DE1690113C3

DE1690113C3 - Lasttrennschalter

Info

Publication number: DE1690113C3
Application number: DE19671690113
Authority: DE
Inventors: Claus Dr.-Ing.; Küenzle Paul; Reuter Hans-Karl; 1000 Berlin Keßler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-12-12
Filing date: 1967-12-12
Publication date: 1975-07-24

Description

Aus der deutschen Patentschrift 8 77 469 ist ein Lasttrennschalter mit einem mindestens überwiegend in freier Luft geradlinig beweglichen massiven Schaltstift bekannt, der in der Einschaltstellung ein feststehendes Schaltstück mit einem feststehenden Gleitkontaktstück verbindet. Als Lastschaltstelle wirkt bei diesem Schalter das Gleitkontaktstück und das diesem zugeordnete Ende des Schaltstiftes sowie ein den Schaltstift umgebendes bewegliches Isolierstoff rohr und ein mit dem Gleitkontaktstück verbundenes feststehendes Isolierstoffrohr, das das bewegliche Isolierstoffrohr in der Ausschaltstellung umgibt. Der Schaltvorgang ist dabei folgender:

In der Einschaltstellung ruht das bewegliche Isolierstoffrohr auf dem Schaltstift. Der Stromübergang zwischen dem festehenden Schaltstück und dem diesem zugekehrten Ende des Schaltstiftes erfolgt in normaler Weise über selbstfederr.de Kontaktfinger. Am anderen Ende wirken mit dem Schaltstift schwenkbare Kontakthebel zusammen, die am Gleitkontaktstück gelagert sind und in der Einschaltstellung auf dem Schaltstift aufliegen. Zum Ausschalten wird zwischen diese Kontakthebel und den Schaltstift das bewegliche

Isolierstoff rohr geschoben, während der Schahstift selbst noch in der Einschaltstellung verbleibt. Der dem feststehenden Schaltstück abgekehrte Rand des isolier- «toffrohres wirkt dann als Schneide, die die Kontakthetiel vom Schaltstift abhebt, so daß ein Lichtbogen gezogen wird. Der Lichtbogen zwischen dem beweglichen Schaltstift und dem Gleitkonuktstück ist zur Hälfte in dem engen Ringivjm zwischen dem beweglichen Isolierstoffrohr und dem feststehenden Isolierstoffrohr geführt, so daß das aus den Isolierstoffrohren entwickelte Gas eine kräftige Lösd.wirkung ausüben kann. Die Schaltgase entweichen aus dem Ringraum zwischen den Rohren, weil die Rohre auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite offen sind. Nach einer bestimmten Bewegung, während der der Lichtbogen normalerweise erloschen ist, folgt der bewegliche Schaltstift dem beweglichen Isolierstoffrohr unter der Wirkung einer Feder nach, die bei der Relativbewegung zwischen dem Isolierstoffrohr und dem Schaltstift gespannt wurde. Dadurch wird zwischen dem feststehenden Schaltstück ui.d dem diesem zugekehrten Ende des Sehaltsiiftes die erforderliche sichtbare Lufttrennstrecke hergestellt.

Wenn sich der Schaltstift und das bewegliche Isolierstoffrohr des bekannten Schalters beim Einschalten gemeinsam dem feststehenden Schaltstück nähern, kann von der Spitze des Schaltstiftes ein Vorüberschlag zum feststehenden Schaltstück hin entstehen, weil sich das Isolierstoffrohr aus dem Spalt zwischen dem Gleitkontaktstück und dem dem feststehenden ^₀ Schaltstück abgekehrten Ende des beweglichen Schaltstiftes herausbewegt Dies führt besonders dann, wenn der Schalter auf einen Kurzschluß einschaltet, zu Abbranderscheinungen, die unter Umständen sogar die richtige Wirkungsweise des Schalters gefährden. Die für das richtige Ausschalten erforderliche Reihenfolge der nach der Bewegung des Isolierstoffrohres verzögert folgenden Bewegung des Schaltstiftes setzt nämlich eine bestimmte Haltewirkung am feststehenden Schaltstück voraus, die durch den Abbrand gemindert oder anderweitig gestört werden kann.

Man könnte vielleicht daran denken, die erwähnten Schwierigkeiten dadurch zu beheben, daß der Vorüberschlag zwischen dem Schaltstift und dem Gleitkontaktstück auftritt. Hierbei besteht aber die Gefahr, daß _4S die für wesentlich kleinere Ströme a^!- der Kurzschlußstrom bemessene Löscheinrichtung durch den Vorüberschlagslichtbogen zerstört wird.

Die Erfindung geht von einem Lasttrennschalter mit einem mindestens überwiegend in freier Luft geradlinig beweglichen Schaltstück aus, das in der Einschaltstellung ein feststehendes Schaltstück mit einem feststehenden Gleitkontaktstück verbindet, und der eine Lastschaltstelle aufweist, die von dem Gleitkontaktstück und dem diesem zugeordneten Ende des beweglichen Schaltstückes gebildet wird und der ein das bewegliche Schaltstück umgebendes bewegliches Isolierstoffrohr und ein mit dem Gleitkontaktstück verbundenes feststehendes Isolierstoffrohr aufweist, welches das bewegliche Isolierstoffrohr in der Ausschaltstellung umgibt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die richtige Reihenfolge des Öffnens der einzelnen Schalt stellen während des Ausschaltvorganges auch nach einer größeren Anzahl von Schaltvorgängen sicherzustellen.

Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß das bewegliche Isolierstoffrohr und das bewegliche Schaltstück in an sich bekannter Weise miteinander fest verbunden sind und daß die Trennstrecke zwischen dem feststehenden Schaltstück und dem beweglichen Schaltstück bei Beginn des Ausschaltvorganges durch eine Hilfsschaltstelle überbrückt ist, die sowohl während des Ausschaltvorganges als auch während des Einschaltvorganges leistungslos schaltet

Beim Schalter nach der Erfindung kann die richtige Zeitfolge beim Ausschalten, d.h. die Löschung des Lichtbogens vor der Herstellung der Trennstrecke, nicht durch einen Vorüberschlag beim Einschalten beeinträchtig werden, weil Vo.iiberschlagslichtbögen vom beweglichen Schaltstück aufgenommen werden können, das ohnehin für das Führen des Betriebsstromes genügend stabil ausgebildet sein muß. Die Hilfsschaltstelle, die beim Ausschalten verzögert öffnet, ist dagegen keinerlei Abbrand ausgesetzt

Durch die gemeinsame Bewegung von Schaltstift und beweglichem Isolierstoffrohr wird die Lichtbogenlänge verkürzt Gegenüber dem bekannten Schalter wird der im Inneren des beweglichen Isolierstoffrohres brennende üchtbogenteil vermieden, der fast nichts zur Lichtbogenlöschung beiträgt

Ein weiterer Vorteil des Schalters nach der Erfindung besteht darin, daß die Verteilung der Kraft für die Beschleunigung der beim Schalten *u bewegenden Massen günstiger ist als bei dem bekannten Schalter. Dies liegt daran, daß die Schaltgeschwindigkeit des beweglichen Schaltstückes beim öffnen der Lastschaltstelle nicht sehr groß zu sein braucht. Es ist sogar günstig, wenn der Lichtbogen mehrere Nulldurchgänge zur Verfugung hat, in denen er ohne Überspannungen löschen kann. Danach ist ei jedoch erforderlich, daß die Trennstrecke möglichst schnell geschaffen wird, damit die elektrische Beanspruchung der Isolierst off teile möglichst gering ist. Dies wird bei der Erfindung wesentlich besser erreicht als bei dem bekannten Schalter. Das für den Dauerstrom ausgelegte bewegliche Schaltstück wird nämlich während der Lastschaltung bewegt. Nach der Unterbrechung des Stromes ist für die Erreichung der erforderlichen Spannungsfestigkeit nur noch die verhältnismäßig leichte Hilfsschaltstelle zu öffnen. Da diese den auszuschaltenden Strom nur kurzzeitig zu übertragen hat und durch keinen Lichtbogen beansprucht ist, kann sie mit einem massearmen beweglichen Schaltstück ausgeführt werden, das schon bei geringer Antriebsenergie hohe Beschleunigungswerte erreicht.

Aus der deutschen Patentschrift 6 75 545 ist ein Druckgasschalter nach dem sogenannten Hartgasprinzip bekannt, bei dem der bewegliche Schahstift mit einem ihn umgebenden Isolierstoffrohr fest verbunden ist. Bei der Aussschaltbewegung gelangt das Isolierstoffrohr in ein äußeres feststehendes Isolierstoffrohr, so daß ein Ringspalt für einen Ausschaltlichtbogen zwischen einem Gleitkontaktstück und dem diesem zugekehrten Ende des beweglichen Schaltstiftes entsteht. Dieser Lichtbogen erzeugt das Löschgas, das dann zur Beblasung eines weiteren Ausschaltlichtbogens in einer Düse am anderen Ende des Schahstiftes dient. Beim Schalter nach der Erfindung wird dieser zweite Lichtbogen durch die Hilfsschaltstelle vermieden, so daß eine elektrisch feste, von Lichtbogenprodukten freie Trennstrecke geschaffen wird.

Hilfsschahstellen zum Überbrücken einer Schaltstelle sind bei Lasttrennschaltern an sich bekannt. Die bekannten Hilfsschahstellen dienen jedoch, wie z. B. die deutsche Patentschrift 9 46 638 zeigt, als Lastschalteinrichtung. Dies bedeutet, daß z. B. der in einem Rohr

angeordnete Hilfsschaltstift dem Abbrand durch den Ausschaltlichtbogen gewachsen sein muß. Bei der Erfindung ist dagegen die Lastschaltstelle dem Hauptschaltstück zugeordnet, das man bisher möglichst lichtbogenfrei geschaltet hat. Die Hilfsschaltstelle schaltet leistungslos.

Der Gegenstand der Erfindung unterscheidet sich auch in seiner Wirkungsweise von der Lastschaltvorrichtung nach der Zeitschrift »Calor-Emag-Mitteilungen«. Heft Hl. 1964 S. 6, 7 und 8, bei der ein ,₀ Gleitkontaktstück und ein den Hauptstrom führendes bewegliches Kontaktrohr keine Lastschaltstelle bilden. Sowohl für den Aus- als auch für den Einschaltvorgang wird vielmehr eine gesonderte Lastschahvpniehtung in das Kontaktrohr geschoben, die an ihrer Spitze einen pilzförmigen Zapfen trägt, der in eine Klaue innerhalb des Gleitkontaktstücks einrastet Die Ausschaltung übernimmt die Lastschaltvorrichtung, nachdem das Koniuktrohr und das Gleitkontaktstück getrennt worden sind, wobei diese jedoch bis nach erfolgter Lastabschaltung durch die aus dem pilzförmigen Zapfen und der Klaue gebildete Hilfsschaltstelle elektrisch überbrückt sind. Die Hilfsschaltstelle öffnet als letzte leistungslos. Während des Einschaltvorgangs ist die Lastschaltvorrichtung außer Funktion. Jener Druckschrift ist jedoch nicht zu entnehmen, ob der Einschahlichtbogen zwischen Kontaktrohr und Gleitkontaktstück oder zwischen dem pilzförmigen Zapfen und der Klaue der Hilfsschaltstelle auftritt. Eine leitungslos auch während des Einschaltvorgangs schließende Hilfsschaltstelle ist also dort nicht angegeben.

Bei einer bewährten Ausführung der Erfindung ist das bewegliche Schaltstück in an sich bekannter Weise rohrförmig ausgebildet und weist in seinem Inneren einen Hilfsschaltstift auf. Der Hilfsschaltstift kann in an sich bekannter Weise über eine Feder gegen den Schaltstift abgestützt sein, die den Hilfsschaltstift in das bewegliche Schaltstück hineinbewegt. Bei einer solchen Anordnung genügt es, den Hilfsschaltstift mit einer bestimmten Haltekraft in der Einschaltstellung feszulegen, die etwas kleiner ist als die maximale Federkraft. Der Hilfsschaltstift wird dann am Ende der Ausschaltbewegung des beweglichen Schaltstiftes selbsttätig nachgeführt wenn die Spannung der Feder die Haltekraft am feststehenden Hilfsschaltstück überwindet. Man kann aber auch einen Anschlag vorsehen, so daß der Hilfsschaitstift vom beweglichen Schaltstück nach einer bestimmten Relativbewegung zwangsläufig mitgenommenwird. <*>

Wenn das bewegliche Schaltstück, wie erwähnt als Rohr ausgeführt ist ergib* dies nicht nur die Möglichkeit den Hüfsschaltstift im Innern anzuordnen and damit zn einer dielektrisch günstigen Konstruktion zu kommen. Vielmehr ist die Rohrform des beweglichen Schaltstückes aus* deshalb vorteilhaft weil man dadurch mit geringem Gewicht eine günstige Stromtragfähigkeit erhMt Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das bewegliche Schaltstück aus Lamellen besteht die mit Hife des beweglichen Isolierstoffrohres ^ festgelegt sind. Die Aufteilung in Lamellen kann z. B. für die Federung genutzt werden, bei der die Lamellen selbstfedernd eine gute Kontaktkraft ergeben. Man kann die Lamellen aber auch von einer Feder >n Nuten des beweglichen Isolierstoffrohres drucken lassen. Das ^ Isolierstoffrohr legt dann die Lage der Lamellen am Umfanp des Schattstiftes fest, während die Feder die !.agc der lamellen in radialer Richtung bestimmt.

Außerdem wird durch das Einbetten der Lamellen in Nuten des Isolierstoffrohres die Wärmeabfuhr und damit die Stromtragfähigkeit erhöht. Als Feder kann man mit Vorteil ein von den Lamellen umgebenes Metallrohr verwenden, das mit ringförmigen Wülsten gegen die Lamellen drückt. Der Aufbau ist dann leicht und doch mechanisch fest. Zweckmäßig sind die Enden der Lamellen über die Stirnseiten des beweglichen Isolierstoffrohres umgebogen, so daß sie als Kontaktstellen benutzt werden können.

Es ist zweckmäßig, an dem vorgenannten Metallrohr auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite eine isolierstoffscheibe zu befestigen, die die entsprechende Stirnseite des beweglichen Isolierstoffrohres abschließt Mit einer solchen Isolierstoffscheibe kann man die im Innern des Schaltstiftes angebrachte Hilfsschaltstelle schützen. Die Scheibe kann darüber hinaus vorteilhaft als Kolben wirken, mit dem bei der Bewegung des beweglichen Schaltstiftes eine Druckluft Strömung erzeugt wird, für die das feststehende Isolierstoffrohr als Zylinder ausgenutzt wird. Außerdem verhindert sie, daß Schaltgase durch das Isolierstoff rohr in die Trennstrecke gelangen.

Zur Entlastung des beweglichen Schaltstückes kann man ein an sich bekanntes Abbrennschaltstück verwenden. Bei der Erfindung ist dies zweckmäßig ein Abbrennring, der in das mit dem beweglichen Schaltstück verbundene Isolierstoffrohr auf der dem feststehenden Schaltstück abgekehrten Seite eingelassen ist. Er ragt vorzugsweise bis in den Bereich der einen Wulst des als Feder benutzten Metallrohres in das Isolierstoffrohr hinein, weil dadurch ein guter Stromübergang zwischen den Lamellen und dem Abbrennring erhalten werden kann. Man vermeidet dadurch Spratzerscheinur.gen im Innern des beweglichen Schaltstükkes. Der Abbrennring kann aus Kupfer bestehen, weil er durch die Anordnung im Isolierstoffrohr eine erstaunlich hohe Widerstandsfähigkeit gegen die thermische Beanspruchung durch den Lichtbogen erhält.

Eine bei Versuchen außerordentlich bewährte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das festehende Isolierstoffrohr ein geschlossener Topf ist und daß im Bereich des Gleitkontaktstückes Austrittsöffnungen für die Schaltgase vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform kann die schon erwähnte Isolierstoffscheibe bei der S'.haltbewegung die in dem Topf eingeschtosssene Luft zur Ausübung einer Löschwirkung verdichten. Der Topf wirkt dann als Zylinder einer Kompressionseinrichtung. Da die Druckluft hierbei durch Austrittsöffnungen im Bereich des GJeitkonuktstückes entweicht bespült sie den Lichtbogen an der Lastschaltstelle über seine ganze Länge, so daß auch mit geringen Luftmengen eine beachtliche Löschwirkung erreicht wird. Dies gilt besonders für kleine Ströme, deren Lichtbögen nur wenig Gas entwickeln. Dabei hat sich herausgestellt daß die Austrmsöff nungen mit Vorteil von einer Ringnut an der Stoßstelle zwischen dem feststehenden Isolierstoffrohr und dem Gleitkontaktstück gebadet werden können. Erstaunlicherweise erreicht man dadurch beachtliche Schaltleistungen auch bei stark kapazitiven Strömen, d. h. bei Strömen mit einer voreftenden Phasenverschiebung von fast 90°. Die Länge der Ringnut in Richtung der Schattbewegung sollte 5 bis 20 mm betragen. Besonders bewährt hat sich bei Versuchen eine Anordnung mit einer Länge von 10 mm. Zur Führung des beweglichen Schaltstückes und zur mechanischen Befestigung des Topfes kann man in der Ringnut drei

vorzugsweise symmetrisch verteilte Rippen vorsehen. Diese Rippen beeinflussen das dielektrische Verhalten der mit der Ringnut versehenen Löscheinrichtung

^sÄkschrift Nr. 1077/7 der CaIoM^,AG ₅ ist zwar ein Lasttrennschalter bekannt, bei dem an SJm beweglichen Schaltstück auf der dem feststehe^ den Schaltstück abgekehrten Seite e ™lbe"

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Zur näheren Erläuterung

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^ssen ^«itPT ist nur ein Pol dargestellt.

Von dem Lasttrennschalter ηinure

üblicherweise wird das Gerat J«£*$2J*f_r ^g _Mltlel.

damit es in ^^^^^J^S^^ ^kann spannungen von 10b.s30kV.e,ngse^we

Der Schalter besitzt einen WgjJ« Seitenwänden 2 und einem Mi eltertJ m ₃

Fig. I ersichtlichen Profil AulJem M^ _der

zwei gleiche Stützisolatoren 4 sytnmetnscn befestigt. f«Kichende Schaltstück

Der emc Isolator trägt^das */?*ff^hal.stück und der andere ein «leh^kistuA^W ₍_

Glcitkontnktstuck sind in der gc/cicnnc stellung durch ein bewegliches Schaltstück 8 verbunden, das mit einem Antriebshebel 10 aus Isolierstoff bewegbar ist. Der Antriebshebel 10 sitzt auf einer Metullwelle 11, die in den Seitenwänden 2 des Blechrahmens 1 gelagert ist.

Das feststehende Schaltstück 6 besteht aus einem Ring 13 mit einem Befestigungsflansch, der auf dem Stützisolator 4 mit nicht dargestellten Schrauben aufgeschraubt ist. Die Kontaktfläche des starren Ringes ist die zylindrische Bohrung 14. An der der Schaltstrecke abgekehrten Seite des Ringes sind zwei Vorsprünge 15 und 16 vorhanden. Dort ist ein Blechstreifen 20 befestigt, der ein feststehendes Hilfsschaltstück 21 trägt. Die Oberseite 22 des Ringes 13 ist als Klemmfläche ausgebildet, an der mit Hilfe von nicht dargestellten Seihrauben Anschlußleitungen befestigt werden können. Das Gleitkontaktstück 7 ist im wesentlichen ebenfalls ein Ring 24. Seine zylindrische Bohrung 25 besitzt den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 14 des feststehenden Schaltstückes 6. Ein Befestigungsflansch des Ringes 24 (F i g. 2) ist mit dem Stützisolator 4 durch Schrauben 27 verbunden. Die Oberseite des Ringes 24 ist abgeflacht, so daß eine Anschlußfläche entsteht. Gegen diese werden anzuschließende Leiter mit Hilfe einer Schraube gepreßt, die in eine Bohrung 28 einzuschrauben ist.

Um die Kriechweglänge und damit das Isoliervermögen gegen Erde zu vergrößern, können die Metallteile der Kontakte b und 7 in Isolierstoff körper eingelagert werden, die ihrerseits auf den Stützern 4 befestigt

werden. Das bewegliche Schaltstück 8 ist mit einem Isolierstoffrohr 30 baulich vereinigt, wie der Schnitt nach F i g. 2 erkennen läßt. Zu diesem Zweck sind in tauten des Isolierstoffrohres 30 zwölf Metallstäbe 31 eingelegt, die am Umfang eines Kreises angeordnet sind. Die Metallstäbe 31 bilden zusammengenommen die Lamellen eines Rohres 32, das geschlitzt ist. Über die Länge des Schaltstückes 8 gesehen, haben die Lamellen 3! die Form eines U, weil die Enden 34 und 35 symmetrisch zueinander abgewinkelt sind, so daß sie mit den Kontaktflächen 14 und 25 in Berührung kommen. Die Lamellen 31 bestehen aus selbstfederndem gutleitendem Material, z. B. einer Kupfer-Chrom-Legierung.

In das Isolierstoffrohr 30 und das darin angeordnete Metallrohr 32 aus den Lamellen 31 ist ein weiteres Metallrohr 37 eingesetzt Das Metallrohr 37 drückt mit zwei Ringwülsten 38 und 39 von innen gegen die Lamellen 31. Dadurch kommt eine Abstützung zustande, die die Kontaktkraft erhöht. Die Lage der Ringwülste ist so bemessen, daß die von gleichsinnigen Strömen ausgehenden anziehenden Kräfte der Lamellen 31 zwischen den Wulsten 38 und 39 die anziehenden Kräfte der über die Wulst hinausstehenden Enden mindestens kompensieren. Zweckmäßig wählt man die Länge so. daß bei gleichmäßiger Stromverteilung die Anpreßkraft an den Kontaktflächen 14, 23 mi· wachsender Stromstärke größer wird.

Femer ist in das Rohr 30 ein Abbrennring 41 eingesetzt. Der Abbrennring 40 erstreckt sich von den Flanschteil 41. der den gleichen Außendurchmesser wii das Rohr 30 hat. mit einem kleineren Durchmesser in Inneren des Rohres 30 bis in den Bereich der Ringwuh

28.

in dem Rohr 37 ist ein Hilfsschaltstift 42 angeordnc der mit einer Spitze 43 in das feststehende Hilf' schaltstück 21 eingreift. Das Hilfsschaltstück. das ;i geschlitzter hohler Konus ausgebildet und mit etnci

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Gewindezapfen 45, der durch eine Bohrung der Platte 20 ragt, dort mit einer Mutter 46 befestigt ist, greift mit Vorsprüngen 47 über die verdickte Spitze 48 des Hilfsschaltstiftes. Dies ergibt die gewünschte Haltekraft.

Das dem Hilfsschaltstück 43 abgekehrte Ende des Hilfsschaltstiftes 42 ist als Federteller 49 ausgebildet. Gegen den Federteller 49 stützt sich eine Druckfeder 50 ab, deren anderes Ende an die Stirnseite 51 eines in das Rohr 37 eingeschraubten Metallringes 52 drückt. Ein Isolierstoffdeckel 54 verschließt die andere Stirnseite des Rohres 37.

Der Metallring 52 ist eine Führung für den Hilfsschaltstift. Vor allem sorgt er durch seine gerundete Oberfläche in bezug auf das feststehende Schaltstück 6 für ein weitgehend homogenes elektrisches Feld. Dies ergibt eine hohe dielektrische Festigkeit in der Ausschaltstellung und kleine Vorüberschlagslängen beim Einschalten. Außerdem übernimmt der Metallring den Stoßstrom beim Einschalten auf einen Kurzschluß, so daß die Lamellen 31 geschützt werden.

An dem Gleitkontaktstück 7 ist auf der dem feststehenden Schaltstück 6 abgekehrten Seite ein Isolierstofftopf 55 aus Polyoxymethylen angeschraubt. Im Inneren des Topfes ist anschließend an die Stoßfläche 56 zwischen dem Topf und dem Metallring 24 des Gleitkontaktstückes eine Ringnut 58 vorgesehen. Von dieser Ringnut führen Kanäle 59 zu Ausblasöffnungen 60. die durch den Isolierstoffkörper des Topfes parallel zur Längsrichtung der Schaltstelle verlaufen und vom feststehenden Schaltstück wegführen. Die Länge der Ringnut 58 beträgt beim Ausführungsbeispiel etwa '/6 des Durchmessers des Topfes, der wiederum gleich dem Durchmesser der Bohrung 25 ist. Um ein genaues Fluchten der Bohrung 25 mit dem Innenraum 63 des Topfes zu erhalten, ragt dieser mit einem Vorsprung 64 in eine Stufe an der Bohrung 25 hinein.

Auf der gegenüberliegenden Seite ist am Gleitkontaktstück 7 eine Isolierstoffabdeckung 65 angeschraubt, die ebenfalls aus Polyoxymethylen besteht. Die Löcher 66 für vier Schrauben sind in der Fig. 2 zu sehen Die Isolierstoffabdeckung besitzt einen geringfügig größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des beweglichen Schaltstückes 8. Sie erstreckt sich, wie die Fig.l zeigt, über etwa ¹A der Entfernung zwischen dem Gleitkontaktstück 7 und dem feststehenden Schaltstück 6. Dadurch entsteht zwischen dem Isolierstoffrohr 30 und der Isolierstoffabdeckung 65 ein langer, enger Ringraum 67, der als Labyrinthdichtung wirkt.

Zur Zentrierung dient eine Stufe 68 des Ringes 24.

Der Schalter ist in der Einschaltstellung dargestellt. Der Strom verläuft dabei vom feststehenden Schaltstück 6 über das Ende 35 der Stäbe 31 zum anderen Ende 34. Dort kann der Strom vom Gleitkontaktstück 7 abgenommen werden.

Zum Ausschalten wird der Antriebshebel 10 durch eine Drehung der Welle Hl entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt. Das Schaltstück 8 wird gemeinsam mit dem

ίο Isolierstoffrohr 30 von rechts nach links bewegt. Dabei entsteht ein Lichtbogen, wenn die Enden 34 der Lamellen die linke Stirnseite des Gleitkontaktstückes 7 verlassen. Die Trennstreclce am anderen Ende, die zwischen dem feststehenden Schaltstück 6 und den Enden 35 entsteht, ist zunächst durch die Hilfsschaltstel-Ie mit dem Hilfsschaltstift 42 und dem Hilfsschaltstück 21 überbrückt. Der Lichtbogen kommutiert bei der weiteren Schaltbewegung auf den Abbrennring 40, der in das Isolierstoffrohr 30 eingelassen ist. Er wird nach einem verhältnismäßig kurzen Schalthub gelöscht. Dies geschieht bei kleinen Strömen zum großen Teil dadurch, daß der Deckel 54 als Kolben wirkt und im Topf 55 Luft komprimiert, die den Lichtbogen bebläst. Bei größeren Strömen wird aus dem Isoliermaterial des Rohres 30 und des Topfes 55 nach dem bekannten Hartgaspnnzip Gas durch die Wärme des Lichtbogens abgespalten. Dieses Gas bebläst den Lichtbogen, der in dem engen Ringspalt zwischen dem Rohr 30 und dem Topf 55 brennt, bevor es über die Ringnut 58 und die Kanäle 59 zur Auslaßöffnung 60 strömt.

Nach de' Löschung des Lichtbogens führt die weitere Ausschaltbewegung dazu, daß die Kraft der Druckfeder 50 die Haltekraft zwischen dem Hilfsschaltstift 42 und dem Hilfsschaltstück 21 überwindet. Der verhältnismä-Big massearme Hilfsschaltstift wird dann mit einer sehr schnellen Schaltbewegung nachgeführt, so daß die volle Spannungsfestigkeit der Isolierstrecke zwischen dem beweglichen Schaltstück 8 und dem feststehenden Schaltstück 6 wirksam wird.

Zum Einschalten wird das bewegliche Schaltstück ί mit dem Hilfsschaltstift gleichzeitig in die Einschaltstellung geführt. Ein Vorüberschlag tritt dabei nur zurr Metallring 52 hin auf. weil die Enden 35 der Lamellen 31 und der Hilfsschaltstift dielektrisch im Schatten des Metallringes 52 liegen. Deshalb besitzt der neu« Schalter nicht nur eine gute Ausschaltleistung, sonderr auch ein hohes Einschaltvermögen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspiiiche:

1. Lasttrennschalter mit einem mindestens überwiegend in freier Luft geradlinig beweglichen s Schaltstück, das in der Einschaltstellung ein feststehendes Schaltstück mit einem feststehenden Gleitkontaktstück verbindet, und mit einer Lastschahstelle, die von dem Gleitkontaktstück und dem diesem zugeordneten Ende des beweglichen Schaltstückes gebildet wird und ein das bewegliche Schaltstück umgebendes bewegi.ches Isolierstoffrohr und ein mit dem Gicitkontaktstück verbundenes feststehendes Isolierstoffrohr aufweist, das das bewegliche Isolierstoff rohr in der Ausschallsteilung umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche lsoliemoffrohr {30) und das bewegliche Schaltstück (8) in an sich bekannter Weise miteinander fest verbunden sind und daß d-e Trennstrecke zwischen dem feststehenden Schaltstück (6) und dem beweglichen Schaltstück (8) bei Beginn des Ausschaltvorganges durch eine Hilfsschaltstelle (21, 42) überbrückt ist, die sowohl während des Ausschallvorganges als auch während des Einschaltvorgang leistungslos schaltet.

2. Lasttrennschalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Schaltstück (8) in an sich bekannter Weise rohrförmig ausgebildet ist und in senem Inneren einen Hilfsschaltstift (42) aufweist.

3. Lasttrennschalter nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschaltstift (42) in an sich bekannter Weise über eine Feder (50) gegen das bewegliche Schaltstück (8) abgestützt ist, die den Hilfsschaltstift (42) in das bewegliche Schaltstück (8) hineinbewegt.

4. Lasttrennschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Schaltstück (8) aus Lamellen (31) besteht, die mit Hilfe des beweglichen Isolierstoffrohres (30) festgelegt sind.

5. Lasttrennschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (31) von einer Feder (Rohr 37) in Nuten des beweglichen Isolierstoffrohres (30) gedrückt werden.

6. Lasttrennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder ein von den Lamellen (31) umgebenes Metallrohr (37) ist, das mit ringförmigen Wülsten (38, 39) gegen die Lamellen (31) drückt.

7. Lasttrennschalter nach Anspruch 4, 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (34,35) der Lamellen (31) über die Stirnseiten des beweglichen Isolierstoffrohres (30) umgebogen sind.

8. Lasttrennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Metallrohr (37) auf der dem feststehenden Schaltst ji k (6) abgeki hrten Seite eine Isolierstoffscheibe (54) befestigt ist, die die entsprechende Stirnseite des beweglichen Isolierstoffrohres (30) abschließt.

9. Lasttrennschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die dem feststehenden Schaltstück (6) zugekehrte Stirnseile des beweglichen Isolierstoffrohres (30) mit einem Metallring (52) versehen ist, der auf der dem feststehenden Schaltstück (6) zugekehrten Seile abgerundet ist.

10. Lasttrennschalter nach Anspruch 1 oder einem

der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in das mit dem Schaltstück (8) verbundene Isolierstoff rohr (30) auf der dem feststehenden Schaltstück (6) abgekehrten Seite ein an sich bekannter Abbrennring (40) eingelasssen ist.

11. Lasttrennschalter nach Anspruch 6 und 10. dadurch gekennzeichnet, daß der Abbrennring (40) bis in den Bereich der einen Wulst (38) in das Isolierstoff rohr (30) hineinragt.

12. Lasttrennschalter nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Isolierstoffrohr ein geschlossener Topf (55) ist und daß im Bereich des Gleitkontaktstückes (7) Austrittsöffnungen (58, 59, 60) für Schaltgase vorgesehen sind.

13. Lasttrennschalter nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen von einer Ringnut (58) an der Stoßstelle (56) zwischen dem feststehenden Isolierstoffrohr (55) und dem Gleitkontaktstück(7) gebildet werden.

14. Lasttrennschalter nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Ringnut (58) in Richtung der Schaltbewegung 5 bis 20 mm beträgt.

15. Lasttrennschalter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringnut (58) drei vorzugsweise symmetrisch verteilte Rippen vorgesehen sind.

J6. Lasttrennschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem feststehenden Schaltstück (6) zugekehrten Seite des Gleitkontaktstückes (7) eine über das bewegli ehe Isolierstoffrohr (30) greifende Isolierstoffabdekkung (65) angebracht ist.

17. Lasttrennschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende und das bewegliche Isolierstoff rohr (30, 55) in an sich bekannter Weise aus Polyoxymethylen besteht.

18. Lasttrennschalter nach Anspruch Ib, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffabdeckung (65) in an sich bekannter Weise aus Polyoxymethylen besteht.