DE19613151A1 - Elektrisches Schaltfeld - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltfeld, vorzugsweise für Mittelspannung, ge­ mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind Schaltfelder bekannt, bei denen die Sammelschienen mit weiteren schaltbaren Komponenten in einem einzigen Raum untergebracht sind. Wenn z. B. zwei Lastrenn­ schalter vorgesehen sind, dann dient einer der beiden als eine Art Hauptschalter, wo­ gegen der andere Schalter ein Sekundärschalter ist, mit dem der Hauptschalter von den Sammelschienen freigeschaltet werden kann. Wenn an dem als Hauptschalter dienenden Lastrennschalter eine Revision erfolgt bzw. wenn auf Grund eines Störlicht­ bogens eine Beschädigung dieses Schalters gegeben ist und eine Reparatur erfolgen muß, dann wird zusätzlich nach Freischalten des Hauptschalters durch den Sekundär­ schalter zwischen die Sammelschienen und den Hauptschalter eine Einschubplatte eingeführt, die aus isolierendem Material besteht und mit der verhindert werden soll, daß eine Montage- oder Bedienperson mit den eventuell noch unter Spannung stehen­ den Sammelschienen in Berührung kommt. Bei zwei Lastrennschaltern wären die Sam­ melschienen nicht frei zu schalten. Allerdings ist eine solche Ausführung teuer.

Es gibt Schaltfelder, bei denen lediglich ein Lastrennschalter vorgesehen ist; wenn an diesem Lastrennschalter gearbeitet oder der Lastrennschalter ausgetauscht werden muß, dann muß die gesamte Sammelschiene freigeschaltet werden, wenn nur ein Lastrennschalter ausgebildeter Lastrennschalter verwendet wird und eine Reparatur an unterhalb den Lastrennschalters befindlichen anderen Komponenten erfolgt, kann es ausreichen, wenn die Einschiebeplatte zwischen das feste Kontaktstück und das bewegbare Kontaktstück eingeschoben wird, wodurch der Sammelschienenraum von dem unteren Bereich getrennt ist.

Es ist darüberhinaus ein Schaltfeld bekanntgeworden, bei dem der Sammelschienen­ raum von dem Schalterraum durch eine Schottwand getrennt ist. Zwischen dem festen Kontaktstück des Lastrennschalters bzw. dem der Sammelschiene benachbart liegen­ den Kontaktstück und der zugehörigen Sammelschiene ist eine Verbindungsleitung vorgesehen, welche die Schottwand durchgreift und mit einem Kontaktstück an der zugehörigen Sammelschiene in Verbindung steht; an dem Kontaktelement des Schal­ ters, das der Sammelschiene benachbart liegt, ist die Verbindungsleitung festge­ schraubt. Wenn der Lastrennschalter zu revidieren oder zu reparieren ist, dann müs­ sen die Sammelschiene freigeschaltet und der Verbindungsleiter von dem Kontaktele­ ment abgeschraubt werden; wenn der Verbindungsleiter von der Sammelschiene demontiert ist, kann die Sammelschiene wieder zugeschaltet werden. Bei der Montage wäre die Sammelschiene wieder freizuschalten, um die Verbindungsleitung an dem Kontaktelement festschrauben zu können.

Bei allen diesen Arbeiten ist die vordere Tür zu öffnen und ist die Sammelschiene zu­ mindest zeitweise freizuschalten, es sei denn, es sind insgesamt zwei Lastrennschalter innerhalb des Schaltfeldes vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schaltfeld der eingangsgenannten Art zu schaffen, bei dem die elektrische Trennung zwischen Sammelschienen und außerhalb des Sammelschienenraumes befindlichen Komponenten auf einfache Weise erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sammelschienen und die den Sammelschienen benachbarten Kontaktelemente der einzelnen Pole mittels je einer innerhalb des Schaltfeldes verfahrbaren Leiterverbindung elektrisch leitend mit­ einander verbindbar und voneinander trennbar sind und der Schaltfeldraum gegen den Sammelschienenraum metallisch abgeschaltet ist.

In bevorzugter Weise können an den Sammelschienen und den Kontaktelementen je ein feststehendes Kontaktstück befestigt sein, die mit der Leiterverbindung kontaktier­ bar sind.

Dabei kann die Leiterverbindung jeweils durch ein starres Leiterband gebildet sein, dessen eines Ende mit dem Kontaktstück an der Sammelschiene und dessen anderes Ende mit dem Kontaktstück an dem Kontaktelement kontaktierbar ist.

Dadurch, daß die Öffnungsrichtungen der Kontaktstücke zur Frontwand hin verlaufen, können die Leiterverbindungen einfach dadurch von den Sammelschienen getrennt werden, daß die Leiterverbindungen nach vorn zur Frontwand verfahren werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Leiterband L-förmig und springt mit dem einen, längeren Schenkel zu der zugehörigen Sammel­ schiene vor; der andere, kurze Schenkel besitzt eine um 90° dazu abgebogene La­ sche, die zum Kontaktstück am Kontaktelement hingerichtet ist.

Damit das Leiterband einfach nach vorne von den Kontaktstücken zu entfernen ist, springen der längere Schenkel und die Lasche parallel zueinander in gleiche Richtung vor.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Schaltschrank ein angetriebener Wagen horizontal verfahrbar, an dem die Leiterbänder befestigt sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Leiterbänder an am Wa­ gen befestigte Isolatoren fixiert.

Erfindungsgemäß also besitzt das Schaltfeld ein die metallische Schottungswand durchgreifendes Leiterband, und zwar je eines pro Phase. Dieses Leiterband durch­ greift eine Gleitdurchführung in der Schottwand und kann durch einfaches Verschieben oder Verfahren des Wagens aus dem Sammelschienenraum durch die Gleitdurch­ führung hindurch nach außen herausgezogen werden. Dadurch ist das Kontaktele­ ment, welches der zugehörigen Sammelschiene benachbart ist, von der Sammel­ schiene getrennt.

Diejenige Komponente, die von der Sammelschiene getrennt wird, kann entweder ein Lastrennschalter, ein Leistungsschalter oder jede andere Komponente sein, bei der eine Trennung des Strompfades vorgenommen werden kann.

Der Wagen ist an sich bekannt; normalerweise besitzt er einen rechteckigen Rahmen mit beidseitig angeordneten Rädern oder Rollen, die in geeigneten Schienen verfahren werden können. Zur Verschiebung des Wagens ist eine Gewindespindel vorgesehen, die von außen betätigt werden kann und die mit einer Gleitmutter, die mit dem Wagen fest verbunden ist, in Eingriff steht. Es ist auch eine Verriegelung zwischen dem Schalter und dem Wagen in derjenigen Stellung vorgesehen, die ein Verfahren des Wagens nur im stromlosen Zustand, wenn also der Schalter ausgeschaltet ist, erlaubt.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schaltfeldes in zwei unter­ schiedlichen Stellungen der Leiterverbindung;

Fig. 3 ein Detail an einem Kontaktelement des Schaltfeldes gemäß Fig. 1 und 2; und

Fig. 4 eine Aufsicht von der Frontseite auf einen Fahrwagen.

Ein Schaltfeld 10 besitzt einen Schaltschrank 11, der einen Schalterraum 12 und einen davon mittels einer metallischen Schottwand 13 abgetrennten Sammelschienenraum 14 umfaßt. Innerhalb des Sammelschienenraumes 14 sind drei Sammelschienen 15, 16, 17 vorgesehen, die mit Verbindungsleitern 19, 20, 21 mit jeweils einem Leiterabschnitt 22 verbunden sind, die in einer Ebene parallel zu der Rückwand 19 des Schaltfeldes bzw. Schaltschrankes 11 liegen und jeweils mittels eines Isolators 18 an der Rückwand 19 fixiert sind.

An den freien Enden der Leiterabschnitte 22 ist ein Einschiebekontaktstück 23 vorge­ sehen, also für jeden Verbindungsleiter 19, 20 und 21 ein Kontaktstück.

Entsprechend der Anzahl der Kontaktstücke 23 ist jeweils eine Anzahl von Gleitdurch­ führungen 24 durch die Schottwand 13 vorgesehen.

Innerhalb des Raumes 12 ist je ein Lastrennschalter 25 für jede Phase vorgesehen, der ein feststehendes Kontaktelement 26 und ein bewegliches Kontaktelement 27 aufweist, welches mittels eines Schwenkarmes 28 aus der in Fig. 2 gezeichneten Ausschaltstel­ lung in die in Fig. 3 dargestellte und angedeutete Einschaltstellung verschwenkt werden kann.

Das Kontaktelement 26 ist an einem Träger 29 befestigt, der ebenfalls auf der Rück­ wand 19 fixiert ist. Dem Kontaktelement 26 ist ein weiteres, feststehendes Kontaktele­ ment 30 zugeordnet, welches auf einem Stützer 31 befestigt ist, der dem Stützer 29 entspricht; in Einschalltstellung werden die beiden Kontaktelemente 26 und 30 mittels des beweglichen Kontaktstückes 27 elektrisch leitend miteinander verbunden.

An dem der Sammelschiene 15, 16, 17 benachbarten Kontaktelement 26 des Lastrenn­ schalters 25 ist ein feststehendes Kontaktstück 32 befestigt, das dem Kontaktstück 23 gleicht und auch in gleicher Richtung, nämlich zur Frontwand 33 des Schaltfeldes hin offen ist.

Zur elektrisch leitenden Verbindung der beiden Kontaktstücke 32, 23 ist ein starres Leiterband 34 vorgesehen, welches eine L-Form mit einem langen Schenkel 35 und einem senkrecht dazu verlaufenden kurzen Schenkel 36 aufweist, am freien Ende des Schenkels 36 ist eine Lasche 36a angeformt, die in die gleiche Richtung, wie der lange Schenkel 35 vorspringt und mit dem Kontaktstück 32, siehe Fig. 3, in Eingriff gelangen kann. Zwischen Schienen 37 ist ein in Fig. 1 und 2 nicht näher dargestellter Fahrwagen vorgesehen, der mit einer ebenfalls nicht näher dargestellten Gewindespindel in Dop­ pelpfeilrichtung P verfahren werden kann. An diesem Fahrwagen ist eine der Anzahl der Phasen entsprechende Anzahl von Stützisolatoren 38 befestigt, die nach unten, also vertikal, herabhängen und an denen die langen Schenkel 35 der Leiterbänder 34 im Bereich der Ecke befestigt sind.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 befindet sich das Leiterband 34 in sogenannter Ein­ schaltstellung, bei der also die Lasche 36a mit dem Kontaktstück 32 und das freie Ende des langen Schenkels 35 durch die Gleitdurchführung 24 hindurch mit dem Kontaktstück 23 in elektrisch leitender Verbindung stehen. Wenn die Spindel betätigt wird, dann wird der Fahrwagen nach rechts, also zur Frontwand 33 hin, verfahren, so daß die Leiterbän­ der 34 jeder einzelnen Phase von den Kontaktstücken 23 und 32 getrennt werden. Daß dabei der Lastrennschalter 24 in Ausschaltstellung sein muß, ist selbstverständlich, da anderenfalls zwischen den Kontaktstücken 23, 32 und den Leiterbändern 34 ein Licht­ bogen entstünde, der von diesen nicht beherrschbar wäre. Zwischen dem Kontaktele­ ment 30 des Schalters 25 und einem Abgang 40 ist eine Sicherung 41 eingesetzt, es ist selbstverständlich, daß eine derartige Sicherung nicht notwendig ist für die Verwirkli­ chung der Erfindung.

Die Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf einen Fahrwagen, von der Frontseite ausgesehen. Man erkennt beidseitig Schienen 37a und 37b, in denen Rollen 50, 51 abrollen können, die über Achsen 52, 53 an einem Fahrwagen 54 gelagert sind. An dem Fahrwagen 54 sind die Isolatoren 38a, 38b und 38c nach unten hängend befestigt, an denen die Leiterbän­ der 34a, 34b und 34c fixiert sind. Die Spindel, mit der der Fahrwagen betätigt werden kann, ist nicht dargestellt, ebenso wie die Verriegelung, mit der verhindert wird, daß der Fahrwagen 54 verfahren werden kann, wenn der Lastrennschalter eingeschaltet ist. Derartige Anordnungen sind an sich bekannt.

Anstatt eines Lastrennschalters könnte auch ein Leistungsschalter, beispielsweise ein Vakuumschalter, jedes andere Schaltgerät oder ein Spannungswandler vorgesehen sein.

Claims (8)

1. Elektrisches Schaltfeld, vorzugsweise für Mittelspannung, mit einem Sammel­ schienenraum und einem wenigstens eine Komponente mit Schalterfunktion enthalten­ den Schaltfeldraum, die beide voneinander mittels einer Trennwand getrennt sind da­ durch gekennzeichnet, daß die Sammelschienen (15, 16, 17) und die den Sammel­ schienen benachbarten Kontaktelemente (26) der Komponente (25) mit Schalterfunk­ tion mittels je einer innerhalb des Schaltfeldes verfahrbaren Leiterverbindung (34) elektrisch leitend miteinander verbindbar und voneinander trennbar sind und in Trenn­ stellung der Schaltfeldraum (12) gegen den Sammelschienenraum (14) abgeschaltet ist.

2. Schaltfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Sammel­ schienen (15, 16, 17) oder eventuell damit verbundenen Verbindungsleitern (19, 20, 21) und den den Sammelschienen benachbarten Kontaktelementen (26) je ein feststehen­ des Kontaktstück (23, 32) befestigt ist, die mit der Leiterverbindung (34) kontaktierbar sind.

3. Schaltfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterverbin­ dung (34) je durch ein starres Leiterband gebildet ist, dessen eines Ende mit den Kon­ taktstücken (23) an den Sammelschienen und dessen anderes Ende mit den Kontakt­ stücken (32) an den Kontaktelementen (26) kontaktierbar sind.

4. Schaltfeld nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öff­ nungsrichtungen der Kontaktstücke (23, 32) zur Frontwand (33) hin verlaufen.

5. Schaltfeld nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterband (34) L-förmig ist und mit dem einen, längeren Schenkel (35) zu den Sammelschienen (15, 16, 17) vorspringt und der andere kurze Schenkel (36) eine rechtwinklig dazu abgebogenen Lasche (36a) aufweist, die zum Kontaktstück (32) an dem Kontaktelement (26) hin gerichtet ist.

6. Schaltfeld nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der längere Schenkel (35) und die Lasche (36a) parallel zueinander in die gleiche Richtung vor­ springen, wobei diese Richtung senkrecht zur Frontwand verläuft, so daß die Leiter­ bänder nach vorn in Richtung Frontwand zur Trennung verschiebbar anordenbar sind.

7. Schaltfeld nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaltschrank (11) ein angetriebener Wagen (54) horizontal verschiebbar oder verfahrbar ist, an dem die Leiterbänder in (34) befestigt sind.

8. Schaltfeld nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbänder (34) an am Wagen (54) befestigten Isolatoren (38) fixiert sind.