DE1615932C - Gekapselte Lichtbogenloscheinrichtung fur Lasttrennschalter, insbesondere fur Anwendung bei Freiluftgeraten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine gekapselte Lichtbogen- Ausschaltung der Lastschaltstelle besteht und daß löscheinrichtung für Lasttrennschalter, insbesondere eine zusätzliche, an der Antriebskurbel angelenkte für Anwendung bei Freiluftgeräten, bestehend aus Rückholfeder für die sofortige Wiedereinschaltung einer Rohrkammer mit unter der Einwirkung der der Lastschaltstelle vorgesehen ist.
Lichtbogenwärme gasabgebenden Teilen und einem 5 .Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind eigenen, im Schalterkopf untergebrachten Sprung- den Unteransprüchen zu entnehmen.
Schaltwerk für Schnell-Ein- und Aus-Schaltung, die . Der besondere Vorteil, den die Erfindung gegenso ausgebildet ist, daß beim Einschalten eine Kontakt- über den bekannten Lichtbogenlöscheinrichtungen gäbe zuerste an den Hauptstrombahnen erfolgt. bietet, liegt in der Wirkung der Rückholfeder. Wenn Die bekannten Freiluft-Lasttrennschalter bestehen io diese nicht vorhanden ist, bleibt nach dem Ausaus einer Kombination eines Trennschalters mit einer schaltvorgang der Mechanismus der Löscheinrichangebauten Lichtbogenlöscheinrichtung als Last- tung und der damit gekoppelte Betätigungshebel in schaltstelle. Im wesentlichen unterscheiden sie sich der Endstellung stehen. Beim Wiedereinschalten trifft durch Abwandlungen des Schaltmechanismus, aber die Hauptstrombahn auf den Hebel und führt über auch durch unterschiedliche Anordnung der Last- 15 diesen die Löscheinrichtung in die Einschaltstellung schaltstelle. Die Lichtbogenlöscheinrichtungen der zurück. Durch die Wirkung des Sprungschaltwerkes der Erfindung zugrunde liegenden Art verwenden für wird diese erreicht, bevor die Kontakte der Hauptdie Schaltvorgänge ein Sprungschaltwerk bestehend strombahn geschlossen sind. Das ist unbedenklich, aus einem unter Federwirkung stehenden Kipphebel- wenn dabei kein Strom oder höchstens der Nennmechanismus. Von besonderem Nachteil ist dabei 20 strom des Lasttrennschalters zum Fließen kommt, immer, daß der bewegliche Kontakt, d. h. der Erfolgt jedoch das Einschalten aufweinen bestehenden Schaltstift, eine kleine Anfangsgeschwindigkeit hat Kurzschluß, dann können Ströme vom 25- bis und erst gegen Ende des Schaltvorganges eine hohe 50fachen des Nennstroms eingeleitet werden. Hier-Endgeschwindigkeit erreicht. Außerdem kann der durch wird die Löscheinrichtung unweigerlich zer-Ausschaltpunkt nicht genau bestimmt werden, da er 25 stört und der Schalter funktionsunfähig. Im Gegenbei gewissen Ausführungen durch die Reibung stark satz dazu bewirkt die Rückholfeder, daß nach dem beeinflußt wird. Der Antriebshebel bleibt dabei in Ausschaltvorgang der Schaltmechanismus und der der Ausschaltstellung stehen, so daß die Trennstrecke Betätigungshebel wieder selbsttätig in die Ausgangsdes Schalters verkleinert ist. Beim Einschalten wird lage zurückkehren; die Kontaktabgabe beim Eindie Lichtbogenlöscheinrichtung durch das einschwin- 30 schalten erfolgt auf diese Weise zurerst an den Hauptgende Trennmesser betätigt, weshalb die Lastschalt- strombahnen, und die Löscheinrichtung ist am EinsteHe zuerst belastet wird, bevor die Hauptkontakte schaltvorgang überhaupt nicht beteiligt,
des Trennschalters ineinandergreifen, was nicht nur Es wird ein Geschwindigkeitsverlauf des bewegeine unerwünschte Belastung der Lichtbogenlöschein- liehen Kontaktes beim Gegenstand der Erfindung errichtung mit sich bringt,.sondern im Kurzschlußfalle 35 reicht, der von der elektrischen Aufgabe einer eineine Zerstörung des Schalters bedeutet (deutsche Aus- wandfreien Lichtbogenlöschung auch bei schwieriglegeschrift 1 249 378). ' sten Netzverhältnissen unter Vermeidung von Rück-Um diese Belastungen zu vermeiden, sind verschie- Zündungen gewünscht wird. Es wird eine hohe dene Wege bezüglich der Ausführung des Trenn- Anfangsgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes schalters beschritten worden, die aber alle witterungs- 4° und eine niedrige Endgeschwindigkeit erreicht und anfällig sind. demnach also ein Geschwindigkeitsverlauf, der ent-Ferner ist ein Lasttrennschalter bekannt geworden gegengesetzt zu dem Geschwindigkeitsverlauf bekann-(deutsche Patentschrift 1167936), bei dem durch eine ter Einrichtungen ist. Die Bedienungsgeschwindigverzögerte Wirkung des Sprungschaltwerkes erreicht keit hat keinen Einfluß auf die Schaltgeschwindigkeit wird, daß sich die Schaltkontakte der Lichtbogen- 45 des beweglichen Kontaktes. Außerdem ist durch die löscheinrichtung erst nach Berührung der Haupt- Sperre der Schaltpunkt genau festgelegt,
strombahnen schließen. Dabei ist jedoch nicht be- Zum besseren Verständnis ist die Erfindung in der rücksichtigt, daß sich auf den Oberflächen gasabge- Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles bender Werkstoffe, die in der Regel organische schematisch dargestellt und in der folgenden BeKunststoffe sind, bei häufigem Schalten ein Rußbelag 50 Schreibung erläutert. Es zeigt

bildet. Über diesen kann eine Zündung des Kurz- Fig. 1 eine Gesamtansicht der Lichtbogenlöschschlußlichtbogens auch bei offener Schaltstrecke einrichtung,

erfolgen, wobei mit Sicherheit eine Zerstörung der F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Einrichtung

Löscheinrichtung zu erwarten ist. der Fig. 1 in der Einschaltstellung,

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 55 F i g. 3 einen Längsschnitt ähnlich F i g. 2, jedoch

den Löschvorgang geschwindigkeitsunabhängig vom in der Spannstellung,

Antrieb des Schalters zu machen und mit Sicherheit Fig. 4 einen Längsschnitt gemäß Fig. 3, jedoch

zu vermeiden, daß beim Einschalten der Hauptstrom- in der Ausschaltstellung und

bahn Überschläge in der Lichtbogenlöscheinrichtung Fig. 5 das Weg-Zeit-Diagramm des beweglichen vorkommen. 60 Kontaktes.

Die Erfindung besteht darin, daß der Schaltme- Die Lichtbogenlöscheinrichtung besteht als gechanismus aus einem an sich bekannten, aus einem schlossene, an jeden Trennschalter anbaubare Bau-Kipphcbclsystem und einer Kippfeder bestehenden einheit aus einem Hohlisolator 1, der auf einem An-SprungschaIlWcrk zur Betätigung einer Betätigungs- schlußflansch 2 befestigt ist, dem auf ihm angeordslanjju, .sowie zum Spannen einer in an sich bekann- 65 neten metallischen Mechanismusgehäuse 3 und einem ter Weise zwischen letzterem und einem Schaltrohr Kondenstopf 4 am unteren Ende. In der Bohrung des angeordneten, wegabhüngig auslösbaren Schaltfeder Anschlußflansches 2 ist ein ringförmiger, fester Konfür die vom Sprungschaltwerk unabhängige Schnell- takt 5 vorgesehen. Im Hohlraum des Isolators 1, zwi-

sehen dem Anschlußflansch 2 und einem Befestigungsflansch 6 des Gehäuses 3, anschließend an den festen Kontakts ist eine Rohrkammer7 aus unter Einwirkung der Lichtbogenwärme gasabgebendem Werkstoff befestigt. In dieser Rohrkammer 7 bewegt sich der bewegliche Kontakt 8 der Einrichtung, der an einem metallischen Schaltrohr 9 befestigt ist und auf der davon abgekehrten Seite einen Nachfolgestift 10 trägt. Am Boden des Schaltrohres 9 ist ein Gummidämpfer 11 angeordnet, der den Anschlag einer Betätigungsstange 12 dämpft. Die Betätigungstange 12 gleitet im Schaltrohr 9 und ist mit seinem aus letzterem herausragenden Ende mit einem Kipphebelsystem gelenkig verbunden. Die Betätigungsstange 12 steht unter der Wirkung einer Druckfeder 13, die sich auf ihrer Ringschulter 14 und einem Kragen 15 des Schaltrohres 9 abstützt. Ein an der Betätigungsstange 12 angebrachter Ringnocken 16 wirkt mit einer federbelasteten Sperrklinge 17 für das Schaltrohr 9 zusammen. Im Gehäuse 3 ist als Sprungschaltwerk ein Kipphebelsystem bestehend aus drei Hebeln 18, 19, 20 vorgesehen, an dessen Hebel 19 die Betäti_: gungsstange 12 angelenkt ist, und das unter der Wirkung einer Zugfeder als Kippfeder 21 steht. Die Bewegung des Kipphebelsystems in der einen und anderen Richtung wird durch einen Anschlag 22 begrenzt, an dem ein Winkelhebel 20 zum Anliegen kommt. Eine Antriebskurbel 23 spannt mit Hilfe von Mitnehmern 24 und 25 das Kipphebelsystem in dem einen oder anderen Sinn. Zwischen der Antriebskurbel 23 und dem Gehäuse 3 ist eine Rückholfeder 26 eingehängt, deren Wirkung auf die Antriebskurbel 23 durch einen Anschlag 27 begrenzt wird. Die Welle 28, die mit der Kurbel 23 fest verbunden ist, ragt aus dem Gehäuse 3 heraus und trägt auf dem Wellenstummel einen Betätigungshebel 29, der mit dem Trennschalter zusammenwirkt.

Die Wirkungsweise der Lichtbogenlöscheinrichtung beim Ausschalten des Lasttrennschalters ist folgende: Während der Ausschaltbewegung des Trennschalters wird der Betätigungshebel 29 der Einrichtung ausgeschwenkt und dadurch die Kurbel 23 im Uhrzeigersinn bewegt, so daß das Kipphebelsystem 18, 19, 20 aus der Stellung Fig. 2 durch den Mitnehmer 24 in seine Totpunktstellung Fig. 3 gebracht wird. Dabei wird die Kippfeder 21 gespannt,, die Rückholfeder 26 vorgespannt und durch Mitnahme der Betätigungsstange 12 die Ausschaltfeder 13 gespannt. In diesem Augenblick wird die Sperrklinke 17 durch den Nocken 16 der. Betätigungsstange beiseitegedrückt und dadurch die Sperre des Schaltrohres 9 aufgehoben, das unter Wirkung der Ausschaltfeder 13 in die Stellung der F i g. 4 schnellt. Der bewegliche Kontakt 8 wird dabei in Schnell-Ausschaltung vom festen Kontakts wegbewegt, der Lichtbogen in der Rohrkammer gelöscht und der Strom unterbrochen. Das Schaltrohr 9 schlägt mit seinem Dämpfer 11 am Kopf 14 der Betätigungsstange 12 an, so daß auf Grund seiner kinetischen Energie das Kipphebelsystem aus der Totpunktstellung heraus und unter Wirkung der Kippfeder 21 in die Ausschaltstellung F i g. 4 gebracht wird. Die Bewegung des Kipphebelsystems von der Totpunktstellung bis zur Ausschaltstellung hat keinen Einfluß auf die Bewegung der Kurbel 23, da zwischen den beiden Mitnehmern 24 und 25 ein genügend großer Abstand besteht. Die Kurbel 23 wird noch etwas weitergedreht und die Rückholfeder 26 voll gespannt, bis der Betätigungshebel 29 vom Trennschalter freigegeben wird. Nun schwenkt der Betätigungshebel 29 .unter der Wirkung der Rückholfeder 26 in seine Ausgangsstellung der eingeschalteten 'Lastschaltstelle zurück, wobei die Kurbel 23 bis zum Anschlag 27 zurückgedreht wird. Der Mitnehmer 25 nimmt dabei das Kipphebelsystem 18,19, 20 in rückläufiger Bewegung bis über die Totpunktstellung mit, so daß es unter Wirkung der wiedergespannten Kippfeder 21 in die

ίο Ausgangsstellung F i g. 2 gebracht wird. Die Betätigungsstange 12 wird durch das Kipphebelsystem und damit auch das Schaltrohr 9 wieder in die Rohrkammer hineingeschoben, bis die Einschaltstellung der Einrichtung durch den Kontakt der Kontaktstücke 5 und 8 wieder hergestellt ist. Die Lichtbogenlöscheinrichtung ist wieder für den nächsten Ausschaltvorgang bereit. Dadurch, daß der Betätigungshebel 29 zurückgeschwenkt wurde, wir die Trennstrecke des offenen Lasttrennschalters durch das Vorhandensein der Lastschaltstelle nicht verringert und letztere ist am Einschaltvorgang auch nicht beteiligt.

Die Hauptstrombahn liegt nur so lange mit der Löscheinrichtung elektrisch parallel, solange sie die Kontakte des Trenners berührt. Danach steht die

as Hauptstrombahn beim Ausschalten nur noch mit der Löscheinrichtung (über den Betätigungshebel 29) in Verbindung, so daß eine Reihenschaltung vorliegt. Nun erfolgt die Lichtbogenlöschung, und anschließend wird der Betätigungshebel von der Hauptstrombahn abgestreift und geht in seine Ausgangslage zurück. Die Hauptstrombahnen und damit der Schalter bleiben geöffnet

Beim Einschalten erfolgt - die Kontaktgabe der Hauptstrombahn zuerst mit dem Trennkontakt und berührt erst anschließend den Betätigungshebel der Löscheinrichtung.

In Fig. 5 zeigt die Kurve α den Geschwindigkeitsverlauf des beweglichen Schaltstückes eines anmeldungsgemäßeh Schalters, während die Kurve b den jeweiligen bekannten Einrichtungen entspricht.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gekapselte Lichtbogenlöscheinrichtung für Lasttrennschalter, insbesondere für Anwendung bei Freiluftgeräten, bestehend aus einer Rohrkammer mit unter Einwirkung der Lichtbogenwärme gasabgebenden Teilen und einem eigenen, im Schalterkopf untergebrachten Sprungschaltwerk für Schnell-Ein- und Ausschaltung, die so ausgebildet ist, daß beim Einschalten des Lasttrennschalters eine Kontaktabgabe zuerst an den Hauptstrombahnen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltmechanismus aus einem an sich bekannten, aus einem Kipphebelsystem und einer Kippfeder bestehenden Sprungschaltwerk zur Betätigung einer Betätigungsstange (12) sowie zum Spannen einer in an sich bekannter Weise zwischen letzterem und einem Schaltrohr (9) angeordneten, wegabhängig (16, 17) auslösbaren " Schaltfeder (13) für die vom Sprungschaltwerk unabhängige Schncll-Ausschaltung der Lastschaltstelle besteht und daß eine zusätzliche, an der Antriebskurbel (23) angelenkte Rückholfeder (26) für die sofortige Wiedereinschaltung der Lastschaltstellc vorgesehen ist.

2. Lichtbogenlöscheinrichtung nach An-

sprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrohr (9), an dem das bewegliche Kontaktstück (8) und ein Nachfolgestift (10) angebracht sind, aus Metall besteht und in der Rohrkammer (7) aus gasabgebendem Werkstoff gleitend angeordnet ist.

3. Lichtbogenlöscheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltfeder (13) als Druckfeder zwischen einer Ringschulter (14) der im Schaltrohr (9) gleitenden .und am Kipphebelsystem angelenkten Bcr tätigungsstange (12) und einer Kragenschulter (15) des Schaltrohres (9) angeordnet ist.

4. Lichtbogenlöscheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine federbelastete Sperrklinke (17) für die Sperre des Sehaltrohres (9) in der Ein-Schaltstellung vorgesehen ist, mit der ein die Sperre aufhebender Ringnocken (16) der Betätigungsstange (12) zusammenwirkt.

5. Lichtbogenlöscheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprungschaltwerk aus einem aus drei gelenkig verbundenen Hebeln (18, 19, 20) bestehenden Kipphebelsystemen und einer Zugfeder (21) als Kippfeder besteht, dessen beide Kippstellungen durch einen Anschlag (22) begrenzt sind.

6. Lichtbogenlöscheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis" 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (28) für das Sprungschaltwerk im Gehäuse (3) drehbar gelagert ist und auf dem herausragenden Wellenstummel einen. Betätigungshebel (29) trägt.

7. Lichtbogenlöscheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskurbel (23) auf der Welle (28) befestigt ist, die mit zwei Mitnehmern (24 und 25) das Kipphebelsystem betätigt und deren Bewegung unter Wirkung der Rückholfeder (26) durch einen Anschlag (27) begrenzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen