(19)
(11) EP 1 105 894 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
17.04.2002  Patentblatt  2002/16

(21) Anmeldenummer: 99952352.5

(22) Anmeldetag:  10.08.1999
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7H01H 1/38
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/DE9902/497
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 0011/690 (02.03.2000 Gazette  2000/09)

(54)

SCHALTVORRICHTUNG ZUM ZU- UND ABSCHALTEN ODER ERDEN VON STRECKENABSCHNITTEN BEI FAHRLEITUNGSANLAGEN

SWITCHING DEVICE FOR CONNECTING AND DISCONNECTING OR CONNECTING TRACK SECTIONS TO THE GROUND IN CATENARY SYSTEMS

DISPOSITIF DE COMMUTATION POUR CONNECTER ET DECONNECTER OU RELIER A LA TERRE DES TRONCONS DE LIGNES DANS DES SYSTEMES DE CATENAIRES


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

(30) Priorität: 20.08.1998 DE 19837869

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
13.06.2001  Patentblatt  2001/24

(73) Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • LERAY, Philippe
    D-67061 Ludwigshafen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
US-A- 2 835 756
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Zu- und Abschalten oder Erden von Streckenabschnitten bei Fahrleitungsanlagen, enthaltend mindestens einen an einem Sockel fest montierten ersten Stabisolator und einem korrespondierend dazu am Sockel schwenkbar gehalterten zweiten Stabisolator und einem am freien Ende der Stabisolatoren angeordneten, aus Kontaktmessern und Kontaktfedern gebildeten Schaltkontaktsatz.

    [0002] Schaltvorrichtungen der vorgenannten Art werden in der Fachsprache mit Trennschalter bezeichnet, wenn sie zum Unterteilen von Streckenabschnitten, zur Verbindung paralleler Gleise oder zur Unterteilung von Einspeisungen eingesetzt werden. Sie werden als Erdungshalter bezeichnet, wenn sie einen bereits abgeschalteten Streckenabschnitt erden sollen. Trennschalter gibt es auch in Kombination mit einem Erdkontakt, d.h. nach Trennung des Streckenabschnittes wird dieser zusätzlich an Erde gelegt.

    [0003] Die Montage solcher Schaltvorrichtungen erfolgt in der Regel auf Traversen an Oberleitungsmasten. Bekannte Schaltvorrichtungen dieser Art, wie sie beispielsweise im Siemens-Katalog FM 1995, Sektion 13/6 beschrieben sind, umfassen zwei Isolatoren, von denen der eine starr und der andere auf einer Achse zum Ein- und Ausschalten schwenkbar an einem Sockel angeordnet ist. Die Stabisolatoren sind aus Keramik gefertigt und fest am Sockel einzementiert. Am Kopfteil der Isolatoren befindet sich ein Schaltkontaktsatz mit einem Kontaktmesser am schwenkbeweglichen Isolatorteil und einer mit dem Kontaktmesser zusammenwirkenden Kontaktfeder am starren Isolatorteil.

    [0004] Obgleich sich die bekannten Schaltvorrichtungen bewährt haben, gilt es, sie hinsichtlich des Aufbaus und der Montage, insbesondere der Montage beim Austausch der an sich sehr bruchanfälligen Isolatoren und auch hinsichtlich des Austauschs der Kontaktsätze, noch weiter zu verbessern.

    [0005] Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die insbesondere einfacher aufgebaut ist, weniger störanfällig ist und die insbesondere bei Wartungsarbeiten leichter zu montieren ist.

    [0006] Die erfindungsgemäß vorgestellte Schaltvorrichtung braucht bezüglich der Gestaltung des Kontaktsatzes lediglich auf zwei unterschiedliche Bauteile zurückzugreifen, einerseits auf vorzugsweise L-förmig gestaltete Kontaktmesser und andererseits auf an den Kontaktmessern beidseitig anliegende Kontaktfedern. Mit diesen beiden Bauteilen, die vorzugsweise bei allen Varianten der Schaltvorrichtung gleich ausgebildet sind, lassen sich sowohl Trennschalter als auch Erdungsschalter als auch eine Kombination beider Schalter zusammenstellen. Mit wenigen Bauteilen lassen sich so Schalter unterschiedlicher Funktionen kostengünstig erstellen.

    [0007] Die Kontaktfedern sind vorteilhafterweise an den Kontaktmessern justierbar gehaltert. Damit lassen sich die Kontaktfedern genau auf die Kontaktmesser einstellen; Fertigungstoleranzen können so weitgehend ausgeglichen und die Übergangswiderstände auf ein Minimum reduziert werden. Vorteilhafterweise sind die Kontaktfedern mit Einstellmitteln versehen, mit denen sich die Federkraft der Kontaktfedern einstellen lassen.

    [0008] Eine besonders einfache Konstruktion, insbesondere im Hinblick auf einen Austausch eines Kontaktsatzes oder eines Stabisolators läßt sich erzielen, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Schaltkontaktsatz direkt an den Stabisolatoren befestigt ist, indem die einen Schenkel der L-förmig gebogenen Kontaktmesser direkt an Anschlußteilen der Stabisolatoren lösbar befestigt sind.

    [0009] Die schwenkbeweglich gehalterten Stabisolatoren können mit Vorteil am einen Schenkel des Kontaktmessers ein Betätigungselement aufweisen, welches bei einem Erdungsschalter einen am feststehenden Stabisolator befindlichen Signalschalter (Positionsschalter) betätigt. Damit kann bei geschlossenem Kontaktsatz ein Signal für die vorhandene Erdung gegeben werden.

    [0010] Um den Austausch der Stabisolatoren zu vereinfachen, sind diese am Sockel abnehmbar montiert; hierzu sind die Stabisolatoren zumindest am sockelseitigen Ende hülsenförmig ausgebildet und auf entsprechend ausgebildeten, im Sockel befestigbaren Halterungen aufgesetzt. Die Halterungen sind zweckmäßigerweise sowohl in bezug auf den Sockel als auch in bezug auf die Stabisolatoren mit Hilfe geeigneter Einstellschrauben justierbar gehaltert.

    [0011] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

    Figur 1 eine als Trennschalter ausgeführte Schaltvorrichtung in schaubildlicher Darstellung,

    Figur 2 eine Variante zu Figur 1 mit Erdkontakt, in schaubildlicher Darstellung,

    Figur 3 eine als Erdungsschalter ausgebildete Schaltvorrichtung mit einem Positionsschalter, in schaubildlicher Darstellung,

    Figur 4 einen Schaltkontaktsatz in schaubildlicher Darstellung,

    Figur 5 die Halterung eines Stabisolators am Sockel, im Schnitt.



    [0012] Die Figur 1 zeigt eine als Trennschalter ausgebildete Schaltvorrichtung. Auf einem Sockel 1 sind zwei Stabisolatoren 2, 3 gehaltert, die an ihren oberen Enden einen Schaltkontaktsatz 4 tragen. Während der Stabisolator 2 am Sockel 1 fest montiert ist, ist der Stabisolator 3 mittels Gelenk 5 schwenkbeweglich gehaltert. An einem Hebelarm 6 des schwenkbeweglichen Teils des Stabisolators 3 greift ein in der Darstellung nicht eingezeichneter Antrieb an, der die Schwenkbewegung (siehe Pfeile) im Fall einer Abschaltung des Streckenabschnittes veranlaßt. Mit 7 sind Löschhörner bezeichnet, die in bekannter Weise beim Einschalten und Abschalten die Linienkontakte der später noch näher erläuterten Schaltkontakte schützen.

    [0013] Bevor Details über Aufbau des Schaltkontaktsatzes 4 sowie Halterung der Isolatoren am Sockel bzw. am Schaltkontaktsatz näher beschrieben werden, werden verschiedene Modifikationen der Schaltvorrichtung vorgestellt.

    [0014] Die Figur 2 zeigt die Anordnung nach Figur 1 mit einem zusätzlichen Erdkontakt. Hierzu ist am Sockel 1 eine mit der Erdleitung verbundene Halterung 8 vorgesehen, die mehrere Kontaktfedern 9 aufnimmt, welche mit einem Kontaktmesser 10 korrespondieren. Das Kontaktmesser 10 ist an Teilen des Schaltkontaktsatzes 4 befestigt, welche am schwenkbeweglichen Stabisolator angeordnet sind. In der ausgeschwenkten Stellung, in der die später noch näher erläuterten Schaltkontakte des Schaltkontaktsatzes 4 voneinander getrennt sind, greift das Kontaktmesser 10 zwischen die Kontaktfedern 9 ein. In dieser Stellung ist eine sichere Erdung der Leitung bzw. des Streckenabschnittes gewährleistet.

    [0015] Die Figur 3 zeigt eine Version, die unter Verwendung gleicher Bauteile ähnlich aufgebaut ist, jedoch hier als reiner Erdungsschalter ausgeführt ist. Der Erdungsschalter ist hier im geöffneten Zustand (Normalfall) gezeichnet; in dieser Position sind die Schaltkontaktpaare 4.1 und 4.2 des Schaltkontaktsatzes 4 voneinander getrennt. Über den beiden Schaltkontaktpaaren 4.1 und 4.2 sind Schutzhauben 13, 14 angeordnet, die die Schaltkontakte gegen mechanische Beschädigungen und Witterungseinflüsse schützen. Gleiches gilt auch für die zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

    [0016] Anhand der Figur 4 wird ein Schaltkontaktsatz 4 näher erläutert. Der Schaltkontaktsatz 4 umfasst die beiden Schaltkontaktpaare 4.1 und 4.2 von denen der eine dem feststehenden und der andere dem schwenkbeweglich gehalterten Stabisolator zugeordnet ist. Jedes Schaltkontaktpaar ist gleich aufgebaut und besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, einem L-förmig gebogen Kontaktmesser 15 und einer daran montierten Kontaktfeder 16. Wie aus der Darstellung ersichtlich, sind die Kontaktmesser und die korrespondierend dazu angeordneten Kontaktfedern paarweise und rotationssymmetrisch gedreht angeordnet. Die Kontaktfedern 16 sind am einen, längeren Schenkel 15a justierbar befestigt, so daß sie sich auf die mit ihnen korrespondierenden Kontaktmesser am anderen Kontaktpaar ausrichten lassen. Zweckmäßigerweise ist die mit 17 angedeutete Schraubverbindung hierzu in einem entsprechend ausgebildeten Langloch geführt. Mit Hilfe dieser Justierung können Fertigungstoleranzen, die beispielsweise beim Biegen der Kontaktmesser 15 auftreten, ausgeglichen werden. Beim Schalten auftretende Übergangswiderstände lassen sich so auf ein Minimum reduzieren. Die Federkraft kann durch federbelastete Einstellmittel 18 ebenfalls eingestellt und damit an die Gegebenheiten angepaßt werden.

    [0017] Die Befestigung der Schaltkontaktpaare 4.1 und 4.2 an den Stabisolatoren 2 und 3 bzw. 11 und 3 erfolgt in der Weise, daß der längere Schenkel 15a an der mit 19 bezeichneten Stelle an einem Anschlußteil 20 (Figur 1) angeschraubt wird. Die Schraubverbindung ist in Figur 1 mit der Position 21 bezeichnet. Diese leicht lösbare Schraubverbindung ermöglicht in Verbindung der später noch näher erläuterten Befestigung der Stabisolatoren am Sockel 1 ein leichtes problemloses Austauschen der Stabisolatoren.

    [0018] Am kürzeren Schenkel 15b befinden sich weitere Bohrungen 22, an denen, wie in Figur 3 am Beispiel des Erdungsschalters dargestellt, mittels eines nicht näher bezeichneten Winkels ein Betätigungselement 23 befestigt werden kan. Das Betätigungselement 23 wirkt zusammen mit einem am Stabisolator 11 befestigten, in der Darstellung durch die Schutzhaube 14 verdeckten und deshalb nicht erkennbaren Positionsschalter 24, welcher im hochgeschwenkten Zustand des Stabisolators 3 betätigt und ein Signal geben kann, daß eine Erdung stattgefunden hat.

    [0019] Die am längeren Schenkel 15a vorhandenen Bohrungen 25 dienen zur Befestigung der Anschlußkabel für die Stromzuführung bzw. Ableitung.

    [0020] Die Figur 5 zeigt teilweise im Schnitt die Halterung des Stabisolators 2 am Sockel 1. Der Stabisolator 2 besteht im wesentlichen aus einem mit Silikon ummantelten GFK-Stab, der entlang seiner Länge eine Vielzahl von aufgespritzten Silikonkappen 26 aufweist. Das dem Sockel 1 zugewandte Endteil 27 des Stabisolators ist hülsenförmig ausgebildet und auf einer Hülse 28 aufgesetzt. Die Hülse 28 ist wiederum in einem Sockelteil 29 des Sockels 1 gehaltert. Die Halterung einerseits der Hülse 28 und andererseits des Endteils 27 des Stabisolators 2 ist so ausgeführt, daß eine genaue Justierung des Stabisolators am Sockel 1 durchgeführt werden kann. Hierzu sind am Umfang der Teile mehrere Stellschrauben 30 angeordnet. Alternativ dazu kann das Ende des Stabisolators auch stabförmig ausgebildet und in einer entsprechend vorgesehenen Hülse des Sockels justierbar gehaltert sein.


    Ansprüche

    1. Schaltvorrichtung zum Zu- und Abschalten oder Erden von Streckenabschnitten bei Fahrleitungsanlagen, enthaltend mindestens einen an einem Sockel (1) fest montierten ersten Stabisolator (2, 11) und einen korrespondierend dazu am Sockel schwenkbar gehalterten zweiten Stabisolator (3, 12) und einen am freien Ende der Stabisolatoren angeordneten, aus Kontaktmessern (15) und Kontaktfedern (16) gebildeten Schaltkontaktsatz (4) , dadurch gekenzeichnet, daß der Schaltkontaktsatz (4) aus einer paarweise und rotationssymmetrisch gedreht angeordneten Kombination von Kontaktmessern (15) und Kontaktfedern (16) gebildet ist.
     
    2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (16) an den Kontaktmessern (15) justierbar gehaltert sind.
     
    3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (16) mit Einstellmitteln (18) für die Federkraft versehen sind.
     
    4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktpaare (4.1 und 4.2) des Kontaktsatzes (4) an den Kopfteilen der Stabisolatoren (2,3,11,12) lösbar befestigt sind.
     
    5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktpaare (4.1 und 4.2) L-förmig gebogene Kontaktmesser (15) enthalten, die mit ihren einen Schenkeln (15b) mit den Kontaktfedern (16) zusammenwirken und mit ihren anderen Schenkeln (15a) direkt an Anschlußteilen (20) der Stabisolatoren (2,3,11,12) lösbar befestigt sind.
     
    6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem schwenkbeweglich gehalterten Stabisolator (3,12) am einen Schenkel (15b) des Kontaktmessers (15) ein Betätigungselement (23) angeordnet ist, welches im kontaktierten Zustand der Stabisolatoren (11,12) einen am feststehenden Stabisolator (11) angeordneten Signalschalter (24) betätigt.
     
    7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktmesser (15) und Kontaktfedern (16) mit Schutzhauben (13,14) versehen sind.
     
    8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmesser (15) und die Kontaktfedern (16) der Kontaktpaare (4.1 und 4.2) eines Kontaktsatzes (4) für einen Trennschalter zum Zu- und Abschalten eines Streckenabschnittes und für einen Erdungsschalter jeweils gleich ausgebildet sind.
     
    9. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein fester (2, 11) und ein schwenkbeweglich gehalterter Stabisolator (3,12) auf einem Sockel (1) abnehmbar montiert sind, und die Stabisolatoren zumindest sockelseitig hülsenoder stabförmig ausgebildet sind, wobei die Endteile (27) der Stabisolatoren auf entsprechend ausgebildeten, im Sockel (1) angeordneten Halterungen (28) aufgesetzt sind.
     
    10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (28) gegenüber dem Sockel (1) und/oder die Stabisolatoren (2,3,11,12) gegenüber den Halterungen (28) mittels Einstellschrauben (30) justierbar gehaltert sind.
     


    Claims

    1. Switching device for connecting and disconnecting or earthing line sections in contact lines, comprising at least one first rod insulator (2, 11), fixedly mounted on a base (1), and a second rod insulator (3, 12), corresponding to it, which is pivotally mounted on the base, and a switching contact set (4), formed from contact blades (15) and contact springs (16), disposed on the free end of the rod insulators, characterized in that the switching contact set (4) is formed from a combination of contact blades (15) and contact springs (16) which is arranged in pairs and reversed so as to be rotationally symmetrical.
     
    2. Switching device according to Claim 1, characterized in that the contact springs (16) are adjustably mounted so as to be adjustable on the contact blades (15).
     
    3. Switching device according to Claim 2, characterized in that the contact springs (16) are provided with adjusting means (18) for the spring force.
     
    4. Switching device according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the contact pairs (4.1 and 4.2) of the contact set (4) are detachably attached to the top parts of the rod insulators (2, 3, 11, 12).
     
    5. Switching device according to Claim 4, characterized in that the contact pairs (4.1 and 4.2) comprise contact blades (15), bent in an L shape, one limb (15b) of which acts together with the contact springs (16) and the other limb (15a) of which is directly and detachably attached to connection parts (20) of the rod insulators (2, 3, 11, 12).
     
    6. Switching device according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that, in the case of a rod insulator (3, 12) which is mounted so as to be pivotally movable, there is disposed on one limb (15b) of the contact blade (15) an actuating element (23) which, when the rod insulators (11, 12) are in the contacted state, actuates a signal switch (24) disposed on the fixed rod insulator (11).
     
    7. Switching device according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the contact blades (15) and contact springs (16) are provided with protective covers (13, 14).
     
    8. Switching device according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the contact blades (15) and the contact springs (16) of the contact pairs (4.1 and 4.2) of a contact set (4) for a separating switch for connecting and disconnecting a line section and for an earthing switch are of like design in each case.
     
    9. Switching device according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that a fixed rod insulator (2, 11) and a pivotally movable rod insulator (3, 12) are detachably mounted on a base (1) in each case, and the rod insulators are in the form of a tube or rod, at least on the base side, the end parts (27) of the rod insulators being placed on correspondingly designed holders (28) disposed in the base (1).
     
    10. Switching device according to Claim 9, characterized in that, by means of adjusting screws (30), the holders (28) are mounted so as to be adjustable in respect of the base (1) and/or the rod insulators (2, 3, 11, 12) mounted so as to be adjustable in respect of the holders (28).
     


    Revendications

    1. Dispositif de commutation pour connecter et déconnecter ou relier à la terre des tronçons de lignes dans des systèmes de caténaires, comportant au moins un premier isolateur (2, 11) bâton monté fixement sur un socle (1) et un deuxième isolateur (3, 12) bâton, correspondant au premier, monté pivotant sur le socle, et comportant un ensemble (4) de contact, constitué de lames (15) de contact et de ressorts (16) de contact, disposé à l'extrémité libre des isolateurs bâtons, caractérisé en ce que l'ensemble (4) de contact est constitué d'une combinaison de lames (15) de contact et de ressorts (16) de contact disposés par paires et tournés en symétrie de révolution.
     
    2. Dispositif de commutation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les ressorts (16) de contact sont maintenus avec possibilité d'ajustement sur les lames (15) de contact.
     
    3. Dispositif de commutation suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les ressorts (16) de contact sont pourvus de moyens (18) de réglage de la force de ressort.
     
    4. Dispositif de commutation suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les paires (4.1 et 4.2) de contact de l'ensemble (4) de contact sont fixées de manière amovible sur les parties de tête des isolateurs (2, 3, 11, 12) bâtons.
     
    5. Dispositif de commutation suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les paires (4.1 et 4.2) de contact comportent des lames (15) de contact recourbées en L, qui coopèrent par leurs premières branches (15b) avec les ressorts (16) de contact et qui, par leurs autres branches (15a), sont directement fixées de manière amovible sur des parties (20) de raccordement des isolateurs (2, 3, 11, 12) bâtons.
     
    6. Dispositif de commutation suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, pour un isolateur (3, 12) bâton maintenu à pivotement, un élément (23) d'actlonnement est disposé sur la première branche (15b) de la lame (15) de contact, élément qui, lorsque les isolateurs (11, 12) bâtons sont mis en contact, actionne un commutateur (24) de signalisation disposé sur l'isolateur (11) bâton fixe.
     
    7. Dispositif de commutation suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les lames (15) de contact et les ressorts (16) de contact sont pourvus de capots (13, 14) de protection.
     
    8. Dispositif de commutation suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les lames (15) de contact et les ressorts (16) de contact des paires (4.1 et 4.2) de contact d'un ensemble (4) de contact sont de conception identique pour un sectionneur destiné à connecter et déconnecter un tronçon de ligne et pour un commutateur de mise à la terre.
     
    9. Dispositif de commutation suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un isolateur (2, 11) bâton fixe et un isolateur (3, 12) bâton maintenu à pivotement sont chaque fois montés de manière amovible sur un socle (1), et les isolateurs bâtons sont réalisés au moins du côté du socle en forme de manchons ou de tiges, les parties (27) terminales des isolateurs bâtons étant montées sur des supports (28) de conception correspondante, disposés dans le socle (1).
     
    10. Dispositif de commutation suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les supports (28) par rapport au socle (1), et/ou les isolateurs (2, 3, 11, 12) bâtons par rapport aux supports (28), sont maintenus avec possibilité d'ajustement au moyen de vis (30) de réglage.
     




    Zeichnung