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Sicherungstrennschalter Die Erfindung betrifft einen Sicherungstrennschalter
mit einem Trennmesser, das aus einem schwenkbaren Isolierstoffträger für eine zylinderförmige
Sicherung, einem Drehpunktkontaktstück und einem Einschlagkontaktstück besteht und
dessen Sicherung zwischen je einem leitend mit dem betreffenden Kontaktstück verbundenen
Träger unter axialem Druck einspannbar und in axialer Richtung von dem freien Ende
des Trennmessers her einschiebbar, einspannbar und herausnehmbar ist.
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Sicherungstrennschalter werden verwendet, wenn die als Kurzschlußschutz
dienenden Sicherungen wegen des geringen zur Verfügung stehenden Platzes nicht vom
Schalter räumlich getrennt bzw. nicht oberhalb oder unterhalb des Schalters angeordnet
werden können.
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Die üblichen bekannten Ausführungen sind so aufgebaut, daß die Sicherung
senkrecht zu ihrer Längsachse aus ihrer Halterung herausgenommen bzw. eingesetzt
werden kann. Dazu verwendet man eine isolierende Sicherungszange, mit der die Sicherung
aus den federnden, die metallischen Enden der Sicherung teilweise umfassenden Kontakten
herausgezogen bzw. hineingedrückt wird. Die Sicherungszange dient auch noch zum
Ausschwenken eventuell vorhandener Sicherungsbügel an den federnden Kontakten, mit
denen sich der Kontaktdruck erhöhen läßt und die verhindern, daß bei kurzzeitig
in Öffnungsrichtung, z. B. durch elektrodynamische Wirkung, entstehenden Stößen
die Sicherungen herausfallen. Die notwendige mechanische Verbindung von Messer-
und Drehpunktkontakt bildet ein Schwenkteil aus Isolierstoff, an dem auch die isolierende
Schaltstange zur Betätigung des Trennmessers aasgelenkt ist. Da der Ein- und Ausbau
der Sicherung nur bei geöffneten Trennmessern erfolgen darf, müssen derartige Trennschalter
an der Frontseite schräg von unten gut zugänglich sein, damit der Ein- und Ausbau
ohne Gefahr möglich ist. Bei großen Öffnungswinkeln der schwenkbaren Trennmesser,
wie sie vor allem bei Lasttrennschaltern erforderlich sind, ergibt sich bei diesem
Aufbau des Schalters eine äußerst ungünstige Ausbaurichtung. Der Vorteil der kompakten
Bauweise von Sicherungs-Lasttrennschaltern geht auf diese Weise wegen des großen
Raumbedarfs zum Ausbau der Sicherung zum Teil wieder verloren. Das gilt insbesondere
für Schalterkombinationen, bei denen der Sicherungstrennschalter mit Lasttrennschaltern
eine Baueinheit bildet.
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Ferner sind durch die deutsche Patentschrift 753 412 und durch die
USA-Patentschrift 973 613 Sicherungstrenner bekannt, bei denen die Sicherung beim
Auswechseln nahezu axial schräg nach oben mit einem Isolierwerkzeug aus dem Isolierstoffträger
herausgeführt werden kann.
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Diese Sicherungstrenner, die gegenüber den eingangs beschriebenen
zwar raumsparender anzuordnen sind, weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Sicherung
beim Ausbau von beiden Kontaktstücken gelöst werden muß. Dazu muß die Sicherung
von unten und von oben zugänglich sein. Ferner besteht beim Entnehmen der Sicherung
aus dem Drehkontaktstück die Gefahr, daß sie auf weiter unten liegende Teile der
Schaltanlage fällt.
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Es ist zwar aus der USA-Patentschrift 1039 257 ein raumsparender Sicherungstrenner
bekannt, bei dem diese Gefahr nicht besteht und bei dem beim Sicherungswechsel das
Drehkontaktstück nicht zugänglich zu sein braucht. Bei diesem SicIierungstrennschalter
besteht das Trennmesser aus einem schwenkbaren, ein Anschlagkontaktstück und ein
Drehkontaktstück aufweisenden zylinderförmigen Isolierstoffträger, indem die zylinderförmige
Sicherung von oben her eingeschoben und zwischen den an den Enden des Isolierstoffträgers
befindlichen Deckeln eingespannt werden kann. Da die Kontakte an den Deckeln angeordnet
sind, muß beim Sicherungswechsel das Einschlagkontaktstück mit dem oberen Deckel,
der schwenkbar ausgebildet ist, um 90° geklappt werden, bevor die Sicherung dem
Isolierträger entnommen werden kann. Abgesehen davon, daß durch die Schwenkbarkeit
des Deckels beim Einschalt-Schwenkvorgang des Trenners für die Einschlagkontaktstücke
keine exakte Führungsbahn
gewährleistet ist, weist dieser Sicherungstrenner
den Nachteil auf, daß die Sicherung im Isolierstoffträger nicht unter ausreichend
hohem Druck einspannbar ist. Denn zum Einspannen der Sicherung dient lediglich eine
an der Unterseite des oberen Deckels angeordnete Feder, die nicht beliebig verstärkt
werden kann, da ansonsten der Deckel mit dem Einschlagkontakt nur noch schwer zu
schließen ist. Unabhängig davon ist der bekannte Sicherungstrenner schwierig mit
stiftförmigen Einschlagkontaktstücken auszustatten, da diese die Zugänglichkeit
zur Verriegelung des Deckels erschweren bzw. den Schwenkvorgang unter Umständen
behindern würden.
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Ferner ist noch eine Hochspannungssicherumg bekannt, die in Richtung
ihrer Längsachse auszuwechseln ist. Die Sicherung ist zu diesem Zweck in einem zweiteiligen
Sicherungsbehälter untergebracht, der mit seinen rückwärts herausragenden Stiften
eine steckbare Einheit bildet. Die Vorderseite des Sicherungsbehälters ist so geformt,
daß die Einheit mit einer Isolierstoffstange nach Art einer Bajonettverbindung gekuppelt
werden kann. Der Sicherheitsbehälter wird damit aus den feststehenden Steckbüchsen
herausgezogen und nach Ersatz der Sicherung wieder eingesetzt (Calor Emag-Druckschrift
Nr. 1139/H). Diese Art des Sicherungswechsels verwendet man bei isolierstoffgekapselten
Hochspannungsverteilern, bei denen im Gegensatz zu einem Sicherungstrennschalter
keine Schwenkbewegung der Sicherung stattfindet. Es werden daher auch keine besonderen
Ansprüche an die mechanische Befestigung der Sicherung gestellt, so daß die elektrische
Steckverbindung zur Befestigung völlig ausreicht.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Sicherungen
eines Sicherungstrennschalters mit besonderen auf dem Isolierstoffträger angeordneten
Kontaktstücken durch ein isolierendes Griffstück unabhängig vom Ausschaltwinkel
oder der Schwerkraft in axialer Richtung herausnehmbar und in der Einbaulage unter
hohem Druck einpaßbar zu machen, ohne daß hierzu eines der Kontaktstücke gelöst
oder geschwenkt werden muß.
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Diese Aufgabe wird gelöst, indem gemäß der Erfindung zur Erzeugung
des axialen Druckes ein Gewindering vorgesehen ist, der auf dem der Einschlagseite
zugeordneten Anschlußstück der Sicherung lösbar befestigt ist, daß die so gebildete
Baueinheit durch ein formschlüssig am Gewindering ankuppelbares isolierendes Griffstück
in ein Gegengewinde des leitenden Trägers am Einschlagkontakt einschraubbar ist
und daß das Einschlagkontaktstück unabhängig von der Montage der Sicherung am Isolierstoffträger
befestigt ist.
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Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist der Gewindering mit mindestens
einer an seinem Umfang angeordneten Schraube versehen, in die mindestens eine T-förmige
Ausnehmung eines glockenförmigen Ansatzes des Griffstückes beim Aufstecken und Drehen
zum Eingriff kommt.
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Der Gewindering ist mit wenigstens einem Gewindestift am Anschlußstück
der Sicherung festgeklemmt, wobei der überstehende Gewindestift zweckmäßig durch
eine aufgeschraubte Gewindehülse gekontert ist. Der mit dem Drehpunktkontakt verbundene
Träger weist eine das Anschlußstück der Sicherung aufnehmende Bohrung auf, in der
ein verschiebbarer federbelasteter Bolzen den Kontaktdruck vermittelt. Zwischen
den Trägern der Sicherung ist eine vorzugsweise halbrunde Isolierstoffhaube derart
angeordnet und befestigt, daß die Sicherung beim Auswechseln geführt wird und zusätzlich
spannungführende Teile der Sicherung und der Träger elektrisch abgeschirmt werden.
Der Sicherungslasttrennschalter bildet z. B. als Ringfeld mit zwei Lasttrennschaltern
eine raumsparende Baueinheit, deren Trennmesser gleicher Phase räumlich eng nebeneinander
angeordnet sind. Die Drehpunktkontakte der Lasttrennschalter und des Sicherungslasttrennschalters
sind auf einer gemeinsamen Platte befestigt, und die Einschlagkontakte des Sicherungslasttrennschalters
sind denjenigen der Lasttrennschalter in entgegengesetzter Richtung angeordnet.
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Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
und in F i g. 2 die Anwendung in einer Schalterkombination für ein Ring leitungsfeld.
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In der Darstellung nach F i g. 1 bildet die Sicherung 1 die elektrische
Verbindung vom Einschlagkontakt 2 zum Drehpunktkontakt 3 eines Sicherungslasttrennschalters,
von dem nur die zur Erklärung notwendigen Teile dargestellt sind. Die mechanische
Verbindung der beiden Kontakte 2 und 3 bildet ein isolierender Steg 4, der über
die Schaltstange 5 betätigt wird. Die dargestellte Stellung des schwenkbaren Trennmessers
entspricht der »Ein«-Stellung des Schalters. Das Griffstück 6 aus Isolierstoff darf
bei einem montierten Schalter in dieser Stellung natürlich nicht wie dargestellt
aufgesteckt werden, da ein Ausbau der Sicherung nur bei geöffnetem Schalter und
im spannungslosen Zustand zulässig ist. Die elektrische und mechanische Verbindung
des oberen metallischen Anschlußstücks 7 der Sicherung 1 erfolgt über einen am Anschlußstück
7 befestigten Gewindering 8, der zusammen mit der Sicherung 1 in den mit dem Messerkontakt
2 verbundenen Träger 9 eingeschraubt ist. Der Innendurchmesser des Gegengewindes
ist so groß, daß der Bund 10 und 11 leicht hindurchgeführt werden kann. Der Gewindering
8 ist bis zur Auflage des Bundes 11 auf der Oberseite des Trägers 19 eingeschraubt,
wodurch eine sichere elektrische Verbindung entsteht. Die zur Betätigung erforderliche
Kupplung des Griffstücks 6 mit dem Gewindering 8 erfolgt über die Schaftschraube
15, die durch eine Spannhülse 23 oder durch Einkleben gesichert ist. Der Kopf 16
des Griffstücks 6 hat eine T-förmige Ausnehmung 24, durch die das aufgesteckte Griffstück
6 bei einer Drehung nach links oder rechts über die Schaftschraube 15 eine kraftschlüssige
Verbindung mit dem Gewindering 8 bildet. An Stelle der Schaftschraube 15 kann auch
eine Gewindehülse verwendet werden, die auf einen überstehenden Gewindestift angeschraubt
ist. Ebensogut ist es möglich, mehrere Schaftschrauben bzw. Gewindehülsen und Ausnehmungen
vorzusehen. Das untere Anschlußstück 17 der Sicherung 1 ragt in die Bohrung 18 des
Trägers 19, der mit dem schwenkbaren Drehpunktkontakt 3 des Trennmessers verbunden
ist. Damit das Anschlußstück 17 mit einem zur Stromübertragung erforderlichen Druck
gegen die Bohrung 18 gepreßt wird, ist in den Träger 19 ein Bolzen 20 mit einer
stumpfwinkeligen Kegelspitze eingebaut. Die vorgespannte Druckfeder 21 erzeugt den
nötigen Anpreßdruck senkrecht zur Längsachse der Sicherung 1. Bei den in der Zeichnung
dargestellten Abmessungen befindet sich der Druckbolzen 20 in einem solchen
Abstand
zum Träger 9, daß beim Einsetzen der Sicherung 1 zuerst der Bolzen 20 zurückgedrückt
werden muß, bevor der Gewindering 8 eingeschraubt werden kann. Den umgekehrten Fall,
bei dem der Bolzen 20 erst beim Einschrauben der Sicherung 1 betätigt wird, kann
man dann wählen, wenn ein hoher Anpreßdruck des Bolzens 20 auf das Anschlußstück
17 erforderlich ist. Beim Ein- und Ausbau der Sicherung 1 in das geöffnete, d. h.
nach rechts ausgeschwenkte Trennmesser sorgt die Isolierstoffhaube 22 für deren
notwendige Längsführung. Der an der Innenwandung der Isolierstoffhaube 22 gleitende
Bund 11 führt das Anschlußstück 17 beim Einbau zwangläufig in die angesenkte Bohrung
18. Mit dem zum größten Teil aus Isolierstoff hergestellten Griffstück 6 können
sowohl die zum Auswechseln der Sicherung 1 erforderlichen Zug- und Druckkräfte als
auch die zum Anziehen bzw. Lösen des Gewinderinges 8 benötigten Drehmomente übertragen
werden.
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F i g. 2 zeigt in der Vorderansicht eine Schalterkombination für ein
Ringfeld mit einem in F i g. l dargestellten dreipoligen Sicherungslasttrennschalter
und zwei dreipoligen Lasttrennschaltern, die zusammen auf einen gemeinsamen Schalterrahmen
25 aufgebaut sind. Die Drehpunktkontakte 26, 27, 28 der drei Schalter sind wegen
ihres gleichen elektrischen Potentials auf einer gemeinsamen, von zwei Stützisolatoren
getragenen Platte 29 befestigt, wodurch ein geringer Abstand der Trennmesser gleicher
Phase ermöglicht wird. Auch der Abstand der einzelnen Phasen ist durch Isolierplatten
30 sehr klein gehalten. Die Betätigung des Sicherungslasttrennschalters erfolgt
von einem Ein-AuS-SChaltkraftspeicher 31 in bekannter Weise über nicht sichtbare
Schubstangen aus Isolierstoff. Die beiden Lasttrennschalter werden entsprechend
ihrer Aufgabe über nicht dargestellte Ein-Aus-Sprungantriebe betätigt. Während die
Betätigung der linksseitigen Trennmesser 32 jeder Phase sinngemäß wie beim Sicherungslasttrennschalter
durch die mittlere Schalterwelle 33 erfolgt, wird die Kraft von der unteren Schalterwelle
34 über die auf der mittleren Schalterwelle drehbar gelagerten Umlenkhebel35 auf
die rechtsseitigen Trennmesser 36 jeder Phase übertragen. Der Sicherungslasttrennschalter
wird schon beim Ansprechen einer Sicherung durch den aus ihr herausspringenden Auslösebolzen
über ein auf den Ein-Aus-Schaltkraftspeicher 31 wirkendes Auslösegestänge 37 allpolig
ausgeschaltet. Die geringe Breite dieser Schalterkombination ist nur mit dem gemäß
der Erfindung in axialer Richtung ausbaufähigen Sicherungen möglich, da bei geöffneten
Trennmessern der untere Teil der Sicherung nicht mehr zugänglich ist.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Auswechseln von Sicherungen
an Sicherungslasttrennschaltern von der am besten zugänglichen Seite des Schalters
erfolgen kann. Diese Arbeiten sind im Gegensatz zu den bekannten Schaltern auch
dann noch möglich, wenn unterhalb des Schalters angeordnete Teile unter Spannung
stehen. Die sichere Führung der Sicherung erleichtert deren Einführen und gewährleistet
den ordnungsgemäßen Einsatz, wobei auch das unbeabsichtigte Hineinfallen der Sicherung
zwischen darunterliegende Teile verhindert wird. Mit der einschraubbaren Sicherung
kann außerdem unter Zuhilfenahme des isolierenden Griffstücks mit geringem Kraftaufwand
ein sehr hoher Kontaktdruck erzielt werden.