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Einrichtungen zur Energieversorgung
1. Allgemeines Umschalteinrichtungen sind Schaltgeräte, die Spannungen bis zu 4,3 kV AC oder DC (1kV AC, 1,5kV AC / DC und 3kV DC gem UIC 550 ) lastfrei umschalten können. In Geräten dieser Art sind alle Schalter zusammengefaßt, die zum korrekten Betrieb elektrische Verbraucher bei einem Wechsel der Betriebsspannung oder anderer Betriebsparameter umgeschaltet werden müssen. 2. Aufbau des Gerätes Das Gerät besteht aus 3 Hauptgruppen, dem Gehäuse mit der Schaltwelle, 2 bis 10 Schaltkammern und dem Antriebsblock. Es sind Geräte für 24 V oder 110V Steuerspannung verfügbar. Der Umschaltvorgang wird von einem Elektromotor vorgenommen, der nur während des Umschaltvorganges eingeschaltet ist. Zur Sicherheit kann das Lastschütz während des Umschaltvorganges elektrisch verriegelt werden.
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Beschreibung des Gerätes
Schaltkammer Die Hochspannungskontakte sind in voneinander unabhängigen Schaltkammern untergebracht. In jeder Kammer können 3 x 2 Kontaktstücke durch Schaltstücke verbunden werden. Der Kontaktdruck wird durch Federn erzeugt. Folgende Schaltzustände sind realisierbar: 3 6 Kammer a 2 5 1 4 3 6 Kammer a 2 5 1 4 Kammer a 1 4 3 6 2 5 realisierbar Bild 2: Schaltkammer vollständig
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Beschreibung des Gerätes: Maßskizze
Die Länge des Gerätes ist von der Anzahl der Schaltkammern abhängig:
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Beschreibung des Gerätes
3.1. Technische Daten des Gesamtgerätes Betriebsspannung der Hochspannungskontakte: V DC, V AC Thermischer Dauerstrom der Hochspannungskontakte: max. 70 A bei max. Umgebungstemperatur Umgebungstemperaturbereich: °C bis + 85 °C Steuerspannung für den motorischen Antrieb: 24 V DC oder 110 V DC Stromaufnahme des motorischen Antriebes: ca. 500 mA bei 24 V DC, ca. 110 mA bei 110 V DV 4. Funktion Ein Motor mit einer immer gleichen Drehrichtung bewegt eine Welle. Diese betätigt Kurven- und Nockenscheiben nach einem Applikationsabhängigen Programm. Es sind Geräte mit 3 und Geräte mit 4 Schaltstellungen verfügbar. Die Formen der Kurven- und Nockenscheiben sind so gewählt, daß das Umschalten der Schnappschalter und damit das Zuschalten der Leistungsschütze erst dann erfolgt. wenn die Hochspannungskontakte der Schaltkammer durch den Schaltstößel bereite 3 sek. geschlossen sind. Diese gegenseitige Abhängigkeit ist notwendig, weil der langsame Umschaltvorgang unbedingt lastlos erfolgen muß. Die Kontaktgabe der Schaltkammern ist im Applikationsbeispiel beschrieben.
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Beschreibung des Gerätes
4.1. Schaltstellung 1 Es liegen +24V ( 110 V ) an Leitung 4 an, spannungslos sind 5, 6 und 7. Der Antriebsmotor dreht die Schaltwelle bis der Schnappschalter U1 den Motor abschaltet. Da dies die Grundstellung ist, wird über die Leitung 2 nicht automatisch quittiert. Die Quittung erfolgt nur, wenn auch an Leitung 3 Spannung anliegen. 4.3. Schaltstellung 2 Es liegen +24V ( 110 V ) an Leitung 6, spannungslos sind 3, 4, 5 und 7. Der Antriebsmotor dreht die Schaltwelle bis der Schnappschalter U2 den Motor ab- und die Quittung über die Leitung 2 zuschaltet 4.3. Schaltstellung 3 Es liegen +24V ( 110 V ) an Leitung 7, spannungslos sind 3, 4, 5 und 6. Der Antriebsmotor dreht die Schaltwelle bis der Schnappschalter U3 den Motor ab- und die Quittung über die Leitung 2 zuschaltet 4.4. Schaltstellung 4 Es liegen +24V ( 110 V ) an Leitung 5, spannungslos sind 3, 4, 6 und 7. Der Antriebsmotor dreht die Schaltwelle bis der Schnappschalter U4 den Motor ab- und die Quittung über die Leitung 2 zuschaltet. M - + 1 2 3 4 5 6 7 ( - ) ( + ) Quittungsausgang Grundstellung 8 St 1 0° St 3 120° St 4 180° 300° Ca. 15s Ca. 5s U3 U4 U1 St 2 360° U2 Schaltstellung 1 Schaltstellung 2 Schaltstellung 4 Schaltstellung 3 Bild 3: Niederspannungsschaltbild
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Applikationsbeispiel Mehrspannungsheizung:
Heizregister an 3 kV ~ - 3 6 2 1 4 5 7 Uzs Schütz Kammer b Kammer a Heizregister an 1,5 kV ~ - Heizregister an 1 kV ~ -
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Applikationsbeispiel Mehrspannungsenergieversorgung:
Eingangsspannung 3 kV Eingangsspannung 1 kV oder 1,5 kV
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