-
Lasttrennschalter mit einem beim Einschalten nacheilenden Hiffsmesser
Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter mit einem beim Einschalten nacheilenden,
iin spitzen Winkel zum Hauptmessex angeordneten lElfsmesser, das mit dem durch eine
Kurbel und eine Schubstange angetriebenen Hauptmesser um eine gemeinsame Achse schwenkbar
ist und nach dem Öffnen des Hauptinessers den Stromkreis in einer Löschkammer unterbricht,
wobei das mit einem in Richtung auf den Geegenkontakt abgewinkelten Ende, vorzugsweise
Kontaktstift, versehene Hilfsmesse-r mit dem Hauptmesser über eine gelenkige Gleitführung
eines an dem Hauptmesser angelenkten Schwenkarmes mechanisch gekuppelt ist und der
Schwenkarm beim Ausschalten über eine sich hierbei zunehmend spannende Gelenkfeder
das Hilfsmesser aus seinem federnden Gegenkentakt herausreißt. Bei einem bekannten
Schalter dieser Art wird das Hüfsmesser, das die Form eines Rundstabes mit abgewinkeltem
Kontaktende hat, beim Einschalten vom Hauptmesser über die gelenkige Gleitführung
bei nahezu entspannter Feder mitgenommen; beide Messer bewegen sich also mit gleicher
Winkelgeschwindigkeit, und der zeitliche Abstand zwischen der Kontaktgabe des Hauptmessers
und des Hilfsmessers kommt dadurch zustande, daß die festen GegenkontaktsteRen der
beidenMesser entsprechend gegeneinander versetzt sind. Aus dem Umstand, daß sich.beim
Einschalten das I-Elfsmesser mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit durch
die Lösch-'kammer bewegt und" seinen Gegenkontakt schon beinahe erreicht hat, bevor
sich die Hauptkontakte berühren und den Stromkreis schließen, ergibt sich derNachteil,
daß schonvor dernSchließendesStromkreises durch das Hauptniesser eine Zündung zwischen
den beiden Hilfskontakten innerhalb der Löschkammer zustande, kommen kann, weil
beim jedesmaligen Abschalten unter Ziehen eines Lichtbogens an den Wänden der Löschkammer
sich Verbrennungsrückstände anlagern, die diese Wände, zunchmend elektrisch leitend
machen. Derartige Vorzündungen sind aber durchaus unerwünscht, unter Umständen sogar
gefährlich, die sie zur Beschädigung oder gar Zerstörung der Löschkammer führen
können. Man hat zwar schon versucht, dim Vorzündungen dadurch zu verhindern, daß
man die Gas abgebenden Wände der Löschkammer von dem darin angeordneten Festkontakt
des Hilfsinessers räumlich durch eine Luftstrecke oder durch Einbaustücke aus nicht
Gas abgebendem Isoliermaterial z. B. aus koramischen Stoffen trennt, um auf diese
Weise einen Teil der Bewegungsbahn des beweglichen Kontaktes als kriechstromfreie
Strecke auszubilden. Auch durch das Anbringen von Rillen in den in Nahe des Festkontaktes
befindlichen Teilen der Löschkammerwand hat man versucht, eine Verlängerung des
Kriechweges zu erreichen. Diese Maßnahmen hab#Dn jedoch m, cht den gewünschten Erfolg
gebracht, da nach längerem Gebrauch des Schalten auch die nicht Gas abgebenden Teile
der Lächkammer allmählich veT-rußen und damit mehr oder weniger leitend werden.
Außerdem bringt das Fehlen von Gas abgebenden Materialien gerade in der Nähe des
Fe&tkontaktes den Nachteil mit sich, daß beim Abscbalten die Gasabgabe verzögert
einsetzt und dadurch der Lichtbogen entsprechend länger aufkechterhalten wird. Verlängerte
Aufrechterhaltung der Abschaltlichtbögen führt anderseits aber wieder zu einer stärkeren
Abnutzung und einer entsprechend kürzeren Lebensdauer der Löschkammer.
-
Demgegenüber ist es Zweck der Ezündung, einen Schalter der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß Vorzündunpn innerhalb der Löschkammer beim Einschalten
dadurch vermieden worden, daß das Hilfsmesser dabei gegenüber dem Hauptmesser verzögert
bewegt wird. Sein kontaktgebendes Ende soll sich noch nüt genügendem Abstand außerhalb
der Löschkammer befinden, wenn das Hauptmesser seinen Gegenkentakt bereits erreicht
und damit den Stromkreis geschlossen hat. Von diesem Augenblick an soll das Hilfsmasser
derart beschleunigt werden, daß sein Kontaktende mit hoher Geschwindigkeit durch
die Löschkammer bis in. den Festen Gegenkontakt eingeführt wird, während sich das
Hauptmesser nach seiner ersten Beruhrung mit seinem Gegenkontakt vollends in diesen
einschiebt- Dies wird eTfindungsgrmäß dadurch erreicht, daß der Schwenkarm mit dem
Hauptmesser über einen Zwischenhebel verbunden ist, der nahe dem freien Ende
des
Hauptmessers angelenkt ist, daß das eine Gelenk zwischen Schwenkarin 'und Zwischenhebel
durch eine in Streckrichtung des Gelenks wirkende schwächere Feder und das andere
Gelenk durch eine in Richtung der PnralleIstellug des Zwischenhebels zum Hauptmesser
wirken t de stärkere g Feder belastet ist, daß das erste Gelenk beim Einschalten
von einer in Richtung auf das freie Ende des, Hauptmessers abgewinkelten Verlängerung
der Schübstange unter Streckung seines Winkels bis zur ersten Berührung zwischen
Hauptmesser und Gegenkontakt mitgenornmen und dann überholt wird, und daß das gleiche
Gelenk beim Ausschalten, ohne mitgenommen zu werden, von der Schubstangenverlängerung
in umgekehrter Richtung -überholt wird.
-
An sich ist es bei Last-trennschaltern, bekannt, das dem Hauptmesser
nacheilende Hilfsmesser beim Einschalten zu beschleunigen, nachdem das Hauptmesser
seinen Gegenkontakt berührt hat. Bei diesen Schaltern ist jedoch das Hilfsmesser
am Hauptmesser angelenkt. Die sich dadurch ergebende getrennte Lage der beiden Messerdrehpunkte
wird dazu ausgenutzt, um mit Hilfe'von teils ortsfest, teils auf dem Hauptmessor
angeordneten Hebeln und Anschlägen die erforderliche Geschwindigkeitsübersetzung
zu erreichen. Die an sich schon unerwünschte Lagerung des Hilfsmessers auf dem Hauptmesser
und dessen Steuerung bedingen eine besondere Ausbildung des Hauptmessersch:wenklagers,
was für eine Fertigung in möglichst großen Stückzahlen möglichst vermieden werden
soll. Außerdem sind Hilfsmesser, die sich beim Abschalten zwischen dem Hauptmesser
und der den Kontaktstellen zugewandten Seite des Hauptmessers bewegen, nicht ohne
weiteres verwendbar, wenn Hilfsmesser mit einem in Richtung der Kontaktstelle bzw.
der Schaltbewegung abgewinkelten Kontaktstiftende verwendet werden sollen, die kleine
Löschkammerabmessungen erlauben.
-
Zum näheren Verständnis des Aufbaues des den Gegenstand der Erfindung
bildenden Schalters und seiner Wirkungsweise sei auf die Zeichnung verwiesen, in
der ein Ausführungsbeispiel der Erfindu#ng schematisch in drei verschiedenen Stellungen
dargestellt ist, und zwar in F i g. 1 eingeschaltet, in F i g. 2 ausgeschaltet
und in F i g. 3 während des Einschaltvorganges in der Stellung, die die Schalterteile
-einnehmen, wenn der bewegliche Kontakt des Hauptmessers seinen Gegenkontakt gerade
berührt.
-
Der Schalter besteht im wesentlichen aus dem Haupttrennmesser
1 mit seinem Gegenkontakt 9 und dem beweglichen Hilfsmesser 2 in Form
eines hakenförnügen Rundstabes - mit seinem in einer Löschkammer 14 aus Gas
abgebenden Wänden untergebrachten, nicht dargestellten Gegenkontakt. Das Hauptmesser
1 und das Hilfsmesser 2, das auch als Flachmesser ausgebildet sein könnte,
sind in einem gemeinsamen Lager 11, schwenkbar auf einem Stützisolator gehalten
und dort elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Betätigung des Schalters
erfolgt in üblicher Weise von einer angetriebenen Kurbel 12 (F i g. 2) aus
über eine Schubstange, 13, die das Hauptmesser 1 zwischen seinem freien,
kontaktgebenden Ende und -dem Lager 11 angreift. Das Hilfsmesser 2 ist mit
dem Hauptmesser 1 durch einen Schwenkarm 3 mechanisch gekuppelt, der
einen am Hilfsmesser 2 angeordneten Zapfen 6 mit einer Gleitführung
7 angreift. Mit dem Hauptmesser 1 ist der Schwenkarm 3 über
den Zwischenhebel 4 verbunden, dessen eines Ende mit dem Schwenkarm 3 ein
Gelenk 8 bildet, und dessen anderes Ende in einem Lager 10 schwenkbar
am freien Ende des Hauptmessers 1 befestigt ist. Zwischen dem Schwibnkarm
3 und dem Zwischenhebel 4 ist eine Feder 8' in Richtung des Pfeils
um das Gelenk 8 wirksam, und auf den Zwischenhebel 4 wirkt eine Feder lO',
die am Hauptmesser 1 abgestützt ist und in Richtung des Pfeils um das Gelenk
10 den Zwischenhebel 4 in Deckung mit dem Messer 1 gegen einen Anschlag
an diesem zu halten sucht, und zwar unter überwindung der schwächeren Federkraft
8' am Gelenk 8. An diesem Gelenk 8 ist ferner ein aus der Zeichnung
nicht ersichtlicher Einwegrnitnehmer an sich bekannter Art vorgesehen, über den
das Gelenk.8, von einer gegen das. freie Ende des Hauptmessers 1 abgewinkeken,
Verlängerung 5 der Schubstange 13 beim Einschalten zeitweise unter
Mitnahme nach außen gedrückt und nach Abgleiten dann überholt wird und der beim
Ausschalten die Verlängerung 5 am Gelenk 8 in umgekehrter Richtung
vorbeigehen läßt, ohne daß dieses mitgenommen wird.
-
Bei geschlossenem Schalter befinden sich die Schalterteile in der
in F i g. 1 gezeichneten Lage. Dabei wird der Zwischenhebel 4 durch die Feder
10'
am Lager 10 in Deckung mit dem Hauptmesser 1
und in Berührung
mit einem Anschlag an diesem gehalten, wahrend das Hilfsmesser 2 von seinem federnden
Gegenkontakt in diesem festgehalten wird, und zwar gegen die schwach vorgespannte
Feder 8' am Gelenk 8.
-
Wird aus dieser Lage das Hauptmesser 1 durch die Schubstange
13 ausgeschwenkt, dann bleibt zunächst die Lastschaltstelle geschlossen,
jedoch wird der Winkel zwischen Schwenkarm 3 und Zwischenhe,bel 4 verkleinert
und hierdurch die Feder 8' am Gelenk 8 zunehmend gespannt. Die Kraft
der Feder 8'
und die Klemmwirkung des Festkontaktes in der Löschkammer 12
sind so aufeinander abgestimmt, daß das Hilfsmesser 2 über den Schwenkarm
3 aus seinem Gegenkontakt ausgezogen und mit hoher Geschwindigkeit durch
die Loschkammer 14 und aus dieser heraus bewegt wird, nachdem das Hauptmesser
1 außer Eingriff niit seinem Gegenkontakt 9
gekommen ist. Die Ausschaltstellung
zeigt 171 g. 2.
-
Während beim übergang aus der St#Ilung nach F i g. 1 in die
nach F i g. 2 die Schubstangenverlängerung 5 das Gelenk
8 frei passiert hat, nimmt beim Schließen des Schalters, also beim übergang
aus der Stellung nach F i g. 2 in die nach F i g. 3 diese Verlängerung
5 das Gelenk 8 zunächst mit. Dabei wird der Zwischenhebel 4 unter
Spannung der stärkeren Feder 10' am Lager 10 ausgeschwenkt und zugleich
der Winkel zwischen dem Schwenkarm 3 und dem Zwischenhebel 4 gestreckt. Infolgedessen
bleibt das Hffsmesser 2 beträchtlich hinter dem Messer 1 zurück, und zwar
so weit, daß es sich noch in einem jede Vorzündung ausschließenden Luftabstand a
(F i g. 3) vor der Löchkammer 14 befindet, wenn das Hauptmesser
1 seinen Gegenkentakt 9 bereits berührt und damit den Stromkreis schließt.
Erst nachdem dies geschehen ist, wobei die Schalterteile die in F i g. 3
gezeichnete Stellung einnehmen, gleitet das Gelenk 8 vom Ende der Verlängerung
5 ab und ermöglicht dadurch der auf den Zwischenhebel 4 wirkenden starken
Feder 10', diesen Hebel 4 bis zur
Deckung mit dem Hauptmesser
1 einzuschwenken. Dabei wird das Hilfsmesser 2 mit hoher Geschwindigkeit
in die Löschkammer 14 bewegt und in seinen Gegenkontakt eingeführt und zugleich
die zuvor völlig entspannte Feder 8' am Gelenk 8 wieder teilweise
vorgespannt. Da nach Schließen des Stromkreises über das Hauptmesser 1 keine
Spannungsdifferenz zwischen dem Hilfsmesser 2 und seinem Gegenkontakt besteht, ist
jede Vorzündung innerhalb der Löschkammer ausgeschlossen.