Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
EARTHING SWITCH COMPRISING A DISPLACEABLE CONTACT PIECE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/093276
Kind Code:
A2
Abstract:
A displaceable contact piece (3) of an earthing switch (4) transverses the wall (2) of a housing of a capsule. Said displaceable contact piece (3) is sealed with respect to the capsule housing wall by means of a sealing element. The displaceable contact piece is connected in an electrically conducting manner to the capsule housing wall (2) via the sealing element.

Inventors:
BRAUN WOLFGANG (DE)
MEINHERZ MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/000558
Publication Date:
October 28, 2004
Filing Date:
March 12, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG (DE)
BRAUN WOLFGANG (DE)
MEINHERZ MANFRED (DE)
International Classes:
H01H31/00; H02B1/16; H02B13/035; H02B13/075; (IPC1-7): H02B13/035
Foreign References:
DE2821049A11979-11-22
US3806682A1974-04-23
US3801768A1974-04-02
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
Download PDF:
Description:
Beschreibung Erdungsschalter mit einem bewegbaren Kontaktstück Die Erfindung bezieht sich auf einen Erdungsschalter mit ei- nem bewegbaren Kontaktstück, welches mittels eines Dichtele- mentes abgedichtet durch eine elektrisch leitende Kapselungs- gehäusewand hindurchgreift, wobei das bewegbare Kontaktstück über das als Faltenbalg ausgebildete Dichtelement mit der Kapselungsgehäusewand elektrisch leitend verbunden und in ei- nem an dem Kapselungsgehäuse abgestützten Gleitlager geführt ist.

Es ist bekannt, Erdungsschalter mit einem bewegbaren Kontakt- stück zum Erden eines Sammelschienenabschnittes einer gekap- selten druckgasisolierten Schaltanlage zu verwenden. Da sich diese Sammelschienenabschnitte im Innern des Kapselungsgehäu- ses befinden, ist es notwendig, die zum Antrieb der bewegba- ren Kontaktstücke nötigen Kräfte über aufwendige Mechaniken durch das Kapselungsgehäuse hindurch zu dem bewegbaren Kon- taktstück hin zu übertragen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 28 21 049 A1 ist beispielsweise bekannt, eine hermetisch gekapselte isolier- gasgefüllte Schaltanlage mit Erdungsschaltern zu versehen.

Die Erdungsschalter weisen als Faltenbalg ausgebildete Dicht- elemente auf, welche das bewegbare Kontaktstück gegenüber ei- nem Kapselungsgehäuse abdichten. Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kapselungsgehäuse und dem bewegbaren Kontaktstück ist über die Faltenbälge hergestellt. Die beweg- baren Kontaktstücke sind elektrisch leitend nach außen ge- führt, so dass zusätzlich externe Erdungsleitungen an die be- wegbaren Kontaktstücke anschließbar sind.

Vor dem Erden eines Kontaktstückes ist zunächst die Span- nungsfreiheit festzustellen. Anschließend werden die externen Erdungsleitungen an entsprechende Festpunkte angeschlagen.

Dieses Anschlagen erfolgt dabei derart, dass stets über iso- lierende Stangen oder ähnliche Vorrichtungen ausreichende Schlagweiten zwischen dem Bediener und dem zu erdenden Kon- taktstück eingehalten werden. Diese Anbringung von externen Erdungsleitungen ist zeitaufwendig und erfordert aufgrund der einzuhaltenden Sicherheitsvorschriften technisch geschultes Personal.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Erdungsschalter der eingangs genannten Art vereinfacht zu be- dienen.

Die Aufgabe wird bei einem Erdungsschalter der eingangs ge- nannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das bewegba- re Kontaktstück mittels eines elektrisch isolierenden Hand- griffes antreibbar ist.

Die Nutzung des Dichtelementes als elektrischen Leiter zur Kontaktierung des bewegbaren Kontaktstückes erübrigt einen aufwendigen elektrischen Anschluss des Kontaktstückes. Kon- struktionen, um das bewegbare Kontaktstück beispielsweise mittels Gleitkontakten oder flexiblen Kontaktbändern mit ei- nem ortsfesten Erdungspunkt zu verbinden, sind somit nicht mehr notwendig. Dadurch wird die Anzahl von Baugruppen des Erdungsschalters reduziert und somit eine vereinfachte Kon- struktion erzeugt. Damit wird auch die Baugröße des Erdungs- schalters verkleinert. Ein Faltenbalg bietet den Vorteil, dass er eine axiale Bewegung durch eine Gehäusewandung hin- durch zulässt. Gleichzeitig wird durch den Faltenbalg ein

verhältnismäßig großer Leiterquerschnitt zum Ableiten eines Kurzschlusserdstromes zur Verfügung gestellt. Ein Gleitlager gestattet eine kostengünstige Führung des bewegbaren Kontakt- stückes. Dabei kann es in einem einfachen Falle vorgesehen sein, dass das Gleitlager in Form einer Isolierstoffbuchse ausgeführt ist. Dadurch ist ein mechanischer Abschluss des Inneren des Kapselungsgehäuses von dem Raum, welcher der Auf- nahme des durch die Wandung hindurchgeführten Kontaktstückes dient, geschaffen. Somit können über diese Grenze keine Fremdteilchen von dem einen in den anderen Raum wandern.

Durch dieses Gleitlager kann somit eine Art Schott ausgebil- det werden. Da dieses Schott jedoch nicht gasdicht ist, kann weiterhin beispielsweise im Innern des Kapselungsgehäuses be- findliches Isoliergas durch das Gleitlager hindurchströmen.

Somit ist eine dielektrische Festigkeit gewährleistet.

Durch den Einsatz eines Handgriffes ist ein kostengünstiger Erdungsschalter herstellbar, da aufwendige elektromechanische Antriebseinrichtungen nicht von Nöten sind. Durch die elekt- risch isolierende Ausführung des Handgriffes ist ein Bediener vor einer elektrischen Durchströmung geschützt, die bei- spielsweise bei einer Fehlbedienung des Erdungsschalters auf- treten könnte. Bei Einsatz eines Faltenbalges kann der Hand- griff äußerst einfach konstruiert werden, da eine Bewegung des bewegbaren Kontaktstückes in axialer Richtung von dem Handgriff unmittelbar auf das Kontaktstück übertragen werden kann. Umlenkgetriebe, Hebel usw. sind so vermieden.

Vorteilhafterweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass der isolierende Handgriff gleitend in einem Führungselement gela- gert ist.

Die gleitende Lagerung des Handgriffes in einem Führungsele- ment gestattet es, den Erdungsschalter auch auf der Antriebs- seite frei von Wellen, Achsen oder anderen rotierenden Ele- menten zu halten. Das Führungselement kann dabei derart aus- gestaltet sein, dass es den Faltenbalg umgibt. Das Führungs- element kann beispielsweise rohrförmig ausgestaltet sein und an die Kapselungsgehäusewand angeflanscht sein. Dabei kann das Führungselement gleichzeitig dazu genutzt werden, eine Verriegelungseinrichtung des Erdungsschalters aufzunehmen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sche- matisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher be- schrieben.

Dabei zeigt die Figur einen Schnitt durch einen Erdungsschalter mit einem bewegbaren Kontaktstück.

In der Figur ist ein Abschnitt eines Kapselungsgehäuses einer druckgasisolierten Schaltanlage dargestellt. Im Innern des Kapselungsgehäuses ist ein elektrischer Leiter 1 isoliert ge- lagert. Das Kapselungsgehäuse ist mit einem unter erhöhten Druck stehenden elektronegativen Gas zu Isolierzwecken be- füllt. Durch eine Kapselungsgehäusewand 2 greift ein bewegba- res Kontaktstück 3. eines Erdungsschalters 4 hindurch. Die Kapselungsgehäusewand 2 ist aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Aluminium, gefertigt und weist ein Erdpotential auf. Das bewegbare Kontaktstück 3 ist bolzenför- mig ausgestaltet und längs seiner Rotationsachse verschieb- bar. Das bewegbare Kontaktstück 3 ist in der Einschaltposi- tion des Erdungsschalters 4 in einen an dem elektrischen Lei- ter 1 befindlichen Gegenkontakt 5 eingefahren. Das bewegbare

Kontaktstück 3 ist in einem Gleitlager 6 gelagert. Das Gleit- lager 6 ist in Form einer Isolierbuchse ausgeführt und bietet einen mechanischen Schutz vor dem Eindringen von im Bereich des Antriebes des Erdungsschalters 4 gegebenenfalls auftre- tenden Fremdteilchen in das Innere des Kapselungsgehäuses.

Zur gasdichten Abdichtung des bewegbaren Kontaktstückes 3 ge- genüber der Kapselungsgehäusewand 2 ist koaxial zu dem beweg- baren Kontaktstück 3 ein Faltenbalg 7 angeordnet. Der Falten- balg 7 ist an seinem ersten Ende 8 gasdicht und elektrisch leitend mit der Kapselungsgehäusewand 2 verbunden. Zur Ab- dichtung ist an der Fügestelle zwischen Kapselungsgehäusewand 2 und dem Faltenbalg 7 ein 0-Ring 9a eingelegt. An dem von dem ersten Ende 8 abgewandten zweiten Ende 10 ist der Falten- balg 7 mit einer zylindrischen Platte 11 elektrisch leitend verbunden. Diese Verbindung kann auftrennbar. ausgeführt sein, wobei eine gasdichte Verbindung zwischen der zylindrischen Platte 11 und dem Faltenbalg 7 durch einen O-Ring 9a erhalten bleibt. Zum Anpressen des Faltenbalges 7 gegen die zylindri- sche Platte 11 bzw. gegen die Kapselungsgehäusewand 2 können beispielsweise ein umlaufender mit wenigen Schrauben ange- presster Druckring 21 oder eine Vielzahl von am Umfang des Faltenbalges7 angeordneten Schrauben 22 dienen. Über den Fal- tenbalg 7 und die zylindrische Platte 11 ist die Öffnung in der Kapselungsgehäusewand 2, durch welche das bewegbare Kon- taktstück 3 hindurchgreift, gasdicht verschlossen.

Auf der von dem bewegbaren Kontaktstück 3 abgewandten Fläche der zylindrischen Platte 11 ist ein isolierender Handgriff 12 angeordnet. Mittels des isolierenden Handgriffes 12 ist das bewegbare Kontaktstück 3 von seiner Ausschaltposition in sei- ne Einschaltposition und umgekehrt überführbar. In der Figur ist der Erdungsschalter 4 in seiner Ausschaltposition darge- stellt.

Zur Führung des isolierenden Handgriffes 12 ist die zylindri- sche Platte 11 innerhalb eines Hohlzylinders 13, welcher als Führungselement dient, verschiebbar gelagert. Die zylindri- sche Platte 11 ist mittels eines umlaufenden Kunststoffringes 20 gleitend in dem Hohlzylinder 13 gelagert. Der Hohlzylinder 13 schützt den Faltenbalg 7 vor äußeren mechanischen Einflüs- sen. Weiterhin weist die zylindrische Platte 11 eine senk- recht zur Bewegungsrichtung des bewegbaren Kontaktstückes 3 liegende Öffnung 14 auf. Die Öffnung 14 liegt mit einem ers- ten Paar Öffnungen 15a, b in der Ausschaltposition des Er- dungsschalters 4 in einer Flucht, so dass ein Sperrbolzen 16 durch das erste Paar Öffnungen 15a, b in die Öffnung 14 schiebbar ist. Der Sperrbolzen 16 ist mittels eines Vorhänge- schlosses 18 verriegelbar, so dass ein Bewegen des bewegbaren Kontaktstückes 3 erst nach Entriegeln des Vorhängeschlosses 18 und der Entnahme des Sperrbolzens 16 ermöglicht wird. Wei- terhin ist ein zweites Paar Öffnungen 19a, b in den Hohlzy- linder 13 eingebracht, zu welchen die Öffnung 14 im einge- schalteten Zustand des Erdungsschalters 4 in einer Flucht liegt, so dass auch im eingeschalteten Zustand des Erdungs- schalters 4 mittels des Sperrbolzens 16 ein Blockieren des bewegbaren Kontaktstückes 3 ermöglicht ist.

In der Einschaltposition ist zwischen dem elektrischen Leiter 1 über den Gegenkontakt 5, in welchen das bewegbare Kontakt- stück 3 eingefahren ist, über das bewegbare Kontaktstück 3 weiter über die zylindrische Platte 11 und den mit der zy- lindrischen Platte 11 elektrisch kontaktierten Faltenbalg 7 sowie über den elektrischen Kontakt des Faltenbalges 7 mit der Kapselungsgehäusewand 2 eine elektrisch leitende Verbin- dung zwischen dem elektrischen Leiter 1 und der Erdpotential führenden Kapselungsgehäusewand 2 hergestellt. Der aus einem

elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall bestehende Faltenbalg 7 ist Teil der Erdungsstrombahn. Es kann auch vorgesehen sein, dass zur Verstärkung der Strom- tragfähigkeit des Faltenbalges 7 zusätzliche Leiterverbindun- gen wie Leiterseile Verwendung finden.