WO2006048382A1 - Schaltanlage mit einer entriegelnden lichtbogenbegrenzung - Google Patents

Schaltanlage mit einer entriegelnden lichtbogenbegrenzung Download PDF

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WO2006048382A1
WO2006048382A1 PCT/EP2005/055444 EP2005055444W WO2006048382A1 WO 2006048382 A1 WO2006048382 A1 WO 2006048382A1 EP 2005055444 W EP2005055444 W EP 2005055444W WO 2006048382 A1 WO2006048382 A1 WO 2006048382A1
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WO
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arc
switchgear
boundary
arc boundary
fault
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PCT/EP2005/055444
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Günther Besser
Karl-Heinz Gronemann
Jörg Teichmann
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/025—Safety arrangements, e.g. in case of excessive pressure or fire due to electrical defect
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B11/00—Switchgear having carriage withdrawable for isolation
    • H02B11/12—Switchgear having carriage withdrawable for isolation with isolation by horizontal withdrawal
    • H02B11/127—Withdrawal mechanism
    • H02B11/133—Withdrawal mechanism with interlock

Definitions

  • the invention relates to a switchgear with a housing in which input busbars and outgoing conductors are arranged, between which at least one actuatable via drive means switching unit is connected, with a disassembled arc boundary prevents the splitting or extension of a fault occurring in arcing fault arc.
  • switchgear in the field of medium voltage technology on a housing in which extend busbars, which are connected to a feeding three-voltage network.
  • the number of busbars corresponds to the number of phases of the connected three-phase voltage network.
  • the busbars are electrically connected to a series circuit of a disconnector and a circuit breaker, which are adapted to interrupt an electrical alternating current.
  • the series connection is followed by output conductors for the load-side redistribution of the electrical energy.
  • the heated gas which in turn depends on the energy converted by the arc.
  • the converted arc energy correlates with the length of the arc. To limit the destructive effect of the arc, the arc must therefore be kept as short as possible.
  • arc boundaries which are preferably made of a metallic material. If, in the event of a fault, the arc column approaches such an arc boundary, such conditions can be generated that arc base points form at the arc boundary and the arc column does not extend further.
  • Such conditions exist in particular with a metallic surface having a coarse structure and numerous edges. At these edges, the electric field is particularly high and arc rootlets find favorable ignition conditions due to the particularly high electric field.
  • the prior art arc stops are either permanently installed by the equipment manufacturer. Notwithstanding this, the arc boundaries are designed removable. Permanently installed arcing barriers have the disadvantage that they hinder the installation of equipment such as transducers, plugs, busbars, voltage-resistant cover plates or the like. To keep this obstruction as low as possible, fixed arcing barriers are often arranged in operation so that they develop a weakened limiting effect. The requirements for a low-energy arc on the one hand and good mounting option on the other hand therefore lead to a compromise with a fixed mounted arc boundary 2004P18550 DE
  • the object of the invention is therefore to provide a switchgear of the type mentioned, whose resources are easy to install and whose arc fault limitation unfolds their maximum effect, with an operation of the switchgear is excluded without Störlichtbogenbegrenzung.
  • the invention solves this problem in that the
  • Arc limiting via coupling means with a locking mechanism cooperates so that the operation of the switchgear is only possible with mounted arc limiting.
  • the switchgear has a demountable arc limiter, which in the assembled state, a locking mechanism, with one or each 2004P18550 DE
  • Switching unit is coupled, unlocked. In a disassembled position, however, the acts
  • the housing is advantageously made of sheet metal and is designed with one or double walls.
  • the busbars extend in a busbar space, whereas the outgoing conductors are arranged in a cable discharge space.
  • the switching unit or - switching units are arranged in a switch room or switch housing, which is air-insulated or filled with inert gas, such as sulfur hexafluoride.
  • the circuit breaker is, for example, a vacuum interrupter which is capable of interrupting short-circuit currents, ie high powers, which are also driven by a medium voltage. The arc drawn during the separation of the contacts of the vacuum interrupter is extinguished in vacuum.
  • the circuit breaker is, however, for de-energized switching, so for example for 2004P18550 DE
  • the circuit breaker provides the necessary dielectric strength. Furthermore, it is expedient to provide a grounding switch with which the switchgear for carrying out
  • switching units have only exemplary character.
  • the housing has a closure with a cover
  • the locking mechanism allows switching on the switching unit or switching units only when mounted cover and the decoupling means prevent closing of the mounting hole through the cover with dismantled arc boundary.
  • a dismantled arc boundary for example, a lever bolt or the like protrudes into the mounting opening, so that insertion and closing or closing of the cover is avoided. Deviating from this cause the
  • Connecting means a magnetic engagement of a barb in the mounting hole, wherein the mounting of the 2004P18550 DE
  • Arc limiting causes a snapping back of the magnetic barb.
  • each arc boundary cooperates via connecting means with the locking mechanism or mechanisms.
  • the coupling means are mechanical
  • Mechanical coupling means comprise in the simplest case lever, linkage or the like. Such mechanical connection means are connected, for example, with the arc boundary, wherein the arc boundary during disassembly into a
  • the arc boundary is mounted on a shift means insert.
  • sliding means are, for example, sliding or rolling agents.
  • the switchgear for example, equipped with a rail guide in which the arc boundary is mounted on rollers slidably.
  • a rail guide and a lever guide in the invention is conceivable. 2004P18550 DE
  • the insert is movable within the switchgear in a mounting position, is granted in the access to resources. It is further expedient to design the connection means particularly cost-effective.
  • the connection means are realized as levers or rods, which are firmly connected to the arc boundary. By the method of insertion of the rod protrudes into the mounting hole, so that the insertion of the cover prevents the assembly or maintenance of the resources is however possible.
  • the arc boundary is pivotally mounted.
  • the maintenance personnel for example, by simple handle after opening the mounting opening pivot the arc boundary in a disassembly position and thus receives free access to the resources.
  • the arc boundary is arranged in the vicinity of the outgoing conductor. In this way, an emerging in the arresters arc is limited.
  • the arc boundary is arranged in a sealed functional space for testing and calibration.
  • the arc limitation is mainly the limitation of an arc, which arises at a bypass feedthrough, extending from the functional space for testing and 2004P18550 DE
  • Calibration extends into a switch housing, in which the switching unit or switching units are arranged.
  • the arc boundary at least partially on a comb plate.
  • the arc boundary forms separate adjoining delimiting spaces, so that, for example, a phase-wise partitioning of outgoing conductors or other multiphase operating means is made possible.
  • the arc boundary is at least partially double-walled and has a fault in the arcing case, the arc facing the metallic wall and a facing away from the arc fault plastic wall. Since the plastic evaporates explosively in the event of arcing, this helps to extinguish the arc, the sheet metal wall prevents premature destruction of the arc boundary.
  • Figure 1 is a perspective view of an embodiment of a
  • FIG. 2 shows an embodiment of a switchgear according to the invention in a partially broken side view in operating position
  • FIG. 3 shows a switchgear according to FIG. 3 in FIG
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a switchgear according to the invention in a partially broken side view in the operating position
  • FIG. 5 shows a switchgear according to FIG. 4 in assembly pitch
  • Figure 6 shows another embodiment of a switchgear according to the invention in a partially broken side view in operating position
  • Figure 7 show a switchgear according to Figure 6 in the assembled position.
  • Figure 1 shows an embodiment of a
  • Arc boundary 1 in a perspective view.
  • the made of sheets with a thickness of a few millimeters arc boundary has two side walls 2 and 3, which carry a comb-plate-shaped limiting section 4, wherein the limiting section 4 three
  • the arc boundary storage pin 7 which extend laterally from the side walls 2 and 3 to the outside.
  • the switchgear is provided with complementary form recordings, so that a simple pivoting of the arc boundary is made possible.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the switchgear 8 according to the invention in a partially broken
  • the switchgear 8 shown has several functional spaces.
  • a vacuum interrupter 10 is arranged in a switch housing 9, which is filled with inert gas.
  • the vacuum interrupter 10 has a stationary fixed contact and a movement contact axially opposite this, into which the drive movement of a drive unit 11 via a switching rod 12 is introduced.
  • busbars extend in the switch housing 9 and are guided in a gastight manner via feedthroughs 13 to outside of the switch housing 9
  • Input busbars are connected.
  • the moving contact of the vacuum interrupter 10 is connected to output conductors, not shown figuratively, so that in the operating position shown with the switch on a current flow from the input busbars on the bushings 13, the circuit breaker 10 is made possible to the output conductors.
  • bypass line conductor For testing the currents and voltages of the main current paths, in which the power switch 10 is arranged, a phase-wise not shown bypass line conductor is transferred via a bypass passage 15 gas-tight into the calibration chamber 14 per phase.
  • an arc boundary 1 is provided according to Figure 1.
  • a resulting from the bypass opening 15 short circuit with limited by the arc boundary 1 in its length and in its spread, so that the
  • the arc boundary 1 is a removable arc boundary 1.
  • FIG. 3 shows switchgear 8 according to FIG. 2 in FIG.
  • Arc boundary 1 fixedly connected to connection means 16, which are configured in the embodiment shown as an L-shaped lever.
  • connection means 16 protrude into a mounting opening 17, so that a closure of the mounting opening 17 is prevented by a cover 18.
  • the cover 18 cooperates with a locking mechanism 19 which prevents the power switch 9 from being turned on when the mounting opening 17 is open.
  • the locking mechanism 19 is shown only schematically. Locking mechanisms are known as such, however, from the prior art, so that need not be discussed here at this point. 2004P18550 DE
  • FIGS. 4 and 5 show a further embodiment of the switchgear 8 according to the invention in the operating position or in the assembled position, wherein, however, the arc boundary 1 is arranged in a Lucasabgangsraum 20 to the destructive effect of an
  • FIGS. 6 and 7 show a further embodiment of the switchgear according to the invention, which substantially corresponds to that described in connection with Figures 2 and 3 embodiment. In contrast to the embodiment described in FIGS. 2 and 3, however, the one shown here is
  • Arc boundary 16 is not pivotally mounted in the housing of the switchgear 8. Rather, the arc boundary 1 is realized as a plug-in and slidably attached to the housing, wherein a lever construction 22 enables a displacement of the arc device 1 within the switchgear 8 and in the mounting position free access to the
  • connection means of the arc boundary are formed in the embodiment shown by these themselves, since the

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Um eine Schaltanlage (8) mit einem Gehäuse, in dem Eingangssammelschienen und Abgangsleiter (21) angeordnet sind, zwischen die wenigstens eine über Antriebsmittel (11) betätigbare Schalteinheit (10) geschaltet ist, wobei eine demontierbare Lichtbogenbegrenzung (1) die Aufspaltung oder Verlängerung eines im Störlichtbogenfall auftretenden Störlichtbogens verhindert, die Lichtbogenbegrenzung über Ankopplungsmittel (16) mit einem Verrieglungsmechanismus (19) so zusammenwirkt, dass der Betrieb der Schaltanlage (8) nur bei montierter Lichtbogenbegrenzung (1) ermöglicht ist.

Description

2004P18550 DE
Beschreibung
Schaltanlage mit einer entriegelnden Lichtbogenbegrenzung
Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage mit einem Gehäuse, in dem Eingangssammelschienen und Abgangsleiter angeordnet sind, zwischen die wenigstens eine über Antriebsmittel betätigbare Schalteinheit geschaltet ist, wobei eine demontierbare Lichtbogenbegrenzung die Aufspaltung oder Verlängerung eines im Störlichtbogenfall auftretenden Störlichtbogens verhindert.
Eine solche Schaltanlage ist aus dem landläufigen Stand der Technik bereits bekannt. So weisen insbesondere Schaltanlagen im Bereich der Mittelspannungstechnik ein Gehäuse auf, in dem sich Sammelschienen erstrecken, die an ein einspeisendes Drehspannungsnetz angeschlossen sind. Dabei entspricht die Anzahl der Sammelschienen der Anzahl der Phasen des angeschlossenen Drehspannungsnetzes. Die Sammelschienen sind elektrisch mit einer Reihenschaltung aus einem Trenn- sowie einem Leistungsschalter verbunden, die zum Unterbrechen eines elektrischen Wechselstromes eingerichtet sind. Der Reihenschaltung sind Abgangsleiter zur lastseitigen Weiterverteilung der elektrischen Energie nachgeschaltet.
Um Personen, die sich während eines Störfalls in der Nähe der Schaltanlage aufhalten, nicht unzulässig zu gefährden, müssen solche Schaltanlagen störlichtbogensicher ausgebildet sein. Störlichtbögen treten bei Fehlern in der Schaltanlage auf, wobei die durch ein Störlichtbogen hervorgerufenen
Zerstörungen um so größer sind, je höher der Druck des durch den Lichtbogen aufgeheizten Gases ist, das diesen umgibt. Dieser Druck steigt proportional zur Temperatur des 2004P18550 DE
aufgeheizten Gases, die wiederum von der vom Lichtbogen umgesetzten Energie abhängt. Die umgesetzte Lichtbogenenergie korreliert mit der Länge des Lichtbogens. Um die zerstörerische Wirkung des Lichtbogens zu begrenzen, ist der Lichtbogen daher möglichst kurz zu halten.
Aus diesem Grunde weisen Schaltanlagen gemäß dem Stand der Technik Lichtbogenbegrenzungen auf, die bevorzugt aus einem metallischen Material gefertigt sind. Nähert sich im Störfall die Lichtbogensäule einer solchen Lichtbogenbegrenzung, können solche Bedingungen erzeugt werden, dass sich an der Lichtbogenbegrenzung Lichtbogenfußpunkte ausbilden und sich die Lichtbogensäule nicht weiter verlängert. Solche Bedingungen liegen insbesondere bei einer metallischen Oberfläche mit einer groben Struktur und zahlreichen Kanten vor. An diesen Kanten ist das elektrische Feld besonders hoch und Lichtbogenfußpunkte finden aufgrund des besonders hohen elektrischen Feldes günstige Zündbedingungen vor.
Die vorbekannten Lichtbogenbegrenzungen sind entweder seitens des Anlagenherstellers fest eingebaut. Abweichend hiervon sind die Lichtbogenbegrenzungen demontierbar ausgestaltet. Fest installierten Lichtbogenbegrenzungen haftet der Nachteil an, dass diese die Montage von Betriebsmitteln, wie Wandlern, Steckern, Sammelschienen, spannungsfesten Abdeckplatten oder dergleichen behindern. Um diese Behinderung möglichst gering zu halten, sind fest montierte Lichtbogenbegrenzungen im Betrieb oftmals so angeordnet, dass diese eine nur abgeschwächte Begrenzungswirkung entfalten. Die Anforderungen an einen möglichst energiearmen Lichtbogen einerseits und gute Montagemöglichkeit andererseits führen daher bei einer fest montierten Lichtbogenbegrenzung zu einem Kompromiss mit 2004P18550 DE
einer Lichtbogenbegrenzung im Gefolge, die eine nur eingeschränkte Begrenzungswirkung entfaltet.
Demontierbare, also aus ihrer Betriebsstellung reversibel entfernbare Störlichtbogenbegrenzungen ermöglichen sowohl eine größtmögliche Lichtbogenbegrenzung als auch eine gute
Montierbarbeit. So ist es beispielsweise zu Montagezwecken möglich, die Lichtbogenbegrenzung an einem Einschubwagen zu befestigen, der vor der Montage der Betriebsmittel aus der Schaltanlage herausgezogen wird, um anschließend vor erneuter
Inbetriebnahme der Anlage wieder eingeschoben zu werden.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass das Anbringen der
Störlichtbogenbegrenzung nach erfolgter
Betriebsmittelinstallation schlichtweg unterlassen werden kann, so dass ein effizienter Störlichtbogenschutz bei
Betrieb der Anlage nicht mehr besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltanlage der eingangs genannten Art bereitzustellen, deren Betriebsmittel einfach montierbar sind und deren Störlichtbogenbegrenzung ihre größtmögliche Wirkung entfaltet, wobei ein Betrieb der Schaltanlage ohne Störlichtbogenbegrenzung ausgeschlossen ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die
Lichtbogenbegrenzung über Ankopplungsmittel mit einem Verrieglungsmechanismus so zusammenwirkt, dass der Betrieb der Schaltanlage nur bei montierter Lichtbogenbegrenzung ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß weist die Schaltanlage eine demontierbare Lichtbogenbegrenzung auf, die im montierten Zustand einen Verriegelungsmechanismus, der mit einer oder jeder 2004P18550 DE
Schalteinheit gekoppelt ist, entriegelt. In einer demontierten Stellung hingegen wirkt der
Verriegelungsmechanismus so auf die Schalteinheiten ein, dass ein Einschalten der Schalteinheiten und damit ein Stromfluss von den Eingangssammelschienen über die Schalteinheit auf die Abgangsleiter unterbrochen ist. Ein Betrieb der Schaltanlage ohne Störlichtbogenbegrenzung entfällt somit erfindungsgemäß. Die Störlichtbogensicherheit bleibt trotz demontierbarer Störlichtbogenbegrenzung gewährleistet. Darüber hinaus entfaltet die Störlichtbogenbegrenzung bei Betrieb der
Schaltanlage ihre größtmögliche oder mit anderen Worten ihre optimale Wirkung.
Das Gehäuse besteht vorteilhafterweise aus Blech und ist ein- oder doppelwandig ausgeführt. Darüber hinaus ist es zweckmäßig, das Gehäuse mit verschiedenen voneinander abgeschotteten Funktionsräumen auszugestalten. So erstrecken sich die Sammelschienen beispielsweise in einem Sammelschienenraum, wohingegen die Abgangsleiter in einem Kabelabgangsraum angeordnet sind. Die Schalteinheit oder - Schalteinheiten sind hingegen in einem Schalterraum oder Schaltergehäuse angeordnet, das luftisoliert oder mit Schutzgas, wie Schwefelhexafluorid, gefüllt ist.
Die Schalteinheiten umfassen vorteilhafterweise eine
Reihenschaltung eines Trennschalters und eines diesem nach oder vor geschalteten Leistungsschalters. Der Leistungsschalter ist beispielsweise eine Vakuumschaltröhre, die in der Lage ist, auch von einer Mittelspannung getriebene Kurzschlussströme, also hohe Leistungen, zu unterbrechen. Der bei der Trennung der Kontakte der Vakuumschaltröhre gezogene Lichtbogen wird im Vakuum gelöscht. Der Trennschalter ist hingegen zum stromlosen Schalten, also beispielsweise zum 2004P18550 DE
Schalten nach einer Unterbrechung des Stromflusses durch den Leistungsschalter, eingerichtet. Dabei stellt der Trennschalter die notwendige Spannungsfestigkeit bereit. Ferner ist es zweckmäßig, einen Erdungsschalter vorzusehen, mit dem die Schaltanlage zur Durchführung von
Wartungsarbeiten geerdet werden kann. Leistungs-, Trenn- und Erdungsschalter sind üblicherweise mit einem Verriegelungsmechanismus verknüpft, so dass beispielsweise ein Einschalten des Trenn- und Leistungsschalters im Wartungsfall unmöglich gemacht ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass die aufgezählten Schalteinheiten nur beispielhaften Charakter aufweisen. So ist es beispielsweise auch möglich, Schalteinheiten oder auch nur eine einzige mehr- oder einpolige Schalteinheit in
Kombination mit Sicherungen im Rahmen der erfindungsgemäßen Schaltanlage zur Anwendung zu bringen.
Bei einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung weist das Gehäuse eine mit einer Abdeckung verschließbare
Montageöffnung auf, wobei der Verriegelungsmechanismus ein Einschalten der Schalteinheit oder Schalteinheiten nur bei montierter Abdeckung ermöglicht und die Abkopplungsmittel ein Schließen der Montageöffnung durch die Abdeckung bei demontierter Lichtbogenbegrenzung verhindern. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung ragt im Falle einer demontierten Lichtbogenbegrenzung beispielsweise ein Hebelbolzen oder dergleichen in die Montageöffnung hinein, so dass ein Einsetzen und Verschließen oder Zuklappen der Abdeckung vermieden ist. Abweichend hiervon bewirken die
Anschlussmittel ein magnetisches Einrasten eines Widerhakens in die Montageöffnung, wobei das Montieren der 2004P18550 DE
Lichtbogenbegrenzung ein Zurückschnappen des magnetischen Widerhakens herbeiführt.
Erfindungsgemäß ist es selbstverständlich auch möglich, mehr als eine Lichtbogenbegrenzung in der Schaltanlage einzusetzen, wobei jede Lichtbogenbegrenzung über Anschlussmittel mit dem oder den Verriegelungsmechanismen zusammenwirkt .
Vorteilhafterweise sind die Ankopplungsmittel mechanische
Ankopplungsmittel. Mechanische Ankopplungsmittel umfassen im einfachsten Falle Hebel, Gestänge oder dergleichen. Solche mechanischen Anschlussmittel sind beispielsweise mit der Lichtbogenbegrenzung verbunden, wobei die Lichtbogenbegrenzung bei der Demontage in eine
Montagestellung überführt wird, in der die Stangen, Hebel oder dergleichen in die Montageöffnung sperrig hineinragen, wodurch das Einsetzen der Abdeckung unmöglich gemacht wird.
Zweckmäßigerweise ist die Lichtbogenbegrenzung ein auf Verschiebemitteln gelagerter Einschub. Gemäß dieser Weiterentwicklung ist sowohl die vollständige Entfernung der Lichtbogenbegrenzung aus der Schaltanlage als auch die Überführung in die Montagestellung möglich, in der die Lichtbogenbegrenzung noch innerhalb der Schaltanlage angeordnet ist. Als Verschiebemittel eignen sich beispielsweise Gleit- oder Rollmittel. So ist die Schaltanlage beispielsweise mit einer Schienenführung bestückt, in der die Lichtbogenbegrenzung auf Rollen gelagert verschiebbar ist. An Stelle einer Schienenführung ist auch eine Hebelführung im Rahmen der Erfindung denkbar. 2004P18550 DE
Vorteilhafterweise ist der Einschub innerhalb der Schaltanlage in eine Montierstellung verfahrbar, in der Zugang zu Betriebsmitteln gewährt ist. Hierbei ist es weiter zweckmäßig, die Anschlussmittel besonders kostengünstig auszugestalten. So sind die beispielsweise Anschlussmittel als Hebel oder Gestänge realisiert, die fest mit der Lichtbogenbegrenzung verbunden sind. Durch das Verfahren des Einschubes ragt das Gestänge in die Montageöffnung hinein, so dass das Einsetzen der Abdeckung verhindert, die Montage oder Wartung der Betriebsmittel jedoch ermöglicht ist.
Abweichend hiervon ist die Lichtbogenbegrenzung schwenkbar gelagert. So kann das Wartungspersonal beispielsweise durch einfachen Handgriff nach dem Öffnen der Montageöffnung die Lichtbogenbegrenzung in eine Demontagestellung verschwenken und erhält somit freien Zugang zu den Betriebsmitteln. Auch bei dieser Variante ist es möglich, Stangen, Hebel oder dergleichen fest mit der Lichtbogenbegrenzung zu verbinden, so dass in der verschwenkten, also demontierten, Stellung der Störlichtbogenbegrenzung sich die Anschlussmittel als Hebel oder Gestänge in die Montageöffnung hinein erstrecken.
Vorteilhafterweise ist die Lichtbogenbegrenzung in der Nähe der Abgangsleiter angeordnet. Auf diese Weise wird ein bei den Ableitern entstehender Lichtbogen begrenzt.
Auch ist es zweckmäßig, dass die Lichtbogenbegrenzung in einem abgeschotteten Funktionsraum zur Prüfung und Kalibrierung angeordnet ist. Hier dient die Lichtbogenbegrenzung vor allem der Begrenzung eines Störlichtbogens, der an einer Nebenstromdurchführung entsteht, die sich von dem Funktionsraum zur Prüfung und 2004P18550 DE
Kalibrierung in ein Schaltergehäuse hinein erstreckt, in dem die Schalteinheit oder Schalteinheiten angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Lichtbogenbegrenzung zumindest abschnittsweise ein Kammblech auf. Durch die kammblechförmige Ausgestaltung eines ihrer Abschnitte bildet die Lichtbogenbegrenzung separate nebeneinander liegende Begrenzungsräume aus, so dass beispielsweise eine phasenweise Abschottung von Abgangsleitern oder anderen mehrphasigen Betriebsmitteln ermöglicht ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, dass die Lichtbogenbegrenzung zumindest abschnittsweise doppelwandig ausgebildet ist und über eine im Störlichtbogenfall dem Störlichtbogen zugewandte metallische Wandung und über eine vom Störlichtbogen abgewandte Wandung aus Kunststoff verfügt. Da der Kunststoff im Störlichtbogenfall explosionsartig verdampft, unterstützt dieser das Löschen des Störlichtbogens, wobei die Blechwandung eine frühzeitige Zerstörung der Lichtbogenbegrenzung verhindert.
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 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer
Lichtbogenbegrenzung für eine erfindungsgemäße Schaltanlage, 2004P18550 DE
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltanlage in einer teilweise aufgebrochenen Seitenansicht in BetriebsStellung,
Figur 3 eine Schaltanlage gemäß Figur 3 in
Montagestellung mit offener Abdeckung,
Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltanlage in einer teilweise aufgebrochenen Seitenansicht in BetriebsStellung,
Figur 5 eine Schaltanlage gemäß Figur 4 in Montagesteilung,
Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltanlage in einer teilweise aufgebrochenen Seitenansicht in Betriebsstellung und
Figur 7 eine Schaltanlage gemäß Figur 6 in Montagestellung zeigen.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
Lichtbogenbegrenzung 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die aus Blechen mit einer Dicke von wenigen Millimetern gefertigte Lichtbogenbegrenzung weist zwei Seitenwandungen 2 und 3 auf, die einen kammblechförmigen Begrenzungsabschnitt 4 tragen, wobei der Begrenzungsabschnitt 4 drei
Begrenzungsräume 5 definiert, in denen während des Betriebs einer Schaltanlage Betriebsmittel kontaktfrei angeordnet sind. Ein im Störlichtbogenfall an den Betriebsmitteln 2004P18550 DE
entstehender Störlichtbogen springt mit seinem Fußpunkt schnell auf die Begrenzungswandungen 6 des Begrenzungsabschnittes 4 über. Um das Überspringen des Lichtbogens zu begünstigen weisen die Begrenzungswandungen ein raues Oberflächenprofil auf.
Zur schwenkbaren Lagerung in einer Schaltanlage weist die Lichtbogenbegrenzung Lagerungsbolzen 7 auf, die sich seitlich aus den Seitenwandungen 2 und 3 nach außen hin erstrecken. Zur Aufnahme der Lagerungsbolzen 7 ist die Schaltanlage mit formkomplementären Aufnahmen versehen, so dass ein einfaches Verschwenken der Lichtbogenbegrenzung ermöglicht ist.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltanlage 8 in einer teilweise aufgebrochenen
Seitenansicht in Betriebsstellung. Die gezeigte Schaltanlage 8 verfügt über mehrere Funktionsräume. So ist in einem Schaltergehäuse 9, das mit Schutzgas befüllt ist, eine Vakuumschaltröhre 10 angeordnet. Die Vakuumschaltröhre 10 weist einen ortsfesten Festkontakt und einen diesem axial gegenüber liegenden Bewegkontakt auf, in den die Antriebsbewegung einer Antriebseinheit 11 über eine Schaltstange 12 eingeleitet wird. In dem Schaltergehäuse 9 erstrecken sich ferner figürlich nicht dargestellte Sammelschienen, die über Durchführungen 13 gasdicht an außerhalb des Schaltergehäuses 9 geführte
Eingangssammelschienen angeschlossen sind. Der Bewegkontakt der Vakuumschaltröhre 10 ist mit figürlich nicht dargestellten Abgangsleitern verbunden, so dass in der gezeigten Betriebsstellung mit eingeschaltetem Schalter ein Stromfluss von den Eingangssammelschienen über die Durchführungen 13, den Leistungsschalter 10 zu den Abgangsleitern ermöglicht ist.
Unterhalb der Antriebseinheit 11 ist ein Kalibrierraum 14 erkennbar, der zu Prüf- und Kalibrierzwecken vorgesehen ist. 2004P18550 DE
Zum Prüfen der Ströme und Spannungen der Hauptstrompfade, in denen der Leistungsschalter 10 angeordnet ist, ist je Phase ein figürlich nicht dargestellter Nebenstromleiter über eine Nebenstromdurchführung 15 gasdicht in den Kalibrierraum 14 überführt. Um die Auswirkungen eines an der
Nebenstromdurchführung 15 entstehenden Störlichtbogens zu begrenzen, ist eine Lichtbogenbegrenzung 1 gemäß Figur 1 vorgesehen. Ein an der Nebenstromdurchführung 15 entstehender Kurzschluss mit durch die Lichtbogenbegrenzung 1 in seiner Länge und in seiner Ausbreitung begrenzt, so dass der
Energieverbrauch und die Zerstörungswirkung des Lichtbogens reduziert sind. Bei der Lichtbogenbegrenzung 1 handelt es sich um eine demontierbare Lichtbogenbegrenzung 1.
Figur 3 zeigt Schaltanlage 8 gemäß Figur 2 in
Montagestellung, in der die Lichtbogenbegrenzung 1 demontiert ist. Es ist erkennbar, dass die Lichtbogenbegrenzung 1 verschwenkt ist, wobei sie in ihrer demontierten Stellung den Zugang zu den Nebenstromdurchführungen 15 und damit das Prüfen und Kalibrieren ermöglicht. Dabei ist die
Lichtbogenbegrenzung 1 fest mit Anschlussmitteln 16 verbunden, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als L- förmiger Hebel ausgestaltet sind.
In der Montagestellung ragen die Anschlussmittel 16 in eine Montageöffnung 17 hinein, so dass ein Verschließen der Montageöffnung 17 durch eine Abdeckung 18 verhindert ist. Die Abdeckung 18 wirkt mit einem Verriegelungsmechanismus 19 zusammen, der bei geöffneter Montageöffnung 17 das Einschalten des Leistungsschalters 9 verhindert. In dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Verriegelungsmechanismus 19 nur schematisch dargestellt. Verriegelungsmechanismen sind als solche jedoch aus dem Stand der Technik bekannt, so dass an dieser Stelle hierauf nicht eingegangen zu werden braucht. 2004P18550 DE
Die Figuren 4 und 5 zeigen ein weiters Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltanlage 8 in Betriebsstellung beziehungsweise in Montagestellung, wobei jedoch die Lichtbogenbegrenzung 1 in einem Kabelabgangsraum 20 angeordnet ist, um die Zerstörungswirkung eines an
Abgangskabeln 21 entstehenden Störlichtbogens zu begrenzen. Auch hier ist der Aritierungsmechanismus 19 nur schematisch angedeutet.
Die Figuren 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltanlage, das demjenigen im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel im Wesentlichen entspricht. Im Gegensatz zu dem in den Figuren 2 und 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jedoch die hier gezeigte
Lichtbogenbegrenzung 16 nicht schwenkbar in dem Gehäuse der Schaltanlage 8 gelagert. Vielmehr ist die Lichtbogenbegrenzung 1 als Einschub realisiert und verschiebbar an dem Gehäuse befestigt, wobei eine Hebelkonstruktion 22 ein Versetzen der Lichtbogeneinrichtung 1 innerhalb der Schaltanlage 8 ermöglicht und in der Montagestellung einen freien Zugang zu der
Nebenstromdurchführung 15 gewährt. Die Anschlussmittel der Lichtbogenbegrenzung sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch diese selbst ausgebildet, da die
Lichtbogenbegrenzung in der Figur 7 gezeigten Montagestellung selbst ein Einsetzen der Abdeckung 18 in die Montageöffnung 17 verhindert.

Claims

2004P18550 DEPatentansprüche
1. Schaltanlage (8) mit einem Gehäuse, in dem Eingangssammelschienen und Abgangsleiter (21) angeordnet sind, zwischen die wenigstens eine über Antriebsmittel (11) betätigbare Schalteinheit (10) geschaltet ist, wobei eine demontierbare Lichtbogenbegrenzung (1) die Aufspaltung oder Verlängerung eines im Störlichtbogenfall auftretenden Störlichtbogens verhindert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Lichtbogenbegrenzung (1) über Ankopplungsmittel (16) mit einem Verrieglungsmechanismus (19) so zusammenwirkt, dass der Betrieb der Schaltanlage (8) nur bei montierter Lichtbogenbegrenzung (1) ermöglicht ist.
2. Schaltanlage (8) 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 das Gehäuse eine mit einer Abdeckung (18) verschließbare Montageöffnung (17) aufweist, wobei der Verrieglungsmechanismus (19) ein Einschalten der
Schalteinheit (10) oder Schalteinheiten nur bei montierter Abdeckung (18) ermöglicht und die Ankopplungsmittel (19) ein Verschließen der Montageöffnung (17) durch die Abdeckung (18) bei demontierter Lichtbogenbegrenzung (1) verhindern.
3. Schaltanlage (8) 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 Ankopplungsmittel mechanische Ankopplungsmittel (19) sind.
4. Schaltanlage (8) 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 2004P18550 DE
die Lichtbogenbegrenzung (1) ein auf Verschiebemitteln gelagerter Einschub ist.
5. Schaltanlage (8) nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Einschub innerhalb der Schaltanlage (8) in eine Montagestellung verfahrbar ist, in der Zugang zu Betriebsmitteln gewährt ist.
6. Schaltanlage (8) 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 Lichtbogenbegrenzung (1) schwenkbar gelagert ist.
7. Schaltanlage (8) 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 Lichtbogenbegrenzung (1) in der Nähe der Abgangsleiter (21) angeordnet ist.
8. Schaltanlage (8) 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 Lichtbogenbegrenzung (1) in einem abgeschotteten Funktionsraum zur Prüfung und Kalibrierung (14) angeordnet ist.
9. Schaltanlage (8) 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 Lichtbogenbegrenzung (1) zumindest abschnittsweise ein Kammblech (4) aufweist.
10. Schaltanlage (8) 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 Lichtbogenbegrenzung (1) zumindest abschnittsweise doppelwandig ausgebildet ist und über eine im 2004P18550 DE
Störlichtbogenfall dem Störlichtbogen zugewandte metallische Wandung und über eine vom Störlichtbogen abgewandte Wandung aus Kunststoff verfügt.
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