DE7029012U - Erdungshilfsvorrichtung. - Google Patents

Description

K A ic L FFISTERER

Fabrik elektrotechnischer Spezialartikel

7000 Stuttgart - Untertürkheim
\u."sbur£rer Straße

LrdungshiIfsvorrich

Vor jedem Arbeiten in elektrischen Anlagen muli der betreffende Leitunps- bzw. Geräteabschnitt nicht nur abgeschaltet und gegen Wiedereinschalten gesichert, sondern auch «reerdet sein. Es zeigt sich nun, daß auch nach dem Abschalten noch so viei Restenergie auf der Verbraucherseite des Netzes stecken kann, daü das Einlegen der vorschriftsmäßig schon an Erde angeschlossenen Erdungsvorrichtung mit mehr oder weniger starken Lichtbogeneffekten verknüpft ist, die umso sicherer zu erwarten sind, je zögernder die Vorrichtung eingelegt wird. In Hochspannungsanlagen sind diese Erscheinungen u.U. so spektakulär, daß das Montagepersonal dringend nach Abhilfe verlangt.

Eine solche Abhilfe ist mittels der "Vorerdung" möglich. Sie beruht auf dem Gedanken, die Restenergie auf der zu erdenden Leitung etc. dadurch problemlos abzuleiten, daß eine zunächst noch nicht mit Erde verbundene isolierte Hilfserdungsstange manuell in die Leitung eingehängt und die Verbindung mit dem Erdpotential dann sehr schnell, exakt und möglichst sogar aus größerer Entfernung bewerkstelligt wird. Danach kann die eigentliche Erdungsvorrichtung zusätzlich angebracht werden. Nach Beendigung der Arbeiten und Abnahme der regulären Erdungsvorrichtung wird die Erdverbindung an der Hilfsstange ebenso schnell wie gezielt gelöst und die nunmehr wieder bis zum Boden isolierende Vorerdungsstange gefahrlos abgenommen.

Das Ausführungsbeispiel einer rein manuell bedienten Vorerdungsstange ist im Folgenden beschrieben und durch die Fig. 1 bis 10 auch zeichnerisc-i erläutert. Darin ist u. a. die Vorerdungsstange in 3 Betriebspha-

sen gezeigt, welche die Funktion erklären helfen. Im einzelnen zeigen, jeweils in Seitenansicht und Draufsicht,

f'ig. 1 und 2 die obere Hälfte der Vorerdungsstange, Fig. 3 und 4 die untere Hälfte der Stange,

Fig. 5 und 6 die entscheidende obere Hälfte der Stange im Ruhezustand,

Fig. 7 und 8 im durchgeschalteten Erdungszustand, Fig. 9 und 10 im abgeschalteten Zustand,

wobei in den Fig. 5 bis 10 zwecks besserer Erklärung der Funktion die Schaltstangen und deren Gegenkontakte schematisiert und voll ausgezogen dargestellt sind.

Ziel der Neuerung ist es einmal, eine Erdungsstange zu schaffen, die weder beim Einlegen in die zu erdende Leitung noch beim Abnehmen von dieser Leitung eine elektrische Verbindung zwischen Leitung und Erdpotential besitzt und die deshalb ohne jede Beeinträchtigung des iiontagepersonals zu handhaben ist, und weiter, daß die Herstellung der Verbindung zwischen dem zu erdenden Objekt und Erdpotential erst im fest eingelegten Zustand und dann sehr schnell, genau und möglichst mit Fernauslösung vor sich geht. Analog hierzu soll die Trennung der Erdverbindunp erfolgen.

Die Vor erdungsstange, als Ganzes mit. 1 bezeichnet, setzt sich aus drei, jeweils voll isolierenden Abschnitten zusammen. Da ist zunächst die eigentliche Betätigungsstange 2, die vorzugsweise aus hochfestem, glasfaserverstärktem Polyester besteht und mit einem Handschutz 3 zur Markierung der zulässigen Grifflänge versehen ist. Mittels einer Kappe 4 ist die Stange nach unten verschlossen, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz, d.h. die Ausbildung kriechwegbegünstigender Beläge, zu verhüten. Das andere Stangenende ist mit einem metallischen Kopf 5 verschlossen, an dem, beispielsweise mittels Schraube 6 und Kabelschuhs 7,das Erdungsseil 8 angeschlossen ist, das seinerseits mittels eines Kabelschuhs 9 und einer der üblichen Lrdungsklemmen 10 an das Erdpotential eines Erdungsfestpunktes, des Schaltanlagengerüstes usw. gelegt werden kann.

Die nächsten beiden isolierenden Abschnitte der Stange 1 bestehen aus Doppelrohren 11 bis 14, die gleichfalls aus hochfestem, glasfaserverstärk-

tem Polyester bestehen und im Abstand von der .Vi ttelachse der Stange 2

HCb""⁰' HSn^ °~ ünircnrrtniit sinii. Mi ί Hrthr·«» 11 SJrsrt 12 sinij im St.nflfrpn —

kopf 5 verankert, des weiteren in Metallgehäusen 15 und 16, die zugleich die Rohre 13 und 14 so aufnehmen., daß die Achsen der Rohre 11 und 13 bzw. 12 und 14 fluchten. Die Rohre 13 und 14 enden in einem metallischen Kopf 17, an dem auch der Erdungsbügel 18 mit dem Zusatzbügel 19 angebracht ist. Die Form beider Bügel gestattet ein leichtes, zielsicheres Einhängen auf der zu erdenden Leitung.

Trotz der metallischen Zwischenstation 15/16 besteht zunächst keine leitende Verbindung zwischen den Erdungsbügeln 18/19 und dem Stangenkopf 5 bzw. von dort weiter zur Erdungsklemme 10. Die in der Mitte zwischen den Köpfen 5 und 17 liegenden Gehäuse 15 und 16 sind jedoch miteinander über eine Achse 20 verbunden, die zugleich als Lagerung (23/24) für schmale Metallstäbe 21 und 22 dienen. Diese Stäbe sind um 20 schwenkbar und können also einmal im Stangenkopf 5 und zum anderen im Kopf 17 anliegen, nach lunsch also die Isolationsstrecke zwischen 17 und 5 überbrücken. Sie tauchen hierfür in Nischen 25 bzw. 26 ein, die - falls besonders hohe Uestströpie zu erwarten sind - beispielsweise als federnde Kontakte nach .Vrt eines Lyrakontaktes ausgebildet sein können.

Entscheidend ist, daU beide Schaltstäbe unter der Wirkung von Drehmomenten stehen, die sie zur Anlage im Kopf 17 bringen möchten und die im gezeichneten Ausf uhrunirsbeispiel mithilfe von Gununiseilen 27 und 28 erzielt werden, die unter Zugspannung einerseits im Lagerteil 25 bzw. 24 und andererseits am Stan^enkopf 5 befestigt sind. Lbenso gut könnten diese Drehnomente aber auch aureb Spiral- oder ilaarnadelfedern im Bereich der Lageruni: der Schaltstabe erzeugt werden.

Um die Schaltstäbe in ihrer Ruhelage im Stangenkopf 5 zu halten, sind sie dort verriegelt. Diese Verriegelung kann jedoch mithilfe eines Hebels 29 in dein Sinne gelöst werden, daü zv lachst der Stab 21 frei wird und unter der irkung des gespannten Gummiseiles 27 in die in Fig. 7/8 dargestellte Lape, d.h. zur Anlage in 26, schnellt. j.ine ' eiterbewegung des Hebels 29 bewirkt dann das Freigeben des Stabes 22 '..vgl. Fi~. 9/10). Genauso sind natürlich zwei Hebel 20 denkbar, deren jeder für eine der Stangen 21 bzw. 22 zuständig ist, ferner die .Entriegelung über eine Art Schaltwalze usw.

Betätigt -rtird eier ..cbel 29 über ein 'voll isolierende.= ,¹ ! vlonseil ';■ '_: das seinerseits an einen .lebel "1 befestigt ist, der knarjp unterhalb des .landscljutzes 3 jelaiztrt ist unc entgegen der lirkun^ einer Feder nach unten, d.h. auf iio .'.inje 't zu, cezo:en werden kann.

Die ."'un.-ition der Vorerdun^s .= tau·; e kann nun eingehender beschrieben werden. Lie >tanue wird, nacliden die -:chal ts t.'ibe 21,22 unter Spannen der Gummifedern 27, 28 im ~tancenkopf 5 einnelegt und verriegelt wurden und nachdem die .,rdun^sklemrae 10 ordnuncsgemäU an Lrde gelegt wurde, in die zu erdende Leitung eingehängt. Die zwisciien 17 und 20 liegende Isolierstrecke verhindert dabei ein Abfließen der Kestenergie in die ^ctange, d.h. das hinhangen der Vorerdungsstange geschieht ohne jede Lichtbogenbildung I vgl. Zustand in den Fip. 5 und 6). Ei-st jetzt wird durc! iietätigen des Hebels 31 die erste Verriegelung der Schaltstaugen gelb. , und die Schaltstange 21 schnellt unter der irkung der Gummifeder 27 in die Nische 26 des Kopfes 17, wodurch über die Stange 21, die i.'rehachse 20 und den Stab 22 eine leitende Verbindung von den i.rdungsbü£eln 18/19 zum Stangenkopf ^:j und von dort über das Lrdungsseil 8 und die Erdungsklemme 10 zur Lrde hergestellt wird. Da dieses Schalten des Stromweges schnell und exakt erfolgt, kommen zumindest keine spektakulären Lichtbogen zus tande.

r,s ist aber daniber hinaus ohne weiteres möglich, den .uislösehebel 31 beispielsweise mit einem Zeitauslöser in dem Sinne zu steuern, daii der Hebel 31 zwar manuell vorgespannt, aber erst nach Verlauf einer vorgegebenen Zeil auscelöst wird, während der sich der Monteur in sichere Lntfernung begeben hat. .»eiter wäre eine pneumatische Auslösung, nach Art der Fernauslösung einer Kamera, denkbar oder gar elektromagnetische bzw. elektronische fernsteuerung mittels Funk, Lichtstrahls etc.

Nach vollzogener Vorerdung, d.h. nach Ableiten der im abgeschalteten Leitungsstrang angesammelten Lnergie, läi.t sich die normale i.rdungsvorrichtung einlegen, die schon durch ihren stabileren Bau und die installierten Leitungsquerechnitte die Aufgabe zu lösen vermag, bei versehentlichem Zuschalten der Lei tune das Montagepersonal zu schützen. L>ie wesentlich leichter und eben nur mit blick auf die Ableitung von !estenergie konstruierte

Vorerdungss tanr e bleibt dabei gleichfalls eingehängt; Ms die Arbei!«n beendet sind und die eigentliche Erdungsvorrichtung •"•■
kann. Würde nun die Vor erdungsstange in dem bisherig:. - ·,
ten Zustande gleichfalls abgenommen, so könnten die (bisher vor der
Haupterdungsstange abgeleiteten) Rückwirkungen des Nutzes wiederum zu
Lichtbogenerscheinungen führen. Ks wird deshalb durch nochmaliges Auslösen des Hebels 31 auch noch die Schaltstange 22 freigegeben, die unter der ivirkung der Gummifeder 28 in die Nische 26 schnellt, womit die ErdVerbindung schnell und sicher getrennt und zwischen der Drehachse und dem Stangenkopf 7 eine Isolierstrecke geschaffen wird, die ein gefahrloses Abnehmen nun auch der Vorerdungsstange ermöglicht. Wie zuvor beschrieben, kann auch dieser Schaltvorgang durch Fernbedienung ausgelöst werden.

Claims (11)

Schutzansprüche

1. ErdungshiIfsvorrichtung mit einer isolierenden Betätigungsstange, einem an deren Ende zum Anbringen an der zu erdenden Leitung vorgesehenen metallischen Einhängebügel, einem im Abstand zum anderen Stangenende angebrachten, isolierenden Handschutz zur Markierung der zulässigen Griffiänge und einem außerhalb der Grifflänge angeschlossenen Erdungsseil mit Erdungsklemme, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einhängebügel (l8/l9) und dem Erdungsseilanschlußstück bzw. dem unteren Stangenkopf (5) eine Isolierstrecke vorgesehen ist, die durch eine fernbedienbare Schaltungsvorrichtung elektrisch leitend überbrückbar bzw. wieder elektrisch isolierend gemacht werden kann.

12. ErdungshiIfsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstr*»cke durch Isolierstäbe (ll bis 14) gebildet wird, die einerseits im unteren Stangenkopf (5) bzw. oberen Stangenkopf (l7) und andererseits in Kietallgehäusen (I5/16) fluchtend mechanisch befestigt sind, wobei die Metallgehäuse (15/I6) in der Mittelebene zwischen den Stangenköpfen (5 und 17) angeordnet und die Zentren der Metallgehäuse (I5/I6) durch eine Achse (20) verbunden sind, auf der metallisch; Schaltstäbe (21/22) drehbar gelagert sind, die eine leitende Verbindung zwischen der Achse (20) und den Stangenköpfen (5 bzw. 17) herzustellen vermögen und unter der Wirkung eines Drehmomentes stehen, das sie zur Anlage am Stangenkopf (l?) zwingt.

3. Erdungshilfsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstäbe (21/22) im Ruhezustand in einer Mische (25) des unteren Stangenkopfes (5) und im Schaltzustand in einer Nische \2b) bzw. in Schaltt ntakten des oberen Stangenkopfes (l?) anliegen.

^;.. Erdurigi- ilfsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsmangen (21/22) im Ruhezustand im unteren Stangenkopf (5) entgegen dem Drehmoment durch eine Verriegelung festgehalten werden, die fernbedienbar ausgelöst werden kann und in zwei Stufen die Schaltstangen (21/22) nacheinander freigibt.

5. ErdungshiIfsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die tjjtriegelung über zwei Hebel (29) am Stangenkopf (5) erfolgt, die über Seile (30) aus Nylon oder einem sonstigen elektrisch isolierenden, zugfesten und hydrophoben iVerkstoff von zwei innerhalb der Grifflänge der Stauge in unmittelbarer Nachbarschaft des Handschutzes (3) elagerten Hebeln (31 ) aus betätigbar sin.« -

6. r.rdungshi If »vorrichtung nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Lntriegelung über eine Schaltwalze und einen Hebel (29) am Stangenkopf »5) erfolgt, der über ein Seil (3^) aus Nylon oder sonst einem in ^vinne des Anspruches 5 geeigneten Werkstoff von einem innerhalb der Gn ff lange der Stange in unmittelbarer Nachbarschaft des Handschutzes (3) gelagerten Hebel (31) aus betatigbar ist.

7* LrdungsbiIfsvorricntung nach Ansprucu 5 oder 'S, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Hebel (31) manuell vorgespannt und n*cb Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne durch einen Zeitgeber ausgelöst werden.

8. cj-dungshi 1 f »vorrichtung nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung auf pneumatischem oder elektronischem <iege per Punk, Liehtstrahlbeeinflussung etc. erfolgt.

9. tlrdungshilfsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Hebele (31) bzw. der Hebel (31) ferngesteuert auf pneumatischem, hydraulischen oder elektromagnetische« hege erfolgt.

-ΟΙΟ. ErdungshiIfsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daU das Drehmoment durch .Spiral- oder Haarnadelfedern im Bereich der Lagerung (20) der Schaltstnbe (21/2'j) erzeugt

11. Erdungshilfsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das drehmoment riurch ein im Ruhezustand des jeweiligen Schaltstabes (21 bzw. 22) vorgespanntes, am unteren Stangenkopf (5) befestigtes und um die Lagerkörper (23/2Ί) der Schaltstäbe (21/22) geschlungenes Gummiseil (27/28) erzeugt wird.