DE69604624T2

DE69604624T2 - Betätigungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät, insbesondere für einen Trennschalter oder einen Hochspannungserdungsschalter

Info

Publication number: DE69604624T2
Application number: DE69604624T
Authority: DE
Inventors: Jean Marmonier
Original assignee: GEC Alsthom T&D SA
Current assignee: Grid Solutions SAS
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2016-07-10
Also published as: EP0753871A1; ATE185648T1; ES2137640T3; DE69604624D1; MX9602729A; US5834909A; FR2736751A1; CN1146059A; CA2181080C; CA2181080A1; EP0753871B1; FR2736751B1; CN1084037C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät, insbesondere für einen Trennschalter oder einen Hochspannungserdungsschalter.
Sie betrifft genauer gesagt eine Betätigungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät, insbesondere für einen Trennschalter oder einen Hochspannungserdungsschalter, die in einem Steuerungsgehäuse eine Drehantriebsvorrichtung für die Kontakte des Hochspannungsgeräts und eine Steuerschaltung mit den Kontakten des Geräts zugeordneten, als Wegendekontakten bezeichneten Kontakten umfasst.
Die Hochspannungstrennschalter wie auch die Erdungsschalter werden im Allgemeinen elektrisch durch einen elektrischen Motor betätigt, der von einem lokalen Schaltschrank aus in Betrieb gesetzt wird und einer Steuerschaltung zugeordnet ist, der Kontakte umfasst, die durch eine Positionssignalisierungsschaltung gesteuert werden, die den Kontakten des Geräts zugeordnet ist.
Der Befehl zum Öffnen oder Schließen wird von diesem Schaltschrank übertragen, und der Halt des Motors wird durch die Kontakte der Steuerschaltung sichergestellt.
In herkömmlicher Weise ist dieser elektrische Betätigungsmotor ortsfest innerhalb eines Steuerungsgehäuses, das eine mögliche Verbindung für eine Notkurbel im Fall einer Panne des Motors, seiner Versorgung oder des Ausfalls der Steuerspannung der Steuerschütze aufweist. Diese mechanische Verbindung gewährleistet, wenn die Kurbel angeschlossen ist, die elektrische Trennung des Motors.
Diese manuelle Betätigung per Kurbel wirft zweierlei Arten von Problemen auf.
Erstens kann die Drehgeschwindigkeit der Kurbel nicht vorgegeben werden und kann daher zu langsam oder zu schnell sein. Es kann dann keine Garantie für die elektrische Wirksamkeit des Trennschalters gegeben werden, insbesondere bei einer Lastwechseloperation, z. B. bei Stationen mit zwei Sätzen von Schienen. Außerdem können die Positionssignalisierungskontakte, die aus Zuverlässigkeitsgründen positiv wirkend sein müssen, im Fall einer Selbstabschaltung von großen Strömen mit einer zu geringen Trennungsgeschwindigkeit der Kontakte öffnen. Wenn die Trennungsgeschwindigkeit der Kontakte zu gering ist, werden die Kontakte zu lange durch einen Lichtbogen belastet und beschädigt.
Zweitens ist die vollständige Öffnungs- oder Schließbewegung nicht garantiert, und der Halt der Betätigung kann durch Anstoßen an die mechanischen Anschläge eventuell bei voller Geschwindigkeit erfolgen, was für den guten Zustand der Kontakte schädlich ist. Dies ist besonders problematisch im Fall von abgeschirmten Geräten, d. h. Geräten mit metallischer Hülle, wo die Kontakte verborgen sind und die Betätigung blind erfolgen muss.
Um diese Probleme zu lösen, schlägt die Erfindung vor, die Kurbel durch einen tragbaren elektrischen Motor mit autonomer Versorgung zu ersetzen, der mit einer mechanischen Verbindungseinrichtung zur Verbindung mit der Drehantriebsvorrichtung und mit einer elektrischen Verbindungseinrichtung zur Verbindung mit der Steuerschaltung versehen ist.
Da die Geschwindigkeit dieses Motors bekannt und konstant ist, ist die erste Art von Problemen gelöst. Dank seiner Verbindung mit der Steuerschaltung kann der tragbare Motor am Ende der Öffnungs- und Schließoperationen automatisch angehalten werden, wodurch die zweite Art von Problemen gelöst wird.
Aus Verfügbarkeits- oder Platzgründen kann vorgesehen werden, dass dieser tragbare Motor als Betätigungsvorrichtung im Normalbetrieb verwendet wird.
Vorzugsweise ist der Motor in einem Gehäuse vom Typ eines Bohrmaschinengehäuses untergebracht, und die mechanische Verbindungseinrichtung ist eine Stange vom Typ einer Kurbelstange, die vorgesehen ist, um mit der mechanischen Antriebseinrichtung des Steuerungsgehäuses zusammenzuwirken.
Vorteilhafterweise ist die elektrische Verbindungsvorrichtung ein Verbinder, der vorgesehen ist, um in das Steuerungsgehäuse eingesteckt zu werden, und der die Verbindung einer in dem Gehäuse untergebrachten Regelschaltung mit der Steuerschaltung gewährleistet.
Die Steuerschaltung wird vorzugsweise über zwei Tasten betätigt und gewährleistet die Drehung des Motors in die eine oder die andere Richtung.
Die Vorrichtung kann auch eine Verbindung zu einem Sperrelais, das vorgesehen ist, um an den Verbinder angeschlossen zu werden, und eine Brücke zur Bestimmung der Stellrichtung umfassen, die vorgesehen ist, um an den Verbinder angeschlossen zu werden.
Je nach bevorzugter Ausführung stellt sie eine Hilfsvorrichtung dar zur Betätigung des elektrischen Geräts im Fall einer Funktionsstörung einer normalen Betätigungsvorrichtung, die einen an dem Steuerungsgehäuse ortsfesten Motor umfasst.
In diesem Fall umfasst das Steuerungsgehäuse vorteilhafterweise einen entfernbaren Verbinder für Normalbetrieb, der die Kontinuität der Steuerschaltung gewährleistet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren genauer beschrieben, die lediglich eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darstellen.
Die Fig. 1A und 1B sind eine schematische perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht eines Steuerungsgehäuses eines elektrischen Geräts gemäß der Erfindung in normaler Betriebsposition.
Die Fig. 2A und 2B sind eine schematische perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht des gleichen Steuerungsgehäuses in Zwischenposition bei einer Betriebsstörung.
Die Fig. 3A und 3B sind eine schematische perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht des gleichen Steuerungsgehäuses mit daran angeschlossener Hilfsbetätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht der an das Steuerungsgehäuse angeschlossenen Hilfsbetätigungsvorrichtung.
Die Fig. 5 und 6 sind elektrische Schemata einer bevorzugten Ausgestaltung.
Das in den Fig. 1A und 1B dargestellte Steuerungsgehäuse 2 ist an sich bekannt, mit Ausnahme der Anbringung des entfernbaren Verbinders, wie man noch sehen wird.
Dieses Steuerungsgehäuse 2 enthält den ortsfesten Betätigungsmotor 40 für den Normalbetrieb des elektrischen Geräts, versehen mit einer Drehantriebsvorrichtung 15, die in bekannter Weise zum Anschließen einer Hilfskurbel vorgesehen ist. Ein Lastschalter 41 zum Trennen des Motors 40 bei Betätigung der Kurbel ist vorgesehen.
Sogenannte Wegendekontakte 5C, 6C, die Teil einer Steuerschaltung des Motors 40 sind und an einen hier nicht dargestellten lokalen Schaltschrank angeschlossen sind, werden durch eine den Kontakten des Geräts zugeordnete Positionssignalisierungsschaltung gesteuert und garantieren einerseits die vollständige Betätigung und andererseits den Halt des Betätigungsmotors am Ende der Betätigung.
Im Fall einer Betätigung des Geräts wird der Arbeitsbefehl vom lokalen Schaltschrank an den Motor 40 übertragen, und die Kontakte 5C, 6C werden am Ende des Öffnens oder Schließens der Kontakte des Geräts betätigt, um den Betrieb des Motors 40 zu beenden.
Erfindungsgemäß ist die Steuerschaltung unterteilt und zum Teil in einem dichten und über Verbindungen 42 demontierbaren Verbinder 8 enthalten. Wenn dieser Verbinder 8 montiert ist, gewährleistet er die Kontinuität der Steuerschaltung und die Verbindung der Kontakte 5C, 6C zum lokalen Schaltschrank.
Bei einer Panne des Betätigungsmotors 40, seiner Versorgung oder des Ausfalls der Steuerspannung der Steuerschütze wird der Verbinder 8 entfernt, wie in den Fig. 2A und 2B dargestellt. Die Steuerschaltung ist dann offen und von dem lokalen Schaltschrank getrennt.
Es wird dann die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung als Hilfsvorrichtung eingesetzt, wie in den Fig. 3A und 3B dargestellt.
Diese Vorrichtung umfasst einen tragbaren elektrischen Motor 20 mit autonomer Versorgung 23, vorteilhafterweise einer Batterie, der mit einer mechanischen Verbindungseinrichtung 22 mit der Drehantriebsvorrichtung 15 ausgestattet ist und mit einer elektrischen Verbindungseinrichtung 25 zu den freigesetzten Verbindungen 42 versehen ist.
Der tragbare Motor 20 ist in einem Gehäuse 21 vom Typ Bohrmaschinengehäuse untergebracht, und die mechanische Verbindungseinrichtung 22 ist eine mit dem Rotor des Motors 20 verbundene Stange vom Typ Kurbelstange.
Die Verbindungsvorrichtung 25 ist ein Verbinder, der mit Verbindungen 43 ausgestattet ist, die vorgesehen sind, um in die freigesetzten Verbindungen 42 eingesteckt zu werden, wobei bestimmte dieser Verbindungen 43 an den Motor 20 über eine zugeordnete, nachfolgend beschriebene Steuerschaltung 24 angeschlossen sind.
Die Fig. 4 stellt die an das Steuerungsgehäuse 2 angeschlossene Hilfsbetätigungsvorrichtung dar.
Die Steuerschaltung mit ihren Kontakten 5C, 6C ist dann an den tragbaren Motor 20 angeschlossen, wobei ihre Verbindungen zu dem lokalen Schaltschrank unterbrochen sind.
Der tragbare Motor 20 wird von der Steuerschaltung 24 durch Drücken der Taste 29 in einer Richtung betätigt, um das Öffnen der Kontakte des Geräts anzutreiben, und durch Drücken der Taste 30 in der anderen Richtung betätigt, um das Schließen der Kontakte des Geräts anzutreiben. Diese Betätigung wird gesteuert durch die Kontakte 5C und 6C des Steuerungsgehäuses, die den Halt des Motors 20 gewährleisten, sobald die Kontakte des Hochspannungsgeräts vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen sind.
Die Fig. 5 und 6 sind elektrische Schemata einer bevorzugten Ausgestaltung.
Die Fig. 5 stellt die Anlage in normalem Betriebszustand dar. Der elektrisch mit dem lokalen Schaltschrank 1 verbundene Steuerungsmechanismus 2 enthält den Betätigungsmotor 40 und die Steuerschaltung 4.
Der Motor 40 wird von dem Leiter 5 in einer Richtung, die dem Öffnen der Kontakte des Geräts entspricht, und von dem Leiter 6 in die andere Richtung, die dem Schließen der Kontakte des Geräts entspricht, angetrieben. Diese elektrischen Leiter 5, 6 betätigen Lastschalter 5A, 5B, 6A, 6B, die in einer an sich bekannten Schaltung montiert sind, die je nach versorgtem Leiter die Drehrichtung steuert.
Außerdem sind diese Leiter 5, 6 verlängert, um die Steuerschaltung 4 zu bilden. Hierzu umfassen sie jeweils einen Kontakt 5C, 6C, bevor sie an die andere Klemme des Schaltschranks 1 angeschlossen sind.
Diese Kontakte 5C und 6C sind über eine Anordnung gesteuert, die durch die Leitung 7 dargestellt ist und die Positionssignalisierungsschaltung der Kontakte des Geräts symbolisiert. Z. B. ist der Kontakt 5C offen, wenn die Kontakte des Geräts ihre vollständige Öffnungsposition erreicht haben. Die Versorgung des Motors 40 ist dann unterbrochen.
Die oben beschriebene Anordnung ist an sich bekannt und wird zur Ausstattung von elektrischen Hochspannungsgeräten vom Typ Trennschalter oder Erdungsschalter verwendet.
Die Erfindung besteht darin, das Steuerungsgehäuse 2 mit einem Verbinder 8 auszustatten, der in Normalbetriebsposition die Kontinuität der Leiter 5 und 6 gewährleistet. Außerdem ist erfindungsgemäß das Steuerungsgehäuse mit Verbindungen 9 bis 14 ausgestattet, die offen bleiben, wenn der Verbinder 8 angebracht ist, und deren Funktion später erläutert wird.
Herkömmlicherweise ist das Steuerungsgehäuse 2 mit einer mechanischen Antriebseinrichtung 15 ausgestattet, die dazu vorgesehen ist, die Betätigung der Kontakte des Geräts mit einer Hilfsvorrichtung im Fall einer Funktionsstörung des Motors 40 oder derartigem zu realisieren.
Bei einer solchen Störung wird der Verbinder 8 entfernt, und die Hilfsvorrichtung wird angeschlossen, wie in Fig. 6 gezeigt.
Diese Hilfsvorrichtung umfasst einen Motor 20, der in einem Gehäuse vom Typ Bohrmaschinengehäuse untergebracht ist und der eine Stange 22 vom Typ Kurbelstange betätigt, die dazu vorgesehen ist, mit der mechanischen Antriebseinrichtung 15 zusammenzuwirken.
Dieser Motor 20 wird durch eine autonome Quelle 23, vorzugsweise eine Batterie, über eine Steuerschaltung 24 versorgt, die mit einem an Stelle des Verbinders 8 in das Steuerungsgehäuse eingesteckten Verbinder 25 verbunden ist.
Diese Steuerschaltung 24 umfasst einen Satz von Lastschaltern, von denen zwei, 25, 26, unter der Wirkung einer ersten, zum Öffnen bestimmten Taste 29 geschlossen sind und zwei andere, 27, 28, unter der Wirkung einer zweiten, zum Schließen bestimmten Taste 30 geschlossen sind. Diese Steuerschaltung 24 mit parallelen Ästen, vom gleichen Typ wie die des Motors 40, erlaubt die Umkehrung der Drehrichtung je nach betätigter Taste.
Zwischen ihr und dem Motor 20 sind durch den Verbinder 25 eingefügt:
- der mit den Lastschaltern 25 und 26 der Steuerschaltung 24 verbundene Kontakt 5C,
- der mit den Lastschaltern 27 und 28 der Steuerschaltung 24 verbundene Kontakt 6C,
- ein optionaler Lastschalter 31, der durch ein Sperrelais 32 betätigt wird, das die Freigabe der Betätigung gewährleistet, und der an die Verbindungen 9 und 10 angeschlossen ist,
- eine Brücke 33, die die Verbindungen 11 bis 14 verbindet, zum Steuerungsmechanismus 2 und damit zum Gerät gehört und die Drehung des Motors 20 in der richtigen Richtung gewährleistet.
Der tragbare Motor 20 wird somit in ähnlicher Weise wie der Motor 40 durch die Kontakte 5C und 6C der Steuerschaltung 4 gesteuert. Wenn die Kontakte des Geräts vollständig geschlossen oder vollständig offen sind, wird die Versorgung des tragbaren Motors 20 beendet und die Betätigung unterbrochen.
Das in dem lokalen Schaltschrank 1 angeordnete Sperrelais 32 kann durch die Verbindungen 9 und 10 in Reihe mit dem vorhergehenden Kontakt 5C oder 6C geschaltet sein. Dieses Relais bewirkt eine Sicherung der Freigabe der Betätigung. Dies verhindert jede falsche Betätigung vom Typ Schließen des Geräts unter Spannung oder unter Last.
Die Brücke 33 bestimmt die Drehrichtung des Öffnens oder Schließens. Diese Richtung kann nämlich je nach Steuerungsmechanismus 2 variieren; so ist es möglich, die Hilfsvorrichtung mit den zwei Tasten 29 und 30 auszustatten und einfach und direkt für die Taste 29 "Öffnen" und für die Taste 30 "Schließen" anzugeben. Die Brücke 33 kann also eine durchgehende oder eine richtungsumkehrende Verbindung sein. Die Bedienungsperson muss sich daher um den effektiven Drehsinn des Öffnens oder Schließens des Geräts nicht mehr kümmern.

Claims

1. Betätigungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät, insbesondere für einen Trennschalter oder einen Hochspannungserdungsschalter, die in einem Steuerungsgehäuse (2) eine Drehantriebsvorrichtung (15) für die Kontakte des Geräts und eine Steuerschaltung (4) mit den Kontakten des Geräts zugeordneten, als Wegendekontakte bezeichneten Kontakten (5C, 6C) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen tragbaren elektrischen Motor (20) mit autonomer Versorgung (23) umfasst, der mit einer mechanischen Verbindungseinrichtung (22) zur Verbindung mit der Drehantriebsvorrichtung (15) ausgerüstet und mit einer elektrischen Verbindungsvorrichtung (25) zur Verbindung mit der Steuerschaltung (4) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (20) in einem Gehäuse (21) vom Typ eines Bohrmaschinengehäuses untergebracht ist, und dass die mechanische Verbindungseinrichtung eine Stange (22) vom Typ einer Kurbelstange ist, die vorgesehen ist, um mit der mechanischen Antriebseinrichtung des Gehäuses (15) zusammenzuwirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindungsvorrichtung ein Verbinder (25) ist, der vorgesehen ist, um in das Steuerungsgehäuse (2) eingesteckt zu werden und der die Verbindung einer in dem Gehäuse (21) untergebrachten Regelschaltung (24) mit der Steuerschaltung (4) gewährleistet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelschaltung (24) über zwei Tasten (29, 30) betätigt wird und die Drehung des Motors (20) in die eine oder die andere Richtung gewährleistet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsgehäuse (2) auch eine Verbindung zu einem Sperrelais (32) umfasst, das vorgesehen ist, um an den Verbinder (25) angeschlossen zu werden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsgehäuse (2) ferner eine Brücke (33) zur Bestimmung der Stellrichtung umfasst, die vorgesehen ist, um an den Verbinder (25) angeschlossen zu werden.

7. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Hilfsvorrichtung zur Betätigung des elektrischen Geräts im Fall einer Funktionsstörung einer normalen Betätigungsvorrichtung darstellt, die einen an dem Steuerungsgehäuse (2) ortsfesten elektrischen Motor (40) umfasst.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsgehäuse (2) einen entfernbaren Verbinder (8) für Normalbetrieb umfasst, der die Kontinuität der Steuerschaltung (4) gewährleistet.