DE1202861B

DE1202861B - High current disconnector

Info

Publication number: DE1202861B
Application number: DES81204A
Authority: DE
Inventors: Albert Warnest; Horst Graf; Adolf Koennig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-08-31
Filing date: 1962-08-31
Publication date: 1965-10-14

Description

Hochstromtrennschalter Trennschalter besitzen bekanntlich üblicherweise ein Trennmesser, das mit seinem einen Ende an einem Drehpunktkontaktstück schwenkbar gelagert ist und durch Federn gegen das Drehpunktkontaktstück sowie gegen ein Gegenschaltstück gedrückt wird, um in der Einschaltstellung des Schalters den für den Stromübergang notwendigen Kontaktdruck zu erhalten. Verwendet man solche Schalter als sogenannte Hochstromtrennschalter, die wegen der großen zu übertragenden Ströme einen großen Kontaktdruck benötigen, so ergibt sich bei der Schaltbewegung eine beträchtliche Reibung, solange das Trennmesser auf dem Gegenschaltstück gleitet. Dies erfordert entsprechend große Betätigungskräfte.It is well known that high-current disconnectors usually have disconnectors a separating knife which can be pivoted at one end on a fulcrum contact piece is mounted and by springs against the pivot point contact piece and against a counter contact piece is pressed to activate the current transfer in the switch-on position necessary contact pressure. If you use such switches as so-called High-current disconnectors, which because of the large currents to be transmitted have a large Require contact pressure, there is a considerable amount of pressure during the switching movement Friction as long as the cutting knife slides on the counter contact. This requires correspondingly large actuation forces.

Man hat bereits versucht, das Schalten von Trennschaltern dadurch zu erleichtern, daß man den Kontaktdruck beim Beginn der Ausschaltbewegung verringert und erst am Ende der Einschaltbewegung wieder auf den erforderlichen Wert gebracht hat. Zu diesem Zweck sind z. B. am Trennmesser mit Hilfe eines Gestänges verschiebbare, keilförmige Einrichtungen, Schrauben od. dgl., vorgesehen, die in der Einschaltstellung des Trennmessers so bewegt werden, daß der Kontaktdruck erhöht bzw. verringert wird. Derartige Schalter fallen aber verhältnismäßig kompliziert aus. Außerdem tritt bei der Betätigung der keilförmigen Einrichtungen ebenfalls eine starke Reibung und ein entsprechender Verschleiß auf.Attempts have already been made to switch disconnectors in this way to make it easier to reduce the contact pressure at the beginning of the opening movement and only brought back to the required value at the end of the switch-on movement Has. For this purpose z. B. on the cutting knife with the help of a rod, Wedge-shaped devices, screws or the like. Provided that are in the switched-on position of the cutting knife are moved so that the contact pressure is increased or decreased. Such switches are relatively complicated. Also joins the actuation of the wedge-shaped devices also has a strong friction and a corresponding wear.

Die Erfindung betrifft Hochstromschalter der eingangs erwähnten Art. Sie befaßt sich jedoch nicht mit der Änderung der Kontaktkraft, sondern mit den Problemen, die entstehen, wenn Hochstromtrennschalter durch eine Zugstange betätigt werden. Hierzu gehört die Schwierigkeit, die Betätigungskraft mit den unterschiedlichen Drehmomenten in übereinstimmung zu bringen, die beim Schalten benötigt werden. Ein weiteres Problem ist die Festlegung des Trennmessers in der Ausschaltstellung.The invention relates to high-current switches of the type mentioned at the beginning. However, it does not deal with the change in the contact force, but with the Problems that arise when high-current circuit breakers are operated by a pull rod will. This includes the difficulty of adjusting the operating force with the different To bring torques in agreement that are required when shifting. A Another problem is the fixing of the cutting knife in the switch-off position.

Erfindungsgemäß ist im Bereich des Drehpunktkontaktstückes eine in Richtung auf das Gegenschaltstück keilförmig zugespitzte Führungsschiene vorgesehen, durch die das Trennmesser beim Ausschalten nach dem Verlassen des Gegenschaltstückes entgegen der Wirkung der Feder vom Drehpunktkontaktstück gehoben wird, um sich in der Ausstellung unter erhöhtem Federdruck an eine Flanke der Führungsschiene anzulegen.According to the invention in the area of the fulcrum contact piece is an in In the direction of the mating contact piece, a wedge-shaped tapered guide rail is provided, through which the cutting knife when switching off after leaving the counter-contact is lifted from the pivot contact piece against the action of the spring to move into the exhibition under increased spring pressure on a flank of the guide rail.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß überschüssige Energie, die dem Messer wegen der großen beim Ausschalten zunächst erforderlichen Kraft nach dem Lösen vom Gegenschaltstück zugeführt wurde, am Ende des Ausschalthubes als Reibungsenergie aufgezehrt wird.The invention has the advantage that excess energy, the force initially required by the knife because of the large amount of force required when it is switched off was fed to the release of the counter-contact, at the end of the opening stroke as frictional energy is consumed.

Das Messer wird dadurch sanft abgebremst, so daß keine Stöße mehr auftreten, die die Stützisolatoren des Schalters gefährden können. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Trennmesser durch die Führungsschiene in der Ausschaltstellung auf einfache Weise festgelegt wird, ohne daß zusätzliche Rastfedern und Druckstücke benötigt werden. Der Schalter nach der Erfindung kann deshalb ohne weiteres auch so montiert werden, daß in der Ausschaltstellung die Schwerkraft in Einschaltrichtung auf das Trennmesser einwirkt.The knife is slowed down gently so that no more shocks occur that can endanger the post insulators of the switch. Another The advantage of the invention is that the cutting knife through the guide rail is set in the off position in a simple manner, without additional Locking springs and pressure pieces are required. The switch according to the invention can can therefore easily be installed in such a way that in the switch-off position the Gravity acts on the cutting knife in the switch-on direction.

Bei Trennschaltern, bei denen das Trennmesser aus zwei parallelen, gegeneinander abgefederten Messern besteht, wird die Erfindung so verwirklicht, daß die symmetrisch zugespitzte Führungsschiene zwischen den beiden Messern angeordnet ist. Die Führungsschiene und das zweiteilige Trennmesser werden dann gleichmäßig beansprucht, so daß keine Kräfte entstehen können, die zu Verwindungen des Trennmessers führen. Die Führungsschiene kann mit dem Drehpunktkontaktstück verschraubt sein. Hierdurch ergibt sich eine einfache bauliche Anordnung.In the case of disconnectors in which the disconnection knife consists of two parallel, consists of knives sprung against each other, the invention is implemented in such a way that that the symmetrically tapered guide rail is arranged between the two knives is. The guide rail and the two-part cutting knife then become even claimed, so that no forces can arise that twist the cutting knife to lead. The guide rail can be screwed to the pivot point contact piece. This results in a simple structural arrangement.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das einen Trennschalter nach der Erfindung in einer Seitenansicht (F i g.1) und einer Draufsicht (F i g. 2) zeigt.To explain the invention in more detail, the following is based on the Figures an embodiment described that a circuit breaker according to the invention shows in a side view (F i g.1) and a plan view (F i g. 2).

Der in der Einschaltstellung dargestellte einpolige Hochspannungs-Hochstromtrennschalter besitzt eine Grundplatte 1, auf der zwei Gießharzstützer 2 befestigt sind. Die Gießharzstützer tragen die als Ganzes mit 3 bezeichnete Strombahn des Trennschalters. Diese besteht aus dem Drehpunktkontaktstück 5, dem daran schwenkbar gelagerten Trennmesser 10 und dem feststehenden Gegenschaltstück 25, in das das Trennmesser 10 in der Einschaltstellung des Schalters eingreift.The single-pole high-voltage high-current disconnector shown in the switched-on position has a base plate 1 on which two cast resin supports 2 are attached. The cast resin supports carry the current path of the circuit breaker designated as a whole by 3. This consists of the pivot point contact piece 5, the separating knife 10 pivotally mounted thereon and the stationary counter-switching piece 25, in which the separating knife 10 engages in the switched-on position of the switch.

Zu dem Drehpunktkontaktstück 5 gehört eine abgekröpfte Schiene 6, die mit ihrem rechten Ende eine Anschlußschiene 7 bildet. Links von der Anschlußschiene 7 besitzt das Drehpunktkontaktstück 5 einen Steg 8, so daß es im Querschnitt ein T-förmiges Profil aufweist.A cranked rail 6 belongs to the fulcrum contact piece 5, which forms a connecting rail 7 with its right end. Left of the connecting rail 7, the fulcrum contact piece 5 has a web 8 so that it is a cross-section Has a T-shaped profile.

An dem Steg 8 des Anschlußstückes 5 ist das Trennmesser 10 gelagert. Es besteht aus sechs Messerteilen, von denen jeweils zwei paarweise nebeneinander auf verschiedenen Seiten des Steges anliegend angeordnet sind. Die drei Paare 12,13,14 liegen übereinander. Sie sind mit Bolzen 18, 19 und 20 einzeln am Steg 8 des Drehpunktkontaktstückes gelagert. Die Bolzen 18, 19 und 20 tragen symmetrisch zu beiden Seiten des Messers 10 angeordnete Schraubenfedern 21 (F i g. 2), die mit Hilfe von Federtellern 22 befestigt sind. Die Messerpaare sind ferner -durch zwei Laschen 24 miteinander verbunden. The cutting knife 10 is mounted on the web 8 of the connecting piece 5. It consists of six knife parts, two of which are arranged in pairs next to each other on different sides of the bar. The three pairs 12,13,14 are on top of each other. They are individually supported by bolts 18, 19 and 20 on the web 8 of the pivot point contact piece. The bolts 18, 19 and 20 carry helical springs 21 (FIG. 2) which are arranged symmetrically on both sides of the knife 10 and which are fastened with the aid of spring plates 22. The pairs of knives are also connected to one another by two tabs 24.

Das feststehende Gegenschaltstück 25 ist ähnlich wie das Drehpunktkontaktstück 5 ausgebildet. Es besitzt eine abgekröpfte Schiene 26, die nach links in eine Anschlußschiene 27 ausläuft, und einen Steg 28. Im Gegensatz zum Steg 8 des Drehpunktkontaktstückes 5 ist der Steg 28 mit Einschnitten 29, 30 und 31 versehen. In diese Einschnitte greifen Bolzen 32, 33, 34, auf denen Schraubenfedern 35 mit Hilfe von Federtellern 36 befestigt sind (F i g. 2).The fixed counter contact piece 25 is similar to the pivot point contact piece 5 trained. It has an offset rail 26 which leads to the left in a connecting rail 27 runs out, and a web 28. In contrast to web 8 of the pivot point contact piece 5, the web 28 is provided with incisions 29, 30 and 31. In these cuts grab bolts 32, 33, 34, on which coil springs 35 with the help of spring plates 36 are attached (Fig. 2).

Zwischen dem obersten Messerpaar 12 ist ein zweiarmiger Hebel 38 mit einem Bolzen 39 befestigt, der mit Federringen 40 gesichert ist. Der Hebel 38 geht an seinem dem Drehpunktkontaktstück zugekehrten längeren Arm 42 in eine Öse 43 über. Die Öse ist nicht vollständig geschlossen. Sie besitzt bei 44 einen Schlitz, der auf das Gegenschaltstück 25 gerichtet ist.A two-armed lever 38 is fastened between the uppermost pair of knives 12 with a bolt 39 which is secured with spring washers 40. The lever 38 merges into an eyelet 43 on its longer arm 42 facing the pivot point contact piece. The eyelet is not completely closed. It has a slot at 44 , which is directed towards the counter-contact piece 25.

Der kürzere Arm des Hebels 38 ist mit 46 bezeichnet. Er liegt in der gezeichneten Einschaltstellung bei 31 auf der Oberseite des Gegenschaltstückes 25 auf. Im Bereich des Drehpunktes des Hebels 38 am Messer10, der von dem Bolzen 39 gebildet wird, ist im Hebel 38 eine Einkerbung 47 vorgesehen. In der Nähe der Öse 43 ist eine Zugfeder 48 in einer Bohrung des Hebels 38 eingehängt. Das andere Ende der Zugfeder ist an einem Bolzen 49 befestigt, der in dem unteren Messerpaar 14 gelagert und mit Federringen 50 gesichert ist.The shorter arm of the lever 38 is denoted by 46. In the switched-on position shown, it rests at 31 on the top of the counter-contact piece 25. In the area of the pivot point of the lever 38 on the knife 10, which is formed by the bolt 39, a notch 47 is provided in the lever 38. In the vicinity of the eyelet 43, a tension spring 48 is suspended in a hole in the lever 38. The other end of the tension spring is fastened to a bolt 49 which is mounted in the lower pair of knives 14 and secured with spring washers 50.

Auf dem Drehpunktkontaktstück 5 ist eine Führungsschiene 53 mit Hilfe von zwei Schrauben 54 befestigt. Die Führungsschiene ist an ihrem dem Gegenschaltstück 25 zugekehrten Ende bei 55 keilförmig zugespitzt (F i g. 2). Außerdem ist die Führungsschiene an ihrer dem Drehpunktkontaktstück 5 zugekehrten Seite bei 56 abgeschrägt.On the fulcrum contact piece 5 is a guide rail 53 with the help fastened by two screws 54. The guide rail is on the opposite contact piece 25 facing end pointed at 55 in a wedge shape (FIG. 2). Also is the guide rail beveled at 56 on its side facing the pivot point contact piece 5.

Zum Ausschalten des Schalters muß das Trennmesser 10 im Uhrzeigersinn geschwenkt werden. Zu diesem Zweck greift man mit dem Haken einer bekannten, nicht dargestellten Schaltstange in die Öse 43 und schiebt die Stange in Richtung der Ausschaltbewegung des Trennmessers, also etwa in Richtung des Pfeiles 51. Dadurch wird zunächst der Hebel 38 entgegen dem Uhrzeigersinn um seinen Drehpunkt 39 am Trennmesser 10 geschwenkt. Da hierbei der kürzere Arm 46 bei 31 auf dem als Anschlag wirkenden Gegenschaltstück 25 aufliegt, wirkt der Hebel 38 als einarmiger Hebel mit dem Anschlag 31 als Drehpunkt, so daß das dem Drehpunktkontaktstück 5 abgekehrte Ende des Trennmessers 10 durch Hebelwirkung aus dem Gegenschaltstück 25 gelöst wird. Die Hebelarme, d. h. der Abstand zwischen dem Anschlag 31 und dem Drehpunkt 39 einerseits und dem Anschlag 31 und der Öse 43 andererseits, verhalten sich wie 1 : 3. Zum Lösen des Trennmessers sind daher nur geringe Kräfte erforderlich.To switch off the switch, the cutting knife 10 must be swiveled clockwise. For this purpose, the hook of a known switching rod, not shown, engages in the eye 43 and pushes the rod in the direction of the disconnection movement of the cutting knife, i.e. approximately in the direction of arrow 51 pivoted on the cutting knife 10. Since the shorter arm 46 rests at 31 on the mating contact piece 25 acting as a stop, the lever 38 acts as a one-armed lever with the stop 31 as the pivot point, so that the end of the cutting knife 10 facing away from the pivot point contact piece 5 is released from the mating contact piece 25 by leverage . The lever arms, ie the distance between the stop 31 and the fulcrum 39 on the one hand and the stop 31 and the eyelet 43 on the other hand, behave as 1: 3. Therefore, only small forces are required to loosen the cutting knife.

Wenn das Trennmesser 10 das Gegenschaltstück 25 verlassen hat, legt sich der kurze Arm 46 des Hebels 38 auf den Bolzen 32 des obersten Messerpaares 12. Er kann dann nicht weiter in bezug auf das Trennmesser 10 geschwenkt werden. Die Kraft der Schaltstange wird nunmehr unmittelbar auf das Messer übertragen. Das Drehmoment für die Betätigung des Messers 10 ist dabei durch den Abstand der Öse 43 vom Drehpunkt des Messers am Drehpunktkontaktstück bestimmt. Deshalb ist nach der Trennung zwischen Trennmesser und Gegenschaltstück bei gleicher Kraft an der Schaltstange das Drehmoment für die weitere Bewegung bis in die Ausschaltendstellung wesentlich kleiner.When the cutting knife 10 has left the counter-contact piece 25, the short arm 46 of the lever 38 rests on the bolt 32 of the top pair of knives 12. It can then no longer be pivoted with respect to the cutting knife 10. The force of the shift rod is now transmitted directly to the knife. The torque for actuating the knife 10 is determined by the distance between the eyelet 43 and the pivot point of the knife on the pivot point contact piece. Therefore, after the separation between the cutting blade and the counter-contact piece, the torque for the further movement up to the switch-off end position is significantly smaller with the same force on the switching rod.

Am Ende der Ausschaltbewegung läuft das Trennmesser 10 auf die keilförmig zugespitzten Flächen 55 der Führungsschiene 53 auf, die Messerpaare 12 und 13 werden dadurch auseinandergespreizt. Sie werden entgegen der Wirkung der Federn 21 vom Drehpunktkontaktstück 5 abgehoben. Die dabei an der Führungsschiene auftretende Reibung zehrt die restliche kinetische Energie des Messers auf, so daß das Messer stoßfrei in die Ausschaltstellung gelangt. Außerdem wird durch das Abheben der Messer am Ende des Ausschaltweges der Abrieb am Drehpunktkontaktstück verringert. Ferner sorgt die Führungsschiene für eine Festlegung des Trennmessers in der Ausschaltstellung. Der Trennschalter nach der Erfindung kann daher ohne besondere Arretierung des Messers in jeder Lage montiert werden.At the end of the disconnection movement, the cutting knife 10 runs onto the wedge-shaped, pointed surfaces 55 of the guide rail 53, thereby spreading the pairs of knives 12 and 13 apart. They are lifted from the fulcrum contact piece 5 against the action of the springs 21. The friction that occurs on the guide rail consumes the remaining kinetic energy of the knife, so that the knife moves smoothly into the switch-off position. In addition, when the knives are lifted off at the end of the switch-off path, wear and tear on the pivot point contact piece is reduced. Furthermore, the guide rail ensures that the cutting knife is fixed in the switch-off position. The circuit breaker according to the invention can therefore be mounted in any position without special locking of the knife.

Nach dem Lösen der Schaltstange aus der Öse 43 zieht die Feder 48 den Hebel 38 in die in F i g. 1 dargestellte Lage zurück, in der der Hebel parallel zum Trennmesser 10 verläuft.After releasing the shift rod from the eyelet 43, the spring 48 pulls the lever 38 into the position shown in FIG. 1 position, in which the lever runs parallel to the cutting knife 10.

Zum Einschalten muß das Trennmesser 10 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt werden. Hierzu wird der Haken der Schaltstange in der Einkerbung 47 des Hebels 38 angesetzt. Man erhält dadurch einen größeren Hebelarm in bezug auf den Messerdrehpunkt als während des letzten Teiles der Ausschaltbewegung. Deshalb kann man mit geringen Kräften an der Schaltstange auch die Reibung überwinden, die beim Beginn der Einschaltbewegung durch die Reibung zwischen dem Messer 10 und der Führungsschiene 53 und beim Eingreifen des Messers 10 in das Gegenschaltstück 25 zustande kommt.To switch on the cutting knife 10 must be swiveled counterclockwise. For this purpose, the hook of the shift rod is placed in the notch 47 of the lever 38. This gives a larger lever arm in relation to the knife pivot point than during the last part of the disconnection movement. Therefore, the friction that occurs at the start of the switching-on movement due to the friction between the knife 10 and the guide rail 53 and when the knife 10 engages in the opposing contact piece 25 can also be overcome with low forces on the shift rod.

Eine Verwechselung der verschiedenen Angriffspunkte am Trennmesser für das Ausschalten und Einschalten ist nicht möglich. Wenn man versucht, die Schaltstange zum Einschalten in der Öse 43 anzusetzen, so rutscht der Haken der Stange durch den Schlitz 44 aus der Öse heraus. Ebenso ist es nicht möglich, mit der Schaltstange zum Ausschalten in der Einkerbung 47 anzugreifen.It is not possible to mix up the various points of attack on the cutting knife for switching off and on. If one tries to place the switching rod for switching on in the eyelet 43, the hook of the rod slips through the slot 44 out of the eyelet. It is also not possible to attack the notch 47 with the switching rod for switching off.

Claims

Claims: 1. High-current disconnector for actuation by a pull rod with a disconnecting knife, which is pivotably mounted with its one end on a pivot contact piece and is pressed by springs against the pivot contact piece and against a counter-contact in order to achieve the contact pressure necessary for the current transfer in the switched-on position of the switch to obtain, characterized in that in the area of the fulcrum contact piece (5) a wedge-shaped tapered (55, 56) guide rail (53) is provided in the direction of the counter-contact piece, through which the cutting knife (10) when switching off after leaving the counter-contact piece against the Effect of the spring (21) is lifted from the pivot point contact piece in order to rest against a flank of the guide rail in the exhibition under increased spring pressure.

2. High-current circuit breaker according to claim 1 with a separating knife consisting of two parallel knives sprung against each other, characterized in that the symmetrically tapered guide rail (53) between the two knives is arranged.

3. High-current disconnector according to claim 1, characterized in that the guide rail (53) is screwed to the pivot point contact piece. Documents considered: German utility model No. 1728 857; U.S. Patent No. 2156,024.