Schaltvorrichtung für eine Freiluftschaltanlage

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für eine

Freiluftschaltanlage .

Freiluftschaltanlagen sind kostengünstige Schaltanlagen, erfordern jedoch ausreichend Platz für ihre Betriebsmittel. Derartige Betriebsmittel sind insbesondere Leistungsschalter, Trennschalter, Erdungseinrichtungen und

Sammelschienenstützer. Der Platzbedarf dieser Betriebsmittel wirkt sich einschränkend und/oder kostenerhöhend bei der Planung von Neuanlagen und der Erweiterung und dem Umbau von Bestandsanlagen aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Platzbedarf einer Freiluftschaltanlage zu reduzieren.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung für eine

Freiluftschaltanlage umfasst ein ortsfest angeordnetes elektrisch leitfähiges erstes Kontaktelement und eine

Unterbrechereinheit, an der ein elektrisch leitfähiges zweites Kontaktelement angeordnet ist und die zwischen einer ersten Endstellung, in der das zweite Kontaktelement an dem ersten Kontaktelement anliegt, und einer zweiten Endstellung, in der das zweite Kontaktelement von dem ersten

Kontaktelement getrennt ist, bewegbar ist. In der

Unterbrechereinheit verläuft ein mit dem zweiten

Kontaktelement verbundener Strompfad, der durch wenigstens ein in der Unterbrechereinheit angeordnetes Schaltelement unterbrechbar ist. Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung vereint die

Funktionen eines Leistungsschalters durch den in der

Unterbrechereinheit verlaufenden unterbrechbaren Strompfad und eines Trennschalters durch die sichtbare Trennung des ersten Kontaktelements von dem zweiten Kontaktelement durch die Bewegung der Unterbrechereinheit. Die Kombination dieser Funktionen ist bei Freiluftschaltanlagen vorteilhaft, da sie gegenüber einer herkömmlichen separaten Ausführung des

Leistungsschalters und des Trennschalters eine deutliche Platzersparnis ermöglicht, die den Platzbedarf von

Freiluftschaltanlagen mit vielen Leistungs- und

Trennschaltern erheblich reduzieren kann.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die

Unterbrechereinheit um eine Schwenkachse schwenkbar an einem Sockel angeordnet. Dies ermöglicht vorteilhaft eine deutlich sichtbare Trennung des ersten Kontaktelements von dem zweiten Kontaktelement durch eine sichtbare Trennstrecke zwischen den beiden Kontaktelementen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Kontaktelement an einer ersten Isolatorsäule angeordnet.

Dadurch wird eine gute elektrische Isolation des ersten

Kontaktelements ermöglicht. Ferner kann die erste

Isolatorsäule vorteilhaft als Stütze für eine Sammelschiene der Freiluftschaltanlage verwendet werden, so dass die

Schaltvorrichtung zusätzlich eine Sammelschienenstützfunktion aufweist .

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in der Unterbrechereinheit wenigstens ein Schaltelement angeordnet, das zwischen einer ersten SchaltStellung, in der der

Strompfad geschlossen ist, und einer zweiten SchaltStellung, in der der Strompfad unterbrochen ist, bewegbar ist. Dies ermöglicht ein zuverlässiges Unterbrechen des Strompfads durch ein Bewegen wenigstens eines Schaltelements. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung weist die

Schaltvorrichtung eine erste Antriebsvorrichtung auf, durch die das wenigstens eine bewegbare Schaltelement der

Unterbrechereinheit antreibbar ist. Dies ermöglicht

vorteilhaft insbesondere ein fernsteuerbares Unterbrechen und Schließen des Strompfads in der Unterbrechereinheit über die erste Antriebsvorrichtung.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung weist die

Unterbrechereinheit eine Schaltkammer zum Schließen und

Unterbrechen des Strompfades auf, die beispielsweise als eine Vakuumschaltkammer ausgebildet oder mit einem Isoliergas, z. B. mit Schwefelhexafluorid, befüllt ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Schaltvorrichtung ein ortsfest angeordnetes Anschlagelement auf, an dem das zweite Kontaktelement in der zweiten

Endstellung der Unterbrechereinheit anliegt und von dem das zweite Kontaktelement in der ersten Endstellung der

Unterbrechereinheit getrennt ist. Beispielsweise kann das Anschlagelement an einer zweiten Isolatorsäule angeordnet sein. Insbesondere kann das Anschlagelement elektrisch leitfähig sein und auf einem Erdpotential liegen,

beispielsweise durch eine sichtbare Erdungsleitung geerdet sein. Durch das Anschlagelement kann die zweite Endstellung der Unterbrechereinheit definiert werden. Durch eine Erdung des Anschlagelements weist die Schaltvorrichtung zusätzlich vorteilhaft eine Erdungsfunktion auf.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Unterbrechereinheit wenigstens einen elektrischen Anschluss auf, der durch Schließen des in der Unterbrechereinheit verlaufenden Strompfads mit dem zweiten Kontaktelement verbunden werden kann. Dadurch kann der Strompfad der

Unterbrechereinheit vorteilhaft von außen elektrisch

kontaktiert werden. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Schaltvorrichtung eine Messvorrichtung auf, die dazu

eingerichtet ist, einen in dem Strompfad, der in der

Unterbrechereinheit verläuft, fließenden elektrischen Strom und/oder eine an diesem Strompfad anliegende elektrische Spannung zu erfassen. Dadurch können vorteilhaft ein in dem Strompfad fließender Strom und/oder eine an dem Strompfad anliegende Spannung überwacht werden.

Bei weiteren einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Schaltvorrichtung eine zweite Antriebsvorrichtung auf, durch die die Unterbrechereinheit zwischen den beiden Endstellungen bewegbar ist. Dadurch kann vorteilhaft insbesondere die

Trennerfunktion der Schaltvorrichtung über die zweite

Antriebsvorrichtung ferngesteuert werden.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im

Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von

Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den

Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

FIG 1 eine schematische Darstellung eines ersten

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Schaltvorrichtung mit einer Unterbrechereinheit in einer ersten Endstellung,

FIG 2 eine schematische Darstellung der in Figur 1

gezeigten Schaltvorrichtung mit der

Unterbrechereinheit in einer zweiten Endstellung,

FIG 3 eine schematische Darstellung einer Schaltereinheit eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schalt _V orrichtung, FIG 4 eine schematische Darstellung einer Erdungseinheit eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schalt _V orrichtung,

FIG 5 eine perspektivische Darstellung eines vierten

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Schalt _V orrichtung .

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit

denselben Bezugszeichen versehen.

Die Figuren 1 und 2 (FIG 1 und FIG 2) zeigen schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Schaltvorrichtung 1 für eine Freiluftschaltanlage. Die

Schaltvorrichtung 1 umfasst eine Schaltereinheit 3, eine Stützeinheit 5 und eine Anschlageinheit 7.

Die Stützeinheit 5 weist eine erste Isolatorsäule 9 und ein elektrisch leitfähiges erstes Kontaktelement 11 auf. Die Isolatorsäule 9 ist aus einem elektrisch isolierenden

Material gefertigt, beispielsweise aus einem Silikon oder Porzellan. Das erste Kontaktelement 11 ist an einem oberen Ende der Isolatorsäule 9 angeordnet und erstreckt sich zu der Schaltereinheit 3 hin. Die Stützeinheit 5 ist beispielsweise dazu eingerichtet, eine Sammelschiene der

Freiluftschaltanlage zu stützen, die mit dem ersten

Kontaktelement 11 elektrisch verbunden ist.

Die Anschlageinheit 7 weist ein elektrisch leitfähiges

Anschlagelement 13 auf, das auf einem Erdpotential liegt. In dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anschlageinheit 7 metallisch ausgeführt und geerdet, und das Anschlagelement 13 ist ein oberes Ende der

Anschlageinheit 7.

Die Schaltereinheit 3 ist zwischen der Stützeinheit 5 und der Anschlageinheit 7 angeordnet. Die Schaltereinheit 3 weist eine Unterbrechereinheit 15 auf, die über ein Gelenk 17 an einem Sockel 19 angeordnet ist. An einem oberen Ende der Unterbrechereinheit 15 ist ein elektrisch leitfähiges zweites Kontaktelement 21 angeordnet. Die Unterbrechereinheit 15 ist um eine durch das Gelenk 17 verlaufende Schwenkachse 22 schwenkbar zwischen einer ersten Endstellung, in der das zweite Kontaktelement 21 an dem ersten Kontaktelement 11 anliegt und von dem Anschlagelement 13 getrennt ist, und einer zweiten Endstellung, in der das zweite

Kontaktelement 21 von dem ersten Kontaktelement 11 getrennt ist und an dem Anschlagelement 13 anliegt.

In der Unterbrechereinheit 15 verläuft ein mit dem zweiten Kontaktelement 21 verbundener Strompfad 23, der durch ein in der Unterbrechereinheit 15 angeordnetes Schaltelement 25 unterbrechbar ist. Das Schaltelement 25 ist zwischen einer ersten SchaltStellung, in der der Strompfad 23 geschlossen ist, und einer zweiten SchaltStellung, in der der

Strompfad 23 unterbrochen ist, bewegbar. Der Strompfad 23 verläuft durch eine in der Unterbrechereinheit 15 angeordnete Vakuumschaltkammer 27, in der ein Gegenkontakt 29 angeordnet ist, an dem das Schaltelement 25 in der ersten SchaltStellung anliegt und von dem das Schaltelement 25 in der zweiten

SchaltStellung getrennt ist. Die Vakuumschaltkammer 27 ist in einem Isolatorrohr 28 angeordnet, das aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus einem Silikon oder Porzellan, gefertigt ist.

Die Schaltereinheit 3 weist ferner zwei elektrische

Anschlüsse 31, 33 auf, die jeweils durch Schließen des in der Unterbrechereinheit 15 verlaufenden Strompfads 23 mit dem zweiten Kontaktelement 21 verbindbar sind. Ferner kann die Schaltereinheit 3 eine Messvorrichtung 35 (siehe Figur 3) aufweisen, die dazu eingerichtet ist, einen in dem

Strompfad 23 fließenden elektrischen Stroms und/oder eine an dem Strompfad 23 anliegende elektrische Spannung zu erfassen. Zusätzlich kann die Schaltvorrichtung 1 eine erste

Antriebsvorrichtung 37, durch die das Schaltelement 25 antreibbar ist, und/oder eine zweite Antriebsvorrichtung 39, durch die die Unterbrechereinheit 15 schwenkbar ist,

aufweisen (siehe Figur 5) .

Der Sockel 19 der Schaltereinheit 3 weist beispielsweise ein Isolatorrohr 20 auf, das aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus einem Silikon oder Porzellan, gefertigt ist und durch das beispielsweise eine erste

Antriebsstange, die die erste Antriebsvorrichtung 37 mit dem Schaltelement 25 verbindet, und/oder eine zweite

Antriebsstange, die die zweite Antriebsvorrichtung 39 mit der Unterbrechereinheit 15 verbindet, geführt sind. Die

Schaltereinheit 3, die Stützeinheit 5 und die

Anschlageinheit 7 sind auf einem gemeinsamen Träger 41 angeordnet .

Figur 1 zeigt die Schaltereinheit 3 mit der

Unterbrechereinheit 15 in der ersten Endstellung und dem Schaltelement 25 in der zweiten SchaltStellung .

Figur 2 zeigt die Schaltereinheit 3 mit der

Unterbrechereinheit 15 in der zweiten Endstellung und dem Schaltelement 25 in der ersten SchaltStellung .

Figur 3 (FIG 3) zeigt schematisch eine Schaltereinheit 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 1, bei der ein elektrischer Anschluss 33 der Schaltereinheit 3 als ein Anschlusskabel ausgeführt ist. Die Schaltvorrichtung 1 umfasst außerdem eine Stützeinheit 5 und eine Anschlageinheit 7, die wie bei dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgeführt sind.

Figur 4 (FIG 4) zeigt schematisch eine Anschlageinheit 7 eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 1. Die Anschlageinheit 7 weist eine zweite Isolatorsäule 10 auf. Das Anschlagelement 13 ist an dem oberen Ende der Isolatorsäule 10 angeordnet und elektrisch mit einer geerderten Erdungsleitung 14 verbunden. Die

Schaltvorrichtung 1 umfasst außerdem eine Stützeinheit 5, die wie bei dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten

Ausführungsbeispiel ausgeführt ist, und eine

Schaltereinheit 3, die wie bei dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel oder wie in Figur 3 ausgeführt ist .

Figur 5 (FIG 5) zeigt eine perspektivische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen

Schaltvorrichtung 1. Die Schaltereinheit 3, die

Stützeinheit 5 und die Anschlageinheit 7 sind auf einem

Träger 41 mit einem Fuß 43 angeordnet. An dem Träger 41 sind in einem ersten Antriebsgehäuse 38 eine erste

Antriebsvorrichtung 37 für das Schaltelement 25 und in einem zweiten Antriebsgehäuse 40 eine zweite Antriebsvorrichtung 39 für das Schwenken der Unterbrechereinheit 15 angeordnet. Die Schaltereinheit 3 dieses Ausführungsbeispiels weist nur einen elektrischen Anschluss 31 auf und ist ansonsten analog zu der anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Schaltereinheit 3 ausgeführt. Die Stützeinheit 5 ist analog zu der anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Stützeinheit 5 ausgeführt. Die Anschlageinheit 7 ist analog zu der anhand von Figur 4 beschriebenen Anschlageinheit 7 ausgebildet.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte

Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der

Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste

1 Schalt _V orrichtung

3 Schaltereinheit

5 Stützeinheit

7 Erdungseinheit

9, 10 Isolatorsäule

11 erstes Kontaktelement

13 Anschlagelement

14 Erdungsleitung

15 Unterbrechereinheit 17 Gelenk

19 Sockel

20, 28 Isolatorrohr

21 zweites Kontaktelement

22 Schwenkachse

23 Strompfad

25 Schaltelement

27 Schaltkammer

29 Gegenkontakt

31, 33 Anschluss

35 Mess _V orrichtung

37, 39 Antriebs _V orrichtung

38, 40 Antriebsgehäuse

41 Träger

43 Fuß