DE1790310B1 - Schienendrehtrennschalter fuer Hochstromanlagen - Google Patents

Description

Im Zuge der Stromschienen von Hochstromanlagen, 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 einen hohen Kontaktdruck.

Die Erfindung betrifft einen Schienendrehtrennschalter für Hochstromanlagen mit mehreren parallel angeordneten Messern, die mit einem Rahmen gegenüber den mit Stromschienen in Verbindung stehenden Gegenschaltstücken abgestützt und mittig um eine in diesem Rahmen gelagerte, zur Messerebene senkrechte Achse schwenkbar angeordnet sind, wobei eine Reibkupplung eine Antriebsvorrichtung für die Messer mit einer zwei Druckplatten mit gegenläufigem Gewinde und eine gemeinsame Spindel aufweisende Spannvorrichtung kuppelt, die in der Einschaltstellung für einen erhöhten Kontaktdruck zwischen Messern und Gegenschaltstücken sorgt, und wobei Anschläge für die Messer in der Ein- und der Ausschaltstellung vorgesehen sind.

Schalter dieser Art sind in der deutschen Auslegeschrift 10 49 463 beschrieben. Bei diesen ist eine Reibkupplung vorgesehen, die zur Übertragung der Antriebsbewegung auf die Messer und zur Aufbringung des Kontaktdruckes dient. Sobald die Schwenkbewegung der Messer beendet ist, beginnen die Reibkupplungen zu rutschen und übertragen dann ein begrenztes Drehmoment zur Aufbringung des Kontaktdruckes mittels der Druckplatten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den verhältnismäßig großen konstruktiven Aufwand für die Reibkupplungen zu verringern.

Gemäß der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß die mit den Messern verbundenen Druckplatten als Teile der Reibkupplung wirken und durch ihre gegenläufige Bewegung in Richtung der Spindelachse, die den Kontaktdruck bestimmt, den Kraftschluß zum Antrieb der Messer beeinflussen.

Die Abmessungen des Schienendrehtrennschalters in Richtung der Spindelachse werden durch die gleichzeitige Verwendung der Druckplatten als Teiie der Reibkupplung verringert. Durch den Wegfall besonderer Teile wird auch eine Vereinfachung erzielt.

Im Rahmen der Erfindung kann ein Schienendrehtrennschalter, dessen Druckplatten untereinander und mit den Messern so verbunden sind, daß sich ihre Winkellage in bezug auf die Achse der Spindel nur gemeinsam ändert, so ausgebildet sein, daß auf der Spindel zwei die Druckplatten einschließende Anschläge vorgesehen sind, die den Weg der Druckplatten in Richtung der Spindelachse begrenzen. Damit wird erreicht, daß die Druckplatten nach einer bestimmten Bewegung in axialer Richtung keine Drehbewegung gegenüber der Spindel mehr ausführen können. Deshalb müssen sie der Bewegung der Spindel folgen. Diese Bewegung wird dann durch die Verbindung der Messer untereinander und mit den Druckplatten als Schaltbewegung für die Messer ausgenutzt. Dabei kann zur Verbesserung der Wirkungsweise zwischen den Druckplatten und den Anschlägen einen Reibbelag angeordnet sein, der wie ein Kupplungsbelag ein allmähliches Greifen zur Folge hat, so daß Stoßbeanspruchungen ausgeschlossen sind. ■

Man hat die Möglichkeit, durch den Reibschluß zwisehen den Druckplatten der Spannvorrichtung und den Messerteilen, die von ihnen mitgenommen werden sollen, eine mehr oder weniger große Kraft nach dem Anlaufen der Messer an den Anschlag bereitzustellen. Für Schalter mit einem Antriebsmotor empfiehlt es sich, dem Anschlag einen Endschalter zur Steuerung des Antriebsmotors zuzuordnen. Der auslaufende Motor dreht dann nämlich in Ausschaltrichtung die kraftschlüssig zusammenwirkenden Kupplungsteile noch etwas stärker zusammen, so daß das für das Einschalten erforderliche Drehmoment mit Sicherheit übertragen werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es handelt sich hierbei um einen Schienendrehtrennschalter für beispielsweise 500 Volt und 12 000 Ampere, der in den Fig.! und 2 in zwei zueinander rechtwinkligen Ansichten und in F i g. 3 in einem Schnitt längs der Spindelachse in etwas größerem Maßstab dargestellt wird.

Der neue Schalter besitzt als bewegliches Schaltstück 1 ein Paket von sechs parallel zueinander liegenden Messern 2, die von Kupferschienen gebildet wer-

den und auf einer Spindel 3 als gemeinsame Achse drehbar angeordnet sind. Die Achse verläuft senkrecht zur Messerebene.

Die Spindel 3 ist in Isolierstoffteilen 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 miteinan- to der verbunden.

Den Messern 2 sind auf den 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 Kontaktteile 14 müssen in einer den Messern 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 abgestimmten Entfernung voneinander festgelegt, die zwischen jeweils zwei in einer Ebene verlaufenden Kontaktteilen 14' und 14" liegen.

Zur Aufbringung des Kontaktdruckes in der Einschaltstellung besitzt der Schalter eine Spannvorrichtung 25. Zu dieser gehören zwei Druckplatten 26, die als Muttern mit gegenläufigem Gewinde auf der Spindel 3 sitzen. Wird die Spindel 3 gedreht, so werden die Druckplatten bei dem einen Drehsinn gegeneinander bewegt. Hierdurch kann in der Einschaltstellung der Kontaktdruck zwischen den Messern 2 und den Gegenschaltstücken 12 aufgebracht werden. Bei einer Drehung im Gegensinn entfernen sich die Druckplatten 26 voneinander. Der Kontaktdruck wird gelöst, und die Messer können ohne nennenswerte Reibkraft in die Ausschaltstellung bewegt werden.

Die Messer 2 sind beim Ausführungsbeispiel durch Spannbolzen 30 miteinander und mit den Druckplatten 26 verbunden. Deshalb können sich sowohl die Druckplatten als auch die Messer nur gemeinsam um die von der Spindel 3 gebildete Achse bewegen. Diese Bewegung kommt folgendermaßen zustande:

Fig.3 läßt erkennen, daß auf der Spindel 3 zwei Scheiben 32 drehbar angeordnet sind, die als Anschläge den Weg der Druckplatten 26 in Richtung der Spindelachse begrenzen. Die Scheiben 32 sind nämlich über Tellerfedern 33 gegen zwei Muttern 34 abgestützt, die jeweils auf beiden Seiten der Spindel festgeschraubt sind. Zwischen den Scheiben 32 und den Druckplatten 26 ist jeweils eine Reibscheibe 35 angeordnet.

Wird die Spindel 3 zum Ausschalten gedreht, so bewegen sich in der Einschaltstellung zunächst die Druckplatten 26 voneinander weg, weil sie als Muttern auf den Gewindeteilen 36 der Spindel 3 laufen. Dadurch wird der Kontaktdruck zwischen den Messern 2 und den Kontaktteilen 17 der Gegenschaltstücke 12 aufgehoben. Nach einem bestimmten Weg in Achsrichtung laufen die Druckplatten 26 gegen die Anschläge 32. Nun können sie sich nicht mehr als Muttern auf der Spindel drehen, sondern sie müssen die Drehbewegung der Spindel 3 mitmachen. Dabei nehmen die Druckplatten über die Spannbolzen 30 die Messer 2 mit, bis die Ausschaltstellung erreicht ist. Die Ausschaltstellung ist durch eine Scheibe 37 festgelegt, die mit den Messern 2 und Druckplatten 26 durch die Spannbolzen 30 verbunden ist und mit nicht sichtbaren Anschlägen am Rahmen 5 zusammenwirkt.

Zum Einschalten wird durch eine Drehung der Spindel 3 in Gegenrichtung die Drehung der Messer 2 in der Einschaltstellung hervorgerufen. Dabei muß der Reibschluß zwischen den Druckplatten 26 und den Anschlägen 32 genügend groß sein. Dies läßt sich aber durch eine entsprechende Kraft nach dem Anlaufen der Messer entgegen dem Anschlag, der die Ausschaltstellung bestimmt, leicht erhalten, insbesondere dann, wenn man einen Motorantrieb benutzt, der von einem dem Anschlag zugeordneten Endschalter 40 gesteuert wird (F i g. 2). Am Ende der Einschaltbewegung laufen die Messer wiederum gegen einen Anschlag. Nunmehr entsteht eine Kraft, die die Druckplatten 26 entgegen dem Reibschluß mit Anschlägen 32 in Relativbewegung zur Spindel 3 versetzt. Durch diese wird in der Einschaltstellung die Kontaktkraft aufgebracht, weil sich die Druckplatten 26 einander nähern und Kontaktteile 14 und Messer 2 zwischen sich zusammenpressen.

Die Spindel 3 wird beim Ausführungsbeispiel von Hand betätigt. Zu diesem Zweck sitzt ein Handrad 42 (Fig. 1) auf einem metallischen Achsstummel 43, der mit der metallischen Spindel 3 durch eine Isolierstoffhülse 44 verbunden ist. Zwischen den Metallteilen 3 und 43 liegt ein Isolierstoffbolzen 45 in der Hülse 44. Das Handrad 42 ist damit gegenüber der Spindel 3 mit den Messern 2 isoliert. An der Hülse 44 kann aber auch ein Motorantrieb angebracht werden, der am Rahmen 5 befestigt wird und eine Fernbetätigung der Spindel 3 gestattet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schienendrehtrennschalter für Hochstromanlagen mit mehreren parallel angeordneten Messern, die mit einem Rahmen gegenüber den mit Stromschienen in Verbindung stehenden Gegenschaltstücken abgestützt und mittig um eine in diesem Rahmen gelagerte, zur Messerebene senkrechte Achse schwenkbar angeordnet sind, wobei eine Reibkupplung eine Antriebsvorrichtung für die Messer mit einer zwei Druckplatten mit gegenläufigem Gewinde und eine gemeinsame Spindel aufweisende Spannvorrichtung kuppelt, die in der Einschaltstellung für einen erhöhten Kontaktdruck zwischen Messern und Gegenschaltstücken sorgt, und wobei Anschläge für die Messer in der Ein- und der Ausschaltstellung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Messern (2) verbundenen Druckplatten (26) als Teile der Reibkupplung wirken und durch ihre gegenläufige Bewegung in Richtung der Spindelachse, die den Kontaktdruck bestimmt, den Kraftschluß zum Antrieb der Messer (2) beeinflussen.

2. Schienendrehtrennschalter nach Anspruch 1, wobei die Druckplatten untereinder und mit den Messern so verbunden sind, daß sich ihre Winkellage in bezug auf die Achse der Spindel nur gemeinsam ändert, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spindel (3) zwei die Druckplatten (26) einschließende Anschläge (32) vorgesehen sind, die den Weg der Druckplatten (26) in Richtung der Spindelachse begrenzen (F i g. 3).

3. Schienendrehtrennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druckplatten (26) und den Anschlägen (32) ein Reibbelag (35) angeordnet ist.

4. Schienendrehtrennschalter nach Anspruch 1 mit einem Antriebsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anschlag ein Endschalter (40) zur Steuerung eines Antriebsmotors zugeordnet ist.