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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre, einen Leistungsschalter mit einer solchen Antriebseinheit und eine gas- oder luftisolierte Schaltanlage mit einem solchen Leistungsschalter.
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Technischer Hintergrund
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Vakuumröhren finden in gas- wie luftisolierten Schaltanlagen Verwendung, um Ströme zu schalten. Insbesondere werden Vakuumröhren im Bereich der Mittelspannungstechnik (üblicherweise Spannungen zwischen 1kV und 52kV) und der Hochspannungstechnik (üblicherweise Spannungen über 52kV) eingesetzt, Vakuumröhren werden aber auch im Niederspannungsbereich (Spannungen kleiner als 1kV) eingesetzt, um Ströme oberhalb von 1kA zu schalten.
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Eine Vakuumröhre umfasst üblicherweise einen Fest- und einen an einem Ende eines Röhrenbolzens angeordneten Bewegtkontakt, die im nichtleitenden Schaltzustand der Vakuumröhre räumlich voneinander entfernt sind und im leitenden Schaltzustand der Vakuumröhre aufeinander aufliegen.
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Die geringe Dichte von ionisierbaren Teilchen im Inneren der Vakuumröhre hilft, Lichtbögen bei Schaltvorgängen zu unterdrücken. Da technisch grundsätzlich kein vollständiges Vakuum erzeugbar ist, kann jedoch bei hohen Spannungen und Strömen und geringem Abstand zwischen Fest- und Bewegtkontakt dennoch ein unerwünschter Lichtbogen entstehen, der durch Materialabtrag an den Oberflächen der Kontakte diese beschädigen und durch das dabei freigesetzte Material die Bildung eines stärkeren Lichtbogens befördern kann. Aus diesem Grund wird der Bewegtkontakt möglichst schnell bewegt, um die Zeitspanne bis zum Herstellen eines vollständigen Kontaktes möglichst gering zu halten. Hierzu werden fachüblich vorzugsweise Federmechanismen, aber auch elektromagnetische Antriebe verwendet.
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Der Bewegtkontakt kann jedoch aufgrund seiner hohen Bewegungsgeschwindigkeit vom Festkontakt zurückprallen, so dass der bereits hergestellte Kontakt wieder kurzzeitig aufreißt. Insbesondere bei einem Einsatz als Erdungsschalter oder Kurzschließereinheit können zudem aufgrund des bei dem Erstkontakt der beiden Kontakte kurzzeitig fließenden hohen Kurzschlussstromes und immer vorhandener Induktivitäten Kräfte entstehen, die dem den Bewegtkontakt bewegenden Antrieb entgegenwirken. Während jedes Abhebens des Bewegtkontaktes entstehen dann intensive Lichtbögen, die zu einer Hitzebildung und sogar zu einem Verschweißen der Kontakte miteinander führen können.
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Die
JP S51-15 097 Y1 zeigt eine Antriebseinheit mit einem Anker und einer Spule, zwischen denen bei Stromfluss eine elektromagnetische Kraft wirkt. Der Anker stellt eine verhältnismäßig große träge Masse dar, die einer schnellen Bewegung des Bewegtkontaktes entgegensteht.
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Die Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, eine verbesserte Antriebseinheit für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre einzuführen, der ein zuverlässiges Kontaktieren von Bewegt- und Festkontakt ermöglicht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein erster Aspekt der Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Antriebseinheit für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Antriebseinheit für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre weist wenigstens einen mit dem Bewegtkontakt leitend verbundenen oder verbindbaren Röhrenbolzen, einen mit dem Röhrenbolzen verbundenen Antrieb und eine Leiterbrücke auf. Der Röhrenbolzen ist vorzugsweise entlang seiner Längsachse beweglich angeordnet. Der Antrieb ist dazu ausgebildet, den Röhrenbolzen entlang einer Bewegungsrichtung zu bewegen. Der Antrieb kann auf diese Weise den mit dem Röhrenbolzen verbundenen Bewegtkontakt der Vakuumröhre entsprechend bewegen, wodurch die Vakuumröhre zwischen einem nichtleitenden (geöffneter Schalter) und einem leitenden Schaltzustand (geschlossener Schalter) umgeschaltet werden kann. Die Leiterbrücke ist direkt oder mittelbar leitend mit dem Röhrenbolzen und einem ortsfesten Leiter verbunden und dazu ausgebildet, einen Hub des Röhrenbolzens zwischen dem leitenden Schaltzustand der Vakuumröhre und dem nichtleitenden Schaltzustand der Vakuumröhre zu überbrücken. Beispielsweise kann die Leiterbrücke als Litze oder eine Mehrzahl dünner Blätter aus Kupfer oder einem anderen leitfähigen Material gefertigt sein. Auch ist es möglich, die Leiterbrücke mit einem Schleifkontakt zu verwirklichen. Solche Leiterbrücken sind im maßgeblichen technischen Gebiet wohlbekannt, so dass eine nähere Beschreibung entfallen kann.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein Magnetantrieb vorgesehen, der ein mit dem Röhrenbolzen mechanisch verbundenes erstes Magnetelement und ein zweites Magnetelement umfasst. Das zweite Magnetelement ist vorzugsweise ortsfest angeordnet, kann aber auch ortsvariabel gelagert, beispielsweise feder- oder durch einen Antrieb schwenkbar gelagert, sein. Die beiden Magnetelemente sind dazu ausgebildet, bei einem durch die Vakuumröhre fließenden Strom zwischen sich eine Magnetkraft aufzubauen und dadurch eine Anpresskraft des Bewegtkontaktes auf einen Festkontakt der Vakuumröhre zu erzeugen. Dabei ist eines der beiden Magnetelemente eine von einem in dem leitenden Schaltzustand der Vakuumröhre durch die Vakuumröhre fließenden Strom durchflossene erste Spule. Außerdem ist das andere der beiden Magnetelemente eine von dem in dem leitenden Schaltzustand der Vakuumröhre durch die Vakuumröhre fließenden Strom durchflossene zweite Spule, so dass beide Magnetelemente als elektromagnetische Elemente ausgeführt sind. Jede der beiden Spulen kann beispielsweise durch eine einzige Leiterwendel verwirklicht sein.
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Die erfindungsgemäße Antriebseinheit besitzt den Vorteil, dass die erste Spule in dem Moment, in dem der Bewegtkontakt auf den Festkontakt auftrifft, mit dem einsetzenden Strom durch die Spule ein entsprechend starkes Magnetfeld aufbaut, das eine magnetische Kraft - je nach Konfiguration eine anziehende oder abstoßende Magnetkraft - zwischen den beiden Magnetelementen bewirkt. Die beiden Magnetelemente sind dabei relativ zueinander so angeordnet, dass die anziehende oder abstoßende Magnetkraft eine Anpresskraft des Bewegtkontaktes auf den Festkontakt der Vakuumröhre bewirkt. Das ist deshalb vorteilhaft, weil diese Anpresskraft nur bei fließendem Strom und zusätzlich zu der vom Antrieb der Antriebseinheit bereitgestellten Kraft besteht, so dass der Magnetantrieb den Antrieb der Antriebseinheit beim Anpressen des Bewegtkontaktes unterstützt. Der Antrieb der Antriebseinheit kann entsprechend mit reduziertem Aufwand, beispielsweise mit vergleichsweise schwachen Federn, hergestellt werden, weil er gegenüber dem Stand der Technik für eine gleichbleibende Anpresskraft mit einer geringeren Antriebskraft, insbesondere Federkraft, ausgestattet sein kann.
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Bei einem Einsatz der Vakuumröhre in einem Erdungsschalter ist zu erwarten, dass der Kurzschlussstrom nach kurzer Zeit an anderer Stelle des Strompfades durch einen Unterbrecher oder Leitungsschutzschalter unterbrochen wird, so dass der Antrieb die nun stromfreien Kontakte der Vakuumröhre wegen des Wegfalls der Magnetkraft wiederum unter Einsatz einer geringen Antriebskraft, beispielsweise durch einen schwächer ausgelegten Hilfsmotor zum Spannen einer vergleichsweise schwachen Feder des Antriebs, voneinander trennen kann.
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Vorzugsweise weist die erste Spule einen ersten Wicklungssinn und die zweite Spule einen zu dem ersten Wicklungssinn entgegengesetzten zweiten Wicklungssinn auf. Dadurch wird zwischen den beiden Spulen eine abstoßende Magnetkraft bewirkt, wodurch besonders raumsparende Anordnungen möglich sind. Wird der Röhrenbolzen jedoch durch die als zweite Magnetelement fungierende Spule hindurchgeführt, so dass die mit dem Röhrenbolzen verbundene Spule von der Vakuumröhre aus gesehen hinter der als zweites Magnetelement fungierenden Spule angeordnet ist, können beide Spulen auch gleiche Wicklungssinne aufweisen und somit eine anziehende Magnetkraft zwischen den Spulen bewirken. Diese Ausführungsform bedingt jedoch einen gesteigerten konstruktiven Aufwand.
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Das andere der beiden Magnetelemente kann ein ferromagnetisches Material umfassen oder aus einem ferromagnetischen Material bestehen. Bei Einsatz eines weichmagnetischen Materials wird eine anziehende Magnetkraft zwischen den beiden Magnetelementen erzeugt. Durch entsprechende räumliche Anordnung der beiden Magnetelemente kann eine Anpresskraft des Bewegtkontaktes auf den Festkontakt der Vakuumröhre bewirkt werden. Beispielsweise kann der Röhrenbolzen durch die in diesem Fall als zweites Magnetelement fungierende erste Spule durchgeführt und das ferromagnetische Magnetelement von der Vakuumröhre aus gesehen hinter der ersten Spule angeordnet sein. Alternativ kann die erste Spule am Röhrenbolzen und das in diesem Fall als zweites Magnetelement fungierende ferromagnetische Magnetelement von der Vakuumröhre aus gesehen vor der ersten Spule angeordnet sein.
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Vorzugsweise sind die beiden Magnetelemente entlang der Längsachse des Röhrenbolzens zueinander versetzt angeordnet. In diesem Fall wirkt die zwischen den beiden Magnetelementen bestehende Magnetkraft unmittelbar in Bewegungsrichtung des Röhrenbolzens und somit des Bewegtkontaktes der Vakuumröhre.
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Die beiden Magnetelemente sind bevorzugt koaxial zueinander angeordnet. Bei dieser Anordnung wird die Magnetwirkung zwischen den beiden Magnetelementen maximal.
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Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die beiden Magnetelemente zueinander koaxial angeordnet, wobei ein Umfang eines ausgewählten Magnetelementes der beiden Magnetelemente und eine Ausschnittsfläche eines verbleibenden Magnetelementes der beiden Magnetelemente so gewählt sind, dass das ausgewählte Magnetelement wenigstens teilweise durch das verbleibende Magnetelement verschiebbar ist. Hierdurch lässt sich eine laterale Überlappung zwischen den beiden Magnetelementen bewirken, so dass eine besonders große Magnetkraft erzeugt werden kann.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung führt einen Leistungsschalter mit wenigstens einer Vakuumröhre und einer Antriebseinheit für einen Bewegtkontakt der Vakuumröhre gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ein.
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Der Leistungsschalter kann insbesondere als Erdungsschalter oder Kurzschließer konfiguriert sein.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine gasisolierte oder luftisolierte Schaltanlage mit einem solchen Leistungsschalter.
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Alle Erfindungsaspekte finden vorzugsweise im Gebiet der Mittel- oder Hochspannungstechnik Anwendung, können aber auch in der Niederspannungstechnik eingesetzt werden, wenn große Ströme (insbesondere größer als 1kA) geschaltet werden sollen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Abbildungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Leistungsschalter mit einer Vakuumröhre gemäß dem Stand der Technik in einer schematischen Darstellung;
- 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetantriebs für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre;
- 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Magnetantriebs für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre;
- 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetantriebs für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre;
- 5 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Magnetantriebs für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre; und
- 6 ein Ausführungsbeispiel einer gasisolierten oder luftisolierten Schaltanlage mit erfindungsgemäßen Leistungsschaltern, die als Erdungsschalter verschaltet sind.
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Ausführliche Figurenbeschreibung
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1 zeigt einen Leistungsschalter 20 mit einer Vakuumröhre 1 gemäß dem Stand der Technik in einer schematischen Darstellung. Die Vakuumröhre 1 ist als mechanischer Schalter ausgebildet, der einen elektrisch leitenden Kontakt herstellt oder unterbricht, indem ein an einem Ende eines Röhrenbolzens 19 angeordneter Bewegtkontakt 3 entlang einer in der Figur angedeuteten Bewegungsrichtung 4 bewegt und dadurch in leitenden Kontakt mit einem Festkontakt 2 gebracht (Herstellen eines leitenden Schaltzustandes) oder aber wieder von dem Festkontakt 2 entfernt wird (Herstellen eines nichtleitenden Schaltzustandes).
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Die Vakuumröhre 1 stellt das zentrale Schaltelement des Leistungsschalters 20 dar. Der niedrige im Inneren der Vakuumröhre 1 herrschende Druck unterdrückt dabei weitgehend das Entstehen von Lichtbögen. Die Vakuumröhre wird fachüblich abhängig von den geschalteten Spannungen und Strömen dimensioniert. Beispielsweise kann eine Elektrode 5 für ein Mittenpotential vorgesehen sein, um Potentialunterschiede innerhalb der Vakuumröhre 1 zu reduzieren und somit bei gleichbleibender Größe der Vakuumröhre 1 größere Spannungen schalten zu können.
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Die Vakuumröhre 1 ist mit ersten und zweiten Festleitern 6 und 8 verbunden, wobei die Verbindung im Falle des Bewegtkontaktes 3 über eine Leiterbrücke 7 erfolgt, die den Hub des Bewegtkontaktes 3 beziehungsweise des Röhrenbolzens 19 zwischen dem leitenden und dem nichtleitenden Schaltzustand auszugleichen. Die Leiterbrücke 7 kann fachüblich beispielsweise als Litze oder auch als eine Vielzahl von übereinandergelegten und gegeneinander verschiebbaren dünnen Streifen aus einem leitenden Material wie Kupfer gefertigt sein. Aber auch die Verwendung eines Schleifkontaktes für eine Leiterbrücke ist denkbar.
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Der Röhrenbolzen 19 ist über einen Isolator 9 mit einem Antrieb 10 verbunden, der den Röhrenbolzen 19 und somit den Bewegtkontakt 3 bewegt, um die Vakuumröhre 1 zwischen den beiden Schaltzuständen umzuschalten. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Antrieb 10 einen Federmechanismus 11, der den Röhrenbolzen 9 durch Federkraft schnell antreiben kann, und einen mit dem Federmechanismus 11 verbundenen Hilfsmotor 12, der dazu vorgesehen ist, eine oder mehrere Federn (nicht dargestellt) des Federmechanismus 11 für ein weiteres Auslösen des Federmechanismus 11 zu spannen. Der Antrieb 10 kann jedoch auch einen elektrischen oder elektromagnetischen Antrieb anstelle des Federmechanismus 11 und einen wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher anstelle des Hilfsmotors 12 aufweisen.
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2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetantriebs 30 für einen Bewegtkontakt 3 einer Vakuumröhre 1. Der erfindungsgemäße Magnetantrieb 30 wird mit einem Antrieb (nicht dargestellt) kombiniert, der beispielsweise wie der aus dem Stand der Technik bekannte Antrieb 10 des in 1 gezeigten Beispiels aufgebaut sein kann. Der erfindungsgemäße Magnetantrieb 30 ist dazu ausgebildet, einen im Inneren einer Vakuumröhre 1 befindlichen Bewegtkontakt, der an einem Ende eines Röhrenbolzens 19 angeordnet ist, bei einem durch die Vakuumröhre 1 fließenden Strom mit einer (zusätzlichen) Anpresskraft zu beaufschlagen. Der Röhrenbolzen 19 kann dabei durch einen Isolator 9 elektrisch von dem Antrieb (Federmechanismus etc.) isoliert sein. Es ist aber auch möglich, den Antrieb elektrisch leitend mit dem Röhrenbolzen 19 zu verbinden und dafür den Antrieb elektrisch von seiner weiteren Umgebung zu isolieren. Hierdurch erhöhen sich jedoch der Gesamtaufwand für die Isolation und die Menge der spannungsführenden und daher potentiell gefährlichen Komponenten.
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Der Magnetantrieb 30 verfügt über zwei Magnetelemente, die vorliegend als eine erste Spule 13 und eine zweite Spule 14 ausgebildet sind. Die erste Spule 13 ist in dem gezeigten Beispiel mit dem Röhrenbolzen 19 elektrisch leitend sowie mechanisch verbunden und bewegt sich dementsprechend mit dem Röhrenbolzen 19. Die zweite Spule 14 hingegen ist ortsfest und mit einem zweiten Festleiter 8 verbunden. Um einen Hub des Röhrenbolzens 19 auszugleichen, wird wie im Stand der Technik eine Leiterbrücke 7 vorgesehen, welche die erste Spule 13 mit der zweiten Spule 14 elektrisch leitend verbindet.
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Die erste Spule 13 und die zweite Spule 14 umfassen im gezeigten Beispiel jeweils nur eine Leiterwendel, können jedoch je nach gewünschter Magnet- und damit Anpresskraft auch mit mehr Leiterwendeln ausgeführt sein. Im Ausführungsbeispiel der 2 sind die Wicklungssinne der beiden Spulen und damit die Fließrichtungen von Strom durch die beiden Spulen zueinander gegenläufig, was in der Abbildung durch entsprechende Pfeile illustriert ist. Dadurch entsteht in der gezeigten räumlichen Anordnung bei fließendem Strom gleich welcher Richtung eine abstoßende Magnetkraft zwischen den beiden Spulen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die ortsfeste Spule (hier die zweite Spule 14) zwischen der mit dem Röhrenbolzen 19 verbundenen Spule (hier die erste Spule 13) und der Vakuumröhre 1 anzuordnen. In diesem Fall ist eine anziehende Magnetkraft zwischen den beiden als Magnetelementen fungierenden Spulen 13, 14 wünschenswert, so dass in diesem Fall die Spulen 13, 14 gleichgerichtete Wicklungssinne besitzen sollen.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Magnetantriebs 30 für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre 1. Das zu dem ersten Ausführungsbeispiel von 2 Gesagte kann auf das zweite Ausführungsbeispiel übertragen werden, sofern nicht nachfolgend etwas davon Abweichendes offenbart wird. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist nur eines der beiden Magnetelemente als Spule ausgeführt, nämlich die erste Spule 13, die hier ortsfest und mit dem zweiten Festleiter 8 elektrisch leitend verbunden ausgeführt ist. Als zweites Magnetelement dient ein ferromagnetischer Körper 15, der aus ferromagnetischem Material besteht oder ein solches Material umfasst. Das ferromagnetische Material ist vorzugsweise ein weichmagnetisches Material, kann aber auch hartmagnetisch sein, so dass es sich bei dem zweiten Magnetelement um einen Permanentmagneten handeln kann. Eine Verwendung eines Permanentmagneten kann beispielsweise bei Gleichstromanwendungen vorteilhaft sein. Auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Verwendung des gezeigten Isolators 9 nicht zwingend erforderlich.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 3 ist die erste Spule 13 ortsfest und das ferromagnetische Material 15 ist mit dem Röhrenbolzen 19 beweglich angeordnet. Es ist jedoch ebenso gut möglich, eine bewegliche Spule mit einem ortsfesten Körper aus ferromagnetischem Material zu kombinieren. Prinzipiell ist allgemein im Rahmen der Erfindung auch vorstellbar, anstelle eines ortsfesten Magnetelementes ein ortsvariables Magnetelement vorzusehen, das derartig gelagert ist, dass es eine mechanische Kraft einer bestimmten Stärke erwidern kann. Beispielsweise kann das ortsvariable Magnetelement federnd, schwenkbar oder durch einen eigenen Antrieb beweglich gelagert sein. Derartige Ausführungsformen sind jedoch mit erhöhtem konstruktiven Aufwand verbunden.
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Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, mehr als zwei Magnetelemente vorzusehen, beispielsweise indem die Ausführungsbeispiele der 2 und 3 miteinander kombiniert werden, so dass die Magnetkraft einerseits zwischen einer oder mehreren Spulen als einem (ggf. kombinierten) ersten Magnetelement und andererseits einer oder mehreren Spulen und wenigstens einem Körper aus ferromagnetischem Material als einem zweiten kombinierten Magnetelement wirkt. Eine solche Kombination kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn bei Einsatz eines weichmagnetischen Materials die magnetische Kraftwirkung aufgrund der für dessen Magnetisierung benötigten Zeitspanne die Magnetwirkung des weichmagnetischen Materials geringfügig zeitlich verzögert eintritt, so dass der zeitliche Verlauf der wirkenden Magnetkraft dynamisch an ein Prellverhalten des Bewegtkontaktes auf dem Festkontakt angepasst werden kann.
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Auch kann jede Spule mit einem ferromagnetischen Belag versehen werden, der vorzugsweise von der Spule durch einen Isolator elektrisch abgetrennt ist. Der ferromagnetische Belag wird in diesem Fall bei einem Stromfluss durch das Magnetfeld der Spule magnetisiert und kann somit für eine gewisse Zeit nach Ende des Stromflusses das Magnetfeld und somit die Anpresskraft aufrechterhalten.
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4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetantriebs 30 für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre 1. Das dritte Ausführungsbeispiel ähnelt dem in 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel, erzielt jedoch wegen der geringeren Abstände zwischen der ersten Spule 13 und der zweiten Spule 14 eine erheblich größere Anpresskraft. Zudem überlappen sich die erste Spule 13 und die zweite Spule 14 horizontal, da der Außendurchmesser der ersten Spule 13 so gewählt ist, dass er kleiner als der Innendurchmesser der zweiten Spule 14 ist, so dass die erste Spule 13 innerhalb der zweiten Spule 14 angeordnet und verschiebbar ist. Auf diese Weise wird - wie erwähnt - einerseits die abstoßende Magnetkraft erhöht, andererseits Bauraum eingespart. Selbstredend kann auch hier die feststehende Spule alternativ innerhalb der beweglichen Spule angeordnet werden.
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5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Magnetantriebs 30 für einen Bewegtkontakt einer Vakuumröhre 1. Das vierte Ausführungsbeispiel ähnelt dem in 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel, wobei hier - ähnlich dem Ausführungsbeispiel von 4 - die erste Spule 13 und der ferromagnetische Körper 15 überlappend und ineinander verschiebbar angeordnet sind, wodurch dieselben Vorteile erreicht werden wie für das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel erläutert. Zudem kann, wie für das Ausführungsbeispiel von 3 erklärt, der ferromagnetische Körper 15 alternativ ortsfest und die Spule 13 beweglich angeordnet sein.
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6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer gasisolierten oder luftisolierten Schaltanlage 40, die insbesondere für eine Mittel- oder Hochspannung ausgelegt sein kann. Die Schaltanlage 40 verfügt über erfindungsgemäße Leistungsschalter 20.1, 20.2, 20.3, die als dreiphasiger Erdungsschalter 18 verschaltet sind. Jeder der drei Leistungsschalter 20.1, 20.2, 20.3 ist mit entsprechenden ersten Festleitern 6.1, 6.2, 6.3 und zweiten Festleitern 8.1, 8.2, 8.3 verbunden. Die ersten Festleiter 6.1, 6.2, 6.3 sind mit einem gemeinsamen Erdungsleiter 16 miteinander und mit Potential Erde verbunden. Der Erdungsleiter 16 kann auch entfallen, wodurch die Anordnung als Kurzschließereinheit dienen kann. Ein Erdungsschalter und eine Kurzschließereinheit können verwendet werden, um ein schnelles Abschalten des Stromflusses durch einen Unterbrecher (Circuit Breaker) an einer anderen Stelle des Energieversorgernetzes zu veranlassen. Der Erdungsschalter 18 ist in einem Gehäuse 17 angeordnet, das mit einem technischen Gas oder Luft gefüllt sein kann. Bei Einsatz eines technischen Gases zur Isolation ist das Gehäuse 17 gasisoliert ausgeführt. Dieser Aufwand kann bei Verwendung von Luft als Isolator entfallen, allerdings bietet Luft schlechtere Isolations- und Schutzeigenschaften, weshalb bei gleichem Raumbedarf üblicherweise niedrigere Spannungen geschaltet werden können als bei Einsatz geeigneter technischer Gase.
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Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die jedoch nicht beschränkend für den Schutzumfang, der allein durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert wird, auszulegen sind und lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung dienen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vakuumröhre
- 2
- Festkontakt
- 3
- Bewegtkontakt
- 4
- Bewegungsrichtung
- 5
- Elektrode
- 6
- erster Festleiter
- 7
- Leiterbrücke
- 8
- zweiter Festleiter
- 9
- Isolator
- 10
- Antrieb
- 11
- Federmechanismus
- 12
- Hilfsmotor
- 13
- erste Spule
- 14
- zweite Spule
- 15
- ferromagnetisches Körper
- 16
- Erdungsleiter
- 17
- Gehäuse
- 18
- Erdungsschalter
- 19
- Röhrenbolzen
- 20
- Leistungsschalter
- 30
- Magnetantrieb
- 40
- Schaltanlage
