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Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter mit einem Hauptkontaktsystem aus Trennschalterfestkontakt und Trennschalterbewegkontakt zum Ausbilden einer Trennstrecke in einer Ausschaltstellung und mit einer Vakuumschaltröhre zur Lichtbogenlöschung.
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Ein derartiger Lasttrennschalter ist beispielsweise aus der
DE 197 516 48 A1 bekannt. Der dort offenbarte Lasttrennschalter weist einen schwenkbaren Trennmesserkontakt als Trennschalterbewegkontakt auf, welcher in einer Ausschaltstellung mit einem Trennschalterfestkontakt eine Trennstrecke ausbildet. Beim Ausschaltvorgang des Lasttrennschalters ist eine Vakuumschaltröhre zum Löschen des Lichtbogens während des Schaltvorgangs vorgesehen, welche schwenkbar auf einem Hilfskontakt angeordnet ist. Nach Öffnen des Hauptkontaktsystems bei einem Ausschaltvorgang fließt dabei zunächst der Strom über die Vakuumschaltröhre, deren Kontaktsystem anschließend zur Lichtbogenlöschung geöffnet wird, so dass ein über den Lasttrennschalter geführter Nennstrom in der Vakuumschaltröhre unter Lichtbogenlöschung abgeschaltet wird, bevor nach der Lichtbogenlöschung eine Trennstellung bzw. eine Trennstrecke zwischen dem Trennschalterfestkontakt und dem Trennschalterbewegkontakt ausgebildet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lasttrennschalter der eingangs genannten Art auszubilden, welcher über einen vereinfachten und kompakten Aufbau verfügt.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einem Lasttrennschalter der eingangs genannten Art dadurch, dass die Vakuumschaltröhre in einem ortsfesten Gehäuse derart verschiebbar angeordnet ist, dass eine mit dem Trennschalterbewegkontakt mechanisch gekoppelte Kurvenscheibe zum Bewegen eines Bewegkontaktanschlussbolzens der Vakuumschaltröhre gegen eine Öffnungsfeder und der verschiebbaren Vakuumschaltröhre gegen eine Kontaktdruckfeder vorgesehen ist.
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Eine derartige Anordnung weist einen einfachen und kompakten Aufbau auf, weil einerseits durch die Kurvenscheibe eine Bewegung des Bewegkontaktanschlussbolzens der Vakuumschaltröhre zum Öffnen bzw. Schließen des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre ermöglicht ist, so dass insbesondere die Vakuumschaltröhre zur Lichtbogenlöschung vorgesehen ist, und andererseits durch die Bewegung der verschiebbaren Vakuumschaltröhre das Aufbringen einer Kontaktdruckkraft bei geschlossenem Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre in einfacher Weise ermöglicht ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist ein Innenraum des Gehäuses einen ersten und einen zweiten Gehäuseabsatz auf, zwischen denen die Vakuumschaltröhre verschiebbar angeordnet ist, wobei die Vakuumschaltröhre am Festkontaktanschlussbolzen einen ersten Röhrenabsatz und am Bewegkontaktanschlussbolzen einen zweiten Röhrenabsatz aufweist, wobei zwischen dem ersten Gehäuseabsatz und dem ersten Röhrenabsatz die Kontaktdruckfeder und zwischen dem zweiten Gehäuseabsatz und dem zweiten Röhrenabsatz die Öffnungsfeder angeordnet sind. Bei einer derartigen Anordnung ist in einfacher Weise eine Übertragung der Kräfte der Kontaktdruckfeder und der Öffnungsfeder ermöglicht, weil die Kontaktdruckfeder im gespannten Zustand zwischen dem ersten Gehäuseabsatz des ortsfesten Gehäuses und dem ersten Röhrenabsatz der verschiebbar angeordneten Vakuumschaltröhre eine Kontaktdruckkraft auf die Vakuumschaltröhre ausübt, und zwischen dem zweiten Gehäuseabsatz und dem zweiten Röhrenabsatz die Öffnungsfeder eine Federkraft auf dem Bewegkontaktanschlussbolzen der Vakuumschaltröhre ausübt, so dass, wenn die Kurvenscheibe keine Kraft auf den Bewegkontaktanschlussbolzen der Vakuumschaltröhre ausübt, die Öffnungsfeder das Öffnen des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre bedingt, und andererseits, wenn die Kurvenscheibe eine Kraft auf den Bewegkontaktanschlussbolzen zum Schließen des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre ausübt, durch die Kontaktdruckfeder eine Kontaktdruckkraft auf dem Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre ausgeübt ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Festkontaktanschlussbolzen der Vakuumschaltröhre mit einem ersten Anschluss des Lasttrennschalters und der Bewegkontaktanschlussbolzen der Vakuumschaltröhre mit dem Trennschalterfestkontakt mittels flexibler Leiter verbunden. Durch derartige flexible Leiter, beispielsweise flexible Kupferbänder o. ä., ist in einfacher Weise die Bewegungsfähigkeit von Bewegkontaktanschlussbolzen und Vakuumschaltröhre innerhalb des ortsfesten Gehäuses gegeben.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Trennschalterbewegkontakt ein auf einer Antriebswelle drehfest angeordneter schwenkbarer Trennmesserkontakt, welcher mit einem ortsfesten zweiten Anschluss des Lasttrennschalters mittels flexibler Verbindungsmittel leitend verbunden ist. Ein derartiger schwenkbarer Trennmesserkontakt ist besonders vorteilhaft zum Ausbilden einer Trennstrecke bei geöffnetem Hauptkontaktsystem des Trennschalters.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lasttrennschalters in einer ersten Schaltstellung;
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2 das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters der 1 in einer zweiten Schaltstellung und;
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3 das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters der 1 in einer dritten Schaltstellung.
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1 zeigt einen Lasttrennschalter 1 mit einem Hauptkontaktsystem 2 aus einem Trennschalterfestkontakt 3 und einem Trennschalterbewegkontakt 4 in Form eines auf einer Antriebswelle 5 drehfest angeordneten schwenkbaren Trennmesserkontaktes. Der Trennschalterfestkontakt 3 ist über flexible Verbindungsmittel 6 mit einem Bewegkontaktanschlussbolzen 7 einer Vakuumschaltröhre 8 leitend verbunden, deren Festkontaktanschlussbolzen 9 über weitere flexible Verbindungsmittel 10 mit einem ersten Anschluss 11 des Lasttrennschalters 1 leitend verbunden ist. Der Trennschalterbewegkontakt 4 ist über figürliche nicht dargestellte flexible Verbindungsmittel mit einem zweiten Anschluss 12 des Lasttrennschalters 1 ebenfalls leitend verbunden, so dass in der 1 dargestellten geschlossenen Zustand des Lasttrennschalters 1 mit geschlossenem Kontaktsystem aus Festkontakt 13 und Bewegkontakt 14 der Vakuumschaltröhre 8 sowie geschlossenem Hauptkontaktsystem des Trennschalters 2 aus Trennschalterfestkontakt 3 und Bewegkontakt 4 ein Stromfluss zwischen dem ersten Anschluss 11 und dem zweiten Anschluss 12 des Lasttrennschalters 1 ermöglicht ist. Die Vakuumschaltröhre 8 ist in einem ortsfest angeordneten Gehäuse 15 aus einem isolierenden Material verschiebbar angeordnet, wobei insbesondere der Festkontaktanschlussbolzen 9 innerhalb einer Öffnung 16 des Gehäuses 15 verschiebbar angeordnet ist. Weiterhin ist die gesamte Vakuumschaltröhre 8 innerhalb des Gehäuses 15 verschiebbar angeordnet, wie im Folgenden näher erläutert. Auf der Antriebswelle 5 drehbar angeordnet, ist eine Kurvenscheibe 17 mit einer einen Schalthub des Bewegkontaktanschlussbolzens 7 der Vakuumschaltröhre 8 ausübenden Stufe 18 auf ihrer Außenkontur 19, wobei die Außenkontur 19 der Kurvenscheibe 17 mechanisch im Kontakt mit dem Bewegkontaktanschlussbolzen 7 steht, so dass bei Einleiten einer Antriebsbewegung in die Antriebswelle 5 und Drehung derselben eine Bewegung der Kurvenscheibe 17 in Richtung des Doppelpfeiles in der 1 ermöglicht ist, so dass durch die Drehbewegung der Kurvenscheibe 17 und die Stufe 18 sich der Bewegkontaktanschlussbolzen 7 unter Einwirkung einer Federkraft einer Öffnungsfeder 20 bei einem Öffnungsvorgang vom Festkontakt unter Öffnung des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre 8 wegbewegt. Weiterhin ist eine Kontaktdruckfeder 21 vorgesehen, welche im geschlossenen Zustand des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre 8 eine Kontaktdruckkraft auf das Kontaktsystem ausübt. Die Kontaktdruckfeder 21 ist angeordnet zwischen einem ersten Gehäuseabsatz 22 und einem ersten Röhrenabsatz 23 der Vakuumschaltröhre und ist in der 1 dargestellten Schaltzustand des Lasttrennschalters 1 komprimiert und übt eine Kontaktdruckkraft auf den ersten Gehäuseabsatz und damit das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre 8 aus. Die Öffnungsfeder 20 ist angeordnet zwischen einem zweiten Gehäuseabsatz 24 und einem zweiten Röhrenabsatz 25 der Vakuumschaltröhre, wobei ein weiterer Gehäuseabsatz 26 vorgesehen ist, welcher einen Anschlag für den am Bewegkontaktanschlussbolzen 7 befestigten zweiten Röhrenabsatz 25 bildet.
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Die Funktion des Lasttrennschalters 1 wird im Folgenden anhand eines Ausschaltvorganges mit Bezug auf die 1 bis 3 näher erläutert. In der 1 dargestellt ist der Lasttrennschalter in seiner bereits beschriebenen geschlossenen stromführenden Position, in welcher zwischen dem ersten Anschluss 11 und dem zweiten Anschluss 12 ein Nennstrom über den Lasttrennschalter 1 fließen kann, wobei die Kurvenscheibe 17 mit ihrer Außenkontur 19 derart am Bewegkontaktanschlussbolzen 7 anliegt, dass das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre 8 geschlossen ist, wobei über die Kontaktdruckfeder 21 eine Kontaktdruckkraft auf das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre 8 ausgeübt ist und die Öffnungsfeder 20 sich ebenfalls in einem komprimierten Zustand befindet. Beim Einleiten einer Antriebsbewegung eines figürlich nicht dargestellten Antriebes in die Antriebswelle 5 führt diese eine Drehbewegung aus und dreht sich in die in der 2 dargestellte Position, in welcher das Hauptkontaktsystem aus Trennschalterfestkontakt 3 und Trennschalterbewegkontakt 4 zunächst noch im Kontakt befindlich ist, die Außenkontur 19 mit ihrer Stufe 18 der Kurvenscheibe 17 sich unter dem Bewegkontaktanschlussbolzen 7 derart hinweggedreht hat, dass durch die Kraft der Öffnungsfeder 20 das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre 8 in einem geöffneten Zustand mit einen Trennung von Festkontakt 13 und Bewegkontakt 14 übergegangen ist, so dass der über den Lasttrennschalter 1 geführte Nennstrom einen Lichtbogen in der Vakuumschaltröhre bewirkt, welcher darin gelöscht wird. Die Öffnungsfeder 20 bewirkt eine Öffnungskraft derart, dass der zweite Röhrenansatz 25 am weiteren Gehäuseabsatz 26 anliegt und den Bewegkontaktanschlussbolzen 7 in die in der 2 dargestellte Position bewegt hat, und bewirkt eine Bewegung der gesamten Vakuumschaltröhre 8 innerhalb des Gehäuses 15 derart, dass der Festkontaktanschlussbolzen 9 sich innerhalb der Öffnung 16 bewegt, bis ein Absatz 27 des flexiblen Verbindungsmittels 10 am Gehäuse 15 zum Anliegen kommt.
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Nach Lichtbogenlöschung in der Vakuumschaltröhre 8 und weiterer Drehung der Antriebswelle 5 wird die in der 3 dargestellte Position erreicht, in welcher sich der Trennschalterbewegkontakt 4 vom Trennschalterfestkontakt 3 entfernt hat, so dass zwischen Trennschalterfestkontakt 3 und Trennschalterbewegkontakt 4 eine Trennstrecke ausgebildet ist, in der der Lasttrennschalter 1 die notwendige dielektrische Festigkeit aufweist. Ein Einschaltvorgang des Lasttrennschalters 1 findet unter Umkehrung der Antriebsbewegung der Antriebswelle 5 in umgekehrter Reihenfolge aus der Position der 3 über die Position der 2 mit geschlossenem Hauptkontaktsystem zwischen Trennschalterfestkontakt 3 und Trennschalterbewegkontakt 4 bei noch geöffnetem Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre 8 statt, so dass zwischen Trennschalterfestkontakt 3 und Trennschalterbewegkontakt 4 ein Schließen des Hauptkontaktsystems des Trennschalters 2 kein Lichtbogen gezündet wird, weil erst nach Schließen des Hauptkontaktsystems des Trennschalters 2 durch Drehen der Kurvenscheibe 17 mit ihrer Stufe 18 unter dem Bewegkontaktanschlussbolzen 7 hinweg das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre 8 aus Festkontakt 13 und Bewegkontakt 14 geschlossen wird, so dass die in der 1 dargestellte Position wieder erreicht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lasttrennschalter
- 2
- Trennschalter
- 3
- Trennschalterfestkontakt
- 4
- Trennschalterbewegkontakt
- 5
- Antriebswelle
- 6
- Flexibles Verbindungsmittel
- 7
- Bewegkontaktanschlussbolzen
- 8
- Vakuumschaltröhre
- 9
- Festkontaktanschlussbolzen
- 10
- Flexibles Verbindungsmittel
- 11
- Erster Anschluss
- 12
- Zweiter Anschluss
- 13
- Festkontakt
- 14
- Bewegkontakt
- 15
- Gehäuse
- 16
- Öffnung
- 17
- Kurvenscheibe
- 18
- Stufe
- 19
- Außenkontur
- 20
- Öffnungsfeder
- 21
- Kontaktdruckfeder
- 22
- Erster Gehäuseabsatz
- 23
- Erster Röhrenabsatz
- 24
- Zweiter Gehäuseabsatz
- 25
- Zweiter Röhrenabsatz
- 26
- Weiterer Gehäuseabsatz
- 27
- Weiterer Absatz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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