DE4243046C3 - Schaltanlage mit einer gasisolierten Sammelschiene - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage mit gasisolierter Sammelschiene, insbesondere für Mittelspannung, an die ein Schaltfeld anschließbar ist.

Bei Mittelspannungsschaltanlagen ist es erforderlich, daß einzelne an eine Sammelschiene angekoppelte Schaltfelder abgekoppelt werden können. Derartige Anlagen oder Schaltfelder sind in sogenannter Fahrwagenausführung aus­ gebildet. Ein Herausfahren eines Schaltgerätes eines Feldes sollte auch bei Betrieb der Sammelschiene stattfinden kön­ nen.

Bei Ausbildung der Schaltanlage als gasisolierte Anlage treten hier jedoch Probleme auf. Die Sammelschiene ist da­ bei von einer Kapselung umgegeben, die einen Gasraum bil­ det. Für die elektrische Verbindung eines abtrennbaren Schaltgerätes oder Schaltfeldes muß in der Gehäusewand eine Durchführung angeordnet sein, welche einen nach au­ ßen frei zugänglichen elektrischen Kontakt zum Anschluß des Schaltfeldes aufweist. Aus sicherheitstechnischen Grün­ den muß jedoch dieser Kontakt spannungsfrei geschaltet werden können. Daher ist es bekannt, innerhalb der Kapse­ lung zwischen Sammelschiene und Durchführung einen Trennschalter vorzusehen. Dies ist sehr aufwendig, zumal ein Antrieb und eine Steuereinrichtung für diesen zusätzli­ chen, nicht für Betriebshandlungen geeigneten Schalter vor­ gesehen sein müssen. Darüber hinaus stellen die Hilfsein­ richtungen für den zusätzlichen Schalter mögliche Fehler­ quellen im Gasraum dar, wobei die Hilfseinrichtungen nur durch Außerbetriebnahme da Anlage zugänglich sind.

Aus der JP 4-42712 ist eine Schaltanlage mit gasisolierter Sammelschiene und Kapselung bekannt. Zur Demontage der Schaltanlage sind an Flanschen der Kapselung Falten­ bälge angeordnet, durch die hindurch Verbindungsteile für ein Abgangsfeld oder Messeinrichtungen angeschlossen sind. Dies kann jedoch nur bei abgeschalteter Anlage und bei geöffneter Kapselung erfolgen. Ein Abkoppeln der Ver­ bindungsteile für das Abgangsfeld ist während des Betriebs nicht möglich.

Aus der DE-B 23 20 744 ist eine Schaltanlage für Mittel­ spannung mit einer festoffisolierten Sammelschiene be­ kannt, bei der zum Ankoppeln eines Abgangsfeldes ein Va­ kuumschalter mit Faltenbalg verwendet wird. Dieser ist au­ ßen auf der Feststoffisolierung angeordnet und zwischen die Sammelschiene und das Abgangsfeld geschaltet. Er wird durch Aufstecken eines Feldsteckers aktiviert, wodurch die elektrische Verbindung zur Sammelschiene erfolgt. Diese Schaltanlage ist aus sicherheitstechnischer Sicht nur für eine Sammelschiene mit geringer Anlagenspannung geeignet. Ein Lösungshinweis auf die spezifischen Belange einer ge­ kapselten Sammelschiene ist nicht gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anord­ nung anzugeben, die mit einfachen Mitteln unter Berück­ sichtigung der jeweils national geltenden Sicherheitsvor­ schriften eine elektrische Verbindung eines Schaltgerätes mit einem unter Spannung stehenden gasisolierten Leiter er­ laubt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Auf diese Weise wird eine Anordnung von Antriebsmit­ teln innerhalb des Gasraumes gänzlich vermieden. Der An­ trieb erfolgt von außerhalb der Kapselung durch das Heran­ führen des jeweiligen Leitungsanschlusses des Schaltfeldes. Da mit dieser elektrischen Verbindungsstelle oder Trenn­ stelle keine Betriebsschalthandlungen vorgenommen wer­ den, kann die Anordnung in ihren elektrischen Werten auch besonders einfach bemessen werden. Das Trennen des Lei­ tungsanschlusses kann gegebenenfalls such dann erfolgen, wenn die elektrische Leitung unter Spannung steht. Das au­ ßerhalb der Anordnung freiliegende Leiterteil ist dabei in seiner Ruheposition spannungsfrei und daher auch berüh­ rungssicher.

Für eine gute elektrische Verbindung weist die elektrische Leitung ein Kontaktteil auf, das einem passenden Gegen­ kontakt des Leiterteils zugeordnet ist. Auf diese Weise ist eine sichere elektrische Verbindung gegeben. Dabei kann zumindest das Leiterteil beweglich gasdicht geführt sein. Alternativ kann such das Leiterteil zusammen mit der Lei­ terdurchführung beweglich gasdicht in der Kapselung ange­ ordnet sein. Dadurch ist der Anteil von beweglichen Teilen bei der Anordnung auf ein Minimum reduziert.

Zum Bilden einer vorgebbaren Ruheposition können Fe­ dermittel vorgesehen sein. Damit ist ein Verharren des be­ weglichen Teils in einem spannungslosen Zustand möglich, wodurch die Betriebssicherheit nochmals gegenüber dem Stand der Technik erhöht ist. Als Federmittel eignet sich ins­ besondere ein Faltenbalg aus Metall. Auf diese Weise ist gleichzeitig eine gasdichte Führung des beweglichen Teils gegeben.

Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit kann eine Erdungsvorrichtung vorgesehen sein, die das Leiterteil in der Ruheposition erdet. Dadurch ist erheblich verbesserter Führungsschutz gegeben. Zum Verhindern einer unzulässi­ gen Betätigung können auch Verriegelungsmittel vorgese­ hen sein, so daß die Anordnung nur betätigt werden kann, wenn ein passender Leitungsanschluß an die Leiterdurch­ führung herangeführt wird. Zusätzliche Sensoren zum Er­ fassen von Betriebszuständen sind möglich. Diese können mit einer übergeordneten Überwachungseinrichtung ver­ bunden werden.

Bevorzugt ist die elektrische Leitung als Sammel­ schiene ausgebildet. Die Erfindung umfaßt im weiteren eine Durchführung, die zum Bilden der obengenannten Anord­ nung dient. Die Realisierung der Anordnung wird dadurch besonders einfach.

Weitere Ausbildungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer gasiso­ lierten Schaltanlage in der Ruhe- oder Trennstellung, und

Fig. 2 die Schaltanlage in der eingefahrenen Stellung.

In der rohrförmigen Kapselung 3 einer Schaltanlage 1 ist ein Teil eines Leiters, insbesondere eine Sammelschiene 5, gezeigt. Die Kapselung 3 kann dabei einen beliebigen Quer­ schnitt, z. B. rund oder rechteckig, aufweisen. An die Sam­ melschiene 5 soll ein Leitungsabgang oder ein Schaltfeld angeschlossen werden. Die Sammelschiene 5 weist dazu ein Kontaktteil 7 auf. Diesem zugeordnet ist ein passender Ge­ genkontakt 9 einer Durchführung 11, welche gasdicht in der Wandung der Kapselung 3 geführt ist. Sie umfaßt dazu einen Flansch 13, welcher über einen Faltenbalg 15 gasdicht mit der Wandung der Kaspelung 3 verbunden ist. Für eine prä­ zise Führung sind zwischen dem Flansch 13 und der Kapse­ lung 3 Führungsmittel 17 vorgesehen. Ein Außenanschluß 21 ist über ein in der Durchführung 11 befindliches Leiterteil 50 elektrisch mit dem Gegenkontakt 9 verbunden.

Zusätzlich kann die Durchführung 11 an ihrem Gegen­ kontakt 9 eine Erdungsvorrichtung 19 aufweisen, welche den Gegenkontakt 9, und damit den Außenanschluß 21 auf Erdpotential legt. Dies geschieht dadurch, daß in der Ruhe- oder Trennstellung die Erdungsvorrichtung 19 in Kontakt mit einem Erdungsanschluß 23 an der Kapselung steht. Da­ mit ist der Außenanschluß 21 geerdet und daher berührungs­ sicher.

Zum Anschließen des (nicht dargestellten) Schaltfelds oder einer Leitung an die Sammelschiene 5 wird nun ein zur Durchführung 11 bzw. zum Außenanschluß 21 passendes, am Schaltfeld angeordnetes Anschlußteil 25 (gemäß Fig. 2) an die Schaltanlage 1 herangeführt. Das Anschlußteil 25 ist dabei einerseits mechanisch als Führungsteil und elektrisch als elektrischer Kontakt ausgebildet. Es weist dazu einen Anschlußkontakt 27 auf.

Fig. 2 zeigt die Anordnung in der eingefahrenen Stellung. Das Anschlußteil 25 sitzt dabei fest auf der Durchführung 11, wobei der Anschlußkontakt 27 mit dem Außenanschluß 21 in elektrischem Kontakt steht. Durch das Heranführen des Anschlußteils 25 wird der Faltenbalg 15 zusammenge­ drückt und der Gegenkontakt 9 zum Kontaktteil 7 geführt. Die Erdungsvorrichtung 19 ist vom Erdungsanschluß 23 ge­ trennt. Die elektrische Verbindung des Schaltfeldes mit der Sammelschiene 5 ist hergestellt. Um die mechanische Bela­ stung der Sammelschiene 5 durch die Kontaktierung zu ver­ ringern, kann diese durch einen Stützer 29 gegen die Kapse­ lung 3 mechanisch abgestützt sein.

Die Führung der Durchführung 11 in der Wand der Kap­ selung 3 muß gasdicht sein und kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Bevorzugt sollten auch Federmittel ein­ gesetzt sein, so daß die Durchführung 11 im Ruhezustand in der Trennposition steht. Hierfür eignet sich insbesondere der Faltenbalg 15, welcher in metallische Ausführung federnde Eigenschaften besitzt und mit da Kapselung 3 und dem Flansch 5 gasdicht verschweißt ist.

Weiterhin können nicht näher gezeigte Verriegelungsmit­ tel vorgesehen werden, so daß die Durchführung 11 nur bei Heranführen eines geeigneten oder zulässigen Anschlußteils 25 eines Schaltfeldes oder Schaltgeräts betätigt werden kann. Es sind auch elektrische Überwachungseinrichtungen möglich, z. B. Meldekontakte, die eine korrekte oder fehler­ hafte Funktion der Vorrichtung signalisieren.

Die gezeigte Vorrichtung ist in ihrem Aufbau besonders einfach und benötigt keinerlei Antriebsmittel. Insbesondere ist der Anteil an beweglichen Teilen innerhalb der Kapse­ lung 3 äußern gering, so daß eine besonders hohe Zuverläs­ sigkeit im Betrieb erwartet werden kann. Sollte dennoch beispielsweise ein Verklemmen der Vorrichtung vorliegen, so daß die Trennstellung Fig. 1 nicht erreicht werden kann, so kann zwischen dem Anschlußteil 25 und der Vorrichtung selbst ein Mitnehmer vorgesehen werden, so daß durch eine äußere Krafteinwirkung der Gegenkontakt 9 aus dem Kon­ taktteil 7 herausgezogen werden kann.

Claims (10)

1. Schaltanlage mit einer gasisolierten Sammelschiene (5), die in einer Kapselung (3) angeordnet ist, welche außen an ihrer Wandung einen Faltenbalg (15, 15a) aufweist, mit dessen Hilfe ein Leiterteil (50) elektrisch isoliert und gasdicht hindurchgeführt ist, wobei das Leiterteil (50) zum Anschluß eines Abgangfeldes mit der Sammelschiene (5) elektrisch ver­ bindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterteil (50) mittels des Faltenbalges (15) unter Bei­ behaltung der Gasdichtigkeit sich beweglich in die Kapselung (3) erstreckt und dort mit der Sammelschiene (5) verbindbar angeordnet ist, daß das Leiterteil (50) außerhalb der Kapse­ lung (3) einen Außenanschluß (21) zum Anschluß des Abgangs­ feldes aufweist, und daß mittels eines Anschlußteils (25) für das Abgangsfeld durch Krafteinwirkung auf das Leiterteil (50) beim Anschluß des Abgangfeldes die elektrische Verbindung hergestellt ist.

2. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sammelschiene (5) ein zu einem Gegenkontakt (9, 9a) des Leiterteils (50) passendes Kontaktteil (7, 7a) angeordnet ist.

3. Schaltanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (15, 15a) als Federmittel ausgebildet ist, das in einer Ruheposition verharrt.

4. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterteil (50) Federmittel zum Verharren in einer Ruhe­ position aufweist.

5. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erdungsvorrichtung (19) zum Erden des Leiterteils (21) in der Ruheposition vorgesehen ist.

6. Schaltanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verriegelungsmittel gegen eine unzulässige Betätigung vorge­ sehen sind.

7. Schaltanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sensor zum Erfassen einer Betriebsstellung des Leiterteils (50) vorgesehen ist, welcher mit einer Überwa­ chungseinrichtung verbindbar ist.

8. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß des Abgangsfeldes in der Ruheposition gelöst werden kann.

9. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Faltenbalges (15) auf einer Öffnung in der Kapselung (3) befestigt ist.

10. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterteil (50) mit einer Durchführung (11) und einem Flansch (13) am freien Ende des Faltenbalges (15) befestigt ist.