DE102020204939A1

DE102020204939A1 - Reset device, especially designed for a switching drive of a switching element within a low, medium or high voltage system and its application

Info

Publication number: DE102020204939A1
Application number: DE102020204939.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Böttcher; Werner Schmidt; Karsten Freundt; Alexander Schwenteck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2021-10-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rückstellvorrichtung, insbesondere ausgelegt für einen Schaltantrieb eines Schaltelements innerhalb einer Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage, zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft des Schaltelements, ein Schaltelement mit dieser Rückstellvorrichtung, eine Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage mit einem Schaltelement mit dieser Rückstellvorrichtung sowie ein Verfahren zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft eines Schaltelements mit einer Rückstellvorrichtung aufweisend einen Antriebsmechanismus, eine Sperrvorrichtung (12, 28) und ein Stellglied.The invention relates to a reset device, in particular designed for a switching drive of a switching element within a low, medium or high voltage system, to restore the readiness for switching on the switching element, a switching element with this reset device, a low, medium or high voltage system with a switching element with this reset device and a method for restoring the readiness for switching on a switching element with a reset device having a drive mechanism, a locking device (12, 28) and an actuator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückstellvorrichtung, insbesondere ausgelegt für einen Schaltantrieb eines Schaltelements innerhalb einer Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage, zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft des Schaltelements, ein Schaltelement mit dieser Rückstellvorrichtung, eine Nieder-, Mittel - oder Hochspannungsanlage mit einem Schaltelement mit dieser Rückstellvorrichtung sowie ein Verfahren zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft eines Schaltelements mit einer Rückstellvorrichtung aufweisend einen Antriebsmechanismus, eine Sperrvorrichtung und ein Stellglied.The invention relates to a reset device, in particular designed for a switching drive of a switching element within a low, medium or high voltage system, to restore the readiness for switching on the switching element, a switching element with this reset device, a low, medium or high voltage system with a switching element with this reset device and a method for restoring the readiness for switching on a switching element with a reset device having a drive mechanism, a locking device and an actuator.

Schnellerder dienen zur Störlichtbogenbegrenzung und weisen meistens Gasgeneratoren als Antrieb auf, welche nur für einen einmaligen Gebrauch ausgelegt sind. Dadurch ist eine Rückführung in einen wieder eingeschalteten Schaltzustand mit demselben Gerät nicht möglich. Dies führt dazu, dass nach einer Schalthandlung das gesamte Schaltgerät durch ein neues ersetzt werden muss. Ein weiterer Nachteil der bekannten Schalter besteht darin, dass bei Inbetriebnahme eines Schaltelements keine Testschaltung durchgeführt werden kann.Faster earth electrodes are used to limit arcing faults and usually have gas generators as a drive, which are only designed for one-time use. As a result, it is not possible to return to a switched-on switching state with the same device. This means that after a switching operation, the entire switching device has to be replaced by a new one. Another disadvantage of the known switches is that no test switching can be carried out when a switching element is put into operation.

Für die speziellen Anwendungen in der Mittelspannung kommt hinzu, dass der Antrieb sehr groß ausgelegt sein muss, um so die entsprechenden Energien bereit zu stellen, damit die luftisolierten Schaltstrecken in sehr kurzer Zeit durchfahren werden können. Dies zieht einen sehr hohen Materialaufwand nach sich und ist folglich sehr kostenintensiv.For the special applications in medium voltage, there is also the fact that the drive must be designed to be very large in order to provide the appropriate energy so that the air-insulated switching sections can be passed through in a very short time. This entails a very high cost of materials and is consequently very cost-intensive.

Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Rückstellvorrichtung für einen Schaltantrieb eines Schaltelements innerhalb einer Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage zu schaffen sowie weitere Anwendungen und ein Verfahren zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft eines Schaltelements mit dieser Rückstellvorrichtung anzugeben.Accordingly, the object of the present invention is to create a reset device for a switching drive of a switching element within a low, medium or high voltage system and to specify further applications and a method for restoring the readiness for switching of a switching element with this reset device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rückstellvorrichtung nach Anspruch 1 ein Schaltelement nach Anspruch 4, einer Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage nach Anspruch 7 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by a reset device according to claim 1, a switching element according to claim 4, a low, medium or high voltage installation according to claim 7 and by a method according to claim 10. Advantageous training and further developments which can be used individually or in combination with one another are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Rückstellvorrichtung, insbesondere ausgelegt für einen Schaltantrieb eines Schaltelements innerhalb einer Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage, zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft des Schaltelements mit:

- einem Antriebsmechanismus, welcher einen Energiespeicher aufweist und in Wirkverbindung mit einem beweglichen Kontakt steht;
- einer Sperrvorrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass sie im ausgeschalteten Schaltzustand des Schaltelements eine Bewegung eines Übertragungselements in Form einer Zugstange, welche den beweglichen Kontakt schaltet, verhindert;
- einem Stellglied, welches als Tragrahmen ausgebildet ist, in welchem die Sperrvorrichtung gelagert ist, und welches mittels eines Werkzeugs in einen eingeschalteten Schaltzustand zurückzuführen ist.

According to the invention, this object is achieved by a reset device, in particular designed for a switching drive of a switching element within a low, medium or high voltage system, for restoring the readiness for switching on the switching element with:

- A drive mechanism which has an energy store and is in operative connection with a movable contact;
a locking device which is designed in such a way that, when the switching element is switched off, it prevents a movement of a transmission element in the form of a pull rod which switches the movable contact;
- An actuator, which is designed as a support frame, in which the locking device is mounted, and which can be returned to a switched-on switching state by means of a tool.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass für die Rückstellvorrichtung eine geringe Antriebsenergie überwunden werden muss, weil zum einen in einem Energiespeicher, vorzugsweise einem Federelement, Energie zwischengespeichert wird und die zurückzulegende Schaltstrecke durch eine Flüssigkeitsisolation im Bereich der Kontaktanordnung entsprechend kurz ausgebildet ist. Die Energie des Federelements wird dadurch freigesetzt, dass ein Elektromagnet eine Verriegelung innerhalb der Sperrvorrichtung löst. Es sind demgemäß zwei Komponenten, der Energiespeicher und die Flüssigkeitsisolation, welche aufeinander abgestimmt eine universell, insbesondere für Schaltvorgänge innerhalb einer Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage, nutzbare Rückstellvorrichtung ausbilden, welche das Schaltelement vorzugsweise mittels eines Werkzeugs wieder in den Ausgangszustand überführt.The essence of the invention is that a low drive energy has to be overcome for the reset device, because on the one hand energy is temporarily stored in an energy store, preferably a spring element, and the switching distance to be covered is made correspondingly short by liquid insulation in the area of the contact arrangement. The energy of the spring element is released in that an electromagnet releases a lock within the locking device. Accordingly, there are two components, the energy store and the liquid insulation, which are coordinated to form a reset device that can be used universally, in particular for switching operations within a low, medium or high voltage system, and which returns the switching element to its initial state, preferably by means of a tool.

Die erfindungsgemäße Rückstellvorrichtung weist folgende Funktionsgruppen auf: einen Antriebsmechanismus, vorzugsweise mit einem Federelement, eine Sperrvorrichtung sowie ein Stellglied, beispielsweise ein durch einen Stellmechanismus verschiebbaren Tragrahmen.The reset device according to the invention has the following functional groups: a drive mechanism, preferably with a spring element, a locking device and an actuator, for example a support frame that can be displaced by an actuating mechanism.

Der Antriebsmechanismus weist einen Energiespeicher in Form eines Federelements auf, wobei die Federn im ausgeschalteten Schaltzustand des Schalters gespannt sind. Die Federn übertragen ihre Kraft auf ein Übertragungselement in Form einer Zugstange, an welcher der bewegte Kontakt befestigt ist. Diese Kraft bewirkt bei der Einschaltung die Bewegung des beweglichen Kontakts hin zum positionsunbeweglichen Kontakt.The drive mechanism has an energy store in the form of a spring element, the springs being tensioned when the switch is switched off. The springs transmit their force to a transmission element in the form of a pull rod to which the moving contact is attached. When switched on, this force causes the moving contact to move towards the non-position-moving contact.

Die Sperrvorrichtung verhindert im ausgeschalteten Schaltzustand die Bewegung der Zugstange. Sie umfasst vorzugsweise zwei drehbar gelagerte Hebel und ein Sperrelement. Die Hebel halten die Zugstange, vorzugsweise formschlüssig, in der ausgeschalteten Position. Dabei wird die Zugkraft der Hebel über die Berührungspunkte am ankerförmigen Fortsatz der Zugstange auf diese übertragen und übt ein Moment auf die Zugstange aus. Eine Drehung der Hebel wird durch das Sperrelement formschlüssig verhindert.The locking device prevents the pull rod from moving when the switch is switched off. It preferably comprises two rotatably mounted levers and a locking element. The levers hold the pull rod, preferably in a form-fitting manner, in the switched-off position. The tensile force of the levers is transferred to the tie rod via the contact points on the anchor-shaped extension and exerts this a moment on the pull rod. The locking element prevents the lever from rotating in a form-fitting manner.

Für den Einschaltvorgang, d.h., das Schließen der Kontakte wird das Sperrelement vom Elektromagneten in eine zweite Position bewegt, in welcher die Drehung der Hebel nicht mehr behindert wird. Das aus der Zugkraft der Zugstange resultierende Moment führt zu einer Drehung der Hebel. Abschließend bewegt die Kraft aus den Federn des Federspeichers den beweglichen Kontakt zum Festkontakt hin, so dass der Schalter im eingeschalteten Schaltzustand vorliegt.For the switch-on process, i.e. the closing of the contacts, the locking element is moved by the electromagnet into a second position in which the rotation of the lever is no longer hindered. The torque resulting from the pulling force of the pull rod causes the lever to rotate. Finally, the force from the springs of the spring accumulator moves the movable contact towards the fixed contact, so that the switch is in the switched-on state.

Im ausgeschalteten Schaltzustand werden die Hebel von den Federkräften beaufschlagt, wodurch die Hebel durch das Sperrelement in diesem Bereich einen maximalen Abstand voneinander aufweisen. Eine fortgeführte Drehung der Hebel wird durch eine Kontaktauflage am ankerförmigen Fortsatz der Zugstange verhindert.In the switched-off switching state, the levers are acted upon by the spring forces, as a result of which the levers have a maximum distance from one another in this area due to the locking element. Continued rotation of the lever is prevented by a contact pad on the anchor-shaped extension of the tie rod.

Das Stellglied ist vorzugsweise als verschiebbarer Tragrahmen ausgebildet, welcher sich über einen Stellmechanismus axial in Richtung der Kontakte oder von ihnen weg bewegt. Der Stellmechanismus weist vorzugsweise ein Antriebssystem beispielsweise einen Schlitz, einen Kreuzschlitz, Imbusantrieb oder Ähnliches auf, welcher mittels eines Werkzeugs zu betätigen ist.The actuator is preferably designed as a displaceable support frame which moves axially in the direction of the contacts or away from them via an actuating mechanism. The adjusting mechanism preferably has a drive system, for example a slot, a cross slot, Allen drive or the like, which can be actuated by means of a tool.

In einer zweiten Ausführungsform weist die Sperrvorrichtung eine Gelenkkette auf. Die Zugstange wird hier in der ausgeschalteten Position von Laschen und den Drehhebeln gehalten. Die aus der Zugkraft der Zugstange über die Laschen übertragene Kraft bewirkt ein Drehmoment an den Drehhebeln. Die Drehung der Drehhebel wird durch ein gestrecktes Kniegelenk verhindert. Wenn das Kniegelenk durch den Elektromagneten in einen gegenüber der Strecklage bestimmten Winkel gebracht wird, wird die Drehung der Drehhebel nicht mehr behindert und die Zugstange kann sich in die eingeschaltete Position bewegen. Durch ein Verschieben des Tragrahmens in entgegengesetzter Richtung zur Zugstange, hervorgerufen durch einen Auslösevorgang am Elektromagneten, wird die Strecklage des Kniegelenkes wiederhergestellt.In a second embodiment, the locking device has an articulated chain. The pull rod is held in the switched-off position by tabs and the rotary levers. The force transmitted from the tensile force of the pull rod via the brackets creates a torque on the rotary levers. The rotation of the rotary lever is prevented by an extended knee joint. When the knee joint is brought into a certain angle with respect to the extended position by the electromagnet, the rotation of the rotary lever is no longer hindered and the pull rod can move into the switched-on position. The extended position of the knee joint is restored by moving the support frame in the opposite direction to the pull rod, caused by a release process on the electromagnet.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rückstellvorrichtung kann darin bestehen, dass der Antriebsmechanismus zwei in ihrer Auslegung voneinander abhängige Antriebskomponenten aufweist, wobei die erste Antriebskomponente als Energiespeicher in Form eines Federelements ausgebildet ist und die zweite Antriebskomponente als Flüssigkeitsisolation im Schaltelement ausgebildet ist. Die Auslegung der zwei Antriebskomponenten kann individuell an die jeweilige Anlage, in welcher die Schaltelemente eingesetzt werden, angepasst werden.An advantageous embodiment of the reset device according to the invention can consist in that the drive mechanism has two drive components that are mutually dependent in their design, the first drive component being designed as an energy store in the form of a spring element and the second drive component being designed as a liquid insulation in the switching element. The design of the two drive components can be individually adapted to the respective system in which the switching elements are used.

Es entspricht einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rückstellvorrichtung, dass die Sperrvorrichtung einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist und unterschiedliche mechanische Funktionselemente aufweist oder ein sich wiederholendes mechanisches Funktionselement aufweist oder ein einzelnes Funktionselement aufweist. Die erste Ausführungsform der Sperrvorrichtung weist insgesamt drei Bauteile auf, zwei Hebel mit einer Rückhaltefunktion und ein Sperrelement mit einer Funktion als Abstandshalter. Die zweite Ausführungsform der Sperrvorrichtung ist eine Gelenkkette aus einzelnen Gelenkteilen, welche zumindest zwei Drehlager aufweisen. Das sich wiederholende mechanische Funktionselement ist das Drehlager.It corresponds to a special embodiment of the reset device according to the invention that the locking device is designed in one piece or in several parts and has different mechanical functional elements or has a repeating mechanical functional element or has a single functional element. The first embodiment of the locking device has a total of three components, two levers with a retaining function and a locking element with a function as a spacer. The second embodiment of the locking device is an articulated chain made of individual articulated parts which have at least two pivot bearings. The repetitive mechanical functional element is the pivot bearing.

Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Schaltelement mit einer Rückstellvorrichtung, insbesondere ausgelegt für einen Schaltantrieb eines Schaltelements innerhalb einer Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage, zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft des Schaltelements, wobei die Rückstellvorrichtung aufweist:

- einen Antriebsmechanismus, welcher einen Energiespeicher aufweist und in Wirkverbindung mit einem beweglichen Kontakt steht;
- - einer Sperrvorrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass sie im ausgeschalteten Schaltzustand des Schaltelements eine Bewegung eines Übertragungselements in Form einer Zugstange, welche den beweglichen Kontakt schaltet, verhindert;
- - einem Stellglied, welches als Tragrahmen ausgebildet ist, in welchem die Sperrvorrichtung gelagert ist, und welches mittels eines Werkzeugs in einen eingeschalteten Schaltzustand zurückzuführen ist.

The object is also achieved by a switching element with a reset device, in particular designed for a switching drive of a switching element within a low, medium or high voltage system, for restoring the readiness for switching on of the switching element, the reset device having:

- A drive mechanism which has an energy store and is in operative connection with a movable contact;
- a locking device which is designed in such a way that, when the switching element is switched off, it prevents a movement of a transmission element in the form of a pull rod which switches the movable contact;
- - An actuator, which is designed as a support frame, in which the locking device is mounted, and which can be returned to a switched-on switching state by means of a tool.

Eine Erweiterung einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Konzepts für das Schaltelement kann vorsehen, dass der Antriebsmechanismus zwei in ihrer Auslegung voneinander abhängige Antriebskomponenten aufweist, wobei die erste Antriebskomponente als Energiespeicher in Form eines Federelements ausgebildet ist und die zweite Antriebskomponente als Flüssigkeitsisolation im Schaltelement ausgebildet ist. Die Auslegung der zwei Antriebskomponenten kann individuell an die jeweilige Anlage, in welcher die Schaltelemente eingesetzt werden, angepasst werden.An extension of a special embodiment of the concept according to the invention for the switching element can provide that the drive mechanism has two drive components that are dependent on one another in terms of their design, the first drive component being designed as an energy store in the form of a spring element and the second drive component being designed as a liquid insulation in the switching element. The design of the two drive components can be individually adapted to the respective system in which the switching elements are used.

Eine vorteilhafte Ausführungsform für das erfindungsgemäße Schaltelement kann darin bestehen, dass die Sperrvorrichtung einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist und unterschiedliche mechanische Funktionselemente aufweist oder ein sich wiederholendes mechanisches Funktionselement aufweist oder ein einzelnes Funktionselement aufweist.An advantageous embodiment for the switching element according to the invention can consist in that the locking device is designed in one piece or in several parts and has different mechanical functional elements or one itself has repeating mechanical functional element or has a single functional element.

Die Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage mit mindestens einem Schaltelement mit einer Rückstellvorrichtung zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft des Schaltelements, wobei die Rückstellvorrichtung aufweist:

The object is also achieved by a low, medium or high voltage system with at least one switching element with a reset device for restoring the readiness for switching on of the switching element, the reset device having:

Eine Fortführung des Konzepts für die erfindungsgemäße Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage kann darin bestehen, dass der Antriebsmechanismus zwei in ihrer Auslegung voneinander abhängige Antriebskomponenten aufweist, wobei die erste Antriebskomponente als Energiespeicher in Form eines Federelements ausgebildet ist und die zweite Antriebskomponente als Flüssigkeitsisolation im Schaltelement ausgebildet ist. Die Auslegung der zwei Antriebskomponenten kann individuell an die jeweilige Anlage, in welcher die Schaltelemente eingesetzt werden, angepasst werden.A continuation of the concept for the low, medium or high voltage system according to the invention can consist in the drive mechanism having two drive components that are dependent on one another in terms of their design, the first drive component being designed as an energy store in the form of a spring element and the second drive component as liquid insulation in the switching element is trained. The design of the two drive components can be individually adapted to the respective system in which the switching elements are used.

Eine Erweiterung einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Konzepts für die Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsanlage kann vorsehen, dass die Sperrvorrichtung einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist und unterschiedliche mechanische Funktionselemente aufweist oder ein sich wiederholendes mechanisches Funktionselement aufweist oder ein einzelnes Funktionselement aufweist.An extension of a special embodiment of the concept according to the invention for the low, medium or high voltage system can provide that the locking device is designed in one piece or in several parts and has different mechanical functional elements or has a repeating mechanical functional element or has a single functional element.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft eines Schaltelements mit einer Rückstellvorrichtung aufweisend einen Antriebsmechanismus, eine Sperrvorrichtung und ein Stellglied, wobei die zurückzulegende Schaltstrecke auf zwei Antriebskomponenten im Antriebsmechanismus aufgeteilt wird.The object of the present invention is also achieved by a method for restoring the readiness for switching a switching element with a reset device having a drive mechanism, a locking device and an actuator, the switching distance to be covered being divided between two drive components in the drive mechanism.

Eine Erweiterung einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren zur Wiederherstellung der Einschaltbereitschaft eines Schaltelements kann vorsehen, dass als Antriebsmechanismus zwei in ihrer Auslegung voneinander abhängige Antriebskomponenten verwendet werden, wobei die erste Antriebskomponente als Energiespeicher in Form eines Federelements ausgebildet ist und die zweite Antriebskomponente als Flüssigkeitsisolation im Schaltelement ausgebildet ist. An extension of a special embodiment of the method according to the invention for restoring the readiness to switch on a switching element can provide that two drive components that are mutually dependent in their design are used as the drive mechanism, the first drive component being designed as an energy store in the form of a spring element and the second drive component as liquid insulation in the switching element is trained.

Weitere Ausführungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.Further embodiments and advantages of the invention are explained below with the aid of exemplary embodiments and with the aid of the drawing.

Dabei zeigt:

1 in einer Schnittdarstellung ein Schaltelement mit einer erfindungsgemäßen Rückstellvorrichtung;
2 in einer perspektivischen Darstellung eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs, insbesondere eine erste Ausführungsform für eine Sperrvorrichtung, innerhalb der Rückstellvorrichtung;
3 in einer schematischen Darstellung die erste Ausführungsform der Sperrvorrichtung im ausgeschalteten Schaltzustand;
4 in einer schematischen Darstellung die erste Ausführungsform der Sperrvorrichtung beim Übergang in den eingeschalteten Schaltzustand;
5 in einer schematischen Darstellung die erste Ausführungsform der Sperrvorrichtung im eingeschalteten Schaltzustand;
6 in einer perspektivischen Darstellung eine zweite Ausführungsform der Sperrvorrichtung im eingeschalteten Schaltzustand;
7 in einer perspektivischen Darstellung die zweite Ausführungsform der Sperrvorrichtung im ausgeschalteten Schaltzustand.

It shows:

1 in a sectional view a switching element with a reset device according to the invention;
2 in a perspective illustration an enlarged illustration of a partial area, in particular a first embodiment for a locking device, within the reset device;
3 in a schematic representation the first embodiment of the locking device in the switched-off switching state;
4th in a schematic representation, the first embodiment of the locking device during the transition to the switched-on switching state;
5 in a schematic representation, the first embodiment of the locking device in the switched-on switching state;
6th a perspective view of a second embodiment of the locking device in the switched-on switching state;
7th in a perspective view the second embodiment of the locking device in the switched-off switching state.

1 zeigt ein Schaltelement mit einer erfindungsgemäßen Rückstellvorrichtung. Das Schaltelement weist, vorzugsweise ein zylindrisches oder quaderförmiges Gehäuse 1 auf mit einer Oberseite 2 und einer Unterseite 3 sowie einer umgebenden Seitenfläche 4, welche die Oberseite 2 mit der Unterseite 3 verbindet. Die Oberseite 2 weist eine Ausnehmung 5 auf, in welcher ein positionsunbeweglicher Kontakt 6 gelagert ist. Zum positionsunbeweglichen Kontakt 6 ist gegenüberliegend ein beweglicher Kontakt 7 angeordnet. Die Kontakte 6, 7 sind von einer abgeschlossenen Kammer 8 umgeben, welche mit einer Isolierflüssigkeit 20 gefüllt ist. 1 shows a switching element with a reset device according to the invention. The switching element preferably has a cylindrical or cuboid housing 1 on with a top 2 and a bottom 3 as well as a surrounding side surface 4th showing the top 2 with the bottom 3 connects. The top 2 has a recess 5 on, in which a positionally immobile contact 6th is stored. For positionally immobile contact 6th opposite is a movable contact 7th arranged. The contacts 6th , 7th are from a locked chamber 8th surrounded, which with an insulating liquid 20th is filled.

Der bewegliche Kontakt 7 ist auf einem Übertragungselement in Form einer Zugstange 9 gelagert, welche von einem Energiespeicher 10, vorzugsweise einem Federelement, zu bewegen ist. Die Zugstange 9 ist vorzugsweise zylindrisch ausgeführt und weist am entgegengesetzten Ende zum beweglichen Kontakt 7 einen vorzugsweise ankerförmigen Endbereich 11 auf, welcher durch einen zum zylindrischen Grundkörper vorstehenden Bereich gekennzeichnet ist. Dieser ankerförmige Endbereich 11 steht in Wirkverbindung mit einer Sperrvorrichtung 12. Die Sperrvorrichtung 12 weist vorzugsweise zwei sich spiegelsymmetrisch gegenüberliegende Hebel 13 auf, welche drehbar gelagert ausgebildet sind. Die Hebel 13 weisen am ersten Endbereich nasenförmige Vorsprünge 14 auf, welche in Wirkverbindung mit dem ankerförmigen Endbereich 13 der Zugstange 9 stehen und im ausgeschalteten Schaltzustand die Zugstange 9 und damit den beweglichen Kontakt 7 vom positionsunbeweglichen Kontakt 6 wegziehen. Die Hebel 13 weisen zweite Endbereiche auf, welche in Wirkverbindung mit einem Sperrelement 15 stehen. Das Sperrelement 15 kann entweder direkt an einem Elektromagneten 16 positioniert sein oder über einen Auslösemechanismus mit diesem in Wirkverbindung stehen. Die Sperrvorrichtung 12 inklusive des Elektromagneten 16 ist in einem Stellglied in Form eines Tragrahmens 17 gelagert, an welchem ein Übertragungselement 18 angeordnet ist, welches einen angeschlossenen Stellmechanismus 19 beaufschlagt.The moving contact 7th is on a transmission element in the form of a pull rod 9 stored, which from an energy storage 10 , preferably a spring element to move. The pull rod 9 is preferably cylindrical and faces at the opposite end to the movable one Contact 7th a preferably anchor-shaped end region 11 which is characterized by an area protruding towards the cylindrical base body. This anchor-shaped end area 11 is in operative connection with a locking device 12th . The locking device 12th preferably has two mirror-symmetrically opposite levers 13th on, which are designed to be rotatable. The levers 13th have nose-shaped projections at the first end region 14th on, which is in operative connection with the anchor-shaped end region 13th the pull rod 9 stand and the pull rod when switched off 9 and thus the moving contact 7th from positionally immobile contact 6th move away. The levers 13th have second end regions which are in operative connection with a blocking element 15th stand. The locking element 15th can either directly to an electromagnet 16 be positioned or be in operative connection with this via a trigger mechanism. The locking device 12th including the electromagnet 16 is in an actuator in the form of a support frame 17th stored on which a transmission element 18th is arranged, which has a connected adjusting mechanism 19th applied.

In 2 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs, insbesondere eine erste Ausführungsform der Sperrvorrichtung 12 dargestellt. Die Stellung der Hebel 13 stellt den ausgeschalteten Schaltzustand dar. An den Hebeln 13 sind am zweiten Endbereich nasenförmige Vorsprünge 27 angeordnet, welche auf das Sperrelement 15 zulaufende Endbereiche 21 aufweisen. Das Sperrelement 15 ist vorzugsweise ankerförmig ausgebildet, wobei die Kontaktstelle zu den nasenförmigen Vorsprüngen 27 der Hebel 13 als vorstehende, abgeschrägte Nasen 22 ausgebildet sind. Die Ausbildung der nasenförmigen Vorsprünge 27 an den Hebeln 13 dient als Führung für die vorstehenden, abgeschrägten Nasen 22 des Sperrelements 15, wenn das Schaltelement in den ausgeschalteten Schaltzustand überführt wird.In 2 is an enlarged illustration of a partial area, in particular a first embodiment of the locking device 12th shown. The position of the levers 13th represents the switched-off switching status. On the levers 13th are nose-shaped projections at the second end region 27 arranged, which on the locking element 15th tapered end areas 21 exhibit. The locking element 15th is preferably designed anchor-shaped, the contact point to the nose-shaped projections 27 the lever 13th as protruding, beveled noses 22nd are trained. The formation of the nose-shaped projections 27 on the levers 13th serves as a guide for the protruding, beveled lugs 22nd of the locking element 15th when the switching element is switched to the switched-off switching state.

Aus 2 geht außerdem ein Ausführungsbeispiel für einen Tragrahmen 17 hervor. Der Tragrahmen 17 weist eine Grundfläche 23 auf, auf welcher der Elektromagnet 16 positioniert ist. Der Elektromagnet 16 ist von Seitenabschnittswänden 24 umgeben, welche sich gegenüberliegen. Oberhalb des Elektromagneten im Bereich der Hebel 13 sind die Seitenabschnittswände 24 durch ein Seitenteil 25 miteinander verbunden. Gegenüberliegend zum Seitenteil 25 ist auf der anderen Seite der Hebel 13 ein Seitenteil 26 angebracht, so dass die Hebel 13 durch die Seitenteile 25, 26 drehbar gelagert und geführt sind.the end 2 is also an embodiment for a support frame 17th emerged. The support frame 17th has a base area 23 on which the electromagnet 16 is positioned. The electromagnet 16 is from side section walls 24 which are opposite each other. Above the electromagnet in the area of the lever 13th are the side section walls 24 through a side part 25th connected with each other. Opposite to the side part 25th is on the other side of the lever 13th a side part 26th attached so that the levers 13th through the side panels 25th , 26th are rotatably mounted and guided.

3 zeigt die erste Ausführungsform der Sperrvorrichtung 12 im ausgeschalteten Schaltzustand, in welchem die nasenförmigen Vorsprünge 14 am ersten Endbereich der Hebel 13 auf dem ankerförmigen Endbereich 11 der Zugstange 9 aufliegen. In diesem Schaltzustand weisen die nasenförmigen Vorsprünge 27 am zweiten Endbereich der Hebel 13 von den vorstehenden, abgeschrägten Nasen 22 des Sperrelements 15 einen maximalen Abstand voneinander auf. 3 shows the first embodiment of the locking device 12th in the switched-off switching state, in which the nose-shaped projections 14th at the first end of the lever 13th on the anchor-shaped end area 11 the pull rod 9 rest. In this switching state, the nose-shaped projections point 27 at the second end of the lever 13th from the protruding, beveled lugs 22nd of the locking element 15th a maximum distance from each other.

In 4 ist die erste Ausführungsform der Sperrvorrichtung 12 beim Übergang in den eingeschalteten Schaltzustand dargestellt. Der eingeschaltete Schaltzustand wird vorzugsweise durch die äußere Einwirkung eines Werkzeugs bewerkstelligt, welches ein Stellglied in Form des Tragrahmens 17 in den eingeschalteten Schaltzustand überführt. Die nasenförmigen Vorsprünge 14 der Hebel 13 drehen sich dabei voneinander weg, während sich die nasenförmigen Vorsprünge 27 der Hebel 13 aufeinander zu bewegen und sich das Sperrelement 15 nach oben in Richtung der Zugstange 9 bewegt, wodurch die vorstehenden, abgeschrägten Nasen 22 an den zulaufenden Endbereichen 21 der Hebel 13 anliegen.In 4th is the first embodiment of the locking device 12th shown during the transition to the switched-on switching state. The switched-on switching state is preferably brought about by the external action of a tool, which is an actuator in the form of the support frame 17th transferred to the switched-on switching state. The nose-shaped protrusions 14th the lever 13th rotate away from each other while the nose-shaped projections rotate 27 the lever 13th to move towards each other and the locking element 15th up towards the pull rod 9 moved, causing the protruding, beveled lugs 22nd at the tapering end areas 21 the lever 13th issue.

5 zeigt die erste Ausführungsform der Sperrvorrichtung 12 im eingeschalteten Schaltzustand, in welchem der ankerförmige Endbereich 11 der Zugstange 9 die nasenförmigen Vorsprünge 14 der Hebel 13 voneinander trennt und zwar derart, dass die nasenförmigen Vorsprünge 14 den ankerförmigen Endbereich 11 der Zugstange 9 berühren, wodurch sie auch eine Führungsfunktion ausüben. Die zulaufenden Endbereiche 21 liegen dann unter dem ankerförmigen Endbereich 11 des Sperrelements 15. 5 shows the first embodiment of the locking device 12th in the switched-on switching state, in which the anchor-shaped end area 11 the pull rod 9 the nose-shaped protrusions 14th the lever 13th separates from each other in such a way that the nose-shaped projections 14th the anchor-shaped end area 11 the pull rod 9 touch, whereby they also exercise a leadership role. The tapering end areas 21 then lie under the anchor-shaped end area 11 of the locking element 15th .

In 6 ist eine zweite Ausführungsform der Sperrvorrichtung 28 im eingeschalteten Schaltzustand dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist am Endbereich der Zugstange 9 ein Bügel 29 gelagert, welcher aus zwei sich gegenüberliegenden T-Stücken 30 ausgebildet ist, welche über zwei Verbindungsstege 31 miteinander verbunden sind. Der Bügel 29 ist spiegelsymmetrisch unterhalb der Zugstange 9 angeordnet, derart, dass eine gedachte Verlängerung der Zugstange 9 die Spiegelachse bildet. Die Verbindungsstege 31 sind an den freien Endbereichen der T-Stücke 30, sich gegenüberliegend angeordnet. An den Verbindungsstegen 31 ist jeweils eine Lasche 32 eingehängt, welche wiederum in Wirkverbindung mit zwei weiteren Verbindungsstegen 33 stehen. Diese Verbindungsstege 33 sind als Endbereiche 34, 35 einer Gelenkkette 36 ausgebildet, d.h., die Endbereiche 34, 35 sind über die Verbindungsstege 33 an den Laschen 32 angebracht. Die Gelenkkette 36 weist vorzugsweise zwei Gelenkteile 37 in Form von Drehhebeln auf, welche identisch ausgebildet sind und an den freien Endbereichen der T-Stücke 30 des Bügels 29 angeordnet sind. Die zu den Endbereichen 34, 35 gegenüberliegenden Endbereiche 38, 39 der Gelenkteile 37 sind über ein Kniegelenk 40 miteinander verbunden, so dass sich insgesamt eine geschlossene Kette ergibt. Das Kniegelenk 40 ist aus zwei sich parallel gegenüberliegenden Gelenkteilen 41 ausgebildet, wobei vorzugsweise in der Mitte der jeweiligen Gelenkteile 41 ein drehbar gelagerter Verbindungssteg 42 angeordnet ist, welcher im eingeschalteten Zustand die Gelenkteile 37 nicht mit einem maximalen Abstand voneinander trennt.In 6th is a second embodiment of the locking device 28 shown in the switched-on switching state. In this embodiment, the pull rod is at the end area 9 a hanger 29 stored, which consists of two opposing T-pieces 30th is formed, which has two connecting webs 31 are connected to each other. The coat hanger 29 is mirror-symmetrical below the pull rod 9 arranged in such a way that an imaginary extension of the pull rod 9 forms the mirror axis. The connecting bridges 31 are at the free end areas of the T-pieces 30th , arranged opposite one another. At the connecting bars 31 is one tab each 32 hooked, which in turn in operative connection with two further connecting webs 33 stand. These connecting webs 33 are as end areas 34 , 35 a link chain 36 formed, that is, the end regions 34 , 35 are over the connecting bridges 33 on the tabs 32 appropriate. The link chain 36 preferably has two joint parts 37 in the form of rotary levers, which are identical and at the free end of the T-pieces 30th of the bracket 29 are arranged. The ones to the end areas 34 , 35 opposite end regions 38 , 39 of the joint parts 37 are about a knee joint 40 connected to each other, so that overall a closed chain results. The knee joint 40 consists of two parallel opposing joint parts 41 formed, preferably in the middle of the respective joint parts 41 a rotatably mounted connecting web 42 is arranged, which in the switched-on state, the joint parts 37 does not separate with a maximum distance from each other.

7 zeigt die zweite Ausführungsform der Sperrvorrichtung 28 im ausgeschalteten Schaltzustand, in welchem das Kniegelenk 40 die Gelenkteile 37 mit einem maximalen Abstand voneinander trennt und sich der Bügel 29 in Richtung des Kniegelenks 40 bewegt, so dass die Laschen 32 nun in Richtung des Kniegelenks 40 umklappen. 7th shows the second embodiment of the locking device 28 in the switched-off switching state, in which the knee joint 40 the joint parts 37 with a maximum distance separates from each other and the bracket 29 towards the knee joint 40 moved so that the tabs 32 now towards the knee joint 40 fold down.

Die erfindungsgemäße Rückstellvorrichtung und ihre Anwendungen sowie das Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass die darauf basierenden Schaltelemente, insbesondere für die Anwendung in Nieder-, Mittel- und Hochspannungsanlagen, austauschfrei ausgebildet sind, d.h., sie können mechanisch zurückgesetzt und wieder eingeschaltet werden. Zudem ist es möglich, bei Inbetriebnahme einer Schaltanlage eine stromlose Testschaltung vorzunehmen.The reset device according to the invention and its applications as well as the method are characterized in that the switching elements based on it, in particular for use in low, medium and high voltage systems, are designed without replacement, i.e. they can be mechanically reset and switched on again. It is also possible to carry out a currentless test circuit when commissioning a switchgear.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Gehäusecasing
22: OberseiteTop
33: Unterseitebottom
44th: SeitenflächeSide face
55: AusnehmungRecess
66th: positionsunbeweglicher Kontaktpositionally immobile contact
77th: beweglicher Kontaktmoving contact
88th: Kammerchamber
99: Zugstangepull bar
1010: EnergiespeicherEnergy storage
1111: ankerförmiger Endbereichanchor-shaped end area
1212th: SperrvorrichtungLocking device
1313th: Hebellever
1414th: nasenförmiger Vorsprungnose-shaped projection
1515th: SperrelementLocking element
1616: ElektromagnetElectromagnet
1717th: TragrahmenSupport frame
1818th: ÜbertragungselementTransmission element
1919th: StellmechanismusAdjusting mechanism
2020th: IsolierflüssigkeitInsulating liquid
2121: zulaufender Endbereichtapered end area
2222nd: vorstehende, abgeschrägte Naseprotruding, beveled nose
2323: GrundflächeFloor space
2424: SeitenabschnittswandSide section wall
2525th: SeitenteilSide part
2626th: SeitenteilSide part
2727: nasenförmiger Vorsprungnose-shaped projection
2828: SperrvorrichtungLocking device
2929: Bügelhanger
3030th: T-StückTee
3131: VerbindungsstegConnecting bridge
3232: LascheTab
3333: VerbindungsstegConnecting bridge
3434: EndbereichEnd area
3535: EndbereichEnd area
3636: GelenkketteLink chain
3737: GelenkteilJoint part
3838: EndbereichEnd area
3939: EndbereichEnd area
4040: KniegelenkKnee joint
4141: GelenkteilJoint part
4242: VerbindungsstegConnecting bridge

Claims

Resetting device, especially designed for a switching drive of a switching element within a low, medium or high voltage system, to restore the readiness for switching on the switching element with: - A drive mechanism which has an energy store (10) and is in operative connection with a movable contact (7); - A locking device (12, 28) which is designed in such a way that, when the switching element is switched off, it prevents a movement of a transmission element in the form of a pull rod (9) which switches the movable contact (7); - An actuator, which is designed as a support frame (17), in which the locking device (12, 28) is mounted, and which can be returned to a switched-on state by means of a tool.

Reset device according to Claim 1 , characterized in that the drive mechanism has two mutually dependent drive components in their design, the first drive component is designed as an energy store (10) in the form of a spring element and the second drive component is designed as a liquid insulation in the switching element.

Reset device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the locking device (12, 28) is designed in one piece or in several parts and has different mechanical functional elements or has a repeating mechanical functional element or has a single functional element.

Switching element with a resetting device, in particular designed for a switching drive of a switching element within a low, medium or high voltage system, for restoring the readiness for switching on of the switching element, the resetting device having: - A drive mechanism which has an energy store (10) and is in operative connection with a movable contact (7); - A locking device (12, 28) which is designed in such a way that, when the switching element is switched off, it prevents a movement of a transmission element in the form of a pull rod (9) which switches the movable contact (7); - An actuator, which is designed as a support frame (17), in which the locking device (12, 28) is mounted, and which can be returned to a switched-on state by means of a tool.

Switching element after Claim 4 , characterized in that the drive mechanism has two mutually dependent drive components in their design, the first drive component is designed as an energy store (10) in the form of a spring element and the second drive component is designed as a liquid insulation in the switching element.

Switching element after Claim 4 or 5 , characterized in that the locking device (12, 28) is designed in one piece or in several parts and has different mechanical functional elements or has a repeating mechanical functional element or has a single functional element.

Low, medium or high voltage system with at least one switching element with a reset device for restoring the readiness for switching on of the switching element, the reset device having: - A drive mechanism which has an energy store (10) and is in operative connection with a movable contact (7); - A locking device (12, 28) which is designed in such a way that, when the switching element is switched off, it prevents a movement of a transmission element in the form of a pull rod (9) which switches the movable contact (7); - An actuator, which is designed as a support frame (17), in which the locking device (12, 28) is mounted, and which can be returned to a switched-on state by means of a tool.

Low, medium or high voltage system according to Claim 7 , characterized in that the drive mechanism has two mutually dependent drive components in their design, the first drive component is designed as an energy store (10) in the form of a spring element and the second drive component is designed as a liquid insulation in the switching element.

Low, medium or high voltage system according to Claim 7 or 8th , characterized in that the locking device (12, 28) is designed in one piece or in several parts and has different mechanical functional elements or has a repeating mechanical functional element or has a single functional element.

Method for restoring the readiness for switching a switching element with a reset device having a drive mechanism, a locking device (12, 28) and an actuator, characterized in that the switching distance to be covered is divided between two drive components in the drive mechanism.

Procedure according to Claim 10 , characterized in that two mutually dependent drive components are used as the drive mechanism, the first drive component being designed as an energy store in the form of a spring element and the second drive component being designed as a liquid insulation in the switching element.