AT404645B - Drehtrennschalter - Google Patents

Description

AT 404 645 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehtrennschalter, insbesondere gekapselten Drehtrennschalter, mit je Phase mindestens zwei Festkontakten und einem beweglichen, um eine Drehachse verdrehbaren Kontakt, der durch Drehung mit mindestens einem Festkontakt in und außer Eingriff bringbar ist, wobei der bewegliche Kontakt an einer um die genannte Drehachse verdrehbaren Halterung aus Isolierstoff gehaltert ist, welche eine durchgehende, zur Drehachse rechtwinklig verlaufende Ausnehmung aufweist, die den beweglichen Kontakt aufnimmt und über welche der bewegliche Kontakt an beiden Enden radial vorsteht.

Ein solcher Drehtrennschalter in gekapselter, dreipoliger Ausführung ist aus der DE-OS 35 11 668 bekannt. Bei diesem Drehtrennschalter weist die Halterung aus Isolierstoff im Bereich der beweglichen Kontakte einen in der Art einer Kurbelwelle abgekröpften Abschnitt auf, in dem durchgehende Ausnehmungen zur Aufnahme der beweglichen Kontakte vorhanden sind. An den einander gegenüberliegenden, inneren Längswänden jeder der Ausnehmungen ist je eine Haltenase angeformt. Jeder bewegliche Kontakt ist im wesentlichen aus zwei gleichartigen, schalenförmigen Kontaktstücken aufgebaut, die mit ihren offenen Enden einander zugekehrt angeordnet sind. Die Kontaktstücke sind mit Federn an einem Halteblock befestigt, der sich zwischen diesen befindet. Vertiefungen im Halteblock umschließen die in den Ausnehmungen vorhandenen Haltenasen praktisch spielfrei. Der Einsatz solcher Trennschalter für höhere Spannungen kann dielektrisch problematisch sein. Obwohl der bewegliche Kontakt eine dielektrisch günstige Form aufweist, können vor allem im Bereich der Haltenasen Teilentladungen auftreten, die mit der Zeit zur Zerstörung des Materials fuhren können. Des weiteren besteht dieser Kontakt aus vielen Einzelteilen und erfordert einen erheblichen Montage- und Bearbeitungsaufwand.

Die gleichen Probleme können bei einem Drehtrennschalter gemäß der US-PS 4 467 161 oder der EP-A2 0 109 271 auftreten. Hier sind die Schaltmesser in entsprechenden Ausnehmungen in der Halterung geführt und mittels Schrauben und Stiften an dieser befestigt.

Durch die in der Folge aufgezeigte erfindungsgemäße Anordnung wird bezweckt, einen Drehtrennschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der teilentladungsfrei auch für höhere Spannungen eingesetzt werden kann, einfach aufgebaut ist und eine einfache schnelle Montage zuläßt.

Dies wird dadurch gelöst, daß der bewegliche Kontakt einen in der Ausnehmung angeordneten und zu ihr quer verlaufenden Haltesteg mit Abstand umgreift und diesen nur in einem Mittelbereich berührt.

Die hohen Feldstärken infolge der Brechung der Feldlinien in sehr dünnen Spalten können bei diesem Drehtrennschalter vermieden werden. Die Berührung zwischen dem beweglichen Kontakt und dem Haltesteg erfolgt in einem praktisch feldfreien Raum.

Damit im Mittelbereich ein feldarmer Raum entsteht und Teilentladungen zwischen beweglichem Kontakt und Haltesteg vermieden werden können, beträgt die Tiefe der Spalte zwischen beweglichem Kontakt und Haltesteg ein Merfaches des Abstandes der Spalte.

Zur günstigen Übertragung der Kräfte und Momente weist in bevorzugten Ausführungsformen der Haltesteg einen im Mitteibereich angeformten Wulst auf, der in eine entsprechende Nut im beweglichen Kontakt eingreift, wogegen der bewegliche Kontakt einen angeformten Vorsprung besitzt, welcher in eine entsprechende Ausnehmung im Mittelbereich des Haltesteges eingreift.

Um auch Teilentladungsfreiheit bei höheren Spannungen zu erreichen, kann sich der Querschnitt des Haitesteges mindestens in einer Dimension gegen den Mittel bereich hin vergrößern. Der Querschnitt kann sich aber auch mindestens in einer Dimension zuerst verkleinern und dann vergrößern, womit eine günstige Form zur Aufnahme der Drehmomente erreicht wird.

Einerseits um ein Eindringen des elektrischen Feldes gegen den Mittelbereich des Haltesteges zu verhindern, anderseits um die Übertragung der erheblichen Drehmomente beim Einfahren in die Festkontakte bzw. Erdungskontakte vom beweglichen Kontakt auf den Haltesteg und die Halterung zu optimieren, befindet sich der kleinste Querschnitt des Haltesteges jeweils bei etwa 1/4 bzw. 3/4 seiner Länge, dort wo das geringste Moment auftritt.

Eine einfache Montage der beweglichen Kontakte wird erzielt, wenn diese aus zwei an zwei Stellen miteinander verbundenen Teilen besteht, die den Haltesteg zwischen den Verbindungsstellen auf gegenüberliegenden Seiten umgreifen.

Der eine Teil der beweglichen Kontakte kann dabei den einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Haltesteg auf drei Seiten und der andere Teil den Haltesteg auf der vierten Seite des Querschnittsrechtek-kes umfassen, wodurch sich eine mechanisch und elektrisch günstige Form ergibt.

Im folgenden werden an Hand der beiliegenden Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt längs der Linie l-l in Fig. 2 durch ein Sammelschienenrohr mit einem Abzweig, der über einen schematisch gezeichneten Drehtrennschalter an den Sammelschienen angeschlossen ist, Fig. 2 einen Schnitt etwa längs der Linie ll-il in Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht der Halterung der beweglichen Kontakte des Drehtrennschalters gemäß Fig. 1 und 2, teilweise im Schnitt und in größerem Maßstab dargestellt, Fig. 4 eine Draufsicht des Drehtrennschalters gemäß Fig. 3, wobei 2

AT 404 645 B der eine bewegliche Kontakt im Schnitt dargestellt ist, Fig. 5, 6 und 7 je einen vergrößerten und um 90 * gedrehten Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 3, mit verschiedenen Beispielen der Halterung des beweglichen Kontaktes und Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie Vlll-Vlll in Fig. 3, durch eine Ausführungsform gemäß Fig. 7. In den Fig. 1 und 2 ist ein Sammelschienenrohr 10 erkennbar, von dem ein Abzweig 11 die Kapselung beispielsweise zu einer weiteren Sammelschiene oder zu einem Kabelabgang weiterführt. An den Sammelschienen 12, 13, 14 sind auf der Höhe des Abzweiges 11 Anschlußleiter 15, 16, 17 befestigt, die über einen Drehtrennschalter 18 mit den Anschiußleitem 19, 20, 21 des Abzweiges 11 elektrisch verbunden sind. An den drehtrennschalterseitigen Enden der Anschlußleiter 15, 16, 17; 19, 20, 21 sind zangenartige Festkontakte 22, 23 angebracht, die zusammen mit den bewegten Kontakten 24, 25, 26 einen niederohmigen Kontaktübergang gewährleisten.

Durch Drehen des Trennschalters 18 im Uhrzeigersinn in eine in Fig. 1 strichliert gezeichnete Ausschaltstellung 27, fahren die messerartig ausgebiideten beweglichen Kontakte 24, 25, 26 aus den entsprechenden Festkontakten 22, während die entgegengesetzten Endbereiche der beweglichen Kontakte 24, 25, 26 sich in den Festkontakten 23 drehen, mit ihnen aber in elektrischer Verbindung bleiben. Beim Weiterdrehen des Drehtrennschalters 18 in eine in Fig. 1 strichliert gezeichnete Erdstellung 28 treten die beweglichen Kontakte 24, 25, 26 mit entsprechenden Erdungskontakten 29 in Verbindung, welche entweder direkt am Abzweig 11 der geerdeten Kapselung befestigt sein können oder über einen Erdleiter 30 mit dem Erdpotential verbunden sind.

Die beweglichen Kontakte 24, 25, 26 sind in Ausnehmungen 31, 32, 33 einer kurbelwellenförmig abgekröpften, aus Isolierstoff hergestellten Halterung 34 befestigt. Die Wellenstummel 35 und 36 der Halterung 34 sind in Lagern 37, die sich in Öffnungen des Abzweiges 11 befinden, um eine Drehachse 38 drehbar gelagert.

Der längere Wellenstummel 36 durchdringt einen mit einer Dichtungsanordnung 39 versehenen Deckel 40 und dient somit als Antriebswelle, wogegen die Öffnung beim kürzeren Wellenstummel 35 mittels einer Kappei 41 dicht verschlossen ist. ln den Fig. 3 und 4 sind im kurbelwellenartig abgekröpften Teil der Halterung 34 drei senkrecht zur Drehachse 38 verlaufende, durch Zwischenwände 42 voneinander getrennte Ausnehmungen 31, 32, 33 erkennbar. Diese Zwischenwände 42 erhöhen die Stabilität der Halterung 34 und bilden, besonders bei radialen nach innen und außen über die Halterung vorstehenden Verlängerungen. Isolationsschilder 43 zwischen den einzelnen bewegten Kontakten. Die Isolationsschilder 43 sind in Fig. 3 strichliert angedeutet.

Etwa in der Mitte der inneren Seitenwände 44 durchqueren Haltestege 45, an welchen die beweglichen Kontakte 24. 25, 26 befestigt sind, die Ausnehmungen 31, 32, 33.

Der in der Ftg. 3 dargestellte Schnitt längs der Linie III - III in Fig. 4 läßt erkennen, daß der bewegliche Kontakt 24 den Haltesteg 45 mit einem Abstand A umgreift. Der bewegliche Kontakt 24 kommt dabei nur in einem Mittelbereich 54 des Haltesteges 45 mit diesem in Berührung.

Die beweglichen Kontakte 24, 25, 26 sind zweiteilig aufgebaut, wobei der zweite Kontaktteil 46 jeweils mittels Schrauben 47 am ersten Kontaktteil 48 befestigt ist. Dadurch sind die beweglichen Kontakte 24, 25, 26 sehr einfach zu montieren. An beiden Enden stehen die beweglichen Kontakte 24, 25, 26 über die Ausnehmungen 31, 32, 33 vor und durchkreuzen am einen Ende die Drehachse 38 der Halterung 34, Somit drehen sich die beweglichen Kontakte 24, 25, 26 in den Festkontakten 23. Fig. 2, und bleiben mit diesen in elektrischer Verbindung.

Um die Drehmomente besser aufnehmen zu können, die beim Ein- oder Ausfahren der beweglichen Kontakte 24, 25, 26 in die Festkontakte oder aus den Festkontakten 22, Fig. 1 und 2, bzw. Erdungskontakten 29, Fig. 1, entstehen, sind die Haltestege 45 in Richtung X schmal und in Richtung Y, Fig. 3, breit ausgebildet.

In den Fig. 5 bis 8 sind verschiedene Befestigungsmöglichkeiten der beweglichen Kontakte 24, 25, 26 an den Haltestegen 45 vergrößert dargestellt. Die Fig. 5 bis 7 zeigen um 90* gedrehte Schnitte längs der Linie V - V in Fig. 3. Der bewegliche Kontakt 24 besitzt dabei immer in der oberen Zeichnungshälfte einen Vorsprung 49, der in eine entsprechende Ausnehmung im Mittelbereich des Haltesteges 50 eingreift. In der unteren Zeichnungshälfte greift jeweils ein im Mittelbereich des Haltesteges 45 an ihm angeformter Wulst 51 in eine entsprechende Nut 52 im beweglichen Kontakt 24 ein. Diese Eingriffe bilden die einzige Verbindung zwischen dem beweglichen Kontakt 24 und dem Haltesteg 45. Durch sie werden die beweglichen Kontakte 24, 25, 26 gehalten und die Kräfte und Momente übertragen.

Da der Abstand A viel kleiner ist als die Spalttiefe B,entsteht im Mittelbereich 54 ein praktisch feldfreier Raum, so daß an den ßerührungsstellen zwischen beweglichem Kontakt 24 und Haltesteg 45 keine Teilentladungen auftreten können.

Falls die in Fig. 5 dargestellte Anordnung den Anforderungen an Teilentladungsfreiheit noch nicht genügen sollte, werden die ersten und zweiten Kontaktteile 48, 46 des beweglichen Kontaktes 24 an ihren 3

Claims (9)

1. AT 404 645 B äußeren Enden näher zusammengerückt, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist. Durch eine Verdickung 53 im Mittel bereich des Haltesteges 45 werden die Berührungsstellen zwischen Haltesteg 45 und beweglichem Kontakt 24 nochmehr in diesen hinein verschoben. Eine weitere bevorzugte Befestigung ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Bei dieser können erhebliche Drehmomente, die beim Einfahren in die Festkontakte 2 bzw. Erdungskontakte 29 auftreten können, vom beweglichen Kontakt 24 auf den Haltesteg 45 und auf die Halterung 34 übertragen werden. Der Querschnitt des Haltesteges 45 nimmt dabei von den inneren Seitenwänden 44 her gegen den Mittel bereich 54 des Haltesteges 45 hin zuerst ab und dann wieder zu. Das zu übertragende Moment ist bei ca. 1/4 des Abstandes der inneren Längswände 44 am geringsten, weshalb der kleinste Querschnitt des Haltesteges 45 bevorzugterweise dort vorgesehen ist. Das Eindringen des elektrischen Feldes gegen den Mittelbereich 54 des Haltesteges 45 wird dabei verhindert und die Berührungsstellen zwischen beweglichem Kontakt 24 und Haltesteg 45 sind in das Innere des Kontaktes verschoben. Bei den in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Ausführungsformen werden die Querschnittsveränderungen des Haltesteges 45 mit Vorteil in Richtung X, Fig. 6, ausgeführt, können aber zusätzlich auch in Richtung Y, Fig. 6, 8, angebracht sein. Bei der Herstellung der Halterung mit einem Gußverfahren können auf einfache Weise alle Kanten abgerundet werden. Dies gilt ebenfalls für die beweglichen Kontakte, die auf wirtschaftliche Art gepreßt oder gegossen werden können. Patentansprüche 1. Drehtrennschalter, insbesondere gekapselter Drehtrennschalter, mit je Phase mindestens zwei Festkontakten und einem beweglichen, um eine Drehachse verdrehbaren Kontakt, der durch Drehung mit mindestens einem Festkontakt in und außer Eingriff bringbar ist, wobei der bewegliche Kontakt an einer um die genannte Drehachse verdrehbaren Halterung aus Isolierstoff gehaltert ist, welche eine durchgehende, zur Drehachse rechtwinkelig verlaufende Ausnehmung aufweist, die den beweglichen Kontakt aufnimmt und über welche der bewegliche Kontakt an beiden Enden radial vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (24, 25, 26) einen, in der Ausnehmung (31, 32, 33) angeordneten und zu ihr quer verlaufenden Haltesteg (45) mit Abstand (A) umgreift und diesen nur in einem Mittelbereich (54) berührt.
2. 2. Drehtrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tief (B) der Spalte zwischen beweglichem Kontakt (24, 25, 26) und Haltesteg (45) ein Mehrfaches des Abstandes (A) der Spalte beträgt.
3. 3. Drehtrennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltesteg (45) einen im Mittelbereich (54) angeformten Wulst (51) aufweist, der in eine entsprechende Nut (52) im beweglichen Kontakt (24, 25, 26) eingreift.
4. 4. Drehtrennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (24, 25, 26) einen angeformten Vorsprung (49) aufweist, der in eine entsprechende Ausnehmung (50) im Mittelbereich (54) des Haltesteges (45) eingreift.
5. 5. Drehtrennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Haltesteges (45) mindestens in einer Dimension (X, Y) gegen den Mittelbereich (54) hin vergrößert ausgebildet Ist.
6. 6. Drehtrennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der Querschnitt des Haltesteges (45) mindestens in einer Dimension (X, Y) zuerst verkleinert und dann vergrößert ausgebildet ist.
7. 7. Drehtrennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der kleinste Querschnitt des Haltesteges (45) sich jeweils bei etwa 1/4 bzw. 3/4 seiner Länge (L) befindet.
8. 8. Drehtrennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß der bewegliche Kontakt (24, 25, 26) aus zwei an zwei Stellen (47) miteinander verbundenen Teilen (46, 48) besteht, die den Haltesteg (45) zwischen den Verbindungsstellen (47) auf gegenüberliegenden Seiten umgreifen. 4 AT 404 645 B
9. 9. Drehtrennschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil (48) des beweglichen Kontaktes (24, 25, 26) den einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Haltesteg (45) auf drei Seiten und der andere Teil (46) den Haltesteg (45) auf der vierten Seite des Querschnittsrechteckes umfaßt. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 5