DE1095915B

DE1095915B - Kontakteinrichtung fuer ausfahrbare bzw. ausziehbare Schalteinheiten oder Trenner

Info

Publication number: DE1095915B
Application number: DES39409A
Authority: DE
Inventors: Herbert Knacke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-05-29
Filing date: 1954-05-29
Publication date: 1960-12-29

Description

DEUTSCHES

In elektrischen Schaltanlagen für Hoch- und Niederspannung mit ausziehbaren Schaltern werden häufig Kontakteinrichtungen vorgesehen, die aus am fahrbaren Teil angeordneten, beweglichen, parallel zueinander wirksamen Kontaktorganen, deren Kontaktdruck durch Federn erzeugt wird, und festen Gegenkontakten gebildet sind. Auch bei Zuleitungs- oder Sammelschienentrennern finden ähnliche Kontaktvorrichtungen Verwendung. Die Erfahrung lehrt, daß ausziehbare Schalter-, Zuleitungs- oder Sammelschienentrenner mit solchen Kontakteinrichtungen nur mit ungewöhnlich großem Kraftaufwand aus der betreffenden Schaltanlage herausgezogen bzw. geschaltet werden können, weil die federnden Trennkontaktginrichtungen ihrer Trennung einen erheblichen Widerstand entgegensetzen. Infolgedessen sind zum Herausziehen oder Schalten solcher Schalter besondere Hilfsmittel erforderlich. Der große mechanische Widerstand, den die Kontakteinrichtungen verursachen, ist auf den hohen Kontaktdruck der federnden Kontakteinrichtungen zurückzuführen. Selbstverständlich dürfen diese hohen Kontaktdrücke nicht verringert werden, weil sie aus betrieblichen Gründen erforderlich sind, um erstens einen guten Kontakt ständig zu gewährleisten, zweitens aber, um die großen elektrischen Abhebekräfte bei Stoßkurzschlußströmen auszugleichen. Es ist bekannt, daß schon eine einzige Kontaktstelle bei etwa 2000 A 10 kg Ausziehoder Schaltkraft erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die zum Einfahren I bzw. Einschalten derartiger Schalteinheiten oder Trenner benötigte Kraft wesentlich zu verringern, wobei die Rückwirkung des Kontaktdruckes nur so groß ist, daß sie das Ausfahren bzw. Ausschalten unterstützt, ohne deren selbständige Bewegung zu bewirken. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Federspannung der in bekannter Weise von außen wirksamen Federn durch eine mit den Bewegungen zwangläufig wirkende Verstellvorrichtung derart beeinflußt wird, daß der erforderliche Kontaktdruck kurz vor Beendigung der Einfahrbewegung in den festen Gegenkontakt erzeugt bzw. kurz nach Beginn der Ausfahrbewegung aufgehoben wird.

Es sind auch Kontaktvorrichtungen für Schaltanlagen mit ausfahrbaren Schaltern bekannt, die mit federnden Druckkontakten ausgerüstet sind. Bei einer solchen Anordnung werden die den Kontaktdruck erzeugenden Federn zwangläufig bei der Verschiebung des Schaltwagens gespannt bzw. entspannt. Auch bei diesen Anordnungen muß die Einfahrkraft den gesamten Kontaktdruck überwinden, während umgekehrt zwar beim Ausfahren die Federkraft in Ausfahrrichtung wirkt. Es ist also einerseits bei dieser Anord-Kontakteinrichtung für ausfahrbare

bzw. ausziehbare Schalteinheiten

oder Trenner

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Akti enges ells chaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Herbert Knacke, Berlin-Spandau,
ist als Erfinder genannt worden

nung der Kontakte ebenfalls eine ganz erhebliche Kraft für das Einfahren erforderlich, während andererseits der Schalter in der Einschaltstellung verriegelt werden muß, damit nicht eine selbsttätige Trennung der Kontakte erfolgt. Bei einer Anordnung gemäß der Erfindung werden dagegen durch geeignete Wahl der Federkraft und der die Federspannung beeinflussenden Mittel die geschilderten Nachteile behoben.

Es ist zwar bei Momenthebelschaltern für große Stromstärken bekannt, die Betätigung des Schalters dadurch zu erleichtern, daß man zur Erzielung eines genügenden Anpreßdruckes an die feststehenden Kontakte eine Kniehebelübersetzung anwendet und zwecks Sperrung der Ausschaltbewegung den Kontaktdruck senkrecht zur Schaltbewegung ausübt. Dabei wirkt aber die Kniehebelübersetzung unmittelbar auf die Schaltmesser, und die gleichfalls dort vorgesehenen Federn dienen lediglich zur Momentunterbrechung nach Aufhebung des Kontaktdruckes.

Die Kontakteinrichtung nach der Erfindung kann so ausgebildet sein, daß sie für einseitigen oder doppelseitigen Kontakt verwendet werden kann. Sie kann auch ringförmig angeordnet sein. Für sehr hohe Stoßkurzschlußströme bildet man die Kontaktvorrichtungen vorteilhaft mit mehreren Lamellenkontakten aus, die beweglich an den Schalteranschlußfahnen oder sonstigen Schaltorganen angelenkt sind. Sie bestehen vorzugsweise aus Kupfer mit einem Überzug aus Silber-Cadmium od. dgl.

Die Kontakteinrichtung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß die Schalter leicht und ohne besondere Hilfsmittel aus der Schaltanlage herausgezogen oder in diese eingefahren werden können; bei Zuleitungsund Sammelschienentrennern sind diese sehr viel

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leichter schaltbar und können infolgedessen auch mit leichteren Antrieben versehen sein, ohne daß der erforderliche Kontaktdruck herabgesetzt zu werden braucht. Der Kontaktdruck wird erst im letzten Augenblick der Betätigung durch die mit der Einfahrbewegung bzw. der Einschaltung bei Trennschaltern zwangläufig wirkende Verstellvorrichtung erzeugt. Das geschieht dadurch, daß die Spannung bzw. Entspannung der Kontaktdruckfedern mit Hilfe von Hebeln, Keilen oder Auflaufschrägflächen od. dgl. erfolgt. Dazu sind die Hebelarme, Keile bzw. Auflaufschrägen und die Federn so aufeinander abgestimmt, daß zum Herausziehen oder Ausschalten des Schalters bzw. Trenners nur die Überwindung von Reibungswiderständen erforderlich ist.

Durch geeignete Bemessung der Federn, Hebel, Keile oder Auflaufschrägen hat man es in der Hand, die für das Herausziehen oder Ausschalten der Schalter oder Trenner notwendige Kraft in beliebiger Höhe festzulegen. Vorzugsweise werden diese Teile ao dabei so bemessen, daß die erzeugte Ausschiebekraft und die durch den hohen bzw. gewünschten Kontaktdruck erforderliche Ausziehkraft ausgeglichen sind; d. h., Ausschiebekraft und Ausziehkraft werden gleich groß bemessen.

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der neuen Kontakteinrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Kontakteinrichtung für eine Schalteinheit in Schaltanlagen mit ausziehbaren Schaltern. Die Anschlußfahne 1 wird an den nicht dargestellten Schalteranschlüssen der Schalteinheit befestigt. Sie trägt ein Prisma 2, welches seinerseits als Auflage für die Lamellen 3 dient. Auf diese Lamellen wirken die Federn 4. An zwei Platinen 5 sind Zapfen 6 für die zweiarmigen Hebel 7 angebracht, an weiche an den Punkten 8 die Stangen 9 angelenkt sind, welche die Druckstücke 10 tragen. Wird der nicht dargestellte Schalter von rechts nach links in die Schaltanlage eingeschoben, so treffen die Druckstücke 10 auf die Auflaufflächen 11 des Gegenkontaktes 12, der seinerseits an der Anschlußfahne 13 befestigt ist. Die Anschlußfahne 13 ist an der isolierten Leiste 14 in der nicht dargestellten Schaltanlage befestigt. Durch das Anpressen der Druckstücke 10 an besondere Auflaufflächen 11 werden über die Stangen 9 und die Hebel 7 die auf die Lamellen 3 wirkenden Federn 4 gespannt und erzeugen zunehmend, nämlich bis die Platinen 5 an die Auf lauf flächen 11 stoßen, einen sehr starken Kontaktdruck auf den Gegenkontakt 12. Da dieser Druck auch auf das Prisma 2 übertragen wird, entsteht eine sehr zuverlässige Strombrücke von der Anschlußfahne 13 zu der Anschlußfahne 1.

Fig. 2 zeigt dieselbe Kontakteinrichtung im Grundriß.

Fig. 3 zeigt eine Kontakteinrichtung für eine Schalteinheit in Schaltanlagen mit ausziehbaren Schaltern, ähnlich Fig. 1 und 2. Die Anschlußfahne 1 wird an den Schalteranschlüssen des nicht dargestellten Schalters befestigt. Sie trägt ein Prisma 2, welches seinerseits als Auflage für die Lamellen 16 dient. Auf diese Lamellen wirken die Federn 4. An einer Platine 17 sind zwei weitere Platinen 18 befestigt und tragen Wellenstifte 6 für die zweiarmigen Hebel 19. Wird der nicht dargestellte Schalter von rechts nach links in die nicht dargestellte Schaltanlage eingeschoben, so treffen die Arme der Hebel 19 auf die Schrägauflaufflächen 20, welche an der Anschlußfahne 13 sitzen, die auch den Gegenkontakt 12 trägt und spannen mit ihren zweiten Armen über die Druckstange 21 die mehrmals nebeneinander angeordneten Federn 4. Diese pressen die mehrmals nebeneinander angeordneten Lamellen 16 fest an das Prisma 2 und den Gegenkontakt 12 und stellen so eine sehr zuverlässige Strombrücke her.

Fig. 4 zeigt dieselbe Einrichtung im Grundriß.

Fig. 5 zeigt einen Lamellenblock, wie er in den Anordnungen nach den Fig. 3 und 4 angewendet ist. Zwischen zwei Platinen 18 sind die Wellenstifte 22 angeordnet, auf denen je nach der Stromstärke, für die der Schalter ausgelegt ist, eine oder mehrere Lamellen 16 mit Spiel angeordnet sind, so daß sie beweglich auf den Stiften 22 ruhen. Jede Lamelle 16 trägt eine Feder 4, die über eine gemeinsame Druckstange 21 mit einem oder mehreren Hebeln 19 kraftschlüssig verbunden sind. Diese Lamellenblöcke lassen sieb auch mit zwei Hebeln 23 und 24 bzw. zwei Reihen Von Hebeln ausrüsten (Fig. 6). Diese Lamellenblöcke eignen sich für die verschiedensten Strombrücken. Eine dieser Anwendungsmöglichkeiten zeigt Fig. 3 bzw. 4.

Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen einen Zuleitungs- oder Sammelschienentrenner in zwei Seitenansichten nach den Fig. 7 und 8 und im Grundriß nach Fig. 9. Er kann ein- oder mehrpolig sein. Die Lamellenblöcke nach Fig. 5 werden hier so zusammengehalten, daß sie eine Art Kontaktschlitten bilden. Der U-förmige Halter 25 trägt zwei Lamellenblöcke 16. Im eingeschalteten Zustand sind die Hebelarme 19 auf die beiden Auflaufstücke 27 aufgelaufen und haben die Federn 4 gespannt, so daß der gewünschte Kontaktdruck erzeugt ist. Auch hier wird, wie oben bereits auseinandergesetzt, die erforderliche Ausziehkraft durch die Federn 4 so verringert, daß es sehr leicht ist, die Kontaktschlitten zu schalten. Der U-förmige Halter 25 trägt Rollen 25 a, mittels derer der Kontaktschlitten in Schienen 25 b beim Schalten geführt ist.

Die Fig. 10 und 11 stellen einen Zuleitungs- oder Sammelschienen-Umschalttrenner dar, bei dem Lamellenblöcke nach Fig. 6 benutzt sind. Die Funktion dieses Schalters ist ähnlich der des oben beschriebenen Zuleitungs- oder Sammelschienentrenners. Wird vom Abgang A auf den Abgang B umgeschaltet, so übernimmt das Hebelpaar 24 das Spannen der Federn 4, und die Hebel 23 kommen außer Tätigkeit. Selbstverständlich ist auch hier die Leichtschaltung gewährleistet.

Claims

Patentansprüche:

1. Kontakteinrichtung für ausfahrbare bzw. ausziehbare Schalteinheiten oder Trenner mit festen Gegenkontakten und am fahrbaren Teil beweglichen, parallel zueinander wirksamen Kontaktorganen, deren Kontaktdruck durch Federn erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Federspannung der in bekannter Weise von außen wirksamen Federn durch eine mit den Bewegungen zwangläufig wirkende Verstellvorrichtung derart beeinflußt wird, daß der erforderliche Kontaktdruck kurz vor Beendigung der Einfahrbewegung in den festen Gegenkontakt erzeugt bzw. kurz nach Beginn der Ausfahrbewegung aufgehoben wird.

2. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung bzw. Entspannung der Kontaktdruckfedern über Hebel mit Hilfe von Keilen, Auflaufschrägen od. dgl. erfolgt.

3. Kontakteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme, Keile

bzw. Auflaufschrägen und die Federn so aufeinander abgestimmt sind, daß zum Herausziehen des Schalters nur die Überwindung des Reibungswiderstandes des Schalters an seinen Führungen erforderlich ist.

4. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktdruck von mehreren parallel geschalteten Kontaktlamellen (Lamellenblöcke) übertragen wird.

5. Kontakteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlamellen beweglich zwischen Platinen auf Stifte aufgereiht sind.

6. Kontakteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlamellen die Federn tragen.

7. Kontakteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel zweiarmig sind und entweder die Feder direkt oder über eine Druckstange mehrere Federn spannen.

8. Kontakteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Lamellenblöcke mittels Platinen zu Kontakteinrichtungen zusammengebaut sind und beweglich auf einer Anschlußfahne sitzen.

9. Kontakteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schrägen Auflaufflächen an der Anschlußfahne angeordnet sind, die ihrerseits den Gegenkontakt trägt.

10. Kontakteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenblöcke in U-förmigen Haltern zu Kontaktschlitten zusammengebaut sind.

11. Kontakteinrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Anwendung des Kontaktschlittens bei Trennern und Umschalttrennern (Zuleitungs- oder Sammelschienentrennern).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 560 007, 667 184,

748108;

österreichische Patentschrift Nr. 52 532;
USA.-Patentschriften Nr. 1 480 899, 2 029 028, 272 506.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen