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Die
Erfindung betrifft einen Schalter zum Unterbrechen eines elektrischen
Stromes mit einer Hauptkontaktanordnung, die einen beweglichen Hauptbewegkontakt
und einen zum Überbrücken der Hauptkontaktanordnung
eingerichteten Nebenschlusszweig aufweist, in dem eine in einem
ortsfest gelagerten Gehäuse
angeordnete Löschkontaktanordnung
und eine Trennkontaktanordnung in Reihenschaltung angeordnet sind,
wobei eine mechanisch mit dem Hauptbewegkontakt verbundene Kurvenscheibe
zum Öffnen
der Löschkontaktanordnung
in Abhängigkeit
der Stellung des Hauptbewegkontaktes vorgesehen ist.
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Ein
solcher Schalter ist beispielsweise aus der
DE 37 09 664 C2 bekannt.
Der dort offenbarte Schalter zum Unterbrechen eines elektrischen
Stromes umfasst eine Hauptkontaktanordnung mit einem beweglichen
Hauptbewegkontakt, einen zum Überbrücken der
Hauptkontaktanordnung eingerichteten Nebenschlusszweig, in dem eine
in einem ortsfest gelagerten Gehäuse
angeordnete Löschkontaktanordnung
und eine Trennkontaktanordnung in Reihenschaltung angeordnet sind.
Eine mechanisch mit dem Hauptbewegkontakt verbundene elektrisch
isolierende Kurvenscheibe ist zum Öffnen der Löschkontaktanordnung in Form
einer Vakuumschaltröhre in
Abhängigkeit
der Stellung des Hauptbewegkontaktes vorgesehen. Die Nebenschlusszweige
bei dem Schalter der
DE
37 09 664 C2 werden dabei über Kontaktsegmente eines Schleifkontaktes,
einen Bügel
sowie einen flexiblen Leiter gebildet.
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Ein
anderer Schalter ist aus der
DE 100 47 032 C2 bekannt. Der dort beschriebene
Schalter weist eine Hauptkontaktanordnung auf, die aus einem schwenkbar
gelagerten Schaltmesser als Hauptbewegkontakt und einem ortsfesten
Hauptfestkontakt besteht. Zum Überbrücken der
Hauptkontaktanordnung ist ein Nebenschlusszweig vorgesehen, in dem
eine Löschkontaktanordnung
und eine Trennkontaktanordnung in Reihenschaltung angeordnet sind.
Die Löschkontaktanordnung
weist einen starr mit dem Gehäuse
einer Vakuumschaltröhre
verbundenen Löschfestkontakt
auf, dem ein diesbezüglich längsbeweglicher
Löschbewegkontakt
gegenüberliegt.
Der im Inneren der Vakuumschaltröhre
angeordnete Löschfestkontakt
ist über
einen aus der Vakuumschaltröhre
gasdicht herausgeführten
Verbindungsbolzen elektrisch und mechanisch mit einem beweglich
gelagerten Trennbewegkontakt der Trennkontaktanordnung verbunden.
Dabei dient der ortsfeste Hauptfestkontakt gleichzeitig als ortsfester
Kontakt der Trennkontaktanordnung. Wird das Schwenkmesser aus der
Einschaltstellung der Hauptkontaktanordnung verschwenkt, bleiben
die Kontaktanordnungen des Nebenschlusszweiges zunächst geschlossen,
so dass ein Stromfluss über
den Nebenschlusszweig ermöglicht
ist. Durch diesen Kurzschluss der Hauptkontaktanordnung ist die
Ausbildung eines zwischen den Kontakten der Hauptkontaktanordnung
gezogenen Lichtbogens vermieden.
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Das
Schwenkmesser ist mit einer Kurvenscheibe verbunden, die an einem
Mitnehmerstift anliegt, der starr mit dem Gehäuse der Vakuumschaltröhre verbunden
ist. Dabei weist die Kurvenscheibe ein solches Außenprofil
auf, dass nach Erreichen eines ausreichend großen Abstandes zwischen den Kontakten
der Hauptkontaktanordnung, die gesamte Vakuumschaltröhre durch
die Kurvenscheibe bezüglich
des Schaltmessers bewegt wird. Da der gegenüber dem Gehäuse beweglich gehaltene Bewegkontakt der
Vakuumschaltröhre
fest mit dem Schaltmesser verbunden ist, kommt zum Öffnen der
Löschkontaktanordnung.
In dem Vakuum der Röhre
wird bei einem Stromnulldurchgang des Wechselstromes ein zwischen
den Kontakten der Löschkontaktanordnung gezogener
Lichtbogen gelöscht.
Bei einer weiteren Bewegung des Schaltmessers kommt es schließlich zu
einem stromlosen Öffnen
der Trennkontaktanordnung, die in dem Nebenschlusszweig eine ausreichend
große
Trennstrecke für
die geforderte Spannungsfestigkeit bereitstellt. Dem vorbekannten Schalter
haftet der Nachteil an, dass die Kurvenscheibe das Gehäuse und
somit im Wesentlichen die gesamte Vakuumschaltröhre bewegt. Die Vakuumschaltröhre stellt
jedoch ein empfindliches Bauteil dar, so dass deren Bewegung einen
hohen Verschleiß und
eine geringe Lebenserwartung des vorbekannten Schalters im Gefolge
hat.
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Aus
der
DE 198 59 007
A1 ist ein Lasttrennschalter mit einer Hauptkontaktanordnung
und einem diesen überbrückenden
Nebenschlusszweig bekannt. In dem Nebenschlusszweig sind eine Vakuumschaltröhre sowie
eine Trennkontaktanordnung in Reihenschaltung angeordnet. Im Gegensatz
zu dem gattungsgemäßen Schalter
wird die Antriebsbewegung als Hubbewegung in den Schalter eingeleitet, wobei
nach dem Öffnen
der Hauptkontaktanordnung ein Stromfluss über den Nebenschlusszweig ermöglicht ist.
Nach dem Öffnen
der Löschkontaktanordnung
und der damit verknüpften
Löschung
des Lichtbogens zwischen den Kontakten der Löschkontaktanordnung kommt es
zu einem stromlosen Öffnen
der Trennkontaktanordnung. Auch bei diesem vorbekannten Schalter
wird die gesamte Vakuumschaltröhre
bewegt. Dies sorgt für
einen erhöhten
Aufwand bei der Auslegung und Konzeption des Schalters.
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Die
DE 25 22 525 beschreibt
ebenfalls einen Schalter mit einer Hauptkontaktanordnung und einem
Nebenschlusszweig, in dem eine Löschkontaktanordnung
sowie eine Trennkontaktanordnung in Reihenschaltung angeordnet sind.
Auch bei dem dort beschriebenen Schalter sind die Kontakte der Löschkontaktanordnung
in einem Gehäuse
einer Vakuumschaltröhre
angeordnet. Das Gehäuse
der Vakuumschaltröhre
ist jedoch ortsfest gelagert. Ein Kontakt der Trennkontaktanordnung
ist als Einschlagkontakt ausgebildet. Beim stromlosen Schließen der
Trennkontaktanordnung wird eine Drehbewegung erzeugt, die über einen
komplizierten Auslösemechanismus
in den Bewegkontakt der Löschkontaktanordnung
eingeleitet wird. Durch diesen Auslösemechanismus ist die Konzeption
dieses Schalters jedoch erschwert. Ferner ist ein solcher Auslösemechanismus
mit hohen Kosten verbunden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Schalter der eingangs genannten Art
bereitzustellen, der kostengünstig
und wartungsfrei ist.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe dadurch, dass die Kurvenscheibe ein beweglicher erster Trennkontakt
der Trennkontaktanordnung ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung besteht die Kurvenscheibe mit anderen Worten aus einem elektrisch
leitenden Material und bildet einen beweglichen ersten Trennkontakt
der Trennkontaktanordnung. Sie ist sowohl mechanisch als auch elektrisch mit
dem Hauptbewegkontakt verbunden. Bei der Trennung der Kontakte der
Hauptkontaktanordnung gerät
oder verbleibt die Kurvenscheibe in Kontakt mit einem ihr zugeordneten
zweiten Kontakt der Trennkontaktanordnung, so dass ein Stromfluss über die Trennkontaktanordnung
und somit über den
Nebenschlusszweig ermöglicht
ist. Die Hauptkontaktanordnung wird durch den Nebenschlusszweig
somit überbrückt. Der
Strom kommutiert folglich auf den Nebenschlusszweig. Sind die Kontakte
der Hauptkontaktanordnung so weit voneinander entfernt, dass in
Abhängigkeit
des eingesetzten Isoliergases, wie Luft oder Schwefelhexaflorid,
zwischen ihnen ein solcher Abstand erreicht ist, dass eine Ausbildung
eines Lichtbogens ausgeschlossen ist, erzeugt die Kurvenscheiben
aufgrund ihres Profilverlaufes eine Schaltkraft und insbesondere
eine Zugkraft, die in den zweiten Trennkontakt eingeleitet wird.
Ein Löschbewegkontakt
der Löschkontaktanordnung
ist vorteilhafterweise längs
beweglich geführt
und starr mit dem zweiten Trennkontakt verbunden, so dass durch
die von der Kurvenscheibe erzeugte Schaltkraft die Kontakte der
Löschkontaktanordnung
voneinander getrennt werden, wobei ein Lichtbogen gezogen wird. Dabei
ist die Löschkontaktanordnung
so ausgebildet, dass der Lichtbogen durch explosionsartiges Beblasen
mit einem Löschgas,
im Vakuum, durch Magnetfelder oder durch Kombinationen dieser Löschmechanismen
gelöscht
wird. Anschließend
wird die Kurvenscheiben von dem zweiten Trennkontakt getrennt, wobei
sich die Kontakte der Löschkontaktanordnung
anschließend
beispielsweise wieder schließen.
Zum Schließen
der Löschkontaktanordnung
ist beispielsweise die Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen der
Außenatmosphäre und dem
Inneren des Gehäuses,
in dem die Löschkontakte
angeordnet sind, ausreichend. Abweichend hiervon können jedoch
auch zusätzliche
Andruckmittel, wie Kontaktfedern oder dergleichen, vorgesehen sein.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der
Hauptbewegkontakt fest mit einer Antriebswelle verbunden und die
Kurvenscheibe über
eine Hilfsschwenkachse an dem Hauptbewegkontakt angelenkt ist, wobei
ein Mit nehmeranschlag ein Verschwenken der Kurvenscheibe an dem Hauptbewegkontakt
in nur einer Schwenkrichtung erlaubt und wobei, wenn sich der Hauptbewegkontakt
im Bereich seiner Einschaltstellung befindet, der Abstand der Hilfsschwenkachse
zu einem dem ersten Trennkontakt zugeordneten zweiten Trennkontakt
der Kontaktanordnung größer ist als
der Radius der Kreisbahn, welche die Kurvenscheibe beim Verschwenken
an der Hilfsschwenkachse überstreicht,
und wobei ein beweglicher Anschlag zum Halten der Kurvenscheibe
beim Einschalten des Hauptbewegkontaktes vorgesehen ist. Vorteilhafterweise
ist der Hauptbewegkontakt ein doppelgliedriges Schwenkmesser, das
durch Drehung der Antriebswelle in Kontakt mit einem ebenfalls doppelgliedrigem
Hauptfestkontaktgerät.
Dabei überragt
die Kurvenscheibe beispielsweise den Hauptbewegkontakt in dessen
Längsrichtung,
so dass dieser in Einschaltstellung des Schalters zwischen den Gliedern
des Hauptfestkontaktes angeordnet ist. Mittels des Mitnehmeranschlags
wird beim Öffnen
der Hauptkontaktanordnung die Kurvenscheibe mitgenommen, so dass
der Hauptbewegkontakt oder das Schwenkmesser beim Ausschalten in
seiner Längsrichtung
durch die Kurvenscheibe verlängert
oder co-linear bleibt. Nach dem Löschen des Lichtbogens durch
die Löschkontaktanordnung
trennen die Kontakte der Trennkontaktanordnung stromlos, so dass
eine ausreichend große
Trennstrecke im Nebenschlusszweig bereitgestellt ist, um die vom Schalter
geforderte Spannungsfestigkeit bereitzustellen. Nähert sich
die Kurvenscheibe dem beweglichen Anschlag in Ausschaltrichtung,
wird der bewegliche Anschlag aufgrund seiner beweglichen Lagerung
von der Kurvenscheibe verschwenkt, um nach Vorbeiführen der
Kurvenscheibe – wieder
in seiner Ausgangsstellung – zurückzuschnappen.
Hierzu dienen beispielsweise zweckmäßige Hebelgelenkkonstruktionen
mit Federn oder dergleichen.
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In
Einschaltrichtung ist der bewegliche Anschlag durch die Kurvenscheibe
nicht verschwenkbar und bildet für
die Kurvenscheibe einen Anschlag aus, wodurch die Kurvenscheibe
selbst am Hauptbewegkontakt verschwenkt wird. Bei Fortsetzung des
Einschaltvorganges verlagert sich die Lage der Hilfsschwenkachse
bezüglich
des beweglichen Anschlags, an dem die Kurvenscheibe weiterhin anliegt. Schließlich kommt
es zu einem Abrutschen der Kurvenscheibe von dem beweglichen Anschlag,
wobei die Kurvenscheibe dem Hauptbewegkontakt sei es unterstützt durch
Nachführmittel
wie Federn oder dergleichen oder allein durch das Eigengewicht der Kurvenscheibe,
in der Bewegung nacheilt. Unmittelbar nach dem Abrutschen von dem
beweglichen Anschlag nimmt der Hauptbewegkontakt Stellungen ein,
die hier mit im Bereich seiner Einschaltstellung bezeichnet sind.
In diesen Stellungen ist jeweils der Abstand zwischen der Hilfsschwenkachse
und dem zweiten Trennkontakt so groß, dass die Kurvenscheibe an
dem zweiten Trennkontakt kontaktlos vorbeiführbar ist. Mit anderen Worten
ist in jeder dieser Stellungen der Radius des Halbkreises der wegen des
Mitnehmeranschlages von der Kurvenscheibe überstrichen wird, kleiner als
der besagte Abstand. Die Trennkontaktanordnung ist daher sowohl
im eingeschalteten als auch im ausgeschalteten Zustand der Hauptkontaktanordnung
geöffnet.
Das Ziel, das mit der nacheilenden Kurvenscheibe erreicht wird, besteht
darin, dass beim Einschalten ein Vorzündlichtbogen zwischen den Kontakten
der Hauptkontaktanordnung gezündet
wird und sich kein Fußpunkt des
Vorzündlichtbogens
an der Kurvenscheibe ausbildet.
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Vorteilhafterweise
ist eine Zugfeder zum beschleunigten Nachführen der Kurvenscheibe beim Einschaltvorgang
vorgesehen, wobei die Zugfeder mit dem Hauptbewegkontakt und mit
der Kurvenscheibe verbunden ist. Die Zugfeder ermöglicht ein zuver lässiges und
schnelles Erreichen der Betriebs- oder Einschaltstellung des Schalters.
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Zweckmäßigerweise
ist die Löschkontaktanordnung
in dem Gehäuse
einer Vakuumschaltröhre angeordnet.
Wie bereits erwähnt
ist gemäß dieser Weiterentwicklung
der Erfindung der Einsatz von Mitteln zum Schließen der Löschkontaktanordnung nach dem Öffnen der
Trennkontaktanordnung überflüssig geworden,
da aufgrund der Druckdifferenz der längs beweglich geführte Kontakt
der Vakuumschaltröhre,
also der Löschbewegkontakt,
gegen den ortsfesten Löschfestkontakt
gepresst wird, der diesem in Längsrichtung
gegenüber
liegt. Auf diese Weise ist die Konzeption des Schalters vereinfacht
und das Entstehen von hohen Kosten noch weiter vermieden.
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Vorteilhafterweise
weist die Kurvenscheibe eine Führungsnut
auf, in die ein Mitnehmerstift, der starr mit einem beweglichen
Löschbewegkontakt
der Löschkontaktanordnung
verbunden ist, einführbar ist.
Durch die Ausbildung der Trennkontaktanordnung in Form einer Kurvenscheibe
mit einer Führungsnut
und in Form eines Mitnehmerstiftes ist die Herstellung der Kurvenscheibe
vereinfacht.
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Zweckmäßigerweise
ist in eingeschalteter Stellung der Hauptkontaktanordnung die Trennkontaktanordnung
geöffnet.
Mit anderen Worten fließt über den
Nebenschlusszweig in Betriebsstellung des Schalters kein Strom.
Da der Nebenflusszweig im Vergleich zur Hauptkontaktanordnung einen
vergleichbar hohen Ohmschen Widerstand aufweist, ist auf diese Weise
das Entstehen dissipativer Wärme an
schlecht leitenden Übergangsstellen
und somit höhere
Verluste vermieden.
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Zweckmäßigerweise
ist der Hauptbewegkontakt gegen einen ortsfest gelagerten mit einem Gehäuse des
Schalters verbundenen Erdungskontakt verschwenkbar. Durch das Verschwenken
des Hauptbewegkontaktes gegen den Erdungskontakt kann der Schalter
auf einfache Art und Weise geerdet werden, so dass in dieser Schalterstellung
die Pflege und Wartung des Schalters und/oder an den Schalter angeschlossener
Betriebmittel durchgeführt
werden kann.
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Vorteilhafterweise
weist die Kurvenscheibe einen Isolierabschnitt auf, der aus einem
elektrisch nicht leitenden Isolierstoff bestehet oder an einem restlichen
Abschnitt der Kurvenscheibe isoliert gehalten ist, wobei der Isolierabschnitt
an der in Einschaltrichtung abgewandten Seite der Kurvenscheibe
angeordnet ist. Durch den nicht leitenden oder leitenden aber isoliert
befestigten Isolierabschnitt werden Rückzündungen nach dem Trennen der
Kontakte der Nebenkontaktanordnung vermieden.
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Weitere
zweckmäßige Ausgestaltungen
und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen unter
Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen
auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei
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1 ein
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Schalters
in eingeschalteter Stellung,
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2 den
Schalter gemäß 1 kurz
vor der Öffnung
der Hauptkontaktanordnung und der Kommutierung des Stromes,
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3 den
Schalter gemäß 1 mit
geöffneter
Haupt- und Trennkontaktanordnung,
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4 den
Schalter gemäß 1 in
ausgeschalteter Stellung,
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5 den
Schalter gemäß 1 nach
Beginn des Einschaltvorgangs,
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6 den
Schalter gemäß 1 kurz
vor Schließen
der Hauptkontaktanordnung,
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7 den
Schalter gemäß 1 kurz
vor Beendigung des Einschaltvorganges und
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8 das
Erden des Schalters gemäß 1 zeigen.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Schalters 1 in
einer schematischen Ansicht. Der gezeigte Schalter 1 weist
eine Hauptkontaktanordnung 2 auf, die sich in ihrer Einschaltstellung
befindet, in der ein von einer Antriebswelle 3 schwenkbarer
Hauptbewegkontakt 4 einen ortsfesten Hauptfestkontakt 5 kontaktiert.
Dabei weist der Hauptbewegkontakt 4 einen Hauptbewegkontaktkopf 6 sowie
einen Hauptbewegkontaktschaft 7 auf. Der Hauptfestkontakt 5 verfügt entsprechend über einen
Hauptfestkontaktkopf 8 sowie über einen Hauptfestkontaktschaft 9.
Der Hauptfestkontakt 5 ist über einen Verbindungsleiter 10 starr
mit einem ortsfesten Löschfestkontakt 11 verbunden,
dem ein längs beweglich
geführter
Löschbewegkontakt 12 gegenüberliegt.
Der Löschfestkontakt 11 und
der Löschbewegkontakt 12 bilden
eine Löschkontaktanordnung 13 aus,
die in einem Gehäuse 14 angeordnet
sind, das aus einem nicht leitenden Keramikrohr besteht, das von
zwei Endplatten 15 vakuumdicht verschlossen ist, wobei
eine Endplatte 15 von einer elektrisch leitenden Schaltstange 16 durchgrif fen
ist. Löschkontaktanordnung 13,
Gehäuse 14 und
Endplatten 15 bilden eine so genannte Vakuumschaltröhre aus.
Zur beweglichen Lagerung der Schaltstange 16 an der Endplatte 15 ist üblicherweise
ein in 1 nicht gezeigter Metallfaltenbalg vorgesehen,
der einerseits gasdicht mit der Endplatte und andererseits mit der Schaltstange 16 verschweißt ist.
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In
axialer Verlängerung
der Schaltstange 16 ist ein Mitnehmerstift 17 vorgesehen,
der zur Wechselwirkung mit einer Kurvenscheiben 18 vorgesehen ist,
die über
einen Verlängerungsschaft 19 mittels
einer Hilfsschwenkachse 20 an dem Hauptbewegkontaktschaft 7 angelenkt
ist. Dabei weist die Kurvenscheibe 18 eine Führungsnut 21 auf,
in die der Mitnehmerstift 17 einführbar ist. Die Kurvenscheibe 18 und
der Mitnehmerstift 17 bilden eine Trennkontaktanordnung 22 aus,
wobei die Kurvenscheibe 18 auch als erster Trennkontakt
und der Mitnehmerstift 17 als zweiter Trennkontakt bezeichnet
werden können.
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2 zeigt
den Schalter gemäß 1 in
einer Stellung kurz vor Öffnung
der Hauptkontaktanordnung 2. In der gezeigten Stellung
ist der Mitnehmerstift 17 in die Führungsnut 21 in der
Kurvenscheibe 18 eingeführt,
so dass ein Stromfluss über
die Trennkontaktanordnung 22 ermöglicht ist. Die Löschkontaktanordnung 13 und
die Trennkontaktanordnung 22 bilden einen Teil eines Nebenschlusszweiges 23, über den
auch nach dem Öffnen
der Hauptkontaktanordnung 2 ein Stromfluss ermöglicht ist. Durch
diese Überbrückung der
geöffneten
Hauptkontaktanordnung 2 ist die Ausbildung eines Lichtbogens
zwischen dem Hauptfestkontaktkopf 8 und Hauptbewegkontaktkopf 6 vermieden.
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Die
Führungsnut 21 der
Kurvenscheibe 18 ist so ausgestaltet, dass der Abstand
ihrer an dem Mitnehmerstift 17 anliegenden Begrenzung zur
Abtriebswelle 3 in ihrem Einfuhrabschnitt 21a konstant ist.
Mit anderen Worten weist die besagte Begrenzung im Einführungsabschnitt 21a eine
Krümmung mit
einem Radius auf, der dem Abstand der besagten Begrenzung zur Antriebswelle 3 entspricht.
Dieser Abstand ist so ausgewählt,
dass zwar eine ausreichend gute Kontaktierung zwischen Mitnehmerstift 17 und
Kurvenscheibe 18 bereitgestellt ist. Die Kontakte der Löschkontaktanordnung 13 liegen
jedoch weiterhin aneinander an.
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Wird
der Hauptbewegkontakt 4 gegenüber der in 2 gezeigten
Stellung im Uhrzeigersinn weiter verschwenkt, wobei der Mitnehmerstift 17 im Einführungsabschnitt 21a verbleibt,
kommt es zur Trennung der Kontakte der kurzgeschlossenen Hauptkontaktanordnung 2.
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Bei
einem weiteren Verschwenken des Hauptbewegkontaktes 4 erreicht
der Mitnehmerstift 17 schließlich einen zum Einführungsabschnitt 21a im
Wesentlichen winklig oder schräg
verlaufenden Schaltabschnitt 21b. Im Schaltabschnitt 21b verringert
sich der Abstand der Begrenzung der Führungsnut 21 und damit
der Abstand des Mitnehmerstiftes 17 zur Antriebswelle 3.
Mit anderen Worten wird durch das Profil der Führungsnut 21 und durch
die Antriebsbewegung der Antriebswelle 3 Zugkraft in die
Schaltstange 16 und somit in den Löschbewegkontakt 12 der
Löschkontaktanordnung 13 eingeleitet.
Es kommt zur Trennung der Kontakte der Löschkontaktanordnung 13,
wobei ein Lichtbogen gezogen wird. Aufgrund des in der Vakuumschaltröhre herrschenden
Vakuums wird bei einem Nulldurchgang des Wechselstromes der Lichtbogen
gelöscht.
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Schließlich erreicht
der Mitnehmerstift 17 einen Endabschnitt 21c der
Führungnut 21,
der im Vergleich zum Schaltabschnitt 21b eine geringere Schräge zum Einführungsabschnitt 21a aufweist.
Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit der Kontakttrennung der
Löschkontaktanordnung
verringert. Es ist an dieser Stelle erkennbar, dass mit Hilfe der Formgebung
der Kurvenscheibe beziehungsweise der Formgebung der Führungsnut 21 eine
sehr genaue Steuerung der Schaltbewegung der Löschkontaktanordnung bis hin
zur Einstellung der Schaltgeschwindigkeit ermöglicht ist. Dabei wirkt die
Kurvenscheiben 18 lediglich auf den Bewegkontakt der Vakuumschaltröhre 17 ein.
Eine Bewegung der gesamten Vakuumschaltröhre 17 beziehungsweise
des Gehäuses 14 der
Vakuumschaltröhre 17 ist
vermieden.
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3 zeigt
das Ausführungsbeispiel
gemäß 1 in
einer Stellung, in der der Mitnahmestift 17 aus der Führungsnut 21 herausgeführt ist,
so dass die Kontakte der Löschkontaktanordnung 13 aufgrund
der Druckdifferenz, die zwischen der Atmosphäre und dem Inneren der Vakuumschaltröhre 17 herrscht,
wieder einander kontaktieren. Zur Vermeidung von Rückzündungen
weist die Kurvenscheibe 18 einen figürlich nicht dargestellten Isolierabschnitt auf,
der an einem restlichen Abschnitt der Kurvenscheibe 18 isoliert
gehalten ist. Dabei ist der Isolierabschnitt an der in Einschaltrichtung
abgewandten Seite der Kurvenscheibe 18 angeordnet. Der
Endabschnitt 21c der Führungsnut 21 erstreckt
sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
innerhalb des Isolierabschnittes.
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In
der in 3 gezeigten Stellung ist die Kurvenscheibe 18 an
einem beweglichen Anschlag 24 vorbeigeführt. Der bewegliche Anschlag 24 wird
bei einer Bewegung der Kurvenscheibe 18 in Ausschaltrichtung
in die Zeichenebene der 3 hinein verschwenkt, so dass
ein Vorbeiführen
der Kurvenscheibe 18 an dem beweglichen Anschlag 24 ermöglicht ist.
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4 zeigt
den Schalter 1 gemäß 1 in seiner
ausgeschalteten Stellung. In dieser Stellung liegt die Kurvenscheibe 18 an
dem beweglichen Anschlag 24 an. Durch einen zweckmäßigen nicht
gezeigten Verriegelungsmechanismus ist der bewegliche Anschlag 24 bei
einer Bewegung der Kurvenscheibe 18 in Einschaltrichtung
nicht verschwenkbar. Allerdings ist jetzt ein Verschwenken der Kurvenscheibe 18 beziehungsweise
des Verlängerungsschaftes 19 möglich, da
ein Mitnehmeranschlag 25 ein Verschwenken des Verlängerungsschaftes 19 am Hauptbewegkontaktschaft 7 nur
entgegen dem Uhrzeigersinn verhindert. Um ein Abfallen des Hauptbewegkontaktes 4 vom
beweglichen Anschlag 24 unter Verschwenken der Kurvenscheibe 18 bezüglich des Hauptbewegkontaktes 4 im
Uhrzeigersinn zu verhindern, ist eine Zugfeder 26 bereitgestellt,
die einerseits am Hauptbewegkontaktschaft 7 und andererseits
am Verlängerungsschaft 19 der
Kurvenscheibe 18 angreift. Die Zugkraft der Zugfeder 26 ist
so gewählt,
dass ein Abknicken der Kurvenscheibe bezüglich des Hauptbewegkontaktschaftes 7 allein
durch das Eigengewicht der Kurvenscheibe 18 und des Hauptbewegkontaktes 4 verhindert
ist.
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5 zeigt
den Schalter 1 gemäß 1 in einer
Stellung unmittelbar nach Beginn des Einschaltvorganges. Im Vergleich
mit 4 ist erkennbar, dass die Kurvenscheibe 18 mit
ihrem Verlängerungsschaft 19 gegenüber dem
Hauptbewegkontakt 4 aus der co-linearen Stellung heraus
im Uhrzeigersinn verschwenkt ist. Dabei wird die am Hauptbewegkontaktschaft 7 und
Verlängerungsschaft 19 angreifende
Zugfeder 26 gespannt.
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6 zeigt
den Schalter 1 gemäß 1 beim
Einschaltvorgang in einer Stellung kurz bevor der Hauptbewegkontakt 4 mit
seinem Hauptbewegkontaktkopf 6 den Hauptfestkontaktkopf 8 des
Hauptfestkontaktes 5 kontaktiert. Es ist erkennbar, dass sich
Hauptfestkontaktkopf 8 und Hauptbewegkontaktkopf 6 so
nahe gekommen sind, dass aufgrund der hohen Potentialdifferenz zwischen
diesen beiden Bauteilen ein Lichtbogen 27 gezündet ist.
Die beiden Kontaktköpfe 6, 8 der
Hauptkontaktanordnung 2 sind einschaltfest ausgelegt und
in den Bereichen, in denen sich Fußpunkte des Lichtbogens 27 ausbilden können, jeweils
mit hochtemperaturbeständigen Werkstoffen
ausgerüstet.
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In 6 ist
ferner erkennbar, dass die Kurvenscheibe 18 nicht mehr
an dem beweglichen Anschlag 24 anliegt, da der Radius,
den die Kurvenscheibe 18 beim Verschwenken an der Hilfsschwenkachse 20 in
der gezeigten Stellung des Hauptbewegkontaktes 4 überstreichen
würde,
kleiner ist als der Abstand zwischen der Hilfsschwenkachse 20 und dem
beweglichen Anschlag 24. Durch die von der Zugfeder 25 erzeugte
Zugkraft wird die Kurvenscheibe daher zum Hauptbewegkontaktschaft 7 hin
beschleunigt.
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In 7 ist
der Schalter 1 gemäß 1 in
einer Stellung während
des Einschaltvorganges gezeigt, in der die Hauptkontaktanordnung 2 sich
bereits in ihrer Einschaltstellung befindet. Die Kurvenscheibe 18 hat
hingegen ihre Endlage noch nicht erreicht. Es ist erkennbar, dass
der Radius der Kreisbahn, welche die Kurvenscheibe 18 in
dieser Stellung überstreichen
würde,
kleiner ist als der Abstand zwischen Hilfsschwenkachse 20 und
Mitnehmerstift 17. Auf diese Weise ist ein Vorbeiführen der
Kurvenscheibe 18 an dem zweiten Trennkontakt, also am Mitnehmerstift 17,
ermöglicht.
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8 zeigt
den Schalter gemäß 1 bei einem
Schaltvorgang zum Erden des Schalters 1 kurz bevor der
Hauptbewegkontaktkopf 6 einen Erdungskontakt 28 erreicht,
wobei wieder ein Lichtbogen 27 erzeugt wird, bevor der
Hauptbewegkontakt 4 den Erdungskontakt 28 schließlich kontaktiert.
Der Erdungskontakt 28 ist elektrisch mit einem in den Figuren
nicht dargestellten Gehäuse
des Schalters 1 verbunden, das auf Erdpotential liegt.
Bei Kontakt zwischen Hauptbewegkontakt 4 und Erdungskontakt 28 ist
der Schalter 1 daher geerdet, so dass Betriebs- und Wartungsarbeiten
an dem Schalter 1 und/oder an daran angeschlossene Betriebsmittel
durchführbar
sind.