DE4126786C2

DE4126786C2 - Medium voltage electrical switchgear

Info

Publication number: DE4126786C2
Application number: DE19914126786
Authority: DE
Inventors: Arnold Efinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Huser+peyer Ag Busswil Ch
Priority date: 1991-08-14
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2011-08-15
Also published as: DE4126786A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Mittelspannungsschaltanlage.The invention relates to an electrical Medium voltage switchgear.

Schaltvorrichtungen dieser und ähnlicher Art werden in großer Anzahl in Transformatorstationen und Energieverteilerstationen im Mittelspannungsbereich (1000 V bis 33 kV) verwendet.Switching devices of this and similar types are becoming large Number in transformer stations and power distribution stations in Medium voltage range (1000 V to 33 kV) used.

Beispielsweise ist aus der EP 0 145 994 B1 eine elektrische Schaltvorrichtung bekannt, welche im wesentlichen eine Sammelschiene, einen Wahlschalter und eine als Hauptschalter dienende Vakuum-Schalt röhre umfaßt, die konstruktiv zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, so daß Wahlschalter und Hauptschalter unlösbar miteinander verbunden sind. Wahlschalter und Vakuum-Schaltröhren solcher bekannter Vorrichtungen sind diesen somit fest zugeordnet und bilden einen integrierenden Teil der gesamten Anlage. Bei diesen bekannten Anlagen können somit nach erfolgter Inbetriebnahme der elektrisch aktiven Komponenten nur nach Abschaltung der Anlage und unter einem größeren Montageaufwand Verkleinerungen oder Vergrößerungen durch Demontage oder durch Anbau von Schaltfeldern vorgenommen werden. Durch ihre Konstruktion sind Anlagen dieser bekannten Art an gewisse Baugrößen und auf gewisse Schaltfelder beschränkt und lediglich für Lastschalter und Leistungsschalter kleiner Leistungen bemessen.For example, EP 0 145 994 B1 is an electrical one Switching device known, which is essentially a busbar, a selector switch and a vacuum switch serving as the main switch includes tubes that are structurally combined into a structural unit, so that selector switch and main switch are inextricably linked. Selector switches and vacuum interrupters are such known devices thus firmly assigned and form an integral part of entire facility. In these known systems can thus be done after Commissioning of the electrically active components only after switching off the system and with a larger assembly effort downsizing or Enlargement by dismantling or by adding control panels be made. Due to their construction, these are known systems Art limited to certain sizes and to certain panels and only for circuit breakers and circuit breakers of low power dimensioned.

Eine Anlage mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Merkmalen ist aus DE-OS 28 18 905 bekannt. Nachteilig bei dieser bekannten Anlage ist der Umstand, daß ein größerer Eingriff in das Schaltmodul (Vakuumschalter) notwendig ist, wenn dieses von der Sammelschiene getrennt werden soll. Ein solcher Eingriff umfaßt eine vollständige Demontage, wie Ablassen des Gases usw., und ist entsprechend zeitraubend und kostspielig.A system with the in the preamble of the claim mentioned features is known from DE-OS 28 18 905. A disadvantage of this known system is the fact that a major intervention in the Switch module (vacuum switch) is necessary if this from the Busbar should be separated. Such an intervention involves one complete disassembly, such as releasing the gas, etc., and is appropriate time consuming and expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Trennung des Schaltmoduls von der Sammelschiene zu vereinfachen. Die Lösung gemäß der Erfindung ist im Patentanspruch definiert.The object of the invention is to separate the switching module from to simplify the busbar. The solution according to the invention is in Claim defined.

Es ist anzumerken, daß aus der DE-OS 40 01 192 ein Kupplungsstück, wie es im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs genannt ist, an sich bekannt ist.It should be noted that from DE-OS 40 01 192 Coupling piece, as it is in the characterizing part of the claim is known, is known per se.

Die elektrische Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand einer 3-poligen Ausführung beschrieben, es versteht sich jedoch, daß sie auch 1-polig ausgeführt werden kann.The electrical switching device according to the invention is in the described below using a 3-pin version, of course however, that it can also be 1-pole.

Vorzugsweise wird jede Phase der Sammelschiene in einem eigenen Metallgehäuse untergebracht.Each phase of the busbar is preferably in its own Metal housing housed.

Die eigentlichen Schaltmodule bestehen vorzugsweise aus einem sammelschienenseitigen Wahlschalter (zur Umschaltung zwischen Phasen- oder Erdkontakt) und einem damit verbundenen Hauptschalter in Form einer Vakuum-Schaltkammer, welche zu einer konstruktiven Einheit zusammengefaßt sind. Der Wahlschalter und die Vakuumschaltkammer des Schaltmoduls können beispielsweise analog zur in der EP-B1 0 145 994 beschriebenen Vorrichtung ausgeführt werden, insbesondere die spezielle Ausführung der Betätigungsorgane für die einzelnen Schalter.The actual switching modules preferably consist of one Selector switch on the busbar side (for switching between phase or earth contact) and an associated main switch in the form of a Vacuum interrupter, which is combined into a structural unit are. The selector switch and the vacuum switching chamber of the switching module can for example analogous to the device described in EP-B1 0 145 994 be carried out, especially the special execution of the Actuators for the individual switches.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vielfältiger Natur und sind im folgenden aufgelistet:The advantages achieved by the invention are more diverse Nature and are listed below:

- The various switching modules can be live, individually, depending on the need without any danger to the busbar block be uncoupled;
- The busbar block is a complete construction unit functional;
- The electrically active parts can be de-energized and grounded be switched;
- The switching modules can be used without interfering with the collection rail block can be mounted;
- It is possible with existing switching devices, which are in operation, remove switching modules;
- It is possible with existing switching devices, which are in operation by using switching modules of various types through appropriate exchange adjustments to make user needs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zugleich das Funktionsprinzip erläutert, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention, which at the same time Principle of operation explained, is shown in the drawing and is described in more detail below.

Fig. 1 zeigt das elektrische Schaltschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 1 shows the electrical circuit diagram of a device according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Sammelschienenblock der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit abgekoppeltem Schaltmodul; Fig. 2 shows a section through the busbar block of the device according to the invention with a disconnected switching module;

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Sammelschienenblocks gemäß Fig. 2; und FIG. 3 shows a front view of the busbar block according to FIG. 2; and

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch den Sammelschienenblock der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit angekoppeltem Schaltmodul. FIG. 4 shows a section through the busbar block of the device according to the invention with a connected switching module.

Das in Fig. 1 dargestellte Schaltschema einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung zeigt eine 3-polige Anlage für vier Schaltfelder. Sie besteht im wesentlichen aus einem Sammelschienenblock 8, an welchen wahlweise einzelne Schaltmodule 10 an- und abgekuppelt werden können.The circuit diagram shown in Fig. 1 of a switching device according to the invention shows a 3-pole system for four panels. It essentially consists of a busbar block 8 to which individual switching modules 10 can optionally be coupled and uncoupled.

Der Sammelschienenblock 8 umfaßt drei einpolig isolierte Sammelschienen 1 mit vier Wahlschaltern 2 und bildet eine konstruktive Einheit, welche unabhängig von den Schaltmodulen 10 montiert und elektrisch betrieben werden kann. Jede Phase der Sammelschiene 1 ist in einem eigenen Metallrohr 20 unterge bracht.The busbar block 8 comprises three single-pole insulated busbars 1 with four selector switches 2 and forms a structural unit which can be mounted and operated electrically independently of the switching modules 10 . Each phase of the busbar 1 is brought in its own metal tube 20 .

Die einpolig isolierten Sammelschienen 1 sind durch Anstecken weiterer Sammelschienen 1 an ihre seitlichen Durchführungen 23 mittels Kupplungen 22 je nach Bedarf verlängerbar.The single-pole insulated busbars 1 can be extended as required by attaching further busbars 1 to their lateral bushings 23 by means of couplings 22 .

Die Wahlschalter 2 sind mit Schaltkontakten 3 versehen, welche mittels eines Wahlschalterantriebs 4 wechselweise zwischen einem Phasenkontakt 5 der Sammelschiene 1 und einem Erdkontakt 6 umschaltbar sind. Die Schaltkontakte 3 der Wahlschalter 2 sind mit Durchführungen 7 verbunden, an welche die Schaltmodule 10 mit ihren Durchführungen 17 an- und abgekuppelt werden können.The selector switches 2 are provided with switch contacts 3 , which can be alternately switched between a phase contact 5 of the busbar 1 and an earth contact 6 by means of a selector switch drive 4 . The switch contacts 3 of the selector switches 2 are connected to bushings 7 to which the switch modules 10 with their bushings 17 can be coupled and uncoupled.

Durch den Einbau von Durchführungen 7 für die Kupplung mit den Durchführungen 17 der Schaltmodule 10 und den Einbau von Wahlschaltern 2 können die drei Sammelschienen 1 gefahrlos ohne vormontierte Schaltmodule 10 betrieben werden, da es möglich ist die Durchführungen 7 wahlweise an Spannung (über 7, 3, 5, 1) oder an Erde 6 zu schalten. Durch Drehen am Wahlschalterantrieb 4 kann der erforderliche Schaltvorgang in Abhängigkeit von den angeschlossenen Schaltmodulen 10 gefahrlos vorgenommen werden.By installing bushings 7 for the coupling with bushings 17 of the switching modules 10 and the installation of selector switches 2 , the three busbars 1 can be operated safely without preassembled switching modules 10 , since the bushings 7 can optionally be powered (via 7 , 3 , 5 , 1 ) or to earth 6 . By turning the selector switch drive 4 , the required switching process can be carried out safely depending on the connected switching modules 10 .

Die Durchführung 7 kann dabei wahlweise von den Sammelschienen 1 getrennt oder mit diesen verbunden werden. In Fig. 1 ist im ganz rechts angeordneten Schaltfeld die Verbindung zwischen Erdkontakt 6 (Erdpotential) und Durchführung 7 geschlossen; im ganz links angeordneten Schaltfeld ist der Phasenkontakt 5 mit Durchführung 7 verbunden. Die Steckerdurchführungen 7 schließen den Sammelschienenblock 8 ab.The bushing 7 can either be separated from the busbars 1 or connected to them. In Fig. 1, the connection between earth contact 6 (earth potential) and bushing 7 is closed in the rightmost switch panel; In the switch panel arranged on the far left, phase contact 5 is connected to bushing 7 . The plug bushings 7 complete the busbar block 8 .

Das Schaltmodul 10 besteht aus einem 3-poligen Hauptschalter 11, der einpolig isoliert in je einem Metallgehäuse eingebaut ist. Der Hauptschalter 11 besteht aus einer mittels eines Antriebs 18 betätigbaren Vakuumschaltkammer 19. Das Schaltmodul 10 umfaßt weiter einen sammelschienenseitigen Wahlschalter 12, wobei der Schaltkontakt 13 des Wahlschalters 12 mittels eines Wahlschalterantriebs 14 wechselweise zwischen einem Phasenkontakt 15 und einem Erdkontakt 16 umschaltbar ist, sowie eine Durchführung 17 zum Anschluß an die Durchführung 7 des Sammelschienenblocks 8 mittels des Kupplungsstückes 9 an den entsprechenden Wahlschalter 2 des Sammelschienenblocks 8. Der Hauptschalter 11 des Schaltmoduls 10 weist an seiner der Sammelschiene 1 abgewandten Seite eine Durchführung 24 auf, an welcher der Kabelabgang 25 angebracht ist.The switching module 10 consists of a 3-pole main switch 11 which is installed in a single-pole, insulated manner in a metal housing. The main switch 11 consists of a vacuum switching chamber 19 which can be actuated by means of a drive 18 . The switching module 10 further comprises a selector switch 12 on the busbar side, the switch contact 13 of the selector switch 12 being alternately switchable between a phase contact 15 and an earth contact 16 by means of a selector switch drive 14, and a bushing 17 for connection to the bushing 7 of the busbar block 8 by means of the coupling piece 9 to the corresponding selector switch 2 of the busbar block 8 . The main switch 11 of the switching module 10 has a bushing 24 on its side facing away from the busbar 1 , to which the cable outlet 25 is attached.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann auch mit verschiedenartigen Schaltmodulen 10 bestückt sein, insbesondere auch solchen, welche keinen Hauptschalter 11 aufweisen, sondern lediglich durchgekupfert sind.The switching device according to the invention can also be equipped with various types of switching modules 10 , in particular also those which do not have a main switch 11 , but are merely copper-plated.

Die Wahlschalterantriebe 4 und 14 sind aus Sicherheitsgründen konstruktiv derart ausgebildet, daß sie nur bei offenem Hauptschalter 11 betätigt werden können. Ebenfalls aus Sicherheitsgründen ist eine mechanische Sperrung vorgesehen, welche das Abkuppeln der Schaltmodule 10 bei geschlossenem Wahlschalter 2 verunmöglicht. Erst nach erfolgter Umschaltung des Wahlschalters 1 auf Erdkontakt 6 kann das Schaltmodul 10 mechanisch abgekoppelt werden.For safety reasons, the selector switch drives 4 and 14 are designed such that they can only be actuated when the main switch 11 is open. A mechanical lock is also provided for safety reasons, which makes it impossible to uncouple the switching modules 10 when the selector switch 2 is closed. The switching module 10 can only be mechanically decoupled after the selector switch 1 has been switched to the earth contact 6 .

In Fig. 2 ist der als konstruktive Einheit ausgebildete Sammelschienenblock 8 mit den in je einem Metallrohr 20 untergebrachten Sammelschienen 1, den Wahlschaltern 2 und der Durchführung 7 im Seitenschnitt dargestellt.In FIG. 2, designed as a structural unit busbar block 8 is shown with the accommodated in a respective metal tube 20 bus bars 1, the selectors 2 and the passage 7 in the side section.

In Fig. 3 entspricht das ganz rechts liegende Schaltfeld 21 dem in Fig. 2 dargestellten Abschnitt des Sammelschienenblocks. Durch Entfernung der Frontplatte des Schaltfeldes 21 sind die in je einem Metallrohr 20 untergebrachten Sammelschienen 1 sowie die Steckerdurchführungen 7 und die seitliche Steckerdurchführung 23 sichtbar. In den drei abgedeckten Schaltfeldern 21 im rechten Teil der Fig. 3 sind die Schalterstellungen der Anlage optisch angezeigt.In Fig. 3, the rightmost switch field 21 corresponds to the section of the busbar block shown in Fig. 2. By removing the front plate of the control panel 21 , the busbars 1, each accommodated in a metal tube 20 , as well as the plug bushings 7 and the side plug bushing 23 are visible. In the three covered panels 21 in the right part of FIG. 3, the switch positions of the system are visually displayed.

Mittels Kupplungsstücken 9, welche in die Steckerdurchführungen 7 und 17 eingesetzt werden können, lassen sich, wie in Fig. 4 dargestellt, die eigentlichen Schaltmodule 10 an den Sammelschienenblock 8 ankuppeln. Im unteren Teil der Fig. 4 sind an der Steckerdurchführung 24 des Schaltmoduls 10 vollisolierte Kabelabgänge 25 angebracht.By means of coupling pieces 9 , which can be inserted in the plug bushings 7 and 17 , the actual switching modules 10 can be coupled to the busbar block 8 , as shown in FIG. 4. In the lower part of FIG. 4, fully insulated cable outlets 25 are attached to the connector bushing 24 of the switching module 10 .

Claims

1. Electrical medium-voltage switchgear assembly with a plurality of switching modules ( 10 ) arranged along three single-pole insulated busbars ( 1 ), in which additional selector switches ( 2 ) are provided between the busbars ( 1 ) and the switching modules ( 10 ), the switching contacts ( 3 ) of which are by means of a Selector switch drive ( 4 ) can be switched alternately between a phase contact ( 5 ) of the busbar ( 1 ) and an earth contact ( 6 ) and in which the switching modules ( 10 ) can be connected and disconnected from the selector switches ( 2 ), the busbars ( 1 ) and the selector switches ( 2 ) are structurally combined to form a busbar block ( 8 ), characterized in that the busbar block ( 8 ) has a partition with bushings ( 7 ) and that the switching modules ( 10 ) have a further partition with bushing ( 17 ), with which a selector switch ( 12 ) on the busbar side is electrically connected, the switch contact ( 13 ) of the selector switch holder ( 12 ) can be alternately switched between a phase contact ( 15 ) and an earth contact ( 16 ) by means of a selector switch drive ( 14 ) and that a coupling piece ( 9 ) on the bushing ( 17 ) for connection to the bushing ( 7 ) of the busbar block ( 8 ) ) is provided.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the selector switch drives ( 4 , 14 ) can only be actuated when the main switch ( 11 ) is open.

3. System according to claim 1 or 2, characterized by a mechanical lock, which prevents the uncoupling of the switching modules ( 10 ) when the selector switch ( 2 ) is closed and a mechanical decoupling of a switching module ( 10 ) only after the selector switch ( 1 ) has been switched to earth contact ( 6 ) permits.