DE3827171A1 - Metallgekapselte schaltzelle - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine metallgekapselte Schaltzelle mit einer Vorrichtung zum Schutz gegen Be­ rührung von Trennkontakten gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Schaltanlagen mit metallgekapselten Schaltzellen kann es vorkommen, dass zu Trennkontakten, Abgängen, Sammelschienen oder damit verbundenen elektrischen Kom­ ponenten, z.B. für Revisionszwecke, Zugang verschafft werden muss, während andere Komponenten in der Schalt­ zelle unter Spannung bleiben müssen, um die Versorgung mit elektrischer Energie sicherzustellen. In diesen Fäl­ len müssen die unter Spannung verbleibenden Komponenten gegen Berührung geschützt werden.

Es sind metallgekapselte Schaltzellen bekannt, bei denen die Trennkontakte paarweise pro Phase übereinander ange­ ordnet sind, und die an den Seitenwänden befestigte seitliche Führungen aufweisen, in die bei ausgefahrenem Trennwagen eine Trennplatte aus Isolierstoff eingescho­ ben werden kann. Diese Trennplatte reicht vom Bereich der Schaltzellenöffnung bis an die Rückwand und unter­ teilt das Innere der Schaltzelle in zwei Teilräume, einen oberen mit den oberen Trennkontakten und einen un­ teren mit unteren Trennkontakten und den jeweils damit elektrisch verbundenen Komponenten. Diese bekannte Schutzvorrichtung hat sich gut bewährt, um das Bedie­ nungspersonal gegen die Berühung von Komponenten im obe­ ren Teilraum zu schützen, während an Komponenten im un­ teren Teilraum unter günstigen Bedingungen gearbeitet werden kann. Weniger geeignet ist diese bekannte Vor­ richtung hingegen für Revisionsarbeiten an Komponenten im oberen Teilraum, weil der untere Teilraum gegen Zu­ tritt von aussen nicht geschützt ist und der Zugang zu den zu revidierenden Komponenten infolge der Zellentiefe erschwert ist. Diese Probleme treten vor allem bei Schaltzellen mit untenliegenden Sammelschienen oder bei Duplex-Schaltanlagen auf, bei denen zwei Schaltzellen Rückwand an Rückwand, mit diese durchstossenden Durch­ führungen angeordnet sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine metall­ gekapselte Schaltzelle mit einer Vorrichtung zum Schutz des Bedienungspersonales gegen Berührung der unteren Trennkontakte und den damit verbundenen Komponenten zu schaffen, die das Personal zuverlässig gegen Berührung schützt, den Zugang zu den im oberen Schaltzellenteil­ raum angeordneten Komponenten problemlos ermöglicht und einfach in der Handhabung ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnen­ den Teiles des Anspruches 1 gelöst.

Die bevorzugte Ausführungsform gemäss Anspruch 2 ermög­ licht eine platzsparende Lagerung der Schutzvorrichtung.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind am Schutzorgan seitlich vorstehende, parallel zur Gelenkachse angeord­ nete Führungsorgane vorgesehen, welche in ortsfeste, an der Schaltzelle angeordnete Führungselemente einführbar sind. Dadurch wird das Einfahren der Schutzvorrichtung erleichtert, die Bewegungsbahn des Schutzorganes beim Einschieben zusammen mit dem Trennorgan vorgegeben und in der Endstellung ein Schwenken des Schutzorganes um die Gelenkachse verhindert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zweigen die Führungselemente von den seitlichen Führungen unge­ fähr senkrecht nach unten ab und die Führungsorgane gleiten beim Einschieben des Trennorganes zuerst in den Führungen und anschliessend in den Führungselementen. dies ermöglicht das Einschieben der zusammengeklappten Schutzvorrichtung in die Führungen und sobald die Füh­ rungsorgane die Abzweigstelle der Führungselemente er­ reicht haben, gleiten diese infolge des Gewichtes auto­ matisch in diese ein, so dass sich die Schutzvorrichtung selbsttätig öffnet.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsge­ genstandes sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen angegeben.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungs­ beispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1 in Seitenansicht eine metallgekapselte Schaltzelle, bei der eine nicht darge­ stellte Seitenwand den Einblick in den Innenraum der Schaltzelle ermöglicht, und eine Berührungsschutzvorrichtung bereit zum Einschieben in die seitlichen Führun­ gen,

Fig. 2 und 3 dieselbe Ansicht der Schaltzelle wie in Fig. 1, wobei die Schutzvorrichtung teil­ weise bzw. ganz eingeschoben dargestellt ist,

Fig. 4 in Ansicht die vereinfacht dargestellte Schaltzelle mit eingefahrener Schutzvor­ richtung gemäss Fig. 3, und

Fig. 5 in Seitenansicht dieselbe Darstellung einer metallgekapselten Schaltzelle mit eingefahrener Schutzvorrichtung wie in Fig. 3, wobei aber die Sammelschienen im oberen Teilraum angeordnet sind.

In der Fig. 1 ist eine metallgekapselte Schaltzelle 10 in Seitenansicht vereinfacht dargestellt. Die gegen den Betrachter gerichtete Seitenwand ist weggelassen, so dass das Innere 12 der Schaltzelle 10 sichtbar ist. Die Rückwand 14 sowie die Seitenwände 16 bestehen aus Stahl­ blech, welches in den Randbereichen gebogen ist, so dass sich dort Hohlprofile bilden, welche zur Stabilität der Schaltzelle 10 beitragen. Die gebogenen Endbereiche der Rückwand 14 sind mit 14′ und jene der Seitenwände 16 mit 16′ bezeichnet. Eine Deckenöffnung 18 wird seitlich durch die obenliegenden Randbereiche 16′ der Seitenwände 16 sowie durch parallel zur Rückwand verlaufende vordere und hintere Rechteckprofile 20, 22 begrenzt. An den Randbereichen 14′ der Rückwand 14 sind senkrecht verlau­ fende Tragprofile 24 befestigt.

An den Seitenwänden 16 sind seitliche Führungen 26 und davon ungefähr in ihrer Mitte abzweigende senkrecht nach unten gerichtete Führungselemente 28 angeordnet. Die Führung 26 verlaufen vom Bereich der vorderen Schaltzel­ lenöffnung 30 gegen die Rückwand 14 schräg nach unten und reichen in den Bereich zwischen obere und untere Trennkontakte 32 bzw. 34.

An den Tragprofilen 24 ist ein Tragrahmen 36 befestigt, an dessen Querträgern 38 obere und untere Isolierstützer 40 bzw. 42 angeordnet sind. Die oberen und unteren Trennkontakte 32, 34 pro Phase werden von je einem obe­ ren und unteren Isolierstützer 40, 42 getragen. Durch die Deckenöffnung 18 ist pro Phase ein Kabel 44 in das Innere 12 der Schaltzelle 10 geführt (s. auch Fig. 4). Am Ende jedes Kabels 44 ist ein Endverschluss 46 ange­ ordnet, dessen Anschlussteil 48 mit dem jeweiligen obe­ ren Trennkontakt 32 elektrisch verbunden ist.

Jeder untere Trennkontakt 34 ist durch einen Leiter 50 mit der jeweiligen Sammelschiene 52 elektrisch verbun­ den. An den Seitenwänden 16 sind Isolierscheiben 54 an­ geordnet, welche die Sammelschienen 52 tragen und für diese Durchführungen durch die Seitenwände 16 bilden.

Mit 56 ist eine Schutzvorrichtung bezeichnet, von wel­ cher eine Trennplatte 58 und eine Schutzplatte 60 mit­ tels einem Scharnier 62 miteinander gelenkig verbunden sind. An der Schutzplatte 60 ist im Bereich des Schar­ nieres 62 ein Griff 64 angeordnet. Die beiden Platten 58 und 60 sind zusammengeklappt dargestellt und im, vom Scharnier 62 entfernten Endbereich 66 der Trennplatte 58 sind an der Schutzplatte 60 seitliche Führungsorgane 68 angeordnet. An den Führungsorganen 68 sind Führungsbol­ zen 70, an denen Führungsrollen 72 drehbar gelagert sind, vorgesehen. Wie dies weiter unten noch näher be­ schrieben ist, ist die Breite der Trennplatte 58 in Richtung des Scharniers 62 gemessen grösser als jene der Schutzplatte 60. Die parallel zum Scharnier 62 verlau­ fenden Führungsbolzen 70 stehen seitlich über die Schutzplatte 60 vor, und das freie axiale Ende der Füh­ rungsbolzen 70 und Führungsrollen 72 fluchtet ungefähr mit den Seitenkanten der Trennplatte 58. Mit dem Pfeil A ist die Richtung bezeichnet, in welcher die Schutzvor­ richtung 56 in die Schaltzelle 10 eingeschoben wird.

In den Fig. 2 und 3 ist dieselbe Schaltzelle 10 wie in Fig. 1 dargestellt. In diesen Figuren sind nur noch die zum Verständnis der Funktion der Schutzvorrichtung 56 notwendigen Bezugszeichen angegeben. In der Fig. 2 ist die Schutzvorrichtung 56 teilweise eingeschoben dar­ gestellt. Seitliche Randbereiche der Trennplatte 58 gleiten in den seitlichen Führungen 26, während die Füh­ rungsrollen 72 in den Führungselementen 28 senkrecht nach unten gleiten. Das vom Scharnier 62 entfernte Ende der Schutzplatte 60 reicht in der in Fig. 2 dargestell­ ten Lage in den Bereich der unteren Trennkontakte 34 und der damit elektrisch verbundenen Leiter 50. Damit diese sich gegenseitig nicht berühren, ist die Schutzplatte 60 mit Ausnehmungen 74 versehen (s. Fig. 4).

In der Fig. 3 ist die Schutzvorrichtung 56 in die Schaltzelle 10 ganz eingeschoben dargestellt. Der Endbe­ reich 66 der Trennplatte 58 reicht bis zur Rückwand 14 der Schaltzelle 10. Die Trennplatte 58 ist im Bereich, in dem sie im eingefahrenen Zustand Teile des Tragrah­ mens 36 kreuzt, ausgeschnitten. Die Schutzplatte 60 verläuft nun parallel zum Führungselement 28.

In der Fig. 4 ist die Schaltzellenöffnung 30 nur schema­ tisch angedeutet. Drei Kabel 44, pro Phase eines, sind mittels den Anschlussteilen 48 der Endverschlüsse 46 an den betreffenden oberen Trennkontakten 32 befestigt. Wie schon weiter oben beschrieben, werden die oberen Trenn­ kontakte 32 von am oberen Querträger 38 angeordneten, oberen Isolierstützern 40 getragen.

An den seitlichen Begrenzungen der Schaltzellenöffnung 30, welche durch die Randbereiche 16′ gebildet werden (vgl. Fig. 1), sind teilweise die seitlichen Führungen 26 sowie die Führungselemente 28 sichtbar. Beide beste­ hen aus einem H-förmigen Profil. Die Schutzvorrichtung 56 ist ganz eingeschoben, wie dies in Seitenansicht in der Fig. 3 auch dargestellt ist. Die Breite der Trenn­ platte 58 entspricht ungefähr dem Abstand von Stegen 76 der seitlichen Führungen 26. Während die Breite der Schutzplatte 60 ungefähr dem Abstand zwischen den Füh­ rungselementen 28 entspricht. Da die Führungsorgane 68 in Richtung quer zur Platte versetzt sind (s. Fig. 3), fluchtet im eingeschobenen Zustand die Schutzplatte 60 mit den der Schaltzellenöffnung 30 zugekehrten Flanken 78 des H-Profiles der Führungselemente 28 und schliesst zusammen mit diesen Flanken 78 den von der Rückwand 14 und der Schutzvorrichtung 56 umschlossenen unteren Teil­ raum 80 gegen aussen ab. Der obere Teilraum 84 ist nun frei zugänglich, und der Schutz gegen Berührung von un­ ter Spannung stehenden Komponenten im unteren Teilraum 80 ist gewährleistet.

Die Darstellung in der Fig. 5 entspricht jener in der Fig. 3. Die elektrischen Komponenten im Innern 12 der Schaltzelle 10 sind unterschiedlich angeordnet. Im unte­ ren, von der Schutzvorrichtung 56 abgeschlossenen Teil­ raum 80 sind die Kabelendverschlüsse 46 und die damit elektrisch verbundenen unteren Trennkontakte 34 angeord­ net. Die Sammelschienen 52 befinden sich im oberen Teil­ raum 84, und auch hier sind diese mittels Leitern 50 mit dem jeweiligen oberen Trennkontakt 32 verbunden. Der Aufbau der Schaltzelle 10 entspricht sonst jenem der Schaltzelle 10 in Fig. 1. Darum sind Bezugszeichen glei­ cher Teile in der Fig. 5 nicht mehr angegeben.

Das Einführen der Schutzvorrichtung 56 in die metallge­ kapselte Schaltzelle 10 funktioniert wie folgt:.

Die zusammengeklappte Schutzvorrichtung 56 wird mit den Führungsrollen 72 und nachfolgend mit den seitlichen Randbereichen der Trennplatte 58 in die seitlichen Füh­ rungen 26 (vgl. dazu Fig. 1) eingeführt. Die Schutzvor­ richtung wird nun am Griff 64 weitergeschoben bis die Führungsrollen 72 die Abzweigung der Führungselemente 28 erreichen. Infolge des Eigengewichtes der Schutzplatte 60 zweigen die Führungsrollen 72 in diese Führungsele­ mente 28 ab, während die Trennplatte 58 infolge ihrer Steifigkeit in den seitlichen Führungen 26 weitergleitet (s. Fig. 2). Die Schutzvorrichtung 56 wird weiter einge­ schoben, bis die in der Fig. 3 gezeigte Lage erreicht ist. Da während dem Einschieben die Schutzvorrichtung 56 nur am Griff 64 gehalten werden muss, ist das Bedie­ nungspersonal schon während dem Einschieben der Schutz­ vorrichtung 56 gegen Berührung der unter Spannung ste­ henden Komponenten im unteren Teilraum 80 geschützt. Nach Beendigung der Revisionsarbeiten an den im oberen Teilraum 84 angeordneten Komponenten kann die Schutzvor­ richtung 56 am Griff 64 herausgezogen werden.

Es ist einzusehen, dass vor dem Einschieben der Schutz­ vorrichtung ein Trennwagen mit einem entsprechenden Lei­ stungs- oder Trennschalter in geöffneter Stellung aus der Schaltzelle 10 ausgefahren werden muss. Nach der Re­ vision wird selbstverständlich dieser Trennwagen wieder in die Schaltzelle 10 eingefahren.

Anstelle des H-Profiles für die seitlichen Führungen 26 und Führungselemente 28 kann jedes andere Profil, insbe­ sondere auch ein U-förmiges, verwendet werden.

Die Trennplatte und/oder die Schutzplatte können aus Isolierstoff oder Metall bestehen. Insbesondere bei einer Ausführung der Schutzplatte aus Metall muss darauf geachtet werden, dass die Ausnehmungen 74 genügen gross sind, damit zwischen der Schutzplatte 60 und den unteren Trennkontakten 34 oder Leitern 50 kein Ueberschlag ent­ stehen kann. Dies kann auch dadurch vermieden werden, dass die Führungsorgane 68 mit den Führungsbolzen 70 und Führungsrollen 72 im vom Scharnier 62 entfernten Endbe­ reich der Schutzplatte 60 an dieser angeordnet sind.

Wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, bestehen das Trenn­ und das Schutzorgan aus Platten 58, 60. Diese Teile kön­ nen aber auch aus z.B. einem feinmaschigen Netz beste­ hen, das von einem Rahmen gehalten wird.

Es ist auch denkbar dass die Führungselemente 28 nicht von den seitlichen Führungen 26 abzweigen, sondern bei der Schaltzellenöffnung 30 ohne Verbindung zu den seit­ lichen Führungen 26 enden.

Claims (8)

1. Metallgekapselte Schaltzelle mit einer Vorrich­ tung zum Schutz gegen Berührung von in der Schaltzelle pro Phase paarweise übereinander angeordneten Trennkon­ takten, mit in der Schaltzelle angeordneten seitlichen Führungen, in welche mit seinen seitlichen Randbereichen ein plattenförmiges, das Innere der Schaltzelle in einen unteren und einen oberen Teilraum trennendes, in den Be­ reich zwischen die unteren und oberen Trennkontakte ein­ bringbares Trennorgan einschiebbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass am Trennorgan (58) ein plattenförmiges Schutzorgan (60) angelenkt ist, das bei ganz eingescho­ benem Trennorgan (58) den unteren Teilraum (80) gegen aussen abschliesst.

2. Metallgekapselte Schaltzelle nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse (62) parallel zum Trennorgan (58) und quer zu dessen seitlichen Rand­ bereichen verläuft.

3. Metallgekapselte Schaltzelle nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, dass am Schutzorgan (60) seitlich vorstehende, parallel zur Gelenkachse (62) angeordnete Führungsorgane (68) vorgesehen sind, welche in ortsfe­ ste, an der Schaltzelle (10) angeordnete Führungselemen­ te (28), vorzugsweise Führungsschienen, einführbar sind.

4. Metallgekapselte Schaltzelle nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (28) von den seitlichen Führungen (26) ungefähr senkrecht nach unten abzweigen und die Führungsorgane (68) beim Ein­ schieben des Trennorganes (58) zuerst in den Führungen (26) und anschliessend in den Führungselementen (28) gleiten.

5. Metallgekapselte Schaltzelle nach einem der An­ sprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh­ rungen (26) und Führungselemente (28) H- oder U-Profile sind.

6. Metallgekapselte Schaltzelle nach einem der An­ sprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh­ rungsorgane (68) Führungsbolzen (70) aufweisen, an denen vorzugsweise Führungsrollen (72) gelagert sind.

7. Metallgekapselte Schaltzelle nach einem der An­ sprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trenn­ organ (58) und/oder das Schutzorgan (60) aus Isolier­ stoff oder Metall besteht.

8. Metallgekapselte Schaltzelle nach Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, dass das Trennorgan (58) und/oder das Schutzorgan (60) Isolierstoff- oder Metallplatten sind.