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Löschkammerschalter Die Erfindung bezieht sich auf als Löschkammerschalter
ausgebildete Lastschalter, deren Kontaktstücke zu den Kontaktstücken eines Hauptschalters
elektrisch und mechanisch parallel geschaltet sind und bei denen das Unterbrechen
eines Stromkreises über den Löschkammerschalter und das Schließen des Stromkreises
über den Hauptschalter erfolgt.
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Nach einer vorveröffentlichten Druckschrift ist bei einem Leistungs-
oder Lasttrenner dieser Art am beweglichen Kontaktstück des Hauptschalters (Hauptmesser)
federnd und isoliert der bewegliche Kontakt des Lastschalters (Hilfsmesser) angelenkt
und während des öffnens des Hauptschalters über eine Feder metallisch mit dem Hauptmesser
verbunden. Beim Einschalten ist dagegen die metallische Verbindung aufgehoben, so
daß über das Abreißmesser kein Stromübergang erfolgen kann. Hauptmesser und Hilfsmesser
sind also nur vorübergehend leitend verbunden, nämlich von einem Zeitpunkt, der
kurz vor dem völligen Ausschwenken des Hauptmessers aus seinem Gegenkontakt liegt,
bis zu dem Zeitpunkt, an dem sich das Hilfsmesser von seinem Gegenkontakt um eine
Rückzündungen ausschließende Strecke entfernt hat. Die Druckschrift enthält außer
dieser generellen Lehre keine konkreten Vorschläge für die bauliche Gestaltung eines
dieser Lehre entsprechenden Schalters, vielmehr wäre ein nach der ihr beigefügten
schematischen Zeichnung gebauter Schalter für die Praxis unbrauchbar. Darüber hinaus
besteht ein wesentlicher Nachteil des bekannten Schalters darin, daß sowohl der
Gegenkontakt des Hilfsmessers wie auch der Gegenkontakt des Hauptmessers sich innerhalb
der Löschkammer befinden. Dadurch treten beim Vorhandensein von Vorüberschläge begünstigenden
Kriechstromwegen innerhalb- der Schaltkammer Vorzündungen zwischen den Kontakten
des Hauptschalters auf, so daß zwar Belastungen und etwaige Beschädigungen des Lastschalters
durch den Vorzündlichtbogen vermieden sind, nicht aber die durch einen solchen Lichtbogen
verursachten Beanspruchungen und eine entsprechend vorzeitige Abnutzung der Löschkammer.
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Anderseits ist es bei Lasttrennern mit Haupt- und Hilfskontakten und
mit einer Löschkammer bereits bekannt, die Kontakte des Hauptschalters räumlich
getrennt von den Hilfskontakten und außerhalb der Löschkammer anzuordnen. Die Erfindung
geht infolgedessen aus von einem Löschkammerschalter mit zu den Kontaktstücken eines
Hauptschalters elektrisch und mechanisch parallelgeschalteten Kontaktstücken und
begrenztem Leerlaufweg in der mechanischen Verbindung zwischen -dem- angetriebenen
beweglichen Kontakt des Hauptschalters (Hauptmesser) und dem durch ihn bewegten
beweglichen Kontakt des Löschkammerschalters (Hilfsmesser), der vom Hauptmesser
elektrisch isoliert ist und mit diesem beim Ausschalten erst kurz vor dem Öffnen
des Hauptschalters und nur für die restliche Dauer des Ausschaltvorgangs durch eine
Strombrücke leitend verbunden wird und bei dem der Festkontakt sowie die übrigen
stromführenden Teile des Hauptschalters räumlich getrennt vom Festkontakt des Löschkammerschalters
außerhalb der Löschkammer angeordnet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schalter der genannten Ausbildung
derart zu verbessern, daß Haupt- und Hilfsmesser zuverlässig elektrisch getrennt
sind, daß der Weg, den die Strombrücke zum Herstellen und Wiederaufheben einer leitenden
Verbindung zurückzulegen hat, genau bestimmt und unveränderlich ist und daß die
mit einem Messer ständig verbundene Strombrücke zum anderen Messer einen Abstand
wahrt, der überschläge unter allen Umständen ausschließt.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß das
Hilfsmesser an einem um die Schwenkachse des Hauptmessers schwenkbaren Isolierstück
befestigt ist und beide Messer entfernt von der gemeinsamen Schwenkachse durch einen
den Leerlaufweg bestimmenden Gelenkhebel nichtleitend gekoppelt sind und daß die
Strombrücke aus einem gegen das Hilfsmesser gerichteten metallischen Ansatz des
Hauptmessers besteht, der in Einschaltstellung mit Abstand vor dem Hilfsmesser endet.
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Bei einem derart ausgebildeten Schalter sind Haupt- und Hilfsmesser
zuverlässig elektrisch getrennt,
und zwar unter Einhaltung von Abständen,
die Überschläge zwischen leitenden Teilen sicher verhindern und die bei Schaltern,
die für Spannungen von etwa 10 bis 30 kV ausgelegt sind, immerhin 50 bis 100 mm
betragen müssen. Da weiterhin die Strombrücke aus einem -starren Ansatz eines der
beiden Schaltmesser besteht und die Lage dieser Messer zueinander in deren Endstellungen
eindeutig definiert ist, ist auch der Weg; den die Strombrücke zur Herstellung einer
leitenden. Verbindung zurückzulegen hat, genau bestimmt und immer der gleiche. Es
besteht infolgedessen auch nicht wie bei federnden Strombrücken die Gefahr, daß
beim Ausschalten die leitende Verbindung zwischen den Schaltermes- . sein zu spät
hergestellt wird und das mit nur unzureichender Geschwindigkeit bewegte Hauptmesser
einen Lichtbogen zieht oder daß -vor dem Einschalten die elektrische Verbindung
zu spät oder unzulänglich gelöst wird und das Hilfsmesser noch unter Spannung steht,
wenn es sich- seinem Gegenkontakt auf einen Abstand genähert hat, über den Vorzündungen
durch die Löschkammer möglich sind.
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In vorzugsweiser Ausgestaltung der Erfindung sind die beweglichen
-Schaltstücke durch aus elektrisch und mechanisch hochwertigem Gießharz bestehende
Isolierstücke mechanisch gekuppelt und elektrisch voneinander getrennt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für den den Gegenstand
der Erfindung bildenden Schalter in verschiedenen Schaltstellungen schematisch dargestellt,
und zwar in F i g. 1 eingeschaltet, F i g. 2 zu Beginn des Ausschaltvorganges unmittelbar
vor Trennung der Hauptschaltstücke, F i g. 3 ausgeschaltet.
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Der Hauptschalter besteht aus dem hier als Schaltmesser ausgebildeten
und mit einem Antrieb gekuppelten beweglichen Hauptschaltstück 4 und dem festen
Hauptkontakt 6. Der Hauptkontakt 6 ist mit dem innerhalb einer Löschkammer 8 angeordneten
festen Kontakt 9 des Löschkammerschalters leitend verbunden. Das an seinem freien
Ende hakenförmig zu einem Schaltstift abgewinkelte bewegliche Schaltstück 5 des
Löschkammerschalters ist über ein Isolierstück 2 im Schwenklager des Schaltmessers
4 gehalten und unabhängig von diesem um dessen Achse schwenkbar. Mit dem Schaltmesser
4 ist der bewegliche Kontakt 5 ferner über einen Gelenkhebel 7 mechanisch, aber
nicht elektrisch verbunden, der am Messer 4 ortsfest angelenkt, am Kontakt 5 aber
mit einem Längsschlitz auf einem Zapfen derart geführt ist, daß beim Einschalten
des Schaltmessers 4 bis in seine Endstellung auch der Schaltstift am Kontakt 5 durch
den Gelenkhebel ? in die Löschkammer bis zum Eingriff mit dem Festkontakt 9 gezogen
wird, beim Ausschalten dagegen der Gelenkhebel ? den Kontakt 5 nicht mitnimmt, solange
sich die Hauptschaltstücke 4 und 6 noch berühren. Der im gezeichneten Beispiel aus
Metall bestehende Gelenkhebel ? ist vom beweglichen Löschkammerkontakt 5 durch ein
Isolierstück 1 elektrisch getrennt. Zur notwendigen zeitweiligen elektrischen Verbindung
zwischen dem Kontakt 5 und dem Schaltmesser 4 ist an diesem ein Hilfskontaktstück
3 befestigt, das mit dem beweglichen Kontaktstück 5 Kontakt gibt, kurz bevor beim
Ausschalten das Messer 4 den Festkontakt 6 verläßt, und das von da an den beweglichen
Kontakt 5 mitnimmt, bis dessen Schaltstift von dem Festkontakt 9 getrennt und aus
der Löschkammer 8 ausgezogen ist. Nachdem das Schaltmesser 4 seine Endstellung »Aus«
(F i g. 3) erreicht hat, bewegt sich der Kontakt 5 vermöge seiner Bewegungsenergie
und seines Eigengewichts weiter, soweit der Hebel 7 dies zuläßt. Dabei wird die
elektrische Verbindung mit dem Hilfskontaktstück 3 wieder aufgehoben. Zwischen dem
Schaltmesser 4 und dem Kontakt 5 kann erforderlichenfalls eine (nicht gezeichnete)
Feder wirksam sein, die bestrebt ist, diese Teile voneinander zu entfernen.
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In F i g. 2 ist diejenige Stellung der Schaltstücke dargestellt, die
sich im Verlauf eines Ausschaltvorganges in dem Augenblick ergibt, in dem das bewegliche
Hauptschaltstück 4 gerade den Gegenkontakt 6 verläßt, während das Hilfskontaktstück
3 die leitende Verbindung zwischen dem beweglichen Hauptschaltstück 4 und dem beweglichen
Nacheilschaltstück 5 bereits hergestellt hat. Das für die restliche Ausschaltbewegung
als Strombrücke dienende Hilfskontaktstück 3 überträgt dabei zugleich die Schwenkbewegung
des Schaltmessers 4 auf den Kontakt 5.
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Der Isolierwert der Isolierstücke 1 und 2 ist der jeweiligen Betriebsspannung
angepaßt. Diese Anpassung ist umso leichter, als die Isolierstücke in den beiden
Endstellungen des Schalters »Ein« und »Aus« und während der Ausschaltbewegung keiner
Potentialdifferenz ausgesetzt sind, elektrisch also überhaupt nicht beansprucht
werden. Die Isolierstücke t und 2 können relativ klein gehalten werden, denn nur
beim Einschaltvorgang werden sie auf Durchschlag beansprucht, solange das bewegliche
Nacheilschaltstück 5 bis zur Kontaktgabe mit dem Festkontakt 9 durch die Löschkammer
8 eilt und das bewegliche Hauptschaltstück 4 mit seinem Gegenkontakt 6 noch nicht
in Berührung gekommen ist. Es genügt daher bei Verwendung der bekannten Kunststoffe
hoher Durchschlagfestigkeit eine Materialstärke von nur wenigen Millimetern. Besonders
Gießharze eignen sich gut als Werkstoff für die Isolierstücke 1 und 2.
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Zahlreiche an dem Gegenstand der Erfindung entsprechenden Schaltern
durchgeführte Ausschaltversuche mit anschließenden Einschaltprüfungen haben bestätigt,
daß mit den Mitteln der Erfindung Vorzündungen in der Löschkammer beim Einschalten
auf Kurzschluß sicher verhindert werden.