DE3710676A1 - Elektrische schaltanlage fuer hoch- und mittelspannung - Google Patents

Description

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

Schaltanlagen der oben bezeichneten Art sind mit Leistungs­ schaltern und Erdungsschaltern mit Einschaltvermögen (Erdungs­ draufschaltern) ausgerüstet, die dazu dienen, Teile von Strom­ leitersystemen, etwa zur Durchführung von Wartungsarbeiten, freizuschalten und zu erden. Die Leistungsschalter sind dabei so ausgebildet, daß nach ihrem Öffnen eine Lufttrennstrecke entsteht, die eine sichere elektrische Unterbrechung gewähr­ leistet, während die zugeordneten Erdungsschalter nach ihrem Schließen den jeweils abgetrennten Teil des Stromleitersystems mit Erde verbinden.

Nachdem in solchen Schaltanlagen Leistungs­ schalter und Erdungsschalter üblicherweise nicht mit gegensei­ tigen Blockierungssystemen etwa in der Weise ausgestattet sind, daß der Erdungsschalter nur dann betätigt werden kann, wenn der zugeordnete Leistungsschalter geöffnet ist, besteht die Möglich­ keit, den betreffenden Stromkreis durch Schließen des Erdungs­ schalters bei geschlossenem Leistungsschalter zu erden und damit einen Erdschluß hervorzurufen. Der dabei fließende hohe Strom führt dazu, daß eine mit dem Leistungsschalter verbundene Über­ stromschutzvorrichtung aufgrund dieses hohen Stromes nach ei­ ner fest vorgegebenen Zeit, beispielsweise einer Sekunde bei anhaltendem Überstrom anspricht und den Leistungschalter öff­ net. Durch die Verzögerungszeit soll erreicht werden, daß der Leistungsschalter nicht bei gelegentlich betriebsmäßig auftre­ tenden hohen Stromspitzen anspricht und die Anlage unterbricht. Nun kommt es vor, daß der Erdungsschalter von einer Bedienungs­ person versehentlich geschlossen und, dieses Versehen erkennend, sofort wieder geöffnet wird. Dabei kommt es an dem betreffenden Erdungsschalter zu einem Lichtbogen, der den Schalter selbst oder benachbarte Anlagenteile beschädigen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nach einer Betäti­ gung des Erdungsschalters zu verhindern, daß dieser sofort wieder geöffnet werden kann, so daß das Unterbrechen des Strom­ kreises aufgrund des Überstromes durch den Leistungsschalter erfolgt, der für das Abschalten hoher Ströme ausgelegt ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Dadurch ist erreicht, daß der Erdungsschal­ ter und die ihn umgebenden Anlageelemente auch bei versehent­ licher Betätigung des Erdungsschalters unter Spannung nicht beschädigt werden können.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 2 ist eine besonders einfache Lösungsvariante angegeben, die insbe­ sondere für eine Nachrüstung vorhandener Anlagen ohne Eingriff in die Anlage selbst geeignet ist.

Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden Ausführungsbeispiel näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Schaltanlagenstromkreises, bei dem die Erfindung angewendet ist;

Fig. 2 eine Schalthebelanordnung für die Betätigung des Erdungs­ schalters und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Schalthebels für die Anord­ nung nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist der von der Erfindung betroffene Teil einer Schalt­ anlage mit einer Sammelschiene 1, einem deren Stromkreis unter­ brechenden Leistungsschalter 2 und einem Erdungsschalter 3 mit abgetrennten Teils der Sammelschiene. Dem Leistungsschalter 2 ist eine Überstromschutzanordnung 4 zugeordnet, die, beim Auf­ treten eines von einem den Sammelschienenstrom messenden Strom­ wandler 5 gemessenen Überstromwertes vorgebbarer Größe nach Ab­ lauf einer einstellbaren Zeit, beispielsweise einer Sekunde, den Leistungsschalter 2 öffnet. Dem Erdungsschalter 3 ist ein Betätigungsglied 6 zugeordnet, welches von einem Handauslöser 7 zur Schließung des Erdungsschalters 3 betätigt werden kann.

Um zu erreichen, daß ein Wiederöffnen des Erdungsschalters 3 durch den Handauslöser 7 erst nach Ablauf der Verzögerungszeit der Überstromschutzanordnung 4, also nach dem Öffnen des Lei­ stungsschalters 2 erfolgen kann, ist dem Betätigungsglied 6 ei­ ne Rückschaltsperre zugeordnet. Diese kann auf einfachste Weise dadurch gebildet sein, daß, entsprechend der in Fig. 2 darge­ stellten Anordnung das Betätigungsglied als mit dem Leistungs­ schalter 3 verbundener Schalthebel 8 ausgebildet ist, der über eine Schaltwelle 9 mit einem Freilaufschalthebel 10 verbunden ist.

In Fig. 3 ist ein solcher an sich bekannter Freilaufschalthebel dargestellt. Ein Hebelarm 11 ist mit einem Außenring 12 verbun­ den, der einen Innenring 13 unter Freilassung eines Ringspaltes 14 konzentrisch umschließt. Der Ringspalt 14 ist mit Klemmkör­ pern 15 ausgefüllt, die den Innenring 13 nur in einer Bewe­ gungsrichtung mit dem Außenring 12 kuppeln und in der entge­ gengesetzten Richtung entkuppeln. Der Innenring 13 besitzt eine Vierkantbohrung 16, die auf die Schaltwelle 9 aufsteck­ bar ist. Innen- und Außenring sind durch Sicherungsringe 17 gegeneinander drehbar befestigt.

Wenn man nun einen solchen Freilaufschalthebel 10 gemäß Fig. 2 zur Betätigung der Schaltwelle 9 anwendet und diesen Schalt­ hebel 8 geeignet auf der Schaltwelle 9 positioniert, kann man diesen Schalthebel in Richtung des Vektorpfeiles 19 zum Schlie­ ßen des Erdungsschalters 3 jedoch in der gleichen Position nicht zum Öffnen des Erdungsschalters 3 benutzen. Zu diesem Zweck muß der Schalthebel 10 von der Schaltwelle 9 abgezogen, um 180° um seine Längsachse gedreht und in der gestrichelt dargestellten Position wieder aufgesteckt werden. Erst dann läßt sich die Schaltwelle 9 in umgekehrter Richtung entsprechend dem Vektor­ pfeil 20 drehen und der Erdungsschalter 3 öffnen. Die erfinde­ rische Erkenntnis liegt nun darin, daß dieser Umsteckvorgang in jedem Falle die Ansprechdauer der Überstromschutzanordnung deutlich übersteigt. Dadurch ist es unmöglich, den Erdungs­ schalter 3 vor dem Öffnen des Leistungsschalters 2 in öffnender Richtung zu betätigen. Diese einfache Problemlösung eignet sich besonders gut zum kostengünstigen Umrüsten bestehender Anlagen.

Bei Neuanlagen läßt sich das Problem auch mit elektrischen Mitteln in der Weise lösen, daß dem Betätigungsglied 6 ein Zeitverzögerungsglied 18 zugeordnet wird, welches das Öffnen des Erdungsschalters 3 durch das Betätigungsglied 6 erst nach Ablauf einer Verzögerungszeit zuläßt, die größer ist als die Ansprechzeit der Überstromschutzanordnung 4.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß das Betätigungs­ glied 6 unmittelbar von der Überstromschutzanordnung in der Weise gesteuert wird, daß ein Öffnen des geschlossenen Er­ dungsschalters 3 durch entsprechende Steuerung des Betätigungs­ gliedes 6 erst dann möglich wird, wenn sich der Leistungsschal­ ter 2 im geöffneten Zustand befindet.

Claims (3)

1. Elektrische Schaltanlage für Hoch- und Mittelspannung mit einem Leistungsschalter für die Stromunterbrechung eines Strom­ kreises und Steuermitteln für die Betätigung des Schalters im Falle der Überschreitung einer höchstzulässigen Stromstärke (Überstromschutz) sowie einem von Hand zu betätigenden Erdungs­ schalter mit Einschaltvermögen zum Erden des Stromkreises, da­ durch gekennzeichnet, daß das Betätigungs­ glied (6) für den Erdungsschalter (3) mit einer Rückschaltsper­ re (4, 6, 10, 18) versehen ist, die ein Zurückschalten in die geöffnete Position bis zum erfolgten Ansprechen der Überstrom­ schutzanordnung (4) zur Unterbrechung des Stromkreises verzögert.

2. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückschaltsperre aus einem auf die Schaltwelle (9) des Erdungsschalters (3) aufsteckbaren Frei­ laufschalthebel (10 sowie 11 bis 17) als Betätigungsorgan für den Erdungsschalter (3) besteht, dessen Wirkrichtung durch Um­ stecken, d. h. Abziehen, Umdrehen und Wiederaufstecken umkehr­ bar ist.

3. Schaltanlage nach Ansprurch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückschaltsperre aus einem Betä­ tigungsglied (6) für den Erdungsschalter (3) besteht, dessen Rückschaltung bis zum erfolgten Unterbrechen des Stromkreises durch den Leistungsschalter (2) durch ein Zeitverzögerungsglied (18) mit einer Verzögerungsdauer die größer ist, als die An­ sprechzeit der Überstromschutzanordnung (4) oder durch direkte Steuerung durch die Überstromschutzanordnung (4) mittels eines nach dem Öffnen des Leistungsschalters (2) erzeugten Steuersig­ nals gesperrt ist.