DE1790048C3 - Schienendrehtrennschalter für Hochstromanlagen - Google Patents

Description

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Im Zuge der Stromschienen von Hochstromanlagcn, z. B. bei Sammelschienen, werden Trennschalter vorgesehen, die den gesamten Strom der Schienen übertragen müssen. Da es sich hierbei um Ströme von vielen Kiloampere handelt, müssen die Schalter sehr stabil gebaut sein. Vor allem erfordert die Übertragung des Stromes an den Übergangsstellen zwischen den parallel angeordneten Messern solcher Schalter und den mit den Stromschienen in Verbindung stehenden Gegenschaltstücken eine hohen Kontaktdruck.

Um den Aufwand für Schienendiehtrennschalier klein zu halten, hat man bisher Konstruktionen verwendet (deutsche Auslegeschrift 1 049 463), bei denen der Schalter als Ganzes, also die Messer und die über einen Rahmen mit ihnen verbundenen Gegenschaltstücke, von den Stromschienen getragen werden, an denen die Gegenschaltstücke starr befestigt sind. Man spart dadurch eine von den Stromschienen unabhängige ortsfeste Anbringung des Trennschalters.

Der Rahmen enthält üblicherweise eine zur Messerebene senkrechte Achse, um die die Messer gemeinsam schwenkbar sind. An der Achse ist zumeist eine Reibkupplung vorgesehen, die eine Antriebsvorrichtung für die Messer mit einer Spannvorrichtung kuppelt, die in der Einschaltstellung für einen erhöhten Kontaktdruck zwischen Messern und Gegenschaltstücken sorgt.

Es ist auch ein Aus- imii (.'nischalter für hohe Ströme bekanntgeworden (deutsche Patentschrift o27 130). der ein aus zumindest teilweise isolierten Flaclistahen und Lagern für eine Exzenterwelle gebildetes Traggerüst aufweist. Dieser Schalter be ,it/! allerdings nur einzelne Stromschienen und auf diesen beidseitig aufliegende Kontaktbrücken, ohne daß Maßnahmen getroffen sind, die bei Anordnungen mit mehreren parallelen Stromschienen und Kontaktmessern /ur Behebung von Problemen infolge von Wärme«lehnungen führen können.

Bei Seliienendiehtrennschaltern der zuerst erläuterten Art (deutsche Auslegeschrift 1040 463). die infolge der Mehrfachanordnung von Kontakimesscm und Stromschienen für sehr hohe Ströme geeignet sind, haben sich Schwierigkeiten ergeben, weil infolge \on Wärmedehnungen das ordnungsgemäße Eingreifen der Messer in die Gegenschaltstücke erschwert sein kann. Andererseits entsteht ein bedeutender Aufwand, wenn die wärmcbcdingien Verformungen durch eine den großen Kräften entsprechende Rahmenkonstruktion verhindert werden sollen. Durch die Erfindung wird dieses Problem behoben.

Die Erfindung geht hier/u von einem Schienendrehtrennschalter für Hochstromanlagen mit mehreren parallel angeordneten Messern aus, die mit einem Rahmen gegenüber den mit den Stromschienen in Verbindung stehenden Gegenschaltstücken abgestützt und um eine in diesem R.ihmcn gelagerte, zur Messcrcbene senkrechte Achse schwenkbar angeordnet sind. Hierbei kuppelt eine Reibkupplung eine Antriebsvorrichtung für die Messer mil einer Spannvorrichtung, die in der Einschaltslellung für einen erhöhten Kontaktdruck zwischen Messern und Gegenschaltstücken sorgt. Gemäß der Erfindung sind an dem Rahmen Gegenschaltstücke befestigt, die ein relativ zu der Befestigungsstelle der Gegenschaltstücke bev.egüches Anschlußstück für eine Stromschiene und ein Kontaktteil für ein Messer aufweisen, und der Rahmen ist unabhängig von den Stromschienen ortsfest abgestützt.

Die zusätzliche ortsfeste Abstützung für den Rahmen bedeutet hierbei keinen Mehraufwand, weil insgesamt eine leichtere Bauweise bei größerer Betriebssicherheit erreicht wird. Dies wird durch die Beweglichkeit der Kontaktteile und der Anschlußstücke relativ zu dem Rahmen erreicht, wodurch die Übertragung schädlicher Kräfte und damit eine Verformung des gesamten Scliicnendrehlrennschalters und der angeschlossenen Stromschienen verhindert wird. Neben

der leichteren Bauweise wird die Sicherheit verbessert und auch eine einfachere Montage des Schienendrehtrennschalters ermöglicht.

Die Gegenschaltstücke können vorteilhaft aus Kupferbändern bestehen, die zur Bildung von massiven Anschlußstücken und Kontaktteilen stellenweise miteinander verschweißt sind. Die relative Beweglichkeit der Anschlußstücke und der Kontaktteile gegenüber der Befestigungsstelle wird dai.ät auf einfache Weise erreicht. Die biegsamen Zonen solcher Gegenschaltstücke können erhebliche Wärmedehnungen aufnehmen, so daß die außerordentlichen Kräfte, die bei Querschnitten solcher Schienen von lern Höhe und einer Breite von 10cm oder mehr und bei Anordnung einer Vielzahl solcher Schienen parallel zueinander auftreten, sich nicht mehr schädlich auswirken können.

Für Gegenschaltstücke mit flexiblen Kontaktteilen ist es vorteilhaft, wenn durch kammähnliche Dlstan/-stücke eine den Messern angepaßte Entfernung der Kontaktteile festgelegt ist. Dies erleichtert Jas Einlaufen der Messer und verringert damit ebenfalls die am Schalter auftretenden Kräfte. Vorzugsweise sind die Distanzstücke Drehteile, die zwischen zwei jeweils in einer Ebene verlaufenden Messerteilen liegen. Solche Drehteile sind einfacher als durch Fräbui. hergestellte iuistanzstückc. Besonders günstig sind jeweils zwei gegeneinander verschiebbare Distanz-Stücke, die so nebeneinander angeordnet smd, daß das eine das Spiel der Messer in der einen Richtung und das andere das Spiel in der anderen Richtung begrenzt. Die Distanzstücke stützt man zweckmäßig am Rahmen ab, weil dadurch eine sichere Befestigung möglich ist, ohne daß die Gegenschaltsiückc beansprucht werden.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es handelt sich um einen Schienendrehtrennschalter für beispielsweise 500 Volt und 12 000 Ampere, der in den Fig. 1 und 2 in zwei zueinander rechtwinkeligen Ansichten und in F i g. 3 in einem Schnitt längs der Spindelachse in etwas größerem Maßstab dargestellt ist.

Der neue Schalter besitzt als bewegliches Schaltstück 1 ein Paket von sechs parallel zueinander liegenden Messern 2, die von Kupferschienen gebildet werden und auf einer Spindel 3 als gemeinsame Achse drehbar angeordnet sind. Die Achse verläuft senkrecht zur Messerebene.

Die Spindel 3 ist in Isolierstolfteilen 4 gelagert, die an einem Rahmen 5 befestigt sind. Der Rahmen 5 besteht aus metallischen Stirnteilen 6 aus Aluminiumguß und Isolierstoffstützen 7, die die einander zugekehrten Schenkel 8 der annähernd U-förmigen Stirnteile 6 voneinander distanzieren. Im Bereich der Isolierstoffstützen 7 sind die Stirnteile 6 durch Schrauben 9 miteinander verbunden.

Den Messern 1 sind auf der beiden Seiten des Schalters, an denen die elektrische Verbindung mit Stromschienen 11 vorgenommen wird, wie rechts strichpunktiert angedeutet ist, je fünf Gegenschaltstücke 12 zugeordnet, die im Bereich der Isolierstoffstützen 7 mit den Schrauben 9 festgelegt sind. Die Gegenschaltstücke bestehen aus übereinanderliegenden Kupferbändern dünnen Querschnitts. Sie sind deshab flexibel und nur stellenweise durch Verschweißen zu einem massiven Körper zusammengefa£t. Solche Schweißstellen bilden Anschlußstücke 13, die mit den Stromschienen 11 verbunden werden, und Kontaktteile 14, die in der Einschaltstellung zwischen die Messer 2 greifen.

Die Kontaktteile 14 müssen in einer den Messern

ίο angemessenen Entfernung voneinander gehalten werden, damit die Messer 2 ohne nennenswerte Kraft aus der Ausschaltstellung in die Einschaltstellung gelangen können. Zu diesem Zweck sind die Gegenschaltstücke 12 durch kammähnliche Distanzstücke 16 in einer auf die Messer 2 abgestimmten Entfernung voneinander festgelegt, die zwischen jeweiL zwei in einer Ebene verlaufenden Kontaktteilen 14' und 14" liegen.

Die Distanzstücke 16 sind Vierkantstäbe, die durch Ausdrehen mit Einschnitten 17 versehen sind, so daß Vorsprünge 18 entstehen, die über die Kontaktteile 14' und 14" greifen. Die Einschnitte 17 sind in Richtung der Längsachse dei Distanzstücke wesentlich größer, als für das Spiel der Gegenschalt-

stücke (Kontaktteile) vorgesehen ist. Es werden jedoch immer zwei Distanzstücke 16 gegeneinander verschiebbar angeordnet. Deshalb bestimmt das eine Distanzstück mit seinen Vorsprüngen, die in der Höhe der Gegenschaltstücke, d. h. quer zur Ebene der Stromschienen, gegenüber dem anderen Distanzstück y'rsctzt sind, das Spiel der Kontaktteile nach der einen Richtung und das andere Distanzslück 16 das Spiel der Kontaktteile nach der anderen Richtung. Man kann also durch einfaches Verschieben der Distanzstücke 16 gegeneinander das Spiel der Kontaktteile im Verhältnis zum Abstand der Messer 2 genau einstellen.

Die Distanzstücke 16 sind mit Schrauben 20 an Isolierstoffstützen 21 befestigt, die zwischen den Schenkeln 8 der Stirnteile 6 liegen. Die Distanzstücke sind damit unabhängig von den Stromschienen 11 und auch von der Anordnung der Gegenschaltstücke 12 einstellbar, so daß die richtige Lage zu den Messern 2 gewährleistet ist.

Zur Aufbringung des Kontaktdruckes in der Einschaltstellung besitzt der Schalter nach der Erfindung eine Spannvorrichtung 25. Der Drehtrennschalter wird mittels eines Handrads 42 betätigt.

Der neue Schalter läßt sich, wie man sieht, als Ganzes in den Zug einer Sammelschiene oder anderer Stromschienen einbauen. Im Gegensatz zu den bisher üblichen Schaltern wird er dabei jedoch nur elektrisch an die Stromschienen angeschlossen. Die flexiblen Teile der Gegenschaltstücke 12 sorgen dafür, daß die Stromschienen keine schädlichen Kräfte auf den Schalter ausüben können. Festgelegt wird der Trennschalter vielmehr mit den strichpunktiert angedeuteten ortsfesten Abstützungen 47, die beispielsweise an den Schraubenlöchern 48 angreifen.

Deshalb kann der neue Schalter leichter und billiger ausgeführt werden als die bisherigen Schalter, die durch die Stromschienen mechanisch beansprucht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schienendrehtrennschalter für Hochstromanlagen mit mehreren parallel angeordneten Mes- ό sern, die mit einem Rahmen gegenüber den mil den Stromschienen in Verbindung stehenden Gegenschaltstücken abgestützt und um eine in diesem Rahmen gelagerte, zur Messerebene senkrechte Achse schwenkbar angeordnet sind, wobei eine Reibkupplung eine Antriebsvorrichtung für die Messer mit einer Spannvorrichtung k-pfe':. die in der Einschaltstellung für einen erhöhten Kontaktdruck zwischen Messern und Gegenschaltsfücken sorgt, dadurch g e k e η η zeichnet, daß an dem Rahmen (5) Gegenschaltstücke (12) befestigt sind, die ein relativ zu der Befestigungsstelle der Gegenschahstücke (12) bewegliches Anschlußstück (13) für eine Stromschiene (11) und ein Kontaktteil (14) für tin Messer (2) aufweisen, und daß der Rühmen (5) unabhängig von den Stromschienen (11) ortsfest (bei 48) abgestützt ist.

2. Schienendrehtrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenschaltstücke (12) aus Kupferbändern bestehen, die zur Bildung von massiven Anschlußstückcn (13) und Kontakttcilen (14) stellenweise miteinander verschweißt sind.

3. Schienendiehtrer.nsehalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktteile (14) mit kammähnlichen Distanzstücken (16) in einer den Messern (2) angepaßten Entfernung voneinander festgelegt sind.

4. Schienendrehtrennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (16) Drehteile sind, die zwischen zwei jeweils in einer Ebene verlaufe) v'en Kontaktteilen (14) liegen.

5. Schienendrehtrennschalter nach Anspruch 3 4" oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Distanzstücke (16) gegeneinander verschiebbar so nebeneinander angeordnet sind, daß das eine das Spiel der Kontaktteile (14) in der einen Richtung und das andere das Spiel in der anderen Richtung begrenzt.

6. Schienendrehtrennschalter nach Anspruch 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dislanzstücke (16) am Rahmen (5) befestigt sind.

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