EP1851781B1

EP1851781B1 - Sicherheitsanordnung für eine schaltanlage, insbesondere für eine mittelspannungsschaltanlage

Info

Publication number: EP1851781B1
Application number: EP06706776A
Authority: EP
Inventors: Ole Granhaug; Sun Huigang; Jan-Henrik Ocean Express B303 KUHLEFELT; Lars Johan Lindqvist; Pal Skryten; Deng Xianbo
Original assignee: ABB Technology AG
Current assignee: ABB Technology AG
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2026-02-09
Also published as: NO20074875L; EP1851781A1; NO337400B1; DE102005009235A1; CN101128901A; WO2006089643A1; WO2006089643A8; CN101128901B

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung für eine Schaltanlage, insbesondere für eine Mittelspannungsschaltanlage, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine solche Sicherungsanordnung ist beispielsweise aus der DE 41 16 058 bekannt geworden. Diese Sicherungsanordnung umfasst einen zylinderförmigen Köcher aus Isolierstoff, der an einem Ende verschlossen ist und dort eine Kontaktierungseinrichtung für eine in den Köcher eingesetzte Sicherungspatrone aufweist. Am anderen, offenen Ende ist ein Köcherdeckel angeordnet, der gegen die freie Stirnseite des Köchers anliegt und dort festgeschraubt ist. Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Sicherung und einem Anschlusskontakt wird durch eine Spannungsvorrichtung erzeugt, die einen Innenring mit Außenkonus und einen Außenring mit Innenkonus aufweist, die in Form von Federringspannelementen ausgebildet sind. Die Bewegung des Auslösestiftes an der Sicherung wird mittels eines Schiebers und eines Umlenkhebels auf einen Schlagstift übertragen, der im Köcherdeckel beweglich geführt ist und senkrecht zur Mittelachse der Sicherung verläuft.
Aus der FR 2 607 330 ist eine Sicherungsanordnung bekannt geworden, bei der eine Sicherung in einen zylinderförmigen, an einem Ende verschlossenen Behälter eingeführt wird; am verschlossenen Ende befindet sich innerhalb des Behälters ein Kontaktzylinder, mit dessen Innenfläche das innere Ende der Sicherung in Kontakt gelangt. Dieser Kontaktbehälter besitzt einen Zapfen, der aus der Bodenseite des Behälters herausgeführt ist, so dass dort eine elektrische Leitung angeschlossen werden kann. Das entgegen gesetzt liegende, offene Ende des Behälters besitzt eine Innenkonusform, die sich zum Behälterinneren verjüngt, in die ein mit seiner Außenfläche daran angepasster, ebenfalls konischer Stopfen zusammenwirkt, wobei die Außenfläche des Stopfens von dem Deckel gegen die Innenfläche der Konusform am Behälter gedrückt ist. Im Bereich des freien Endes des zylindrischen Behälters befindet sich auf der Innenseite ein Kontaktelement, das nach außen herausgeführt ist, so dass von außen ein weiterer elektrischer Leiter angeschlossen werden kann. Eine ähnliche Elektrode ist auch an dem Kontaktzylinder angeformt, so dass insgesamt drei Anschlussmöglichkeiten bestehen: eine erste am offenen Ende, die zweite am geschlossenen Ende, wobei beide senkrecht zur Mittelachse der Sicherung verlaufen und die in Richtung der Mittelachse der Sicherung verlaufende dritte am unteren Ende.
Eine ähnliche Ausführungsform ist auch der EP 0 881 653 A1 zu entnehmen. Der Sicherungsbehälter, in den die Sicherung eingesetzt wird, ist an einem Ende verschlossen und besitzt dort einen Kontaktzylinder, der einen Vorsprung aufweist, der in Richtung der Sicherungslängsachse aus dem Boden des Behälters herausragt. Das andere Ende ist in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach der FR 2 607 330 mittels eines Konusstopfens aus elastischem Material verschlossen, wobei nicht näher ausgesagt ist, wie der Stopfen fixiert ist. Bei allen bekannten Anordnungen ist eine leichte Demontierung der Sicherung nicht möglich.
Aus der EP 0 389 029 A1 ist eine Sicherungsanordnung bekannt geworden, die einen einseitig geschlossenen Behälter aus isolierendem Material aufweist, in den die Sicherung eingesetzt werden kann; am anderen Ende ist eine Griffeinrichtung vorgesehen, mit der eine Demontage möglich ist. Diese Griffeinrichtung besitzt eine Welle aus isolierendem Material, die ins Innere des Behälters eingeführt ist. An dem inneren Ende besitzt die Welle eine elektrisch leitende Kontakthülse, die mit dem benachbarten Kontakt der Sicherung in elektrisch leitende Verbindung gelangt. An ihrem anderen Ende besitzt sie eine Griffeinrichtung, die aus einer Platte gebildet ist, an der zwei senkrecht dazu angeordnete und daran befestigte Wände angebracht sind, zwischen denen sich eine Spindel befindet, die als eine Welle zum Handhaben der Greifeinrichtung dient.
Aus der US 3 829 810 A ist eine Sicherungsanordnung für ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise einen Transformator, bekannt geworden, welche eine an einem ersten Ende offene, zylinderförmige Sicherungsaufnahme aus einem Material mit hoher Durchschlagsfestigkeit umfasst, in welche eine Sicherungspatrone oder Sicherung einfügbar ist, deren erstes Ende mit einer ersten Kontaktanordnung am ersten offenen Ende der Sicherungsaufnahme und deren zweites Ende mit einer zweiten Kontaktanordnung im Bereich des zweiten Endes der Sicherungsaufnahme in elektrisch leitender Verbindung steht. Darüber hinaus ist im Bereich des ersten Endes der Sicherungsaufnahme ein Dichtkörper vorgesehen dessen Außenfläche eine sich in Richtung der Sicherung verjüngende Außenkonusform aufweist, der einer angepassten Innenkonusform am ersten Ende der Sicherungsaufnahme entspricht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherungsanordnung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern, so dass die Demontage und Montage der Sicherung vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1.
Danach ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtkörper und dem Dichtkopf eine Federanordnung vorgesehen ist, die in Montageendstellung auf den Dichtkörper eine diesen in die Innenkonusform des Isolierbehälters drückende Kraft ausübt.
In besonders vorteilhafter Weise ist eine Federanordnung vorgesehen, die eine nicht-lineare Federkernlinie aufweist. Eine solche nicht-lineare Federkernlinie besitzt in bevorzugter Weise eine Tellerfederanordnung mit wenigstens einer Tellerfeder.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein aus zwei Tellerfedern zusammengesetztes Federpaar vorgesehen, wobei die Tellerfedern jedes Federpaares an ihren Innenkanten gegeneinander und mit ihren Außenkanten gegen den Dichtkörper bzw. den Dichtkopf anliegen.
Eine bevorzugte Ausgestaltung kann dahingehen, dass der Dichtkörper wenigstens teilweise aus einem weichelastischen Material, z. B. Silikongummi besteht. Dabei kann der Dichtkörper entweder vollständig aus einem weichelastischen Material bestehen oder an seiner Außenkonusform mit einer weichelastischen Schicht versehen sein. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, dass an der Innenkonusform ebenso wie an der Außenkonusform eine weichelastische Schicht zur Abdichtung vorgesehen ist.
In bevorzugter Weise wird dann, wenn der Dichtkörper aus weichelastischem Material besteht, auf der dem Dichtkopf zugewandten Stirnfläche eine Platte angebracht sein, die die Kraft der Federanordnung auf den Dichtkörper überträgt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dichtkopf mit einer Hebelanordnung gekoppelt, mit der der Dichtkopf aus einer Stellung, in der die Federanordnung gespannt ist, in eine Stellung bringbar Ist, in der die Federanordnung entspannt ist, und zurück.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann an dem sicherungsseitigen Ende des Dichtkörpers eine eine tulpenförmige, auf einem kreisförmigen Umfang befindliche Fingeranordnung aufweisende Halteanordnung angebracht sein, mit dem das erste Ende der Sicherung mechanisch fest verbunden ist. Zu der Fingeranordnung gehört auch ein Spannelement, mit dem die Fingeranordnung gegen die Sicherung gedrückt und gepresst wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung, weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:

Fig. 1: eine Frontansicht einer Schaltanlage mit Sicherungsanordnung,
Fig. 2: eine schematische Schnittansicht durch das zweite Ende eines Sicherungsbehälters mit eingesetzter Sicherung,
Fig. 3: eine perspektivische Schnittansicht des anderen Endes des Isolierbehälters, ohne Sicherung,
Fig. 4: eine Schnittansicht eines Dichtkörpers mit Dichtkopf,
Fig. 5: eine perspektivische Ansicht einer Hebelanordnung, mit der der Dichtkopf und Dichtkörper demontiert oder montiert werden können, und
Fig. 6: eine Kraft-weg-Kennlinie einer Federanordnung zwischen Dichtkopf und Dichtkörper.

Eine Schaltanlage, wie sie beispielsweise aus der parallel angemeldeten EP1851839 bekannt ist, besitzt ein Schaltfeld 10, in dessen oberen Bereich Sammelschienen 11 angebracht sind, an denen Lasttrennschalter 12 angeschlossen sind. Das untere Ende der Lasttrennschalter, das heißt jedes einzelnen Lasttrennschalterpoles 12, ist mit Leitern 13, 14 und 15 mit je einer Sicherungsanordnung 16, 17 und 18 elektrisch leitend verbunden. Die Sicherungsanordnungen 16 bis 18 befinden sich unterhalb der Lasttrennschalterpole, und unterhalb der Sicherungsanordnungen 16 bis 18 sind Kabelanschlussstellen 19, 20 und 21 vorgesehen, die über weitere Leiter 22, 23, 24 mit den Sicherungsanordnungen 16 bis 18 elektrisch leitend verbunden sind.
Dabei schließen die Leiter 13, 14 und 15 am zweiten Ende des Isolierbehälters an, wogegen die zu den Kabelanschlussstellen 19, 20 und 21 führenden Leiter 22, 23 und 24 etwa im mittleren Bereich, gemessen in Längsrichtung der Sicherungsanordnungen 16 bis 18, an diesen anschließen.
Es sei nun Bezug genommen auf die Fig. 2.
Eine erfindungsgemäße Sicherungsanordnung umfasst einen zylinderförmigen Isolierkörper 30, dessen in der Zeichnung links befindliches Ende, das heißt das zweite Ende 31 mit einer elektrisch leitenden Kappe 32 verschlossen ist, wobei die Kappe 32 mit einer zylindrischen Wandung 33 die Außenfläche des Isolierkörpers 30 umfasst. Dabei besitzt der Isolierkörper 30 an seiner Außenfläche eine Nut 30a, in der ein ringförmiges Fixierungselement 30b eingesetzt ist, an welchem die zylindrische Wandung 33 der Kappe 32 befestigt ist. An der Innenfläche 32a der Kappe 32 ist im Bereich der Wandung 33 eine umlaufende Rille 32b eingebracht, die direkt einer Rille 30c im Bereich der Stirnkante des Isolierkörpers 30 gegenüberliegt; in die dadurch gebildete, umlaufende Torusform ist eine Dichtung 32c, vorzugsweise eine O-Ringdichtung eingelegt. An der Innenfläche 32a ist weiterhin auch eine Kontaktanordnung 34 befestigt, die eine Tulpenkontaktform aufweisen.
An der Außenfläche der Wandung 32 ist ein Anschluss 35 vorgesehen, an dem radial beispielsweise der Leiter 13 angeschlossen sein soll.
Innerhalb des zylindrischen Behälters bzw. des Isolierbehälters 30 befindet sich eine Sicherung 36, aus deren einem Stirnende ein Kontaktbolzen 37 herausragt, der mit der Kontaktanordnung 34 in elektrisch leitende Verbindung getreten ist. Das andere Ende der Sicherung 36 wird mit einer Kontakteinrichtung, siehe weiter unten, kontaktiert, die über innen am Isolierkörper 30 verlaufende Leitungen 38 mit einem senkrecht zur Längsachse der Sicherung 36 verlaufenden Anschluss 39 elektrisch leitend verbunden ist, der sich etwa in der Mitte zwischen den beiden Enden des Isolierkörpers 30 befindet und an dem jeweils ein Leiter 22, 23, 24 angeschlossen sind.
Es sei nun Bezug genommen auf die Figuren 3 und 4.
Der Isolierbehälter 30 besitzt an seinem ersten Ende 31 a, welches dem zweiten Ende mit der Metallkappe 32 entgegengesetzt liegt, siehe Fig. 3, an seiner Innenfläche eine Konusfläche 40, die sich ins Innere des Isolierbehälters verjüngt bzw. nach außen erweitert. In diese Konusfläche 40 ist ein Dichtkörper 41 eingesetzt, der aus elastischem Material besteht, beispielsweise aus Silikon, dessen Außenfläche 42 eine Konusform aufweist, die sich ins Innere des Behälters 30 verjüngt und der Innenkonusfläche 40 angepasst ist. Mit dem Dichtkörper 41 gekoppelt ist ein Dichtkopf 43, wobei der Dichtkopf 43 in geringem Maße bezogen auf den Dichtkörper 41 beweglich ist. Innerhalb des Dichtkörpers 41 ist ein Isolierrohr 44 geführt, das an dem der Sicherung zugewandten, in der Zeichnung Fig. 4 links befindlichen Ende, ein Außengewinde 45, mit dem das Rohr 44 in einen Verbindungsring 46 mit Innengewinde eingeschraubt ist, aufweist. An dem verjüngten Ende besitzt der Dichtkörper 41 eine napfartige Vertiefung 47, gegen deren Innenfläche 48 ein Tragring 49 aus elektrisch leitenden Material angelegt ist, der der Kontur der Innenfläche 48 angepasst ist und sich bei in Betrieb befindlicher Sicherung auf Hochspannungspotential befindet. Der Tragring 49 liegt auch an der Innenfläche 48 an. Der Tragring 49 besitzt eine Glockenform, wobei die offene Seite der Glockenform in Richtung ins Innere des Isolierbehälters geöffnet ist. Der Dichtkörper 41 umfasst die Außenfläche 48 der Glockenform; diese Glockenform ist so gewählt, dass der Dichtkörper 41 dann, wenn er zusammen gedrückt wird, auf seiner gesamten Außenfläche 42 in Richtung Außenfläche 42 abgestützt wird. Zwischen dem L-förmigen Ring 46 und dem Tragelement 49 sind nach innen abgewinkelte Stege 50, 51 von Fixierelemente 52, 53 festgehalten, deren lange Schenkel 52a, 53a senkrecht zur Längserstreckung der Sicherung verlaufen. In der Fig. 4 sind lediglich zwei Fixierelemente 52, 53 sichtbar; es sind jedoch deren mehrere angeordnet, die zusammen eine Art Tulpe bilden, die von außen mittels einer Spanneinrichtung 54 umfasst ist, so dass der Innendurchmesser der Fixierelemente 52, 53 veränderbar ist. Das erste Ende der Sicherung 36, die hier strichliert teilweise dargestellt ist, wird mit einem Fortsatz 36a zwischen die Fixierelemente 52, 53 gesteckt und zwischen den Fixierelementen 52, 53 festgehalten, in dem die die Fixierelemente 52, 53 außen umfassende Spanneinrichtung 54, die eine Rohrspannschelle sein kann, diese Fixierelemente 52, 54 gegen die Außenfläche des Fortsatzes 36a drückt, so dass die Sicherung 36 mit dem Dichtkopf 41 fest verbunden ist.
An den Fixierelementen 52, 53, die auch als Kontaktfinger dienen, sind Kontaktfedern 131 angebracht, die von einem federnden Spannring 132 radial nach außen gedrückt sind, so dass dann, wenn der Dichtkörper 41 zusammen mit der Sicherung 36 in den Behälter 30 eingesetzt wird, diese Kontaktelemente 131 gegen Kontaktelemente 133 angedrückt werden, die der Leitung 38 entsprechen. Damit fließt der Strom durch die Sicherung 36 hindurch zu den Fixierelementen 52 und 53 und damit zu den Kontaktelementen 131 und über die Innenleitung 133, 38 hin zur Anschlussstelle 39. Die Innenleitung 38 kann aus mehreren länglichen Leiterabschnitten gebildet sein, die an der Innenfläche des Isolierbehälters 30 angebracht sind.
Zu der Sicherung (nicht dargestellt) gehört ein Übertragungselement 55, an dem eine Auslösestange 56 angeschlossen ist, die durch das Innere des Rohres 44 beweglich geführt ist und in der in Fig. 4 dargestellten Stellung nicht über den Dichtkopf 43 hinausragt. Im Falle eines Ansprechens der Sicherung wird die Auslösestange 36 in Pfeilrichtung P mittels einer Feder bewegt, wodurch eine Auslösung für einen übergeordneten Leistungsschalter vorgenommen wird.
An der Innenseite des Rohres 44 im Bereich des Gewindes ist ein Führungselement 57 für die Auslösestange 56 angeformt, welches ringförmig ausgebildet und über einen umlaufenden konischen Steg 58 an der Innenwand des Rohres 44 angeschlossen ist. Der konische Steg 58 öffnet sich hin zum Gewinde 45. Auf der dem Gewinde 45 abgelegenen Seite des Führungselementes 57 ist eine umlaufende Rille 59 vorgesehen, in die eine Dichtung 60 eingesetzt ist. Das Führungselement 57 besitzt eine Durchgangsöffnung 134, durch welche die Auslösestange 26 hindurch geführt ist.
Das andere Ende des Rohres 44 ragt aus dem Dichtkörper 41 heraus und endet in einer stufenförmig daran anschließenden Erweiterung 61, deren Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Rohres 44. Gegen die durch die Erweiterung 61 gebildete Stufung 62 liegt ein umlaufender Rand 63 eines Napfkörpers 64 an, dessen Boden 65 einen Führungsdurchgang 66 für die Auslösestange 56 aufweist. Auf der Außenseite des Bodens 66 befindet sich eine Rille 67, in der eine Dichtung 68 eingebracht ist.
Zwischen dem Trägerelement 57 und dem Boden 65 befinden sich zwei etwa rohrförmige Distanzelemente 69 und 70, die an entgegen gesetzten Enden mit Flanschrändern 71 und 72 innerhalb des Rohres 44 geführt sind und mit ihren benachbarten Enden gegeneinander liegen. Der Außendurchmesser der Flanschränder 71, 72 entspricht dem Innendurchmesser des Rohres 44. Diese Distanzelemente 69 und 70 dienen mit ihren Flanschrändern 71 und 72 dazu, eventuell auftretende Druckkräfte, die beim Zusammendrücken des Dichtkörpers auch nach innen wirken, abzufangen. Der Raum 135, der sich zwischen den Flanschrändern 71 und 72 innerhalb des Rohres 44 befindet, ist mit Isolieröl gefüllt, welches über radiale Öffnungen 136, die sich wenigstens in dem Distanzelement 69 befinden, auch in den Zwischenraum zwischen den Distanzelementen 69, 70 und der Auslösestange 56 hineinfließen kann.
Der Napfkörper 64 besitzt im Bereich seines freien Endes, d. h. im Bereich des umlaufenden Randes 63, einen radial nach außen vorspringenden Wulst 137, und an der Innenfläche der Erweiterung 63 ist eine umlaufende, nach innen vorspringende Nase 138 angeformt; wenn der Napfkörper 64 ins Innere des Rohres 44 hineingedrückt ist, rastet der Wulst 137 hinter die umlaufende Nase 138, so dass der Napfkörper 64 dort festgelegt ist. Darüber hinaus befindet sich im Boden des Napfkörpers auf dessen Außenfläche, d. h. auf dessen zum Raum 135 hingewandten Fläche eine umlaufende Rille 139, in der sich eine Dichtung 140 befindet. Die Dichtungen 60, 68 und 140 dienen dazu, den Innenraum 135 abzudichten, so dass das dort befindliche Isolieröl am Ausfließen aus dem Raum 135 gehindert ist, und dienen so zur Vermeidung einer Leckage.
Der Dichtkopf 43, in dem sich die Erweiterung 61 befindet, besitzt eine Durchlassöffnung 73, die in Richtung zum Dichtkörper 41 eine Stufung 74 aufweist, die mit der Stufung 62 des Rohres zusammenwirkt, wobei zwischen beiden in der dargstellten Stellung ein Abstand vorgesehen ist.
Das Rohr 44, welches aus Isoliermaterial besteht, besitzt auf seiner Außenfläche eine Konusform, die sich zur Sicherung hin verjüngt.
An dem sicherungsabseitigen Ende des Dichtkörpers 41 befindet sich eine Trägerplatte 80 und zwischen der Trägerplatte 80 und der dieser gegenüberliegenden Fläche 81 befinden sich zwei Tellerfedern 82 und 83, die in der in Fig. 4 dargestellten Stellung unter mechanischer Spannung stehen, d. h. gespannt sind und den Dichtkörper 41 entgegen der Pfeilrichtung P in den Innenkonus 40 des Isolierbehälters 30 hineindrücken.
Anstatt solcher Tellerfedern kann natürlich auch eine Schraubenfederanordnung vorgesehen sein. Von besonderer Bedeutung ist, dass die Federanordnung eine nicht-lineare Kennlinie aufweist, wie sie in der Fig. 6 dargestellt ist. Auf der horizontalen Achse ist der Weg, um den die Feder zusammengedrückt wird, und auf der vertikalen Achse die Kraft aufgezeichnet, die die Feder zusammendrückt. Die Kennlinie K der Federanordnung, wie sie erwünscht ist, besitzt einen Anstieg, der mit steigendem Weg sich verringert. Das hat zur Folge, dass bei einer Wegdifferenz µs in den Bereich, in dem der Anstieg der Kennlinie K kleiner wird, einer Kraftdifferenz µp entspricht, die bezogen auf die Wegdifferenz µs relativ klein ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass auszugleichende Toleranzen einen relativ geringen Einfluss auf die Kraft haben, die erforderlich ist, um den Dichtkörper in den Dichtkonus hineinzudrücken, so dass Hohlräume, in denen sich Entladungen bilden können vermieden werden.
Bei Untersuchungen hat sich hierbei herausgestellt, dass für den hier vorliegenden Zweck ein Tellerfederpaar aus zwei Tellerfedern, deren Innenkanten gegeneinander gelegt sind, eine optimale Wirkung aufweist.
Die Fig. 3 zeigt den Dichtkörper 41, eingesetzt in den Isolierbehälter 30. Der Dichtkopf 43 weist eine längliche Form, die senkrecht zur Längserstreckung der Sicherung verläuft, auf, so dass der Dichtkopf 43 mit dem Dichtköper 41 in zusammengebauten Zustand eine T-Form bildet.
An den entgegen gesetzten Enden des Dichtkopfes 43 sind Zapfen 84, 85 angeformt, über die der Abstand zwischen dem Dichtungskopf 43 und dem Dichtkörper 41 verändert werden kann. Damit wird die Federanordnung der beiden Tellerfedern entspannt und eine Verspannung zwischen dem Dichtkörper und dem Isolierbehälter wird beendet, so dass der Dichtkopf und der Dichtkörper zusammen mit der innen befindlichen Sicherung, die ja mit dem Dichtkörper fest verbunden ist, herausgenommen werden kann.
Es sei nun Bezug genommen auf die Fig. 5.
Auf der Frontseite der Schaltanlage 10 ist eine Platte 100 befestigt, die drei Öffnungen 101 bis 103 besitzt, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Dichtkopfes 41 entspricht.
Beidseitig zu jeder Öffnung 101 bis 103 ist jeweils ein pfostenartiger Ständer 104, 105; 106, 107 sowie 108 und 109 senkrecht aufgestellt, welche Ständer jeweils aus zwei gleichen Ständerelementen 104a und 104b zusammengesetzt sind, die einen Abstand zwischen sich nehmen. Die Ständer 105 bis 109 sind in gleicher Weise ausgebildet wie der Ständer 104 mit den beiden Ständerelementen 104a und 104b.
Zwischen die Ständerelemente jedes Ständers greift je ein Arm 110 und 111 einer Handgriffanordnung 112 ein, hierbei ist lediglich die Handgriffanordnung 112 für die Öffnung 101 beschrieben; die Handgriffanordnung für die Öffnungen 102 und 103 sind gleich ausgebildet. Die beiden Arme 110 und 111 verlaufen etwa parallel zueinander und bilden zusammen mit zwei schräg dazu angeordneten Abwinkelungen 113 und 114 eine U-Form; die Abwinkelungen 113 und 114 sind (nicht sichtbar) an ihren aufeinander zuweisenden Enden mit weiteren Abwinkelungen versehen, die parallel zu den Armen 110 und 111 und senkrecht zur Verbindungslinie der Pfosten 104 und 105 verlaufen, wobei diese beiden Abwinkelungen als Verlängerungen vom einem Handgriff 115 aus Isoliermaterial umfasst sind. Die Länge der Handgriffe ist so bemessen, dass sie in jeder Stellung, in der die Handgriffe 115 parallel zur Platte verlaufen, innerhalb des Bereiches bleiben, der durch Seitenwände begrenzt ist, so dass die Bewegung der Handgriffe nicht durch Wandabschnitte behindert wird.
Die Arme 110 und 111 sind über Drehzapfen 116 und 117 gelenkig mit den Pfosten 104 und 105 verbunden, so dass die Handgriffanordnung 112 aus der Stellung, in der die Arme parallel zur Platte 100 verlaufen, in eine Stellung verschwenkt werden kann, in der die Arme senkrecht zur Platte verlaufen, ebenso wie der Handgriff 115. Die Handgriffe können natürlich auch in eine Stellung verbracht werden, in der sie gegenüber der in der Fig. 5 dargestellten Stellung um 180° verschwenkt sind, so dass die Handgriffe 115 in die entgegen gesetzte Richtung vorspringen als diejenige, die in Fig. 5 dargestellt ist.
Die Arme 110 und 111 besitzen je eine Ausnehmung 118 und 119; die Enden der Pfosten 104, 105 sind gabelförmig mit einer Gabelöffnung 120 und 121 geschlitzt.
Die Zapfen 84 und 85 des Dichtkopfes 43 greifen in die Ausnehmung 118 ein und durchgreifen diese und greifen ebenfalls in die Gabelöffnung 120, 121 ein.
In der Stellung gemäß Fig. 5 drücken die Handgriffe die Zapfen 84, 85 über die Ausnehmungen 118, 119 ins Innere des Isolierbehälters hinein, wodurch die Tellerfedern 83, 82 mit einer bestimmten Kraft vorgespannt sind, so dass der Dichtkörper 41 eben-falls mit einer bestimmten Kraft in die Innenkonusfläche am Isolierkörper hineingedrückt ist, wodurch eine elektrische Dichtigkeit zwischen den beiden Konusflächen erzeugt wird.
Wenn die Handgriffe 115 aus der einen Endstellung in ihre andere Endstellung verbracht werden, dann gleiten die Zapfen 84, 85 in den Ausnehmungen 118, 119, weil sie in ihrer Lage durch die Gabelöffnung 120 bzw. 121 festgelegt sind und auf Grund der Kurvenform der Ausnehmungen 118 und 119 werden die Zapfen 84, 85 und damit der Dichtkopf 43 in Pfeilrichtung P (siehe Fig. 4) von der Platte 100 entfernt, wodurch die Federanordnung entspannt wird, so dass die Druckkraft auf den Dichtkörper verringert bzw. abgebaut wird, so dass auf einfache Weise die Sicherung demontiert werden kann.
Nach Einsetzen der Sicherung ins Innere des Isolierbehälters werden die Bewegungen der Handgriffe umgekehrt.
Oben ist beschrieben, dass der Dichtkörper 41 in seiner Gesamtheit aus weichelastischen Material besteht. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, den Dichtkörper aus steifen Material herzustellen und lediglich die Außenkonusfläche mit weichelastischen Material zu beschichten. In gleicher Weise besteht natürlich auch die Möglichkeit, den Dichtkörper aus steifem Material herzustellen und die Innenkonusfläche des Isolierbehälters mit diesem Material zu beschichten.
In beiden Fällen ist natürlich dafür zu sorgen, ebenso wie bei der Ausführung gemäß Fig. 4, dass die Berührungsflächen von Innen- und Außenkonus über die gesamte axiale Länge und über den gesamten radialen Umfang abgedichtet sind, so dass sich dort keine Räume befinden, in denen sich Entladungen ergeben können, die den Dichtkörper und damit die ganze Sicherungsanordnung beschädigen oder zerstören können.

Claims

Sicherungsanordnung für eine Schaltanlage, insbesondere für eine Mittelspannungsschaltanlage, mit einem an einem ersten Ende offenen, zylinderförmigen Isolierbehälter (30) aus isolierendem Material, in den eine Sicherungspatrone oder Sicherung (36) einfügbar ist, deren erstes Ende mit einer ersten Kontaktanordnung (131,133) am ersten offenen Ende (31a) des Isolierbehälters (30) und deren zweites Ende mit einer zweiten Kontaktanordnung (34) im Bereich des zweiten Endes des Isolierbehälters (30) in elektrisch leitender Verbindung steht und die Sicherungspatrone (36) an ihrem ersten Ende mit einer an der Frontseite, vorzugsweise am Gestell oder an der Frontwand der Schaltanlage angeordneten Verschlussvorrichtung für den Isolierbehälter (30) fest verbunden ist, die einen Dichtkörper (41), dessen Außenfläche (42) eine sich in Richtung der Sicherung verjüngende Außenkonusform aufweist, der einer angepassten Innenkonusform (40) am ersten Ende des Isolierbehälters (30) entspricht, und einen mit dem Dichtkörper (41) verbundenen Dichtkopf (43) aufweist, wobei der Dichtkopf außerhalb des Isolierkörpers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtkörper (41) und dem Dichtkopf (43) eine Federanordnung (82, 83) vorgesehen ist, die in Montagestellung auf den Dichtkörper (41) eine diesen in die Innenkonusform des Isolierbehälters (30) drückende Kraft ausübt.
Sicherungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (82,83) eine nichtlineare Federkennlinie aufweist.
Sicherungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung eine Tellerfederanordnung ist und wenigstens eine Tellerfeder (82, 83) aufweist.
Sicherungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein aus zwei Tellerfedern (82, 83) zusammengesetztes Federpaar vorgesehen ist, wobei die Tellerfedern jedes Federpaares an ihren Innenkanten gegeneinander und mit ihren Außenkanten gegen den Dichtkörper (41) bzw. den Dichtkopf (43) anliegen.
Sicherungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (41) wenigstens teilweise aus einem weichelastischen Material, z. B. Silikongummi, besteht.
Sicherungsanordnung nach nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenkonusform und/oder an der Außenkonusform eine weichelastische Schicht zur Abdichtung vorgesehen ist.
Sicherungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkopf (43) und der Dichtkörper (41) zum Spannen und Entspannen der Federanordnung geringfügig relativ zueinander bewegbar sind, wobei die Bewegung durch eine stufenförmige Anformung am Dichtkopf (43) bzw. an einem mit dem Dichtkörper (41) verbundenen Haltelement begrenzt ist.
Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens bei einem Dichtkörper (41) aus weichelastischen Material auf der dem Dichtkopf (43) zugewandten Stirnfläche eine Platte angebracht ist, die die Kraft der Federanordnung auf den Dichtkörper (41) überträgt.
Sicherungsanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkopf (43) mit einer Hebelanordnung gekoppelt ist, und der Dichtkopf (43) aus einer Stellung, in der die Federanordnung gespannt ist, in eine Stellung bringbar ist, in der die Federanordnung entspannt ist, und zurück.
Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem sicherungsseitigen Ende des Dichtkörpers (41) eine eine tulpenförmige, auf einem kreisförmigen Umfang befindliche Fingeranordnung aufweisende Halteanordnung angebracht ist, mit dem das erste Ende der Sicherung (36) mechanisch fest verbunden ist.
Sicherungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Fingeranordnung mittels eines Spannelementes verringerbar ist, so dass die Sicherung (36) an ihrem ersten Ende in der Fingeranordnung festgehalten ist.
Sicherungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, dass der Dichtkopf (43) zwei in entgegen gesetzte Richtung vorspringende Bolzenzapfen (84,85) aufweist, die mit der Hebelanordnung zusammenwirken.
Sicherungsanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Dichtkörpers (41) eine Rohranordnung (44) angeformt ist, die in den Dichtkopf (43) eingreift und dort eine Erweiterung besitzt, die in eine entsprechende Erweiterung am Dichtkopf (43) eingreift, so dass dann, wenn der Dichtkopf vom Dichtkörper (41) entfernt wird, der Dichtkopf über diese stufenartige Erweiterung das Rohr (44) und damit den Dichtkörper (41) mitnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung für jeden Sicherungspol eine U-Form mit zwei parallel zuein-ander verlaufenden Armen aufweist, deren Stegabschnitte miteinander verbunden und mit einem Handgriff versehen sind, dass die Arme der Hebelanordnung zwischen zwei Stützen, die beidseitig zu einer Durchgangsöffnung in der Platte für die Sicherung (36) senkrecht aufgestellt sind, drehbar gelagert sind, und dass die Arme eine Ausnehmung aufweisen, die eine Nockenkurve bildet und in denen die Zapfen am Dichtkopf (43) eingreifen und darin geführt sind.
Vorrichtung nach nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung für jeden Sicherungspol eine U-Form mit zwei parallel zueinander verlaufenden Armen und einen quer dazu verlaufenden Steg aufweist, dass die Arme der Hebelanordnung zwischen zwei Stützen, die beidseitig zu einer Durchgangsöffnung in der Platte für die Sicherung senkrecht aufgestellt sind, drehbar gelagert sind, und dass die Arme eine Ausnehmung aufweisen, die eine Nockenkurve bildet und in denen die Zapfen am Dichtkopf (43) eingreifen und darin geführt sind, und dass der Steg als Handgriff dient.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Arme so bemessen ist, dass die Hebelanordnung um 180° schwenkbar ist, ohne dass ihre Bewegung durch Teile der Schaltanlage behindert ist.