DE102021122028A1

DE102021122028A1 - SHIFT LOCK

Info

Publication number: DE102021122028A1
Application number: DE102021122028.9A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Kahnt; Jens Hunger; Sohel Ahmad; Martin Glugla; Andreas Kahmann; Nicolas Kleinkamp; Christian Backhaus
Original assignee: Elpro GmbH
Current assignee: Elpro GmbH
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2021-08-25
Publication date: 2023-03-02
Also published as: WO2023025794A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises mit einem Kontaktsystem, wobei das Kontaktsystem einen ersten und einen zweiten Kontakt aufweist, wobei der zweite Kontakt beweglich zu dem ersten Kontakt angeordnet ist, wobei der zweite Kontakt reversibel zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung gegenüber dem ersten Kontakt bewegbar ist, einer Antriebseinheit zur Bewegung des zweiten Kontakts, einer Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung des zweiten Kontakts in der Öffnungsstellung, wobei die Verriegelungsvorrichtung mechanisch verriegelbar ist.The invention relates to a switching device for the reversible interruption of a circuit with a contact system, the contact system having a first and a second contact, the second contact being arranged so that it can move relative to the first contact, the second contact being reversible between an open position and a closed position opposite the first contact is movable, a drive unit for moving the second contact, a locking device for locking the second contact in the open position, the locking device being mechanically lockable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises mit einem Kontaktsystem, wobei das Kontaktsystem einen ersten und einen zweiten Kontakt aufweist, wobei der zweite Kontakt beweglich zu dem ersten Kontakt angeordnet ist, wobei der zweite Kontakt reversibel zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung gegenüber dem ersten Kontakt bewegbar ist, einer Antriebseinheit zur Bewegung des zweiten Kontakts und einer Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung des zweiten Kontakts in der Öffnungsstellung.The invention relates to a switching device for the reversible interruption of a circuit with a contact system, the contact system having a first and a second contact, the second contact being arranged so that it can move relative to the first contact, the second contact being reversible between an open position and a closed position opposite the first contact is movable, a drive unit for moving the second contact and a locking device for locking the second contact in the open position.

Stand der TechnikState of the art

Vakuumschaltkammern sind in Vakuumschaltern das eigentliche Schaltelement zum Verbinden und Unterbrechen von elektrischen Stromkreisen im stromlosen Zustand, unter Last oder bei Kurzschlüssen. Im Inneren dieser Vakuumschaltkammern sind meist zwei Primärkontakte angeordnet, von denen einer beweglich ist. Im geschlossenen Zustand berühren sich die Kontakte und im geöffneten Zustand befindet sich zwischen den Kontakten eine Vakuumstrecke, die die Trennfunktion übernimmt und eine entsprechende Isolationsfestigkeit aufweist.Vacuum interrupters are the actual switching element in vacuum switches for connecting and interrupting electrical circuits when there is no current, under load or in the event of short circuits. Inside these vacuum interrupters, there are usually two primary contacts, one of which is movable. In the closed state, the contacts touch and in the open state there is a vacuum path between the contacts, which takes over the isolating function and has a corresponding insulation resistance.

Wird die Vakuumschaltkammer unter Last ausgeschaltet, bildet sich nach Trennung der Kontakte zwischen ihnen ein Lichtbogen aus, der bei ausreichendem Kontaktabstand verlischt. Elektromagnetische Antriebe, die für das Ein- und Ausschalten verwendet werden, weisen den Nachteil auf, dass diese eine vergleichsweise große bewegte Masse besitzen, die für den Einschaltvorgang notwendig ist. Aufgrund der Trägheit weist ein solcher Antrieb jedoch eine entsprechend lange Ausschaltzeit auf.If the vacuum interrupter chamber is switched off under load, after the contacts separate, an arc forms between them, which is extinguished when the contact gap is sufficient. Electromagnetic drives, which are used for switching on and off, have the disadvantage that they have a comparatively large moving mass, which is necessary for the switching on process. Due to the inertia, however, such a drive has a correspondingly long switch-off time.

Die Patentschrift EP 3 224 851 B1 zeigt ein Schaltgerät, bei dem in Öffnungsposition der Kontakt mittels Magnetkraft in Öffnungsposition gehalten wird. Ein Elektromagnet überwindet zur Schließung der Kontakte die Kraft der Permanentmagnete. In Öffnungsposition rastet das System mechanisch nicht ein. Dieses System ist nicht explizit für eine Vakuum-Schaltkammer konzipiert, Anwendung z.B. in Motorstartsystemen.The patent specification EP 3 224 851 B1 shows a switching device in which the contact is held in the open position by magnetic force in the open position. An electromagnet overcomes the force of the permanent magnets to close the contacts. The system does not engage mechanically in the open position. This system is not explicitly designed for a vacuum interrupter chamber, for use in engine starting systems, for example.

Die Schrift EP 2 587 508 A1 offenbart ein Kontaktsystem für einen Leistungsschutzschalter, der mittels jeweils eines Magneten in Öffnungsposition sowie in geschlossener Position gesichert wird. Der Schalter wird nicht mechanisch in den jeweiligen Positionen verriegelt. Dieser Schutzschalter ist ebenfalls als Motorschutzschalter für Niederspannungen ausgelegt.The font EP 2 587 508 A1 discloses a contact system for a circuit breaker, which is secured by means of a magnet in the open position and in the closed position. The switch is not mechanically locked in the respective positions. This circuit breaker is also designed as a motor circuit breaker for low voltages.

Die Schrift EP 0 384 552 A2 stellt in 5 einen Leistungsschalter für eine Vakuum-Schaltkammer vor, der mittels eines Elektromagneten in eine Öffnungsposition gebracht wird. In geschlossener Position arretiert ein Klinkenhebel einen Winkelhebel, der mit einer rotierbaren und unter einer Federspannung stehenden Schaltwelle verbunden ist. Bei Auslösung zieht ein Elektromagnet den Klinkenhebel an, der den Winkelhebel frei gibt. Die Schaltwelle rotiert und nimmt eine Antriebsstange mit, die einen Kontakt in der Vakuum-Schaltkammer bewegt. In Öffnungsposition wird der Kontakt durch Federspannung in der Schaltwelle gehalten, aber nicht arretiert.The font EP 0 384 552 A2 puts in 5 proposes a circuit breaker for a vacuum interrupter which is brought into an open position by means of an electromagnet. In the closed position, a ratchet lever locks an angle lever, which is connected to a rotatable selector shaft that is spring-loaded. When triggered, an electromagnet pulls on the latch lever, which releases the angle lever. The switching shaft rotates and takes with it a drive rod that moves a contact in the vacuum interrupter chamber. In the open position, the contact is held in the switching shaft by spring tension, but not locked.

Die Schrift WO 2007/131968 A1 zeigt eine Vakuum-Schaltkammer, die mittels einer Kinematik in eine geschlossene bzw. geöffnete Position bewegt werden kann. Die Kinematik steht unter Federspannung, die Kontakte werden weder in geschlossener noch in geöffneter Position arretiert.The font WO 2007/131968 A1 shows a vacuum interrupter chamber that can be moved into a closed or open position by means of kinematics. The kinematics are under spring tension, the contacts are locked neither in the closed nor in the open position.

Die Schrift DE 102 38 950 B4 zeigt eine Vakuum-Schaltkammer, die mittels Federdruck in geschlossener Position gehalten wird. Eine Öffnung erfolgt über Ausübung einer Kraft (Zug) entgegen der Federkraft. Die Kontakte werden weder in geschlossener noch in geöffneter Position arretiert.The font DE 102 38 950 B4 shows a vacuum interrupter that is held in the closed position by spring pressure. Opening takes place by exerting a force (train) against the spring force. The contacts are not locked in either the closed or open position.

Die Schrift EP 2 864 995 B1 zeigt ein Schaltgerät, das mittels elektromechanischen Magnetspulen den beweglichen Kontakt von einer geschlossenen in eine geöffnete Position bzw. umgekehrt bewegt. Der bewegliche Kontakt steht unter einer Federspannung derart, dass der Kontakt in Öffnungsposition vorgespannt ist.The font EP 2 864 995 B1 shows a switching device that uses electromechanical magnetic coils to move the movable contact from a closed to an open position and vice versa. The movable contact is spring loaded such that the contact is biased in the open position.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein System bereitzustellen, mit dem die Kontakte in einer Vakuumschaltkammer in kurzer Zeit zu öffnen, sicher zu verriegeln und sicher zu halten sind. Es ist ebenfalls Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die Kontakte in einer Vakuumschaltkammer in kurzer Zeit zu öffnen, sicher zu verriegeln und sicher zu halten sind.It is the object of the invention to provide a system with which the contacts in a vacuum interrupter chamber can be opened quickly, locked securely and held securely. It is also an object of the invention to provide a method with which the contacts in a vacuum interrupter chamber can be opened, securely locked and securely held in a short time.

Die Aufgabe wird mittels der Schaltvorrichtung zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.The object is achieved by means of the switching device for reversible interruption of a circuit according to claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are set out in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises weist ein Kontaktsystem auf, das seinerseits einen ersten sowie einen zweiten Kontakt aufweist. Der zweite Kontakt ist beweglich zum ersten Kontakt ausgeführt. Insbesondere ist der zweite Kontakt reversibel zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung gegenüber dem ersten Kontakt bewegbar.The switching device according to the invention for the reversible interruption of a circuit has a contact system which in turn has a first and a second contact. The second contact is movable relative to the first contact. In particular, the second contact can be moved reversibly between an open position and a closed position relative to the first contact.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung weist außerdem eine Antriebseinheit zur Bewegung des zweiten Kontakts auf. Die Antriebseinheit ist vorzugsweise ein Magnetsystem, dessen Magnetkreis Magnetspulen aufweist. Die Antriebseinheit weist mindestens eine ortsfeste Magnetspule auf. Durch Bestromung der Magnetspulen kann eine bewegbar ausgeführte Jochplatte reversibel zwischen zwei Lagen bewegt werden. Die Jochplatte kann Permanentmagneten aufweisen, das Magnetsystem ist dann bipolar. The switching device according to the invention also has a drive unit for moving the second contact. The drive unit is preferably a magnet system whose magnetic circuit has magnet coils. The drive unit has at least one stationary magnetic coil. By energizing the magnetic coils, a movable yoke plate can be moved reversibly between two positions. The yoke plate can have permanent magnets, the magnet system is then bipolar.

Die Jochplatte ist mit dem zweiten Kontakt durch ein Verlängerungselement verbunden, mit dem die Stellkraft der Antriebseinheit auf den zweiten Kontakt übertragen wird.The yoke plate is connected to the second contact by an extension element, with which the actuating force of the drive unit is transmitted to the second contact.

Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung eine Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung des zweiten Kontakts in der Öffnungsstellung auf. Erfindungsgemäß ist die Verriegelungsvorrichtung mechanisch verriegelbar. Vorteilhafterweise benötigt die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung keine Energie, um das Kontaktsystem in Öffnungsstellung bzw. in Schließstellung zu halten. Die Antriebseinheit benötigt nur kurzzeitig Energie, um die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung vom geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand und umgekehrt zu überführen.In addition, the switching device according to the invention has a locking device for locking the second contact in the open position. According to the invention, the locking device can be locked mechanically. Advantageously, the switching device according to the invention does not require any energy in order to keep the contact system in the open position or in the closed position. The drive unit only needs energy for a short time in order to convert the switching device according to the invention from the closed state to the open state and vice versa.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Verriegelungsvorrichtung als Rastvorrichtung ausgeführt. Die Rastvorrichtung rastet mechanisch in Öffnungsposition des Kontaktsystems ein. Das Kontaktsystem wird so in seiner Öffnungsposition arretiert und sicher gehalten. Die Rastvorrichtung ist derart ausgeführt, dass die Arretierung wieder gelöst und damit das Kontaktsystem wieder in Schließstellung überführt werden kann.In a development of the invention, the locking device is designed as a latching device. The latching device latches mechanically in the open position of the contact system. The contact system is thus locked in its open position and held securely. The latching device is designed in such a way that the lock can be released again and the contact system can thus be moved back into the closed position.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Rastvorrichtung ein Sperrelement auf. Das Sperrelement sperrt in Öffnungsposition des Kontaktsystems die Antriebseinheit. Das Kontaktsystem wird in seiner Öffnungsposition arretiert und sicher gehalten. Außerdem benötigt die Antriebseinheit keine Energie, um das Kontaktsystem in Öffnungsstellung bzw. in Schließstellung zu halten.In a further embodiment of the invention, the latching device has a blocking element. The blocking element blocks the drive unit in the open position of the contact system. The contact system is locked in its open position and held securely. In addition, the drive unit does not require any energy to keep the contact system in the open position or in the closed position.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das Sperrelement eine Klinke. Die Klinke ist ein zweiarmiger Hebel, der um eine Achse schwenkbar gelagert ist. In Öffnungsposition des Kontaktsystems hemmt die Klinke die Antriebseinheit derart, dass das Kontaktsystem in Öffnungsposition arretiert ist.In a further embodiment of the invention, the blocking element is a pawl. The pawl is a two-armed lever that is pivoted about an axis. In the open position of the contact system, the pawl inhibits the drive unit in such a way that the contact system is locked in the open position.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung steht das Sperrelement in Eingriff mit einem Sperrstück und/oder einem mit dem Sperrstück gekoppelten Eingriffselement. Vorzugsweise sperrt das Sperrelement das Sperrstück in Öffnungsposition des Kontaktsystems.In a further embodiment of the invention, the locking element is in engagement with a locking piece and/or an engagement element coupled to the locking piece. The blocking element preferably blocks the blocking piece in the open position of the contact system.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Sperrstück mit einer Feder vorgespannt. Das Sperrstück ist derart vorgespannt, dass in Schließstellung des Kontaktsystems das Sperrstück nicht die Antriebseinheit sperrt. In Öffnungsposition des Kontaktsystems wird das Sperrstück durch die Feder in Eingriff mit der Antriebseinheit gebracht, die Antriebseinheit ist gesperrt.In a further embodiment of the invention, the locking piece is preloaded with a spring. The blocking piece is preloaded in such a way that the blocking piece does not block the drive unit when the contact system is in the closed position. In the open position of the contact system, the locking piece is brought into engagement with the drive unit by the spring, and the drive unit is locked.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Sperrstück in der Verriegelungsstellung vorgespannt. Das Sperrstück ist in Verriegelungsstellung derart vorgespannt, dass in Schließstellung des Kontaktsystems das Sperrstück nicht die Antriebseinheit sperrt. In Öffnungsposition des Kontaktsystems wird das Sperrstück durch die Feder in Eingriff mit der Antriebseinheit gebracht, die Antriebseinheit ist gesperrt.In an advantageous embodiment of the invention, the locking piece is prestressed in the locking position. In the locking position, the blocking piece is prestressed in such a way that the blocking piece does not block the drive unit when the contact system is in the closed position. In the open position of the contact system, the locking piece is brought into engagement with the drive unit by the spring, and the drive unit is locked.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Sperrstück durch die Klinke in Verriegelungsstellung verriegelbar. In Öffnungsposition des Kontaktsystems hemmt die Klinke das Sperrstück derart, dass das Kontaktsystem in Öffnungsposition arretiert ist.In a development of the invention, the locking piece can be locked in the locked position by the pawl. In the open position of the contact system, the pawl inhibits the blocking piece in such a way that the contact system is locked in the open position.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Verriegelungsvorrichtung ein zur Verriegelungsvorrichtung beweglich angeordnetes Verriegelungselement auf. Das Verriegelungselement ist mit dem Sperrstück starr verbunden und wird durch die Vorspannung des Sperrstücks ebenfalls in Verriegelungsstellung vorgespannt. Zusätzlich kann das Verriegelungselement durch eine zusätzliche Feder in Verriegelungsstellung vorgespannt sein. Das Verriegelungselement verriegelt dadurch in Öffnungsposition des Kontaktsystems zusätzlich die Antriebseinheit. In Öffnungsposition des Kontaktsystems wird das Verriegelungselement durch die Feder in Eingriff mit der Antriebseinheit gebracht, die Antriebseinheit ist gesperrt. Das Verriegelungselement ist derart antreibbar ausbildet, dass es die Klinke und das Sperrstück entriegelt und in Entriegelungsposition überführt. Die Antriebseinheit kann das Kontaktsystem in eine Schließstellung überführen.In a further embodiment of the invention, the locking device has a locking element that is movably arranged relative to the locking device. The locking element is rigidly connected to the locking piece and is also pre-tensioned in the locking position by the pre-tensioning of the locking piece. In addition, the locking element can be preloaded by an additional spring in the locking position. The locking element thereby additionally locks the drive unit in the open position of the contact system. In the open position of the contact system, the locking element is brought into engagement with the drive unit by the spring, and the drive unit is blocked. The locking element is designed to be drivable in such a way that it unlocks the pawl and the locking piece and moves them into the unlocked position. The drive unit can convert the contact system into a closed position.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verriegelungselement elektrisch antreibbar. Wie die Antriebseinheit zur Trennung des Kontaktsystems ist das Verriegelungselement vorzugsweise mittels eines Magnetsystems antreibbar, dessen Magnetkreis ortsfest angeordnete Magnetspulen aufweist. Eine bewegbar ausgeführte Jochplatte kann zur Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung mittels des Verriegelungselements reversibel zwischen zwei Endpositionen bewegt werden.In a development of the invention, the locking element can be driven electrically. Like the drive unit for separating the contact system, the locking element can preferably be driven by means of a magnet system whose magnetic circuit has stationary magnet coils. A movable yoke plate can be moved reversibly between two end positions to unlock the locking device by means of the locking element.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Verriegelungselement eine Spule auf. Das Verriegelungselement ist mittels eines Magnetsystems antreibbar, dessen Magnetkreis ortsfest angeordnete Magnetspulen aufweist. Eine bewegbar ausgeführte Jochplatte, die Permanentmagnete aufweisen kann, kann zur Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung mittels des Verriegelungselements reversibel zwischen zwei Endpositionen bewegt werden.In a further embodiment of the invention, the locking element has a coil. The locking element can be driven by means of a magnet system whose magnetic circuit has stationary magnet coils. A movable yoke plate, which can have permanent magnets, can be moved reversibly between two end positions to unlock the locking device by means of the locking element.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das Verriegelungselement mit der Spule antreibbar. Das Verriegelungselement ist mittels eines Magnetsystems antreibbar, dessen Magnetkreis ortsfest angeordnete Magnetspulen aufweist. Eine bewegbar ausgeführte Jochplatte, die Permanentmagnete aufweisen kann, kann zur Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung mittels des Verriegelungselements reversibel zwischen zwei Endpositionen bewegt werden.In a further embodiment of the invention, the locking element can be driven with the coil. The locking element can be driven by means of a magnet system whose magnetic circuit has stationary magnet coils. A movable yoke plate, which can have permanent magnets, can be moved reversibly between two end positions to unlock the locking device by means of the locking element.

In einer vorteilhaften Gestaltung der Erfindung weist die Schaltvorrichtung eine Vakuumkammer auf. Die Vakuumkammer ist typischerweise eine zylinderförmige Keramikanordnung, die an beiden Stirnseiten mittels eines Deckels abgeschlossen ist. An dem einen Deckel ist ein feststehender Kontaktstengel angebracht, der in den Deckel durchgreift und der an seinem inneren Ende den feststehenden ersten Kontakt des Kontaktsystems trägt.In an advantageous embodiment of the invention, the switching device has a vacuum chamber. The vacuum chamber is typically a cylindrical ceramic arrangement that is closed off at both ends by means of a cover. A fixed contact stem is attached to one cover, which reaches through the cover and which carries the fixed first contact of the contact system at its inner end.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Verriegelungsvorrichtung außerhalb der Vakuumkammer angeordnet. Dadurch ist die Verriegelungsvorrichtung im Wartungsfall leicht zu erreichen, elektrische Kontakte zur Anbindung an ein elektrisches Stromnetz sind ebenfalls leicht zugänglich. Außerdem sind derartige Vakuumkammern als Standardbauteil in Massenproduktion preiswert zu erwerben.In a further embodiment of the invention, the locking device is arranged outside of the vacuum chamber. As a result, the locking device is easy to reach for maintenance, and electrical contacts for connecting to an electrical power supply are also easily accessible. In addition, such vacuum chambers can be purchased inexpensively as a standard component in mass production.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und der zweite Kontakt in der Vakuumkammer angeordnet. An einem Ende der Vakuumkammer ist ein feststehender Kontaktstengel angebracht, der in den Deckel durchgreift und der an seinem inneren Ende den feststehenden ersten Kontakt des Kontaktsystems trägt. Am gegenüberliegenden Ende der Vakuumkammer ist ebenfalls ein Kontaktstengel angeordnet, der bewegbarer ist und an seinem inneren Ende den zweiten Kontakt trägt.In a further embodiment of the invention, the first and the second contact are arranged in the vacuum chamber. At one end of the vacuum chamber there is a stationary contact stem which extends into the cover and which carries the stationary first contact of the contact system at its inner end. Also arranged at the opposite end of the vacuum chamber is a contact stem which is more movable and carries the second contact at its inner end.

Die genannte Aufgabe wird ebenfalls mittels des Verfahrens zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises gelöst. Weitere vorteilhafte Gestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.The stated object is also achieved by means of the method for reversible interruption of an electric circuit. Further advantageous configurations of the invention are set out in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises weist vier Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt wird ein Ereignis detektiert. Das Ereignis kann z.B. ein Kurzschluss des Stromkreises sein. Möglich ist z.B. auch eine Eingabe in eine mit der Schaltvorrichtung 1 verbundene Steuereinheit. Im zweiten Verfahrensschritt wird ein Schaltbefehl ausgelöst, mittels dem eine Schaltvorrichtung veranlasst wird, den Stromkreis zu unterbrechen. Im dritten Verfahrensschritt wird ein Stromkreis durch Bewegen eines zweiten Kontaktes relativ zu einem ersten Kontakt in eine Öffnungsstellung geöffnet. Dabei beträgt der Abstand beider Kontakte in Öffnungsstellung typischerweise 1 mm. Mittels gespeicherter Energie wird die Schaltvorrichtung in einer Zeit kleiner 1,2 ms geöffnet. Im vierten Verfahrensschritt wird der zweite Kontakt in der Öffnungsstellung mechanisch verriegelt. Vorteilhafterweise benötigt die Schaltvorrichtung keine Energie, um das Kontaktsystem in Öffnungsstellung bzw. in Schließstellung zu halten. Die Antriebseinheit zur Öffnung der Kontakte benötigt nur kurzzeitig Energie, um die Schaltvorrichtung vom geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand und umgekehrt zu überführen.The method according to the invention for the reversible interruption of a circuit has four method steps: In the first method step, an event is detected. The event can be, for example, a short circuit in the circuit. For example, an input into a control unit connected to the switching device 1 is also possible. In the second method step, a switching command is triggered, by means of which a switching device is caused to interrupt the circuit. In the third method step, a circuit is opened by moving a second contact relative to a first contact into an open position. The distance between the two contacts in the open position is typically 1 mm. The switching device is opened in less than 1.2 ms by means of stored energy. In the fourth method step, the second contact is mechanically locked in the open position. Advantageously, the switching device requires no energy to keep the contact system in the open position or in the closed position. The drive unit for opening the contacts only needs energy for a short time in order to convert the switching device from the closed state to the open state and vice versa.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Verriegelung mittels einer Rastvorrichtung. Die Rastvorrichtung rastet mechanisch in Öffnungsposition des Kontaktsystems ein. Das Kontaktsystem wird so in seiner Öffnungsposition arretiert und sicher gehalten. Die Rastvorrichtung ist derart ausgeführt, dass die Arretierung wieder gelöst und damit das Kontaktsystem wieder in Schließstellung überführt werden kann.In a further development of the invention, locking takes place by means of a latching device. The latching device latches mechanically in the open position of the contact system. The contact system is thus locked in its open position and held securely. The latching device is designed in such a way that the lock can be released again and the contact system can thus be moved back into the closed position.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung erfolgt die Verriegelung durch ein in Verriegelungsstellung vorgespanntes Sperrstück. Das Sperrstück ist in Verriegelungsstellung derart vorgespannt, dass in Schließstellung des Kontaktsystems das Sperrstück nicht die Antriebseinheit sperrt. In Öffnungsposition des Kontaktsystems wird das Sperrstück durch die Feder in Eingriff mit der Antriebseinheit gebracht, die Antriebseinheit ist gesperrt.In a further embodiment of the invention, the locking takes place by means of a locking piece which is pretensioned in the locking position. In the locking position, the blocking piece is prestressed in such a way that the blocking piece does not block the drive unit when the contact system is in the closed position. In the open position of the contact system, the locking piece is brought into engagement with the drive unit by the spring, and the drive unit is locked.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung steht das Sperrstück in Eingriff mit einem Sperrelement und/oder einem mit dem Sperrstück gekoppelten Eingriffselement. Vorzugsweise sperrt das Sperrelement das Sperrstück in Öffnungsposition des Kontaktsystems.In a further embodiment of the invention, the locking piece is in engagement with a locking element and/or an engagement element coupled to the locking piece. The blocking element preferably blocks the blocking piece in the open position of the contact system.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Sperrelement eine Klinke. Die Klinke ist ein zweiarmiger Hebel, der um eine Achse schwenkbar gelagert ist. In Öffnungsposition des Kontaktsystems hemmt die Klinke die Antriebseinheit derart, dass das Kontaktsystem in Öffnungsposition arretiert ist.In a further embodiment of the invention, the blocking element is a pawl. The pawl is a two-armed lever that is pivoted about an axis. In the open position of the contact system, the pawl inhibits the drive unit in such a way that the contact system is locked in the open position.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung erfolgt die Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung durch ein elektrisch antreibbares Verriegelungselement. Das Verriegelungselement wird z.B. mittels eines Magnetsystems angetrieben, dessen Magnetkreis ortsfest angeordnete Magnetspulen aufweist. Eine bewegbar ausgeführte Jochplatte, die Permanentmagnete aufweisen kann, wird zur Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung mittels des Verriegelungselements reversibel zwischen zwei Endpositionen bewegt.In a further embodiment of the invention, the locking device is unlocked by an electrically drivable locking element. The locking element is driven, for example, by means of a magnet system whose magnetic circuit has stationary magnet coils. A movable yoke plate, which can have permanent magnets, is reversibly moved between two end positions to unlock the locking device by means of the locking element.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Entriegelungselement durch eine elektromagnetische Kraft angetrieben. Das Verriegelungselement wird mittels eines Magnetsystems angetrieben, dessen Magnetkreis ortsfest angeordnete Magnetspulen aufweist. Eine bewegbar ausgeführte Jochplatte, die Permanentmagnete aufweisen kann, wird zur Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung mittels des Verriegelungselements reversibel zwischen zwei Endpositionen bewegt.In a development of the invention, the unlocking element is driven by an electromagnetic force. The locking element is driven by a magnet system whose magnetic circuit has stationary magnet coils. A movable yoke plate, which can have permanent magnets, is reversibly moved between two end positions to unlock the locking device by means of the locking element.

In einer vorteilhaften Gestaltung der Erfindung wird das Entriegelungselement durch eine Spule angetrieben. Das Verriegelungselement wird mittels eines Magnetsystems angetrieben, dessen Magnetkreis ortsfest angeordnete Magnetspulen aufweist. Eine bewegbar ausgeführte Jochplatte, die Permanentmagnete aufweisen kann, wird zur Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung mittels des Verriegelungselements reversibel zwischen zwei Endpositionen bewegt.In an advantageous embodiment of the invention, the unlocking element is driven by a coil. The locking element is driven by a magnet system whose magnetic circuit has stationary magnet coils. A movable yoke plate, which can have permanent magnets, is reversibly moved between two end positions to unlock the locking device by means of the locking element.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises sind in den Zeichnungen schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the switching device according to the invention for the reversible interruption of an electric circuit and the method according to the invention for the reversible interruption of an electric circuit are shown schematically in simplified form in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

1a: Eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
1 b: Eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
2 a: Eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung, stromführend
2 b: Eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung, Strom unterbrochen

Show it:

1a : A side view of an embodiment of the switching device according to the invention
1 b : A top view of an embodiment of the switching device according to the invention
2 a : A side view of an embodiment of the switching device according to the invention, live
2 B : A side view of an embodiment of the switching device according to the invention, current interrupted

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 1 zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises. Die Schaltvorrichtung 1 weist die Vakuumkammer 100 auf, in der ein Kontaktsystem mit einem fest angebrachten ersten Kontakt und dem ersten Kontakt gegenüber beweglich ausgeführten zweiten Kontakt (nicht dargestellt) angeordnet ist. Die Verriegelungsvorrichtung 10 ist außerhalb der Vakuumkammer 100 angeordnet (1 a). Der zweite Kontakt ist oberhalb des ersten Kontakts in Gegenüberstellung angeordnet und mit der Verriegelungsvorrichtung 10 durch das Verlängerungselement 20 mit der Verriegelungsvorrichtung 10 verbunden. Der zweite Kontakt ist reversibel zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gegenüber dem ersten Kontakt beweglich angeordnet. Die Verriegelungsvorrichtung 10 wirkt daher nur auf den zweiten Kontakt in der Vakuumkammer 100. 1 shows an embodiment of the switching device 1 according to the invention for the reversible interruption of a circuit. The switching device 1 has the vacuum chamber 100 in which a contact system with a fixed first contact and a second contact (not shown) that is designed to be movable relative to the first contact is arranged. The locking device 10 is arranged outside the vacuum chamber 100 ( 1 a) . The second contact is located above the first contact in opposition and is connected to the locking device 10 by the extension member 20 to the locking device 10 . The second contact is arranged to be reversibly movable between a closed position and an open position relative to the first contact. The locking device 10 therefore only acts on the second contact in the vacuum chamber 100.

Die Schaltvorrichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einer vertikalen Aufstellung in einem im Wesentlichen rechten Winkel zum Boden ausgeführt. Die Verriegelungsvorrichtung 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel oberhalb der Vakuumkammer 100 angeordnet. Die Verriegelungsvorrichtung 10 kann aber auch in einem beliebigen Winkel zur Vakuumkammer 100 angeordnet sein bzw. die Vakuumkammer 100 und damit auch die Schaltvorrichtung 1 kann in einem beliebigen Winkel angeordnet sein. Aufgrund der Anordnung der Verriegelungsvorrichtung 10 außerhalb der Vakuumkammer 100 ist die Verriegelungsvorrichtung 10 insbesondere im Wartungsfall leicht erreichbar. Die Außenwand 2 schützt die Schaltvorrichtung 1 vor Witterungseinflüssen und Beschädigungen.In this exemplary embodiment, the switching device 1 is designed in a vertical position at a substantially right angle to the floor. The locking device 10 is arranged above the vacuum chamber 100 in this exemplary embodiment. However, the locking device 10 can also be arranged at any angle to the vacuum chamber 100 or the vacuum chamber 100 and thus also the switching device 1 can be arranged at any angle. Due to the arrangement of the locking device 10 outside of the vacuum chamber 100, the locking device 10 is easily accessible, particularly in the case of maintenance. The outer wall 2 protects the switching device 1 from the effects of the weather and damage.

In stromführendem Zustand der Schaltvorrichtung 1 wird in der Vakuumkammer 100 der zweite Kontakt durch die auf das Verlängerungselement 20 wirkende Kontaktdruckfeder 21 auf den ersten Kontakt gepresst. Die Kontaktdruckfeder 21 liegt einerseits einer ortsfesten Wand 22 und andererseits am zur Wand 22 beweglich angeordneten zweiten Kontakt an. In der Wand 22 sind die Trennspulen 24 angeordnet, das Verlängerungselement 20 ist bewegbar durch die Wand 22 geführt.When the switching device 1 is in the current-carrying state, the second contact in the vacuum chamber 100 is pressed onto the first contact by the contact pressure spring 21 acting on the extension element 20 . The contact pressure spring 21 rests on the one hand against a stationary wall 22 and on the other hand against the second contact which is movably arranged relative to the wall 22 . The separating coils 24 are arranged in the wall 22 , the extension element 20 is movably guided through the wall 22 .

Oberhalb der Wand 22 ist die Jochplatte 23 angeordnet, die in stromführendem Zustand der Schaltvorrichtung 1 auf der Wand 22 aufliegt. Die Jochplatte 23 ist fest mit dem Verlängerungselement 20 und damit bewegbar gegenüber der Wand 22 angeordnet. In einer alternativen Ausführung weist die Jochplatte 23 Permanentmagneten auf, die ebenfalls auf der Trennspule 24 aufliegen und diese berühren.The yoke plate 23 is arranged above the wall 22 and rests on the wall 22 when the switching device 1 is in the current-carrying state. The yoke plate 23 is fixed to the extension element 20 and is therefore arranged to be movable with respect to the wall 22 . In an alternative embodiment, the yoke plate 23 has permanent magnets which also rest on the separating coil 24 and touch it.

Am oberen, der Vakuumkammer 100 gegenüberliegenden Ende weist das Verlängerungselement 20 das Anschlagelement 25 auf, das mit dem Verlängerungselement 20 fest verbunden ist. Das Anschlagelement 25 weist eine Zylinderform mit einem Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Verlängerungselements 20 ist.At the upper end opposite the vacuum chamber 100, the extension element 20 has the stop element 25, which is firmly connected to the extension element 20. The Stop element 25 has a cylindrical shape with a diameter that is larger than the diameter of extension element 20 .

Auf einer Seite des Verlängerungselements 20, in diesem Ausführungsbeispiel auf der rechten Seite, ist auf Höhe der Unterseite des Anschlagelements 25 das Verriegelungselement 30 waagerecht angeordnet. Das Verriegelungselement 30 ist in der vertikal angeordneten, ortsfesten Verriegelungshalterung 32 bewegbar gelagert. Die Jochplatte 33 ist fest mit dem Verriegelungselement 30 verbunden und bewegbar gegenüber der Verriegelungshalterung 32 angeordnet. Die Länge des Verriegelungselements 30 ist derart bemessen, dass die Druckfeder 31 das Verriegelungselement 30 an das Anschlagelement 25 presst. Jochplatte 33 und Verriegelungshalterung 32 weisen in stromführendem Zustand der Schaltvorrichtung 1 einen Abstand von einigen wenigen mm auf. In der Verriegelungshalterung 32 sind die Entriegelungsspulen 34 angeordnet.On one side of the extension element 20, in this exemplary embodiment on the right-hand side, the locking element 30 is arranged horizontally at the level of the underside of the stop element 25. The locking element 30 is movably mounted in the vertically arranged, stationary locking mount 32 . The yoke plate 33 is fixedly connected to the locking member 30 and is movably arranged with respect to the locking bracket 32 . The length of the locking element 30 is dimensioned such that the compression spring 31 presses the locking element 30 against the stop element 25 . When the switching device 1 is in the current-carrying state, the yoke plate 33 and the locking bracket 32 are at a distance of a few mm. The unlocking coils 34 are arranged in the locking bracket 32 .

Auf der dem Verriegelungselement 30 gegenüberliegenden Seite des Verlängerungselements 20, in diesem Ausführungsbeispiel auf der linken Seite, ist die Rastvorrichtung 40 angeordnet. Die Rastvorrichtung 40 weist das als Klinke ausgeführte Sperrelement 42 auf, das um 10° schwenkbar um die Achse A angeordnet ist. Das Sperrelement 42 weist an der dem Anschlagelement 25 zugewandten Seite eine Rastnase 46 auf, die in den Mitnehmer 26 eingreift. Das Sperrstück 43 ist in der Außenwand 2 der Schaltvorrichtung 1 bewegbar geführt. Das Sperrstück 43 weist eine Sperrkante 45 (1 b) auf, in die das Sperrelement 42 bei geöffnetem Zustand der Schaltvorrichtung 1 einrastet. Das Sperrstück 43 ist mittels des Verbindungselements 44 mit dem Verriegelungselement 30 starr verbunden und wird mittels zweier Zugfedern 41 in Position gehalten.The locking device 40 is arranged on the side of the extension element 20 opposite the locking element 30, in this exemplary embodiment on the left-hand side. The latching device 40 has the blocking element 42 designed as a pawl, which is arranged pivotable about the axis A by 10°. On the side facing the stop element 25 , the blocking element 42 has a latching lug 46 which engages in the driver 26 . The locking piece 43 is movably guided in the outer wall 2 of the switching device 1 . The locking piece 43 has a locking edge 45 ( 1 b) on, in which the blocking element 42 engages when the switching device 1 is in the open state. The locking piece 43 is rigidly connected to the locking element 30 by means of the connecting element 44 and is held in position by means of two tension springs 41 .

Eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 1 bei stromführenden ( 2 a) und geöffnetem (2 b) Stromkreis zeigt 2. Die Schaltvorrichtung 1 ist die in der vorhergehenden Abbildung (s. 1) bereits beschriebene. In stromführendem Zustand des zu trennenden Stromkreises (2 a) wird in der Vakuumkammer 100 der zweite Kontakt durch die auf das Verlängerungselement 20 wirkende Kontaktdruckfeder 21 und zusätzlich durch atmosphärischen Druck auf den ersten Kontakt gepresst.A side view of the switching device 1 according to the invention with live ( 2 a) and opened ( 2 B) circuit shows 2 . The switching device 1 is the one shown in the previous figure (see Fig. 1 ) already described. When the circuit to be disconnected is live ( 2 a) the second contact is pressed in the vacuum chamber 100 by the contact pressure spring 21 acting on the extension element 20 and additionally by atmospheric pressure onto the first contact.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur reversiblen Unterbrechung eines Stromkreises mittels der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 1 beginnt mit der Detektion eines Ereignisses, für das die Unterbrechung des Stromkreises erforderlich ist. Das Ereignis kann z.B. ein Kurzschluss des Stromkreises sein. Möglich ist z.B. auch eine Eingabe in eine mit der Schaltvorrichtung 1 verbundene Steuereinheit.The method according to the invention for the reversible interruption of an electric circuit using the switching device 1 according to the invention begins with the detection of an event for which the interruption of the electric circuit is necessary. The event can be, for example, a short circuit in the circuit. For example, an input into a control unit connected to the switching device 1 is also possible.

Danach wird z.B. in der Steuereinheit ein Schaltbefehl ausgelöst, mittels dem die Schaltvorrichtung 1 veranlasst wird, den Stromkreis zu unterbrechen. Im dritten Verfahrensschritt wird der Stromkreis durch Bewegung des zweiten Kontaktes relativ zum ersten Kontakt in der Vakuumkammer 100 derart bewegt, dass zwischen erstem Kontakt und zweitem Kontakt ein Abstand von 1 mm entsteht. Dieser Abstand in einer Vakuumkammer 100 ist ausreichend, um den Stromfluss zwischen erstem Kontakt und zweitem Kontakt zu unterbrechen.A switching command is then triggered, e.g. in the control unit, by means of which the switching device 1 is caused to interrupt the circuit. In the third method step, the circuit is moved relative to the first contact in the vacuum chamber 100 by moving the second contact such that a distance of 1 mm is created between the first contact and the second contact. This distance in a vacuum chamber 100 is sufficient to interrupt the current flow between the first contact and the second contact.

Dazu werden die Trennspulen 24 derart unter elektrischen Strom gesetzt, dass auf die Jochplatte 23 eine Hubkraft ausgeübt wird. Die Hubkraft ist größer als die durch die Kontaktdruckfeder 21 ausgeübte Kraft auf den zweiten Kontakt, das Verlängerungselement 20 wird zusammen mit dem damit starr verbundenen zweiten Kontakt angehoben. Der Stromkreis ist geöffnet und unterbrochen (2 b).For this purpose, the separating coils 24 are energized in such a way that a lifting force is exerted on the yoke plate 23 . The lifting force is greater than the force exerted by the contact pressure spring 21 on the second contact, the extension element 20 is lifted together with the second contact rigidly connected thereto. The circuit is open and broken ( 2 B) .

Gleichzeitig wird durch den Hub des Verlängerungselements 20 das mit ihm starr verbundene Anschlagelement 25 um den gleichen Betrag angehoben. Die Druckfeder 31 des Verriegelungselements presst das Verriegelungselement 30 in den Bereich unter dem Anschlagelement 25 und arretiert so das Anschlagelement 25 in der geöffneten Position des Stromkreises. Mittels des Mitnehmers 26 wird durch die Hubbewegung des Anschlagelements 25 das Sperrelement 42 um die Achse A um 10° geschwenkt und ebenfalls gleichzeitig das Sperrstück 43 entgegen der Kraft der Zugfedern 41 derart bewegt, dass das Sperrelement 42 in der Sperrkante 45 einrastet.At the same time, the stroke of the extension element 20 raises the stop element 25, which is rigidly connected to it, by the same amount. The compression spring 31 of the locking element presses the locking element 30 into the area under the stop element 25 and thus locks the stop element 25 in the open position of the circuit. By means of the driver 26, the locking element 42 is pivoted by 10° about the axis A by the lifting movement of the stop element 25 and at the same time the locking piece 43 is also moved against the force of the tension springs 41 in such a way that the locking element 42 engages in the locking edge 45.

Mittels gespeicherter Energie, in diesem Ausführungsbeispiel mit in Kondensatoren gespeicherter elektrischer Energie, wird die Schaltvorrichtung 1 in einer Zeit kleiner 1,2 ms geöffnet. Die Schaltstellung wird durch geeignete Sensoren, hier mittels geeigneter Markierungen an Verriegelungselement und Sperrstück gemeldet und optisch angezeigt. In dem geöffneten Zustand (2 b) wird es durch den mechanischen, federkraftgetriebenen Einrastmechanismus zweifach - namentlich durch das Verriegelungselement 30 und das Sperrelement 42 - sicher gehalten. Die Trennspulen 24 sind in dem geöffneten und eingerasteten Zustand der Schaltvorrichtung 1 nicht stromführend.By means of stored energy, in this exemplary embodiment electrical energy stored in capacitors, the switching device 1 is opened in a time of less than 1.2 ms. The switching position is reported by suitable sensors, in this case by means of suitable markings on the locking element and locking piece, and displayed optically. In the open state ( 2 B) it is held securely by the mechanical, spring-force-driven latching mechanism twice - namely by the locking element 30 and the blocking element 42 . The isolating coils 24 are not live when the switching device 1 is in the open and locked state.

Um den Stromkreis wieder zu schließen, um also eine Berührung zwischen erstem Kontakt und zweitem Kontakt in der Vakuumkammer 100 herzustellen, werden die Entriegelungsspulen 34 derart unter elektrischen Strom gesetzt, dass auf die Jochplatte 33 und das mit ihr fest verbundene Verriegelungselement 30 eine Kraft entgegen dem Druck der Druckfeder 31 ausgeübt wird. Die Jochplatte 33 und mit ihr das Verriegelungselement 30 werden nach außen bewegt. Die Jochplatte 33 des Verriegelungselements 30 kann ebenfalls wie die Jochplatte 23 Permanentmagneten aufweisen. Das Anschlagelement 25 ist daher freigegeben. Die Kontaktdruckfeder 21 presst das Verlängerungselement 20, das mit dem Verlängerungselement 20 starr verbundene Anschlagelement 25 und den ebenfalls mit dem Verlängerungselement 20 starr verbundenen zweiten Kontakt nach unten. Durch die Abwärtsbewegung des Anschlagelements 25 wird durch den Mitnehmer 26 eine Schwenkbewegung um 10° des Sperrelements 42 ausgeführt. Das Sperrstück 43 wird durch die Zugfedern 41 und die Bewegung des Verriegelungselements 30, das durch das Verbindungselement 44 mit dem Sperrstück 43 verbunden ist, bewegt. Erster Kontakt und zweiter Kontakt werden durch die Kontaktdruckfeder 21 aufeinander gepresst, der Stromkreis ist geschlossen (2 a). Das erneute Einschalten wird durch den elektromagnetischen Antrieb der Entriegelungsspule 34 ausgelöst, der durch einen zweiten Energiespeicher, hier auch mit Kondensatoren, gespeist wird.In order to close the circuit again, i.e. to establish contact between the first contact and the second contact in the vacuum chamber 100, the unlocking coils 34 are energized in such a way that the yoke plate 33 and the locking element 30 firmly connected to it are subjected to a force counter to the Pressure of the compression spring 31 is exerted. The yoke plate 33 and with it the locking element 30 are after moved outside. Like the yoke plate 23, the yoke plate 33 of the locking element 30 can also have permanent magnets. The stop element 25 is therefore released. The contact pressure spring 21 presses the extension element 20, the stop element 25, which is rigidly connected to the extension element 20, and the second contact, which is also rigidly connected to the extension element 20, downward. Due to the downward movement of the stop element 25, the driver 26 executes a pivoting movement of the blocking element 42 by 10°. The locking piece 43 is moved by the tension springs 41 and the movement of the locking element 30 which is connected to the locking piece 43 by the connecting element 44 . First contact and second contact are pressed together by the contact pressure spring 21, the circuit is closed ( 2 a) . Switching on again is triggered by the electromagnetic drive of the unlocking coil 34, which is fed by a second energy store, here also with capacitors.

BezugszeichenlisteReference List

11: Schaltvorrichtungswitching device
22: Außenwandouter wall
1010: Verriegelungsvorrichtunglocking device
2020: Verlängerungselementextension element
2121: Kontaktdruckfedercontact pressure spring
2222: WandWall
2323: Jochplatteyoke plate
2424: Trennspuleseparation coil
2525: Anschlagelementstop element
2626: Mitnehmer AnschlagelementDriver stop element
3030: Verriegelungselementlocking element
3131: Druckfedercompression spring
3232: Verriegelungshalterunglocking bracket
3333: Jochplatteyoke plate
3434: Entriegelungsspuleunlocking coil
4040: Rastvorrichtunglocking device
4141: Zugfedern des Sperrstücks/SperrelementsLocking piece/locking element tension springs
4242: Sperrelement/Klinkelocking element/latch
4343: Sperrstücklocking piece
4444: Verbindungselementfastener
4545: Sperrkantelocking edge
4646: Rastnasedetent
100100: Vakuumschaltkammervacuum interrupter
AA: Achse des SperrelementsAxis of the locking element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 3224851 B1 [0004]
EP 2587508 A1 [0005]
EP 0384552 A2 [0006]
WO 2007131968 A1 [0007]
DE 10238950 B4 [0008]
EP 2864995 B1 [0009]

Claims

Switching device (1) for reversibly interrupting an electric circuit, having • a contact system, the contact system having a first and a second contact, the second contact being arranged movably with respect to the first contact, the second contact being reversible between an open position and a closed position opposite the first Contact is movable • a drive unit (21, 23, 24) for moving the second contact • a locking device (10) for locking the second contact in the open position, characterized in that the locking device (10) can be locked mechanically.

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit claim 1 characterized in that the locking device (10) is designed as a latching device (40).

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit claim 2 characterized in that the locking device (40) has a locking element (42).

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit claim 3 characterized in that the locking element (42) is a pawl.

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit claim 3 or 4 characterized in that the locking element (42) is in engagement with the locking piece (43) and/or an engagement element (45) coupled to the locking piece (43).

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit according to one or more of claims 3 until 5 characterized in that the locking piece (43) is preloaded with a spring (41).

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit claim 6 characterized in that the locking piece (43) is pretensioned in the locking position.

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit according to one or more of claims 3 until 7 characterized in that the locking piece (43) can be locked in the locking position.

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit according to one or more of claims 2 until 8th characterized in that the locking device (10) has a locking element (30) which is movably arranged in relation to the locking device (10).

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit claim 9 characterized in that the locking element (30) can be driven electrically.

Switching device (1) for reversible interruption of an electric circuit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the locking device (10) has a coil (34).

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit claim 11 characterized in that the locking element (30) can be driven with the coil (34).

Switching device (1) for reversible interruption of an electric circuit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching device (1) has a vacuum chamber (100).

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit claim 11 characterized in that the locking device (10) is arranged outside the vacuum chamber (100).

Switching device (1) for the reversible interruption of a circuit claim 12 or 13 characterized in that the first and second contacts are located in the vacuum chamber (100).

Process for the reversible interruption of a circuit with the process steps • detection of an event, • triggering a switching command, • opening a circuit by moving a second contact relative to a first contact to an open position, • mechanical locking of the second contact in the open position.

Procedure for the reversible interruption of an electric circuit Claim 16 characterized in that the locking is effected by a latching device (40).

Procedure for the reversible interruption of an electric circuit Claim 16 or 17 characterized in that the locking is effected by a locking piece (43) preloaded in the locking position.

Procedure for the reversible interruption of an electric circuit Claim 16 characterized in that the locking piece (43) is in engagement with a locking element (42) and/or an engagement element (45) coupled to the locking piece (43).

Procedure for the reversible interruption of an electric circuit Claim 16 characterized in that the locking element (42) is a pawl.

Method for the reversible interruption of a circuit according to one or more of Claims 16 until 19 characterized in that the locking device (10) is unlocked by an electrically drivable locking element (30).

Procedure for the reversible interruption of an electric circuit claim 20 characterized in that the locking element (30) is driven by an electromagnetic force.

Procedure for the reversible interruption of an electric circuit Claim 21 characterized in that the locking element (30) is driven by a coil (34).