DE1069745B - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftspeicherantrieb für Leistungsschalter mit einer an einer Spannvorrichtung und einem die Schaltbewegungen vermittelnden Kurbelgetriebe angreifenden Schraubenfeder und einem durch die Relativbewegung zwischen der Kurbel und der Spannvorrichtung bewegten Steuerglied, das über Hilfskontakte den Spannzustand des Kraftspeichers anzeigt und/oder einen die Spannvorrichtung antreibenden Motor steuert. Diese Antriebsart hat den Vorteil, daß der Antrieb des Kraftspeichers für die Ein- und Ausschaltbewegung benutzt werden kann. Da das mit den beweglichen Schaltstücken des Leistungsschalters verbundene Kurbelgetriebe immer im gleichen Drehsinn umläuft, hat man es bei entsprechender Wahl der Stärke des Kraftspeichers in der Hand, mit einer Aufladung des Kraftspeichers mehrere Schaltbewegungen auszuführen. Dies ist besonders günstig, wenn zur Beseitigung eines im Hochspannungsnetz auftretenden Erd- oder Kurzschlusses eine Kurzzeitschaltung vorgenommen werden soll. Zur Durchführung derartiger Kurzzeitschaltungen ist aber Voraussetzung, daß der Kraftspeicher so weit aufgeladen ist, daß mindestens drei Schaltbewegungen nacheinander ablaufen können. Wird nämlich durch die unmittelbar aufeinanderfolgenden Aus-Ein-Schaltungen der Kurz- oder Erdschluß nicht beseitigt, so hat die endgültige Abschaltung des gestörten Leitungsteiles zu erfolgen.

Es sind Leistungsschalterantriebe mit Kurbelgetriebe bekanntgeworden, bei denen der Kraftspeicher die Form einer schraubenförmig gewundenen Biegefeder aufweist. Das eine Ende der Antriebsfeder ist an der Kurbel und das andere Ende an einer zum Spannen der Feder dienenden Vorrichtung eingehängt. Die Spannvorrichtung ist mit einer Sperrklinke ausgestattet, die starr über eine Welle mit einer auf die Kurbel wirkenden Stützklinke versehen ist. Die Anordnung der Klinken ist so getroffen, daß die Stützklinke in der Ausschaltstellung die Kurbel für die Einschaltbewegung erst freigibt, wenn nach erfolgter Aufladung des Kraftspeichers die Sperrklinke in eine Ausnehmung der Spannvorrichtung einfällt. Eine weitere Stützklinke hält den Schalter in der Einschaltstellung fest. In dieser Lage ist ein Nachspannen des Kraftspeichers nicht möglich, so daß der Ausschaltvorgang mit zum Teil entspannter Antriebsfeder vor sich geht.

Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, einen Kraftspeicherantrieb mit Kurbelgetriebe zu schaffen, der die Möglichkeit einer selbsttätigen Überwachung der Spannung des Federkraftspeichers bietet. Infolgedessen kann dann dafür Sorge getragen werden, daß immer eine ausreichende Kraftreserve zur Durchführung von mehreren gegebenenfalls unmittelbar aufeinanderfolgenden Schaltbewegungen Kraftsp eicher antrieb
für Leistungsschalter

Anmelder:
Sachs en werk
Licht- u. Kraft-Aktiengesellschaft,
München 15, Schillerstr. 41

Gerhard Harz, Regensburg,
ist als Erfinder genannt worden

vorhanden ist. Die Erfindung geht dabei von einem bekannten Antrieb mit Kurbelgetriebe und Schraubenfeder aus, der mit einer Steuereinrichtung zur Lösung dieser Aufgabe ausgestattet ist. Durch die Relatives bewegung zwischen der Kurbel und der Spannvorrichtung wird dabei ein Steuerglied bewegt, das über Hilfskontakte entweder den Spannzustand des Kraftspeichers anzeigt oder einen die Spannvorrichtung antreibenden Motor steuert. Das Steuerglied führt dabei über eine Gewindescheibe eine Bewegung in axialer Richtung aus. Demgegenüber wird erfindungsgemäß das Steuerglied von einem mit einem Steuernocken versehenen Malteserkreuz gebildet, dessen Träger auf der Kurbelwelle befestigt ist und dessen Mitnehmerstift an dem von der Spannvorrichtung gedrehten Teil angebracht ist. Die Steuerglieder haben also hier gegenüber der bekannten Anordnung keine Axialverschiebung auszuführen, sondern nur in einer Ebene liegende Schwenkbewegungen. Es wird dadurch nicht nur der Aufbau der Steuereinrichtung vereinfacht, sondern darüber hinaus auch die Betriebssicherheit wesentlich erhöht. Mit LIilfe des Malteserkreuzes kann die Steuerung der Hilfskontakte oder entsprechender mechanischer Glieder exakter erfolgen. Insbesondere im Hinblick auf die Verwendung des Antriebs für Leistungsschalter, die für Kurzunterbrechung eingesetzt werden, ist dieser Umstand von wesentlicher Bedeutung.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das in der Zeichnung wiedergegebene Ausführungsbeispiel verwiesen.

Abb. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Anwendung des erfindungsgemäßen Kraftspeicherantriebs bei einem Leistungsschalter, und in Abb. 2

909 650/402

und 3 sind zwei Stellungen des Malteserkreuzes besonders herausgezeichnet. Die Kurbel 1 bewegt über die Kurbelstange 2 und über die auf der Schalterwelle 3 sitzenden Hebel 4 und 5 den beweglichen Schaltstift 6 des Leistungsschalters in die Ein- oder Ausstellung. Der Antrieb der Kurbelwelle erfolgt durch die auf der Trommel 7 aufgewundene Schraubenfeder 8. Das eine Ende der Feder ist kraftschlüssig mit der Kurbelwelle 9 und das andere Ende mit dem Klinkenrad 10 des Ratschengetriebes 11 verbunden. Mittels des Ratschengetriebes kann über die Welle 12 das Spannen des Kraftspeichers von Hand oder durch Kraftantrieb, z. B. mittels Elektromotor, vorgenommen werden.

Auf der Kurbelwelle 9 ist der Träger 13 des Malteserkreuzes 14 befestigt. Das Malteserkreuz ist auf dem Zapfen 15 frei drehbar gelagert. Es sind zwei diametral entgegengesetzte Mitnehmerstifte 16 für das Malteserkreuz vorgesehen, die auf der dem Träger 13 gegenüberliegenden Stirnseite der Federtrommel 7 befestigt sind. Am Malteserkreuz ist der Steuernocken 17 angebracht, der mit den beiden Hebeln 18 und 19 zusammenwirkt. Beide um einen festen Punkt 20 bzw. 21 schwenkbaren Hebel sind durch das Gestänge 22 miteinander verbunden. Mit dem oberen Hebel 18, der mit der Feder 23 belastet ist. sind die Hilfskontakte

24 verbunden. Diese Hilfskontakte steuern optische und/oder akustische Signale bzw. einen mit der Spann-λνεΐίε 12 gekuppelten Elektromotor. Es können ferner zusätzliche Hilfskontakte in den Stromkreis eines für die Einleitung einer Kurzzeitschaltung bestimmten Auslösers geschaltet sein.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Wird der Leistungsschalter in der Einschaltstellung (Abb. 1 und 2) ausgelöst, so führt die Kurbelwelle eine Drehung von 180° aus. Mit der Kurbelwelle dreht sich der Träger 13 des Malteserkreuzes 14. wobei das Malteserkreuz durch den in eine seiner Aussparungen

25 eingreifenden Mitnehmerstift 16 um einen Schritt gedreht wird. Der obere Schalthebel 18 wird dadurch freigegeben, so daß unter der Wirkung der Feder 23 die Hilfskontakte 24 verschoben werden. Die Schaltung kann so getroffen sein, daß durch die Verstellung der Hilfskontakte optische oder akustische Signale eingeschaltet werden oder ein zur Nachspannung der Schaltfeder vorgesehener Elektromotor an Spannung gelegt wird. Des weiteren kann die Wirksamkeit des Auslösers für die Kurzzeitschaltung außer Kraft gesetzt werden

Unter der Annahme, daß keine selbsttätige Nachspannung der Schaltfeder durch einen Elektromotor vor sich geht, verbleibt die Federtrommel 7 zunächst in der ursprünglichen Lage. Am Ende einer Schaltbewegung nimmt das Drehkreuz die in Abb. 3 gezeichnete Lage ein. Wird in dieser Lage durch Drehen der Spannwelle 12 die Schaltfeder nachgespannt, so folgt die Trommel 7 dem Träger 13 nach.

Infolgedessen erhält das Malteserkreuz wieder einen Schaltimpuls, aber in umgekehrter Richtung, so daß nach erfolgter Nachführung der Trommel die Ausgangslage des Steuernockens 17 des Drehkreuzes in bezug auf den Träger 13 wieder hergestellt ist. Die Rückschaltung des Drehkreuzes bewirkt über den Steuernocken die Verschwenkung des unteren Schalthebels 19, wodurch die Hilfskontakte wieder in die Ausgangsstellung verschoben werden. Dem Bedienungspersonal wird durch von den Hilfskontakten gesteuerte Signale angezeigt, daß der sich jetzt in der Ausschaltstellung befindliche Leistungsschalter einschaltbereit ist.

In sinngemäßer Weise vollzieht sich der geschilderte Vorgang, wenn in Ausführung einer Kurzzeitschaltung zwei b'/,\v. drei Schaltungen hintereinander ausgeführt werden.Entsprechend der Anzahl der Schalthübe wird das Drehkreuz schrittweise weitergeschaltet, und durch Nachholung der die Mitnehmerstifte tragenden Trommel 7 infolge Nachspannens der Schaltfeder wird das Drehkreuz wieder in die Ausgangsstellung zurückgeschaltet. Solange das Drehkreuz nach Maßgabe der Relativbewegung des angetriebenen und des nachspannenden Teils sich nicht in der Ausgangsstellung befindet, wird über die durch das Malteserkreuz gesteuerten Hilfskontakte angezeigt, daß der Kraftspeicher nicht die volle Span-

*5 nung besitzt, und es wird die Auslösung einer Kurzzeitschaltung verhindert. Die Hilfskontakte 24 können ferner, wie bereits erwähnt, einen Elektromotor z. B. über ein Schütz steuern in der Weise, daß nach Auslösung des Schalters der Motor so lange eingeschaltet wird, bis die Schaltfeder wieder die volle Spannung erreicht hat. Die Drehung des Malteserkreuzes in beiden Richtungen wird durch einen mit dem Steuernocken zusammenwirkenden Anschlagstift 17 a so begrenzt, daß der Kraftspeicher über das vorgesehene Maß weder gespannt noch entspannt werden kann.

Der Ablauf der Steuervorgänge läßt sich an Hand des Schaltbildes in Abb. 4 verfolgen. Dem Schaltbild ist ein solcher Kurbelantrieb zugrunde gelegt, bei dem, wie bereits vorgeschlagen, ein aus einer Schwenkhebelanordnung bestehendes Schaltschloß zur Anwendung kommt. Durch die Hebelanordnung wird bei der Einnnd Ausschaltbewegung das feste Gegenlager eines mit dem Antrieb umlaufenden Anschlaghebels in dessen Kreisbahn geschwenkt, so daß der Kurbelantrieb jeweils auf einen Drehwinkel von 180°, also auf einen Schalthub, begrenzt wird. Das Gegenlager stützt sich über die Schwenkhebelanordnung auf ein Auslöseorgan ab. Diese Art des Schaltschlosses läßt es zu, daß die Auslösung sowohl des Ein- als auch des Ausschaltvorganges mit einem einzigen Auslöseorgan vorgenommen werden kann. Zur Einleitung einer Kurzzeitunterbrechung ist ein zusätzlicher Schnellauslöser erforderlich, bei dessen Ansprechen eine Verrastung wirksam wird, die die. Auslösung so lange aufrechterhält, bis die Kurbelwelle die für die Kurzzeitunterbrechung notwendige volle Umdrehung von 360° durchlaufen hat.

Im Schaltplan sind die Hilfskontakte wieder mit 24 bezeichnet. 26 bedeutet einen sogenannten Melde-So schalter, der von dem Gestänge des Leistungsschalters betätigt wird. Es ist ein Auslösemagnet 27 vorhanden, mit dem ein einzelner Schaltvorgang ausgelöst wird. Der Schnellauslöser 28 dient nur zur Einleitung einer Kurzzeitschaltung. 29 ist die Spule des Schützes für den Motor, der das Aufladen der Schaltfeder vornimmt. Das Überstromrelais 30 besitzt einen verzögerten Kontakt ν und einen unverzögerten Kontakt II.

Es sei angenommen, daß der Leistungsschalter eingeschaltet wurde. Die Schaltfeder ist dadurch bis zu einem gewissen Grad entspannt worden. Die Hilfskontakte 24 werden infolgedessen nach rechts verschoben (gezeichnete Stellung), so daß durch Überbrückung der Kontakte a der Hilfskontakte 24 das Motorschütz eingeschaltet wird. Die im Stromkreis des Schnellauslösers 28 liegenden Kontakte d sind unterbrochen. Die Schließung der unverzögerten Kontakte 11 des Überstromauslösers 30 würden also den Schnellauslöser 28 nicht zum Ansprechen bringen. Eine Kurzzeitschaltung ist zunächst nicht durchführ-

Claims (3)

1. bar. Dies ist erst durch die nach beendigter Nachspannung der Schaltfeder einsetzende Linksverschiebung der Hilfskontakte 24 möglich. Die Öffnung der Kontakte d ist dagegen ohne Einfluß auf den Stromkreis des Auslösers 27. Da der Meldeschalter 26 in der Einschaltstellung des Leistungsschalters die gezeichnete Lage einnimmt, sind die Kontakte f geschlossen, so daß bei Schließung der verzögerten Kontakten des Uberstromauslösers der Auslösemagnet 27 anspricht. Sobald die Schaltfeder wieder auf die volle Spannung gebracht ist, werden die Hilfskontakte 24 nach links verschoben. Die Kontakte a öffnen sich, so daß das Motorschütz 29 abfällt, während die Kontakte b, c und d überbrückt werden. Da die in Reihe mit den Kontakten d liegenden Kontakte e des Meldeschalters 26 ebenfalls geschlossen werden, kommt nunmehr beim Ansprechen des Kontaktes u des Überstromrelais 30 eine Kurzunterbrechung zustande.

   Bei einer durch Betätigung des Druckknopfes A oder infolge Ansprechens des Überstromrelais veranlaßten Ausschaltung wird der Meldeschalter 26 nach rechts verschoben. In bezug auf die Hilfskontakte 24 spielt sich wieder der bereits geschilderte Vorgang ab. Die Einschaltbereitschaft des Leistungsschalters nach beendigter Wiederaufladung der Schaltfeder wird durch Aufleuchten der Lampe L angezeigt, deren Stromkreis über die Kontakte g und b geschlossen wurde. Infolge öffnung der Kontakte e des Meldeschalters 26 ist trotz Überbrückung der Kontakte d der Schnellauslöser 28 im Ausschaltzustand des Leistungsschalters unwirksam. Ebenso bleibt die Betätigung des »Aus«-Druckknopfes A wegen der geöffneten Kontakte / des Meldeschalters ohne Folgen. Durch Drücken des »Ein«-Druckknopfes E schließt sich über die Kontakte i, c und h der Stromkreis der Auslösespule 27. Der Antrieb wird dadurch für die Einschaltbewegung des Leistungsschalters freigegeben.

   Die Erfindung schafft mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine vollautomatische Steuerung des Kraftspeicherantriebs eines Leistungsschalters. Die Hilfskontakte können im Rahmen der Erfindung auch in anderer Weise geschaltet werden. Es ist z. B. eine

   Schaltung möglich, bei der ein akustisches Signal gegeben wird, wenn die Federspannung unter dem Nennwert absinkt, während die volle Spannung durch Aufleuchten einer Signalleuchte angezeigt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Abgabe von Signalen mit der Steuerung des die Schaltfeder spannenden Elektromotors kombiniert wird.

   PATENTANSPRÜCHE:

   ίο 1. Kraftspeicherantrieb für Leistungsschalter

   mit einer an einer Spannvorrichtung und einem die Schaltbewegungen vermittelnden Kurbelgetriebe angreifenden Schraubenfeder und einem durch die Relativbewegung zwischen der Kurbel und der Spannvorrichtung bewegten Steuerglied_s das über Hilfskontakte den Spannzustand des Kraftspeichers anzeigt und/oder einen die Spannvorrichtung antreibenden Motor steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied von einem mit einem Steuernocken (17) versehenen Malteserkreuz (14) gebildet wird, dessen Träger (13) auf der Kurbelwelle (9) befestigt ist und dessen Mitnehmerstift (16) an dem von der Spannvorrichtung gedrehten Teil angebracht ist.
2. 2. Kraftspeicherantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei diametral entgegengesetzte Mitnehmerstifte für das Malteserkreuz und zwei gegenüberliegende, durch ein Gestänge (22) miteinander verbundene Betätigungshebel (18, 19) für die Steuerkontakte vorgesehen sind.
3. 3. Kraftspeicherantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Malteserkreuzes in beiden Richtungen durch einen mit seinem Steuernocken zusammenwirkenden Anschlag (17 a) so begrenzt wird, daß der Kraftspeicher über das vorgesehene Maß weder gespannt noch entspannt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsohe Patentschrift Nr. 677 777;
   französische Patentschrift Nr. 992 592.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen