WO2021175546A1 - Switching arrangement for medium voltage - Google Patents

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WO2021175546A1
WO2021175546A1 PCT/EP2021/053163 EP2021053163W WO2021175546A1 WO 2021175546 A1 WO2021175546 A1 WO 2021175546A1 EP 2021053163 W EP2021053163 W EP 2021053163W WO 2021175546 A1 WO2021175546 A1 WO 2021175546A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
switch
switching arrangement
earthing
arrangement according
switching
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/053163
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Hohmann
Philipp Koch
Daniel Pesch
Rene Zlydnik
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
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Priority to CN202180019043.2A priority patent/CN115210837A/en
Publication of WO2021175546A1 publication Critical patent/WO2021175546A1/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/003Earthing switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H01H33/121Load break switches
    • H01H33/122Load break switches both breaker and sectionaliser being enclosed, e.g. in SF6-filled container
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/42Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric

Definitions

  • the invention relates to a switching arrangement for medium voltage according to the preamble of claim 1.
  • Switching arrangements for medium voltage are provided, for example, in local network transformer stations, which are often built as a compact housing with several modules for several fields of electrical equipment.
  • a housing with three switch panels can be provided for a ring-shaped medium-voltage network, namely a feed field, an output field and a transformer switch field to which the local network transformer is connected.
  • the local network transformer in turn has several outlets for the low-voltage network.
  • a switchgear panel has typical dimensions for medium-voltage switchgear, i.e. usually a box-shaped construction with edge lengths between approx. 0.5 and approx. 2 m.
  • Such a system which is used to ground the secondary side of the fuse, must not lead to any dielectric flashovers to the current-carrying components of the switchgear with the main switchgear in the on and off switch position. Furthermore, such a system must ensure a safe switch position display, ie if the operator on the front of the system is shown "Earth" by a visual display, the system must really be earthed. Controlling this second er function via a separate drive source does not make economic sense .
  • the earthing function of three-position switch-disconnectors is integrated in the switching device or it is supplemented by a separate earthing switch with its own or shared drive system.
  • Alternative solutions have so far provided for the switching shaft of a three-position load switching device (ON, OFF, EARTH) to be moved via the earthing switch, but in this case the earthing switch is also moved during all switch movements (ON, OFF, EARTH).
  • ON, OFF, EARTH three-position load switching device
  • EARTH three-position load switching device
  • the switch-disconnector is influenced (braked) when it switches ON and OFF.
  • the earthing switches are usually equipped with three switch blades / metal sheets, which each earth one phase and short-circuit via a shaft. At least one component is therefore required for each phase in order to establish this connection to the earth potential.
  • Such a switch disconnector is known from the document WO 2009/010359 A2.
  • a three-phase combined switch-disconnector and earthing switch is presented, which is provided with a protective gas insulation in a metal housing.
  • the earthing switch for earthing the output lines is driven via a mechanical coupling device.
  • Switchgear type 8DJH for secondary distribution networks up to 24 kV, gas-insulated - medium-voltage switchgear Siemens AG 2017, Article No. EMMS-K1440- A211-A6
  • a transformer branch of a switchgear is known from page 18, in which in a load switch is an Er function integrated.
  • the object of the invention is to provide a switching arrangement for medium voltage that can be switched comparatively in a particularly space-saving and fast manner.
  • the invention solves this by means of a switching arrangement for telschreib according to claim 1.
  • a switching arrangement for medium voltage has a load break switch which can separate or switch on each phase to be switched with a separate switching mechanism.
  • This can have three positions, namely OFF, ON and EARTH.
  • the switch each has a contact that is rotatably mounted and switched off in a neutral position (OFF), ie not making contact with a conductor.
  • OFF neutral position
  • the contact can be swiveled to one side to switch on medium voltage.
  • the contact In order to ground the downstream circuit part with the safety device, the contact can be swiveled to the other side. A ground contact is touched there.
  • medium voltage denotes, for example, voltages between 1 kV and 52 kV, preferably between 12 kV and 36 kV.
  • a safety device within the meaning of the invention is an electrical safety device which is suitable for breaking an electrically conductive connection when a design-related current threshold value is exceeded.
  • a fuse can be used.
  • the safety device is connected in series between the switch-disconnector and the output line.
  • the output line can, for example, have an external plug for establishing a connection to a downstream electrical equipment such as a transformer.
  • a mechanical coupling device in the sense of the invention is any device that is suitable by means of a kinematic chain of mechanical components to record a movement (couple) and to transmit it. The movement is decoupled at the destination. This means that the mechanical coupling device does not use an additional electrical drive and usually manages without additional electronic controls and corresponding electrical conductors that would have to be shielded or laid in an electrically insulated manner.
  • the load break switch and the earthing switch are mechanically coupled, that is to say that a switching action of the load break switch mechanically forces a movement of the earthing switch.
  • this has the advantage that a corresponding switching contact of the earthing switch only needs to be able to control two contact positions (earthed / ungrounded), which is advantageous with regard to the space required.
  • the coupling device has a lifting rod, an axial rotary movement of a drive axis of the switch disconnector being kinematically coupled into a translatory lifting movement of the lifting rod.
  • a lifting rod within the meaning of the invention can have essentially any geometric shape and any cross-section, that is to say, for example, it can be designed as a cylinder shape or tube-like or in profile shape.
  • the coupling device has a driver with a first driver means connected in a rotationally fixed manner to the drive axle, the first driver means being designed to grip a second driver means in the event of a switching operation of the switch disconnector from OFF to EARTHING and to translate the axial rotary movement into a translatory stroke movement, and in the case of a switching operation of the switch-disconnector from OFF to ON, the second entrainment means to be missed.
  • the first drive means can be a flat and narrow sheet metal or a rod with a small diameter, the first drive means being attached to the switch disconnector perpendicular to the axis of rotation of a drive shaft and correspondingly rotates when the switch disconnector is confirmed.
  • the second entrainment means can be designed in a simple design as a projection which protrudes into the plane of rotation of the first entrainment means.
  • the drive shaft of the switch disconnector is rotated clockwise, which corresponds, for example, to switching to ground potential, the projection is gripped through the sheet metal and so that the lifting rod can be pulled. This actuates the earthing switch to establish an earth connection.
  • the switch disconnector for operation in the reverse orientation, ie disconnecting when rotating the drive shaft counterclockwise, the first and second means of taking with can be designed accordingly.
  • the first entrainment means is designed to fix the position of the second entrainment means in the event of a switching operation of the switch disconnector from OFF to ON.
  • the first entrainment means causes a locking or blocking of a lifting movement of the lifting rod. This increases safety because, for example, incorrect switching operations of the earthing switch due to vibrations or earthquakes can be avoided.
  • the first entrainment means has a projection and the second entrainment means provides a point of engagement for the projection.
  • the first pick-up means has a sheet metal or a plate attached to the axis of rotation, on which or on which a projection arranged coaxially to the drive axis is moved in a plane of rotation
  • the second entrainment means can have a recess, a hook or, in the simplest case, a flat sheet metal as a point of attack, which is gripped and moved by the projection when the drive shaft of the switch disconnector rotates.
  • the second entrainment means is arranged directly on the lifting rod.
  • a guide for the lifting rod can be provided so that only a movement in one axis is possible, please include.
  • the lifting rod can only be attached to both ends.
  • the second entrainment means is arranged on a connecting piece which is connected to the lifting rod via a pivot point.
  • This design has the advantage that a vertical distance between a longitudinal axis is bridged by the lifting rod and the second entrainment means. In other words, the installation position of the lifting rod can be selected more freely, which is desirable in terms of required isolation distances.
  • the connecting piece can be held in a guide such that when a force is transmitted to the lifting rod, bending forces on the lifting rod are essentially avoided.
  • a particularly long service life of the switching arrangement is ensured due to a reduction in bending forces. This is particularly important, since gas-insulated systems are often used, which are sealed maintenance-free for up to 35 years.
  • the coupling device has a translation device which kinematically decouples a translational Hubbe movement of the lifting rod into an axial rotary movement of a drive shaft of the earthing switch.
  • the translation device has a rocker, the first end of which is rotatably connected to the lifting rod, and the second end of which is rotatable with a Connecting lever is connected, which is connected to the drive shaft of the earthing switch via a lever piece.
  • a grounding arm is arranged on the drive shaft of the grounding switch, which is designed to make electrically conductive contact with at least one grounding point by means of an axial rotation of the drive shaft of the grounding switch and to ground the output line.
  • An output line within the meaning of the invention is, for example, a so-called cable outlet line of the system.
  • the grounding arm has a spring device which can be biased in the ungrounded state.
  • a leg spring can be provided, one leg of which is attached to the earthing arm and whose second arm is supported on a support point, for example on a housing of the switching arrangement.
  • the switching arrangement has a three-phase design, so that three safety devices, three grounding points and three output lines are provided. This is an advantage because switching arrangements according to the invention are often used, for example, in local network stations in which three-phase medium voltage has to be transformed for the low-voltage distribution network.
  • At least one earthing arm is designed for contacting at least two earthing points.
  • the grounding points are, for example, round or cylindrical contacts made of a material that conducts electricity well, such as copper.
  • This embodiment is particularly space-saving because fewer than three earthing arms have to be moved in order to reach the three earthing points (of each phase). This can be achieved, for example, by making a grounding arm at least in its end area so wide that it strikes against or between two grounding points.
  • a U-shaped web with wings bent back in the direction of the drive axis of the earthing switch can be provided at the free end of the respective earthing arm, the wings having a clamping effect with particularly good electrical contacting when the earthing arm is moved between two earthing points.
  • one earthing arm can be used that reaches two earthing points and another earthing arm that only reaches one earthing point.
  • grounding arms of the same type can be used next to each other, each contacting two grounding points, with both grounding arms each centrally between them contacting a grounding point of a phase.
  • a design with only one earthing arm, which has a wide web for contacting all earthing points of the phases, is also possible with advantage.
  • three grounding arms can be provided for the three phases of the switch who the.
  • the switching arrangement has a fluid-tight housing that is designed to be filled with an SF6-free protective gas.
  • SF 6 - free shielding gases often have a lower electrical insulation capacity than sulfur hexafluoride (SF ⁇ ), which makes larger insulation clearances necessary. Given Installation space, this means that all assemblies must be used in a particularly space-saving manner in order to obtain the necessary isolation distances.
  • the safety device has a fuse.
  • HV fuse high-voltage high-performance fuse
  • the switching arrangement is designed for a transformer switchgear panel, to the output line of which a transformer can be connected. This is a part before, because a switch disconnector fuse combination is often required, especially in transformer panels, which requires a safety device.
  • FIG. 1 shows a first basic circuit diagram of a known circuit arrangement
  • FIG. 2 shows a second basic circuit diagram of a known circuit arrangement
  • FIG. 3 shows a first view of a switching arrangement according to the invention
  • Figure 4 is a second view of the Wegan arrangement according to the invention.
  • FIG. 5 shows a first view of a coupling device
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the layers of the coupling device according to FIG. 5, and
  • FIG. 7 shows the EARTHING switch position of the coupling device according to FIG. 5, and FIG.
  • FIG. 8 shows the switch position OFF of the coupling device according to FIG. 5,
  • FIG. 9 shows the ON switch position of the coupling device according to FIG. 5, and
  • Figure 10 is a view of a first translation device
  • FIG. 11 shows the OFF switch position of the transmission device according to FIG. 10,
  • FIG. 12 shows the EARTH switch position of the transmission device according to FIG. 10, and FIG.
  • Figure 13 is a view of a second translation device
  • FIG. 14 shows the OFF switch position of the transmission device according to FIG. 10,
  • FIG. 15 shows the EARTHING switch position of the transmission device according to FIG. 10, and
  • FIG. 16 shows a first embodiment of a multiphase switching arrangement with two grounding arms, and
  • FIG. 17 shows a second embodiment of a multiphase switching arrangement with two grounding arms
  • FIG. 18 shows a third embodiment of a multiphase switching arrangement with two grounding arms
  • FIG. 19 shows a first view of a fourth embodiment of a grounding arm
  • FIG. 20 shows a second view of the embodiment according to FIG. 19, and
  • FIG. 21 shows a third view of the embodiment according to FIG. 19, and
  • FIG. 22 shows another embodiment of a multiphase switching arrangement with three grounding arms
  • FIG. 23 shows a multi-phase switching arrangement with several attachment positions for the coupling device.
  • FIG. 1 shows a so-called dummy circuit diagram of a known combination of switch disconnector 1 and second earthing function 7.13 in a single-phase representation.
  • Line 3 is connected to a medium voltage network and leads into the load break switch 1, which has a contact 6, driven by an axial rotary movement of the drive shaft 5. The switch position OFF is shown. If the contact 6 is switched to a medium-voltage connection point 4, the switch position is ON. Voltage is then applied via a fuse 12 to a plug device 14 which has an outlet 15 for connecting a transformer. From a connection point 11 there is another line 13 to the load break switch 1. If the contact 6 is switched to a ground contact 8 at ground potential 9, the contact 6 also makes contact with the other line 13 and thus grounds the transformer outlet 15 in addition.
  • FIG. 2 shows another embodiment of a known switching arrangement in which the second earthing function is arranged as an independent earthing switching device 2 on the cable outlet 15 of the system. Via a kinematic chain 16, a movement of the contact 6 in the switch disconnector 1 is coupled into the earthing switch 2 and enables the connection point
  • FIG. 3 shows a first view of a switching arrangement according to the invention in the manner of a longitudinal section 21 through a Ge housing 22,23 with bottom 23 and first side wall 22.
  • the load break switch 1 with drive shaft 5 is connected via a lifting rod 25 to a transmission device 26, which has a translational
  • the lifting movement of the lifting rod 25 is kinematically decoupled into an axial rotary movement of a drive shaft of the earthing switch.
  • a fuse 12 for one of the three phases of the switching arrangement is introduced.
  • Figure 4 shows a second, perspective view of the aforementioned switching arrangement. There are three grounding points 28 and the drive shaft 17 of the grounding switch with two Erdungsar men 27 is shown. A second side wall 24 can also be seen.
  • the new system for grounding the cable outlet consists essentially of two flat gears and a shaft or drive shaft 17 with attachments or grounding arms 27 for short-circuiting and grounding.
  • the levers in the gears only transfer forces in one plane.
  • the symmetrical structure of the power transmission also prevents lateral forces. This means that the levers and cam tracks can be built very flat. The required installation space can advantageously be minimized.
  • FIG. 5 shows a first view of a coupling device 25, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37.
  • FIG. 6 shows, purely schematically, a greatly simplified representation of the layering of the various metal sheets or components.
  • the coupling device 25, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 has, as it were, a first gear that can convert a rotary movement of the drive shaft 5 of the load break switch (with rear wall 30) into a translational movement of a lifting rod 25.
  • a driver 31 is rotationally fixed to the drive axle 5 tied together. It has a projection 36 as a first entrainment means which is designed to engage in a second entrainment means 32.
  • the second entrainment means 32 is designed as a bolt which can be grasped by the projection 36 when the drive shaft 5 is rotated clockwise.
  • the bolt 32 is positively displaceable between the rear wall 30 and a fixedly attached cover plate 33 in a first guide channel 35 on a curved path.
  • the contour of the driver 31 takes the bolt 32 along the curved path in the guide channel 35 and thus converts the rotary movement of the switch into a translational stroke movement of the bolt 32. If, on the other hand, the switch-disconnector passes the switching positions OFF to ON or ON to OFF, the contour of the driver 31 forces the bolt 32 into its position, but does not move it further, so that only the driver 31 moves with the switch-disconnector shaft 5.
  • the bolt 32 is net angeord between two connecting pieces 34, which are ver via a pivot point 130 with the lifting rod 25 connected.
  • the lifting rod 25 lies in turn between the two metal sheets of the connecting pieces 34.
  • the connecting pieces 34 are held in a guide 37, 99 in such a way that when a force is transmitted to the lifting rod 25, bending forces on the lifting rod 25 are essentially avoided.
  • the Füh tion 37,99 has two guide channels 37 in the two connec tion pieces 34 on.
  • the connecting piece is displaceable via the guide channels 37, while a bolt 99 is fixedly attached between the rear wall 30 and the cover plate 33.
  • FIGS. 7 to 9 show switching positions 40, 41, 42 of the coupling device according to FIG.
  • the OFF switch position is denoted by the reference identifier 41.
  • the projection 36 engages in the bolt 32.
  • the lifting rod 25 can be moved along the axis 44.
  • the drive axle 5 rotates the driver 31 in a clockwise direction (e.g. between 10 ° and 90 °). This pulls the connec tion pieces 34 with it and thus moves the lifting rod 25 between the imaginary axes 45, 46 by the rod stroke 47.
  • the drive shaft 5 rotates the driver 31 counterclockwise (e.g. between 10 ° and 90 °). This does not pull the connecting pieces 34 with it, accordingly the connecting pieces 34 and the lifting rod 35 remain essentially in the same position as with AUS 41.
  • the special geometry or cross-sectional shape of the driver 31 causes the bolt 32 to be locked in such a way that the lifting rod 25 is essentially fixed or not displaceable.
  • the driver 31 has for this purpose a locking device which, for example, has a bulge in radial extent.
  • the locking device has the advantage that vibrations during operation, such as earthquakes etc., cannot inadvertently trigger an earthing and thus a short circuit.
  • FIG. 10 shows a view of a transmission device 50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63, which kinematically converts the translatory lifting movement of the lifting rod 25 into an axial rotary movement Drive shaft 17 of the earthing switch is decoupled.
  • the switching position OFF or ON is shown.
  • a base plate 50 and a holding plate 51 are designed as flat metal sheets and form a gap in which a coupling lever 63, a rocker 57, a connecting lever 53 and a lever piece 55 are arranged.
  • the coupling lever 63 has a guide channel 62 for a bolt 61, the bolt 61 additionally being arranged in a guide channel 59 of the rocker 57.
  • the rocker 57 is rotatably mounted at a pivot point 58. At the end of the rocker 57, which faces the connecting lever 53 till, another guide channel 60 for the bolt 56 is provided. The bolt 56 is also forcibly guided in a guide channel 52 of the holding plate 51. The bolt 56 is connected to the connecting lever 53. At its other end, the connecting lever 53 is rotatably connected via a bolt 54 to the lever piece 55, which in turn is non-rotatably connected to the drive shaft 17 of the earthing switch.
  • This configuration of the kinematic chain in the area of the transmission device is consequently designed similar to the power transmission in steam locomotives, in which a piston movement is converted into a wheel rotation via a coupling linkage.
  • variable translations can be realized during the movement of the lifting rod 25 according to the principles of the lever laws.
  • the gearbox has a freewheel in the earth position.
  • the variable ratio ensures that the rod stroke is converted to a different angle than the output angle on the switch-disconnector.
  • it ensures different force equilibria on the travel path, which favor any necessary braking of the switch-disconnector shaft in the event of a blockage.
  • the freewheel ensures that the position of the coupled lever pieces 55 together with the drive shaft 17 does not change if the bolts continue to move in freewheel. This makes the earth position of the second deraxis 17 particularly insensitive to tolerances and enables an exact approach to the EARTH switch position. An additional stop is unnecessary.
  • Figures 11 and 12 show the two switching positions OUT 41 and EARTH 42 of the translation device. From OUT 41 to EARTH 42, the lifting rod 25 has the coupling lever 63 around the Rod stroke 47 is moved and thus the rocker 57 is pulled in the direction of the load break switch. As a result, the connecting lever 53 was pushed away from the coupling lever 63 in the direction of the drive axis 17, which caused a clockwise rotation 68 of the lever piece 55 about the drive axis 17 of the earthing switch.
  • FIG. 13 shows a further variant of a transmission device 51,53,54,55,57,58 which manages without guide channels.
  • This design is therefore particularly easy to construct and particularly reliable and durable.
  • the figure shows the earthed state in which, just as in the embodiment according to FIG. This mechanical configuration in the earthed state is comparatively particularly suitable for enabling safe contacting of the earthing point in the event of vibrations such as earthquakes etc.
  • FIG. 14 and 15 show the switch positions AUS 41 and EARTH 42 of an earthing arm 72 with contact body 71.
  • the earthing arm 72 is pretensioned by means of a spring device 73, which is supported on the one hand on the earthing arm 72 and on the other hand on the housing base 23.
  • a so-called leg spring is used. The load on the entire kinematic chain down to the switch and the drive is reduced. The leg spring is tensioned in the OFF position and releases its energy when switching from OFF to EARTH. When moving from EARTH to OFF, the leg spring is tensioned.
  • the contact body 71 Upon rotation 68 of the drive shaft 17 of the grounding switch, the contact body 71 is brought into electrically conductive contact with the grounding point 70 ge.
  • the area of the switching arrangement which is arranged downstream of the fuse (not shown) is grounded.
  • On the drive axis 17 is ge superimposed in an end region 74 of the base plate.
  • Contact body 70, earthing arm 72 and earthing point 70 can be formed at least partially from copper, for example be in order to form a good electrically conductive connection.
  • the axis 17 is used to form an electrically conductive connection to the earth potential.
  • the sheets made of copper move between two adjacent phases and short-circuit them.
  • a contact pressure force is guaranteed by overlapping the nominal span of the copper sheet and the electrodes.
  • An additional spring element is not absolutely necessary. This structure means that only two small copper contacts are required for grounding the three Pha sen instead of the three that were usual up to now.
  • FIGS. 16 and 17 show an embodiment of a polyphase switching arrangement with two earthing arms 72, 82 which are attached to the drive shaft 17.
  • Each earthing arm 72, 82 has a substantially U-shaped bent sheet metal 87, 88, 89, 90 as a contact body, which engages between two of the three earthing points 70, 80, 81.
  • the U-shaped plate can slide between two earthing points and is pressed together in the process. This ensures a clamped seat with an electrically conductive contact.
  • FIG. 16 A variant is shown in FIG. 16 in which the earthing arms 72, 82 and contact bodies 87, 88 are each connected with two rivet connections 85.
  • a screw 86 is used to connect contact bodies 89, 90 and arms 72, 82.
  • the metal sheets of the contact bodies 89, 90 are each slotted, which enables the electrical contact to be improved even further.
  • FIG. 18 shows this in detail: each side of a contact body 89, 90 is divided into two sheets 92, 93, parallel to the drive axis 17.
  • FIGS. 19 to 21 show a further variant for the design of the earthing arms 71.
  • a screw 132 holds a contact body 130 which, in contrast to the aforementioned variants, is not slotted to the end, but rather a lot has two recesses 132 (one per end).
  • a transverse plate 134 additionally stabilizes the construction.
  • a displacement 135 of the contact body 130 transversely to the earthing arm 72 is possible, for example by providing an elongated hole in the transverse direction for the screw 132.
  • This enables individual tolerance compensation of the contact bodies. As soon as the contact bodies move between the grounding points or electrodes, they automatically align themselves between the electrodes by moving transversely, thus ensuring an even distribution of force and better contact. With this design, larger production-related tolerances can advantageously be made possible and the reliability in operation can be increased.
  • FIG. 22 shows another embodiment of a multiphase switching arrangement with three grounding arms 100, 101, 102, each of which has two parallel metal sheets 104, 105, 106, 107, 108, 109. Each sheet metal is individually attached to the drive axle 17 with a screw connection 110. Each earthing arm 100,101,102 has a clamping screw 111,112,113, which each sets a distance 114 between the pairs of metal sheets 104,105,106,107,108,109. In contrast to the earthing arms explained above, provision is now made for the two metal sheets of an earthing arm to encompass an earthing point on the outside with a slight press fit.
  • FIG. 23 shows a longitudinal section through a multiphase switching arrangement with several attachment positions 123, 124, 125, 126 for the coupling device.
  • the first gear of the coupling device that is to say for example also the driver on the axis 5
  • the first transmission can also be arranged within the switch disconnector 1 between switching chambers for two phases, that is to say at positions 124 and 125.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

The present invention relates to a switching arrangement for medium voltage, having a load-break switch (1) having three switch positions for ON (40), OFF (41) and GROUND (42), wherein the switch position ON (40) switches a medium voltage connection to an output line (15) via a safety apparatus (12), and a ground switch (2) downstream of the safety apparatus (12) for grounding the output line (15), wherein the ground switch (2) is connected to the load-break switch (1) via a mechanical coupling apparatus (25, 31-37, 50-63), characterized in that the ground switch (2) is mechanically decoupled in the event of a switching operation of the load-break switch (1) from OFF (41) to ON (40).

Description

Beschreibung description
Schaltanordnung für Mittelspannung Switching arrangement for medium voltage
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für Mittelspan nung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a switching arrangement for medium voltage according to the preamble of claim 1.
Schaltanordnungen für Mittelspannung werden beispielsweise in Ortnetztransformatorstationen vorgesehen, die häufig als kom paktes Gehäuse mit mehreren Modulen für mehrere Felder elektrischer Betriebsmittel gebaut werden. Z.B. kann bei ei nem ringförmig ausgebildeten Mittelspannungsnetz ein Gehäuse mit drei Schaltfeldern vorgesehen werden, nämlich einem Ein speisefeld, einem Ausgangsfeld und einem Transformatorschalt feld, an das der Ortsnetztransformator angeschlossen. Der Ortsnetztransformator wiederum weist mehrere Abgänge für das Niederspannungsnetz auf. Ein Schaltfeld weist beispielsweise typische Dimensionen für Mittelspannungsschaltanlagen auf, d.h. i.d.R. eine kastenförmige Bauweise mit Kantenlängen zwi schen ca. 0,5 und ca. 2 m. Switching arrangements for medium voltage are provided, for example, in local network transformer stations, which are often built as a compact housing with several modules for several fields of electrical equipment. For example, a housing with three switch panels can be provided for a ring-shaped medium-voltage network, namely a feed field, an output field and a transformer switch field to which the local network transformer is connected. The local network transformer in turn has several outlets for the low-voltage network. For example, a switchgear panel has typical dimensions for medium-voltage switchgear, i.e. usually a box-shaped construction with edge lengths between approx. 0.5 and approx. 2 m.
Bei Arbeiten an elektrischen Anlagen gelten bestimmte Sicher heitsvorschriften, um die Gefährdung von Personen auszu schließen. Unter Anderem sind nach den sogenannten „5 Sicher heitsregeln" spannungsführende Teile der elektrischen Anlage sicher zu erden und kurzzuschließen. Dies gilt auch für Transformatorabzweige bzw. Lasttrennschalter-Sicherungskombi nationen (mit Erdungsschaltern) in der Mittelspannungstech- nik. Dieser Schaltanlagen-Feldtyp hat die Besonderheit, dass die Hauptstrombahn der Anlage z.B. durch eine vorgesehene Schmelzsicherung in zwei Abschnitte geteilt wird, sobald keine Sicherung eingelegt ist oder diese ausgelöst wurde und der Schmelzleiter aufgetrennt ist. Diese Begebenheit macht es erforderlich, dass beide Seiten der geteilten Hauptstrombahn separat voneinander geerdet werden müssen, nämlich vor und hinter (bzw. an beiden Seiten) der Sicherung. Ein solches System, welches der zur Erdung der Sekundärseite der Sicherung dient, darf beim Hauptschaltgerät in Schalt stellung Ein und Aus zu keinen dielektrischen Überschlägen zu den stromführenden Bestandteilen der Schaltanlage führen. Weiterhin muss ein solches System eine sichere Schaltstel lungsanzeige gewährleisten, d.h. wird dem Bediener an der An lagenfront durch eine visuelle Anzeige „Erde" gezeigt, so muss die Anlage auch wirklich geerdet sein. Diese zweite Er derfunktion über eine separate Antriebsquelle anzusteuern ist wirtschaftlich nicht sinnvoll. When working on electrical systems, certain safety regulations apply in order to rule out any risk to persons. Among other things, according to the so-called "5 safety rules", live parts of the electrical system must be safely grounded and short-circuited. This also applies to transformer feeders or switch-disconnector-fuse combinations (with earthing switches) in medium-voltage technology that the main circuit of the system is divided into two sections, e.g. by a fuse, as soon as no fuse is inserted or it has been triggered and the fusible link is disconnected. This occurrence makes it necessary that both sides of the divided main circuit must be earthed separately from each other, namely in front of and behind (or on both sides) the fuse. Such a system, which is used to ground the secondary side of the fuse, must not lead to any dielectric flashovers to the current-carrying components of the switchgear with the main switchgear in the on and off switch position. Furthermore, such a system must ensure a safe switch position display, ie if the operator on the front of the system is shown "Earth" by a visual display, the system must really be earthed. Controlling this second er function via a separate drive source does not make economic sense .
In den bisher üblichen Bauformen der Lasttrennschalter befin det sich die Erdungsfunktion bei Dreistellungs-Lastrennschal- tern im Schaltgerät integriert oder sie wird durch einen se paraten Erdungsschalter mit eigenem oder gemeinsamem An triebssystem ergänzt. Alternative Lösungen sehen bisher vor, über den Erdungsschalter die Schaltwelle eines drei-Stel- lungs-Lastschaltgerätes (EIN, AUS, ERDE) zu bewegen, hierbei wird der Erdungsschalter jedoch während aller Schalterbewe gungen (EIN, AUS, ERDE) mitbewegt. Dies erfordert bei schlecht isolierenden Umgebungen (ohne Schutzgas oder SFÖ- freies elektrisch isolierendes Schutzgas mit vergleichsweise schwacher Isolationswirkung) viel Bauraum, um die dadurch entstehenden Leerbewegungen zuzulassen. Ferner wird der Last trennschalter bei seiner Schaltbewegung in EIN und AUS beein flusst (gebremst). Die Erdungsschalter sind üblicherweise mit drei Schaltmessern/ Blechen ausgestattet, welche jeweils eine Phase für sich erden und über eine Welle kurzschließen. Pro Phase ist somit mindestens ein Bauteil notwendig, um diese Verbindung zum Erdpotential herzustellen. In the conventional switch-disconnector designs, the earthing function of three-position switch-disconnectors is integrated in the switching device or it is supplemented by a separate earthing switch with its own or shared drive system. Alternative solutions have so far provided for the switching shaft of a three-position load switching device (ON, OFF, EARTH) to be moved via the earthing switch, but in this case the earthing switch is also moved during all switch movements (ON, OFF, EARTH). In poorly insulating environments (without protective gas or SF Ö -free electrically insulating protective gas with comparatively weak insulating effect), this requires a lot of installation space in order to allow the resulting idle movements. In addition, the switch-disconnector is influenced (braked) when it switches ON and OFF. The earthing switches are usually equipped with three switch blades / metal sheets, which each earth one phase and short-circuit via a shaft. At least one component is therefore required for each phase in order to establish this connection to the earth potential.
Ein solcher Lasttrennschalter ist aus der Druckschrift WO 2009/010359 A2 bekannt. Es wird ein dreiphasiger kombinierter Lastrenn- und Erdungsschalter vorgestellt, der schutzgasiso liert in einem Metallgehäuse vorliegt. Der Erdungsschalter für ein Erden der Ausgangsleitungen wird über eine mechani sche Koppelungsvorrichtung angetrieben. Aus der Veröffentlichung „Schaltanlagen Typ 8DJH für sekun däre Verteilungsnetze bis 24 kV, gasisoliert - Mittelspan nungsschaltanlagen", Siemens AG 2017, Artikel-Nr. EMMS-K1440- A211-A6, ist von Seite 18 ein Transformatorabzweig einer Schaltanlage bekannt, bei dem in einem Lastschalter eine Er derfunktion integriert ist. Such a switch disconnector is known from the document WO 2009/010359 A2. A three-phase combined switch-disconnector and earthing switch is presented, which is provided with a protective gas insulation in a metal housing. The earthing switch for earthing the output lines is driven via a mechanical coupling device. From the publication "Switchgear type 8DJH for secondary distribution networks up to 24 kV, gas-insulated - medium-voltage switchgear", Siemens AG 2017, Article No. EMMS-K1440- A211-A6, a transformer branch of a switchgear is known from page 18, in which in a load switch is an Er function integrated.
An die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Schaltanord nung für Mittelspannung anzugeben, die vergleichsweise beson ders platzsparend und schnell zu schalten ist. The object of the invention is to provide a switching arrangement for medium voltage that can be switched comparatively in a particularly space-saving and fast manner.
Die Erfindung löst dies durch eine Schaltanordnung für Mit telspannung gemäß Anspruch 1. The invention solves this by means of a switching arrangement for telspannung according to claim 1.
Typischerweise weist eine Schaltanordnung für Mittelspannung einen Lasttrennschalter auf, der jede zu schaltende Phase mit einem separaten Schaltmechanismus trennen oder einschalten kann. Dieser kann drei Positionen annehmen, nämlich AUS, EIN und ERDUNG. Beispielsweise weist der Schalter jeweils einen Kontakt auf, der drehbar gelagert und in einer Neutralposi tion ausgeschaltet ist (AUS), also keinen Leiter kontaktiert. Für die Einschaltung kann der Kontakt zu einer Seite ge schwenkt werden, um Mittelspannung zuzuschalten. Um den nach gelagerten Schaltungsteil mit der Sicherungseinrichtung zu erden, kann der Kontakt zur anderen Seite geschwenkt werden. Dort wird ein Erdungskontakt berührt. Typically, a switching arrangement for medium voltage has a load break switch which can separate or switch on each phase to be switched with a separate switching mechanism. This can have three positions, namely OFF, ON and EARTH. For example, the switch each has a contact that is rotatably mounted and switched off in a neutral position (OFF), ie not making contact with a conductor. To switch on, the contact can be swiveled to one side to switch on medium voltage. In order to ground the downstream circuit part with the safety device, the contact can be swiveled to the other side. A ground contact is touched there.
Mittelspannung bezeichnet im Rahmen der Erfindung z.B. Span nungen zw. 1 kV und 52 kV, bevorzugt zwischen 12 kV und 36 kV. In the context of the invention, medium voltage denotes, for example, voltages between 1 kV and 52 kV, preferably between 12 kV and 36 kV.
Eine Sicherungsvorrichtung im Sinne der Erfindung ist eine elektrische Sicherung, die geeignet ist, bei Überschreitung eines bauartbedingten Stromschwellenwertes eine elektrisch leitende Verbindung zu trennen. Beispielsweise kann eine Schmelzsicherung eingesetzt werden. Die Sicherungsvorrichtung liegt in Reihe geschaltet zwischen dem Lasttrennschalter und der Ausgangsleitung. Die Ausgangsleitung kann z.B. einen externen Stecker zum Her stellen einer Verbindung zu einem nachgeschalteten elektri schen Betriebsmittel, wie z.B. einem Transformator, aufwei sen. A safety device within the meaning of the invention is an electrical safety device which is suitable for breaking an electrically conductive connection when a design-related current threshold value is exceeded. For example, a fuse can be used. The safety device is connected in series between the switch-disconnector and the output line. The output line can, for example, have an external plug for establishing a connection to a downstream electrical equipment such as a transformer.
Eine mechanische Koppelungseinrichtung ist im Sinne der Er findung jede Einrichtung, die mittels einer kinematischen Kette aus mechanischen Bauteilen geeignet ist, eine Bewegung aufzunehmen (einzukoppeln) und zu übertragen. Am Zielort wird die Bewegung ausgekoppelt. Damit nutzt die mechanische Koppe lungseinrichtung keinen zusätzlichen elektrischen Antrieb und kommt i.d.R. ohne zusätzliche elektronische Steuerung und entsprechende elektrische Leiter, die abzuschirmen bzw. elektrisch isoliert zu verlegen wären, aus. A mechanical coupling device in the sense of the invention is any device that is suitable by means of a kinematic chain of mechanical components to record a movement (couple) and to transmit it. The movement is decoupled at the destination. This means that the mechanical coupling device does not use an additional electrical drive and usually manages without additional electronic controls and corresponding electrical conductors that would have to be shielded or laid in an electrically insulated manner.
Erfindungsgemäß sind der Lasttrennschalter und der Erdungs schalter mechanisch gekoppelt, d.h. dass eine Schalthandlung des Lasttrennschalters mechanisch eine Bewegung des Erdungs schalters erzwingt. Dabei wird jedoch nun vorgeschlagen, nicht mehr alle Schalthandlungen des Lasttrennschalters zu übertragen bzw. nicht für alle Schalthandlungen eine Bewegung des Erdungsschalters zu erzwingen. Vielmehr wird bei einer Schalthandlung des Lasttrennschalters von AUS nach EIN (und entsprechend von EIN nach AUS) keine Bewegung des Erdungs schalters erzwungen. Dies hat einerseits den Vorteil, dass ein entsprechender Schaltkontakt des Erdungsschalters nur zwei Kontaktpositionen (geerdet /ungeerdet) ansteuern können muss, was im Hinblick auf den benötigen Bauraum von Vorteil ist. Insbesondere bei Einsatz einer Schaltanordnung in einem mit Schwefelhexafluorid-freien (SFÖ) Schutzgas isolierten Gasraum, ist der eingesparte Bauraum wertvoll, weil solche Schutzgase typischerweise schlechter elektrisch isolieren als SF6 und daher vergleichsweise größere Isolationsabstände be nötigt werden. According to the invention, the load break switch and the earthing switch are mechanically coupled, that is to say that a switching action of the load break switch mechanically forces a movement of the earthing switch. In this case, however, it is now proposed not to transmit all switching operations of the switch disconnector or not to force a movement of the earthing switch for all switching operations. Rather, when the switch-disconnector switches from OFF to ON (and accordingly from ON to OFF), no movement of the earthing switch is forced. On the one hand, this has the advantage that a corresponding switching contact of the earthing switch only needs to be able to control two contact positions (earthed / ungrounded), which is advantageous with regard to the space required. In particular, when using a switching arrangement in a gas space insulated with sulfur hexafluoride-free (SF Ö ) protective gas, the space saved is valuable because such protective gases typically insulate less electrically than SF 6 and therefore comparatively larger insulation distances are required.
Andererseits wird bei EIN- oder AUSschalten des Lasttrenn schalters keine Bewegung des Erdungsschalters erzwungen, was die bewegten Massen reduziert und ein rascheres Schalten des Lastrennschalters ermöglicht. Zusätzlich entsteht weniger Verschleiß der Bauteile und es wird die Schaltgeschwindigkeit nicht beeinflusst. On the other hand, when the switch-disconnector is switched ON or OFF, no movement of the earthing switch is forced, which the moving masses are reduced and the switch-disconnector can be switched more quickly. In addition, there is less wear on the components and the switching speed is not affected.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung weist die Koppelungsvorrichtung eine Hubstange auf, wobei eine axiale Drehbewegung einer An triebsachse des Lasttrennschalters in eine translatorische Hubbewegung der Hubstange kinematisch eingekoppelt ist. Diese Bauform ist vorteilhaft, weil mittels der Hubstange eine Be wegung innerhalb der Schaltanordnung platzsparend übertragen werden kann. Eine Hubstange im Sinne der Erfindung kann dabei im Wesentlichen jede geometrische Form und jeden Querschnitt aufweisen, also beispielsweise als eine Zylinderform oder rohrartig ausgebildet sein oder in Profilform. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the coupling device has a lifting rod, an axial rotary movement of a drive axis of the switch disconnector being kinematically coupled into a translatory lifting movement of the lifting rod. This design is advantageous because a loading movement within the switching arrangement can be transmitted in a space-saving manner by means of the lifting rod. A lifting rod within the meaning of the invention can have essentially any geometric shape and any cross-section, that is to say, for example, it can be designed as a cylinder shape or tube-like or in profile shape.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung weist die Koppelungsvorrichtung einen mit der Antriebsachse drehfest verbundenen Mitnehmer mit ei nem ersten Mitnahmemittel auf, wobei das erste Mitnahmemittel ausgebildet ist, im Falle einer Schalthandlung des Lasttrenn schalters von AUS nach ERDUNG ein zweites Mitnahmemittel zu greifen und die axiale Drehbewegung in eine translatorische Hubbewegung zu übersetzen, und im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters von AUS nach EIN das zweite Mitnahme mittel zu verfehlen. Beispielsweise kann in einer einfachen Bauform das erste Mitnahmemittel ein flaches und schmales Blech oder eine Stange mit kleinem Durchmesser sein, wobei das erste Mitnahmemittel senkrecht zur Drehachse einer An triebsachse des Lasttrennschalters an dieser angebracht ist und sich entsprechend bei Bestätigung des Lasttrennschalters mitdreht. Das zweite Mitnahmemittel kann in einer einfachen Bauweise als ein Vorsprung ausgebildet sein, der in die Dreh ebene des ersten Mitnahmemittels hineinragt. Entsprechend kann z.B. bei Drehung der Antriebsachse des Lasttrennschal ters im Uhrzeigersinn, was z.B. einem Schalten auf Erdpoten tial entspricht, der Vorsprung durch das Blech gegriffen und damit die Hubstange gezogen werden. Hierdurch wird der Er dungsschalter betätigt, um eine Erdung vorzunehmen. Bei Aus legung des Lasttrennschalters für einen Betrieb in umgekehr ter Orientierung, also Trennen bei Drehung der Antriebsachse gegen den Uhrzeigersinn, können das erste und das zweite Mit nahmemittel entsprechend ausgelegt werden. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the fiction, the coupling device has a driver with a first driver means connected in a rotationally fixed manner to the drive axle, the first driver means being designed to grip a second driver means in the event of a switching operation of the switch disconnector from OFF to EARTHING and to translate the axial rotary movement into a translatory stroke movement, and in the case of a switching operation of the switch-disconnector from OFF to ON, the second entrainment means to be missed. For example, in a simple design, the first drive means can be a flat and narrow sheet metal or a rod with a small diameter, the first drive means being attached to the switch disconnector perpendicular to the axis of rotation of a drive shaft and correspondingly rotates when the switch disconnector is confirmed. The second entrainment means can be designed in a simple design as a projection which protrudes into the plane of rotation of the first entrainment means. Correspondingly, for example, when the drive shaft of the switch disconnector is rotated clockwise, which corresponds, for example, to switching to ground potential, the projection is gripped through the sheet metal and so that the lifting rod can be pulled. This actuates the earthing switch to establish an earth connection. When designing the switch disconnector for operation in the reverse orientation, ie disconnecting when rotating the drive shaft counterclockwise, the first and second means of taking with can be designed accordingly.
In einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist das erste Mitnahmemittel ausgebildet ist, im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters von AUS nach EIN das zweite Mitnahmemittel in seiner Position festzulegen. Mit an deren Worten bewirkt das erste Mitnahmemittel eine Verriege lung oder Blockierung einer Hubbewegung der Hubstange. Dies erhöht die Sicherheit, weil beispielsweise fehlerhafte Schalthandlungen des Erdungsschalters aufgrund z.B. von Er schütterungen oder bei Erdbeben vermieden werden. In a further development of the aforementioned embodiment, the first entrainment means is designed to fix the position of the second entrainment means in the event of a switching operation of the switch disconnector from OFF to ON. In other words, the first entrainment means causes a locking or blocking of a lifting movement of the lifting rod. This increases safety because, for example, incorrect switching operations of the earthing switch due to vibrations or earthquakes can be avoided.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung weist das erste Mitnahmemittel einen Vorsprung auf und das zweite Mitnahmemittel stellt einen An griffspunkt für den Vorsprung bereit. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the first entrainment means has a projection and the second entrainment means provides a point of engagement for the projection.
Auch eine alternative Auslegung, bei der z.B. das erste Mit nahmemittel ein an der Drehachse befestigtes Blech oder eine Platte aufweist, auf dem oder auf der ein koaxial zur An triebsachse angeordneter Vorsprung in einer Drehebene mitbe wegt wird, kann mit Vorteil eingesetzt werden. Entsprechung kann das zweite Mitnahmemittel als Angriffspunkt eine Ausspa rung, einen Haken oder im Einfachsten Fall ein flaches Blech ausweisen, das vom Vorsprung bei Drehung der Antriebsachse des Lasttrennschalters gegriffen und mitbewegt wird. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, weil Sie eine einfache und sichere Bewegungsübersetzung einer Drehbewegung in eine Zug bewegung erlaubt. An alternative design, in which, for example, the first pick-up means has a sheet metal or a plate attached to the axis of rotation, on which or on which a projection arranged coaxially to the drive axis is moved in a plane of rotation, can also be used with advantage. Correspondingly, the second entrainment means can have a recess, a hook or, in the simplest case, a flat sheet metal as a point of attack, which is gripped and moved by the projection when the drive shaft of the switch disconnector rotates. This embodiment is advantageous because it allows a simple and reliable translation of a rotary movement into a train movement.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung ist das zweite Mitnahmemittel direkt an der Hubstange angeordnet. Dies ist ein Vorteil, weil diese Bauform besonders einfach umgesetzt werden kann. In einer Weiterbildung kann z.B. eine Führung für die Hubstange vorge sehen werden, so dass nur eine Bewegung in einer Achse mög lich ist. Alternativ kann die Hubstange auch lediglich an ih ren beiden Enden befestigt sein. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the Invention, the second entrainment means is arranged directly on the lifting rod. This is an advantage because of this Design can be implemented particularly easily. In a further development, for example, a guide for the lifting rod can be provided so that only a movement in one axis is possible, please include. Alternatively, the lifting rod can only be attached to both ends.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung ist das zweite Mitnahmemittel an ei nem Verbindungstück angeordnet, das über einen Drehpunkt mit der Hubstange verbunden ist. Diese Bauform hat den Vorteil, dass eine senkrechte Distanz zwischen einer Längsachse durch die Hubstange und dem zweiten Mitnahmemittel überbrückt wird. Mit anderen Worten kann die Einbaulage der Hubstange freier gewählt werden, was im Hinblick auf erforderliche Isolations abstände wünschenswert ist. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the Invention, the second entrainment means is arranged on a connecting piece which is connected to the lifting rod via a pivot point. This design has the advantage that a vertical distance between a longitudinal axis is bridged by the lifting rod and the second entrainment means. In other words, the installation position of the lifting rod can be selected more freely, which is desirable in terms of required isolation distances.
Ferner kann das Verbindungsstück derart in einer Führung ge halten sein, dass bei Übertragung einer Kraft auf die Hubstange Biegekräfte auf die Hubstange im Wesentlichen ver mieden werden. Aufgrund einer Verminderung von Biegekräften wird eine besonders lange Lebensdauer der Schaltanordnung si chergestellt. Dies ist besonders wichtig, da häufig schutz gasisolierte Anlagen eingesetzt werden, die für bis zu 35 Jahre wartungsfrei versiegelt werden. Furthermore, the connecting piece can be held in a guide such that when a force is transmitted to the lifting rod, bending forces on the lifting rod are essentially avoided. A particularly long service life of the switching arrangement is ensured due to a reduction in bending forces. This is particularly important, since gas-insulated systems are often used, which are sealed maintenance-free for up to 35 years.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung weist die Koppelungsvorrichtung eine Übersetzungsvorrichtung auf, die eine translatorische Hubbe wegung der Hubstange kinematisch in eine axiale Drehbewegung einer Antriebsachse des Erdungsschalters auskoppelt. Dies ist ein Vorteil, weil auf diese Weise die Bewegung der An triebsachse des Lastrennschalters sehr platzsparend auf die Antriebsachse des Erdungsschalters übertragen werden kann. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the coupling device has a translation device which kinematically decouples a translational Hubbe movement of the lifting rod into an axial rotary movement of a drive shaft of the earthing switch. This is an advantage because in this way the movement of the drive axis of the switch disconnector can be transferred to the drive axis of the earthing switch in a very space-saving manner.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung weist die Übersetzungsvorrichtung eine Wippe auf, deren erstes Ende drehbar mit der Hubstange verbunden ist, und deren zweites Ende drehbar mit einem Verbindungshebel verbunden ist, das über ein Hebelstück mit der Antriebsachse des Erdungsschalters verbunden ist. Diese Variante ist vorteilhaft, weil Sie eine gute Abstimmung der Beschleunigungskräfte bei Einschalten des Erdungsschalters ermöglicht . In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the Invention, the translation device has a rocker, the first end of which is rotatably connected to the lifting rod, and the second end of which is rotatable with a Connecting lever is connected, which is connected to the drive shaft of the earthing switch via a lever piece. This variant is advantageous because it enables good coordination of the acceleration forces when the earthing switch is switched on.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung ist an der Antriebsachse des Erdungs schalters ein Erdungsarm angeordnet, der ausgebildet ist, mittels einer axialen Drehung der Antriebsachse des Erdungs schalters mindestens einen Erdungspunkt elektrisch leitend zu kontaktieren und die Ausgangsleitung zu erden. Eine Ausgangs leitung im Sinne der Erfindung ist beispielsweise ein soge nannter Kabelabgangsstrang der Anlage. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the Invention, a grounding arm is arranged on the drive shaft of the grounding switch, which is designed to make electrically conductive contact with at least one grounding point by means of an axial rotation of the drive shaft of the grounding switch and to ground the output line. An output line within the meaning of the invention is, for example, a so-called cable outlet line of the system.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung weist der Erdungsarm eine Federein richtung auf, die im ungeerdeten Zustand vorspannbar ist. Beispielsweise kann eine Schenkelfeder vorgesehen werden, de ren einer Schenkel am Erdungsarm angebracht ist und deren zweiter Arm an einem Abstützpunkt, beispielsweise an einem Gehäuse der Schaltanordnung, abgestützt ist. Diese Variante hat den Vorteil, dass durch die vorgespannte Federeinrichtung die Masseträgheit des Erdungsarms besser überwunden wird, so dass schnelle Erdungsvorgänge ermöglicht werden. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the Invention, the grounding arm has a spring device which can be biased in the ungrounded state. For example, a leg spring can be provided, one leg of which is attached to the earthing arm and whose second arm is supported on a support point, for example on a housing of the switching arrangement. This variant has the advantage that the prestressed spring device overcomes the inertia of the earthing arm better, so that rapid earthing processes are made possible.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung ist die Schaltanordnung dreiphasig ausgebildet, so dass drei Sicherungsvorrichtungen, drei Er dungspunkte und drei Ausgangsleitungen vorgesehen sind. Dies ist ein Vorteil, weil erfindungsgemäße Schaltanordnungen häu fig z.B. in Ortnetzstationen eingesetzt werden, bei denen dreiphasige Mittelspannung für das Niederspannungs-Verteil netz transformiert werden muss. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the switching arrangement has a three-phase design, so that three safety devices, three grounding points and three output lines are provided. This is an advantage because switching arrangements according to the invention are often used, for example, in local network stations in which three-phase medium voltage has to be transformed for the low-voltage distribution network.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung ist mindestens ein Erdungsarm zur Kontaktierung von mindestens zwei Erdungspunkten ausgebildet. Die Erdungspunkte sind z.B. runde oder zylindrische Kontakte aus einem elektrisch gut leitenden Material, wie z.B. Kupfer. Diese Ausführungsform ist besonders platzsparend, weil weni ger als drei Erdungsarme bewegt werden müssen, um die drei Erdungspunkte (jeder Phase) zu erreichen. Dies kann z.B. er reicht werden, indem ein Erdungsarm zumindest in seinem End bereich so breit ausgebildet ist, dass er an bzw. zwischen zwei Erdungspunkten anschlägt. Beispielsweise kann am freien Ende des jeweiligen Erdungsarms ein U-förmiger Steg mit in Richtung der Antriebsachse des Erdungsschalters zurückgeboge nen Flügeln vorgesehen sein, wobei die Flügel eine Klemmwir kung mit besonders guter elektrischer Kontaktierung errei chen, wenn der Erdungsarm zwischen zwei Erdungspunkte bewegt wird. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the Invention, at least one earthing arm is designed for contacting at least two earthing points. The grounding points are, for example, round or cylindrical contacts made of a material that conducts electricity well, such as copper. This embodiment is particularly space-saving because fewer than three earthing arms have to be moved in order to reach the three earthing points (of each phase). This can be achieved, for example, by making a grounding arm at least in its end area so wide that it strikes against or between two grounding points. For example, a U-shaped web with wings bent back in the direction of the drive axis of the earthing switch can be provided at the free end of the respective earthing arm, the wings having a clamping effect with particularly good electrical contacting when the earthing arm is moved between two earthing points.
Es kann also z.B. ein Erdungsarm eingesetzt werden, der zwei Erdungspunkte erreicht und ein weiterer Erdungsarm, der nur einen Erdungspunkt erreicht. For example, one earthing arm can be used that reaches two earthing points and another earthing arm that only reaches one earthing point.
Alternativ können zwei gleichartige Erdungsarme nebeneinander eingesetzt werden, die jeweils zwei Erdungspunkte kontaktie ren, wobei beide Erdungsarme jeweils mittig zwischen ihnen gemeinsam einen Erdungspunkt einer Phase kontaktieren. Alternatively, two grounding arms of the same type can be used next to each other, each contacting two grounding points, with both grounding arms each centrally between them contacting a grounding point of a phase.
Auch eine Bauform mit nur einem Erdungsarm, der einen breiten Steg zur Kontaktierung aller Erdungspunkte der Phasen auf weist, ist mit Vorteil möglich. A design with only one earthing arm, which has a wide web for contacting all earthing points of the phases, is also possible with advantage.
Abweichend von der vorgenannten Ausführungsform können drei Erdungsarme für die drei Phasen des Schalters vorgesehen wer den. Notwithstanding the aforementioned embodiment, three grounding arms can be provided for the three phases of the switch who the.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung weist die Schaltanordnung ein fluid dichtes Gehäuse auf, dass zur Befüllung mit einem SF6-freien Schutzgas ausgebildet ist. Dies ist ein Vorteil, weil SF6- freie Schutzgase häufig ein geringeres elektrisches Isolati onsvermögen als Schwefelhexafluorid (SFÖ) aufweisen, was grö ßere Isolationsabstände erforderlich macht. Bei gegebenem Bauraum bedeutet dies, dass alle Baugruppen besonders platz sparend eingesetzt werden müssen, um die nötigen Isolations abstände zu erhalten. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the switching arrangement has a fluid-tight housing that is designed to be filled with an SF6-free protective gas. This is an advantage because SF 6 - free shielding gases often have a lower electrical insulation capacity than sulfur hexafluoride (SF Ö ), which makes larger insulation clearances necessary. Given Installation space, this means that all assemblies must be used in a particularly space-saving manner in order to obtain the necessary isolation distances.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung weist die Sicherungsvorrichtung eine Schmelzsicherung auf. Beispielsweise kann eine Hochspannungs- Hochleistungs-Sicherung (HH-Sicherung) eingesetzt werden, wie sie z.B. von Wikipedia bekannt ist (permanenter Link: https://de.wikipedia.Org/w/index .php?title=Schmelzsiche- rung&oldid=l95819210) . Nach Auslösen einer Schmelzsicherung liegt keine Erdung der Ausgangsleitung mehr vor, was einen zweiten Erdungsschalter erforderlich macht. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the Invention, the safety device has a fuse. For example, a high-voltage high-performance fuse (HV fuse) can be used, as is known from Wikipedia (permanent link: https://de.wikipedia.Org/w/index .php? Title = fuse & oldid = l95819210) ). After a fuse has tripped, the output line is no longer earthed, which makes a second earthing switch necessary.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Schaltanordnung ist die Schaltanordnung für ein Transformator-Schaltfeld ausgebildet, an deren Ausgangslei tung ein Transformator anschließbar ist. Dies ist ein Vor teil, weil besonders bei Transformator-Schaltfeldern häufig eine Lasttrennschalter-Sicherungskombination gefordert wird, die eine Sicherungsvorrichtung erforderlich macht. In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the Invention, the switching arrangement is designed for a transformer switchgear panel, to the output line of which a transformer can be connected. This is a part before, because a switch disconnector fuse combination is often required, especially in transformer panels, which requires a safety device.
Dem Fachmann auf dem Gebiet der Mittelspannungsschalttechnik ist dabei klar, dass die vorgestellten Ausführungsformen und weitere Varianten in vielfältiger Weise kombiniert, ergänzt oder abgewandelt werden können, um den erfindungsgemäßen Ge danken einer Entkoppelung des Einschaltvorgangs des Last schalters am Erdungsschalter zu realisieren. It is clear to those skilled in the field of medium-voltage switching technology that the presented embodiments and other variants can be combined, supplemented or modified in many ways in order to implement the inventive concept of decoupling the switch-on process of the load switch on the earthing switch.
Zur besseren Erläuterung der Erfindung zeigen in schemati scher Darstellung die To better explain the invention show in the schematic representation
Figur 1 ein erstes Prinzipschaltbild einer bekannten Schaltanordnung, und FIG. 1 shows a first basic circuit diagram of a known circuit arrangement, and
Figur 2 ein zweites Prinzipschaltbild einer bekannten Schaltanordnung, und Figur 3 eine erste Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung, und FIG. 2 shows a second basic circuit diagram of a known circuit arrangement, and FIG. 3 shows a first view of a switching arrangement according to the invention, and
Figur 4 eine zweite Ansicht der erfindungsgemäßen Schaltan ordnung, und Figure 4 is a second view of the Schaltan arrangement according to the invention, and
Figur 5 eine erste Ansicht einer Koppelungsvorrichtung, und Figur 6 eine schematische Darstellung der Schichten der Koppelungsvorrichtung gemäß Figur 5, und FIG. 5 shows a first view of a coupling device, and FIG. 6 shows a schematic representation of the layers of the coupling device according to FIG. 5, and
Figur 7 die Schaltstellung ERDUNG der Koppelungsvorrichtung gemäß Figur 5, und FIG. 7 shows the EARTHING switch position of the coupling device according to FIG. 5, and FIG
Figur 8 die Schaltstellung AUS der Koppelungsvorrichtung gemäß Figur 5, und FIG. 8 shows the switch position OFF of the coupling device according to FIG. 5, and
Figur 9 die Schaltstellung EIN der Koppelungsvorrichtung gemäß Figur 5, und FIG. 9 shows the ON switch position of the coupling device according to FIG. 5, and
Figur 10 eine Ansicht einer ersten Übersetzungsvorrichtung, und Figure 10 is a view of a first translation device, and
Figur 11 die Schaltstellung AUS der Übersetzungsvorrichtung gemäß Figur 10, und FIG. 11 shows the OFF switch position of the transmission device according to FIG. 10, and
Figur 12 die Schaltstellung ERDUNG der Übersetzungsvorrich tung gemäß Figur 10, und FIG. 12 shows the EARTH switch position of the transmission device according to FIG. 10, and FIG
Figur 13 eine Ansicht einer zweiten Übersetzungsvorrichtung, und Figure 13 is a view of a second translation device, and
Figur 14 die Schaltstellung AUS der Übersetzungsvorrichtung gemäß Figur 10, und FIG. 14 shows the OFF switch position of the transmission device according to FIG. 10, and
Figur 15 die Schaltstellung ERDUNG der Übersetzungsvorrich tung gemäß Figur 10, und Figur 16 eine erste Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit zwei Erdungsarmen, und FIG. 15 shows the EARTHING switch position of the transmission device according to FIG. 10, and FIG FIG. 16 shows a first embodiment of a multiphase switching arrangement with two grounding arms, and
Figur 17 eine zweite Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit zwei Erdungsarmen, und FIG. 17 shows a second embodiment of a multiphase switching arrangement with two grounding arms, and
Figur 18 eine dritte Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit zwei Erdungsarmen, und FIG. 18 shows a third embodiment of a multiphase switching arrangement with two grounding arms, and
Figur 19 eine erste Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Erdungsarms, und FIG. 19 shows a first view of a fourth embodiment of a grounding arm, and
Figur 20 eine zweite Ansicht der Ausführungsform gemäß Figur 19, und FIG. 20 shows a second view of the embodiment according to FIG. 19, and
Figur 21 eine dritte Ansicht der Ausführungsform gemäß Figur 19, und FIG. 21 shows a third view of the embodiment according to FIG. 19, and
Figur 22 eine andere Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit drei Erdungsarmen, und FIG. 22 shows another embodiment of a multiphase switching arrangement with three grounding arms, and
Figur 23 eine mehrphasige Schaltanordnung mit mehreren An bringungspositionen für die Koppelungsvorrichtung. FIG. 23 shows a multi-phase switching arrangement with several attachment positions for the coupling device.
Die Figur 1 zeigt ein sogenanntes Blindschaltbild einer be kannten Kombination aus Lasttrennschalter 1 und Zweiterdungs funktion 7,13 in einphasiger Darstellung. Leitung 3 ist mit einem Mittelspannungsnetz verbunden und führt in den Lastt rennschalter 1, der einen Kontakt 6, angetrieben durch einen axiale Drehbewegung der Antriebsachse 5, aufweist. Darge stellt ist die Schaltposition AUS. Wird der Kontakt 6 auf ei nen Mittelspannungsanschlusspunkt 4 geschaltet, so liegt die Schaltposition EIN vor. Es liegt dann Spannung über eine Schmelzsicherung 12 an einer Steckereinrichtung 14 an, die einen Abgang 15 zum Anschluss eines Transformators aufweist. Von einem Anschlusspunkt 11 liegt eine weitere Leitung 13 zum Lasttrennschalter 1 vor. Wird der Kontakt 6 auf einen Erdkontakt 8 auf Erdpotential 9 geschaltet, so kontaktiert der Kontakt 6 auch die weitere Leitung 13 und erdet so den Transformatorabgang 15 zusätz lich. FIG. 1 shows a so-called dummy circuit diagram of a known combination of switch disconnector 1 and second earthing function 7.13 in a single-phase representation. Line 3 is connected to a medium voltage network and leads into the load break switch 1, which has a contact 6, driven by an axial rotary movement of the drive shaft 5. The switch position OFF is shown. If the contact 6 is switched to a medium-voltage connection point 4, the switch position is ON. Voltage is then applied via a fuse 12 to a plug device 14 which has an outlet 15 for connecting a transformer. From a connection point 11 there is another line 13 to the load break switch 1. If the contact 6 is switched to a ground contact 8 at ground potential 9, the contact 6 also makes contact with the other line 13 and thus grounds the transformer outlet 15 in addition.
Dies ist notwendig, denn bei Auslösen der Schmelzsicherung 12 könnte bei Schaltstellung ERDUNG nur bis zum AnschlusspunktThis is necessary because if the fuse 12 was triggered, it could only go as far as the connection point in the EARTH switch position
10 geerdet werden - von dort aus gesehen „hinter" der Siche rung 12 liegende Komponenten wie ein Transformator wären un geerdet. Dies wird durch die Weitere Leitung 13 verhindert. Die sogenannte Zweiterdungsfunktion ist bei dieser Bauweise folglich in den Lastrennschalter integriert. Nachteilig ist es, dass bei dreiphasiger Ausführung drei elektrisch leitende Verbindungen durch den begrenzten Bauraum eines Moduls ge führt werden müssen und entsprechende Isolierungsabstände im schutzgasisolierten, gekapselten Gehäuse vorgesehen werden müssen. 10 are grounded - seen from there, components lying "behind" the fuse 12, such as a transformer, would be unearthed. that in the case of a three-phase design, three electrically conductive connections must be made through the limited installation space of a module and appropriate isolation distances must be provided in the inert gas-insulated, encapsulated housing.
Die Figur 2 zeigt eine andere Ausgestaltung einer bekannten Schaltanordnung, bei der die Zweiterdungsfunktion als eigen ständiges Erdungs-Schaltgerät 2 am Kabelabgang 15 der Anlage angeordnet ist. Über eine kinematische Kette 16 wird eine Be wegung des Kontakts 6 im Lasttrennschalter 1 in den Erdungs schalter 2 eingekoppelt und ermöglicht es, den AnschlusspunktFIG. 2 shows another embodiment of a known switching arrangement in which the second earthing function is arranged as an independent earthing switching device 2 on the cable outlet 15 of the system. Via a kinematic chain 16, a movement of the contact 6 in the switch disconnector 1 is coupled into the earthing switch 2 and enables the connection point
11 „hinter" der Sicherung 12 auf einen zweiten Erdungspunkt zu schalten. Die kinematische Kette 16 kann dabei alle Phasen gleichzeitig schalten. Isolationsabstände können geringer ausfallen oder bei zumindest teilweiser Ausführung der kine matischen Kette 16 mit nicht-leitenden Materialen nahezu kom plett vernachlässigt werden. Nachteilig ist es jedoch, dass der Erdungsschalter jede Bewegung des Lasttrennschalters nachvollziehen muss, also auch die eigentlich unnötige Schalthandlung von AUS nach EIN und umgekehrt. Dies verlang samt einerseits die Schaltbewegungen des Lasttrennschalters bei gegebener Antriebsleistung der Antriebsachse 5. Anderer seits wird für den Erdungsschalter mehr Bauraum benötigt, da mit dieser (ohne einen Gegenkontakt zu berühren) mitbewegt werden kann. Figur 3 zeigt eine erste Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung nach Art eines Längsschnitts 21 durch ein Ge häuse 22,23 mit Boden 23 und erster Seitenwand 22. Der Last rennschalter 1 mit Antriebsachse 5 ist über eine Hubstange 25 mit einer Übersetzungsvorrichtung 26 verbunden, die eine translatorische Hubbewegung der Hubstange 25 kinematisch in eine axiale Drehbewegung einer Antriebsachse des Erdungs schalters auskoppelt. Mittig im Gehäuse ist eine Schmelzsi cherung 12 für eine der drei Phasen der Schaltanordnung ange bracht. 11 to switch "behind" the fuse 12 to a second earthing point. The kinematic chain 16 can switch all phases at the same time. Isolation distances can be smaller or almost completely neglected if the kinematic chain 16 is at least partially made with non-conductive materials. However, it is disadvantageous that the earthing switch has to track every movement of the switch-disconnector, i.e. also the actually unnecessary switching operation from OFF to ON and vice versa Installation space is required because it can be moved along with it (without touching a mating contact). Figure 3 shows a first view of a switching arrangement according to the invention in the manner of a longitudinal section 21 through a Ge housing 22,23 with bottom 23 and first side wall 22. The load break switch 1 with drive shaft 5 is connected via a lifting rod 25 to a transmission device 26, which has a translational The lifting movement of the lifting rod 25 is kinematically decoupled into an axial rotary movement of a drive shaft of the earthing switch. In the center of the housing is a fuse 12 for one of the three phases of the switching arrangement is introduced.
Figur 4 zeigt eine zweite, perspektivische Ansicht der vorge nannten Schaltanordnung. Es sind drei Erdungspunkte 28 und die Antriebsachse 17 des Erdungsschalters mit zwei Erdungsar men 27 dargestellt. Ferner ist eine zweite Seitenwand 24 zu sehen. Figure 4 shows a second, perspective view of the aforementioned switching arrangement. There are three grounding points 28 and the drive shaft 17 of the grounding switch with two Erdungsar men 27 is shown. A second side wall 24 can also be seen.
Das neue System zur Erdung des Kabelabgangs besteht wie in den Figuren 3 und 4 angedeutet im Wesentlichen aus zwei fla chen Getrieben und einer Welle bzw. Antriebsachse 17 mit Auf sätzen bzw. Erdungsarmen 27 zum Kurzschließen und Erden. As indicated in FIGS. 3 and 4, the new system for grounding the cable outlet consists essentially of two flat gears and a shaft or drive shaft 17 with attachments or grounding arms 27 for short-circuiting and grounding.
Die Hebel in den Getrieben übertragen Kräfte nur in einer Ebene. Durch symmetrischen Aufbau der Kraftübertragung werden Querkräfte zusätzlich unterbunden. Dadurch können die Hebel und Kurvenbahnen sehr flach aufgebaut werden. Der benötigte Bauraum kann mit Vorteil minimiert werden. The levers in the gears only transfer forces in one plane. The symmetrical structure of the power transmission also prevents lateral forces. This means that the levers and cam tracks can be built very flat. The required installation space can advantageously be minimized.
Die Figur 5 zeigt eine erste Ansicht einer Koppelungsvorrich tung 25,31,32,33,34,35,36,37. Figur 6 zeigt rein schematisch eine stark vereinfachte Darstellung der Schichtung der ver schiedenen Bleche bzw. Komponenten. FIG. 5 shows a first view of a coupling device 25, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37. FIG. 6 shows, purely schematically, a greatly simplified representation of the layering of the various metal sheets or components.
Die Koppelungsvorrichtung 25,31,32,33,34,35,36,37 weist ge wissermaßen ein erstes Getriebe auf, das eine Drehbewegung der Antriebsachse 5 des Lastrennschalters (mit Rückwand 30) in eine translatorische Bewegung einer Hubstange 25 umsetzen kann. Ein Mitnehmer 31 ist drehfest mit der Antriebsachse 5 verbunden. Er weist einen Vorsprung 36 als erstes Mitnahme- mittel auf, der ausgebildet ist, in ein zweites Mitnahmemit tel 32 einzugreifen. Das zweite Mitnahmemittel 32 ist als ein Bolzen ausgebildet, der von dem Vorsprung 36 bei Drehung der Antriebsachse 5 im Uhrzeigersinn erfasst werden kann. Der Bolzen 32 ist zwischen der Rückwand 30 und einer ortsfest an gebrachten Abdeckplatte 33 in einem ersten Führungskanal 35 auf einer Kurvenbahn zwangsgeführt verschiebbar. The coupling device 25, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 has, as it were, a first gear that can convert a rotary movement of the drive shaft 5 of the load break switch (with rear wall 30) into a translational movement of a lifting rod 25. A driver 31 is rotationally fixed to the drive axle 5 tied together. It has a projection 36 as a first entrainment means which is designed to engage in a second entrainment means 32. The second entrainment means 32 is designed as a bolt which can be grasped by the projection 36 when the drive shaft 5 is rotated clockwise. The bolt 32 is positively displaceable between the rear wall 30 and a fixedly attached cover plate 33 in a first guide channel 35 on a curved path.
Beim Durchfahren des Lasttrennschalters von der Schalterstel lung AUS nach ERDUNG oder ERDUNG nach AUS nimmt die Kontur des Mitnehmers 31 den Bolzen 32 entlang der Kurvenbahn im Führungskanal 35 mit und wandelt so die Rotationsbewegung des Schalters in eine translatorische Hubbewegung des Bolzens 32 um. Durchfährt der Lasttrennschalter dagegen die Schaltposi tionen AUS nach EIN oder EIN nach AUS, zwingt die Kontur des Mitnehmers 31 den Bolzen 32 in seine Position, bewegt ihn aber nicht weiter mit, sodass sich ausschließlich der Mitneh mer 31 mit der Lasttrennschalterwelle 5 mitbewegt. When the switch disconnector is passed from the switch position OFF to EARTH or EARTH to OFF, the contour of the driver 31 takes the bolt 32 along the curved path in the guide channel 35 and thus converts the rotary movement of the switch into a translational stroke movement of the bolt 32. If, on the other hand, the switch-disconnector passes the switching positions OFF to ON or ON to OFF, the contour of the driver 31 forces the bolt 32 into its position, but does not move it further, so that only the driver 31 moves with the switch-disconnector shaft 5.
Der Bolzen 32 ist zwischen zwei Verbindungstücken 34 angeord net, die über einen Drehpunkt 130 mit der Hubstange 25 ver bunden sind. Die Hubstange 25 liegt wiederrum zwischen den beiden Blechen der Verbindungsstücke 34. Die Verbindungsstü cke 34 sind derart in einer Führung 37,99 gehalten, dass bei Übertragung einer Kraft auf die Hubstange 25 Biegekräfte auf die Hubstange 25 im Wesentlichen vermieden werden. Die Füh rung 37,99 weist zwei Führungskanäle 37 in den beiden Verbin dungsstücken 34 auf. Über die Führungskanäle 37 ist das Ver bindungsstück verschiebbar, während ein Bolzen 99 ortsfest zwischen der Rückwand 30 und der Abdeckplatte 33 angebracht ist. The bolt 32 is net angeord between two connecting pieces 34, which are ver via a pivot point 130 with the lifting rod 25 connected. The lifting rod 25 lies in turn between the two metal sheets of the connecting pieces 34. The connecting pieces 34 are held in a guide 37, 99 in such a way that when a force is transmitted to the lifting rod 25, bending forces on the lifting rod 25 are essentially avoided. The Füh tion 37,99 has two guide channels 37 in the two connec tion pieces 34 on. The connecting piece is displaceable via the guide channels 37, while a bolt 99 is fixedly attached between the rear wall 30 and the cover plate 33.
Figuren 7 bis 9 zeigen Schaltstellungen 40,41,42 der Koppe lungsvorrichtung gemäß Figur 5. FIGS. 7 to 9 show switching positions 40, 41, 42 of the coupling device according to FIG.
In Figur 8 ist die Schaltstellung AUS mit dem Bezugskennzei chen 41 bezeichnet. Der Vorsprung 36 greift in den Bolzen 32. Durch Drehung 43 der Antriebsachse kann die Hubstange 25 ent lang der Achse 44 verschoben werden. In FIG. 8, the OFF switch position is denoted by the reference identifier 41. The projection 36 engages in the bolt 32. By rotating the drive shaft 43, the lifting rod 25 can be moved along the axis 44.
Wird der Lastrennschalter in Figur 7 auf ERDUNG 42 geschal tet, so dreht die Antriebsachse 5 den Mitnehmer 31 im Uhrzei gersinn (z.B. zwischen 10° und 90°). Dies zieht die Verbin dungsstücke 34 mit und bewegt so die Hubstange 25 zwischen den gedachten Achsen 45,46 um den Stangenhub 47 mit. If the load break switch in FIG. 7 is switched to EARTH 42, the drive axle 5 rotates the driver 31 in a clockwise direction (e.g. between 10 ° and 90 °). This pulls the connec tion pieces 34 with it and thus moves the lifting rod 25 between the imaginary axes 45, 46 by the rod stroke 47.
Wird der Lastrennschalter in Figur 9 (von AUS 41 gemäß Figur 8) auf EIN 40 geschaltet, so dreht die Antriebsachse 5 den Mitnehmer 31 gegen den Uhrzeigersinn (z.B. zwischen 10° und 90°). Dies zieht die Verbindungsstücke 34 nicht mit, entspre chend verharren die Verbindungsstücke 34 und die Hubstange 35 im Wesentlichen in der gleichen Position wie bei AUS 41. Je doch bewirkt die spezielle Geometrie bzw. Querschnittsform des Mitnehmers 31, dass der Bolzen 32 derart arretiert wird, dass die Hubstange 25 im Wesentlichen festgelegt bzw. nicht verschiebbar ist. Beispielsweise weist der Mitnehmer 31 dafür eine Arretierungseinrichtung auf, die z.B. eine Ausbuchtung in radialer Ausdehnung aufweist. Die Arretierungseinrichtung hat den Vorteil, dass im Betrieb Erschütterungen, wie z.B. bei Erdbeben usw., nicht versehentlich eine Erdung und damit einen Kurzschluss auslösen können. If the load break switch in Figure 9 (from OFF 41 according to Figure 8) is switched to ON 40, the drive shaft 5 rotates the driver 31 counterclockwise (e.g. between 10 ° and 90 °). This does not pull the connecting pieces 34 with it, accordingly the connecting pieces 34 and the lifting rod 35 remain essentially in the same position as with AUS 41. However, the special geometry or cross-sectional shape of the driver 31 causes the bolt 32 to be locked in such a way that the lifting rod 25 is essentially fixed or not displaceable. For example, the driver 31 has for this purpose a locking device which, for example, has a bulge in radial extent. The locking device has the advantage that vibrations during operation, such as earthquakes etc., cannot inadvertently trigger an earthing and thus a short circuit.
Figur 10 zeigt eine Ansicht einer Übersetzungsvorrichtung 50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63, die die translato rische Hubbewegung der Hubstange 25 kinematisch in eine axi ale Drehbewegung der Antriebsachse 17 des Erdungsschalters auskoppelt. Dargestellt ist die Schaltposition AUS oder EIN. Eine Grundplatte 50 und eine Halteplatte 51 sind als flache Bleche ausgebildet und bilden einen Spalt aus, in dem ein Koppelungshebel 63, eine Wippe 57, einen Verbindungshebel 53 und ein Hebelstück 55 angeordnet sind. Der Koppelungshebel 63 weist einen Führungskanal 62 für einen Bolzen 61 auf, wobei der Bolzen 61 zusätzlich in einem Führungskanal 59 der Wippe 57 angeordnet ist. Die Wippe 57 ist an einem Drehpunkt 58 drehbar gelagert. An dem Ende der Wippe 57, das dem Verbindungshebel 53 abge wandt ist, ist ein weiterer Führungskanal 60 für den Bolzen 56 vorgesehen. Der Bolzen 56 ist ferner in einem Führungska nal 52 der Halteplatte 51 zwangsgeführt. Der Bolzen 56 ist mit dem Verbindungshebel 53 verbunden. An seinem anderen Ende ist der Verbindungshebel 53 über einen Bolzen 54 drehbar mit dem Hebelstück 55 verbunden, das wiederrum drehfest mit der Antriebsachse 17 des Erdungsschalters verbunden ist. FIG. 10 shows a view of a transmission device 50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63, which kinematically converts the translatory lifting movement of the lifting rod 25 into an axial rotary movement Drive shaft 17 of the earthing switch is decoupled. The switching position OFF or ON is shown. A base plate 50 and a holding plate 51 are designed as flat metal sheets and form a gap in which a coupling lever 63, a rocker 57, a connecting lever 53 and a lever piece 55 are arranged. The coupling lever 63 has a guide channel 62 for a bolt 61, the bolt 61 additionally being arranged in a guide channel 59 of the rocker 57. The rocker 57 is rotatably mounted at a pivot point 58. At the end of the rocker 57, which faces the connecting lever 53 abge, another guide channel 60 for the bolt 56 is provided. The bolt 56 is also forcibly guided in a guide channel 52 of the holding plate 51. The bolt 56 is connected to the connecting lever 53. At its other end, the connecting lever 53 is rotatably connected via a bolt 54 to the lever piece 55, which in turn is non-rotatably connected to the drive shaft 17 of the earthing switch.
Diese Ausgestaltung der kinematischen Kette im Bereich der Übersetzungsvorrichtung ist folglich ähnlich der Kraftüber tragung bei Dampflokomotiven ausgebildet, bei denen eine Kol benbewegung über ein Koppelgestänge in eine Raddrehung umge wandelt wird. This configuration of the kinematic chain in the area of the transmission device is consequently designed similar to the power transmission in steam locomotives, in which a piston movement is converted into a wheel rotation via a coupling linkage.
Durch die Form und Position der Kurvenbahnen in den Führungs kanälen 52,59,60,62 und der Wippe 57 (bzw. des Kniehebels) können während der Bewegung des Hubstange 25 nach den Prinzi pien der Hebelgesetze variable Übersetzungen realisiert wer den. Zusätzlich besitzt das Getriebe einen Freilauf in Schaltstellung Erde. Die variable Übersetzung sorgt einer seits dafür, dass aus dem Stangenhub ein anderer Winkel umge wandelt wird als der Ausgangswinkel am Lastrennschalter. An dererseits sorgt er auf dem Verfahrweg für unterschiedliche Kraftgleichgewichte, die ein eventuell nötiges Abbremsen der Lasttrennschalterwelle bei einer Blockade begünstigen. Der Freilauf sorgt dafür, dass sich bei einer weiteren Bewegung der Bolzen im Freilauf die Position des angekoppelten Hebel stücke 55 samt Antriebsachse 17 nicht verändert. Dadurch wird die Erde-Stellung der Zweiterderachse 17 besonders unempfind lich gegenüber Toleranzen und macht ein genaues Anfahren der Schaltstellung ERDUNG möglich. Ein zusätzlicher Anschlag ist überflüssig . Through the shape and position of the cam tracks in the guide channels 52,59,60,62 and the rocker 57 (or the toggle lever) variable translations can be realized during the movement of the lifting rod 25 according to the principles of the lever laws. In addition, the gearbox has a freewheel in the earth position. On the one hand, the variable ratio ensures that the rod stroke is converted to a different angle than the output angle on the switch-disconnector. On the other hand, it ensures different force equilibria on the travel path, which favor any necessary braking of the switch-disconnector shaft in the event of a blockage. The freewheel ensures that the position of the coupled lever pieces 55 together with the drive shaft 17 does not change if the bolts continue to move in freewheel. This makes the earth position of the second deraxis 17 particularly insensitive to tolerances and enables an exact approach to the EARTH switch position. An additional stop is unnecessary.
Figuren 11 und 12 zeigen die beiden Schaltpositionen AUS 41 und ERDUNG 42 der Übersetzungsvorrichtung. Von AUS 41 zu ERDUNG 42 hat die Hubstange 25 den Koppelungshebel 63 um den Stangenhub 47 bewegt und damit die Wippe 57 in Richtung des Lastrennschalters gezogen. Dadurch wurde der Verbindungshebel 53 von dem Koppelungshebel 63 in Richtung der Antriebsachse 17 weggedrückt, was eine Drehung 68 im Uhrzeigersinn des He belstück 55 um die Antriebsachse 17 des Erdungsschalters be wirkte. Figures 11 and 12 show the two switching positions OUT 41 and EARTH 42 of the translation device. From OUT 41 to EARTH 42, the lifting rod 25 has the coupling lever 63 around the Rod stroke 47 is moved and thus the rocker 57 is pulled in the direction of the load break switch. As a result, the connecting lever 53 was pushed away from the coupling lever 63 in the direction of the drive axis 17, which caused a clockwise rotation 68 of the lever piece 55 about the drive axis 17 of the earthing switch.
Figur 13 zeigt eine weitere Variante einer Übersetzungsvor richtung 51,53,54,55,57,58, die ohne Führungskanäle auskommt. Damit ist diese Bauform besonders einfach zu konstruieren und besonders zuverlässig und langlebig. Dargestellt ist der ge erdete Zustand, bei dem genau wie bei der Ausführungsform ge mäß Figur 12 die Wippe 57 und der Verbindungshebel 53 im We sentlichen in einer Achse ausgerichtet sind und so besonders stabil bzw. robust den Erdungsarm 72 an einen Erdungspunkt 70 drücken. Diese mechanische Konfiguration im geerdeten Zustand ist vergleichsweise besondere geeignet, aus bei Erschütterun gen, wie z.B. Erdbeben usw., eine sichere Kontaktierung des Erdungspunkts zu ermöglichen. FIG. 13 shows a further variant of a transmission device 51,53,54,55,57,58 which manages without guide channels. This design is therefore particularly easy to construct and particularly reliable and durable. The figure shows the earthed state in which, just as in the embodiment according to FIG. This mechanical configuration in the earthed state is comparatively particularly suitable for enabling safe contacting of the earthing point in the event of vibrations such as earthquakes etc.
Figuren 14 und 15 zeigen die Schalterpositionen AUS 41 und ERDUNG 42 eines Erdungsarms 72 mit Kontaktkörper 71. In der Position AUS 41 ist der Erdungsarm 72 mittels einer Federein richtung 73, die einerseits am Erdungsarm 72 and andererseits am Gehäuseboden 23 abstützt, vorgespannt. Es wird eine soge nannte Schenkelfeder eingesetzt. Die Belastung der gesamten kinematischen Kette bis in den Schalter und den Antrieb wird verringert. Die Schenkelfeder ist in der Stellung AUS ge spannt und gibt Ihre Energie beim Schalten von AUS nach ERDUNG frei. Bei der Bewegung von ERDUNG nach AUS wird die Schenkelfeder gespannt. Bei Drehung 68 der Antriebsachse 17 des Erdungsschalters wird der Kontaktkörper 71 in einem elektrisch leitenden Kontakt mit dem Erdungspunkt 70 ge bracht. Damit wird der Bereich der Schaltanordnung, der der Sicherung (nicht gezeigt) nachgeordnet ist, geerdet. Die An triebsachse 17 ist in einem Endbereich 74 der Grundplatte ge lagert. Kontaktkörper 70, Erdungsarm 72 und Erdungspunkt 70 können beispielsweise zumindest anteilig aus Kupfer gebildet sein, um eine elektrisch gut leitende Verbindung auszubilden. Die Achse 17 dient zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Verbindung zum Erdpotential. 14 and 15 show the switch positions AUS 41 and EARTH 42 of an earthing arm 72 with contact body 71. In the position AUS 41, the earthing arm 72 is pretensioned by means of a spring device 73, which is supported on the one hand on the earthing arm 72 and on the other hand on the housing base 23. A so-called leg spring is used. The load on the entire kinematic chain down to the switch and the drive is reduced. The leg spring is tensioned in the OFF position and releases its energy when switching from OFF to EARTH. When moving from EARTH to OFF, the leg spring is tensioned. Upon rotation 68 of the drive shaft 17 of the grounding switch, the contact body 71 is brought into electrically conductive contact with the grounding point 70 ge. In this way, the area of the switching arrangement which is arranged downstream of the fuse (not shown) is grounded. On the drive axis 17 is ge superimposed in an end region 74 of the base plate. Contact body 70, earthing arm 72 and earthing point 70 can be formed at least partially from copper, for example be in order to form a good electrically conductive connection. The axis 17 is used to form an electrically conductive connection to the earth potential.
Da beim Erden keine Trennung der Phasen nötig ist, fahren die z.B. aus Kupfer bestehenden Bleche zwischen zwei benachbarte Phasen und schließen diese kurz. Durch eine Überlappung der Nennspannweite des Kupferblechs und der Elektroden wird eine Kontaktandruckkraft garantiert. Ein zusätzliches Federelement ist nicht zwingend notwendig. Durch diesen Aufbau werden nur zwei kleine Kupferkontakte zum Erden der insgesamt drei Pha sen benötigt anstelle der bisher üblichen drei. Since the phases do not need to be separated when grounding, the sheets made of copper, for example, move between two adjacent phases and short-circuit them. A contact pressure force is guaranteed by overlapping the nominal span of the copper sheet and the electrodes. An additional spring element is not absolutely necessary. This structure means that only two small copper contacts are required for grounding the three Pha sen instead of the three that were usual up to now.
Figuren 16 und 17 zeigen eine Ausführungsform einer mehrpha sigen Schaltanordnung mit zwei Erdungsarmen 72,82, die an der Antriebsachse 17 angebracht sind. Jeder Erdungsarm 72,82 weist als Kontaktkörper ein im Wesentlichen U-förmig geboge nes Blech 87,88,89,90 aus, das zwischen jeweils zwei der drei Erdungspunkte 70,80,81 greift. Das U-förmige Blech kann beim Schalten auf ERDUNG zwischen zwei Erdungspunkte gleiten und wird dabei zusammengedrückt. Dies gewährleistet einen Klemm sitz mit einem elektrisch gut leitenden Kontakt. FIGS. 16 and 17 show an embodiment of a polyphase switching arrangement with two earthing arms 72, 82 which are attached to the drive shaft 17. Each earthing arm 72, 82 has a substantially U-shaped bent sheet metal 87, 88, 89, 90 as a contact body, which engages between two of the three earthing points 70, 80, 81. When switching to EARTH, the U-shaped plate can slide between two earthing points and is pressed together in the process. This ensures a clamped seat with an electrically conductive contact.
In Figur 16 ist eine Variante gezeigt, bei der Erdungsarme 72,82 und Kontaktkörper 87,88 mit jeweils zwei Nietverbindun gen 85 verbunden sind. In Figur 17 dagegen wird jeweils eine Schraube 86 zum Verbinden von Kontaktkörpern 89,90 und Er dungsarmen 72,82 eingesetzt. Außerdem sind die Bleche der Kontaktkörper 89,90 jeweils geschlitzt ausgeführt, was eine noch weitere Verbesserung der elektrischen Kontaktierung er möglicht. Figur 18 zeigt dies im Detail: jede Seite eines Kontaktkörpers 89,90 ist in zwei Bleche 92,93, parallel zur Antriebsachse 17, unterteilt. A variant is shown in FIG. 16 in which the earthing arms 72, 82 and contact bodies 87, 88 are each connected with two rivet connections 85. In Figure 17, however, a screw 86 is used to connect contact bodies 89, 90 and arms 72, 82. In addition, the metal sheets of the contact bodies 89, 90 are each slotted, which enables the electrical contact to be improved even further. FIG. 18 shows this in detail: each side of a contact body 89, 90 is divided into two sheets 92, 93, parallel to the drive axis 17.
Die Figuren 19 bis 21 zeigen eine weitere Variante für die Gestaltung der Erdungsarme 71. Dabei hält eine Schraube 132 einen Kontaktkörper 130, der im Gegensatz zu den vorgenannten Varianten nicht bis zum Ende geschlitzt ist, sondern viel zwei Ausnehmungen 132 (eine pro Ende) aufweist. Ein Querblech 134 stabilisiert die Konstruktion zusätzlich. Bei dieser Aus führungsform ist eine Verschiebung 135 des Kontaktkörpers 130 quer zum Erdungsarm 72 möglich, z.B. durch Vorsehen eines Langlochs in Querrichtung für die Schraube 132. Dadurch wird ein individueller Toleranzausgleich der Kontaktkörper ermög licht. Sobald die Kontaktkörper zwischen die Erdungspunkte bzw. Elektroden fahren richten, richten sie sich durch Quer verschiebung selbsttätig zwischen den Elektroden aus und sor gen so für eine gleichmäßige Kraftaufteilung und bessere Kon taktierung. Durch diese Bauform können mit Vorteil größere fertigungsbedingte Toleranzen ermöglicht werden und die Zu verlässigkeit im Betrieb gesteigert werden. FIGS. 19 to 21 show a further variant for the design of the earthing arms 71. A screw 132 holds a contact body 130 which, in contrast to the aforementioned variants, is not slotted to the end, but rather a lot has two recesses 132 (one per end). A transverse plate 134 additionally stabilizes the construction. In this embodiment, a displacement 135 of the contact body 130 transversely to the earthing arm 72 is possible, for example by providing an elongated hole in the transverse direction for the screw 132. This enables individual tolerance compensation of the contact bodies. As soon as the contact bodies move between the grounding points or electrodes, they automatically align themselves between the electrodes by moving transversely, thus ensuring an even distribution of force and better contact. With this design, larger production-related tolerances can advantageously be made possible and the reliability in operation can be increased.
Figur 22 zeigt eine andere Ausführungsform einer mehrphasigen Schaltanordnung mit drei Erdungsarmen 100,101,102, die je weils zwei parallel Bleche 104,105,106,107,108,109 aufweisen. Jedes Blech ist einzeln mit einer Schraubverbindung 110 an der Antriebsachse 17 angebracht. Jeder Erdungsarm 100,101,102 verfügt über eine Spannschraube 111,112,113, die jeweils ei nen Abstand 114 zwischen den Paaren von Blechen 104,105,106,107,108,109 einstellt. Anders als bei den voran stehend erläuterten Erdungsarmen ist nun vorgesehen, dass die jeweils zwei Bleche eines Erdungsarms einen Erdungspunkt au ßen mit leichtem Klemmsitz umgreifen. FIG. 22 shows another embodiment of a multiphase switching arrangement with three grounding arms 100, 101, 102, each of which has two parallel metal sheets 104, 105, 106, 107, 108, 109. Each sheet metal is individually attached to the drive axle 17 with a screw connection 110. Each earthing arm 100,101,102 has a clamping screw 111,112,113, which each sets a distance 114 between the pairs of metal sheets 104,105,106,107,108,109. In contrast to the earthing arms explained above, provision is now made for the two metal sheets of an earthing arm to encompass an earthing point on the outside with a slight press fit.
Figur 23 zeigt einen Längsschnitt durch eine mehrphasige Schaltanordnung mit mehreren Anbringungspositionen 123,124,125,126 für die Koppelungsvorrichtung. In den in den Figuren 1 bis 13 erläuterten Ausführungsformen war das erste Getriebe der Koppelungsvorrichtung, also beispielsweise auch der Mitnehmer auf der Achse 5, räumlich im Bereich 123 ange ordnet. Dies entspricht im Wesentlichen einer Anbringung an einer Rückwand des Modulgehäuses für den Lastrennschalter. FIG. 23 shows a longitudinal section through a multiphase switching arrangement with several attachment positions 123, 124, 125, 126 for the coupling device. In the embodiments explained in FIGS. 1 to 13, the first gear of the coupling device, that is to say for example also the driver on the axis 5, was spatially arranged in the area 123. This essentially corresponds to an attachment to a rear wall of the module housing for the load break switch.
Alternativ dazu kann das erste Getriebe jedoch auch innerhalb des Lasttrennschalters 1 zwischen Schaltkammern für zwei Pha sen, also an den Positionen 124 und 125, angeordnet werden. Auch eine Anordnung an der Vorderseite, also Position 126, ist möglich. As an alternative to this, however, the first transmission can also be arranged within the switch disconnector 1 between switching chambers for two phases, that is to say at positions 124 and 125. An arrangement on the front side, that is to say position 126, is also possible.
Dem Fachmann ist klar, dass die hier vorgestellten Ausfüh- rungsformen mit Vorteil kombiniert und abgeändert werden kön nen, ohne den Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung zu verlas sen. Beispielsweise kann eine vergleichbare Einsparung an Bauraum erreicht werden, wenn ein der Übersetzungsvorrichtung vergleichbares Getriebe mit starrer Koppelung am Lasttrenn- Schalter angeordnet und entsprechend ein zweites Getriebe mit z.B. Mitnehmer, ersten und zweiten Mitnahmemittel usw. am Er dungsschalter angeordnet wird. Entsprechend würde bei dieser Bauform eine mechanisch Entkoppelung bei einer Schalthandlung von AUS nach EIN (und umgekehrt) erst in unmittelbarer Nähe des Erdungsschalters erfolgen anstatt wie bei den vorgehend beschriebenen Ausführungsformen des Lasttrennschalter. It is clear to the person skilled in the art that the embodiments presented here can advantageously be combined and modified without departing from the scope of the solution according to the invention. For example, a comparable saving in installation space can be achieved if a gearbox comparable to the transmission device with a rigid coupling is arranged on the load-break switch and a second gearbox with e.g. driver, first and second drive means etc. is arranged on the earthing switch. Correspondingly, with this design, mechanical decoupling would only take place in the immediate vicinity of the earthing switch when switching from OFF to ON (and vice versa) instead of as in the previously described embodiments of the switch-disconnector.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Schaltanordnung für Mittelspannung, aufweisend einen Lasttrennschalter (1) mit drei Schaltpositionen für EIN (40), AUS (41) und ERDUNG (42), wobei die Schaltposition EIN (40) einen Mittelspannungsanschluss über eine Sicherungsvorrichtung (12) auf eine Ausgangsleitung (15) schaltet, und einen der Sicherungsvorrichtung (12) nachgeordneten Erdungs schalter (2) für ein Erden der Ausgangsleitung (15), wobei der Erdungsschalter (2) mit dem Lasttrennschalter (1) über eine mechanische Koppelungsvorrichtung (25,31-37,50-63) ver bunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdungsschalter (2) im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters (1) von AUS (41) nach EIN (40) mechanisch entkoppelt ist. 1. Switching arrangement for medium voltage, comprising a switch disconnector (1) with three switching positions for ON (40), OFF (41) and EARTH (42), the switching position ON (40) being a medium voltage connection via a fuse device (12) to an output line ( 15) switches, and an earthing switch (2) arranged downstream of the fuse device (12) for earthing the output line (15), the earthing switch (2) with the load-break switch (1) via a mechanical coupling device (25,31-37,50 -63) is connected, characterized in that the earthing switch (2) is mechanically decoupled from OFF (41) to ON (40) in the event of the switch-disconnector (1) switching.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (25,31-37,50-63) eine Hubstange (25) aufweist, wobei eine axiale Drehbewegung einer Antriebsachse (5) des Lasttrennschalters (1) in eine transla torische Hubbewegung (44) der Hubstange (25) kinematisch ein gekoppelt ist. 2. Switching arrangement according to claim 1, characterized in that the coupling device (25,31-37,50-63) has a lifting rod (25), wherein an axial rotary movement of a drive shaft (5) of the switch disconnector (1) in a translatory lifting movement (44) of the lifting rod (25) is kinematically coupled.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (25,31-37,50-63) ei nen mit der Antriebsachse (5) drehfest verbundenen Mitnehmer (35) mit einem ersten Mitnahmemittel (36) aufweist, wobei das erste Mitnahmemittel (36) ausgebildet ist, im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters (1) von AUS (41) nach ERDUNG (42) ein zweites Mitnahmemittel (32) zu greifen und die axiale Drehbewegung in die translatorische Hubbewegung (44) zu übersetzen, und im Falle einer Schalthandlung des Lasttrennschalters (1) von AUS (41) nach EIN (40) das zweite Mitnahmemittel (32) zu ver fehlen. 3. Switching arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling device (25, 31-37, 50-63) has a driver (35) connected in a rotationally fixed manner to the drive axle (5) with a first driver (36), wherein the first entrainment means (36) is designed to grip a second entrainment means (32) in the event of a switching operation of the switch disconnector (1) from OFF (41) to EARTH (42) and to translate the axial rotary movement into the translatory stroke movement (44) , and in the case of a switching operation of the switch disconnector (1) from OFF (41) to ON (40) the second entrainment means (32) to be missing.
4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mitnahmemittel einen Vorsprung (36) aufweist und dass das zweite Mitnahmemittel einen Angriffspunkt (32) für den Vorsprung (36) bereitstellt. 4. Switching arrangement according to claim 3, characterized in that the first entrainment means has a projection (36) and that the second entrainment means provides a point of application (32) for the projection (36).
5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mitnahmemittel (32) direkt an der Hubstange (25) angeordnet ist. 5. Switching arrangement according to claim 4, characterized in that the second entrainment means (32) is arranged directly on the lifting rod (25).
6. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mitnahmemittel (32) an einem Verbindungstück (34) angeordnet ist, das über einen Drehpunkt (130) mit der Hubstange verbunden ist. 6. Switching arrangement according to claim 4, characterized in that the second entrainment means (32) is arranged on a connecting piece (34) which is connected to the lifting rod via a pivot point (130).
7. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungsvorrichtung (25,31-37,50- 63) eine Übersetzungsvorrichtung (50-63) aufweist, die eine translatorische Hubbewegung (44) der Hubstange (25) kinema tisch in eine axiale Drehbewegung (68) einer Antriebsachse (17) des Erdungsschalters (2) auskoppelt. 7. Switching arrangement according to one of claims 2 to 6, characterized in that the coupling device (25,31-37,50- 63) has a translation device (50-63) which kinema a translational lifting movement (44) of the lifting rod (25) table in an axial rotary movement (68) of a drive shaft (17) of the earthing switch (2).
8. Schaltanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsvorrichtung (50-63) eine Wippe (57) auf weist, deren erstes Ende drehbar mit der Hubstange (25) ver bunden ist, und deren zweites Ende drehbar mit einem Verbin dungshebel (53) verbunden ist, der über ein Hebelstück (55) mit der Antriebsachse (17) des Erdungsschalters (2) verbunden ist. 8. Switching arrangement according to claim 7, characterized in that the translation device (50-63) has a rocker (57), the first end of which is rotatably connected to the lifting rod (25) ver, and the second end of which is rotatable with a connec tion lever ( 53), which is connected to the drive shaft (17) of the earthing switch (2) via a lever piece (55).
9. Schaltanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebsachse (17) des Erdungsschalters (2) ein Erdungsarm (72,73,82,84-90,92,93,100-102,104-114) angeordnet ist, der ausgebildet ist, mittels einer axialen Drehung der Antriebsachse (17) des Erdungsschalters (2) mindestens einen Erdungspunkt (70) elektrisch leitend zu kontaktieren und die Ausgangsleitung (15) zu erden. 9. Switching arrangement according to claim 7, characterized in that a grounding arm (72,73,82,84-90,92,93,100-102,104-114) is arranged on the drive shaft (17) of the grounding switch (2) which is designed by means of an axial rotation of the drive shaft (17) of the earthing switch (2) to make electrically conductive contact with at least one earthing point (70) and to earth the output line (15).
10. Schaltanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdungsarm (72,73,82,84-90,92,93,100-102,104-114) eine Federeinrichtung (73,84) aufweist, die im ungeerdeten Zustand (40,41) vorspannbar ist. 10. Switching arrangement according to claim 9, characterized in that the earthing arm (72,73,82,84-90,92,93,100-102,104-114) has a spring device (73,84) which in the ungrounded state (40,41) can be prestressed.
11. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung dreiphasig ausgebildet ist, so dass drei Sicherungsvorrichtungen (12), drei Erdungspunkte (70,80,81) und drei Ausgangsleitungen (15) vorgesehen sind. 11. Switching arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the switching arrangement is three-phase, so that three safety devices (12), three grounding points (70, 80, 81) and three output lines (15) are provided.
12. Schaltanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Erdungsarm (72,73,82,84-90,92,93) zur Kontaktierung von zwei Erdungspunkten (70,80,81) ausgebildet ist. 12. Switching arrangement according to claim 9, characterized in that at least one earthing arm (72,73,82,84-90,92,93) is designed for contacting two earthing points (70,80,81).
13. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung ein fluid dichtes Gehäuse (22,23) aufweist, dass zur Befüllung mit ei nem SF6-freien Schutzgas ausgebildet ist. 13. Switching arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the switching arrangement has a fluid-tight housing (22, 23) that is designed to be filled with a SF 6 -free protective gas.
14. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung eine Schmelzsicherung (12) aufweist. 14. Switching arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the safety device has a fuse (12).
15. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung für ein Transformator-Schaltfeld ausgebildet ist, an deren Ausgangs leitung (15) ein Transformator anschließbar ist. 15. Switching arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the switching arrangement is designed for a transformer switchgear panel, to the output line (15) of which a transformer can be connected.
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