EP2021204A1

EP2021204A1 - Transportable schaltstelle für ein magnetschwebebahnsystem

Info

Publication number: EP2021204A1
Application number: EP06753249A
Authority: EP
Inventors: Wilfried Glaubitz; Jürgen GRESS; Wolfgang Spaeth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2009-02-11
Also published as: DE112006003983A5; WO2007137541A1; US20090271974A1; CA2653893A1; CN101448671A

Abstract

Um eine Vorrichtung zum Schalten von beidseitig eines Fahrwegs angeordneten Statorabschnitten bereitzustellen, die möglichst unabhängig aufgestellt werden kann, wird vorgeschlagen, dass die separat aufgestellten Schaltstellen (1) jeweils nicht mehr als drei Schaltfelder (2, 3, 4) aufweisen und nur einem Statorabschnitt zugeordnet ist. Die Schaltstellen (1) sind daher kompakter und leichter.

Description

Beschreibung

Transportable Schaltstelle für ein Magnetschwebebahnsystem

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten von Statorabschnitten, die an beiden Seiten eines Fahrwegs für ein Magnetschwebefahrzeug angeordnet sind.

Eine solche Vorrichtung ist aus dem landläufigen Stand der Technik bereits bekannt. Bei den bislang in der Praxis realisierten Magnetschwebebahnsystemen ist der Antrieb des Magnetschwebefahrzeuges im Fahrweg angeordnet. Der Fahrweg weist an seinen beiden Seiten jeweils bis zu 2 km lange Statorabschnitte auf, die über Statorabschnittsschalter mit einem von einem Umrichter gespeisten Streckenkabel verbunden werden können. Dabei sind die Statorabschnitte in einer Kette hintereinander angeordnet. Das Zu- und Abschalten vom Streckenkabel erfolgt fahrzeugsynchron, so dass jeweils nur derjenige Statorabschnitt mit Energie versorgt wird, in dem sich das Magnetschwebefahrzeug gerade befindet. Um beim Überfahren einer Statorabschnittsgrenze keine hohen Antriebsverluste hinnehmen zu müssen, sind die Statorabschnitte an beiden Fahrwegseiten versetzt zueinander angeordnet. Bei den Statorabschnitten handelt es sich üblicherweise um dreiphasige Statorwicklungen, die an ihrem vom Streckenkabel abgewandten Ende zu einem Sternpunkt verschaltet sind. Dabei ist jede Statorwicklung zwischen einem Sternpunktschalter und einem Statoreinspeiseschalter angeordnet, wobei in Richtung des E- nergieflusses der Sternpunkt dem Sternpunktschalter nachge- ordnet ist. Zum Erden des Sternpunktes bei Wartungszwecken des Magnetschwebebahnsystems dient ein Erdungsschalter. Gemäß dem Stand der Technik sind die zum Zuschalten der Statorabschnitte notwendigen Schalter in einer Schaltstelle untergebracht, die in der Nähe des Fahrweges aufgestellt ist. Jede Schaltstelle ist zum Zu- und Abschalten von zwei Statorabschnitten vorgesehen, die auf unterschiedlichen Seiten des Fahrweges angeordnet sind. Die Schaltstelle gemäß dem Stand der Technik umfasst daher zwei Statorsternbildnerfelder, in denen die Sternpunktschalter und gegebenenfalls ein Erdungsschalter angeordnet sind. Ferner sind zwei Statoreinspeisefelder mit Statorenspeiseschaltern vorgesehen. Zum Ermöglichen von Wartungsarbeiten an der Schaltstelle sind schließlich zwei Kabeleingangsfelder vorgesehen. In den Kabelein- gangsfeldern dienen stromlos öffnende Trennschalter zum Unterbrechen der galvanischen Verbindung zwischen dem Energie speisenden Streckenkabel und der Schaltstelle. Ingesamt sind gemäß dem Stand der Technik somit sechs Schaltfelder innerhalb einer Schaltstelle angeordnet. Die vorbekannte Schalt- stelle ist daher raumgreifend und weist ein hohes Eigengewicht auf. Zum Aufstellen der Schaltstellen ist ein stabiles Fundament sowie eine besondere Zufahrt erforderlich, die das Anliefern der Schaltstellen mit entsprechend dimensionierten Transportfahrzeugen ermöglicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltstelle der eingangs genannten Art bereitzustellen, die möglichst ortsunabhängig aufstellbar ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit einzeln aufgestellten Schaltstellen, die jeweils nicht mehr als drei Schaltfelder aufweisen, wobei jedes Schaltfeld mit einem einzigen Statorabschnitt verbindbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst separat aufgestellte Schaltstellen, die im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr zwei Statorabschnitten gleichzeitig zugeordnet sind. Erfindungsgemäß ist jede Schaltstelle lediglich maximal zwei aneinandergrenzenden Statorabschnitten zugeordnet, die sich beispielsweise entlang einer einzigen Seite eines Fahrweges einer Magnetschwebebahn erstrecken. Jede Schaltstelle weist daher nicht mehr als drei Schaltfelder auf, so dass die erfindungsgemäße Schaltstelle wesentlich kompakter ist als die vorbekannte Schaltstelle. Aus diesem Grunde kann die erfindungsgemäße Vorrichtung an nahezu beliebigen Orten aufgestellt werden, beispielsweise ganz in der Nähe des Fahrweges, so dass längere Kabelleitungen zwischen der Schaltstelle und dem Statorabschnitt, wie im Stand der Technik üblich, vermie- den sind. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die verbesserte Wartungsmöglichkeit. Aufgrund der kompakteren Bauweise ist nicht nur das Aufstellen und die Montage der Schaltstelle bei der Inbetriebnahme des Magnetschwebebahnsystems erleichtert, sondern darüber hinaus auch die Instandhaltung durch den Austausch fehlerhafter Komponenten. So ist es beispielsweise im Rahmen der Erfindung möglich sämtliche Schaltfelder der Schaltstelle auf einfache Weise komplett auszutauschen, wobei die neuen Schaltfelder bereits vor dem Aufstellen geprüft und zugelassen wurden. Aufgrund des sich verringernden Gewichtes ist der Transport der

Schaltfelder vereinfacht und beispielsweise über den Fahrweg selbst ermöglicht. Diese Vorteile überwiegen den auf der Hand liegenden Nachteil der Erfindung, nämlich dass doppelt so viel Schaltstellen erforderlich sind, wie gemäß dem Stand der Technik.

Vorteilhafterweise weist jede Schaltstelle eine Montageplatte zum Stützen der Schaltfelder auf. Durch die Montageplatte ist das Aufstellen der Schaltfelder noch weiter vereinfacht. Hierbei ist eine Montageplatte mit Durchgangsöffnung vorteilhaft, die das Einführen von Zu- und Ableitungen in die Schaltstelle erleichtert. Diese Montageplatte ist beispielsweise perforiert, damit sich kein stehendes Wasser bilden kann. Zweckmäßigerweise sind die Schaltfelder der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Haltemittel miteinander verbunden. Solche Haltemittel umfassen beispielsweise- eine gemeinsame Schalt- feldverSpannung, ein die Schaltfeider an ihrer Oberseite um- greifendes Dach sowie einen Sockel .im unteren Bereich der Schaltfelder.

Zweckmäßigerweise sind Mittel zum Anbringen einer Arbeitsbühne vorgesehen. Durch die Arbeitsbühne ist eine Wartung auch an nur schwer zugänglichen Aufstellorten möglich. Die Arbeitsbühne weist beispielsweise ein Geländer auf. Insbesondere bei hängend augestellten Schaltstellen kann die Arbeitsbühne an der Schaltstelle kurzeitig angebracht werden, wobei das Wartungspersonal anschließend die Arbeitsbühne betritt und schließlich die notwendigen Wartungsarbeiten vornimmt. Nach Beendigung der Wartungsarbeiten wird die Arbeitsbühne wieder entfernt .

Die Montageplatte ist zweckmäßigerweise auf Bodenfundamenten aufgestellt. Durch das im Vergleich zum Stand der Technik leichte Gewicht der Schaltstelle sind keine hohen Anforderungen an die Bodenelemente gestellt. So kann es sich bei den Bodenfundamenten beispielsweise um einfach auf dem Boden abgelegte Betonteile handeln, auf welchen die beispielsweise ebenfalls aus Beton oder aus Stahl gefertigte Montageplatte abgelegt ist. Auf der Montageplatte werden anschließend die Schaltfelder montiert.

Abweichend hiervon ist die Montageplatte an einer Tragstruk- tur befestigt. Die Art Tragstruktur ist grundsätzlich beliebig. So kann es sich bei der Tragstruktur beispielsweise um eine Wand mit ausreichender Stärke handeln, an der die Montageplatte beispielsweise durch entsprechende Haltemittel befestigt ist. Abweichend hiervon ist die Tragstruktur ein Stützer, beispielsweise in Form einer Säule, der über ebenfalls zweckmäßige Haltemittel zum Tragen der Montageplatte eingerichtet ist.

Bei der bevorzugten Ausgestaltung der Schaltfelder umfassen diese ein Kabeleingangsfeld, ein Statoreinspeisefeld und/oder ein Statorsternbildnerfeld. Dabei weist das Kabeleingangsfeld beispielsweise drei stromlos öffnende Trennschalter auf, mit deren Hilfe eine galvanische Trennung der anderen Schaltfel- der von einem Streckenkabel eines Antriebsbereichs ermöglicht ist. Das Kabeleingangsfeld ist in Richtung des Energieflusses den anderen Schaltfeldern vorgeschaltet. Das Statoreinspeisefeld umfasst die Statoreinspeiseschalter zum Verbinden des zugeordneten Statorabschnittes mit dem Streckenkabel bei Normalbetrieb. Im Normalbetrieb befinden sich die Trennschalter des Kabeleinspeisungsfeldes in ihrer Kontaktstellung. In dem Statorsternbildnerfeld sind Sternpunktschalter angeordnet, die in ihrer Kontaktstellung die Sternpunktbildung des Statorabschnittes ermöglichen. Dabei ist der Statorabschnitt als beispielsweise dreiphasige Statorwicklung realisiert. Das Statorsternbildnerfeld ist jedoch nicht dem gleichen Statorabschnitt zugeordnet, wie das Statoreinspeisefeld und das Kabeleingangsfeld. Vielmehr ist das Statorsternbildnerfeld einem unmittelbar benachbarten Statorabschnitt zugeordnet, wobei die Statorabschnitte in einer Kette aneinander gereiht sind. Ferner ist ein Erdungsschalter zum Erden des Sternpunktes in dem Statorsternbildnerfeld vorgesehen.

Vorteilhafterweise ist eine Hilfsenergieversorgung in einem der Schaltfelder vorgesehen. Zur Regelung, Überwachung und

^'Steuerung der Schalter, Schaltstellungsanzeiger und sonstiger Geräte zum Ermöglichen eines reibungslosen Ablaufs des Antriebs des Magnetschwebefahrzeugs ist eine Hilfsenergieversorgung erforderlich. Diese ist gemäß dem Stand der Technik in einem separaten Gehäuse untergebracht. Erfindungsgemäß ist durch die Aufteilung der Schaltstellen auf die jeweiligen Seiten des Fahrweges insbesondere im- Kabeleingangsfeld ausreichend Platz vorhanden, der die Aufnahme der Hilfsenergie- Versorgung in der Schaltstelle ermöglicht.

Vorteilhafterweise sind die Schaltfelder im Wesentlichen gleich dimensioniert. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung sind beliebige Kombinationen von Schaltstellen bei gleich bleibender Montageplattform und Haltemittel ermöglicht. Auch die Aufstellung als solche ist für alle Schaltstellen gleich.

Zweckmäßigerweise weist die Montageplatte Mittel zum Halten von Kabelenden auf. Die Mittel oder mit anderen Worten die

Halter erleichtern den Austausch sämtlicher Schaltfeider. Für eine Wartung sind lediglich die Verbindungen zwischen den fest verlegten Kabeln und den Bestandteilen der Schaltfelder zu lösen. Anschließend können sämtliche Schaltfelder komplett beispielsweise über einen Kran von der Montageplatte entfernt werden und eine neue bereits geprüfte Schaltstellengruppierung aufgestellt werden. Dabei halten die Halter die Kabelenden bei entfernten Schaltstellen in der gewünschten Stellung. Dies kann zweckmäßigerweise in einer Ruhephase des Fahrbe- triebs beispielsweise nachts erfolgen.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen, und wobei

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Figur 2 die Aufstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Boden und

Figuren 3 bis 5 die Aufstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Tragstruktur verdeutlichen.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltstelle 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Schaltstelle 1 ein Kabeleingangsfeld 2, ein Statoreinspeisefeld 3 sowie einen Statorsternbildnerfeld 4 umfasst. Diese Vorrichtung dient zum Zu- und Abschalten von nicht verdeutlichten Statorabschnitten zu einer Energieversorgung. Die Statorabschnitte und die Energieversorgung sind Teil eines Magnetschwebebahn- Systems. Die Gehäuse der drei Schaltfelder 2, 3, 4 sind über Verbindungsmittel 5 miteinander verbunden, wobei die Verbindungsmittel 5 eine Schrankverspannung 6 sowie ein Dach 7 sowie einen Sockel 8 umfassen. Die Schrankverspannung 6 wird durch zweckmäßige Schraubverbindungen lösbar mit den Gehäusen der Schaltfelder 2, 3 und 4 verschraubt. Das Aufschieben des passgenau zum oberen Bereich der Schaltfeldergehäuse ausgebildeten Daches 7 stabilisiert die Schaltfelder 2,3,4 im oberen Bereich. Der Sockel 8 weist einen umfänglich geschlossen umlaufenden Kragenabschnitt 9 auf, der ebenfalls durch zweck- mäßige Verschraubungen mit dem Gehäuse der Schaltfelder 2,3,4 verbunden werden kann. Auf diese Weise ist auch für den unteren Bereich die Stabilität erhöht. Der Sockel 8 weist darüber hinaus auch noch einen ebenfalls geschlossen umlaufenden Einschiebabschnitt 10 auf, der passgenau zu einer Mittenöffnung 11 ausgebildet ist, die von einer Montageplatte 12 begrenzt ist. Die Mittenöffnung 11 ermöglicht das Durchführen von fest verlegten Kabeln durch die Montageplatte 12 in die Schaltfelder 2, 3 beziehungsweise 4. Um im Fehlerfall auch in schwer zugänglichen Aufstellorten Wartungsarbeiten vornehmen zu kön- nen, ist eine Arbeitsbühne 13 mit Geländer vorgesehen, wobei die Montageplatte 12 Mittel zum Befestigen der Arbeitsbühne aufweist, die in Figur 1 jedoch figürlich nicht dargestellt sind.

Figur 2 zeigt die Aufstellung der Vorrichtung gemäß Figur 1 auf dem Boden. Hierzu dienen einfache Bodenfundamente 14, die in einem zweckmäßig vorbereiteten Boden in der Nähe eines Fahrweges des MagnetSchwebefahrzeuges eingelassen sind. Die beispielsweise aus Stahl gefertigte Montageplatte 12 wird einfach auf die zueinander ausgerichteten Bodenfundamente 14 aufgelegt und dort durch ihr Eigengewicht gehalten.

Figuren 3 und 4 verdeutlichen alternative Aufstellungsmög- lichkeiten. So ist es beispielsweise möglich, die Montageplatte 12 an einer Wand oder an einer Säule hängend oder stehend zu befestigen. Dazu sind zweckmäßige Befestigungsmittel 15 erforderlich, bei denen es sich in den gezeigten Ausführungsbeispielen um rechtwinklig ausgestaltete Betonhalter handelt.

Figur 5 zeigt das Aufstellen der Montageplatte 12 auf einem frei stehenden Stützer 16, der einen Säulenabschnitt 17 sowie einen Tragabschnitt 18 aufweist. Auf dem Tragabschnitt 18 sind wiederum Tragfundamente 19 angeordnet, von denen die Montageplatte 12 gestützt ist. Die Schaltfelder werden anschließend, wie im Zusammenhang mit Figur 1 erläutert, aufgestellt.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Schalten von Statorabschnitten, die an beiden Seiten eines Fahrweges für ein Magnetschwebefahrzeug angeordnet sind, mit einer einzeln aufgestellten Schaltstellen (1), die jeweils nicht mehr als drei Schaltfelder (2,3,4) aufweist, wobei jedes Schaltfeld mit einem einzigen Statorabschnitt verbindar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jede Schaltstelle (1) eine Montageplatte (12) zum Stützen der

Schaltfelder (2,3,4) aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Mittel (5) zum Anbringen einer Arbeitsbühne.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Montageplatte (12) auf Bodenfundamenten (14,19) aufgestellt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Montageplatte (12) an einer Tragstruktur (16) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schaltfelder ein Kabeleingangsfeld (2), ein Statoreinspeisefeld (3) und/oder ein Statorsternbildnerfeld (4) umfassen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Statorsternbildnerfeld (4) einem Statorabschnitt zugeordnet ist, der unmittelbar benachbart zu dem Statorabschnitt angeordnet ist, der dem Statoreinspeisefeld (3) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Hilfsenergieversorgung in einem der Schaltfelder (2,3,4) .

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schaltfelder (2,3,4) im Wesentlichen gleich dimensioniert sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Montageplatte (12) Mittel zum Halten von Kabelenden aufweist.