DE102007023608B3

DE102007023608B3 - Switching device for making and breaking electrical circuit has at least three switches with liquid-tight container for electrically conductive stable liquid

Info

Publication number: DE102007023608B3
Application number: DE200710023608
Authority: DE
Inventors: Hubert Dr. Schierling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2027-05-22

Abstract

The switching device (2) has a liquid-tight container (10) containing an electrically conductive liquid (11) chemically immune to the effect of current. A blocking element (12) is operated by an electrical operating device (7) The liquid is either a single volume or several part volumes, depending on the position of the blocking element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgerät, das ein Gehäuse aufweist, in dem mindestens drei Schaltanordnungen angeordnet sind. Ein derartiges Schaltgerät weist pro Schaltanordnung zwei Lastanschlüsse auf, die zum Anschließen von Leitern von außerhalb des Gehäuses zugänglich sind und die innerhalb des Gehäuses mit je einem der Schaltkontakte der jeweiligen Schaltanordnung verbunden sind. Das Schaltgerät weist weiterhin mindestens zwei Betätigungsanschlüsse auf, die zum Anschließen von Leitern von außerhalb des Gehäuses zugänglich sind und die innerhalb des Gehäuses mit einer Betätigungseinrichtung für die Schaltanordnungen verbunden sind.The The present invention relates to a switching device having a housing, in which at least three switching arrangements are arranged. Such a thing switchgear has two load connections per switching arrangement, which are used to connect Ladders from outside of the housing accessible are and the inside of the case are each connected to one of the switching contacts of the respective switching arrangement. The switching device also has at least two actuation ports, the to connect of ladders from outside of the housing accessible are and the inside of the case with an actuating device for the Switching arrangements are connected.

Schaltgeräte der zuletzt beschriebenen Art sind als elektromagnetische Schaltgeräte (meist in der Form von Schützen) weit verbreitet. Die entsprechende Schaltanordnung weist als das Element, welches die Schaltkontakte miteinander verbindet bzw. voneinander trennt, eine Kontaktbrücke auf. Die Kontaktbrücke wird mittels eines Kontaktbrückenträgers und eines elektromagnetisch betätigten Ankers geschaltet.Switchgear the last described type are as electromagnetic switching devices (usually in the form of shooters) widespread. The corresponding switching arrangement has as the Element which connects the switch contacts together or from each other separates, a contact bridge on. The contact bridge is by means of a contact bridge carrier and an electromagnetically operated Anchor switched.

Bei Schaltgeräten der obenstehend beschriebenen Art muss bei geschlossenen Kontakten eine hoher mechanischer Druck aufgebaut und beibehalten werden, damit der Übergangswiderstand zwischen den Schaltkontakten und der Kontaktbrücke klein ist. Wird der Kontakt aktiv geschlossen (Schließer), muss die Betätigungseinrichtung diese Kraft während des geschlossenen Zustands permanent aufrecht erhalten. Wird der Kontakt aktiv geöffnet (Öffner), muss die Kontaktkraft überwunden werden, um die Kontaktbrücke von den Schaltkontakten abzuheben. In diesem Fall muss die die Vorspannung überwindende Kraft während des geöffneten Zustands permanent aufrecht erhalten werden. Zum Aufbringen der erforderlichen Kräfte muss das elekt romagnetische Aktorsystem mit einem relativ hohen Strom beaufschlagt werden. Hiermit ist eine relativ hohe Verlustleistung verbunden.at switching devices The type described above must be closed when a contact high mechanical pressure can be built up and maintained so that the contact resistance between the switch contacts and the contact bridge is small. Will the contact actively closed (normally open), must be the actuator this power during of the closed state permanently maintained. Will the Contact actively open (Opener), must overcome the contact force be to the contact bridge stand out from the switch contacts. In this case, the overcoming the preload must Force during of the open state be maintained permanently. To apply the required personnel The electromagnet must have a relatively high current be charged. This is a relatively high power loss connected.

Bei Schaltgeräten der vorstehend beschriebenen Art treten ferner bei Schaltvorgängen Lichtbögen auf. Derartige Lichtbögen führen zu Kontaktabbrand und Verschmutzung des Schaltgeräts. In Einzelfällen kann es auch zu einem Verschweißen der Kontaktbrücke mit den Schaltkontakten kommen.at switching devices of the type described above also occur during switching arcing. Such arcs to lead to contact erosion and contamination of the switching device. In individual cases can it also to a welding the contact bridge come with the switch contacts.

Aus der DE 1 199 847 ist ein elektrischer Schalter mit einer leitenden Flüssigkeit bekannt, die in einem abgedichteten, rohrartigen, Kontaktanschlüsse enthaltenden Behälter aus einem viskoelastischen, deformierbaren Material angeordnet ist. Der Behälter ist mittels eines äußeren Schaltelements deformierbar und so in der Lage, die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktanschlüssen zu unterbrechen. Der Schalter der DE 1 199 847 dient zum Schalten von Signalspannungen, beispielsweise bei elektronischen Datenverarbeitungsanlagen.From the DE 1 199 847 For example, an electrical switch having a conductive liquid disposed in a sealed tubular contact-containing container of viscoelastic deformable material is known. The container is deformable by means of an outer switching element and thus able to interrupt the electrical connection between the contact terminals. The switch of DE 1 199 847 serves for switching signal voltages, for example in electronic data processing systems.

Aus der DE 2 058 946 ist ein Quecksilberkontakt bekannt, der ein elastisches Gehäuse aufweist, welches zur Kontaktgabe verformt wird. Bei diesem Kontakt ragen zwei jeweils mit den stirnseitigen Leitungsanschlüssen verbundene Elektroden in das Gehäuseinnere und stehen mit dem Quecksilber in Verbindung. Der Quecksilberkontakt wird für Relais, beispielsweise in Fernmelde-, Signal- und Starkstromanlagen verwendet.From the DE 2 058 946 For example, a mercury contact is known that has an elastic housing which is deformed to make contact. In this contact, two electrodes each connected to the end-side line terminals protrude into the housing interior and communicate with the mercury. The mercury contact is used for relays, for example in telecommunication, signaling and power installations.

Aus dem DE 202 09 951 U1 ist ein elektrischer Schalter mit mindestens zwei Anschlusselektroden für einen Stromdurchgang und einem eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit umschließenden Hohlraum bekannt, wobei die Flüssigkeit mindestens ein Teilstück des Stromweges zwischen den Anschlusselektroden vermittelt. Im Hohlraum ist beweglich ein Trennkörper aus einem Isolierstoff angeordnet, durch dessen Bewegung die Flüssigkeit von mindestens einer der Anschlusselektroden trennbar ist. Der Trennkörper kann aus Keramik bestehen.From the DE 202 09 951 U1 For example, an electrical switch with at least two connection electrodes for a current passage and a cavity enclosing an electrically conductive liquid is known, wherein the liquid mediates at least a portion of the current path between the connection electrodes. In the cavity, a separating body made of an insulating material is movably arranged, by the movement of which the liquid can be separated from at least one of the connecting electrodes. The separator may consist of ceramic.

Aus der DE 1 092 097 ist eine elektrische Schaltanordnung mit mehreren stangenförmigen, linear verschiebbaren Schaltelementen und mehreren entlang der Verschieberichtung der Schaltelemente in getrennten, durch Kanäle verbundenen Kammern angeordneten Flüssigkeitskontakten bekannt. Die stangenförmigen Schaltelemente bestehen teilweise aus leitenden und teilweise aus nicht leitenden Bereichen. Je nach ihrer Schaltstellung trennen oder verbinden die Schaltelemente mehrere Flüssigkeitskontakte.From the DE 1 092 097 For example, an electrical switching arrangement with a plurality of rod-shaped, linearly displaceable switching elements and a plurality of liquid contacts arranged along the direction of displacement of the switching elements in separate, channel-connected chambers is known. The rod-shaped switching elements consist partly of conductive and partially non-conductive areas. Depending on their switching position, the switching elements disconnect or connect several liquid contacts.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, auf zuverlässige Weise ein niederenergetisches Schalten des Schaltgeräts zu ermöglichen.The Object of the present invention is ways to create, on reliable Way to enable a low-energy switching of the switching device.

Die Aufgabe wird durch ein Schaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.The Task is by a switching device solved with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the claims 2 to 6.

Erfindungsgemäß weist das Schaltgerät ein Gehäuse auf. Im Gehäuse des Schaltgeräts sind mindestens drei Schaltanordnungen. Die Schaltanordnungen weisen jeweils einen flüssigkeitsdichten Behälter auf, in dem sich eine elektrisch gut leitende, gegenüber Stromfluss chemisch stabile Flüssigkeit befindet. Die Schaltanordnungen weisen weiterhin jeweils ein Absperrelement auf, das mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung betätigbar ist. Die Flüssigkeit bildet in Abhängigkeit von einer Schaltstellung des jeweiligen Absperrelements jeweils entweder ein einheitliches Gesamtvolumen oder mehrere voneinander getrennte Teilvolumina. Die Schaltanordnungen weisen schließlich jeweils zwei Schaltkontakte auf, die in die Flüssigkeit eingetaucht sind und an die von außerhalb des Behälters elektrische Leiter anschließbar sind. Die Schaltkontakte der Schaltanordnungen sind derart angeordnet, dass sie im Falle der voneinander getrennten Teilvolumina in verschiedenen der Teilvolumina angeordnet sind. Das Schaltgerät weist pro Schaltanordnung jeweils zwei Lastanschlüsse auf, die zum Anschließen von Leitern von außerhalb des Gehäuses zugänglich sind und die innerhalb des Gehäuses mit je ei nem der Schaltkontakte der jeweiligen Schaltanordnung verbunden sind. Das Schaltgerät weist weiterhin mindestens zwei Betätigungsanschlüsse auf, die zum Anschließen von Leitern von außerhalb des Gehäuses zugänglich sind und die innerhalb des Gehäuses mit der Betätigungseinrichtung verbunden sind. Die Schaltanordnungen werden zwangsweise gemeinsam betätigt. Hierbei werden mindestens drei der Schaltanordnungen gleichartig betätigt. Die gleichartig betätigten Schaltanordnungen sind derart ausgebildet, dass von ihnen die Phasen eines Drehstromsystems schaltbar sind.According to the invention, the switching device has a housing. In the housing of the switching device are at least three switching arrangements. The switching assemblies each have a liquid-tight container, in which there is a liquid which is electrically highly conductive and chemically stable compared to the flow of current. The switching arrangements furthermore each have a shut-off element which can be actuated by means of an electrical actuating device. The liquid forms depending on a switching position of the respective shut-off depending because either a single total volume or several separate sub-volumes. Finally, the switching arrangements each have two switching contacts which are immersed in the liquid and to which electrical conductors can be connected from outside the container. The switching contacts of the switching assemblies are arranged such that they are arranged in the case of separate subvolumes in different subvolumes. The switching device has per switching arrangement in each case two load terminals, which are accessible for connecting conductors from outside the housing and which are connected within the housing with each egg NEM of the switching contacts of the respective switching arrangement. The switching device further comprises at least two actuating ports, which are accessible for connecting conductors from outside the housing and which are connected within the housing with the actuating device. The switching assemblies are forcibly operated together. Here, at least three of the switching arrangements are operated similarly. The similarly actuated switching arrangements are designed such that the phases of a three-phase system can be switched by them.

Es ist möglich, dass die Absperrelemente mechanisch vorgespannt sind, so dass sie im ansteuerungsfreien Zustand in einer vorbestimmten Stellung gehalten werden. Alternativ ist es möglich, dass die Absperrelemente mechanisch derart beschaltet sind, dass sie im ansteuerungsfreien Zustand sowohl in der Schaltstellung, in der die Flüssigkeit das einheitliche Gesamtvolumen bildet, als auch in der Schaltstellung, in der die Flüssigkeit die voneinander getrennten Teilvolumina bildet, stabil gehalten werden.It is possible, that the shut-off elements are mechanically biased so that they kept in a predetermined position in the drive-free state become. Alternatively it is possible that the shut-off elements are mechanically connected such that in the control-free state both in the switching position, in the liquid the uniform total volume forms, as well as in the switching position, in the liquid forms the separate partial volumes, kept stable become.

Es ist möglich, dass die Behälter mechanisch elastisch verformbar sind. In diesem Fall können Absperrelemente von außen auf den Behälter einwirken. Das Material der Absperrelemente ist in diesem Fall prinzipiell beliebig wählbar.It is possible, that the containers are mechanically elastically deformable. In this case, shut-off elements from the outside on the container act. The material of the shut-off elements is in principle in this case arbitrary.

Alternativ ist es möglich, dass die Absperrelemente innerhalb der Behälter angeordnet sind. In diesem Fall müssen die Absperrelemente aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen. Beispielsweise kann das Material eine Keramik sein.alternative Is it possible, that the shut-off elements are arranged within the container. In this Case need the shut-off elements consist of an electrically insulating material. For example, the material may be a ceramic.

Mittels des Schaltgeräts sind mehrere Lastspannungen gemeinsam schaltbar, beispielsweise die Phasen eines drei- oder fünfphasigen Drehstromsystems.through of the switching device are several load voltages together switchable, for example, the Phases of a three- or five-phase Three-phase system.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:Further Advantages and details will become apparent from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. In a schematic representation:

1 schematisch ein Schaltgerät, 2 eine mögliche Ausgestaltung einer Schaltanordnung in einem ersten Schaltzustand, 1 schematically a switching device, 2 a possible embodiment of a switching arrangement in a first switching state,

3 die Schaltanordnung von 2 in einem zweiten Schaltzustand, 4 eine weitere mögliche Ausgestaltung einer Schaltanordnung in einem ersten Schaltzustand, 5 die Schaltanordnung von 4 in einem zweiten Schaltzustand, 6 eine Betätigungseinrichtung und ein Absperrelement in einer ersten Schaltstellung und 7 die Betätigungseinrichtung und das Absperrelement von 6 in einer zweiten Schaltstellung. 3 the switching arrangement of 2 in a second switching state, 4 a further possible embodiment of a switching arrangement in a first switching state, 5 the switching arrangement of 4 in a second switching state, 6 an actuator and a shut-off in a first switching position and 7 the actuator and the shut-off of 6 in a second switching position.

Gemäß 1 weist ein Schaltgerät ein Gehäuse 1 auf. Im Gehäuse 1 sind mehrere Schaltanordnungen 2 angeordnet. Die Schaltanordnungen 2 sind in der Regel gleich ausgebildet. Mittels jeder der Schaltanordnungen 2 kann jeweils eine elektrische Versorgungsspannung geschaltet werden.According to 1 a switching device has a housing 1 on. In the case 1 are several switching arrangements 2 arranged. The switching arrangements 2 are usually the same. By means of each of the switching arrangements 2 in each case an electrical supply voltage can be switched.

Jede Schaltanordnung 2 weist zwei Schaltkontakte 3 auf, die – je nach Schaltzustand der jeweiligen Schaltanordnung 2 entweder elektrisch miteinander verbunden oder elektrisch voneinander getrennt sind. Die Schaltanordnungen 2 sind derart miteinander gekoppelt, dass sie zwangsweise gemeinsam betätigt werden, Schaltvorgänge also für alle Schaltanordnungen 2 des Schaltgeräts gemeinsam ausgeführt werden.Each switching arrangement 2 has two switching contacts 3 on, the - depending on the switching state of the respective switching arrangement 2 either electrically connected or electrically isolated from each other. The switching arrangements 2 are coupled together in such a way that they are forcibly operated together, so switching operations for all switching arrangements 2 of the switching device are carried out together.

Die Schaltkontakte 3 der Schaltanordnungen 2 sind über elektrische Leiter 4 mit je einem Lastanschluss 5 des Schaltgeräts verbunden. Die elektrischen Leiter 4 sind hierbei innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet. Die Lastanschlüsse 5 sind von außerhalb des Gehäuses 1 zugänglich. An sie sind von außerhalb des Gehäuses 1 externe Leiter 6 anschließbar. Die Lastanschlüsse 5 können beispielsweise als Schraubklemmen oder als Käfigzugfedern ausgebildet sein.The switching contacts 3 the switching arrangements 2 are via electrical conductors 4 each with a load connection 5 connected to the switching device. The electrical conductors 4 are here within the housing 1 arranged. The load connections 5 are from outside the case 1 accessible. They are from outside the case 1 external conductor 6 connected. The load connections 5 For example, they can be designed as screw terminals or as cage tension springs.

Jede Schaltanordnung 2 wird mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 7 betätigt. Es ist möglich, dass hierbei eine einzige, für alle Schaltanordnungen 2 einheitliche elektrische Betätigungseinrichtung 7 vorgesehen ist. Alternativ ist es möglich, dass jede Schaltanordnung 2 eine eigene Betätigungseinrichtung 7 aufweist, die Betätigungseinrichtungen 7 jedoch zwangsweise gemeinsam angesteuert werden. Unabhängig davon, welche dieser beiden Lösungen ergriffen wird, sind Betätigungsanschlüsse 8 – mindestens zwei – zur Energieversorgung und/oder Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 7 bzw. der Betätigungseinrichtungen 7 nur einmal erforderlich. Die Betätigungsanschlüsse 8 sind von außerhalb des Gehäuses 1 zugänglich. An sie sind von außerhalb des Gehäuses 1 Leiter 9 anschließbar. Die Betätigungsanschlüsse 8 können – analog zu den Lastanschlüssen 5 – beispielsweise als Schraubklemmen oder als Käfigzugfedern ausgebildet sein.Each switching arrangement 2 is by means of an electrical actuator 7 actuated. It is possible that in this case a single, for all switching arrangements 2 uniform electrical actuator 7 is provided. Alternatively, it is possible that each switching arrangement 2 a separate control device 7 having the actuating means 7 However, forcibly controlled jointly. Regardless of which of these two solutions is taken, there are operating terminals 8th - At least two - for power and / or control of the actuator 7 or the actuating devices 7 only required once. The actuating connections 8th are from outside the case 1 accessible. They are from outside the case 1 ladder 9 connected. The actuating connections 8th can - analogous to the load connections 5 - For example, as a screw be clamped or designed as cage tension springs.

In Verbindung mit den 2 bis 5 werden nachfolgend zwei mögliche Ausgestaltungen der Schaltanordnungen 2 des Schaltgeräts von 1 erläutert.In conjunction with the 2 to 5 Below are two possible embodiments of the switching arrangements 2 of the switching device of 1 explained.

Gemäß den 2 bis 5 weist die Schaltanordnung einen flüssigkeitsdichten Behälter 10 auf. In dem flüssigkeitsdichten Behälter 10 befindet sich eine Flüssigkeit 11. Die Flüssigkeit 11 ist elektrisch gut leitend und gegenüber Stromfluss chemisch stabil. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit 11 ein Flüssigmetall. Beispielsweise kann die Flüssigkeit 11 Quecksilber sein. Alternativ kommen andere Materialien in Frage, welche die erwähnten Eigenschaften aufweisen. Beispiele derartiger Materialien sind Gallium-Indium-Zinn-Legierungen (Galinstan).According to the 2 to 5 The switching arrangement has a liquid-tight container 10 on. In the liquid-tight container 10 there is a liquid 11 , The liquid 11 is electrically conductive and chemically stable to current flow. Preferably, the liquid 11 a liquid metal. For example, the liquid 11 Be mercury. Alternatively, other materials come into question, which have the mentioned properties. Examples of such materials are gallium-indium-tin alloys (Galinstan).

Die Schaltkontakte 3 sind in die Flüssigkeit 11 eingetaucht. An die Schaltkontakte 3 sind von außerhalb des Behälters 10 die elektrischen Leiter 4 angeschlossen, welche die Schaltkontakte 3 mit dem jeweiligen Lastanschluss 5 des Schaltgeräts von 1 verbinden.The switching contacts 3 are in the liquid 11 immersed. To the switch contacts 3 are from outside the container 10 the electrical conductors 4 connected, which the switch contacts 3 with the respective load connection 5 of the switching device of 1 connect.

Gemäß den 2 bis 5 weist die Schaltanordnung 2 ein Absperrelement 12 auf. Das Absperrelement 12 ist mittels der Schaltanordnung 2 zugeordneten elektrischen Betätigungseinrichtung 7 betätigbar.According to the 2 to 5 has the switching arrangement 2 a shut-off element 12 on. The shut-off element 12 is by means of the switching arrangement 2 associated electrical actuator 7 actuated.

Das Absperrelement 12 ist mittels der Betätigungseinrichtung 7 zwischen zwei Endstellungen bewegbar. In der einen Endstellung (siehe die 2 und 4) bildet die Flüssigkeit 11 ein einheitliches Gesamtvolumen 13. In dieser Endstellung sind die Schaltkontakte 3 über die Flüssigkeit 11 daher elektrisch leitend miteinander verbunden. In der anderen Endstellung (siehe die 3 und 5) bildet die Flüssigkeit 11 mehrere – mindestens zwei – voneinander getrennte Teilvolumina 14. Die Schaltkontakte 3 sind derart angeordnet, dass sie in dem Fall, dass die Flüssigkeit 11 die voneinander getrennten Teilvolumina 14 bildet, in verschiedenen der Teilvolumina 14 angeordnet sind. In dieser Endstellung sind die Schaltkontakte 3 daher elektrisch voneinander getrennt.The shut-off element 12 is by means of the actuator 7 movable between two end positions. In one end position (see the 2 and 4 ) forms the liquid 11 a uniform total volume 13 , In this end position are the switching contacts 3 over the liquid 11 therefore electrically connected to each other. In the other end position (see the 3 and 5 ) forms the liquid 11 several - at least two - separate sub-volumes 14 , The switching contacts 3 are arranged so that in the case that the liquid 11 the separate sub-volumes 14 forms, in different sub-volumes 14 are arranged. In this end position are the switching contacts 3 therefore electrically separated from each other.

Bei der Ausgestaltung gemäß den 2 und 3 ist der Behälter 10 mechanisch elastisch verformbar. Beispielsweise kann der Behälter 10 (zumindest teilweise) aus Gummi oder einem vergleichbaren Material bestehen. Bei dieser Ausgestaltung ist es entsprechend der Darstellung der 2 und 3 möglich, dass das Absperrelement 12 von außen auf den Behälter 10 einwirkt. Das Absperrelement 12 könnte alternativ jedoch auch innerhalb des Behälters 10 angeordnet sein. Wenn das Absperrelement 12 von außen auf den Behälter 10 einwirkt, kann es aus einem beliebigen Material bestehen. Insbesondere kann das Absperrelement 12 aus Metall oder einem anderen elektrisch leitenden Material bestehen. Es kann jedoch ebenso aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen, beispielsweise Kunststoff oder Keramik.In the embodiment according to the 2 and 3 is the container 10 mechanically elastically deformable. For example, the container 10 (at least partially) made of rubber or a comparable material. In this embodiment, it is according to the representation of 2 and 3 possible that the shut-off element 12 from the outside to the container 10 acts. The shut-off element 12 but could alternatively also within the container 10 be arranged. When the shut-off element 12 from the outside to the container 10 it can be made of any material. In particular, the shut-off 12 made of metal or other electrically conductive material. However, it may also consist of an electrically insulating material, such as plastic or ceramic.

Bei der Ausgestaltung gemäß den 4 und 5 ist das Absperrelement 12 innerhalb des – elastischen oder starren – Behälters 10 angeordnet. In diesem Fall muss das Absperrelement 12 aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen. Beispielsweise kann das Absperrelement 12 aus Kunststoff bestehen. Vorzugsweise besteht es aus Keramik.In the embodiment according to the 4 and 5 is the shut-off element 12 inside the - elastic or rigid - container 10 arranged. In this case, the shut-off must 12 consist of an electrically insulating material. For example, the shut-off 12 Made of plastic. It is preferably made of ceramic.

Das Absperrelement 12 kann mechanisch vorgespannt sein, so dass es im ansteuerungsfreien Zustand in einer vorbestimmten Schaltstellung gehalten wird. Beispielsweise kann das Absperrelement 12 entsprechend 2 mittels einer Feder 15 vorgespannt sein. In diesem Fall wird das Absperrelement 12 je nach Kraftrichtung der Feder 15 in der einen oder in der anderen Endstellung gehalten, wenn die Betätigungseinrichtung 7 nicht angesteuert wird. Eine analoge Ausgestaltung ist selbstverständlich auch bezüglich der 4 und 5 möglich.The shut-off element 12 can be mechanically biased so that it is held in the control-free state in a predetermined switching position. For example, the shut-off 12 corresponding 2 by means of a spring 15 be biased. In this case, the shut-off element 12 depending on the direction of force of the spring 15 held in one or the other end position when the actuator 7 not controlled. An analogous embodiment is of course also with respect to 4 and 5 possible.

Alternativ zum mechanischen Vorspannen in Richtung auf eine vorbestimmte der Endstellungen hin ist es möglich, dass das Absperrelement 12 mechanisch derart beschaltet ist, dass es im ansteuerungsfreien Zustand sowohl in der einen Endstellung als auch in der anderen Endstellung stabil gehalten wird. Dies wird nachfolgend in Verbindung mit den 6 und 7 rein beispielhaft für das Absperrelement 12 der 4 und 5 näher erläutert. Eine entsprechende Vorgehensweise ist jedoch ohne weiteres auch bei der Ausgestaltung gemäß den 2 und 3 realisierbar.As an alternative to mechanical pretensioning in the direction of a predetermined one of the end positions, it is possible that the shut-off element 12 is mechanically connected so that it is kept stable in the control-free state both in the one end position and in the other end position. This will be described below in connection with the 6 and 7 purely exemplary of the shut-off 12 of the 4 and 5 explained in more detail. However, a similar approach is readily in the embodiment according to the 2 and 3 realizable.

Gemäß den 6 und 7 wird – rein beispielhaft – das Absperrelement 12 über einen Anker 16 einer elektromagnetischen Schaltung betätigt. Der Anker 16 ist hierbei linear zwischen den beiden in 6 und 7 gezeigten Stellungen verschiebbar.According to the 6 and 7 becomes - purely exemplary - the shut-off element 12 over an anchor 16 an electromagnetic circuit actuated. The anchor 16 is linear between the two in 6 and 7 displaced positions shown.

Der Anker 16 wirkt über eine Schubstange 17 und eine Kuppelstange 18 auf das Absperrelement 12. Die Schubstange 17 ist mittels einer Druckfeder 19 kraftbeaufschlagt. Die Druckfeder 19 ist derart angeordnet, dass die von der Druckfeder 19 ausgeübte Kraftrichtung orthogonal zur Schubstange 17 verläuft, wenn der Anker 16 sich in etwa in der Mitte zwischen den beiden in 6 und 7 dargestellten Stellungen befindet. Aus diesem Grund übt die Druckfeder 19 sowohl in der in 6 gezeigten Stellung als auch in der in 7 gezeigten Stellung des Ankers 16 eine Kraft auf die Schubstange 17 aus, welche den Anker 16 und damit indirekt auch das Absperrelement 12 in der jeweiligen Endstellung hält. Auf diese Art und Weise wird mittels einer einfachen Ausgestaltung ein bistabiles Schaltverhalten der Schaltanordnung 2 bewirkt. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass die Betätigungseinrichtung 7 nur für den Schaltvorgang selbst mit elektrischer Energie beaufschlagt werden muss. Das Verharren in der jeweiligen Schaltstellung erfolgt auch ohne Beaufschlagen mit elektrischer Energie.The anchor 16 acts via a push rod 17 and a coupling rod 18 on the shut-off 12 , The push rod 17 is by means of a compression spring 19 with force. The compression spring 19 is arranged such that the of the compression spring 19 applied force direction orthogonal to the push rod 17 runs when the anchor 16 located approximately in the middle between the two in 6 and 7 positions shown. For this reason, the compression spring exercises 19 both in the 6 shown position as well as in the 7 shown position of the anchor 16 a force on the push rod 17 from which the anchor 16 and thus indirectly the Ab locking element 12 holds in the respective end position. In this way, by means of a simple embodiment, a bistable switching behavior of the switching arrangement 2 causes. This embodiment has the advantage that the actuating device 7 only for the switching process itself must be acted upon with electrical energy. The persistence in the respective switching position also takes place without application of electrical energy.

Die elektrische Betätigungseinrichtung 7 ist bevorzugt als elektromagnetische Schaltung (Schaltspule plus Anker 16) ausgebildet. Diese Ausgestaltung ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Betätigungseinrichtung 7 könnte alternativ als Piezoaktor oder als Elektromotor ausgebildet sein.The electrical actuator 7 is preferred as an electromagnetic circuit (switching coil plus armature 16 ) educated. However, this embodiment is not mandatory. The actuating device 7 could alternatively be designed as a piezoelectric actuator or as an electric motor.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. So ist zum einen zum Überführen des Absperrelements 12 von der einen in die andere Endstellung eine geringere Schaltkraft erforderlich als bei üblichen elektromagnetischen Schaltgeräten. Bei entsprechender Ausgestaltung (vergleiche die 6 und 7) kann die Energieversorgung sogar auf den Schaltvorgang selbst beschränkt sein.The present invention has many advantages. So is on the one hand for transferring the shut-off element 12 from one to the other end position a lower switching force required than in conventional electromagnetic switching devices. With appropriate design (compare the 6 and 7 ), the power supply may even be limited to the switching process itself.

Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.The The above description is for explanation only of the present invention. The scope of the present invention should, however, exclusively through the attached Claims determined be.

Claims

Switching device, - wherein the switching device is a housing ( 1 ), - wherein in the housing ( 1 ) at least three switching arrangements ( 2 ) are arranged, - wherein the switching arrangements ( 2 ) each have a liquid-tight container ( 10 ), in which an electrically highly conductive, compared to current flow chemically stable liquid ( 11 ), wherein the switching arrangements ( 2 ) each have a shut-off element ( 12 ), which by means of an electrical actuator ( 7 ) is operable, - wherein the liquid ( 11 ) in dependence on a switching position of the respective shut-off element ( 12 ) either a single total volume ( 13 ) or several separate sub-volumes ( 14 ), the switching arrangements ( 2 ) each two switching contacts ( 3 ) which enter the liquid ( 11 ) and to the outside of the container ( 10 ) electrical conductors ( 4 ) are connectable, - wherein the switching contacts ( 3 ) of the switching arrangements ( 2 ) are arranged so that they (in the case of separate partial volumes ( 14 ) in different sub-volumes ( 14 ) are arranged, - wherein the switching device per switching arrangement ( 2 ) two load connections ( 5 ) for connecting conductors ( 6 ) from outside the housing ( 1 ) and within the housing ( 1 ) with one of the switching contacts ( 3 ) of the respective switching arrangement ( 2 ), wherein the switching device has at least two actuating connections ( 8th ) for connecting conductors ( 9 ) from outside the housing ( 1 ) and within the housing ( 1 ) with the actuating device ( 7 ), the switching arrangements ( 2 ) are forcibly operated together, - at least three of the switching arrangements ( 2 ) are operated similarly, - wherein the similarly actuated switching arrangements ( 2 ) are designed such that the phases of a three-phase system can be switched by them.

Switching device according to claim 1, characterized in that the shut-off elements ( 12 ) are mechanically biased so that they are held in the control-free state in a predetermined switching position.

Switching device according to claim 1, characterized in that the shut-off elements ( 12 ) are mechanically connected in such a way that they are in the control-free state both in the switching position in which the liquid ( 11 ) the uniform total volume ( 13 ), as well as in the switching position in which the liquid ( 11 ) the separate sub-volumes ( 14 ), are kept stable.

Switching device according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the containers ( 10 ) are mechanically elastically deformable and that the shut-off elements ( 12 ) from the outside onto the containers ( 10 ).

Switching device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the shut-off elements ( 12 ) within the container ( 10 ) are arranged and consist of an electrically insulating material.

switchgear according to claim 5, characterized in that the material is a Ceramics is.