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Einstützer-Trennschalter Die Erfindung betrifft einen Einstützer-Trennschalter
mit in Leitungslängsrichtung schwenkbarem und faltbarem Schaltarm und einer Kontaktzange,
deren gegeneinander verschwenkbare Kontaktbacken an ihrem äußeren Ende je einen
Fangnocken für einen der Kontaktzange zugeordneten, horizontal angeordneten Gegenkontaktstab
aufweisen und deren Schließbewegung kurz vor Beendigung der Einschaltbewegung eingeleitet
wird.
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Einstützer-Trennschalter dieser Art werden im Schaltanlagenbau zum
Verbinden und Trennen von Leitungen verwendet, die sich in verschiedenen Höhen befinden.
Der Schaltarm führt eine vertikale Schaltbewegung aus und ist im geöffneten Zustand
des Trenners in der unteren Leistungsebene in Richtung der unteren Leitung zusammengefaltet.
Hierzu ist der auf einem Tragisolator mit einer Antriebsvorrichtung gelagerte Schaltarm
zweiteilig ausgeführt und sind die beiden Schaltarmteile über ein Kniegelenk verbunden.
Die Bewegung des unteren Schaltarmteiles wird im allgemeinen durch eine mit einem
Zahnrad im Eingriff stehende Zahnstange auf den oberen Schaltarmteil übertragen,
der im übrigen eine Vorrichtung zur Bewegung der Kontaktzange aufweist, die während
des Schaltvorganges zum Fassen des Gegenkontaktstabes betätigt wird und den Gegenkontaktstab
zwischen ihren Kontaktbacken aufnimmt. Zumeist tragen die Kontaktbacken an ihren
Enden außerdem noch Fangbügel zur sicheren Aufnahme des Gegenkontaktstabes, der
seinerseits mit Hilfe normaler Seilklemmen und Tragstangen an der oberen Leitung
befestigt ist. Der Gegenkontaktstab macht daher die Bewegungen dieser Leitung mit,
ändert insbesondere seine Höhe mit dem sich in Abhängigkeit von Temperaturschwankungen
u. dgl. ändernden Durchhang der oberen Leitung. Um daher einen diesen Höhenänderungen
entsprechenden genügend langen Eingriffsbereich der Kontaktzange zu ermöglichen,
besitzen die Kontaktbacken der Kontaktzange eine größere Länge. Sie sind am oberen
Ende im übrigen mit Fangnocken versehen, die in geschlossenem Zustand der Kontaktzange
ein Herausgleiten des Gegenkontaktstabes aus der Kontaktzange verhindern sollen.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Fangnocken in ihrer bisherigen Ausführungsform
nicht dazu in der Lage sind, den Gegenkontaktstab in der Zange zu halten, wenn infolge
hoher Stromstoßbelastunaen der oberen Leitung diese zu tanzen beginnt. Die hochfahrende
Leitung nimmt dabei den Gegenkontaktstab mit großer Kraft mit, die ausreicht, um
den Gegenkontaktstab unter Spreizen der Zungenbacken zwischen den Fangnocken hindurchzureißen.
Es ist auch schon durch die schweizerische Patentschrift 381752 bekannt, eine mit
Fangbügeln versehene Kontaktzange aus einer federnden, ortsfesten Backe und einer
um ihre Längsachse drehbaren, steifen Kontaktbacke zu bilden, die nahe der Einschaltstellung
verdreht wird, dabei durch einen Längsnocken den Gegenkontaktstab gegen die federnde
Backe preßt und gleichzeitig einen Vorsprung an ihrem Ende über den Gegenkontaktstab
schwenkt. Dieser Vorsprung hat eine Fläche, die senkrecht zur Ausweichrichtung des
Gegenkontaktstabes liegt. Hierdurch ist zwar eine kurzschlußfeste Erfassung des
Gegenkontaktstabes erreicht, jedoch ist dieses Prinzip nicht bei Schaltern mit gegeneinander
verschwenkbaren Kontaktzangenbacken anwendbar.
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Bei Scherentrennschaltern mit quer zur Leitungslängsrichtung bewegbarer
Schere sind ferner Kontaktzangen bekannt, die relativ lange, nach innen abgebogene,
sich in Einschaltstellung überlappende Enden aufweisen. Die Kontaktzangen müssen
demzufolge einen ursprünglich vorhandenen großen Öffnungswinkel beibehalten, bis
sie in Höhe der Schließstellung gebracht sind, und werden erst dann vom Stützer
aus durch ein besonders steuerbares Gestänge geschlossen, was einen relativ großen
Aufwand bedingt und die Backen der Zangen außerdem im Kurzschlußfall stark auf Biegung
beansprucht, weil ihre Enden stumpfwinklig angeordnet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schalter der eingangs
beschriebenen Art mit gegeneinander verschwenkbaren Kontaktzangenbakken die Fangnocken
und den Gegenkontaktstab so auszubilden, daß er auch beim Tanzen der oberen, den
Gegenkontaktstab tragenden Leitung nicht aus der Zange herausgerissen werden kann.
Diese
Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Fangnocken je eine ebene Fangfläche
besitzen, die senkrecht oder spitzwinklig selbstsperrend zur Kontaktfläche der Kontaktbacken
liegt, und daß am Gegenkontaktstab den Fangflächen der Fangnocken zugeordnete und
zu diesen parallelliegende ebene Anschlagflächen vorgesehen sind. Durch diese Anordnung
der Fang- und Anschlagflächen erreicht die Erfindung, daß beim Hochlaufen der den
Gegenkontakt tragenden Leitungen der an die Fangnocken anschlagende Gegenkontaktstab
keine Kräfte in öffnungsrichtung der Kontaktzange auf die Kontaktbacken überträgt,
diese also nicht geöffnet werden kann.
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Beim Ausschalten des Trennschalters öffnet sich die Kontaktzange selbsttätig,
sobald beim Einknicken des sie tragenden Kontaktarmes die Zangenverriegelung aufgehoben
wird. Jedoch ist hierzu bei mehreren Ausführungsformen von Trennschaltern zunächst
eine gewisse Einknickung des Schaltarmes und damit eine gewisse Abwärtsbwegung der
Kontaktzange gegenüber dem Gegenkontaktstab erforderlich. Solange sich der Gegenkontaktstab
dabei im unteren Eingriffsbereich der Kontaktzange befindet und also die Abwärtsbewegung
der Kontaktzange gegenüber dem Gegenkontaktstab ohne Anschlag desselben an den Fangnocken
stattfinden kann, wird der Ausschaltvorgang des Trenners nicht beeinträchtigt. Befindet
sich dagegen der Gegenkontaktstab im oberen Eingriffbereich der Kontaktzange, beispielsweise
weil die den Gegenkontaktstab tragende Leitung infolge tiefer Temperaturen verkürzt
ist, so kann bei der beginnenden Einknickbewegung des Schaltarmes vor der Entriegelung
der Kontaktzange der Gegenkontaktstab an die Fangnocken anschlagen, so daß infolge
der erfindungsgemäßen Ausbildung der Anschlagflächen an den Fangnocken und dem Gegenkontaktstab
die noch geschlossene Kontaktzange am Gegenkontaktstab festgehalten und der Öffnungsvorgang
des Trennschalters hierdurch behindert würde. Um dies zu verhindern, sieht die Erfindung
seitlich neben den Fangnocken Öffnungsnocken vor, die an der den Fangnocken zugewandten
Stirnfläche im wesentlichen mit deren Profil übereinstimmen, in Richtung auf die
den Fangnocken abgewandte Stirnfläche dagegen zunehmend runder und flacher ausgeführt
sind. Beim Einknicken des Schaltarmes legt sich der Gegenkontaktstab somit zunächst
gegen die Öffnungsnocken an, und zwar dort, wo diese abgerundet und flach ausgebildet
sind, so daß der Gegenkontaktstab bei der weiteren Einknickbewegung des Schaltarmes
und nach Aufhebung der Verriegelung der Kontaktzange über die Öffnungsnocken eine
Spreizwirkung auf die Kontaktbacken hervorruft. Zweckmäßig sind die Fangnocken und
Öffnungsnocken mit Abstand nebeneinander angeordnet, wobei es selbstverständlich
genügt, die Öffnungsnocken nur auf der Seite der Fangnocken vorzusehen, in welcher
die Schwenkbewegung des Schaltarmes beim Öffnen des Trenners erfolgt.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen
darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Einstützer-Trennschalter mit gegeneinander
verschwenkbaren Kontaktzangenbacken das Herauslaufen des Gegenkontaktstabes aus
der geschlossenen Kontaktzange mit Sicherheit vermieden wird, und zwar auch dann,
wenn die den Gegenkontaktstab tragende Leitung infolge hoher Stoßstrom-Belastungen
tanzt. Die hierfür vorgesehenen Anschlagflächen an den Fangnocken und dem Gegenkontaktstab
beeinträchtigen die Öffnungsbewegung des Trennschalters infolge der weiter vorgesehenen
Öffnungsnocken auch dann nicht, wenn eine gewisse Einknickbewegung des Schaltarmes
bis zur Entriegelung der Kontaktzange erforderlich ist.
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Im folgenden sei die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt F i g. 1 einen erfindungsgemäßen
Einstützer-Trennschalter in Seitenansicht, F i g. 2 das Detail II der F i g. 1 in
vergrößerter Darstellung, F i g. 3 die Stellung der Schaltzange bei beginnender
Einknickbewegung des Schaltarmes entsprechend der Darstellung nach F i g. 2, F i
g. 4 einen Schnitt in Richtung IV-IV durch den Gegenstand nach F i g. 2, F i g.
5 einen Schnitt in Richtung V-V durch den Gegenstand nach F i g. 3, F i g. 6 einen
Schnitt in Richtung VI-VI durch den Gegenstand nach F i g. 3, F i g. 7 eine andere
Ausführungsform der Anschlag- und Fangflächen entsprechend der Darstellung nach
F i g. 4.
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Im einzelnen zeigen die Figuren einen Einstützer-Trennschalter mit
in Leitungslängsrichtung schwenkbarem Schaltarm 1 und einer Kontaktzange 2, die
Kontaktbacken 2 a, 2 b für einen der Kontaktzange zugeordneten Gegenkontaktstab
4 aufweist. Der Schaltarm 1 ist zusammen mit einer Antriebseinrichtung auf einem
Tragisolator 5 gelagert und besteht aus zwei Schaltarmteilen l
a, 1 b, die über ein Kniegelenk 6 verbunden sind. Die Kontaktzange 2 ist
an den oberen Schaltarmteil 1 b angeschlossen. Die im Kontaktarm 1. vorgesehenen
Vorrichtungen zur Bewegung der oberen Kontaktarmhälfte 1 b sowie zur Betätigung
der Kontaktzange 2 sind, da nicht Gegenstand der Erfindung, nicht dargestellt. Ebenso
ist nicht die den Gegenkontaktstab 4 tragende Leitung dargestellt, sondern lediglich
die Seilklemmen 7 und Tragstäbe 8, mit welchen der Gegenkontaktstab an diese Leitung
angeschlossen ist. Die Kontaktbacken 2a, 2g- der Kontaktzange tragen an ihren
Enden Fangbüge19 zur sicheren Aufnahme des Gegenkontaktstabes 4 sowie Fangnocken
10 zum Halten des Gegenkontaktstabes in der geschlossenen Kontaktzange. Die
Fangnocken besitzen ebene Fangflächen 11, die in den Ausführungsformen nach den
F i g. 4 bis 6 senkrecht, im Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 dagegen spitzwinklig
selbstsperrend zur Kontaktfläche 12 der Kontaktbacken 2
a, 2 b liegen. Am Gegenkontaktstab 4 sind diesen Fangflächen zugeordnete
und zu diesen parallelliegende ebene Anschlagflächen 13 vorgesehen. Dies ist im
einzelnen insbesondere aus F i g. 4 und 7 ersichtlich. Der sich gegen die Fangnocken
1.0 anlegende Gegenkontaktstab 4
vermag auf Grund dieser Anordnung
der Fang- und Anschlagflächen beim Hochfahren keine Kraft in Öffnungsrichtung der
Kontaktzange auf die Kontaktbacken auszuüben. Beim Öffnen des Trennschalters öffnet
sich die Kontaktzange 2 selbsttätig, sobald ihre Verriegelung nach einer gewissen
Einknickbewegung des Schaltarmes 1 aufgehoben ist. Legen sich die Fangnocken 10
bei dieser Einknickbewegung vor Öffnen der Kontaktzange 2 gegen die Anschlagfläche
13 des Gegenkontaktstabes 4 an, so würde hierdurch
als Folge der
erfindungsgemäßen Ausbildung der Anschlagflächen am Gegenkontaktstab und den Fangnocken
die Kontaktzange am Gegenkontaktstab festgehalten und so die weitere Öffnungsbewegung
des Trennschalters behindert. Um dies zu vermeiden, sind seitlich neben den Fangnocken
10 Öffnungsnokken 14 vorgesehen, die an der den Fangnocken 10 zugewandten Stirnfläche
16 im wesentlichen mit deren Profil 15 übereinstimmen, in Richtung auf die
den Fangnocken abgewandte Stirnfläche 17 dagegen zunehmend runder und flacher ausgeführt
sind, wie es insbesondere aus F i g. 6 bei 18 erkennbar ist. Durch diese Ausbildung
der Öffnungsnocken 14 wird beim Anschlag derselben gegen den Gegenkontaktstab 4
eine Spreizwirkung auf die Kontaktbacken 2 a, 2 b ausgeübt, so daß sich nach Aufheben
der Verriegelung die Kontaktzange öffnet. Die Fangnocken 10
und Öffnungsnocken
14 sind dabei mit Abstand 3 nebeneinander angeordnet. Im übrigen besteht die Möglichkeit,
mehrgliedrige Kontaktbacken 2a, 2 b
vorzusehen und jeder Kontaktbacke einen
eigenen Fangnocken zuzuordnen. Die Fang- und öffnungsnocken sind aus Bronze ausgeführt,
damit sie genügende Festigkeit besitzen, um beim Anschlagen des unter Umständen
mit großer Kraft hochlaufenden Gegenkontaktstabes nicht verformt zu werden. Dies
ist insbesondere für die Fangnocken von Bedeutung, da andernfalls die ebenen Fangflächen
11 an den Fangnocken 10 mit der Zeit ausgeschlagen würden.