagen den Weg verlegt. Nachteilig sind die am Trenn­ wagen und am Einschub erforderlichen besonderen Betätigungsor­ gane. Ferner besteht die Möglichkeit des Klemmens und der Spanbildung, wodurch die Betriebssicherheit in Frage gestellt ist. Zudem erlaubt diese Art der Verriegelung keine "elek­ trische" Verriegelung der Erdungsvorrichtung, d. h. wenn der mechanische Schwenkriegel das Erden nicht verhindert, kann selbst bei stromführenden Zellenkontakten eine Erdung vorge­ nommen werden oder auch eine ungewollte Unterbrechung der Er­ dung vorkommen.

Eine elektrische Schaltanlage, die der eingangs genannten Schaltanlage ähnlich ist, aber keine verriegelbare Erdungsvor­ richtung aufweist, ist aus der GB 2 138 635 A bekannt. Bei der in dieser Druckschrift offenbarten Schaltanlage dient eine beim Erden der Zellenkontakte vorgenommene Verriegelung zum Verhindern des Einfahrens des Trennwagens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine betriebs­ sichere elektrische Schaltanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche das Erden der Zellenkontakte auf einfache Weise durch eine "elektrische" Verriegelung zu verhindern ge­ stattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die elektrische Schaltan­ lage nach Anspruch 1 vorgeschlagen.

Es ist aus der DE-OS 26 41 885 eine elektromagnetisch- mechanisch wirkende Verriegelung des Antriebs eines Leistungs­ schalters bekannt, bei welcher ein mit Kniegelenkhebel ausge­ stattetes Gesperre vorgesehen ist, bei diesem muß aber der An­ ker 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 An­ triebskraft aufnehmen. Während Erdungsvorrichtungen der in der Erfindung vorkommenden Art von Hand geschaltet und da­ her die Riegel unbestimmt großen Kräften ausgesetzt sind.

Diesen Nachteil vermeidet die Erfindung, indem das Kniegelenk und die zweite Kniegelenklasche an der Zelle ab­ gestützt 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 Er­ dungsmesser die erste Kniegelenklasche in ihrer Arbeits­ stellung sperrend ansteht, ist der geschilderte Verriege­ lungseffekt auch gegen das Ausschalten des Erdungsmessers einsetzbar.

Wenn man den Elektromagneten so ausbildet, daß er nach einem Lösen der Verriegelung in seine Ausgangslage selbst­ tätig zurückkehrt, ist die Antriebswelle und damit das Er­ dungsmesser in beiden Betriebsstellungen (Ein und Aus) verriegelbar und muß durch eine gewollte Löseoperation gelöst werden.

Letzteres ist auch bei einer weiteren bevorzugten Aus­ führungsform der Erfindung von Vorteil, bei welcher ein mechanisch wirkender Riegel mit der Antriebswelle zwangs­ wirkverbunden ist, welcher Riegel bei eingeschaltetem Er­ dungsmesser in die Fahrbahn des ausgefahrenen Trennwagens eingreift und diesen am Einfahren hindert; während bei aus­ geschaltetem Erdungsmesser und eingefahrenem Trennwagen der Riegel am Trennwagen ansteht und das Einschalten des Er­ dungsmessers verhindert. Dadurch ist nämlich eine elektri­ sche 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 Ar­ beitsanschlag am Riegel aus, was eine weitere Überein­ stimmung 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 er­ übrigen.

Platzsparend und der kombinierten Verriegelung vorteil­ haft, sowie in der Breite den Gegebenheiten der Zelle leicht anpaßbar ist ein Riegel, welcher einen auf der Antriebs­ welle fest sitzenden Antriebsteil aufweist (der vorzugswei­ se 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 ei­ ner Zellenwand seitlich anordnen, wo sie wenig Platz braucht und das Verriegeln des Trennwagens in der Nähe seiner Schie­ nen ermöglicht. Dabei kann diese Welle durch ein Hebelge­ triebe oder andere mechanische Übertragungsmittel mit der horizontal und quer zu ihr verlaufenden Achse des Trennmes­ sers wirkverbunden sein.

Es ist also möglich auf einfachste Weise eine "elektri­ sche" und vorzugsweise auch eine "mechanische" Verriegelung des Erdungsmessers durch nur an der Zelle angebrachte Mit­ tel zu erzielen, welche auch eine Berücksichtigung des Be­ triebszustandes des Trennwagens und eine Einfahrsperre für diesen beinhalten können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der rein schema­ tischen 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 ausge­ fahrenem Trennwagen und geerdeten Zellen­ kontakten,

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, wo­ bei strichpunktiert neben der ausgezogenen Ruhestellung der ersten Kniegelenklasche auch deren Arbeitsstellung wiedergegeben ist.

In der Zelle 1 sind Zellenkontakte 10, Schienen 11 für den Trennwagen 2, ein mechanischer Riegel 3, eine elektro­ magnetische 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-Seiten­ wand 12, die doppelwandig ausgeführt ist und einen Führungs­ schlitz 122 für den Eingriffsteil 30 des Riegels 3 aufweist. Der Eingriffsteil 30 ist mit dem auf der Antriebswelle 5 drehfest sitzenden Antriebsteil 31 durch ein Gelenk 32 ver­ bunden. Die Antriebswelle 5 ist in der Zelle drehbar gela­ gert, 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 Trennwa­ gens 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 einge­ schwenkt (Fig. 4), so daß nun der Trennwagen nicht einge­ fahren werden kann, solange das Erdungsmesser 6 eingeschal­ tet ist. Auch in dieser Stellung kann die elektromagneti­ sche Verriegelungsvorrichtung 34 die Antriebswelle 5 ver­ riegeln, womit ein Unterbrechen der Erdung und ein Einfah­ ren des Trennwagens 2 verunmöglicht werden kann.

Der Antriebsteil 31 des Riegels 3 weist einen Ruhean­ schlag 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 Arbeits­ anschlag 33′) die erste Kniegelenklasche 341 eines Kniege­ lenkhebels 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 Knie­ gelenk 343 in dem in Fig. 3 gezeichneten geknickten Zustand am Zellenboden 13 abgestützt ist. So wird die ganze Sperr­ kraft 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 über­ geführt 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 gezeich­ neten Ruhelage 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 die 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 (10)

1. Elektrische Schaltanlage mit einer ortsfeste Zellen­ kontakte aufweisenden ortsfesten Zelle, deren Zellenkontak­ te mit Trennkontakten eines in der Zelle eingefahrenen Trennwagens verbunden und bei ausgefahrenem Trennwagen von den Trennkontakten getrennt und mit einer verriegelbaren Erdungsvorrichtung erdbar sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine an der Zelle (1) dreh­ bar gelagerte Antriebswelle (5) für ein Erdungsmesser (6) mit einem drehbaren Ruheanschlag (33) zwangs-wirkverbunden ist, an welchem Ruheanschlag (33) bei ausgeschaltetem Er­ dungsmesser (6) eine erste Kniegelenklasche (341) in ihrer Arbeitsstellung sperrend ansteht, während ein die ersten Kniegelenklasche (341) mit einer zweiten Kniegelenklasche (342) verbindendes Kniegelenk (343) geknickt an einem Zel­ lenanschlag (13) ansteht und die zweite Kniegelenklasche (342) gegenüber der Zelle (1) schwenkbar gelagert ist, wo­ bei ein Anker (345) eines an der Zelle (1) befestigten Elektromagneten (348) mit dem Kniegelenk (343) wirkverbun­ den (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 über­ führbar 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 (33′) zwangs-wirkverbunden ist, an welchem bei eingeschaltetem Erdungsmesser (6) die erste Kniegelenk­ lasche (341) in ihrer Arbeitsstellung sperrend ansteht, wo­ bei 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 zu­ rückkehrt.

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) eingrei­ fend 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) anste­ hend das Einschalten des Erdungsmessers (6) verhindert.

5. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruheanschlag (33) und/oder der Ar­ beitsanschlag (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 Ein­ griffsteil (30) zum Eingreifen in die Fahrbahn (4) des Trennwagens (2) aufweist, wobei der Antriebsteil (31) ge­ gebenenfalls den Ruheanschlag (33) und/oder den Arbeits­ anschlag (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) an­ geordnet 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.