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Lasttrennschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Lasttrennschalter
mit Haupttrennmesser und diesem beim Ausschalten unter Federwirkung nacheilenden
Hilfsmesser, das mit einem festen Abreißkontakt als Lastschaltstelle zusammenwirkt,
sich mit zweistufig gesteuerter Ausschaltgeschwindigkeit im Schlitz einer Flachlöschkammer
aus gasabgebendem Isolierstoff zur Lichtbogenlöschung bewegt und danach in die Strecklage
parallel zum Trennmesser eingeschwenkt wird.
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In dem Bestreben, beim Ausschalten von Flachkammer-Lasttrennschaltern
die Lichtbogenlöschung und damit die Schaltleistung zu verbessern, sind verschiedene
Wege beschritten worden. Es ist ein Flachkammer-Lasttrennschalter bekanntgeworden,
bei dem innerhalb des Schlitzes der Flachlöschkammer ein vom Hilfstrennmesser gesteuertes,
an letzteres angelenktes und federbelastetes Isolierstück vorgesehen ist, dessen
dem Hilfstrennmesser nacheilende Bewegung eine Druckwelle zur zusätzlichen Löschung
des durch das Hilfstrennmesser in der Schlitzkammer gezogenen Lichtbogens erzeugt.
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Bei einem anderen bekannten Flachkammer-Lasttrennschalter führt das
am freien Ende des Haupttrennmessers angelenkte Hilfstrennmesser mit seinem Ende
während des Löschvorganges nacheinander innerhalb der Kammer eine Schubbewegung
entsprechend der öffnungsgeschwindigkeit des Haupttrennmessers und nach Freigabe
durch eine isolierte Gleitführung eine Schwenkbewegung unter der Wirkung der Anlenkfeder
aus und bildet sowohl in der Ein- als auch in der Ausschaltstellung einen stumpfen
Winkel mit dem Haupttrennmesser.
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Bei den beiden angeführten, bekannten Flachkammer-Lasttrennschaltern
wird die Bewegung der Hilfstrennmesserspitze in die Mindestlöschdistanz entgegen
der Forderung für eine gute Lichtbogenlöschung durch die getroffenen Maßnahmen verzögert.
Im ersten Fall wird ein zügiges Schwenken des Hilfsmessers durch den Anschlag des
federbelasteten Isolierstückes behindert, während im zweiten Fall dem Hilfsmesser
im Verlauf der Schubbewegung die geringe Geschwindigkeit des Haupttrennmessers aufgezwungen
wird.
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Beim Ausschalten eines Flachkammer-Lasttrennschalters hat die Weg-Zeit-Kurve
der Schnellschaltspitze bekanntlich einen nahezu parabolischen Verlauf. Sie ergibt
sich aus einer überlagerung der Geschwindigkeit des Trennmessers und derjenigen
des Schnellschaltmessers. Da bei Ausschaltungen im Drehstromkreis zwischen der Lichtbogenlöschung
im erstlöschenden Pol und den nachlöschenden Polen zeitliche Differenz (von etwa
5 ms) besteht, ist es wünschenswert, die Mindestlöschdistanz
möglichst schnell zu erreichen und dann die Geschwindigkeit des Schnellschaltmessers
zu verringern. Beim Flachkammer-Lasttrennschalter ist diese Forderung von besonderer
Bedeutung, wenn die Löschkammer nicht zu groß, andererseits der Lichtbogen aber
auch nicht aus der Kammer herausgezogen werden soll.
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Bei einer Antriebsvorrichtung für Lasttrennschalter (deutsche Auslegeschrift
1148 617, Sp. 4) ist es schon bekannt, eine Schalterwelle nach Freigabe
einer Kurbel über vier Zwischenhebel, eine Rolle und eine Zwischenwelle plötzlich
in eine Zwischenstellung zu bringen, in der eine Kurzzeit-Anhaltung stattfindet,
ehe ganz ausgeschaltet wird. Dieses bekannte Prinzip ist relativ kompliziert und
wirkt auf eine Schalterwelle. Es ist nicht für Lasttrennschalter mit nacheilendem
Hilfsmesser und kontinuierlich verschwenkbarem Hauptmesser verwendbar.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, mittels einer einfachen,
robusten Steuervorrichtung eine für die Lichtbogenlöschung förderliche, hohe Ausschaltgeschwindigkeit
des Hilfsmessers in zwei Stufen zu erzielen.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe in der Weise gelöst, daß
ein am Trennmesser angeordneter, in die Hilfsmesserbahn ragender Anschlagbolzen
die Eigenbewegung des Hilfsmessers auf einen bestimmten, etwa der Mindestlöschdistanz
entsprechenden Winkel begrenzt und, durch die Antriebsstange aussteuerbar, sowohl
die Dauer des relativen Stillstandes bestimmt als auch die weitere Eigenbewegung
des Hilfsmessers in die Strecklage freigibt. Die zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung
und die Wirkungsweise sind den Ansprüchen und der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
zu entnehmen.
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Die Erfindung bietet gegenüber den bekannten Trennschaltern mit Hilfsmesser
für die Lastabschaltung eine bessere Lichtbogenlöschung in der Flachkammer,
da
die höhere Abschaltgeschwindigkeit des unter Federwirkung dem Trennmesser nacheilenden
Hilfsmessers nach raschem Erreichen der Mindestlöschdistanz in einem für die Lichtbogenlöschung
günstigen Abstand desselben vom Abreißkontakt, aber noch innerhalb der Flachkammer,
auf diejenige des Trennmessers herabgemindert wird. Die Lichtbogenlängung erfolgt
von diesem Augenblick nur noch als eine Funktion der Trennmesser-Geschwindigkeit,
so daß eine intensivere Gasabgabe in der Kammer stattfinden kann und die Gefahr
des Herausziehens des Lichtbogens aus der Flachkammer und dessen Herablaufens am
Hilfsmesser weitgehend unterbunden wird. Für den Aufbau des Lasttrenners ist von
Vorteil, daß das Tiefenmaß der Flachkammer kleiner ausgelegt werden kann.
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Zum besseren Verständnis wird in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht
eines Lasttrenners, F i g. 2 und 3 Draufsicht und Seitenansicht der
Vorrichtung mit in die Hilfsmesserbahn ragendem Bolzen, F i g. 4 und
5 wie vor, jedoch mit durch die Antriebsstange ausgesteuertem Bolzen, F i
g. 6 Weg-Zeit-Diagramm des Hilfsmessers.
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Der Lasttrenner mit Flachlöschkammer hat auf dem Grundrahmen
1 zwei Stützisolatoren 2 und 3, die die festen Anschlußkontakte 4
und 5 tragen. Am Anschlußkontakt 5, als Kontaktbock ausgebildet, ist
das Haupttrennmesser 6 drehbar gelagert. Der Anschlußkontakt 4 ist abgewinkelt
und wirkt als Gegenkontakt mit dem Haupttrennmesser 6 zusammen. Der feste
Abreißkontakt 7 befindet sich in der flachen Löschkammer 8, in die
das Schnellschaltmesser bzw. Hilfsmesser 9 einschlägt, und ist mit dem Gegenkontakt
4 leitend verbunden. Der Schalter wird durch Drehen der Antriebswelle
10 betätigt, deren Kurbel 11 das Haupttrennmesser 6 über die
Antriebsstange 12 antreibt. Der Abreißkontakt 7 ist in bekannter Weise derart
ausgebildet, daß er das Einschlagen des FElfsmessers 9 ohne weiteres gestattet.
Das Schnellschaltmesser kann jedoch nicht mehr aus dem Abreißkontakt 7 herausgeschwenkt
werden. Es kann nur vom Abreißkontakt 7 gelöst werden, indem es unter ihm
gleitend hervorgezogen wird. Diese an sich schon lange bekannte Art eines Abreißkontaktes
ist in vorliegendem Fall als zweckmäßig, jedoch nicht unbedingt erforderlich angeführt.
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Beim Ausführungsbeispiel ist das Hilfsmesser 9
und die Antriebsstange
12 in demselben Punkt 13
am Haupttrennmesser 6 gelenkig befestigt.
Am Gelenkpunkt 13 ist eine Torsionsfeder 14 vorgesehen, die das Hilfsmesser
9 in der Strecklage parallel zum Haupttrennmesser 6 gegen einen Anschlag
15 =- - --wie in der Ausschalt-SteRung gezeigt - anzule en
sucht. In den beiden Messern des Haupttrenninessers 6 ist ein Bolzen
16 quer verschiebbar angeordnet. Der Bolzen 16 wirkt mit dem Ansatz
17 des Hilfsmessers 9
zusammen. Eine kegelstumpfförmige Scheibe
18 ist mit dem Bolzen 16 verstiftet und steht unter der Wirkung einer
Druckfeder 19, die den Bolzen 16 bis zum Anschlag am Seegerring 20
nach links einzuschieben sucht. Das verlängerte Ende 21 der Antriebsstange 12 wirkt
auf die Scheibe 18 und steuert den Bolzen 16 gegen die Federwirkung
wie in F i g. 4 und 5 aus. Die Wirkungsweise ist folgende: Im Einschaltzustand
wird das Hilfsmesser 9 im Abreißkontakt 7
und das Haupttrennmesser
6 im festen Gegenkontakt 4 gehalten. Zum Ausschalten wird die Welle
10
im Uhrzeigersinn gedreht. Die Kurbel 11 und die Antriebsstange 12
schwenken das Haupttrennmesser 6
nach rechts aus, so daß es sich aus dem festen
Kontakt 4 löst den Hauptstromkreis unterbricht und den Strom auf das Hilfsmesser
9 kommutiert. Das Hilfsmesser 9 als Schnellschaltmesser wird von dem
festen Abreißkontakt 7 noch eine Weile zurückgehalten. Dabei wird die Torsionsfeder
14 gespannt, und der Ansatz 17 hebt sich vom Bolzen 16 ab, der unter
der Wirkung der Druckfeder 19 in der Stellung gemäß F i g. 2 liegt.
Bei der weiteren Schwenkbewegung des Haupttrennmessers 6 wird das Mlfsmesser
9 unter dem Abreißkontakt 7 gleitend hervorgezogen, bis es bei einem
bestimmten öffnungswinkel des Haupttrennmessers frei wird und unter der Wirkung
der Feder 14 eine Schnappbewegung in Aussehaltrichtung ausführt. Zwischen dem Abreißkontakt
7 und der Spitze des Hilfsmessers 9 wird ein Lichtbogen gezogen, der
erlöschen muß, bevor das Hilfsmesser 9 die Flachlöschkammer 8 verläßt.
Um die angeführten Vorteile zu erzielen, wird erfindungsgemäß die Ausschaltgeschwindigkeit
des Hilfsmessers 9 auf diejenige des Haupttrenninessers 6, bei einem
für die Lichtbogenlöschung günstigen Abstand des Hilfsmessers vom Abreißkontakt,
herabgemindert, indem das Hilfsmesser 9 mit seinem Ansatz 17 an dem
Bolzen 16 anschlägt, wie in der Zwischenstellung in F i g. 1 sowie
in F i g. 2 und 3 genauer gezeigt ist. Das Hilfsmesser 9 bewegt
sich jetzt mit der Geschwindigkeit des Haupttrennmessers 6 in Richtung der
Aus-Stellung aus der Flachkammer heraus. Erreicht das Haupttrennmesser
6 einen bestimmten öffnungswinkel, so wirkt die Verlängerung 21 der Antriebsstange
12 auf die kegelstumpfförmige Scheibe 18 und steuert den Bolzen
16 - wie in F i g. 4 und 5
gezeigt - aus, so daß das
Hilfsmesser 9 freigegeben und unter Wirkung der Feder 14 in der Strecklage
am Anschlag 15 zum Anliegen gebracht wird.
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Versuche haben die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestätigt,
und durchgeführte Messungen haben die Kurve 2 im Weg-Zeit-Diagramin der Hilfsmesserspitze
in F i g. 6 ergeben, wobei die zweite Eigenbewegung des Hilfsmessers nicht
mit dargestellt worden ist. Vergleichsweise wurde auch die Kurve 1
der ungesteuerten
Bewegung der I-Elfsmesserspitze eines Lasttrenners üblicher Bauweise eingetragen.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel,
das nur eine der Möglichkeiten zur Verwirklung des Erfindungsgedankens zeigt.