WO2009121752A2 - Anordnung zum betrieb eines schaltgerätes - Google Patents

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WO2009121752A2
WO2009121752A2 PCT/EP2009/053433 EP2009053433W WO2009121752A2 WO 2009121752 A2 WO2009121752 A2 WO 2009121752A2 EP 2009053433 W EP2009053433 W EP 2009053433W WO 2009121752 A2 WO2009121752 A2 WO 2009121752A2
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switching device
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primary
fuse
main
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PCT/EP2009/053433
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Inventor
Bettina Kleinig
Wolfgang KÜHN
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/02Details
    • H01H31/12Adaptation for built-in fuse
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/22Intermediate or auxiliary parts for carrying, holding, or retaining fuse, co-operating with base or fixed holder, and removable therefrom for renewing the fuse
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B11/00Switchgear having carriage withdrawable for isolation
    • H02B11/26Arrangements of fuses, resistors, voltage arresters or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/10Adaptation for built-in fuses

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for operation, in particular for electrical supply and protection, a switching device, in particular a switching device specified in the preamble of claim 1.
  • a switching device in particular a switching device specified in the preamble of claim 1.
  • Such an arrangement for operating a switching device usually comprises a high-voltage supply transformer, which is protected by a primary fuse element, for the electrical supply of the switching device with a corresponding control supply voltage.
  • the switching device is protected per phase with at least one main fuse element.
  • Switchgear in high and medium voltage switchgear in which there is no low-voltage supply for control circuits is usually operated via its own high-voltage supply transformer with a corresponding control supply voltage.
  • the primary winding of the high voltage supply transformer is fed by the high voltage supply of the switchgear.
  • the secondary winding supplies the control supply voltage for the switching device.
  • Such an arrangement is z. B. as a combination of switching devices, in particular contactors or switch disconnectors, and associated fuses for disconnecting or switching a consumer of a feeding network known.
  • the switchgear and fuses together with fuse holders and various accessories can be mounted on a common base plate.
  • the fuses are space-saving and with short connection arranged in the immediate vicinity above the switching device.
  • primary fuses are provided on the primary side.
  • the primary fuses between the high voltage power supply and the terminals of the primary side of the high voltage supply transformer are arranged.
  • the structural arrangement and partitioning must comply with conventional insulation requirements. A disadvantage is due to the insulation requirements that fuse and switching device can not be summarized easily to a collectively assembled module or assembly.
  • the invention has for its object to provide an arrangement for operation, in particular for supply and protection, a switching device for a control room according to the preamble of claim 1, the simple and compact and space-saving switchgear safety combination with a suitability for allows a smooth and quick change of fuse elements of the unit.
  • the object is achieved by an arrangement for operation, in particular for electrical supply and backup, a switching device.
  • the switching device is in particular a contactor, for. B. a vacuum contactor for operational switching of consumers, eg. B. motors with very high switching frequency, such. As pumps or fans.
  • the contactor is in particular an electromechanical contactor with a usually electromagnetic drive.
  • the arrangement comprises at least one high-voltage
  • the primary side is electrically connected to at least one primary fuse element.
  • the switching device is connected to at least one main fuse element.
  • the high-voltage supply transformer, the primary fuse element, the main fuse element and the switching device are designed as an integrated unit such that the main fuse element is arranged at one end on the switching device and at the other end on a support, wherein in an opening region of the Carrier of high voltage power supply
  • Transformer and the one or more, in particular primary fuse elements are arranged.
  • the basic idea of the invention is based on the consideration that as compact as possible and with respect to mechanical and electrical loads stable switching device-fuse arrangement should be achieved.
  • the switching device and the main fuse elements are arranged one above the other.
  • Parallel to the switching device of the high-voltage supply transformer and the associated primary fuse elements are arranged, which are integrated in an opening region of a carrier, in particular a crossmember, which rest on this carrier and about the same height on the switching device, the main fuse elements.
  • the integrated module is in particular designed as an assembly of at least one switching device and at least one associated main fuse element per phase as well as a high voltage fuse protected via primary fuse elements.
  • Supply transformer to understand as a controllable power supply unit together with the mechanical and electrical connection means, which are arranged side by side and / or one above the other.
  • the switching device can be designed as a single-pole or multi-pole as a circuit breaker or contactor and thus switch a current path or simultaneously several current paths.
  • the high-voltage supply transformer and the primary fuse or elements are arranged in the opening region of the carrier between two support walls of the carrier.
  • the carrier and the supporting walls thereby form a traverse. This makes possible a particularly stable arrangement of the high-voltage supply transformer and the arrangement that is safe from mechanical loads
  • the carrier distributes the forces caused by the one or more main securing elements on the supporting walls.
  • the primary securing elements can be integrated into the supporting walls of the carrier for an improved space-saving construction of the arrangement.
  • the support walls for this purpose have a recess into which the primary securing element is arranged in a positive and / or non-positive fit.
  • the primary fuse elements can be screwed or plugged.
  • a simple embodiment of the invention provides that the one or more primary securing element (s) are held on the carrier and / or on the supporting walls by means of spring force clamps.
  • the primary fuse elements between the two support walls are separated from the transformer, z. B. arranged by a partition or plate in a separate part opening region of the traverse.
  • the primary fuse elements are held in the partial opening area such that they are freely movable, in particular pivotable, in the opening direction of the partial opening area.
  • the traverse, d. H. are the support and / or the support walls and / or the partition, as a molded part, in particular a plastic molded part is formed.
  • a Traverse with support, support walls and / or partitions is simple, variable and inexpensive to produce.
  • each support wall is provided with at least one hollow structure, in particular hollow channels.
  • each support wall may be formed as a double wall.
  • supply lines in particular high-voltage cables, are arranged in one of the hollow channels or in the cavity of the double wall.
  • the supply lines arranged in the hollow channels or in the cavity are electrically insulated from one another and protected against contamination and mechanical stresses.
  • the volume of construction of the traverse, in particular their double-walled supporting walls optimally used.
  • the primary fuses and the traverse with the support and the support walls form a unit that is integrated into the integrated assembly of the entire arrangement.
  • the main securing element is arranged on the switching device by means of a support element (also called stand or support rail).
  • the support element is designed as an electrically conductive rail element which electrically connects the main securing element with the switching device and fixes the relevant end of the main securing element on the switching device.
  • the support element is designed as a metallic rail element.
  • the main securing element expediently comprises at least one high-voltage and / or high-performance fuse, which can be used in an associated security cassette.
  • high-voltage and / or high-performance fuses serve in particular an extremely fast fault shutdown in the event of a short circuit, so that consumers, such as devices, motors and other system components, are effectively protected against dynamic or thermal effects of such short circuits by means of the switching device to be switched.
  • At least two, in particular parallel, high-voltage and / or high-performance fuses can be used in a common or in an associated fuse cassette.
  • the fuse box is equipped for example with isolation chambers, spring terminals and other components and can accommodate at least one main fuse element.
  • a separate fuse cassette is provided in each case for the fuse element or fuse elements assigned to a current path.
  • the integrated assembly of the entire order is arranged on a common roll platform.
  • the integrated unit is arranged on a roll platform designed as a base plate.
  • FIG. 1 shows schematically a side view of a switchgear fuse arrangement as an integrated unit
  • FIG. 2 schematically shows a perspective view of a switching device-fuse arrangement as an integrated unit without housing
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the arrangement according to FIG. 2, FIG.
  • FIG. 4 shows a detail of the arrangement according to FIG. 2 of FIG.
  • Partial opening area for a primary fuse element of a high voltage supply transformer Partial opening area for a primary fuse element of a high voltage supply transformer
  • FIG. 5 shows schematically the primary securing element according to FIG. 4 in the pivoted position.
  • Figure 1 shows an inventive arrangement 1 for the operation of a switching device 3, in particular a contactor, z.
  • a switching device 3 in particular a contactor, z.
  • a medium-voltage vacuum contactor for operational switching or disconnecting electrical loads, such.
  • the arrangement 1 comprises a high-voltage supply transformer 2 for supplying the switching device 3 with a correspondingly controlled supply voltage.
  • This is a conventional mains or feed transformer.
  • the high-voltage supply transformer 2 is protected on the primary side via one or more primary fuse elements 4, in particular two primary fuse elements 4.
  • the switching device 3 is secured via at least one main securing element 5.
  • the main fuse element 5 is designed as a high-voltage and / or high-performance fuse (also called HH fuse for short).
  • the components of the arrangement 1 are mechanically arranged and electrically connected to form an integrated assembly 6, as described in greater detail with reference to FIG. 1 and the following FIGS. 2 to 5.
  • the illustrated in Figure 1 integrated unit 6 is usually located in a control room 7, the clear height is greater than the height of the integrated unit 6 itself.
  • the total cuboid switch room 7 of walls and a base plate 8 and a ceiling plate one not in the entirety be limited visible control cabinet.
  • the base plate 8 lies flat or in the shape of a stand (FIG. 2, base plate 8 in U-shape).
  • the integrated assembly 6 may additionally be arranged in a manner not shown in its entirety movable.
  • the base plate 8 is designed for example as a rolling platform.
  • the switching device 3 constructed by means of a support structure 10. Depending on the type and structure of the switching device 3, three phases and thus three current paths or even only one phase and one current path can be switched with this simultaneously.
  • the high voltage supply transformer 2 is arranged on this.
  • the high-voltage supply transformer 2 is arranged in an opening region below a support 11 between two support walls 12.
  • the traverse carrier 11 and support walls 12 is suitably made of plastic, in particular as a plastic molding, z. As injection molding or molded part formed.
  • plastic in particular a fiber-reinforced, in particular a glass fiber reinforced plastic is used.
  • the outer support walls 12 may be double-walled.
  • the or the primary securing elements 4 are arranged in each case between a partition wall 19 and one of the support walls 12 for optimal use of space in a partial opening area 9 and are held positively and / or non-positively by means of spring force clamps 13 (FIGS. 4 and 5).
  • a partition wall 19 is arranged in each case as an inner wall, whereby a partial opening region 9 for a primary securing element 4 is formed between in each case an outer support wall 12 and the associated inner partition wall 19.
  • High-voltage supply transformer 2 which are integrated into the opening area below the support 11 between the outer support walls 12 and optionally partitions 19, form a separate unit and be integrated as such in the integrated unit 6 of the entire arrangement 1.
  • the main fuse elements 5 are or are arranged for short-circuit protection.
  • two main securing elements 5 are arranged parallel to one another and are preferably connected to one another in parallel electrically.
  • the integrated assembly 6 comprises connection contacts 15 for connecting the arrangement 1 to the associated power grid.
  • To supply the high voltage power supply transformer 2 is at least one electrical supply line 16, z. B. a high voltage cable, provided, which extends at least partially through the partial opening area 9.
  • the supply line 16 can also extend in a hollow structure, in particular in hollow channels or loosely in the cavity of the double wall of one of the double-walled supporting walls 12 and in the opening area of the crossbar between the outer supporting walls 12. Due to the plastic design of the support walls 12 of the supply lines 16 or in the support walls 12 are electrically isolated from each other and protected against contamination, mechanical stresses and / or other external influences.
  • main fuse elements 5 For a simple replacement of the main fuse elements 5, these are arranged in fuse cassettes 17.
  • the main securing elements 5 of all current paths of the switching device 3 can be arranged in a common fuse cassette 17 or in separate.
  • an associated fuse holder 18 or a common fuse holder 18 may be provided for the main fuse elements 5 of a current path.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) zum Betrieb, insbesondere zur Versorgung und Sicherung, eines Schaltgerätes (3), umfassend einen Hochspannungs-Versorgungs-Transformator (2), der primärseitig mit einem Primärsicherungselement (4) elektrisch verbunden ist und wobei das Schaltgerät (3) mit mindestens einem Hauptsicherungselement (5) verbunden ist. Erfindungsgemäß sind der Hochspannungs-Versorgungs-Transformator (2), das Primärsicherungselement (4), das Hauptsicherungselement (5) und das Schaltgerät (3) als eine integrierte Baueinheit (6) derart ausgebildet, dass das Hauptsicherungselement (5) an einem Ende auf dem Schaltgerät (3) und am anderen Ende auf einem Träger (11) angeordnet ist, wobei in einem Öffnungsbereich des Trägers (11) der Hochspannungs-Versorgungs-Transformator (2) und das oder mehrere Primärsicherungselemente (4) angeordnet sind.

Description

Beschreibung
Anordnung zum Betrieb eines Schaltgerätes
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Betrieb, insbesondere zur elektrischen Versorgung und Sicherung, eines Schaltgerätes, insbesondere eines Schaltgerätes der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Art.
Eine derartige Anordnung zum Betrieb eines Schaltgerätes um- fasst üblicherweise zur elektrischen Versorgung des Schaltgerätes mit entsprechender Steuerspeisespannung einen Hochspan- nungs-Versorgungs-Transformator, der mit einem Primärsiche- rungselement abgesichert ist. Das Schaltgerät ist je Phase mit mindestens einem Hauptsicherungselement abgesichert.
Üblicherweise werden Schaltgeräte in Hoch- und Mittelspan- nungs-Schaltanlagen, in denen es keine Niederspannungsversorgung für Steuerkreise gibt, über einen eigenen Hochspannungs- Versorgungs-Transformator mit entsprechender Steuerspeisespannung betrieben. Dabei wird die Primärwicklung des Hochspannungs-Versorgungs-Transformators von der Hochspannungszuführung der Schaltanlage gespeist. Die Sekundärwicklung liefert die Steuerspeisespannung für das Schaltgerät.
Eine derartige Anordnung ist z. B. als Kombination von Schaltgeräten, insbesondere Schützen oder Lasttrennschaltern, und zugeordneten Sicherungen zum Trennen oder Schalten eines Verbrauchers von einem speisenden Netz bekannt. Dabei können die Schaltgeräte und Sicherungen samt Sicherungshaltern sowie diversem Zubehör auf einer gemeinsamen Grundplatte montiert sein. Bei einigen Arten solcher mechanisch und elektrisch verbundenen Kombinationen von Schaltgeräten und Sicherungen sind die Sicherungen Platz sparend und mit kurzen Anschluss- leitungen in unmittelbarer Nähe oberhalb des Schaltgeräts angeordnet .
Zur Absicherung des Hochspannungs-Versorgungs-Transformators beispielsweise gegenüber einem Kurzschluss oder Überlast sind primärseitig Primärsicherungen vorgesehen. Dabei sind die Primärsicherungen zwischen der Hochspannungseinspeisung und den Anschlussklemmen der Primärseite des Hochspannungs- Versorgungs-Transformators angeordnet. Die konstruktive An- Ordnung und Abschottung muss dabei herkömmlichen Isolationsanforderungen entsprechen. Nachteilig ist aufgrund der Isolationsanforderungen, dass Sicherung und Schaltgerät nicht ohne weiteres zu einer gemeinsam montierbaren Baugruppe oder Baueinheit zusammengefasst werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Betrieb, insbesondere zur Versorgung und Sicherung, eines Schaltgerätes, für einen Schaltraum nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 anzugeben, die eine einfache und möglichst kompakte sowie Bauraum sparende Schaltgeräte-Sicherungs- Kombination mit einer Eignung für einen problemlosen und schnellen Wechsel von Sicherungselementen der Baueinheit ermöglicht .
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen von Patentanspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung zum Betrieb, insbesondere zur elektrischen Versorgung und Sicherung, eines Schaltgerätes gelöst. Bei dem Schaltgerät handelt es sich insbesondere um ein Schütz, z. B. ein Vakuum-Schütz zum betriebsmäßigen Schalten von Verbrauchern, z. B. Motoren mit sehr hoher Schalthäufigkeit, wie z. B. Pumpen oder Lüftern. Der Schütz ist insbesondere ein elektromechanischer Schütz mit einem üblicherweise elektromagnetischen Antrieb. Dabei umfasst die Anordnung zumindest einen Hochspannungs-
Versorgungs-Transformator, der primärseitig mit zumindest einem Primärsicherungselement elektrisch verbunden ist. Das Schaltgerät ist mit mindestens einem Hauptsicherungselement verbunden. Erfindungsgemäß sind der Hochspannungs- Versorgungs-Transformator, das Primärsicherungselement, das Hauptsicherungselement und das Schaltgerät als eine integrierte Baueinheit derart ausgebildet, dass das Hauptsicherungselement an einem Ende auf dem Schaltgerät und am anderen Ende auf einem Träger angeordnet ist, wobei in einem Öff- nungsbereich des Trägers der Hochspannungs-Versorgungs-
Transformator und das oder mehrere, insbesondere Primärsiche- rungselemente angeordnet sind.
Der Grundgedanke der Erfindung basiert auf der Überlegung, dass eine möglichst kompakte und gegenüber mechanischen und elektrischen Belastungen stabile Schaltgerät-Sicherungs- Anordnung erreicht werden sollte. Hierbei sind das Schaltgerät und die Hauptsicherungselemente übereinander angeordnet. Parallel zum Schaltgerät sind der Hochspannungs-Versorgungs- Transformator und die zugehörigen Primärsicherungselemente angeordnet, die in einem Öffnungsbereich eines Trägers, insbesondere einer Traverse, integriert sind, wobei über diesen Träger und in etwa auf gleicher Höhe auf dem Schaltgerät die Hauptsicherungselemente aufliegen .
Die integrierte Baueinheit ist insbesondere als eine Baugruppe von wenigstens einem Schaltgerät und wenigstens einem zugehörigen Hauptsicherungselement je Phase sowie einem über Primärsicherungselemente abgesicherten Hochspannungs- Versorgungs-Transformator als steuerbare Stromversorgungseinheit samt den mechanischen und elektrischen Verbindungsmitteln zu verstehen, die neben- und/oder übereinander angeordnet sind. Das Schaltgerät kann dabei einpolig oder mehr- polig als Trennschalter oder Schütz ausgebildet sein und folglich einen Strompfad oder gleichzeitig mehrere Strompfade schalten.
In einer möglichen Ausführungsform sind der Hochspannungs- Versorgungs-Transformator und das oder die Primärsicherungs- elemente im Öffnungsbereich des Trägers zwischen zwei Stützwänden des Trägers angeordnet. Der Träger und die Stützwände bilden dabei eine Traverse. Dies ermöglicht eine besonders stabile und gegenüber mechanischen Belastungen sichere Anord- nung des Hochspannungs-Versorgungs-Transformators und der
Primärsicherungselemente . Zudem verteilt der Träger die durch das oder die aufliegenden Hauptsicherungselemente verursachten Kräfte auf die Stützwände.
In einer alternativen Ausführungsform können für einen verbesserten Platz sparenden Aufbau der Anordnung die Primärsicherungselemente in die Stützwände des Trägers integriert sein. Beispielsweise weisen die Stützwände hierzu eine Ausnehmung auf, in welche das Primärsicherungselement form- und/oder kraftschlüssig angeordnet ist. Beispielsweise können die Primärsicherungselemente geschraubt oder gesteckt sein. Eine einfache Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das oder die Primärsicherungselement/e mittels Federkraftklemmen am Träger und/oder an den Stützwänden gehalten sind.
Zweckmäßigerweise sind die Primärsicherungselemente zwischen den zwei Stützwänden vom Transformator getrennt, z. B. durch eine Trennwand oder -platte in einem separaten Teilöffnungsbereich der Traverse angeordnet. Für einen einfachen Austausch der Primärsicherungselemente sind diese derart im Teilöffnungsbereich gehalten, dass diese in Öffnungsrichtung des Teilöffnungsbereichs frei beweglich, insbesondere schwenkbar sind.
Vorzugsweise ist die Traverse, d. h. sind der Träger und/oder die Stützwände und/oder die Trennwand, als ein Formteil, insbesondere ein Kunststoff-Formteil, ausgebildet. Eine solche Traverse mit Träger, Stützwände und/oder Trennwände ist einfach, variabel und kostengünstig herstellbar. Dabei sind der Träger und/oder die Stützwände und/oder die Trennwand aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, z. B. Glasfaser verstärkten Kunststoff, gebildet.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist mindestens eine der Stützwände mit mindestens einer Hohlstruktur, insbesondere Hohlkanälen, versehen. Dabei kann jede Stützwand als eine Doppelwand ausgebildet sein. Für einen möglichst kompak- ten und übersichtlichen Aufbau der integrierten Baueinheit sind in einem der Hohlkanäle oder im Hohlraum der Doppelwand Versorgungsleitungen, insbesondere Hochspannungs-Kabel, angeordnet. Durch Ausbildung der Stützwände aus Kunststoff sind die in den Hohlkanälen oder im Hohlraum angeordneten Versor- gungsleitungen elektrisch voneinander isoliert und gegenüber Verschmutzungen und mechanischen Beanspruchungen geschützt angeordnet. Zudem wird das Bauvolumen der Traverse, insbesondere deren doppelwandigen Stützwände, optimal genutzt.
Des Weiteren können der Hochspannungs-Versorgungs-
Transformator, die Primärsicherungen und die Traverse mit dem Träger und den Stützwänden eine Baueinheit bilden, die in die integrierte Baueinheit der gesamten Anordnung integriert ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Hauptsicherungselement mittels eines Stützelements (auch Ständer oder Stützschiene genannt) auf dem Schaltgerät angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Stützelement als ein elektrisch leitendes Schienenelement ausgebildet, das das Hauptsicherungselement mit dem Schaltgerät elektrisch verbindet und das betreffende Ende des Hauptsicherungselementes am Schaltgerät fixiert. In einer einfachen Ausführungsform ist das Stützelement als ein metallisches Schienenelement ausgebildet.
Zur Absicherung des Schaltgerätes, insbesondere zum Kurzschlussschutz des Abzweiges des Schaltgerätes, umfasst das Hauptsicherungselement zweckmäßigerweise wenigstens eine Hochspannungs- und/oder Hochleistungs-Sicherung, die in einer zugeordneten Sicherungskassette einsetzbar ist. Dabei dienen Hochspannungs- und/oder Hochleistungs-Sicherungen insbesondere einer äußerst schnellen Fehlerabschaltung im Kurzschlussfall, wodurch mittels des Schaltgerätes zu schaltende, insbesondere zu trennende, Verbraucher, wie Geräte, Motoren und andere Anlagenteile, vor dynamischen oder thermischen Auswirkungen solcher Kurzschlüsse wirkungsvoll geschützt sind.
In einer möglichen Ausführungsform sind mindestens zwei, insbesondere parallel geschaltete Hochspannungs- und/oder Hoch- leistungs-Sicherungen in einer gemeinsamen oder in jeweils einer zugehörigen Sicherungskassette einsetzbar. Dabei ist die Sicherungskassette beispielsweise mit Isolationskammern, Federklemmen und anderen Bauteilen ausgestattet und kann mindestens ein Hauptsicherungselement aufnehmen. Beispielsweise wegen der problemloseren Einbindung in den Strompfad ist es aber von Vorteil, wenn jeweils für das einem Strompfad zugeordnete Sicherungselement bzw. Sicherungselementen eine eigene Sicherungskassette vorgesehen ist. Die elektrische Verbin- dung vom Hauptsicherungselement zum Schaltgerät erfolgt über als solches bekannte Steckkontakte.
Vorzugsweise ist die integrierte Baueinheit der gesamten An- Ordnung auf einer gemeinsamen Rollplattform angeordnet. Beispielsweise ist die integrierte Baueinheit auf einer als Grundplatte ausgebildeten Rollplattform angeordnet.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin- dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen, wobei einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In den Zeichnungen zeigen:
FIG 1 schematisch eine Seitenansicht einer Schaltgerät- Sicherungs-Anordnung als integrierte Baueinheit,
FIG 2 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Schaltgerät-Sicherungs-Anordnung als integrierte Baueinheit ohne Gehäuse,
FIG 3 einen vergrößerten Ausschnitt der Anordnung gemäß Fi- gur 2,
FIG 4 einen Ausschnitt der Anordnung gemäß Figur 2 eines
Teilöffnungsbereiches für ein Primärsicherungselement eines Hochspannungs-Versorgungs-Transformators, und
FIG 5 schematisch das Primärsicherungselement gemäß Figur 4 im geschwenkter Position. Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 1 zum Betrieb eines Schaltgerätes 3, insbesondere eines Schützes, z. B. eines Mittelspannungs-Vakuum-Schützes, zum betriebsmäßigen Schalten oder Trennen von elektrischen Verbrauchern, wie z. B. Motoren, Pumpen, Lüftern.
Die Anordnung 1 umfasst zur Versorgung des Schaltgerätes 3 mit einer entsprechend gesteuerten Speisespannung einen Hochspannungs-Versorgungs-Transformator 2. Dabei handelt es sich um einen herkömmlichen Netz- oder Speisetransformator.
Der Hochspannungs-Versorgungs-Transformator 2 ist primärsei- tig über eine oder mehrere Primärsicherungselemente 4, insbesondere zwei Primärsicherungselemente 4, abgesichert. Das Schaltgerät 3 ist über mindestens ein Hauptsicherungselement 5 gesichert. Das Hauptsicherungselement 5 ist als Hochspannungs- und/oder Hochleistungssicherung (auch kurz HH- Sicherung genannt) ausgebildet.
Die Komponenten der Anordnung 1 sind erfindungsgemäß zu einer integrierten Baueinheit 6, wie sie anhand der Figur 1 und den nachfolgenden Figuren 2 bis 5 näher beschrieben wird, mechanisch angeordnet und elektrisch miteinander verbunden.
Die in Figur 1 dargestellte integrierte Baueinheit 6 befindet sich üblicherweise in einem Schaltraum 7, dessen lichte Höhe größer ist als die Bauhöhe der integrierten Baueinheit 6 selbst. Der insgesamt quaderförmige Schaltraum 7 kann von Wänden sowie einer Grundplatte 8 und einer Deckenplatte eines nicht in der Gesamtheit sichtbaren Schaltschrankes begrenzt sein. Dabei liegt die Grundplatte 8 flächig oder ständerför- mig (Figur 2, Grundplatte 8 u-förmig) auf. Die integrierte Baueinheit 6 kann zusätzlich in nicht näher dargestellter Art und Weise in ihrer Gesamtheit bewegbar angeordnet sein. Hierzu ist die Grundplatte 8 beispielsweise als eine Rollplattform ausgeführt.
Auf der Grundplatte 8 ist, wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt, in der vorderen linken Hälfte der Grundplatte 8 das Schaltgerät 3 mittels einer Tragkonstruktion 10 aufgebaut. Je nach Art und Aufbau des Schaltgerätes 3 können mit diesem gleichzeitig drei Phasen und somit drei Strompfade oder auch nur eine Phase und ein Strompfad geschaltet werden.
Im vorderen rechten Bereich der Grundplatte 8 ist auf dieser der Hochspannungs-Versorgungs-Transformator 2 angeordnet. Da- bei ist der Hochspannungs-Versorgungs-Transformator 2 in einem Öffnungsbereich unterhalb eines Trägers 11 zwischen zwei Stützwänden 12 angeordnet. Der Träger 11 und die Stützwände 12, die als senkrechte Säulen fest auf der Grundplatte 8 angeordnet sind, bilden zusammen eine Traverse. Die Traverse aus Träger 11 und Stützwänden 12 ist zweckmäßigerweise aus Kunststoff, insbesondere als ein Kunststoff-Formteil, z. B. Spritzguss-Formteil oder Press-Formteil, ausgebildet. Als Kunststoff wird insbesondere ein faserverstärkter, insbesondere ein glasfaserverstärkter Kunststoff eingesetzt. Die äu- ßeren Stützwände 12 können doppelwandig ausgebildet sein.
Darüber hinaus sind in die Traverse, insbesondere in den Öffnungsbereich zwischen den Stützwänden 12 und dem Träger 11, das oder die Primärsicherungselemente 4 angeordnet. Im Aus- führungsbeispiel sind diese für eine optimale Bauraumnutzung in einen Teilöffnungsbereich 9 jeweils zwischen einer Trennwand 19 und einer der Stützwände 12 angeordnet und mittels Federkraftklemmen 13 (Figuren 4 und 5) form- und/oder kraftschlüssig gehalten. Dabei sind die Primärsicherungselemente 4 vom Hochspannungs-Versorgungs-Transformator 2 durch die jeweilige Trennwand 19 getrennt im Teilöffnungsbereich 9 angeordnet oder integriert. D. h. in einem Abstand zu den äußeren Stützwänden 12 ist jeweils eine Trennwand 19 als eine innere Wand angeordnet, wodurch zwischen jeweils einer äußeren Stützwand 12 und der zugehörigen inneren Trennwand 19 ein Teilöffnungsbereich 9 für ein Primärsicherungselement 4 gebildet ist.
Bevorzugt können die Primärsicherungselemente 4 und der
Hochspannungs-Versorgungs-Transformator 2, die in den Öffnungsbereich unterhalb des Trägers 11 zwischen den äußeren Stützwänden 12 und gegebenenfalls Trennwänden 19 integriert sind, eine separate Baueinheit bilden und als solche in die integrierte Baueinheit 6 der gesamten Anordnung 1 integriert sein .
Oberhalb des Schaltgeräts 3 und des Hochspannungs- Versorgungs-Transformators 2 ist oder sind die Hauptsiche- rungselemente 5 zum Kurzschlussschutz angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Hauptsicherungselemente 5 parallel übereinander angeordnet und vorzugsweise parallel elektrisch miteinander verbunden.
Dabei ist ein Ende der Hauptsicherungselemente 5 über ein
Stützelement 14 auf dem Schaltgerät 3 abgestützt und dort fixiert. Das andere Ende der Hauptsicherungselemente 5 liegt auf dem Träger 11 der Traverse auf und ist dort fixiert, z. B. geschraubt.
Die integrierte Baueinheit 6 umfasst Anschlusskontakte 15 zum Anschließen der Anordnung 1 an das zugehörige Stromnetz. Zur Versorgung des Hochspannungs-Versorgungs-Transformators 2 ist mindestens eine elektrische Versorgungsleitung 16, z. B. ein Hochspannungskabel, vorgesehen, das zumindest teilweise durch den Teilöffnungsbereich 9 verläuft. Darüber hinaus kann die Versorgungsleitung 16 auch in einer Hohlstruktur, insbesondere in Hohlkanälen oder lose im Hohlraum der Doppelwand einer der doppelwandigen Stützwände 12 und im Öffnungsbereich der Traverse zwischen den äußeren Stützwänden 12 verlaufen. Durch die Kunststoffausführung der Stützwände 12 sind der oder die Versorgungsleitungen 16 in den Stützwänden 12 voneinander elektrisch isoliert und gegenüber Verschmutzungen, mechanischen Beanspruchungen und/oder anderen äußeren Einwirkungen geschützt angeordnet.
Für einen einfachen Austausch der Hauptsicherungselemente 5 sind diese in Sicherungskassetten 17 angeordnet. Dabei können die Hauptsicherungselemente 5 aller Strompfade des Schaltgerätes 3 in einer gemeinsamen Sicherungskassette 17 oder in getrennten angeordnet sein.
Je nach Art und Ausführung können für die Hauptsicherungselemente 5 eines Strompfades jeweils ein zugehöriger Sicherungshalter 18 oder ein gemeinsamer Sicherungshalter 18 vorgesehen sein .
Für einen einfachen Austausch der Primärsicherungselemente 4 sind diese, wie in den Figuren 4 und 5 im Detail gezeigt, derart im Teilöffnungsbereich 9 zwischen den Trennwänden 19 und den Stützwänden 12 gehalten, dass diese in Richtung Rl in die Federkraftklemmen 13 steckbar und in Öffnungsrichtung R2 des Teilöffnungsbereichs 9 frei beweglich, insbesondere schwenkbar und somit für einen einfachen Austausch herausnehmbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung (1) zum Betrieb, insbesondere zur Versorgung und Sicherung, eines Schaltgerätes (3) , umfassend einen Hochspan- nungs-Versorgungs-Transformator (2), der primärseitig mit einem Primärsicherungselement (4) elektrisch verbunden ist und wobei das Schaltgerät (3) mit mindestens einem Hauptsicherungselement (5) verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hochspannungs-Versorgungs-Transformator (2), das
Primärsicherungselement (4), das Hauptsicherungselement (5) und das Schaltgerät (3) als eine integrierte Baueinheit (6) derart ausgebildet sind, dass das Hauptsicherungselement (5) an einem Ende auf dem Schaltgerät (3) und am anderen Ende auf einem Träger (11) angeordnet ist, wobei in einem Öffnungsbereich des Trägers (11) der Hochspannungs-Versorgungs- Transformator (2) und das oder mehrere Primärsicherungsele- mente (4) angeordnet sind.
2. Anordnung 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 der Hochspannungs-Versorgungs-Transformator (2) und das oder die Primärsicherungselement/e (4) im Öffnungsbereich des Trägers (11) zwischen zwei Stützwänden (12) angeordnet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das oder die Primärsicherungselement/e (4) zwischen den zwei Stützwänden (12) mittels einer Trennwand (19) vom Trans- formator (2) getrennt in einem separaten Teilöffnungsbereich (9) angeordnet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das oder die Primärsicherungselement/e (4) mittels Fe- derkraftklemmen (13) am Träger (11) gehalten sind.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das oder die Primärsicherungselement/e (4) derart im Teilöffnungsbereich (9) gehalten sind, dass diese in Öffnungsrichtung (R2) des Teilöffnungsbereichs (9) frei beweglich, insbesondere schwenkbar sind.
6. Anordnung 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 der Träger (11) und/oder die Stützwände (12) und/oder die Trennwände (19) als ein Formteil, insbesondere ein Kunst- stoff-Formteil ausgebildet sind.
7. Anordnung 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 der Träger (11) und/oder die Stützwände (12) und/oder die Trennwände (19) aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, z. B. Glasfaser verstärkten Kunststoff, gebildet sind.
8. Anordnung 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 mindestens eine der Stützwände (12) als Doppelwand ausgebildet ist und mit mindestens einer Hohlstruktur, insbesondere Hohlkanälen versehen ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in einem der Hohlkanäle mindestens eine Versorgungsleitung (16), insbesondere ein Hochspannungs-Kabel, angeordnet ist .
10. Anordnung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Versorgungsleitung (16) zumindest teilweise durch den Teilöffnungsbereich (9) verläuft.
11. Anordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Hauptsicherungselement (5) mittels eines Stützele- ments (14) auf dem Schaltgerät (3) angeordnet ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Stützelement (14) als elektrisch leitendes Schienen- element, das das Hauptsicherungselement (5) mit dem Schaltgerät (3) elektrisch verbindet und das betreffende Ende des Hauptsicherungselementes (5) am Schaltgerät (3) fixiert, ausgebildet ist.
13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Stützelement (14) als ein metallisches Schienenelement ausgebildet ist.
14. Anordnung 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 das Hauptsicherungselement (5) wenigstens eine Hochspan- nungs- und/oder Hochleistungs-Sicherung umfasst, die in eine zugeordnete Sicherungskassette (17) einsetzbar ist.
15. Anordnung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens zwei, insbesondere parallel geschaltete
Hochspannungs- und/oder Hochleistungs-Sicherungen in einer gemeinsamen oder in jeweils einer zugehörigen Sicherungskassette (17) einsetzbar sind.
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