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Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät, insbesondere einen Lasttrennschalter für Mittelspannungsanlagen, mit einer Kontaktanordnung, sowie ein Verfahren zum Schalten eines solchen Schaltgerätes.
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Aus dem Stand der Technik sind gasisolierte Schaltanlagen bekannt. Bei diesen vollständig gasdicht gekapselten Schaltanlagen erfolgt der Schaltvorgang unter Schutzgas. Als Schutzgas dient Schwefelhexafluorid (SF6), das eine drei- bis vierfach höhere Durchschlagsfestigkeit als Luft bei Normaldruck besitzt. Gegenüber luftisolierten Schaltanlagen zeichnen sich gasisolierte Schalter durch eine kompakte Bauweise aus.
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Nachteilig bei Schaltanlagen mit SF6-Gas ist es unter anderem, dass während des Betriebes giftige Fluorid-Verbindungen entstehen und daher die Wartung dieser Anlagen vergleichsweise aufwändig ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ohne SF6-Gas arbeitende Schaltlösung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Schaltgerät nach Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren zum Schalten eines Schaltgerätes nach Anspruch 8 gelöst.
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Die im Folgenden im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für das erfindungsgemäße Schaltgerät und umgekehrt.
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Das erfindungsgemäße Schaltgerät umfasst eine Kontaktanordnung mit einem Trennstreckenmittel zum Herstellen einer dielektrischen Trennstrecke, einem Löschstreckenmittel zum Herstellen einer von der Trennstrecke räumlich getrennten Löschstrecke und einem gemeinsamen Antrieb zum Betätigen der beiden Mittel.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet das Herstellen einer dielektrischen Trennstrecke mit Hilfe eines Trennstreckenmittels, das Herstellen einer von der Trennstrecke räumlich getrennten Löschstrecke mit Hilfe eines Löschstreckenmittels sowie das Betätigen der beiden Mittel mit Hilfe eines gemeinsamen Antriebs.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei herkömmlichen SF6-Lasttrennschaltern sind dielektrische Trennstrecke und Löschstrecke identisch. Die Erfindung schlägt nun vor, anstelle von SF6 als Schutzgas ein anderes Gas zur Verwirklichung der dielektrischen Trennstrecke zu verwenden, beispielsweise komprimierte Luft, die eine ausreichende Durchschlagsfestigkeit aufweist. Zum Abschalten des Stromes ist dann zusätzlich zu der SF6-freien Trennstrecke eine Löschstrecke erforderlich. Die Erfindung schlägt eine räumlich von der Trennstrecke getrennte, in Reihe mit der Trennstrecke angeordnete Löschstrecke vor. Zugleich wird vorgeschlagen, einen gemeinsamen Antrieb zum Herstellen der Trennstrecke in einer Gasumgebung einerseits und zum Herstellen der Löschstrecke andererseits zu verwenden. Hierdurch wird ein SF6-freier Druckgasschalter bereitgestellt, der sich durch eine sehr platzsparende, kompakte Bauweise auszeichnet.
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Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Erfindung erwiesen, bei der das Mittel zum Herstellen der Löschstrecke eine Vakuumschaltröhre als stromabschaltendes Element umfasst. Die Auswahl und Anordnung der Trennstrecken- und Löschstreckenmittel ist dabei derart gewählt, dass die Trennstreckenbedingung bereits allein durch die von dem Trennstreckenmittel hergestellte Trennstrecke erfüllt wird. Die Vakuumschaltröhre stellt lediglich eine zusätzliche, in Reihe geschaltete Trennstrecke im Vakuum bereit, gibt also eine zusätzliche Sicherheit. Da die Vakuumschaltröhre keine Stromtragfunktion hat und nur zum Löschen des Lichtbogens benötigt wird, ist die Materialauswahl für die Kontakte der Vakuumschaltröhre von lediglich untergeordneter Bedeutung. So kann beispielsweise anstelle üblicher Kontaktmaterialien wie zum Beispiel Kupferchrom auch reines Kupfer, reiner Edelstahl oder ein anderes preiswerteres Material eingesetzt werden.
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Die erfindungsgemäße Abfolge des Öffnens und Schließens der beteiligten Kontakte wird dadurch ermöglicht, dass zwischen den beiden Festkontakten ein niederohmiger Hauptstrompfad und ein hochohmiger Nebenstrompfad vorgesehen sind. Das Widerstandsverhältnis von Nebenstromkreis zu Haupstromkreis ist dabei vorzugsweise größer als 10.
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Dabei ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung neben einem zwischen den beiden Festkontakten angeordneten, antreibbaren, von einer Kontaktstellung in eine Trennstellung und zurück überführbaren Bewegkontakt, der in seiner Kontaktstellung einen Hauptstrompfad zwischen den Festkontakten und in seiner Trennstellung die gewünschte dielektrische Trennstrecke ausbildet, auch ein in seiner Kontaktstellung den einen Festkontakt kontaktierenden Wanderkontakt vorgesehen, der mit dem Bewegkontakt mechanisch verbunden ist derart, dass er die Bewegung des Bewegkontaktes nachvollzieht oder mitvollzieht, wobei der Wanderkontakt mit der an den anderen Festkontakt angeschlossenen Vakuumschaltröhre leitend verbunden ist und zusammen mit dieser einen Nebenstrompfad zwischen den Festkontakten ausbildet.
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Je nach Antrieb, Ausführung und Anordnung der Festkontakte und der beweglichen Kontakte, hier also des Bewegkontaktes und des Wanderkontaktes, ist der gewünschte zeitlicher Ablauf des Trennens bzw. Schließens der elektrischen Verbindungen und damit die Wahl des Haupt- oder Nebenstrompfades während des Aus- bzw. Einschaltvorgangs bestimmbar. So kann ein vorauseilendes oder nachfolgendes Öffnen bzw. Schließen der Kontakte der Kontaktanordnung erreicht werden. Insbesondere kann das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre besonders einfach in einer an die Anforderungen des Schaltgerätes angepassten, definierten Art und Weise geöffnet und geschlossen werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich der Ausschaltvorgang dadurch aus, dass bei einem geschlossenen Hauptstrompfad und einem geschlossenen Nebenstrompfad zwischen zwei Festkontakten des Schaltgerätes zunächst die elektrische Verbindung zwischen dem Bewegkontakt und dem einen Festkontakt und anschließend die elektrische Verbindung zwischen dem Bewegkontakt und dem anderen Festkontakt getrennt wird, wodurch der Hauptstrompfad geöffnet und eine Teiltrennstrecke hergestellt wird, bevor durch ein Öffnen des Nebenstrompfades die Löschstrecke und daran anschließend die vollständige Trennstrecke hergestellt wird.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich der Einschaltvorgang dadurch aus, dass bei einem geöffneten Hauptstrompfad und einem geöffneten Nebenstrompfad zwischen zwei Festkontakten des Schaltgerätes bei nicht vorhandener Löschstrecke zunächst die elektrische Verbindung zwischen dem Bewegkontakt und dem anderen Festkontakt und anschließend die elektrische Verbindung zwischen dem Bewegkontakt und dem einen Festkontakt hergestellt wird, wodurch der Hauptstrompfad geschlossen wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bleibt der beispielsweise als Kontaktdraht oder Kontaktblech ausgeführte Wanderkontakt bei einem Ausschaltvorgang geschlossen, wenn der Bewegkontakt bereits geöffnet ist. Damit wird sichergestellt, dass die Vakuumschaltröhre ausreichend Zeit hat, den Lichtbogen zu löschen. Der Wanderkontakt öffnet erst am Ende der Öffnungsbewegung des Bewegkontaktes.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktanordnung derart ausgeführt, dass die Vakuumschaltröhre bei einem Einschaltvorgang sicher stromfrei ist. Vorzugsweise wird dies durch eine angepasste geometrische Form der beteiligten Kontakte erreicht, die einen bestimmten zeitlichen Ablauf der Kontaktierung sicherstellen. Da die Vakuumschaltröhre nicht für Kurzschlussströme ausgelegt sein muss, werden weder hohe Kontaktandruckkräfte, noch übliche Kontaktmaterialien benötigt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der zum Herstellen der Trennstrecke eine Schwenkbewegung vollführende Bewegkontakt unmittelbar von einer fest mit dem Bewegkontakt verbundenen Antriebswelle angetrieben. Das Antriebskonzept für den gemeinsamen Antrieb von Trennstreckenmittel und Löschstreckenmittel beruht darauf, dass zum Öffnen bzw. Schließen der Vakuumschaltröhre diese Schwenkbewegung in eine geradlinige Bewegung umgewandelt wird. Hierzu dient eine an die Bewegung des Bewegkontaktes gekoppelte Kulissenscheibe mit einer Schaltkulisse, mit Hilfe welcher Schaltkulisse ein Schaltbolzen des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre betätigbar ist. Durch die Form der Schaltkulisse ebenso wie die Art und Weise der Anbringung der Kulissenscheibe an dem Bewegkontakt lässt sich die Betätigung des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre in weitem Maße variieren. Es ist ein großer Vorteil dieses Antriebskonzeptes, dass kein separater Antrieb für die Vakuumschaltröhre erforderlich ist, wodurch eine sehr kompakte Bauweise des Schalters möglich wird.
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Das erfindungsgemäße Schaltgerät ist insbesondere als Lasttrennschalter für Mittelspannungsschaltanlagen einsetzbar. Eine Verwendung des erfindungsgemäßen Grundprinzips ist jedoch auch in anderen Schaltgeräten bzw. für andere Anwendungen möglich.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
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1–5 eine erste Ausführung der Kontaktanordnung in verschiedenen Stadien eines Ausschaltvorgangs,
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6, 7 die erste Ausführung der Kontaktanordnung während eines Einschaltvorgangs,
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8–10 eine zweite Ausführung der Kontaktanordnung bei geschlossenem Schalter.
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Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung lediglich schematisch und mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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In 1 ist eine Kontaktanordnung 1 eines erfindungsgemäßen Lasttrennschalters für eine Mittelspannungsschaltanlage dargestellt, der als Drehschalter ausgeführt ist. Der Lasttrennschalter umfasst beispielsweise drei dieser Kontaktanordnungen 1, die über eine gemeinsame Schaltwelle 2 angetrieben werden.
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Die Kontaktanordnung 1 umfasst zwei sich diametral gegenüberliegende Festkontakte 3, 4 und einen zwischen den Festkontakten 3, 4 angeordneten, antreibbaren Drehkontakt als Bewegkontakt 5. Der Bewegkontakt 5 weist an seinen beiden Freienden Kontaktstellen 6, 7 zum Kontaktieren der Festkontakte 3, 4 auf und ist, angetrieben durch die Schaltwelle 2, durch Drehung um die durch die Schaltwelle 2 festgelegte Schwenkachse aus einer Kontaktstellung, in der seine Kontaktstellen 6, 7 in einer leitenden Verbindung mit den Festkontakten 3, 4 stehen und somit einen Hauptstrompfad zwischen den Festkontakten 3, 4 ausbilden (1), in eine Trennstellung, in der seine Kontaktstellen 6, 7 in keiner leitenden Verbindung mit den Festkontakten 3, 4 stehen (6), und umgekehrt von der Trennstellung in die Kontaktstellung überführbar. Beim Kontaktieren werden die als Einfachmesser ausgeführten Festkontakte 3, 4 von den Kontaktstellen 6, 7 des Bewegkontaktes 5 gleitend kontaktiert, wobei die Kontaktstellen 6, 7 als Aufnahmekontakte ausgeführt sind, deren Kontaktflächen durch Kontaktdruckfedern 8 beaufschlagt werden. Bei einem Öffnen der Kontakte werden beide Kontaktstellen 6, 7 des Bewegkontaktes 5 auf einer Kreisbahn von den Festkontakten 3, 4 wegbewegt, bis die gewünschte dielektrische Trennstrecke zwischen den Festkontakten 3, 4 und den Kontaktstellen 6, 7 des Bewegkontaktes 5 hergestellt ist.
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Ein Nebenstrompfad zwischen den beiden Festkontakten 3, 4 wird mit Hilfe eines Wanderkontaktes in Form eines Federdrahtes 11 gebildet, der dauerhaft mit einer eine Löschstrecke bereitstellenden Vakuumschaltröhre 12 leitend verbunden ist. Der sich an der Schaltwelle 2 abstützende und mit der Vakuumschaltröhre 12 elektrisch leitende verbundene Federdraht 11 liegt bei geschlossenem Schalter parallel zu dem eingangsseitigen Arm 13 des Bewegkontaktes 5 und ist unabhängig von dem Bewegkontakt 5 bewegbar. Mit seinem als Kontaktstelle 15 dienenden Freiende liegt der Federdraht 11 hinter einer Haltenase 16 an dem eingangsseitigen Festkontakt 3 an und stellt damit eine elektrische Verbindung zu diesem Festkontakt 3 her. Die Vakuumschaltröhre 12 ist andererseits dauerhaft mit dem abgangsseitigen Festkontakt 4 elektrisch verbunden. Der Federdraht 11 ist auch mit dem Bewegkontakt 5 elektrisch leitend verbunden.
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In der in 1 abgebildeten Schalterstellung ist der niederohmige Hauptstrompfad, ebenso wie der hochohmige Nebenstrompfad bei geschlossener Vakuumschaltröhre 12 geschlossen. Aufgrund der Widerstandsverhältnisse fließt ein Nennstrom über den Bewegkontakt 5.
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Wird nun durch Drehung der Schaltwelle 2 in Öffnungsrichtung 17 ein Ausschalten des Schalters eingeleitet, wird zunächst die elektrische Verbindung zwischen der eingangsseitigen Kontaktstelle 6 des Bewegkontaktes 5 und dem eingangsseitigen Festkontakt 3 getrennt (2). Aufgrund der konstruktiven Ausformung der abgangsseitigen Kontaktstelle 7 des Bewegkontaktes 5 ist diese Kontaktstelle 7 mit dem abgangsseitigen Festkontakt 4 jedoch noch verbunden, so dass bei nach wie vor geschlossener Vakuumschaltröhre 12 der Strom über den Federdraht 11 und den abgangsseitigen Arm 14 des Bewegkontaktes 5 fließt.
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Bei fortgesetzter Drehung des Bewegkontaktes 5 in Öffnungsrichtung 17 wird schließlich auch die abgangsseitige Kontaktstelle 7 des Bewegkontaktes 5 von dem abgangsseitigen Festkontakt 4 getrennt (3). Der Strom fließt nun bei geschlossener Vakuumschaltröhre 12 über den Nebenstrompfad, während der Bewegkontakt 5 und damit der Hauptstrompfad stromlos ist.
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Bei einer weiteren Drehung der Schaltwelle 2 wird durch einen in den 1 bis 7 nicht dargestellten, weiter unten im Detail beschriebenen gemeinsamen Antriebssystem 41 von Bewegkontakt 5 und Vakuumschaltröhre 12 die Vakuumschaltröhre 12 geöffnet und eine Löschstrecke im Vakuum hergestellt, so dass dort ein Lichtbogen zündet (4). Da der Federdraht 11 dabei noch immer elektrisch mit dem eingangsseitigen Festkontakt 3 verbunden ist, kommt es jedoch an diesem Festkontakt 3 zu keinem Lichtbogen. Bei geöffneter Vakuumschaltröhre 12 wird der Strom bei dem nächstfolgenden Stromnulldurchgang gelöscht. Der Schalter ist nun stromlos.
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Durch eine sich daran anschließende weitere Drehung der Schaltwelle 2 in Öffnungsrichtung 17 wird der Bewegkontakt 5 in seine endgültige Trennstellung gebracht, in der die Trennstrecke vollständig hergestellt ist. Im Zusammenhang mit dieser Endbewegung wird auch die elektrische Verbindung zwischen dem Federdraht 11 und dem eingangsseitigen Festkontakt 3 getrennt, indem der aufgrund der Wegbewegung der Bewegkontaktes 5 stark gebogene, unter Federspannung stehende Federdraht 11 aus der Haltenase 16 an dem Festkontakt 3 herausschnappt und damit die Bewegung des Bewegkontaktes 5 nachvollzieht (5). Die Kontaktanordnung 1 ist so ausgeführt und die einzelnen Komponenten sind derart aufeinander abgestimmt, dass gewährleistet ist, dass das Herausschnappen des Federdrahtes 11 und damit eine Bewegung des Federdrahtes 11 in dessen Trennstellung erst nach einer kurzen Wartezeit erfolgt, nachdem der Schalter stromlos ist. Die endgültige Trennstellung aller Kontakte ist nun erreicht.
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Soll der Schalter eingeschaltet werden, werden durch Drehung der Schaltwelle 2 in die entgegengesetzte Schließrichtung 18 die Kontaktstellen 6, 7 des Bewegkontaktes 5 wieder auf die Festkontakte 3, 4 zu bewegt. Dabei wird zunächst die Vakuumschaltröhre 12 mit Hilfe des gemeinsamen Antriebsystems 41 wieder geschlossen (6). Aufgrund der konstruktiven Ausführung der abgangsseitigen Kontaktstelle 7 des Bewegkontaktes 5 wird anschließend eine elektrische Verbindung des Bewegkontaktes 5 mit dem abgangsseitigen Festkontakt 4 hergestellt (7). Die Kontaktierung des abgangsseitigen Festkontaktes 4 findet statt, bevor an dem eingangsseitigen Festkontakt 3 ein Vorüberschlag erfolgen kann.
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Zum Abschluss des Einschaltvorgangs wird durch weitere Drehung der Schaltwelle 2 der Bewegkontakt 5 in dessen Kontaktstellung zurückbewegt. Von dem eingangsseitigen Arm 13 des Bewegkontaktes 5 wird der Wanderkontakt 11 in seiner Schließbewegung mitgenommen. Somit vollzieht der Federdraht 11 die Bewegung des Bewegkontaktes 5 mit. Die eingangsseitige Kontaktstelle 6 des Bewegkontaktes 5 und der Federdraht 11 kontaktieren den eingangsseitigen Festkontakt 3 im Wesentlichen zeitgleich, so dass der in 1 dargestellte eingeschaltete Zustand wiederhergestellt ist. Der Strom fließt zwischen den beiden Festkontakten 3, 4 über den Hauptstrompfad.
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Hervorzuheben ist, dass während des Einschaltens über die geschlossene Vakuumschaltröhre 12 kein Strom fließt. Die Vakuumschaltröhre 12 muss daher nicht zugehalten werden. Der Einsatz aufwändiger Kontaktandruckmittel ist nicht erforderlich.
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In einer alternativen, in den 8 und 9 dargestellten Variante ist der Wanderkontakt nicht in Form eines Federdrahtes, sondern als federbeaufschlagtes Kontaktblech 21 ausgeführt. Von einigen weiteren, kleineren konstruktiven Änderungen abgesehen ist die grundsätzliche Funktionsweise des Schalters gegenüber der zuvor beschriebenen Variante unverändert.
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Das Kontaktblech 21 ist dabei drehbar auf der Schaltwelle 2 gelagert und somit unabhängig von dem Bewegkontakt 5 bewegbar. Bei geschlossenem Schalter liegt das Kontaktblech 21 wieder parallel zu dem eingangsseitigem Arm 13 des Bewegkontaktes 5. Das als Kontaktstelle 22 dienende Freiende des Kontaktblechs 21, welches nach Art einer Lasche ausgebildet ist, kontaktiert bei geschlossenem Schalter einen als Klemmmaul ausgebildeten, in Öffnungsrichtung 17 offenen Einschubkontakt 23, der an dem eingangsseitigen Festkontakt 3 befestigt und mit diesem leitend verbunden ist, indem es in dem Einschubkontakt 23 einliegt. Mit dem Bewegkontakt 5 ist das Kontaktblech 21 wieder elektrisch leitend verbunden.
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In den 8 bis 10 dargestellt ist ein ortsfester Träger 24, der zusammen mit der Schaltwelle 2, Schaltkulissen 34 und weiteren Bauteilen, wie nachfolgend beschrieben, ein Antriebssystem 41 bildet, wie es auch in der zuvor im Zusammenhang mit den 1 bis 7 beschriebenen Ausführungsform zur Anwendung kommen kann.
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Der Träger 24 umfasst zwei parallel zueinander angeordnete Tragflügel 25, in welchen die Schaltwelle 2 gelagert ist. Zwischen den beiden Tragflügeln 25 ist der drehfest mit der Schaltwelle 2 verbundene Bewegkontakt 5 angeordnet. Die zwei Tragflügel 25 weisen an korrespondierenden Stellen jeweils ein Langloch 26 auf. Zwischen den Tragflügeln 25 angeordnet liegt der Schaltbolzen 27 des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre 12, dessen Freiende in Richtung auf den Bewegkontakt 5 zu weisend. An dem Schaltbolzen 27 sind beidseitig querliegende Stifte 28 angebracht, die jeweils in einem der beiden Langlöcher 26 der Tragflügel 25 einliegen.
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In der in den 8 bis 10 dargestellten Schaltstellung ist die Vakuumschaltröhre 12 geschlossen. Der Schaltbolzen 27 befindet sich in seiner eingefahrenen Position. Die Stifte 28 liegen an denjenigen Enden der Langlöcher 26 an, die in Richtung der Schaltkammer der Vakuumschaltröhre 12 weisen.
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Ein U-förmiges, nachfolgend kurz als Kurvenscheibe bezeichnetes Konstruktionselement 31, das den Bewegkontakt 5 mit seinem U-Grund 32 umgreift, liegt mit seinen U-Schenkeln 33 zwischen den Tragflügeln 25 des Trägers 24 ein. Die U-Schenkel 33 sind als Kulissenscheiben ausgeführt, die einander entsprechende Schaltkulissen 34 aufweisen, welche jeweils eine in der Schwenkebene des Bewegkontaktes 5 liegende Kurvenbahn definieren. Die U-Schenkel 33 sind dabei derart angeordnet, dass der Schaltbolzen 27 der Vakuumschaltröhre 12 zwischen ihnen liegt und die beiden in den Langlöchern 26 der Tragflügel 25 einliegenden Stifte 28 zuvor durch die Schaltkulissen 34 der U-Schenkel 33 hindurchführen. Die Stifte 28 liegen dabei an den von der Kontaktstellung des Bewegkontaktes 5 weg weisenden Enden der Schaltkulissen 34 an.
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Die Kurvenscheibe 31 ist fest mit dem Bewegkontakt 5 verbunden und vollführt daher sämtliche Bewegungen des Bewegkontaktes 5 mit. Dabei ist der Schaltbolzens 27 des Kontaktsystems der Vakuumschaltröhre 12 über die in den Schaltkulissen 34 einliegenden Stifte 28 derart mechanisch an den Bewegkontakt 5 gekoppelt, dass eine Drehung des Bewegkontaktes 5 und damit ein Verschwenken der U-Schenkel 33 eine axiale Verschiebung des Schaltbolzens 27 in Schaltrichtung 35 und damit eine Betätigung des Kontaktsystems und einen Ausschaltvorgang der Vakuumschaltröhre 12 bewirkt. Das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre 12 wird geöffnet und der für die Löschstrecke erforderliche Röhrenhub hergestellt. Bei geöffnetem Schalter liegen dann die Stifte 28 an den entgegengesetzten, auf den Bewegkontakt 5 zu weisenden Enden der Schaltkulissen 34 bzw. an den von der Schaltkammer der Vakuumschaltröhre 12 weg weisenden Enden der Langlöcher 26 an (nicht abgebildet).
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Muss zur Vorbereitung des Einschaltvorgangs die Vakuumschaltröhre 12 wieder geschlossen werden, so erfolgt dies durch die Drehung der Schaltwelle 2 in Schließrichtung 18 zusammen mit einem Verschwenken des Bewegkontaktes 5 dadurch, dass der Schaltbolzen 27 aufgrund der geführten Mitnahme der Stifte 28 in den Schaltkulissen 34 wieder axial auf die Vakuumschaltröhre 12 zu bewegt wird. Bei einer weiteren Bewegung der Schaltwelle 2 in diese Richtung werden durch den Bewegkontakt 5 und das Kontaktblech 21 sowohl Hauptstrompfad, als auch Nebenstrompfad wieder geschlossen. Hierzu wird das Kontaktblech 21 wieder von dem Bewegkontakt 5 mitgenommen. Um eine gleichzeitige Bewegung von Kontaktblech 21 und Bewegkontakt 5 zu erreichen, weist das Kontaktblech 21 unterhalb der Kontaktstelle 22 einen senkrecht von seinem Hauptkörper wegstehenden und sich in Richtung des Bewegkontaktes 5 erstreckenden Mitnehmer auf (in 8 nicht sichtbar), dessen Position durch Bezugszeichen 19 angegeben ist.
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Das verzögerte Trennen des abgangsseitigen Festkontaktes 4 von dem Bewegkontakt 5 wird bei der in den 8 bis 10 abgebildeten Ausführungsform der Erfindung durch eine in Öffnungsrichtung 17 verlängerte Kontaktstelle 37 des Festkontaktes 4 verwirklicht.
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Anders als bei der in den 1 bis 7 illustrierten Variante mit dem als Federdraht 11 ausgeführten Wanderkontakt, bei dem dieses Antriebssystem 41 darüber hinaus keine weitere Funktion erfüllt, sind bei der in Verbindung mit den 8 bis 10 beschriebenen Variante mit einem als Wanderkontakt dienenden Kontaktblech 21 sowohl an der Kurvenscheibe 31 als auch an dem Kontaktblech 21 Anschlagelemente vorgesehen. Mit einem an der Kurvenscheibe 31 vorgesehenen Anschlagelement 42 schlägt die Kurvenscheibe 31 während eines Ausschaltvorgangs an einem dafür vorgesehenen Anschlagelement 43 des Kontaktblechs 21 an, kurz bevor der Bewegkontakt 5 seine endgültige Trennstellung erreicht hat. Aufgrund der Impulsübertragung wird das Kontaktblech 21 aus dem Einschubkontakt 23 an dem eingangsseitigen Festkontakt 3 gelöst und folgt, beaufschlagt durch ein geeignetes Federsystem, dem Bewegkontakt 5 in dessen Trennstellung, um die elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktblech 21 und dem eingangsseitigen Festkontakt 3 zu trennen und damit den Nebenstrompfad nochmals zu unterbrechen, nachdem der Schalter stromlos ist, vgl. den in 5 dargestellten Schaltzustand. Als Federsystem zur Beaufschlagung des Kontaktbleches 21 dient eine an der Achse 2 befestigte Torsionsfeder 44, deren einer Federarm 45 sich längs des Kontaktbleches 21 erstreckt und zur Befestigung an dem Kontaktblech 21 mit ihrem umgebogenen Freiende in einer in dem Kontaktblech 21 vorhandenen Halteöffnung 46 einliegt, wie in 8 dargestellt.
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Die elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktblech 21 und der Vakuumschaltröhre 12 kann allein über deren mechanische Verbindung hergestellt werden. Um auch während Vibrationen, wie sie während des Schaltvorganges auftreten können, eine lückenlose elektrische Verbindung sicherzustellen, ist vorteilhafterweise eine zusätzliche, elektrisch leitende Anschlussverbindung vorgesehen, beispielsweise in Gestalt eines Anschlusskabels 47 oder dergleichen, wie auch bereits in 3 zwischen dem Federdraht 11 und der Vakuumschaltröhre 12 dargestellt (in den anderen Figuren nicht abgebildet). Das Anschlusskabel 47 bedarf keines dicken Leiterquerschnitts, da es lediglich als Nebenstrompfad dient. Es kann daher sehr dünn ausgeführt sein.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontaktanordnung
- 2
- Schaltwelle
- 3
- eingangsseitiger Festkontakt
- 4
- abgangsseitiger Festkontakt
- 5
- Bewegkontakt
- 6
- eingangsseitige Kontaktstelle
- 7
- abgangsseitige Kontaktstelle
- 8
- Kontaktdruckfeder
- 11
- Federdraht
- 12
- Vakuumschaltröhre
- 13
- eingangsseitiger Arm des Bewegkontaktes
- 14
- abgangsseitiger Arm des Bewegkontaktes
- 15
- Kontaktstelle des Federdrahtes
- 16
- Haltenase
- 17
- Öffnungsrichtung
- 18
- Schließrichtung
- 19
- Position des Mitnehmers
- 21
- Kontaktblech
- 22
- Kontaktstelle des Kontaktblechs
- 23
- Einschubkontakt
- 24
- Träger
- 25
- Tragflügel
- 26
- Langloch
- 27
- Schaltbolzen
- 28
- Stift
- 31
- Kurvenscheibe
- 32
- U-Grund
- 33
- U-Schenkel
- 34
- Schaltkulisse
- 35
- Schaltrichtung
- 37
- Kontaktstelle des abgangsseitigen Festkontaktes
- 41
- Antriebssystem
- 42
- Anschlagelement
- 43
- Anschlagelement
- 44
- Torsionsfeder
- 45
- Federarm
- 46
- Halteöffnung
- 47
- Anschlusskabel
