DE102008016388A1

DE102008016388A1 - Vorrichtung zum Testen einer Schutz-, Mess- oder Zähleinrichtung als Bestandteil einer Mittel- oder Hochspannungsanlage, insbesondere eines Netzschutzrelais, einer Generatorschutzeinrichtung, eines Stromzählers etc. in einer Mittel- oder Hochspannungsanlage

Info

Publication number: DE102008016388A1
Application number: DE102008016388A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-29
Filing date: 2008-03-29
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2028-03-30
Also published as: US20090243586A1; US7884597B2; DE102008016388B4

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Testen einer Schutz-, Mess- oder Zähleinrichtung als Bestandteil einer Mittel- oder Hochspannungsanlage, insbesondere eines Netzschutzrelais, einer Generatorschutzeinrichtung, eines Stromzählers etc. in einer Mittel- oder Hochspannungsanlage, wobei eine im Eingangsfeld der mittel- oder Hochspannungsanalage befindliche kombinierte Klemm- und Polleiste (1), die mit der Schutz-, Mess- oder Zähleinrichtung im Schutzfeld verbunden ist, wobei die Klemm- und Polleiste (1) mehrere hintereinander angeordnete Klemm- und Polsegmente (2) aufweist, wobei ein jedes Klemm- und Polsegment (2) auf der Oberseite eine Polöffnung (5) zur Aufnahme der Polzunge (7) eines Steckers (8) aufweist, wobei ein jedes Klemm- und Polsegment (2) auf jeder Seite eine Kabelklemmvorrichtung (27; 31) besitzt, wobei die Kabelklemmvorrichtung (27; 31) durch eine in der Seitenwand des Klemm- und Polsegments (2) angeordnete Öffnung (22a) für das Kabel zugänglich ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Testen einer Schutz-, Mess- oder Zähleinrichtung als Bestandteil einer Mittel- oder Hochspannungsanlage, insbesondere eines Netzschutzrelais, einer Generatorschutzeinrichtung eines Stromzählers etc. in einer Mittel- oder Hochspannungsanlage.
Aus der DE 102 16 013 A1 ist eine Anschlussleiste für einen Stromzähler bekannt, wobei Klemmanschlusselemente zum Aufstecken auf dem Stromzähler vorgesehen sind. Hierdurch kann bei einem Zählerwechsel durch Aufstecken eines Überbrückungssteckers auf die Anschlussleiste ein Zählertausch ohne Unterbrechung der Stromversorgung erfolgen.
Unter einer Hochspannungsanlage werden z. B. 110 kV Anlagen in einem Umspannwerk verstanden. Mit einer solchen 110 kV Anlage erfolgt die Stromversorgung über entsprechende 110 kV Leitungen. Wenn bei einer solchen 110 kV Leitung eine Phase ausfällt, muss die Leitung komplett abgeschaltet werden. Hierfür sind Relais zuständig, sogenannte Netzschutzrelais, die entsprechende Schalter auslösen, die im Umspannwerk eine solche Leitung dann vollständig vom Netz nehmen. Die Funktionstüchtigkeit dieser Relais muss in bestimmten zeitlichen Abständen getestet werden. Nicht nur solche Netzschutzrelais, sondern auch Generatorschutzeinrichtungen oder auch Zähler sind als Schutz-, Mess- oder Zähleinrichtung Gegenstand der Erfindung.
Schutz-, Mess- oder Zähleinrichtungen, im Folgenden auch elektrische Einrichtungen genannt, sind mit der Hochspannungsleitung durch sogenannte Wandler oder auch Transformatoren verbunden. Um einen Test solcher elektrischer Einrichtungen, wie z. B. Netzschutzrelais, zu ermöglichen, ist bekannt, redundante Anlagen vorzusehen. Das heißt, dass, wenn getestet werden soll, eine Leitung abgeschaltet wird und durch die zweite Leitung während des Tests die Anlage in Betrieb gehalten wird. Ein solcher Aufbau redundanter Anlagen ist allerdings immer mit sehr hohen Kosten verbunden.
Insofern ist aus der DE 10 2005 025 108 eine Vorrichtung zum Testen einer Schutz-, Mess- oder Zähleinrichtung einer Mittel- oder Hochspannungsanlage, z. B. eines Netzschutzrelais in einer Mittel- oder Hochspannungsanlage bekannt, die eine an die elektrische Einrichtung anschließbare Polleiste umfasst, wobei die Polleiste mehrere hintereinander angeordnete Polöffnungen aufweist, wobei eine solche Polöffnung der Aufnahme der Polzunge eines Steckers dient. Hierbei weist die Polzunge eines Steckers und/oder mindestens eine Polzunge einer Steckerleiste, eine mit der zugehörigen Polöffnung der Polleiste übereinstimmende Codierung auf.
Das bedeutet, dass ähnlich einem Schlüssel und einem Schloss der Stecker mit einer bestimmten Polzunge ausschließlich in eine bestimmte Polöffnung der Polleiste einführbar ist.
Das Einführen von Steckern in die Polleiste ermöglicht schlussendlich die einfache und gefahrlose Verbindung einer Prüf- oder Messeinrichtung mit der elektrischen Einrichtung, also beispielsweise einem Netzschutzrelais, in einer Mittel- oder Hochspannungsanlage.
Nun ist aus dem Stand der Technik des Weiteren bekannt, dass eine solche Mittel- oder Hochspannungsanlage aus drei Feldern besteht, nämlich ein sogenanntes Eingangsfeld aufweist, ein Schutzfeld und ein Ausgangsfeld. Im Eingangsfeld befinden sich die Reihenklemmen zur Aufnahme der Kabel, wobei die Reihenklemmen derart ausgebildet sind, dass diese eine sogenannte Zugentlastung ermöglichen. Das heißt, auf die Klemmen wirkt im Wesentlichen kein Moment. In dem Eingangsfeld befinden sich darüber hinaus noch die Spannungswandler und die Wechselrichter.
Das Eingangsfeld steht mit dem sogenannten Schutzfeld in Verbindung. Im Schutzfeld befinden sich die elektrischen Einrichtungen, z. B. die Netzschutzrelais, wobei Netzschutzrelais in Verbindung stehen mit der zuvor bereits beschriebenen Polleiste. In diesem Zusammenhang wurde bereits dargetan, dass die Polleiste mehrere hintereinander angeordnete Polöffnungen aufweist, die ebenfalls der Aufnahme der Polzunge eines Steckers dienen. Durch das Einführen solcher Stecker wird gegebenenfalls ein solches Netzschutzrelais stromlos geschaltet, also überbrückt oder aber der Stecker dient dem Anschluss einer Prüf- oder Messeinrichtung.
Die Kabelverbindung zwischen Eingangsfeld und Schutzfeld ist relativ aufwendig, und aufgrund dessen auch häufig eine Fehlerquelle. Darüber hinaus ist auch für die Überwachung der Vielzahl an Kabeln schwerlich handhabbar. Das heißt zusammenfassend, dass ein solcher Aufbau einer Mittel- oder Hochspannungsanlage nicht nur bei der Montage mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist, sondern auch im Rahmen der Überwachung ein größerer Aufwand verursacht wird, wobei immer auch Fehlerquellen bleiben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen. Insbesondere soll die Verschaltung überschaubarer sein, und die Fehlermöglichkeiten infolgedessen eingegrenzt werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine im Eingangsfeld der Mittel- oder Hochspannungsanlage befindliche kombinierte Klemm- und Polleiste gelöst, die mit der Schutz-, Mess- oder Zähleinrichtung im Schutzfeld verbunden ist, wobei die Klemm- und Polleiste mehrere hintereinander angeordnete Klemm- und Polsegmente aufweist, wobei ein Klemm- und Polsegment auf der Oberseite eine Polöffnung zur Aufnahme der Polzunge eines Steckers aufweist, wobei ein jedes Klemm- und Polsegment auf jeder Seite eine Kabelklemmvorrichtung aufweist, wobei die Kabelklemmvorrichtung durch eine in der Seitenwand des Klemm- und Polsegments angeordnete Öffnung für das Kabel zugänglich ist. Der Kern der Erfindung besteht nun darin, eine kombinierte Klemm- und Polleiste vorzusehen. Nach dem Stand der Technik gemäß der DE 10 2005 025 108 war es so, dass dort zwar eine Polleiste vorgesehen ist, diese Polleiste auch Kabelklemmen aufweist, die Kabelklemmen aufgrund der Anordnung und Ausgestaltung allerdings nicht zugentlastend sind. Dies ist dadurch begründet, dass bei Zug auf ein Kabel, das mit einem Polsegment einer Polleiste der aus der DE 10 2005 025 108 bekannten Art verbunden ist, immer ein Moment auf die federbelasteten Zungen in die Polöffnungen der Polleiste ausgeübt wird. Dies ist unerwünscht, da dann, wenn die Kontaktleisten nicht mehr mit der vorgesehenen Kraft auf die Polzungen des Steckers wirken, unter Umständen eine andauernde elektrische Verbindung zum Testen, beispielsweise eines Netzschutzrelais, nicht aufrechterhalten werden kann. Dadurch, dass nach der Erfindung die Kabel seitlich an das jeweilige Klemm- und Polsegment angeschlossen werden, besteht diese Gefahr bei der Erfindung nicht, d. h. jedes Klemm- und Polsegment ist in der Lage, bestimmte Zugspannungen aufzunehmen, ohne die entsprechenden Kräfte auf die Kontaktzungen zu übertragen.
Bevorzugte Merkmale und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
So ist insbesondere vorgesehen, dass im Bereich der Polöffnungen zwei federnd aneinander anliegende Kontaktzungen vorgesehen sind, wobei die Kontaktzungen insbesondere jeweils unter der Last einer Feder stehen, um einen innigen Kontakt mit der Polzunge des Steckers zu ermöglichen.
Eigentlicher Gegenstand der Erfindung ist, dass die Kabelklemmvorrichtung einen parallel zu seiner Längsachse verstellbaren Stift aufweist, der mit einem Konterblock zusammenarbeitet. Der Konterblock, der insbesondere mit der jeweiligen Kontaktzunge in Verbindung steht, ist im Gehäuse des Klemm- und Polsegments, insbesondere in Richtung der Öffnung für das Kabel fixiert, also unbeweglich durch das Gehäuse des Segmentes aufgenommen. Wenn nun der Stift, der insbesondere als Gewindestift ausgebildet ist, in Kontakt mit dem Konterblock gelangt, was dann der Fall ist, wenn durch den Stift das Kabel auf dem Konterblock gehalten wird, dann können hierdurch auftretende Zugkräfte durch den Konterblock aufgenommen und über das Gehäuse des Segmentes bzw. dann schlussendlich auch der Polleiste auf die Schiene, auf der die Polleiste aufsitzt, abgeleitet werden. Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Stift eine Klemmlasche zur Fixierung des Kabels auf dem Konterblock besitzt. Es besteht die Möglichkeit, dass die Kabel endseitig ringförmige Kabelschuhe besitzen, wobei durch den Stift, der insbesondere als Gewindebolzen ausgebildet sein kann, der Stift durch die Mitte des Rings bis in eine entsprechende Bohrung in den Konterblock ragt. Hierdurch wird zwischen Kabel einerseits und Klemmvorrichtung andererseits eine formschlüssige Verbindung hergestellt. Eine kraftschlüssige Verbindung entsteht aufgrund der Klemmlasche, wenn nämlich durch den Stift die Klemmlasche auf das auf dem Konterblock aufliegende Kabel aufgepresst wird.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
1 zeigt die Klemm- und Polleiste in perspektivischer Darstellung;
2 zeigt die Klemm- und Polleiste gemäß 1, ebenfalls in perspektivischer Darstellung sowie den Polstecker zum Einstecker auf die Klemm- und Polleiste;
3 zeigt ein Klemm- und Polsegment der Klemm- und Polleiste;
4 zeigt das Kopfsegment in einer Seitenansicht.
Gemäß 1 besteht die dort dargestellte und mit 1 bezeichnete Klemm- und Polleiste aus insgesamt sieben Klemm- und Polsegmenten 2. Die Klemm- und Polsegmente 2 sind durch Schrauben miteinander verbunden (nicht dargestellt), die durch die Bohrungen 3 hindurchragen. Endseitig befinden sich auf der Klemm- und Polleiste Kopfsegmente 10 (in 1 nicht dargestellt), die an anderer Stelle erläutert werden. Die mit 1 bezeichnete Klemm- und Polleiste besitzt auf ihrer Oberseite Polöffnungen 5, die der Aufnahme der Polzungen 7 des mit 8 bezeichneten Polsteckers dienen (2). Der Polstecker 8 dient beispielsweise der Überbrückung eines Netzschutzrelais, oder auch zum Anschluss von Prüfeinrichtung, um diese Netzschutzrelais zu prüfen. Dies wurde bereits an anderer Stelle erläutert.
Gegenstand der Erfindung im eigentlichen Sinn ist die Ausbildung der Klemm- und Polsegmente 2 gemäß 3. Das Klemm- und Polsegmente 2 gemäß 3 besitzt ein Gehäuse 22, wobei in dem Gehäuse 22 zwei Kontaktzungen 23 und 24 vorgesehen sind. Eine jede Kontaktzunge wird durch jeweils eine Feder 25, 26 belastet, wie sich dies unmittelbar in Anschauung von 3 ergibt. Darüber hinaus beinhaltet das Gehäuse zu beiden Seiten jeweils einen drehbaren Stift 27, der nach Art eines Gewindestiftes ausgebildet ist. Gelagert ist der drehbare Stift 27 in einer drehfest im Gehäuse angeordneten Mutter 28, wobei das obere Ende des Gewindestiftes 27 durch eine Öffnung 29 im Gehäuse für einen Schraubendreher zugänglich ist. Am unteren Ende besitzt der Gewindestift eine Klemmlasche 30. Unterhalb des Gewindestiftes 27 ist im Gehäuse 22 der Konterblock 31 angeordnet. Der Konterblock 31 weist im Bereich des Gewindestiftes 27 eine Bohrung 32 auf, wobei die Bohrung 32 mit einen Innengewinde versehen kann. Der Konterblock ist unbeweglich im Gehäuse des Klemm- und Polsegments fixiert.
Nun existieren zumindest zwei unterschiedliche Arten von Kabelverbindern, so ist insbesondere eine Ringklemme bekannt, wobei die Fixierung der Ringklemme auf dem Konterblock 31 dadurch erfolgt, dass der Stift durch die Öffnung des Rings der Ringklemme hindurch bis in die Bohrung 32c ragt und hierdurch eine formschlüssige Verbindung mit dem Kabel bewirkt. Bei Kabeln, bei denen die Litzen frei liegen, wird zur Verbindung mit der Klemmvorrichtung, bestehend aus Konterblock und Gewindestift, die Klemmlasche eingesetzt, und zwar insofern als diese Klemmlasche das Kabel auf den Konterblock presst; wobei hierbei der Gewindestift ebenfalls in die Öffnung 32 im Konterblock 31 ragt. Es entsteht hierbei eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Konterblock und Gewindebolzen bzw. Klemmlasche einerseits und dem Kabel andererseits. Wesentlich ist, dass das Kabel seitlich durch die Öffnung 22a in das Gehäuse 22 des Klemm- und Polsegments eingeführt wird. Dies ist insofern wesentlich, als bei Zug auf das Kabel das Kabel keine Momente auf die Kontaktzungen ausüben kann. Das heißt, hier findet eine Zugentlastung statt, wobei hierzu beim Stand der Technik – wie bereits zuvor beschrieben – eine gesonderte Klemmleiste vorgesehen war.
Wie bereits an anderer Stelle erläutert, besitzt die Klemm- und Polleiste zu beiden Enden jeweils ein Kopfsegment 10 (4). Dieses Kopfsegment 10 weist ein Gehäuse 11 auf, wobei das Gehäuse 11 in Richtung des Pfeiles 12 in 4 verschieblich eine Klemmpratze 13 aufweist. Zur Verschiebung der Klemmpratze 13 aufweist. Zur Verschiebung der Klemmpratze 13 ist der Schraubbolzen 15 vorgesehen. Durch Verschiebung der Klemmpratze 13 entlang des Pfeiles 12 wird die Möglichkeit eröffnet, die Klemm- und Polleiste auf einer Schiene 18 lösbar zu befestigen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10216013 A1 [0002]
- DE 102005025108 [0005, 0012, 0012]

Claims

Vorrichtung zum Testen einer Schutz- Mess- oder Zähleinrichtung als Bestandteil einer Mittel- oder Hochspannungsanlage, insbesondere eines Netzschutzrelais, einer Generatorschutzeinrichtung, eines Stromzählers etc. in einer Mittel- oder Hochspannungsanlage, gekennzeichnet dadurch eine im Eingangsfeld der Mittel- oder Hochspannungsanlage befindliche kombinierte Klemm- und Polleiste (1), die mit der Schutz-, Mess- oder Zähleinrichtung im Schutzfeld verbunden ist, wobei die Klemm- und Polleiste (1) mehrere hintereinander angeordnete Klemm- und Polsegmente (2) aufweist, wobei ein jedes Klemm- und Polsegment (2) auf der Oberseite eine Polöffnung (5) zur Aufnahme der Polzunge (7) eines Steckers (8) aufweist, wobei ein jedes Klemm- und Polsegment (2) auf jeder Seite eine Kabelklemmvorrichtung (27; 31) besitzt, wobei die Kabelklemmvorrichtung (27; 31) durch eine in der Seitenwand des Klemm- und Polsegments (2) angeordnete Öffnung (22a) für das Kabel zugänglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Polöffnung (5) zwei federnd aneinander anliegende Kontaktzungen (23, 24) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzungen (23, 24) unter der Last jeweils einer Feder (26) stehen.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelklemmvorrichtung (27; 31) einen parallel zu seiner Längsachse verstellbaren Stift (27) aufweist, der mit einem Konterblock (31) zusammenarbeitet.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift als Gewindestift (27) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Konterblock (31) eine Bohrung (32) für den Stift (27) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (27) eine Klemmlasche (30) zur Fixierung des Kabels auf dem Konterblock (31) aufweist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Konterblock (31) mit der jeweiligen Kontaktzunge (23, 24) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Konterblock (31) im Gehäuse des Klemm- und Polsegments (2), insbesondere in Richtung der Öffnung (22a) für das Kabel fixiert ist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemm- und Polleiste (1) endseitig jeweils ein Kopfsegment (10) aufweist, wobei das Kopfsegment (10) zur Befestigung an einer Schiene (18) eine verstellbare Klemmpratze (13) aufweist, die einen Bund an der Schiene (18) hintergreift.