DE102017111583A1

DE102017111583A1 - Trennschalter mit einer Rotoranordnung

Info

Publication number: DE102017111583A1
Application number: DE102017111583.8A
Authority: DE
Inventors: Nagesh V. Tumu; Wolfgang Meyer-Haack; Amit Bose; Dhirendra Tiwari
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: Abb SpA It
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2017-12-07
Also published as: CN107464729A; US9842708B1; US20170352500A1; CN107464729B

Abstract

Ein Trennschalter weist ein elektrisch isoliertes Gehäuse und eine Rotoranordnung auf, die innerhalb des elektrisch isolierten Gehäuses angeordnet ist. Die Rotoranordnung enthält einen Kontaktarm und einen Rotor, der relativ zu dem elektrisch isolierten Gehäuse drehbar ist. Der Kontaktarm ist mit dem Rotor verbunden und zwischen einer ersten Position, in der ein leitfähiger Pfad geschlossen ist, und einer zweiten Position, in der der leitfähige Pfad geöffnet ist, bewegbar. Die Rotoranordnung enthält auch einen Klinkenmechanismus, der mit dem Rotor gekoppelt ist. Der Klinkenmechanismus hält den Kontaktarm in der zweiten Position während eines Kurzschlussereignisses zurück. Der Klinkenmechanismus ist von dem Kontaktarm beabstandet, wenn der Kontaktarm in der ersten Position ist. Der Klinkenmechanismus greift an dem Kontaktarm an, wenn der Kontaktarm in der zweiten Position ist.

Description

HINTERGRUND
Das Gebiet der Offenbarung bezieht sich allgemein auf Trennschalter und genauer auf Trennschalter aufweisend drehbare Kontaktarme.
Trennschalter werden häufig verwendet, um in einer häuslichen Umgebung, industriellen Umgebung, Energieversorgungsumgebung oder Gewerbeumgebung einen Schutz gegen Überstromzustände, Erdungsfehlerzustände oder andere Systemanomalitäten bereitzustellen, die unerwünscht sind und vom Trennschalter verlangen, den Stromfluss durch den Trennschalter zu unterbrechen. Bei einigen Trennschaltern ist ein bewegbarer Kontakt von einem stationären Kontakt getrennt, wenn die Trennschalter einem Überstromzustand unterliegen, wie etwa einem Kurzschlussereignis. Das Trennen der Trennkontakte ist allgemein als „Auslösung“ des Trennschalters bezeichnet, wenn es aus Schutzgründen verursacht wird oder als „Öffnen“ des Trennschalters, wenn es aus Steuergründen ausgelöst wird, unterbricht den Stromfluss durch den Trennschalter.
In Industrieausführungen dient der Trennschalter zum Beispiel dazu, Schäden an Ausrüstung und Maschinen zu vermeiden, die in vielen Fällen ein signifikantes Investment eines Betriebes darstellen und auf dessen Betriebsfähigkeit sich der Betrieb verlässt. Der Trennschalter führt diese Funktion durch Unterbrechen des elektrischen Stromes zwischen der Ausrüstung und einer Leistungsquelle oder einem Transformator aus, wenn die Trennschalterkontakte getrennt werden. Jedoch bleiben die Trennschalterkontakte manchmal während eines Überstromzustandes nicht getrennt. Zum Beispiel prallt der bewegbare Kontakt manchmal nach dem Trennen von dem stationären Kontakt ab und bewegt sich zu dem stationären Kontakt zurück. Daher enthalten zumindest einige bekannte Trennschalter Rückhaltesysteme, die den bewegbaren Kontakt in einer von dem stationären Kontakt getrennten Position zurückhalten. Jedoch erhöhen die Rückhaltesysteme den Betrag der benötigten Kraft, um die Kontakte zu trennen. Als eine Folge trennen sich die Kontakte nicht vollständig, um den Stromfluss durch den Trennschalter in einigen Überstromzuständen zu unterbrechen, was den Betrieb der Ausrüstung und Maschinen beeinträchtigen kann. Außerdem erhöhen Rückhaltesysteme die Kosten und die Zeit die benötigt wird, um die Trennschalter zu montieren.
KURZE BESCHREIBUNG
In einem Aspekt wird ein Trennschalter bereitgestellt. Der Trennschalter enthält ein elektrisch isolierendes Gehäuse und eine Rotoranordnung, die innerhalb des elektrisch isolierten Gehäuses angeordnet ist. Die Rotoranordnung enthält einen Kontaktarm und einen Rotor, der relativ zum elektrischen Gehäuse drehbar ist. Der Kontaktarm ist mit dem Rotor verbunden und zwischen einer ersten Position, in der ein leitfähiger Pfad geschlossen ist, und einer zweiten Position, in der der leitfähige Pfad offen ist, bewegbar. Die Rotoranordnung enthält auch einen Klinkenmechanismus, der mit dem Rotor gekoppelt ist. Der Klinkenmechanismus hält den Kontaktarm während eines Kurzschlussereignisses in der zweiten Position zurück. Der Klinkenmechanismus ist von dem Kontaktarm beabstandet, wenn der Kontaktarm in der ersten Position ist. Der Klinkenmechanismus greift am Kontaktarm an, wenn der Kontaktarm in der zweiten Position ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Klinkenmechanismus aufweist: einen Kopf, der wahlweise am Kontaktarm angreift, wobei der Kopf zwischen einer neutralen Position und einer versetzten Position bewegbar ist; und einen Vorspannmechanismus, der den Kopf zu der neutralen Position vorspannt.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass die Bewegung des Kontaktarms in die zweite Position die Bewegung des Kopfes aus der neutralen Position in die versetzte Position verursacht, um es dem Kopf zu ermöglichen, am Kontaktarm anzugreifen.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass sich der Vorspannmechanismus zwischen dem Kopf und dem Rotor erstreckt, so dass der Vorspannmechanismus eine Kraft auf den Kontaktarm und den Kopf ausübt, wenn der Kopf zwischen der neutralen Position und der versetzten Position bewegt wird.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Trennschalter außerdem einen Betätigungsmechanismus aufweist, der mit der Rotoranordnung gekoppelt ist, wobei der Klinkenmechanismus den Kontaktarm freigibt, wenn der Betätigungsmechanismus betätigt wird.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Kontaktarm den Kopf veranlasst, sich von der neutralen Position in die versetzte Position zu bewegen, um es dem Kopf zu ermöglichen, den Kontaktarm freizugeben, wenn der Betätigungsmechanismus betätigt wird.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Rotor außerdem einen Rotorstift aufweist, wobei der Klinkenmechanismus mit dem Rotorstift gekoppelt ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass die Rotoranordnung außerdem wenigstens einen Vorspannmechanismus aufweist, der mit dem Kontaktarm und dem Rotorstift gekoppelt ist, um den Kontaktarm in die erste Position vorzuspannen.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass die Rotoranordnung eine Mehrzahl von Klinkenmechanismen und eine Mehrzahl von Kontaktarmen aufweist, wobei jeder Klinkenmechanismus wahlweise an einem der Kontaktarme von der Mehrzahl der Kontaktarme angreift.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Kontaktarm ein Rastteil aufweist, das am Klinkenmechanismus wahlweise angreift.
Bei einem anderen Aspekt ist eine Rotoranordnung für einen Trennschalter bereitgestellt. Die Rotoranordnung enthält einen Kontaktarm und einen Rotor, der relativ zu einem elektrisch isolierten Gehäuse drehbar ist. Der Kontaktarm ist mit dem Rotor gekoppelt und zwischen einer ersten Position, in der ein leitfähiger Pfad geschlossen ist, und einer zweiten Position, in der der leitfähige Pfad offen ist, bewegbar. Die Rotoranordnung enthält auch einen Klinkenmechanismus, der mit dem Rotor gekoppelt ist. Der Klinkenmechanismus hält den Kontaktarm während eines Kurzschlussereignisses in der zweiten Position zurück. Der Klinkenmechanismus ist von dem Kontaktarm beabstandet, wenn der Kontaktarm in der ersten Position ist. Der Klinkenmechanismus greift am Kontaktarm an, wenn der Kontaktarm in der zweiten Position ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Klinkenmechanismus aufweist: einen Kopf, der wahlweise am Kontaktarm angreift, wobei der Kopf zwischen einer neutralen Position und einer versetzten Position bewegbar ist; und einen Vorspannmechanismus, der den Kopf in die neutrale Position vorspannt.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass die Bewegung des Kontaktarms in die zweite Position den Kopf veranlasst, sich von der neutralen Position in die versetzte Position zu bewegen, um es dem Kopf zu ermöglichen, am Kontaktarm anzugreifen.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass sich der Vorspannmechanismus zwischen dem Kopf und dem Rotor erstreckt, so dass der Vorspannmechanismus eine Kraft auf den Rotor und den Kopf ausübt, wenn der Kopf zwischen der neutralen Position und der versetzten Position bewegt wird.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Rotor außerdem einen Rotorstift aufweist, wobei der Klinkenmechanismus mit dem Rotorstift gekoppelt ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Trennschalter außerdem wenigstens einen Vorspannmechanismus aufweist, der mit dem Kontaktarm und dem Rotorstift gekoppelt ist, um den Kontaktarm in Richtung der ersten Position vorzuspannen.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Kontaktarm ein Rastteil aufweist, das am Klinkenmechanismus wahlweise angreift.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Trennschalters kann es vorteilhaft sein, dass der Klinkenmechanismus ein erster Klinkenmechanismus ist, der mit einer ersten Seite des Rotors gekoppelt ist, wobei die Rotoranordnung einen zweiten Klinkenmechanismus aufweist, der mit einer zweiten Seite des Rotors, entgegengesetzt zu der ersten Seite, gekoppelt ist.
Bei noch einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen eines Trennschalters bereitgestellt. Das Verfahren enthält das Verbinden eines Rotors mit einem elektrisch isolierten Gehäuse. Der Rotor ist relativ zu dem elektrisch isolierten Gehäuse drehbar. Das Verfahren enthält auch das Koppeln eines Betätigungsmechanismus mit dem Rotor. Das Betätigen des Betätigungsmechanismus verursacht den Rotor sich zu drehen. Das Verfahren umfasst außerdem das Koppeln eines bewegbaren Kontakts mit dem Rotor. Der bewegbare Kontakt ist zwischen einer ersten Position, in der ein leitfähiger Pfad geschlossen ist, und einer zweiten Position, in der der leitfähige Pfad offen ist, bewegbar. Das Verfahren enthält auch das Koppeln eines Klinkenmechanismus mit dem Rotor. Der Klinkenmechanismus unterbindet eine Bewegung des bewegbaren Kontakts, wenn der bewegbare Kontakt in der zweiten Position ist. Der Klinkenmechanismus ist von dem bewegbaren Kontakt beabstandet, wenn der bewegbare Kontakt in der ersten Position ist. Der Klinkenmechanismus greift am bewegbaren Kontakt, wenn der bewegbare Kontakt in der zweiten Position ist.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, dass das Koppeln eines Klinkenmechanismus mit dem Rotor das Koppeln eines Klinkenmechanismus mit dem Rotor umfasst, wobei der Klinkenmechanismus einen Vorspannmechanismus zwischen dem Kopf und dem Rotor aufweist, um den Kopf in Richtung zu der neutralen Position vorzuspannen.
Bei irgendeinem Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, dass das Koppeln eines bewegbaren Kontakts mit dem Rotor das Koppeln eines bewegbaren Kontakts mit dem Rotor umfasst, wobei der bewegbare Kontakt ein Rastteil aufweist, das mit einem Abstand von dem Kopf des Klinkenmechanismus beabstandet ist, wenn der bewegbare Kontakt in der ersten Position ist, wobei der bewegbare Kontakt mit dem Kopf in Kontakt ist und den Kopf versetzt, so dass der Kopf am Rastteil angreift, wenn der bewegbare Kontakt in der zweiten Position ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden werden, wenn die nachfolgende detaillierte Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Teile durchgängig durch die Zeichnungen darstellen, wobei:
1 eine Schnittansicht einer Trennschalteranordnung ist;
2 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer in 1 gezeigten Trennschalteranordnung ist;
3 eine perspektivische Ansicht einer Rotoranordnung der in 1 gezeigten Trennschalteranordnung ist;
4 eine Schnittansicht einer Rotoranordnung des in 3 gezeigten Trennschalters ist, mit einem Kontaktarm und einem nicht in Eingriff stehenden Klinkenmechanismus;
5 eine Schnittansicht der in 4 gezeigten Rotoranordnung ist, mit dem Kontaktarm und dem in Eingriff stehenden Klinkenmechanismus;
6 eine schematische Ansicht eines Klinkenmechanismus ist, der an einem Kontaktarm der in 4 gezeigten Rotoranordnung angreift;
7 eine schematische Ansicht des Klinkenmechanismus ist, der den Kontaktarm von der in 4 gezeigten Rotoranordnung freigibt;
8 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Rotoranordnung für die in 1 gezeigte Trennschalteranordnung ist; und
9 eine Schnittansicht einer Trennschalteranordnung aufweisend eine Mehrzahl von Kontaktarmen ist;
10 eine perspektivische Ansicht eines Teils der in 9 gezeigten Trennschalteranordnung ist; und
11 eine graphische Darstellung ist, die Drehmomentprofile von Rotoranordnungen zeigt.
Solange nichts anderes angegeben ist, sind die hierin bereitgestellten Zeichnungen dazu bestimmt, Merkmale von Ausführungsbeispielen der Offenbarung zu veranschaulichen. Die Merkmale sind dazu gedacht, in einer großen Vielfalt von Systemen anwendbar zu sein, enthaltend eine oder mehrere Ausführungsbeispiele der Offenbarung. Als solche sind die Zeichnungen nicht dazu bestimmt, alle konventionellen Merkmale zu enthalten, die Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet als für das Ausführen der hierin offenbarten Ausführungsbeispiele erforderlich bekannt sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen wird Bezug genommen auf eine Anzahl von Begriffen, die definiert sein sollen, um die nachfolgenden Bedeutungen aufzuweisen.
Die Singularformen „ein/eine/einer“ und „der/die/das“ enthalten Pluralbezugnahmen, solange im Kontext nicht deutlich etwas anderes angegeben ist.
„Optional“ bedeutet, dass das nachfolgend beschriebene Ereignis oder der nachfolgend beschriebene Umstand auftreten kann oder nicht und dass die Beschreibung Ausgestaltungen enthält, in denen das Ereignis auftritt und Ausgestaltungen, in denen es nicht auftritt.
Näherungsweise Formulierungen, wie sie hierin durchgängig durch die Beschreibung und die Ansprüche verwendet werden, können angewandt werden, um irgendwelche quantitativen Angaben zu modifizieren, die zulässigerweise variieren können, ohne eine Änderung der Grundfunktion herbeizuführen, auf die sie sich beziehen. Dementsprechend kann ein Wert, der durch einen Ausdruck oder Ausdrücke modifiziert ist, wie etwa „etwa“, „im Wesentlichen“ und „ungefähr“ ist nicht auf den angegebenen präzisen Wert beschränkt. In zumindest einigen Ausführungen kann die näherungsweise Formulierung der Präzision eines Instruments zur Messung des Wertes entsprechen. Hier und durchgängig durch die Beschreibung und die Ansprüche können Bereichsgrenzen kombiniert und/oder ausgetauscht werden, wobei solche Bereiche identifiziert sind und alle Unterbereiche, die darin enthalten sind umfassen, solange der Zusammenhang oder die Formulierung nichts anderes angibt.
Beispielhafte Ausführungsformen von Trennschaltern und Verfahren zur Herstellung von Trennschaltern sind hierin beschrieben. Die Trennschalter enthalten allgemein einen Kontaktarm, der sich zwischen einer ersten Position, in der er an einem stationären Kontakt anliegt, und einer zweiten Position, in der er nicht am stationären Kontakt anliegt, bewegt. Bei einigen Ausführungsbeispielen wird der Kontaktarm in der zweiten Position durch einen Klinkenmechanismus zurückgehalten. Insbesondere ist der Klinkenmechanismus von dem Kontaktarm beabstandet, wenn der Kontaktarm in der ersten Position ist und der Klinkenmechanismus greift am Kontaktarm an, wenn der Kontaktarm sich während eines Kurschlussereignisses in die zweite Position bewegt.
1 ist eine Schnittansicht eines Trennschalters 100. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Trennschalters 100. Der Trennschalter 100 enthält ein Gehäuse 102, ein Lastanschlussband 104, ein Leitungsanschlussband 106, eine Rotoranordnung 108 und einen Betätigungsmechanismus 110. Das Gehäuse 102 isoliert den Trennschalter 100 elektrisch, so dass ein elektrischer Strom blockiert wird vom Durchgehen durch das Gehäuse 102 in die umgebende Umwelt. Der Betätigungsmechanismus 110 ist mit der Rotoranordnung 108 betriebsverbunden und dreht die Rotoranordnung 108 nach dem Betätigen des Betätigungsmechanismus 110. Bei alternativen Ausführungsbeispielen enthält der Trennschalter 100 irgendwelche Komponenten, die es dem Trennschalter 100 ermöglichen, wie hierin beschrieben zu arbeiten. Zum Beispiel enthält der Trennschalter 100 in einigen Ausführungsbeispielen eine Mehrzahl von Gehäusen 102, Lastanschlussbändern 104, Leitungsanschlussbändern 106, Rotoranordnungen 108 und/oder Betriebsmechanismen 110. Bei der beispielhaften Ausführungsform ist der Trennschalter 100 mit einem Schaltkreis verbunden, so dass der Trennschalter 100 das Fließen eines elektrischen Stromes durch den Schaltkreis steuert. Insbesondere wird das Fließen des elektrischen Stromes durch den Schaltkreis, der mit dem Trennschalter 100 verbunden ist, gestoppt, wenn der Betätigungsmechanismus 110 des Trennschalters 100 betätigt ist und die Rotoranordnung 108 gedreht wird.
Bei der beispielhaften Ausführungsform enthält die Rotoranordnung 108 einen Rotor 112 und einen Kontaktarm 114. Der Kontaktarm 114 enthält einen Lastkontakt 116, der das Lastanschlussband 104 wahlweise kontaktiert und einen Leitungskontakt 118, der das Leitungskontaktband 106 wahlweise kontaktiert. Der Kontaktarm 114 ist mit dem Rotor 112 gekoppelt, so dass die Drehung des Rotors 112 den Kontaktarm 114 veranlasst, sich zwischen einer ersten Position (in 2 gezeigt), bei der der Kontaktarm 114 das Lastanschlussband 104 und das Leitungsanschlussband 106 beaufschlagt, und einer zweiten Position (in 1 gezeigt), in der der Kontaktarm 114 das Lastanschlussband 104 und das Leitungsanschlussband 106 aufgrund eines Kurzschlussereignisses nicht beaufschlagt, bewegt. Dementsprechend ist der Kontaktarm 114 ein bewegbarer Kontakt und das Lastanschlussband 104 und das Leitungsanschlussband 106 sind stationäre Kontakte. Bei alternativen Ausführungsbeispielen enthält der Trennschalter 100 irgendwelche Kontakte, die den Trennschalter 100 in die Lage versetzen, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
Bei der beispielhaften Ausführungsform enthält sowohl das Lastanschlussband 104 als auch das Leitungsanschlussband 106 auch einen ersten Schenkel 120, einen zweiten Schenkel 122 und einen gekrümmten Abschnitt 124, der den ersten Schenkel 120 und den zweiten Schenkel 122 verbindet. Als solches haben das Lastanschlussband 104 und das Leitungsanschlussband 106 eine U-Form. Das Lastanschlussband 104 und das Leitungsanschlussband 106 enthalten ein elektrisch leitfähiges Material, um einem Strom das Fließen durch das Lastanschlussband 104 und das Leitungsanschlussband 106 zu ermöglichen. Während des Betriebs des Trennschalters 100 erzeugt zumindest eines von dem Lastanschlussband 104 und dem Leitungsanschlussband 106 Abstoßkräfte, wenn ein vorherbestimmter Strom durch das Lastanschlussband 104 und/oder das Leitungsanschlussband 106 fließt. Insbesondere erzeugen die Rückkrümmungen des Lastanschlussbandes 104 und des Leitungsanschlussbandes 106 Abstoßkräfte, die den Lastkontakt 116 und den Leitungskontakt 118 von dem Lastanschlussband 104 und dem Leitungsanschlussband 106 abstoßen. Als Folge davon ist der Kontaktarm 114 von dem Lastanschlussband 104 und dem Leitungsanschlussband 106 entkoppelt und ein Strom wird daran gehindert, durch den mit dem Trennschalter 100 verbundenen Schaltkreis zu fließen, d.h. der Trennschalter 100 ist ausgelöst. Bei alternativen Ausführungsbeispielen haben das Lastanschlussband 104 und das Leitungsanschlussband 106 irgendeine Konfiguration, die es dem Trennschalter 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Rotoranordnung 108. Der Rotor 112 der Rotoranordnung 108 enthält ein erstes Ende 128, ein zweites Ende 130, eine Seitenwand 132 und Rotorstifte 134. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind das erste Ende 128 und das zweite Ende 130 kreisrund und der Rotor 112 hat eine zylindrische Gestalt. Die Seitenwand 132 erstreckt sich zwischen dem ersten Ende 128 und dem zweiten Ende 130 und definiert Öffnungen 136. Rotorstifte 134 erstrecken sich zwischen dem ersten Ende 128 und dem zweiten Ende 130 benachbart zu den Öffnungen 136. Der Kontaktarm 114 erstreckt sich zumindest teilweise durch ein Inneres des Rotors 112 und durch die Öffnungen 136. Außerdem hat der Kontaktarm 114 etwas Bewegungsfreiheit relativ zu dem Rotor 112. Bei alternativen Ausführungsbeispielen hat der Rotor 112 irgendeine Konfiguration, die es dem Trennschalter 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
4 ist eine Schnittansicht der Rotoranordnung 108 mit dem Kontaktarm 114 und einem nicht in Eingriff stehenden Klinkenmechanismus 126. 5 ist eine Schnittansicht der Rotoranordnung 108 mit einem Kontaktarm 114 und einem in Eingriff stehenden Klinkenmechanismus 126. Die Rotoranordnung 108 enthält Klinkenmechanismen 126, um den Kontaktarm 114 in der zweiten Position zurückzuhalten, wenn sich der Kontaktarm 114 ohne Drehung des Rotors 112 in die zweite Position bewegt. Die Klinkenmechanismen 126 sind mit entgegengesetzten Seiten des Rotors 112 gekoppelt. Wie es in 4 gezeigt ist, ist jeder Klinkenmechanismus 126 von dem Kontaktarm 114 beabstandet, wenn der Kontaktarm 114 in der ersten Position ist. Wie es in 5 gezeigt ist, greift jeder Klinkenmechanismus 126 am Kontaktarm 114 an, wenn der Kontaktarm 114 in der zweiten Position ist und der Rotor 112 sich nicht gedreht hat. Dementsprechend halten die Klinkenmechanismen 126 den Kontaktarm 114 in der zweiten Position, wenn der Trennschalter 100 einem hohen Strom unterworfen ist. Außerdem, wie es nachfolgend erläutert werden wird, reduzieren die Klinkenmechanismen 126 das erforderliche Drehmoment, um den Kontaktarm 114 in der zweiten Position zu positionieren und erhöhen das erforderliche Drehmoment, um den Kontaktarm 114 in die erste Position zurückzubringen. Als Folge davon ermöglichen die Klinkenmechanismen 126 dem Trennschalter 100 den Kontaktarm 114 in der zweiten Position unter geringeren Überstromniveauzuständen zu halten und ermöglichen dem Trennschalter 100 in einer offenen Position zu bleiben, bis der Betätigungsmechanismus 110 betätigt wird, um den Trennschalter 100 zurückzusetzen und eine ausgelöste Offenstellung zu begleichen.
Bei der beispielhaften Ausführungsform enthält jeder Klinkenmechanismus 126 einen Kopf 140 und einen Vorspannmechanismus 142. Der Kopf 140 greift am Kontaktarm 114 an und ist zwischen einer neutralen Position und einer versetzten Position bewegbar. Bei der beispielhaften Ausführungsform enthält der Kontaktarm 114 außerdem ein Rastteil 144, um am Kopf 140 anzugreifen. Der Vorspannmechanismus 142 widersteht Verlagerungen des Kopfes 140 und spannt den Kopf 140 in Richtung der neutralen Position vor. Insbesondere erstreckt sich der Vorspannmechanismus 142 zwischen dem Kopf 140 und dem Rotor 112, um Kräfte auf den Rotor 112 und den Kopf 140 auszuüben. Bei der veranschaulichten Ausführungsform enthält der Vorspannmechanismus 142 eine Mehrzahl von Blattfedern. Bei alternativen Ausführungsbeispielen hat der Klinkenmechanismus 126 irgendeine Konfiguration, die es der Rotoranordnung 108 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu funktionieren.
Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Klinkenmechanismus 126 auch mit dem Rotorstift 134 gekoppelt, so dass sich der Klinkenmechanismus 126 mit dem Rotorstift derart verbunden, dass sich der Rotorstift 134 zwischen dem Kopf 140 und dem Vorspannmechanismus 142 erstreckt. Als Folge davon schwenkt sich der Klinkenmechanismus 126 um den Rotorstift 134. Das Verbinden des Klinkenmechanismus 126 mit dem Rotor 112 reduziert die Anzahl von zusätzlichen Teilen, die erforderlich sind, um den Klinkenmechanismus 126 in den Trennschalter 100 zu integrieren. Außerdem ermöglicht der Klinkenmechanismus 126 der Rotoranordnung 108, eine kompakte Größe aufzuweisen. Bei alternativen Ausführungsbeispielen ist der Klinkenmechanismus 126 mit irgendwelchen Abschnitten des Trennschalters 100 verbunden, die dem Klinkenmechanismus 126 ermöglichen, wie hierin beschrieben zu funktionieren.
Außerdem ist der Klinkenmechanismus 126 bei der beispielhaften Ausführungsform aus einem flexiblen Material mit struktureller Stabilität hergestellt. Zusätzlich sind der Kopf 140 und der Vorspannmechanismus 142 integral als ein einziges Teil ausgebildet. Bei alternativen Ausführungsbeispielen ist der Klinkenmechanismus 126 aus irgendeinem Material und in irgendeiner Weise hergestellt, die es dem Klinkenmechanismus 126 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten. Zum Beispiel ist der Klinkenmechanismus 126 bei einigen Ausführungsbeispielen von irgendeinem der nachfolgenden Materialien ohne Einschränkung hergestellt: thermoplastische Materialien, Metalle, Federn und Kombinationen davon.
6 ist eine schematische Ansicht des Klinkenmechanismus 126, der am Kontaktarm 114 angreift. 7 ist eine schematische Ansicht des Klinkenmechanismus 126, der den Kontaktarm 114 freigibt. Während eines Hochstromfehlerereignisses bewegt sich der Kontaktarm 114 in die zweite Position und kontaktiert den Klinkenmechanismus 126, um den Kopf 140 zu veranlassen, sich von der neutralen Position in die versetzte Position zu bewegen. Wenn der Kopf 140 versetzt ist, spannt der Vorspannmechanismus 142 den Kopf 140 in Richtung zu der neutralen Position vor und der Kopf 140 greift am Rastteil 144 an. Als Folge davon wird der Kontaktarm 114 durch das Angreifen zwischen Kopf 140 und Rastteil 144 in der zweiten Position zurückgehalten. Der Klinkenmechanismus 126 und der Kontaktarm 114 werden entkoppelt, wenn der Betätigungsmechanismus 110 (in 1 gezeigt) betätigt wird, um die Drehung des Rotors 112 zu verursachen. Die Drehung des Rotors 112 veranlasst den Klinkenmechanismus 126 sich von dem Kontaktarm 114 wegzubewegen. Jedoch verhindert das Gehäuse 102 (in 1 gezeigt), dass sich der Kontaktarm 114 mit dem Rotor 112 und dem Klinkenmechanismus 126 bewegt. Als Folge davon wird der Kopf 140 durch den Kontaktarm 114 verschoben und gibt das Rastteil 144 frei, wenn sich der Klinkenmechanismus 126 von dem Kontaktarm 114 wegbewegt. Bei alternativen Ausführungsbeispielen greifen der Klinkenmechanismus 126 und der Kontaktarm 114 auf irgendeine Weise aneinander an, die es dem Trennschalter 100 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
In Bezug auf die 4 und 5 enthält die Rotoranordnung 108 außerdem Rotorvorspanneinrichtungen 138, die verbunden sind mit und sich erstrecken zwischen den Rotorstiften 134 und dem Kontaktarm 114, um den Kontaktarm 114 in die erste Position vorzuspannen. Wenn der Kontaktarm 114 in der ersten Position ist, halten die Rotorvorspanneinrichtungen 138 den Kontaktdruck und die Leitfähigkeit zwischen dem Kontaktarm 114 und sowohl dem Lastanschlussband 104 und dem Leitungsanschlussband 106 aufrecht. Daher müssen die Abstoßkräfte, die durch das Lastanschlussband 104 und das Leitungsanschlussband 106 erzeugt werden, die Vorspannkräfte der Rotorvorspanneinrichtungen 138 überwinden, um den Kontaktarm 114 zu veranlassen, sich während eines Überstromzustandes in die zweite Position zu bewegen. Bei der beispielhaften Ausführungsform enthalten die Rotorvorspanneinrichtungen 138 Schraubenfedern. Bei alternativen Ausführungsbeispielen weist die Rotoranordnung 108 irgendwelche Rotorvorspanneinrichtungen 138 auf, die es dem Trennschalter 100 ermöglichen, wie hierin beschrieben zu arbeiten. Zum Beispiel weist die Rotoranordnung 108 bei einigen Ausführungsbeispielen eine einzige Rotorvorspanneinrichtung 138 auf.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Rotoranordnung 200 für einen Trennschalter 100. Die Rotoranordnung 200 enthält einen Rotor 202, einen Kontaktarm 204 und einen Klinkenmechanismus 206. Der Rotor 202 enthält ein erstes Ende 208, ein zweites Ende 210, eine Seitenwand 212 und Rotorstifte 214. Der Kontaktarm 204 erstreckt sich zumindest teilweise durch Öffnungen 216 in dem Rotor 202 und ist frei sich relativ zu dem Rotor 202 zu bewegen. Die Rotorstifte 214 erstrecken sich benachbart zu den Öffnungen 216. Bei alternativen Ausführungsbeispielen hat der Rotor 202 irgendeine Ausgestaltung, die es der Rotoranordnung 200 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu funktionieren.
Bei der beispielhaften Ausführungsform weist der Klinkenmechanismus 206 einen Kopf 218 und einen Vorspannmechanismus 220 auf. Der Kopf 218 ist zwischen einer neutralen Position und einer versetzten Position bewegbar. Der Vorspannmechanismus 220 widersteht einem Versatz des Kopfes 218 und spannt den Kopf 218 in Richtung der neutralen Position vor. Bei der beispielhaften Ausführungsform sind der Kopf 218 und der Vorspannmechanismus 220 durch einen Draht gebildet, der teilweise um den Rotorstift 214 gewickelt ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen weist die Rotoranordnung 200 irgendeinen Klinkenmechanismus 206 auf, der es der Rotoranordnung 200 ermöglicht, wie hierin beschrieben zu funktionieren.
9 ist eine Schnittansicht eines alternativen Trennschalters 300 aufweisend eine Mehrzahl von Kontaktarmen 302. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Trennschalters 300. Der Trennschalter enthält eine Rotoranordnung 304 aufweisend Kontaktarme 302, einen Rotor 306 und einen Klinkenmechanismus (nicht gezeigt). Der Rotor 306 rotiert zwischen einer geschlossenen Position und einer ausgelösten oder offenen Position. Außerdem sind die Kontaktarme 302 zwischen einer einen stationären Kontakt (nicht gezeigt) kontaktierenden ersten Position und einer von dem stationären Kontakt während eines Hochstromfehlerereignisses beabstandeten zweiten Position bewegbar. Der Klinkenmechanismus (nicht gezeigt) greift an den Kontaktarmen 302 an, um die Kontaktarme 302 in der zweiten Position zurückzuhalten, wenn der Rotor 306 in seiner neutralen Position ist. Der Klinkenmechanismus (nicht gezeigt) ist gleich wie der Klinkenmechanismus 126 des Trennschalters 100. Der Klinkenmechanismus (nicht gezeigt) greift an jedem Kontaktarm des Trennschalters 300 an. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel enthält der Trennschalter 300 fünft Kontaktarme 302, die nebeneinander angeordnet sind. Bei alternativen Ausführungsbeispielen enthält der Trennschalter 300 irgendwelche Kontaktarme 302 und Klinkenmechanismen, die es dem Trennschalter 300 ermöglichen, wie hierin beschrieben zu arbeiten. Zum Beispiel enthält der Trennschalter 300 in einigen Ausführungsbeispielen separate Klinkenmechanismen, die an einem oder mehreren Kontaktarmen 302 angreifen. Bei weiteren Ausführungsbeispielen enthält der Trennschalter 300 einen Klinkenmechanismus aufweisend eine Mehrzahl von Köpfen und/oder Vorspannmechanismen, um es dem Klinkenmechanismus zu ermöglichen, an einer Mehrzahl von Kontaktarmen 302 anzugreifen.
11 ist ein Graph, der Drehmomentprofile von Rotoranordnungen veranschaulicht. 11 weist eine X-Achse, die eine Drehposition in Grad definiert und eine Y-Achse, die ein Drehmoment in Newton-Metern (Nm) definiert, auf. Der Graph enthält eine erste Kurve 400, eine zweite Kurve 402 und eine dritte Kurve 404. Die erste Kurve 400 veranschaulicht das Drehmoment, das erforderlich ist, um einen Kontaktarm ohne ein Rückhaltesystem zu positionieren. Die erste Kurve 400 enthält einen Vorwärtsbewegungsabschnitt 406 und einen Rückwärtsbewegungsabschnitt 408. Der Vorwärtsbewegungsabschnitt 406 und der Rückwärtsbewegungsabschnitt 408 sind im Wesentlichen gleich mit kleineren Unterschieden aufgrund der Reibung. Außerdem ist die erste Kurve 400 im Wesentlichen konstant, weil in etwa dieselbe Kraft erforderlich ist, um den Kontaktarm durchgängig durch den Bewegungsbereich zu positionieren. Die zweite Kurve 402 veranschaulicht ein Drehmoment, das erforderlich ist, um einen Kontaktarm zu bewegen und mit einem Sperrrückhaltesystem während eines Kurzschlussereignisses in Eingriff zu gelangen. Die zweite Kurve 402 enthält einen Vorwärtsbewegungsabschnitt 410 und einen Rückwärtsbewegungsabschnitt 412. Der Vorwärtsbewegungsabschnitt 410 hat ein Maximum 414, das das Drehmoment darstellt, das erforderlich ist, um mit dem Sperrsystem in Eingriff zu gelangen. Das Rückwärtsbewegungsabschnitt 412 hat ein Minimum 416, das das Drehmoment darstellt, das erforderlich ist, um das Sperrsystem zu entkoppeln.
Die dritte Kurve 404 veranschaulicht das erforderliche Drehmoment, um den Kontaktarm 114 zu positionieren und am Klinkenmechanismus 126 anzugreifen. Die dritte Kurve 404 enthält einen Vorwärtsbewegungsabschnitt 418 und einen Rückwärtsbewegungsabschnitt 420. Der Vorwärtsbewegungsabschnitt 418 hat ein Maximum 422, das das Drehmoment darstellt, das erforderlich ist, um am Klinkenmechanismus 126 anzugreifen. Der Rückwärtsbewegungsabschnitt 420 hat ein Minimum 424, das das Drehmoment darstellt, das erforderlich ist, um den Klinkenmechanismus 126 zu entkoppeln. Vor allem ist das Maximum 422 kleiner als das Maximum 414, weil ein reduzierter Energiebetrag erforderlich ist, um am Klinkenmechanismus 126 anzugreifen im Vergleich zu dem Sperrsystem. Als eine Folge greift der Klinkenmechanismus 126 am Kontaktarm 114 während eines Kurzschlussereignisses in kürzerer Zeit an verglichen mit dem Sperrsystem. Zum Beispiel wird das Öffnen des Kontaktarms des Sperrsystems aufgrund des Maximums 414 verlangsamt. Außerdem hat das Minimum 424 einen größeren Betrag als das Minimum 416, weil ein erhöhter Energiebetrag erforderlich ist, um den Klinkenmechanismus 126 verglichen mit dem Sperrsystem zu entkoppeln. Als eine Folge hält der Klinkenmechanismus 126 den Kontaktarm 114 in einer offenen Position besser zurück und hält größeren Kräften stand als Sperrsysteme.
Mit Bezug auf die 1–3 umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Trennschalters 100 das Verbinden des Lastanschlussbandes 104 und des Leitungsanschlussbandes 106 mit dem Gehäuse 102. Das Verfahren enthält auch das Verbinden des Rotors 112 mit dem Gehäuse 102, so dass der Rotor 112 relativ zum Gehäuse 102 drehbar ist. Der Betätigungsmechanismus 110 wird mit dem Rotor 112 derart gekoppelt, dass der Betätigungsmechanismus 110 den Rotor 112 beim Betätigen des Betätigungsmechanismus 110 veranlasst sich zu drehen. Der Kontaktarm 114 ist mit dem Rotor 112 derart verbunden, dass der Kontaktarm 114 zwischen einer ersten Position, in der der Kontaktarm 114 das Lastanschlussband 104 und das Leitungsanschlussband 106 beaufschlagt, und einer zweiten Position, in der der Kontaktarm 114 vom Lastanschlussband 104 und dem Leitungsanschlussband 106 entkoppelt ist, bewegbar ist. Das Verfahren enthält außerdem das Verbinden des Klinkenmechanismus 126 mit dem Rotor 112, um eine Bewegung des Kontaktarms 114 zu unterbinden, wenn sich der Kontaktarm 114 ohne Drehung des Rotors 112 während eines Kurzschlussereignisses in die zweite Position 112 bewegt. Der Klinkenmechanismus 126 ist derart positioniert, dass der Klinkenmechanismus 126 von dem Kontaktarm 114 beabstandet ist, wenn der Kontaktarm 114 in der ersten Position ist, und am Kontaktarm 114 angreift, wenn sich der Kontaktarm 114 ohne Drehung des Rotors 112 in die zweite Position bewegt. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist der Kopf 140 des Klinkenmechanismus 126 positioniert, um am Kontaktarm 114 anzugreifen, wenn sich der Kontaktarm 114 ohne Drehung des Rotors 112 in die zweite Position bewegt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen erstreckt sich ein Vorspannmechanismus 142 zwischen dem Kopf 140 und dem Rotor 112, um den Kopf 140 in Richtung der neutralen Position vorzuspannen.
Die vorstehend beschriebenen Trennschalter enthalten allgemein einen Kontaktarm, der sich zwischen einer ersten Position, in der er an einem stationären Kontakt angreift, und einer zweiten Position, in der er von dem stationären Kontakt entkoppelt ist, bewegt. Bei einigen Ausführungsbeispielen wird der bewegbare Kontakt in der zweiten Position durch einen Klinkenmechanismus zurückgehalten. Insbesondere ist der Klinkenmechanismus von dem Kontaktarm entfernt, wenn der Kontaktarm in der ersten Position ist und der Klinkenmechanismus greift an dem Kontaktarm an, wenn sich der Kontaktarm ohne Drehung eines Rotors in die zweite Position bewegt.
Ein beispielhafter technischer Effekt der hierin beschriebenen Verfahren, Systeme und Einrichtungen enthält zumindest einen der folgenden: (a) Reduzieren der erforderlichen Kraft, um die Trennschalter auszulösen; (b) Verbessern der Unterbrechung eines hohen Fehlerstroms unter Verwendung eines bewegbaren Kontaktarms; (c) Reduzieren der Kosten und der Zeit, die erforderlich sind, um die Trennschalter herzustellen; (d) Erhöhen der Betriebseffizienz der Trennschalter; (e) Reduzieren der Größe der Trennschalter; (f) Verringern der Antwortzeit der Trennschalter auf ein Kurzschlussereignis; und (g) Reduzieren der Beschädigung von Maschinen und Ausrüstung an einem durch Trennschalter geschützten Schaltkreis.
Beispielhafte Ausführungsformen der Trennschalter und Verfahren zur Herstellung der Trennschalter sind oben im Detail beschrieben. Die Trennschalter und Verfahren sind nicht auf die hierin beschriebenen besonderen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern Komponenten der Trennschalter und/oder Verfahrensabläufe können vielmehr unabhängig und separat von anderen Komponenten und/oder Verfahrensabläufen verwendet werden, die hierin beschrieben sind. Außerdem können die beschriebenen Komponenten und/oder Verfahrensabläufe auch ausgebildet sein in oder verwendet werden in Kombination mit anderen Systemen, Verfahren und/oder Einrichtungen und sind nicht beschränkt nur mit den hierin beschriebenen Trennschaltern und Systemen ausgeführt zu werden.
Die Reihenfolge der Ausführung oder Durchführung von Betriebsabläufen der Ausführungsbeispiele der Offenbarung, die hierin veranschaulicht und beschrieben sind, ist nicht essentiell, solange es nicht anders angegeben ist. Das heißt die Abläufe können in irgendeiner Reihenfolge ausgeführt werden, solange nichts anderes angegeben ist und Ausführungsbeispiele der Offenbarung können zusätzliche oder weniger Abläufe als die hierin offenbarten aufweisen. Zum Beispiel ist es zu bedenken, dass das Ausführen oder Durchführen eines bestimmten Ablaufs vor, gleichzeitig mit oder nach einem anderen Ablauf innerhalb des Bereichs der Aspekte der vorliegenden Offenbarung ist.
Obwohl bestimmte Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Offenbarung in einigen Zeichnungen gezeigt sein können, aber nicht in anderen, ist dies nur der Einfachheit halber. In Übereinstimmung mit den Prinzipien der Offenbarung kann jedes Merkmal einer Zeichnung in Bezug genommen werden und/oder beansprucht werden in Kombination mit irgendeinem anderen Merkmal von irgendeiner anderen Zeichnung.
Die schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Offenbarung zu offenbaren, einschließlich des bevorzugten Ausführungsbeispiels und auch um irgendeinen Fachmann auf dem Gebiet in die Lage zu versetzen, die Offenbarung auszuführen, einschließlich des Herstellens und des Verwendens irgendwelcher Einrichtungen oder Systeme und des Durchführens irgendwelcher beinhalteter Verfahren. Der patentierbare Schutzbereich der Offenbarung ist durch die Ansprüche definiert und kann andere Beispiele enthalten, die Fachleuten auf dem Gebiet offenbar werden. Solche anderen Beispiele sind dazu bestimmt, innerhalb des Bereichs der Ansprüche zu sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die nicht vom Wortlaut der Ansprüche abweichen oder wenn sie Äquivalente strukturelle Elemente mit nichtsubstantiellen Unterschieden vom Wortlaut der Ansprüche aufweisen.
Ein Trennschalter weist ein elektrisch isoliertes Gehäuse und eine Rotoranordnung auf, die innerhalb des elektrisch isolierten Gehäuses angeordnet ist. Die Rotoranordnung enthält einen Kontaktarm und einen Rotor, der relativ zu dem elektrisch isolierten Gehäuse drehbar ist. Der Kontaktarm ist mit dem Rotor verbunden und zwischen einer ersten Position, in der ein leitfähiger Pfad geschlossen ist, und einer zweiten Position, in der der leitfähige Pfad geöffnet ist, bewegbar. Die Rotoranordnung enthält auch einen Klinkenmechanismus, der mit dem Rotor gekoppelt ist. Der Klinkenmechanismus hält den Kontaktarm in der zweiten Position während eines Kurzschlussereignisses zurück. Der Klinkenmechanismus ist von dem Kontaktarm beabstandet, wenn der Kontaktarm in der ersten Position ist. Der Klinkenmechanismus greift an dem Kontaktarm an, wenn der Kontaktarm in der zweiten Position ist.
Bezugszeichenliste

100: Trennschalter
102: Gehäuse
104: Lastanschlussband
106: Leitungsanschlussband
108: Rotoranordnung
110: Betätigungsmechanismus
112: Rotor
114: Kontaktarm
116: Lastkontakt
118: Leitungskontakt
120: erster Schenkel
122: zweiter Schenkel
124: gekrümmter Abschnitt
126: Klinkenmechanismus
128: erstes Ende
130: zweites Ende
132: Seitenwand
134: Rotorstift
136: Öffnungen
138: Rotorvorspanneinrichtungen
140: Kopf
142: Vorspannmechanismus
144: Rastteil
200: Rotoranordnung
202: Rotor
204: Kontaktarm
206: Klinkenmechanismus
208: erstes Ende
210: zweites Ende
212: Seitenwand
214: Rotorstift
216: Öffnungen
218: Kopf
220: Vorspannmechanismus
300: Trennschalter
302: Kontaktarme
304: Rotoranordnung
306: Rotor
400: erste Kurve
402: zweite Kurve
404: dritte Kurve
406: Vorwärtsbewegungsabschnitt
408: Rückwärtsbewegungsabschnitt
410: Vorwärtsbewegungsabschnitt
412: Rückwärtsbewegungsabschnitt
414: Maximum
416: Minimum
418: Vorwärtsbewegungsabschnitt
420: Rückwärtsbewegungsabschnitt
422: Maximum
424: Minimum

Claims

Trennschalter (100) aufweisend: ein elektrisch isoliertes Gehäuse (102); und eine Rotoranordnung (108), die innerhalb des elektrisch isolierten Gehäuses angeordnet ist, wobei die Rotoranordnung aufweist: einen Rotor (112), der relativ zu dem elektrisch isolierten Gehäuse drehbar ist; einen Kontaktarm (114), der mit dem Rotor gekoppelt ist und zwischen einer ersten Position, in der ein leitfähiger Pfad geschlossen ist, und einer zweiten Position, in der der leitfähige Pfad offen ist, bewegbar ist; und einen Klinkenmechanismus (126), der mit dem Rotor gekoppelt ist, wobei der Klinkenmechanismus den Kontaktarm während eines Kurzschlussereignisses in der zweiten Position zurückhält, wobei der Klinkenmechanismus von dem Kontaktarm beabstandet ist, wenn der Kontaktarm in seiner ersten Position ist, wobei der Klinkenmechanismus am Kontaktarm angreift, wenn der Kontaktarm in der zweiten Position ist.
Trennschalter (100) in Übereinstimmung mit Anspruch 1, wobei der Klinkenmechanismus (126) aufweist: einen Kopf (140), der selektiv am Kontaktarm (114) angreift, wobei der Kopf zwischen einer neutralen Position und einer versetzten Position bewegbar ist; und einen Vorspannmechanismus (142), der den Kopf in Richtung der neutralen Position vorspannt.
Trennschalter (100) in Übereinstimmung mit Anspruch 2, wobei die Bewegung des Kontaktarms (114) in die zweite Position den Kopf (140) veranlasst, sich von der neutralen Position in die versetzte Position zu bewegen, um es dem Kopf zu ermöglichen, am Kontaktarm anzugreifen.
Trennschalter (100) in Übereinstimmung mit Anspruch 2 oder 3, wobei sich der Vorspannmechanismus (142) zwischen dem Kopf (140) und dem Rotor (112) erstreckt, so dass der Vorspannmechanismus eine Kraft auf den Kontaktarm und den Kopf ausübt, wenn sich der Kopf zwischen der neutralen Position und der versetzten Position bewegt.
Trennschalter (100) in Übereinstimmung mit irgendeinem der Ansprüche 2–4, außerdem aufweisend einen Betätigungsmechanismus (110), der mit der Rotoranordnung (108) gekoppelt ist, wobei der Klinkenmechanismus (126) den Kontaktarm (114) freigibt, wenn der Betätigungsmechanismus betätigt wird.
Trennschalter (100) in Übereinstimmung mit Anspruch 5, wobei der Kontaktarm (114) den Kopf (140) dazu veranlasst, sich von der neutralen Position in die versetzte Position zu bewegen, um es dem Kopf zu ermöglichen, den Kontaktarm freizugeben, wenn der Betätigungsmechanismus (110) betätigt wird.
Trennschalter (100) in Übereinstimmung mit irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotor (112) außerdem einen Rotorstift (134) aufweist, wobei der Klinkenmechanismus (126) mit dem Rotorstift gekoppelt ist und/oder wobei die Rotoranordnung (108) außerdem wenigstens einen Vorspannmechanismus (142) aufweist, der mit dem Kontaktarm (114) und dem Rotorstift (134) gekoppelt ist, um den Kontaktarm in Richtung der ersten Position vorzuspannen.
Trennschalter (100) in Übereinstimmung mit irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktarm (114) ein Rastteil (144) aufweist, das wahlweise am Klinkenmechanismus (126) angreift.
Rotoranordnung (108) für einen Trennschalter (100), wobei die Rotoranordnung aufweist: einen Rotor (112), der relativ zu einem elektrisch isolierten Gehäuse (102) drehbar ist; einen Kontaktarm (114), der mit dem Rotor gekoppelt ist und zwischen einer ersten Position, in der ein leitfähiger Pfad geschlossen ist, und einer zweiten Position, in der der leitfähige Pfad offen ist, bewegbar ist; und einen Klinkenmechanismus (126), der mit dem Rotor gekoppelt ist, wobei der Klinkenmechanismus den Kontaktarm während eines Kurzschlussereignisses in der zweiten Position zurückhält, wobei der Klinkenmechanismus vom Kontaktarm beabstandet ist, wenn der Kontaktarm in der ersten Position ist, wobei der Klinkenmechanismus an dem Kontaktarm angreift, wenn der Kontaktarm in der zweiten Position ist.
Verfahren zur Herstellung eines Trennschalters (100), wobei das Verfahren aufweist: Verbinden eines Rotors (112) mit dem elektrisch isolierten Gehäuse (102), wobei der Rotor relativ zu dem elektrisch isolierten Gehäuse (102) drehbar ist; Verbinden eines Betätigungsmechanismus mit dem Rotor (112), wobei das Betätigen des Betätigungsmechanismus den Rotor veranlasst, sich zu drehen; Verbinden eines bewegbaren Kontakts mit dem Rotor (112), wobei der bewegbare Kontakt zwischen einer ersten Position, in der ein leitfähiger Pfad geschlossen ist, und einer zweiten Position, in der ein leitfähiger Pfad offen ist, bewegbar ist, und der bewegbare Kontakt sich während eines Kurzschlussereignisses zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt; und Verbinden eines Klinkenmechanismus (126) mit dem Rotor (112), wobei der Klinkenmechanismus (126) eine Bewegung des bewegbaren Kontakts unterbindet, wenn der bewegbare Kontakt in der zweiten Position ist, wobei der Klinkenmechanismus (126) von dem bewegbaren Kontakt beabstandet ist, wenn der bewegbare Kontakt in der ersten Position ist, und wobei der Klinkenmechanismus (126) am bewegbaren Kontakt angreift, wenn der bewegbare Kontakt in der zweiten Position ist.