DE1590167C - Hochstrom Trennschalter fur den Ein bau in Sammelschienen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Hochstrom-Trenn- ihm zugeordneten Festkontaktstück kontaktgebend schalter für den Einbau in Sammelschienen mit verbunden wird, bevor die Hauptschaltstelle öffnet, mehreren parallel zueinander um einen mittleren Erfindungsgemäß wird somit an Stelle des Blatt-Drehpunkt verschwenkbaren, abgefederten Trenn- feder-Hilfskontaktarmes ein sowohl thermisch als messerpaaren, die mit sich stirnseitig gegenüberliegen- 5 auch mechanisch widerstandsfähiger Hilfsschaltkreis den, an den Sammclschienenenden befestigten, als vorgesehen, der durch die mittige Lagerung des Festkontaktstücke dienenden Kontaktanschlußplatten Hilfstrennmessers einen symmetrischen, kompakten zusammenwirken, und mit die Trennmesser und Aufbau ergibt.

deren Betätigungsmechanismus haltenden Tragplatten, Der Schalter nach der Erfindung ist insbesondere

welche die '!"rennstrecke zwischen den Festkontakt- io geeignet und bestimmt zum raschen Überbrücken

stücken mechanisch überbrücken und an den Kon- hoherStröine von Elektrolytzellen oderHochleistungs-

taktabschlußplatten elektrisch isoliert befestigt sind, gleichrichter^ sowie wegen der zweipoligen Abschalt-

wobei die ortsfesten Kontaktstücke als Enden eines barkeit zur Polaritätsumkehr des Stromes in der

einzigen-Paares von sich gegenüberliegenden Kontakt- Elektroplattierungsindustrie.

anschliißplattcn sowie in der Mitte der Trennstrecke 15 Ein bevorzugtes Ausfühningsbeispiel der Erfindung

eine Reihe von Lagerzapfen vorgesehen sind, um wird im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert;

welche die Trennmesserpaare in einer einzigen Ebene es bedeutet

schwenkbar sind, wobei sie in der Schließstellung Fig. J eine Draufsicht auf einen typischen Hoch-

mit Abstand zueinander angeordnet sind, zwischen strom-Trennschalter gemäß der Erfindung, wobei

den Tragplatten und den Trennmessern ortsfeste 20 einige Teile weggebrochen und im Schnitt dargestellt

Federn angeordnet sind, durch die die Trennmesser sind,

beim Schließen· des Schalters gegen das ortsfeste Fig. 2 eine Seitenansicht in Blickrichtung der

Kontaktstückpaar anpreßbar sind, und seitlich der F i g. 1 von oben, wobei einige Teile zur Erläuterung

Trennstrecke ' ein Kurbeltrieb vorgesehen ist, der weggebrochen dargestellt sind,

über eine Kupplungsstange und Stifte mit sämtlichen 25 Fig. 3 eine Stirnansicht eines Teiles des Schalters Trennmesserpaaren in Verbindung steht, wodurch die in Blickrichtung der Fig. 1 von links, wobei einige Trennmesser von der Schließstellung in eine Offen- Teile weggebrochen und andere geschnitten dargestellung überführbar sind, in welcher sie dicht neben- stellt sind,

einander liegen und mit einer Hilfskontakteinrichtung, F i g. 4 einen Schnitt nach Linie 4 bis 4 der Fig. 1,

die als Lastschaltstelle so ausgebildet ist, daß sie bei 30 Fig. 5 eine Einzelansicht eines Teiles des Schalters

Beginn der Öffnungsbewegung der Trennmesserpaare während des Öffnens bei offenen Haupttrennmessern,

schließt und nach deren Öffnen einpolig öffnet. Ein während die Hilfstrennmesser noch im Eingriff sind,

derartiger Schalter ist Gegenstand des älteren Rech- Gemäß F i g. 1 werden die Klemmenschafte und

tes nach dem der Patentinhaberin erteilten deutschen ortsfesten Kontakte des Schalters aus einem Paar

Patent 1 283 319. 35 Kontaktanschlußplatten 10 und 11 gebildet. Jede

Das einpolig öffnende Schaltelement der Hilfskon- dieser Platten besitzt mehrere Langlöcher oder laktstelle besteht bei diesem Schalter aus einem vor- Schlitze 12, durch die Bolzen od. dgl. zur Befestigung gespannten, nach der Freigabe in die Offenstellung der Anschlußklemmen an Sammelschienen od. dgl. schnellenden Blattfederkontaktarm, der sich über den eingeführt werden können. Die Kontaktanschlußganzen Abstand zwischen den Kontaktanschlußplatten 40 platten 10 und 11 sind in konstantem Abstand zuerstreckt und somit nachteilhafterweise angesichts einander gelagert, so daß ihre Feistkontaktstücke 14 seiner einseitigen Einspannung ein schwingungs- und 15 einen vorbestimmten Abstand voneinander fähiges Gebilde darstellt, dessen den Abschaltvor- aufweisen. Die Konstruktion für diese Montierung gang wesentlich beeinflussende Federcharakteristik und Verbindung der Klemmen enthält ein Paar kominfolge der mechanischen und hohen thermischen 45 plementärer Tragplatten 17 und 18, die aus Metall Belastung zeitlich veränderlich ist. . gestanzt oder in sonstiger Weise auf die gewünschte,

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, in Fig. 4 gezeigte Form gebracht sein können. Jede bei einem Hochstromschalter der eingangs genannten dieser Tragplatten besitzt nach außen gerichtete Gattung die Hilfskontaktstelle derart auszubilden, Ohren 19, und zwischen diesen Ohren der Tragdaß insbesondere die Abschaltbewegung zeitlich un- 50 platten befinden sich Isolierblöcke 20 mit teleskopveränderlich exakt und zweipolig erfolgt, artigen Hülsenteilen21 (Fig. 4), die die Klemmen

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- elektrisch gegen die Tragplatten isolieren. Diese Teile Ifist, daß die Lastschaltstelle ein federbelastetes, sind durch mehrere Schraubbolzen und Muttern 22 mittig gelagertes Hilfstrennmesser oder -paar auf- verspannt, die durch entsprechende öffnungen in den weist, das seitlich außerhalb der Kontaktanschluß- 55 Tragplatten, den Blöcken 20 und den Kontaktplatten und deren Festkontaktstücke parallel zu den anschlußplatten 10 und 11 geführt sind. Jeder übrigen Trennmesserpaaren liegt und mit ihnen Schraubbolzen ist also von einer Isolierung umgeben, gleichsinnig durch die Kupplungsstange verschwenk- um die Tragplätten vollständig gegenüber Kontaktbar ist, außerdem ein seitlich außerhalb der Kontakt- anschlußplatten zu isolieren.

anschlußplatten liegendes Hilfskontaktstück mit Ab- 60 Mehrere Lagerzapfen 25 ragen durch die Tragbrandstücken vorgesehen ist, das in der Ebene der platten und durchsetzen den Raum zwischen den f'estkontaktstiicke liegt und mit einem Festkontakt- Kontaktanschlußplatten. An diesen Lagerzapfen sind stück starr verbunden ist, und daß die Länge des paarweise bewegliche Trennmesserpaare 30, 31 mon-Hilfstrennmes'-ers oder -paares so bemessen ist, daß tiert, die durch geeignete Abstandsstücke 32 getrennt dessen dem Hilfskontaktstück zugewandtes, mit Ab- 65 sind, die eine geringere Dicke als die Festkontaktbrandstücken versehenes linde erst dann den Strom- stücke 14, 15 aufweisen. Gewünschtenfalis können je kreis unter Last öflnet, wenn die Hauptschaltstelle nach der Länge der Kontaktanschlußplatter. und der ceöffnet hat, während sein anderes Ende mit dem Breite der einzelnen Trennmesser viele derartige

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Trennmesserpaare vorgesehen werden. Bei dem dar- messer von den Festkontaktstücken des Schalters

gestellten Beispiel sind sechs Paare von Trennmessern getrennt worden sind.

vorhanden. Auf der Außenseite jedes Trennmessers, An der unteren, ortsfesten Kontaktanschlußplattc

d. h. zwischen diesem und der benachbarten Trag- 11 befindet sich der Hilfsklemmenaufbau 50, der aus

platte, befindet sich eine Blattfeder 34, die zwischen 5 einer Lagerkonsole-und einem ortsfesten Hilfskon-

der Tragplatte und der Mitte des Trennmessers wirk- taktstück 51 mit einem lichtbogenbeständigcn Ab-

sam ist, um letzteres nach innen auf den Zapfen brandstück 52 besteht, das über das Festkontakt-

ZU schieben. Diese Einzelheiten sind aus Fig. 3 stück 15 der Kontaktanschlußplatte 11 ragt. Dieses

und 4 ersichtlich. Abbrandstück 52 kann aus irgendwelchen lichtbogen-

Da sich also die Trennmesser mit den Festkontakt- io festen Elementen, vorzugsweise jedoch aus einer

stücken 14, 15 gemäß Fig. 1, 3 und 4 überlappen, Wolfram-Silber-Verbindung bestehen. Dieses Ab-

haben'die Federn das Bestreben, eine Kontaktanlage brandstück 52 des ortsfesten, aus Kupfer bestehenden

zwischen den Trennmessern und den Festkontakt- Hilfskontaktstückes 51 kann, wie aus Fig. 2 und .3

stücken hervorzurufen. Während der Öffnungs- und ersichtlich, in dem Hilfskontaktstück 51 auf etwa ein

Schließbewegung der Trennmesser hat der durch die 15 Viertel seiner Dicke an jeder Seite eingelassen sein.

Federn 34 ausgeübte Druck außerdem die erwünschte Diese lichtbogenfeste Einlage kann an dem Hilfskon-

Wirkung, die beweglichen Kontakte über die orts- taktstück 51 durch Silberlötung befestigt sein,

festen Anschlußkontaktstücke schleifen zu lassen Zwischen den Tragplatten 17 und 18 ist ein Paar

und damit die zueinandergehörigen Kontaktflächen von Hilfstrennmessern 53 und 54 gelagert. Die unte-

von Korrosionswirkungen und sonstigem Schmutz zu 20 ren Enden 55 und 56 dieser Hilfstrennmesser sind

säubern. Hierdurch werden ein niedriger Widerstand ebenfalls als Abbrandstücke ausgebildet und mit

)) und ein inniger Kontakt zwischen den beweglichen einer lichtbogenfesten Spitze aus einer Wolfram- und den ortsfesten Kontakten des Schalters gewähr- -Silber-Verbindung versehen, die mit Silber angelötet leistet. ' , ist. Diese Hilfstrennmesser sind zwischen den Trag-Die Bewegung der Trennmesser läßt sich an Hand 25 platten 17 und 18 auf einem Stift 58 drehbar monder Fig. I erläutern, in der die Schließlage dargestellt tiert. Ein Paar Muttern 59 ragen durch die Tragist. Eine Kupplungsstange 35-ist an jedem Paar der platten 17 und 18 und sind auf die Enden des Stiftes beweglichen Trennmesser durch einen Stift 37 gemäß 58 aufgeschraubt.

Fig. 4 angelenkt, der durch die Kupplungsstange Ein Paar nichtrostender Stahlblattfedern 60 und hindurch in entsprechende Bohrungen in den Trenn- 30 61 drücken die Hilfstrennmesser 53 und 54 elastisch messern ragt. Infolgedessen bewirkt eine Längsbewe- gegen das Festkontaktstück 14 und gegen das Hilfsgung der. Kupplungsstange 35 eine gleichzeitige kontaktstück 51. Die Mittellinie dieser Federn geht Schwenkbewegung der beweglichen Trennmesser zwi- durch den Stift 58 und zu den Schultern, die durch sehen der in ausgezogenen Linien dargestellten die Muttern 59 gebildet werden, so daß ein Druck Schließlage und der in Fig. 1 gestrichelt dargestellten 35 gegen die Hilfstrennmesserpaare 53, 54 aufrecht-Üffnungslage. In geöffneter Stellung sind die Trenn- erhalten wird, auch wenn diese am äußersten Ende messerpaare 30, 31 jeweils um einen Winkel in dem der Tragplatten 17 und 18 angeordnet sind. Eine Raum zwischen den Festkontaktstücken 14,15 ver- Relativbewegung zwischen der Feder und ihrem zuschwenkt. Die Trennmesser sind von beiden Festkon- gehörigen Hilfstrennmesser wird dadurch verhindert, taktstücken freiund isolieren so wirksam die beweg- 40 daß man einen Teil des Stiftes 37, der die Hilfstrennlichen Trennmesser und alle damit verbundenen Teile messer 53, 54 mit der Kupplungsstange 35 verbindet, gegenüber dem elektrischen Stromkreis. durch ein nicht dargestelltes Loch in jede der Federn

,) Die öffnungs- und Schließbewegung wird von 60,61 führt. Ein Abstandsstück 62 hält die Hilfs-

einer Kurbel 38 abgeleitet, die von einer Kurbelwelle trennmesser in einem etwas kleineren Abstand, als

40 ausgeht, welche schwenkbar in den Tragplatten 17 45 die Dicke der ortsfesten Kontaktstücke beträgt, so

und 18 an einem Ende der Schalteinheit gelagert ist. daß die Federn die Hilfstrennmesser schlüssig an die

Die Kurbel 38 ist mit einer Kupplungsstange 35 über Festkontaktstücke andrücken können, aber auch die

einen Verbindungszapfen 42 gelenkig verbunden. Ein Hilfstrennmesser während der Perioden, in denen

Handgriff 43 ist an der Kurbelwelle 40 befestigt und der Schalter offen ist, getrennt gehalten werden. Diese

dient zur Handbetätigung des Schalters. Man kann 50 Federn gewährleisten also den notwendigen Kontakt-

auch eine andere zweckmäßige Anordnung zum Auf- druck, um einen Kontakt von geringem, elektrischem

bringen der öffnungs- und Schließkraft vorsehen. Widerstand zu liefern sowie die Säuberung der Be-

Beispielsweise kann der Arm 43 an einem entfernt rührungsflächen von Korrosionsansatz während des

liegenden, pneumatischen Steuerzylinder oder einen öffnungs- und Schließvorganges des Schalters zu

anderen Motorantrieb angeschlossen sein. 55 bewirken.

Wenn auch unter Niederspannungsbedingungen Bei Drehung des Handgriffes 43 werden die Haupt-

beim öffnen des Schalters nur ein verhältnismäßig trennmesserpaare 30; 31 sowie die Hilfstrennmesser-

kurzzeitiger Lichtbogen an den Schalterkontakten paare 53, 54 verschwenkt. Nach einer Teildrehung,

auftritt, insbesondere wenn die Kontakte rasch ge- jedoch bevor die Haupttrennmesserpaare zu öffnen

öffnet werden, so ist es dennoch erwünscht, eine 60 beginnen, greifen die Oberteile der Hilfstrennmesser-

Hilfskontakteinrichtung vorzusehen, um jegliche paare 53,54 am Festkontaktstück 14 der oberen Bogenbildung an den Hauptkontaktstangen zu ver- Kontaktanschlußplatte 10 an, während' der untere

meiden. Zu diesem Zweck ist ein Hilfskontaktpaar Teil 55, 56 der beweglichen Hilfstrennmesserpaare vorgesehen, das einen parallelen elektrischen Weg im Eingriff mit dem ortsfesten Hilfskontaktstück 51 bildet und den Stromkreis während des Schließens 65 bleibt. Bei weiterer Drehung des Handgriffes 53 tre-

vervollständigt, bevor die Haupttrennmesser schlie- ten die Trennmesserpaare 3O₁31 außer Eingriff mit

ßen, und der den Stromkreis während der öffnungs- den Festkontaktstücken 14,15. Eine Bogenbildung bewegung unterbricht, nachdem die Haupttrenn- an den Festkontaktstücken wird in diesem Augen-

blick durch den parallelen, elektrischen Weg der lichtbogenfesten Hilfslrennmesserpaare 53, 54 verhindert.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, läßt eine weitere Drehung des Handgriffes 43 den unteren Teil der beweglichen Hilfstrennmesser außer Eingriff mit dem ortsfesten Hilfskontaktstück 51 treten, während der Eingriff mit dem oberen Festkontaktstück 14 bestehen bleibt. Ein Abreißbogen tritt also nur zwischen den lichtbogenfesten Wolfram-Silber-Spitzen am unteren Teil der beweglichen Hilfstrennmesser 55,56 und der Wolfram-Silber-Spitze 52 des ortsfesten Hilfskontaktstückes 51 auf.

Da der Lichtbogen auf die besonders widerstandsfähigen Kontakte begrenzt ist, wird die Lebensdauer des Schalters beträchtlich verlängert. Infolge dieser Beschränkung der Bogenbildung auf die Hilfskontakteinrichtungen ist deren Erneuerung leicht durchzuführen, wenn die Kontakte schließlich erodiert worden sind, ohne daß eine Zerlegung des übrigen Schalters erforderlich wäre. Eine eirffache Abnahme der Mutter 59 gestattet den Ausbau des Hilfstrennmesserpaares 53, 54, während der ortsfeste Hilfsklemmenaufbau 50 ausgetauscht werden kann, ohne die anderen Teile zu stören. Die beschriebene Ausführungsform eines typischen Hochstromschalters nach der Erfindung läßt, wie für den Fachmann ersichtlich ist, eine Reihe von Abänderungen zu, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hochstrom-Trennschalter für den Einbau in Sammelschienen mit mehreren parallel zueinander um einen mittleren Drehpunkt verschwenkbaren, abgefederten Trennmesserpaaren, die mit sich stirnseitig gegenüberliegenden, an den Sammelschienenenden befestigten, als Festkontaktstücke dienenden Kontaktanschlußplatten zusammenwirken, und mit die Trennmesser und deren Betätigungsmechanismus haltenden Tragplatten, welche die Trennstrecke zwischen den Festkontaktstücken mechanisch überbrücken und an den Kontaktanschlußplatten elektrisch isoliert befestigt sind, wobei die ortsfesten Kontaktstücke als Enden eines einzigen Paares von sich gegenüberliegenden Kontaktanschlußplatten und in der Mitte der Trennstrecke eine Reihe von Lagerzapfen vorgesehen sind, um welche die Trennmesserpaare in einer einzigen Ebene verschwenkbar sind, wobei sie in der Schließstellung mit Abstand zueinander angeordnet sind, zwischen den Tragplatten und den Trennmessern ortsfeste, Federn angeordnet sind, durch die die Trennmesser beim Schließen des Schalters gegen das ortsfeste Kontaktstückpaar anpreßbar s^:p'' und seitlich der Trennstrecke ein Kurbeltrieb vorgesehen ist, der über eine Kupplungsstange und die Stifte mit sämtlichen Trennmesserpaaren in Verbindung steht, wodurch die Trennmesser von der Schließstellung in eine Offenstellung überführbar sind, in welcher sie dicht beieinander liegen, und : mit einer Hilfskontakteinrichtung, die als.Lastschaltstelle so ausgebildet ist, daß sie bei Beginn der Öffnungsbewegung der Trennmesserpaare ' schließt und nach deren Öffnen einpolig öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastschaltstelle ein federbelastetes, mittig gelagertes Hilfstrennmesser (53) oder -paar (S3, 54) aufweist, das seitlich außerhalb der Kontaktanschlußplatten (10,11) und deren Festkontaktstücke (14, 15) parallel zu den übrigen Trennmesserpaaren (30, 31) liegt und mit ihnen gleichsinnig durch die Kupplungsstange (35) verschwenkbar ist. außerdem ein seitlich außerhalb der Kontakt-^: anschlußplatten liegendes Hilfskontaktstück (51) mit Abbrandstücken (52) vorgesehen ist, das in der Ebene der Festkontaktstücke liegt und mit einem Festkontaktstück (15) starr verbunden ist. und daß die Länge des Hilfstrennmessers- oder -paares so bemessen ist, daß dessen dem Hilfskontaktstück (51, 52) zugewandtes, mit Abbrandstücken (55,56) versehenes Ende erst dann den Stromkreis unter Last öffnet, wenn die Hauptschaltstelle geöffnet hat, während sein anderes Ende mit dem ihm zugeordneten Festkontaktstück (14) kontaktgebend verbunden wird, bevor die Hauptschaltstelle öffnet.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfstrennmesserpaar (53, 54) eine geringere Dicke als die Haupttrennmesserpaare aufweist und die ihm zugeordneten Blattfedern (60,61) so angeordnet und ausgebildet

. sind, daß sie mit ihm zusammen verschwenkbar sind und auf seine Enden drücken.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbrandstücke (52, 55, 56) in bekannter Weise aus einer Wolfram-Silber-Verbindung bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen