DE19606215A1

DE19606215A1 - Medium voltage switchgear circuit breaker switch shaft

Info

Publication number: DE19606215A1
Application number: DE1996106215
Authority: DE
Inventors: Ernst-Christian Dr Ing Andre
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 1997-08-21

Abstract

The main switching shaft of an electrical power switching unit has a number of formed cut-outs (5) that are engaged by the actuator levers of the switch 6. Rotation of the shaft causes the levers to move vertically relative to the axis of the shaft. The dynamic loads generated are damped by the formation of grooves 7-10 and the danger of fracture in these regions is greatly reduced

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltwelle eines Schalterantriebes mit mindestens einer Aussparung zum Eingriff mindestens eines Schalthebels, wobei die Aussparung bei Drehung der Schaltwelle eine Bewegung des Schalthebels senkrecht zur Dreh achse der Schaltwelle bewirkt. Die vorgeschlagene Schaltwelle kann insbesondere bei Leistungsschaltern für Mittelspannungsschaltanlagen Verwendung finden.The invention relates to a switching shaft of a switch drive with at least a recess for engaging at least one shift lever, the recess when the shift shaft rotates, the shift lever moves perpendicular to the rotation axis of the control shaft. The proposed switching shaft can be used in particular Circuit breakers for medium-voltage switchgear are used.

Die Schaltwelle eines Schalterantriebes ist beim Schalten insbesondere am Ort der die Schalthebel betätigenden Aussparungen hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt. Diese Belastungen hängen stark von den tatsächlichen Toleranzen angrenzender Bauteile ab, d. h. insbesondere vom präzisen, reibungsarmen Eingriff der Schalthebel in die Aussparungen. Die Belastungen erhöhen sich mit zunehmender Anzahl der Schaltungen und können bei unpräzisem Eingriff der Schalthebel in die Aussparungen zur Zerstörung der Schaltwelle führen (Bruch), ohne daß die projektierte Lebensdauer erreicht wird.The switching shaft of a switch drive is in particular at the place of switching Shift lever actuating recesses exposed to high dynamic loads. These loads depend heavily on the actual tolerances of adjacent ones Components from, d. H. especially from the precise, low-friction engagement of the shift levers in the recesses. The loads increase with increasing number of Circuits and can with imprecise engagement of the shift lever in the recesses lead to the destruction of the control shaft (breakage) without the projected service life is achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltwelle eines Schalterantriebes anzugeben, die konstruktiv derart verbessert ist, daß sie den beim Schalten auftreten den hohen dynamischen Belastungen über die projektierte Lebensdauer standhält. The invention has for its object a switching shaft of a switch drive specify that is structurally improved so that they occur when switching withstands the high dynamic loads over the projected service life.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungs gemäß dadurch gelöst, daß an den Übergängen der Aussparung zum Vollquerschnitt der Schaltwelle rillenartige Vertiefungen vorgesehen sind.This object is fiction, in connection with the features of the preamble solved according to that at the transitions of the recess to the full cross section the shift shaft groove-like depressions are provided.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die rillenartigen Vertiefungen eine beträchtliche Reduzierung der an den kritischen Berei chen der Schaltwelle auftretenden hohen mechanischen Spannungen erfolgt. Die me chanischen Spannungsspitzen an den Übergängen der Aussparungen zum Vollquer schnitt der Schaltwelle werden abgebaut und die auf tolerierbare Werte herabgesetz ten Spannungen verteilen sich auf eine durch die rillenartigen Vertiefungen wesentlich vergrößerte Oberfläche. Ein weiterer durch die rillenartigen Vertiefungen bewirkter Vorteil besteht darin, daß Einrichtungen zur Dämpfung des Schaltmechanismus nach dem Schalten zum Schutz der Schaltwelle vor Bruch nicht mehr notwendig sind, wo durch sich Kosteneinsparungen ergeben.The advantages that can be achieved with the invention consist in particular in that groove-like depressions a considerable reduction in the critical area Chen the switching shaft occurring high mechanical stresses. The me Chanic voltage peaks at the transitions from the recesses to the full cross Cut of the control shaft are reduced and the tolerable values reduced The tensions are essentially distributed through the groove-like depressions enlarged surface. Another caused by the groove-like depressions The advantage is that devices for damping the switching mechanism after switching to protect the shift shaft from breakage are no longer necessary where resulting in cost savings.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispieles erläutert.The invention is described below with reference to the embodiment shown in the drawing Example explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Hauptschaltwelle eines Leistungsschalterantrie bes, Fig. 1 is a side view of a main shaft of a bes Leistungsschalterantrie,

Fig. 2 eine Sicht auf eine Hauptschaltwelle, FIG. 2 is a view of a main shaft,

Fig. 3 einen Schnitt A-A, Fig. 3 is a section AA,

Fig. 4 einen Schnitt B-B. Fig. 4 shows a section BB.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Hauptschaltwelle eines Leistungsschalterantriebes dargestellt. Die Hauptschaltwelle 1 weist zwischen ihrem ersten Wellenende 2 und ih rem Wellenmittelstück 4 eine erste Aussparung 5 sowie zwischen ihrem zweiten Wel lenende 3 und dem Wellenmittelstück 4 eine zweite Aussparung 6 auf. Die Haupt schaltwelle ist an den Wellenenden 2, 3 gelagert. Im Unterschied zum Vollkreisquer schnitt der Wellenenden 2, 3 und des Wellenmittelstückes 4 weist die Hauptschaltwelle 1 am Ort der Aussparungen 5, 6 lediglich Halbkreisquerschnitte 15, 16 auf.In Fig. 1 is a side view of a main shaft is shown a circuit breaker drive. The main switching shaft 1 has a first recess 5 between its first shaft end 2 and its rem shaft center piece 4 and a second recess 6 between its second shaft end 3 and the shaft center piece 4 . The main control shaft is mounted on the shaft ends 2 , 3 . In contrast to the full circle cross section of the shaft ends 2 , 3 and the shaft center piece 4 , the main switching shaft 1 has only semicircular cross sections 15 , 16 at the location of the cutouts 5 , 6 .

Beide Aussparungen 5, 6 dienen zum Eingriff von (nicht dargestellten) Schalthebeln, wobei die Aussparungen bei Drehung der Hauptschaltwelle eine Bewegung der Schalthebel senkrecht zur Drehachse der Hauptschaltwelle bewirken. Die hierdurch am Ort der Aussparungen 5, 6 auf die Hauptschaltwelle 1 einwirkenden Kräfte F1 bis F4 verursachen hohe dynamische Belastungen (zur Wirkungsrichtung der Kräfte siehe Fig. 2 und 3).Both recesses 5 , 6 are used for engagement of shift levers (not shown), the recesses causing the shift lever to move perpendicular to the axis of rotation of the main shift shaft when the main shift shaft rotates. The forces F1 to F4 thus acting on the main switching shaft 1 at the location of the cutouts 5 , 6 cause high dynamic loads (for the direction of action of the forces see FIGS. 2 and 3).

Zur Dämpfung dieser dynamischen Belastungen sind jeweils an den Übergängen der Aussparungen vom Halbkreisquerschnitt zum Vollkreisquerschnitt der Wellenenden und des Wellenmittelstückes rillenartige Vertiefungen vorgesehen. Im einzelnen befin den sich rillenartige Vertiefungen 7, 11 am Übergang der Aussparung 5 zum Wellen ende 2, rillenartige Vertiefungen 8, 12 am Übergang der Aussparung 5 zum Wellenmit telstück 4, rillenartige Vertiefungen 9, 13 am Übergang der Aussparung 6 zum Wel lenmittelstück 4 und rillenartige Vertiefungen 10, 14 am Übergang der Aussparung 6 zum Wellenende 3 (siehe hierzu jeweils auch Fig. 2).To dampen these dynamic loads, groove-like depressions are provided at the transitions of the cutouts from the semicircular cross section to the full circular cross section of the shaft ends and the shaft center piece. In particular, the groove-like depressions 7 , 11 at the transition from the recess 5 to the end of the shaft 2 , groove-like recesses 8 , 12 at the transition from the recess 5 to Wellenmit telstück 4 , groove-like recesses 9 , 13 at the transition from the recess 6 to the shaft center piece 4 and groove-like depressions 10 , 14 at the transition from the recess 6 to the shaft end 3 (see also FIG. 2).

Die rillenartigen Vertiefungen 7 bis 14 sind vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet und verlaufen senkrecht bezüglich der Oberfläche der Aussparungen 5, 6 in den Halb kreisquerschnitten 15, 16. Durch die rillenartigen Vertiefungen 7 bis 14 werden allge mein die durch Spannungsspitzen gefährdeten Kantenbereiche an den Übergängen vom Vollkreisquerschnitt zum Halbkreisquerschnitt entlastet und die Bruchgefahr an diesen kritischen Stellen wird stark reduziert.The groove-like depressions 7 to 14 are preferably cylindrical and run perpendicular to the surface of the recesses 5 , 6 in the semicircular cross sections 15 , 16 . Due to the groove-like depressions 7 to 14 , the edge areas at the transitions from full circle cross section to semicircular cross section, which are at risk from stress peaks, are relieved and the risk of breakage at these critical points is greatly reduced.

In Fig. 2 ist eine Sicht auf eine Hauptschaltwelle dargestellt. Es sind alle rillenartigen Vertiefungen 7 bis 14 an den Übergängen von den Aussparungen 5, 6 zu den Wellen enden 2, 3 bzw. zum Wellenmittelstück 4 gezeigt. Wie zu erkennen ist, greifen die bei Betätigung der Schalthebel auf die Hauptschaltwelle einwirkenden Kräfte F1 bis F4 im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Aussparungen 5, 6 an den Halbkreisquer schnitten 15, 16 an. In Fig. 2 a view is shown on a main shaft. All groove-like depressions 7 to 14 at the transitions from the recesses 5 , 6 to the shaft ends 2 , 3 and to the shaft center piece 4 are shown. As can be seen, the forces F1 to F4 acting on the main switching shaft when the shift levers are actuated essentially cut parallel to the surface of the cutouts 5 , 6 at the semicircular cross sections 15 , 16 .

In Fig. 3 ist ein Schnitt A-A senkrecht zur Drehachse der Hauptschaltwelle und mittig durch die Aussparung 5 gezeigt. Der Schnittverlauf ist in Fig. 1 bezeichnet. Es sind der Halbkreisquerschnitt 15 und der Vollkreisquerschnitt des Wellenendes 3 zu erkennen.In Fig. 3 a section AA is shown perpendicular to the axis of rotation of the main switching shaft and centrally through the recess 5 . The course of the cut is designated in FIG. 1. The semicircular cross section 15 and the full circular cross section of the shaft end 3 can be seen.

In Fig. 4 ist ein Schnitt B-B senkrecht zur Drehachse der Hauptschaltwelle im Randbe reich der Aussparung 6 gezeigt. Der Schnittverlauf ist wiederum in Fig. 1 bezeichnet. Es sind der Halbkreisquerschnitt 16, der Vollkreisquerschnitt des Wellenmittelstückes 4 sowie die beiden im Halbkreisquerschnitt 16 verlaufenden rillenartigen Vertiefungen 9, 13 zu erkennen.In Fig. 4 a section BB is shown perpendicular to the axis of rotation of the main switching shaft in the Randbe area of the recess 6 . The course of the cut is again designated in FIG. 1. The semicircular cross section 16 , the full circle cross section of the shaft center piece 4 and the two groove-like depressions 9 , 13 running in the semicircular cross section 16 can be seen.

Auch wenn beim Ausführungsbeispiel von der Hauptschaltwelle eines Leitungsschal terantriebes die Rede ist, eignet sich der erfindungsgemäße Vorschlag allgemein für Schaltwellen bei Schalterantrieben, beispielsweise auch für die Schaltwelle eines Trenn- oder Erdungsschalters.Even if in the embodiment of the main switching shaft of a line scarf Terantriebes is the speech, the proposal according to the invention is generally suitable for Switching shafts in switch drives, for example also for the switching shaft Disconnector or earthing switch.

Claims

Switching shaft of a switch drive with at least one recess for engaging at least one switching lever, the recess causing the switching lever to move perpendicularly to the axis of rotation of the switching shaft when the switching shaft rotates, characterized in that at the transitions of the recess ( 5 , 6 ) to the full cross section of the switching shaft ( 1 ) groove-like depressions ( 7 to 14 ) are provided.