DE19512222A1 - Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Koppelgestänge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit folgenden Merkmalen:

• - wenigstens zwei Unterbrechereinheiten,
• - eine für die Unterbrechereinheiten gemeinsame Antriebs­ vorrichtung,
• - ein Koppelgestänge zur Verbindung der Antriebsvorrichtung mit einem Schaltgestänge der Unterbrechereinheiten.

Das Koppelgestänge hat die Aufgabe, die zur Betätigung der Unterbrechereinheiten benötigte mechanische Energie zu übertragen. Diese kann sehr hoch sein, wenn mehrere Unter­ brechereinheiten zu betätigen sind, wie dies z. B. bei dem Leistungsschalter nach der DE 40 11 443 A1 der Fall ist. Da das Koppelgestänge den auf Erdpotential anzuordnenden Elementen des Leistungsschalters zuzurechnen ist, können metallische Werkstoffe eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt in diesem Zusammenhang die Aufgabe zugrunde, ein Koppel­ gestänge mit geringer Masse zu schaffen, das eine gute mechanische Steifigkeit aufweist und auf einfache Weise herstellbar und montierbar ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch folgende weitere Merkmale gelöst:

• - das Koppelgestänge ist aus Gestängeelementen zusammenge­ setzt,
• - die Gestängeelemente sind als Metall-Hohlprofilstücke ausgebildet,
• - an den Enden der Gestängeelemente sind durch Ausnehmungen wenigstens zwei Gabelarme gebildet,
• - die Gabelarme weisen fluchtende Öffnungen zur Aufnahme eines Gelenkbolzens auf,
• - die Gabelarme von zwei zu verbindenden Gestängeelementen sind miteinander verschachtelt derart angeordnet, daß der Gelenkbolzen alle Gabelarme durchsetzt.

Die an sich bekannte hohe Knick- und Biegesteifigkeit von Hohlprofilen ermöglicht eine Verringerung des Gewichtes des Koppelgestänges und damit einen geringeren Energiebedarf. Für den Bau von Leistungsschaltern besonders vorteilhaft ist aber darüber hinaus die Möglichkeit, eine beliebige Anzahl von Teilstücken gelenkig miteinander zu verbinden, wobei die Gelenkstellen zugleich zur Anlenkung des Schaltgestänges der Unterbrechereinheiten benutzt werden können. Dabei ergibt sich aufgrund der Verschachtelung eine geringe Gesamtbreite und dementsprechend eine geringe Länge des Gelenkbolzens.

Als besonders geeignet für die Zwecke der Erfindung erweist es sich, wenn die Gestängeelemente ein Rechteck-Hohlprofil aufweisen und aus einer Aluminiumlegierung bestehen. Dies ermöglicht es, die bewegte Masse des Koppelgestänges wirksam zu senken und dadurch die benötigte Antriebsenergie des Leistungsschalters zu verringern.

Die Gestängeelemente können auch in der Ausführung aus einer Aluminiumlegierung unmittelbar durch den Gelenkbolzen ver­ bunden werden, wenn die spezifische Beanspruchung der Lagerflächen in geeigneter Weise bemessen wird. Von der für Legierungen der genannten Art empfohlenen Bemessung kann jedoch abgewichen und ein geringerer Durchmesser des Gelenk­ bolzens gewählt werden, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung die zur Aufnahme des Gelenkbolzens dienenden Öffnungen der Gabel enden mit einer Buchse aus verschleiß­ festem Werkstoff ausgekleidet sind. In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Buchse aus einem Rohrstück besteht, dessen überstehende Enden durch Umbördeln beidseitig an die Gabelenden angelegt sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen dreipoligen Hochspannungs-Leistungs­ schalter mit einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung der Unterbrechereinheiten und einem Koppelgestänge.

In der Fig. 2 sind in einem gegenüber der Fig. 1 ver­ größerten Maßstab zwei miteinander durch einen Gelenkbolzen verbundene Gabel enden von Gestängeelementen sowie eine Hebelanordnung gezeigt.

Die Fig. 3 zeigt die Gabel enden gemäß der Fig. 2 in dem Schnitt III-III. Dabei sind ein Gelenkbolzen und eine Buchse teilweise abgebrochen dargestellt, um Einzelheiten von Öffnungen in Gabelarmen und ein Rohrstück sichtbar zu machen. Zur Vereinfachung sind Wangen der in der Fig. 2 gezeigten Hebelanordnung fortgelassen.

Der in der Fig. 1 gezeigte Hochspannungs-Leistungsschalter 1 besitzt drei vertikale Polsäulen 2, die auf einem Grundrahmen 3 befestigt sind. Jede der Polsäulen 2 kann in bekannter Weise wenigstens eine Unterbrechereinheit 8 aufweisen. In der Verlängerung des Grundrahmens 3 ist eine Antriebsvorrichtung 4 angeordnet, welche die Antriebsenergie zur Betätigung der Unterbrechereinheiten 8 in den Polsäulen 2 liefert. Ein Koppelgestänge 5 verbindet die Antriebsvorrichtung 4 mit einem zu jeder der Polsäulen 2 gehörenden Schaltgestänge 6. Zur Umlenkung einer im wesentlichen in horizontaler Richtung erfolgenden Bewegung des Koppelgestänges 5 in eine im wesentlichen vertikale Bewegung der Schaltgestänge 6 sind Hebelanordnungen 7 vorgesehen. Der Grundrahmen 3 ist im Bereich der beiden äußeren Polsäulen 2 aufgebrochen dargestellt, um das Koppelgestänge 5 und die Hebelanordnungen 7 sichtbar zu machen. Ein am Grundrahmen 3 befestigter Steuerschrank 10 enthält in bekannter Weise alle zum Betrieb des Leistungsschalters 1 benötigten Hilfseinrichtungen wie Schütze, Relais, Getriebemotoren, Verdichter, Meldeschalter, Druckmesser sowie Befehls- und Meldegeräte in der jeweils benötigten Kombination und Anzahl.

Das Koppelgestänge 5 ist aus Gestängeelementen zusammenge­ setzt, von denen zwei Gestängeelemente 11 und 12 teilweise in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind. Die Gestängeelemente 11 und 12 weisen ein Rechteck-Hohlprofil auf und bestehen aus einer Aluminiumlegierung, wie sie auch zur Herstellung hochbelast­ barer Tragwerke und Gerüste eingesetzt wird. Die Gestänge­ elemente 11 und 12 sind zur Bildung von Gabelenden 13 und 14 mit einer Ausnehmung 15 bzw. 16 versehen. Hierdurch gebildete Gabelarme 17 des Gestängeelementes 11 bzw. Gabelarme 18 des Gestängeelementes 12 sind mit je einer Öffnung 20 bzw. 21 versehen. Ein Gelenkbolzen 22 durchsetzt die Öffnungen 20 und 21, die durch eine verschachtelte Anordnung der Gabelarme 17 und 18 miteinander zur Fluchtung gebracht sind. Zugleich verbindet der Gelenkbolzen 22 die Gestängeelemente 11 und 12 mit der Hebelanordnung 7, die im Bereich des Gelenkbolzens 22 gabelförmig ausgebildet ist und Wangen 9 aufweist. In der Fig. 3 sind die Wangen 9 fortgelassen.

In dem gezeigten Beispiel wird die Verwendung eines Gelenk­ bolzens 22 mit verhältnismäßig geringem Durchmesser dadurch ermöglicht, daß die Öffnungen 20 und 21 mit je einer Buchse 23 aus verschleißfestem Werkstoff ausgekleidet sind, wie sie für Lagerungen erhältlich sind. Die Buchse 23 ist durch ein Rohrstück 24 gebildet, dessen Enden durch Umbördeln an die Gabelarme 17 bzw. 18 angelegt sind. Um diese Einzelheit zu zeigen, ist in der Fig. 3 ein Teil des Gelenkbolzens 22 weggebrochen dargestellt. Durch Pfeile ist angedeutet, wie die Enden des Rohrstückes 24 umgeformt werden, um die Buchsen 23 zu bilden. Das Rohrstück 24 und die Buchse 23 des oberen Gabelarmes 18 sind nur zur Hälfte gezeigt, um die Öffnungen 20 und 21 der oberen Gabelarme 17 und 18 an der linken Seite des Gelenkbolzens 22 sichtbar zu machen.

Claims (4)

1. Hochspannungs-Leistungsschalter (1) mit folgenden Merkmalen:

• - wenigstens zwei Unterbrecheinheiten (8),
• - eine für die Unterbrechereinheiten (8) gemeinsame Antriebs­ vorrichtung (4),
• - ein Koppelgestänge (5) zur Verbindung der Antriebs­ vorrichtung mit einem Schaltgestänge (6) der Unterbrecher­ einheiten (8), gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:
• - das Koppelgestänge (5) ist aus Gestängeelementen (11, 12) zusammengesetzt,
• - die Gestängeelemente (11, 12) sind als Metall-Hohlprofil­ stücke ausgebildet,
• - an den Enden der Gestängeelemente (11, 12) sind durch Aus­ nehmungen (15, 16) wenigstens zwei Gabelarme (17, 18) gebildet,
• - die Gabelarme (17, 18) weisen fluchtende Öffnungen (20, 21) zur Aufnahme eines Gelenkbolzens (22) auf,
• - die Gabelarme (17, 18) von zwei zu verbindenden Gestänge­ elementen (11, 12) sind miteinander verschachtelt derart angeordnet, daß der Gelenkbolzen (22) alle Gabelarme (17, 18) durchsetzt.

2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestängeelemente (11, 12) ein Rechteck-Hohlprofil aufweisen und aus einer Aluminiumlegierung bestehen.

3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme des Gelenkbolzens (22) dienenden Öffnungen (20, 21) der Gabelarme (17, 18) mit einer Buchse (23) aus verschleiß­ festem Werkstoff ausgekleidet sind.

4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (23) aus einem Rohrstück (24) besteht und daß überstehende Enden des Rohrstückes (24) durch Umbördeln beidseitig an die Gabelarme (17, 18) angelegt sind.