DE1927783A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

• Elektrischer Schalter Es ist bekannt, daß an elektrischen Schaltern, insbesondere bei den sogenannten Hebeltrennschaltern, durch den über den Schalter fließenden Strom Kräfte ausgeUbt werden können, die den Schalter zu öffnen suchen. Man hat sich dagegen durch Verriegelungen zu schützen gesucht, die den Schalter in der Einschal;tstellung sperren. Hierfür ist jedoch ein erheblicher Aufwand erforderlich.
• Bei Niederspannungsschützen ist es auch bekannt, durch eine besondere Schleifenbahn des Strompfades Stromkräfte zur Verstärkung der Kontaktkraft heranzuziehen. Die Stromkräfte wirken also in Einschaltrichtung. Die dazu notwendige Stromschleife erfordert jedoch u.a. soviel zusätzlichen Raum, daß sie für einfache Schalter, zumal für Hochspannungsschalter, nicht in Frage kommt.
• Die Erfindung befaßt sich mit elektrischen Schaltern, die als Trenn- und «rdungsschalter fUr Hochspannung weit verbreitet sind und zwei parallel verlaufende stabförmige Leiter aufweisen, die als bewegliches Schalt stUck mit einem in der Einschaltstellung zwischen sie ragenden Stab zusammenwirken, der das GegenschaltstUck bildet. Bei solchen Schaltern kann man in d'ffnungsrichtung wirkende Stromkräfte erfindungsgemäß dadurch unschädlich machen, daß die beiden parallelen Leiter von einem mit Ausnahme eines Luftspaltes geschlossenen Sisenring umgeben sind, dessen Teile an den einander abgekehrten Seiten der beiden parallelen Leiter abgestützt sind.
• Der Bisenring hat infolge der magnetischen. Induktion, die der durch die Leiter fließende Strom verursacht, das Bestreben, sich zusammenzuziehen, damit der Luftspalt geschlossen wird.
• Dabei preßt er die Leiter gegepeinander und gegen den zwischen sie ragenden Stab. Auf diese Weise wird die Kontaktkraft und damit die Reibung erhöht, die der Offnungsbewegung entgegenwirkt. Sind im Stab Einkerbungen vorgesehen, wie dies zur Festlegung der Leiter in der Einschaltstellung ohnehin üblich ist, so ergibt der Strom Magnetkräfte zur Erhöhung der Haltekraft, die für jeden denkbaren Betrieb die Beibehaltung der Einschaltstellung sichern. Dennoch erfordert der bei der Erfindung vorgesehene elektromagnetische Kraft schluß kaum zusätzliche Verluste in der Einschaltstellung, weil man den Luftspalt so bemessen kann, daß bei betriebsmäßigen Strömen, die Um ein Vielfaches kleiner als Kurzschlußströme sind, keine schädliche Induktion auftritt.
• Der isenring kann in verschiedener Weise ausgebildet sein.
• Vorzugsweise besteht er aus zwei gleichen U-förmigen Eisenblechen, die die Leiter einschließen. Dies hat den Vorteil, daß Teile verwendet werden, die mit großer Stückzahl billig herzustellen und leicht zu montieren sind.
• Bei elektrischen Schaltern, deren parallele Leiter einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, ist es vorteilhaft, wenn die Teile des Eisenringes einen dem Stabquerschnitt angepaßten Biegeradius aufweisen. Der Eisenring legt sich dann iiber praktisch die ganze Fläche des Leiters an diesen an, so daß nur kleine spe3itische Beanspruchungen entstehen.
• Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist in der Figur in einem Ausschnitt ein Teil eines Hochspannungsschalters dargestellt.
• Es handelt sich um einen Lasttrennschalter für 10 kV, dem zur Erdung ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Erder zugeordnet ist.
• Zum Arder 1 gehört eine Erderwelle 2, die für die drei Pole des Lasttrennscbalters gemeinsam vorgesehen ist, aus Metall besteht und geerdet ist. Die Welle 2trägt für jeden Pol zwei an der Welle befestigte stabförmige Leiter 4 und 5, die parallel zueinander verlaufen und zusammen ein Erdermesser 6 bilden. Zum Erdermesser als beweglichem Schaltstück gehört ein Stab 7 als Gegenschaltstück, derzwischendie leiter 4, 5 ragt.
• Wie man sieht, haben die Stäbe 4 und 5 kreisförmigen Querschnitt.
• Sie greifen in der Einschaltstellung in eine ringförmige Vertiefung 8 des Gegenschaltstückes 7. Deshalb müssen sie bei einer Bewegung in der durch den Pfeil 10 angedeuteten Öffnungsrichtung auseinandergearückt werden. Dies sorgt für eine gewisse Haltekraft in der Sinschaltstellung.
• Die Stäbe 4 und 5 sind mit zwei gleichen, im Querschnitt U-förmigen Blechen 12 und 13 aus üblichem ferromagnetischem Material, z.B. St. 37, umgeben, die symmetrisch zueinander auf den Stäben 4 und 5 sitzen. Der Biegeradius der Bleche 12, 13 ist dem Durchmesser der Stäbe 4 und 5 so angepaßt, daß die Bleche über den halben Umfang der Stäbe 4 und 5 an deren einander abgekehrten Seiten anliegen. Die Fixierung der Lage der Bleche kann durch Spannhülsen erfolgen, die entweder in den Stäben fest und in den Blechen mit Spiel sitzen oder umgekehrt.
• Die Bleche 12, 13 bilden einen die Stäbe umgebenden, nahezu vollständig geschlossenen Eisenring 14. Lediglich zwischen den einander zugekehrten Schenkeln der Bleche 12 und 13 ist ein Luftspalt 15 vorhanden, der im eingeschalteten Zustand bei normalem Betrieb, also ohne ungewöhnliche Strombelastung, z.B.
• 0,5 mm betragen kann. Dieser luftspalt schließt sich, wenn sich die Magnetbleche 12, 13 unter dem Einfluß der magnetischen Induktion großer Ströme im Kurzschlußfalle gegenseitig anziehen.
• Dabei drücken die Bleche die Stäbe 4, 5 so fest gegen das Gegenschalt stück 7, daß ein Öffnen unter dem Einfluß von Stromkräften mit Sicherheit vermieden wird. Ferner wird das durch Wechselstrom erzwungene Schwingen der Stäbe in der Stromfrequenz verstimmt, da die Magnetkraft infolge der Hysteresis des Eisens im Stromnulldurchgang noch nicht zu Null geworden ist. Versuche haben gezeigt, daß durch die Erfindung die Stoßstrombelastbarkeit des beschriebenen Erdungsschalters um mehr als 50 % gesteigert werden konnte.
• 1 Figur 4 Ansprüche

Claims (4)

1. Patentansprüche Elektrischer Schalter, insbesondere Erdungsschalter für hochspannung, mit zwei parallel verlaufenden stabförmigen Leitern, die als bewegliches Schaltstück mit einem in der Einschaltstellung zwischen sie ragenden Stab zusammenwirken, der das Gegenschaltstück bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden parallelen Leiter (4, 5) von einem mit Ausnahme eines Luft spaltes (15) geschlossenen Eisenring (14) umgeben sind, dessen Teile (12, 13) an den einander abgekehrten Seiten der beiden parallelen Leiter (4, 5) -abgestützt sind.
2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenring (14) aus zwei gleichen U-förmigen Eisenblechen (12, 13) besteht, die die Leiter (4, 5) einschließen.
3. 3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die parallelen Leiter einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet,daß die Teile (12, 13) des Eisenringes (14) einen dem Leiterquerschnitt angepaßten Biegeradius aufweisen.
4. 4. Elektrischer Schalter-nachAnspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (7) Vertiefungen (8) aufweist, in die die Leiter (4, 5) in der Einschaltstellung hineinragen.

   L e e r s e i t e