DE19631533A1

DE19631533A1 - Load switchgear for HV disconnection of power distribution transformer

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Publication number: DE19631533A1
Application number: DE1996131533
Authority: DE
Inventors: David Walter Dr Ing Branston; Werner Dr Rer Nat Hartmann; Walter Dipl Ing Spies; Michael Dr Ing Vester; Kurt Dipl Ing Hoeller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-01-29

Abstract

The load switch has a metal encapsulation enclosing a number of multi-position switches for overload protection and fuse inserts for short-circuit protection. The overload switches use vacuum switch sleeves (1), with the short-circuit fuses using re-settable magnetic latches (3...), each vacuum switch sleeve connected via a bellows (123) with a conductive drive housing (2) enclosing an insulating rod (210) coupled to the magnetic latch, for operation of the contact bolt (122) of the movable switch contact (121).

Description

Die Erfindung betrifft Lastschaltanlagen zur hochspannungs seitigen Abschaltung von Verteilertransformatoren, insbeson dere metallgekapselte Lasttrennschaltanlagen der Mittelspan nungstechnik, mit Mehrstellungsschalter als Überlastauslöser und Sicherungseinsätzen als Kurzschlußstromauslöser.The invention relates to power switchgear for high voltage side shutdown of distribution transformers, in particular their metal-encapsulated switch disconnectors from the Mittelspan technology, with multi-position switch as overload release and fuse links as short-circuit current releases.

Im Fehlerfalle derart definierter Anlagen ist eine schnelle Abschaltung des fehlerverursachenden Transformators oder Netzteils erforderlich. Die in dieser Technik eingesetzten Lastschalter beherrschen nur relativ geringe Lastströme ohne entsprechend Schaden zu nehmen. Bei größeren Strömen, insbe sondere in Kurzschlußstromfällen, die zunächst als solche er kannt werden müssen, sind entsprechende Leistungsschaltele mente eingesetzt, die den Stromkreis sicher unterbrechen. Als Leistungsschaltelemente wurden bisher überwiegend sogenannte HH-Sicherungen oder Kurzschlußstromunterbrecher eingesetzt, die im wesentlichen auf dem Prinzip konventioneller Schmelz sicherungen beruhen. Die bekannten Kurzschlußstromunterbre cher sind im allgemeinen direkt im Ölgefäß des Transformators eingebaut, während die HH-Sicherungen meist externe Bestand teile der Lastschaltanlagen sind. In jedem dieser Fälle muß nach der Behebung des Fehlers das zerstörte Sicherungselement - Kurzschlußunterbrecher oder HH-Sicherung - durch entspre chend geschultes Personal wieder ersetzt werden. Dies ist ko stenaufwendig und teilweise mit großem Zeitaufwand verbunden. In the event of errors in such defined systems, it is quick Shutdown of the transformer causing the fault or Power supply required. The used in this technique Load switches can only handle relatively low load currents without to be damaged accordingly. With larger currents, especially especially in short-circuit current cases, which he initially as such must be known, are corresponding power switch elements used that safely interrupt the circuit. As Power switching elements have so far been predominantly so-called HV fuses or short-circuit breakers are used, which is essentially based on the principle of conventional enamel fuses are based. The known short-circuit current interrupt are generally directly in the oil tank of the transformer installed, while the HV fuses mostly external inventory are parts of the switchgear. In each of these cases must after the fault has been rectified, the destroyed securing element - Short circuit breaker or HH fuse - by correspond trained personnel can be replaced. This is knocked out very expensive and sometimes takes a lot of time.

Es sind zwar auch Auslösungen von Leistungsschaltern über Stromwandler in Verbindung mit Überlastrelais bekannt, aller dings sind diese Schaltvorgänge aufgrund der hohen Kosten nur bei größeren Verteiltransformatoren rentabel. Die der Erfin dung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, für die obende finierten Lastschaltanlagen Sicherungselemente vorzusehen, deren Handhabung wesentlich vereinfacht ist und die darüber hinaus zu den bekannten Sicherungselementen eine kostengün stige Alternative darstellen, wobei der in dieser Technik üb liche Sicherheitsstandard keinesfalls unterschritten werden darf. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die MerkmaleThere are also tripping of circuit breakers Current transformers known in connection with overload relays, all However, these switching operations are only due to the high costs profitable for larger distribution transformers. The Erfin The underlying task is for the above provided fuse switchgear, their handling is significantly simplified and the above in addition to the known security elements a cost-effective Stige alternative, with the usual in this technique safety standards are not undercut may. According to the invention, this object is achieved by the features

1.1 the overload releases are by vacuum power scarf tubes realized,
1.2 the short-circuit releases are by resettable magnetic Latching devices realized,
1.3 the vacuum circuit breakers are each one axially movable bellows with an electrically lei tendency drive housing connected in which an insulating rod in connection with the respective magnetic latch device the contact bolt of the moving switching contact controls the respective vacuum circuit breaker,
1.4 the vacuum circuit-breaker tubes are electrically conductively connected in the area of their fixed contact with a current supply pin and in the area of their moving switch contact via a current lead line 215 with a current lead pin,
1.5 the vacuum power interrupters work with the respective gen latching devices in such a way that the interrupted current flow between the respective power supply bolts and the respective Power lead bolts only by mechanical connection the respective fixed contacts with the respective Be switch-off contacts of the vacuum interrupters acti again is resolvable.

Mit dem Einsatz von Vakuum-Leistungsschaltröhren als Über lastauslöser in Verbindung mit den rücksetzbaren Magnet- Verklinkeinrichtungen als Kurzschlußstromauslöser sind die ansonsten nur einmal benutzbaren Sicherungselemente in vor teilhafter Weise durch mehrmals verwendbare und darüber hin aus rücksetzbare Einrichtungen, den Magnet-Verklinkeinrich tungen ersetzt. Der besondere Vorteil der Erfindung ist daran zu sehen, daß sämtliche mechanischen und elektrischen Kompo nenten der Lastschaltanlage im leitenden Zustand auf gleichem Potential liegen, so daß die ansonsten in dieser Technik üb lichen aufwendigen Isoliermaßnahmen entfallen.With the use of vacuum circuit breakers as an over load release in connection with the resettable magnetic Latching devices as short-circuit current releases are the otherwise only once usable security elements in front part way through reusable and beyond from resettable devices, the magnetic latching device replaced. The particular advantage of the invention is that to see that all mechanical and electrical compo elements of the power switchgear in the conductive state on the same Potential lie, so that otherwise in this technique elaborate insulation measures are eliminated.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die MerkmaleAccording to an advantageous embodiment of the invention the characteristics

2.1 the magnetic latching device contains a rotatable gela gertes, with an integrated permanent magnet verse henes and pawl controllable by a release magnet Contour plate, the one with the insulating rod rigidly connected contact cam communicates that when the trigger magnet is not actuated, the current flow is justified
2.2 the pawl contour plate is with such a cam guide provided that when the trigger magnet is actuated Activation of the contact cam and thus the underside Chung the current flow is provided.

Mit dem Einsatz des drehbar gelagerten Klinkenkonturbleches mit dem integrierten Permanentmagneten ist eine funktionssi chere und kostengünstige Magent-Verklinkeinrichtung reali siert. Die mit der Isolierstange fest verbundene Kontaktnocke unterbricht den Stromfluß zwischen den Stromzuführungsbolzen und den Stromabführungsbolzen erst dann, wenn der Auslösema gnet im Kurzschlußstromfall betätigt wird. Dabei ist die Noc kenführung derart gewählt, daß bei betätigten Auslösemagneten die Kontaktnocke gänzlich freigeschaltet ist und die Isolier stange somit in bekannter Weise durch die Kraft der Druckfe der das Öffnen der Kontakte der Vakuumschaltröhre bewirkt.With the use of the rotatable latch contour plate with the integrated permanent magnet is a function Chere and inexpensive Magent latching device reali siert. The contact cam firmly connected to the insulating rod interrupts the flow of current between the power supply bolts and the current drain bolt only when the tripping scheme gnet is actuated in the event of a short-circuit current. Here is the Noc kenführung chosen such that when actuated trigger magnet the contact cam is fully activated and the insulation rod in a known manner by the force of the Druckfe which opens the contacts of the vacuum interrupter.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch die MerkmaleAnother advantageous embodiment of the invention is through the characteristics

3.1 the trigger magnet is through a with a load current flowing magnetic winding surrounding iron core rea lists,
3.2 the magnetic winding is with the current drain bolt electrically connected.

Die Magnet-Verklinkeinrichtung enthält dementsprechend die laststromdurchflossene Magnetwicklung, die den feststehenden Eisenkern umgibt. Gleichzeitig ist das freie Ende der Magnet wicklung in vorteilhafter Weise mit dem Stromabführungsbolzen elektrisch leitend verbunden.The magnetic latching device accordingly contains the Magnetic winding through which the fixed current flows Iron core surrounds. At the same time, the free end is the magnet winding in an advantageous manner with the current discharge bolt electrically connected.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht die MerkmaleA further advantageous embodiment of the invention provides the characteristics

4.1 the trigger magnet is by a with a load current flowing egg surrounding moving magnetic egg lowering realized,
4.2 the movable iron core is with the latch contour plate mechanically connected, in front of which the magnetic latch device has a movable iron core, which in same way by using the magnetic winding Load current generated magnetic field is affected.

Der bewegliche Eisenkern ist dabei mechanisch mit dem Klin kenkonturblech derart gekoppelt, daß im Auslösefall durch Verschwenken des Klinkenbleches die Freischaltung der Iso lierstange erfolgt und somit ebenfalls die Schaltkontakte der Vakuumschaltröhre zur Stromunterbrechung geöffnet werden.The movable iron core is mechanical with the clin Kenkonturblech coupled so that when triggered by Swiveling the jack plate unlocking the Iso lierstange and thus also the switching contacts of the Vacuum interrupter to open the power supply.

Das Klinkenkonturblech ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mit den MerkmalenThe latch contour plate is advantageous according to another Embodiment of the invention with the features

5.1 The latch contour plate is configuuated by a straight line realized, also rotatably mounted control plate siert,
5.2 the control plate is designed such that the be movable iron core ver the control plate in the release state pivots, provided.

Die geradlinige Kontur des Steuerblechs stellt eine besonders einfache konstruktive Lösung dar. Die Auslösung erfolgt eben falls durch den bewegbaren Eisenkern, der im Auslösefall beim Kurzschlußstrom das Steuerblech verschwenkt und somit die Verklinkung wirkungslos schaltet.The straight contour of the control plate is a special one simple constructive solution. The triggering is done if by the movable iron core, which in the event of triggering Short-circuit current pivots the control plate and thus the Latching switches ineffective.

6.1 the control plate is a rotatably mounted clin k lock plate formed,
6.2 the latch lock plate points below its rotational position a tax controllable by a bimetallic strip stop on,
6.3 the bimetallic strip is by means of a flexible connection the power line is connected to the current discharge bolt, in front.

Dabei ist das Steuerblech durch ein drehbares Klinkenschloß blech gebildet, das sowohl vom bewegbaren Eisenkern als auch von dem unterhalb der Drehlagerung des Klinkenblechs angeord neten Bimetallstreifen steuerbar ist. Dabei sind die Magnet wicklungen und der Bimetallstreifen hintereinander geschaltet und werden gleichermaßen vom Laststrom durchflossen. Mit dem Magnetauslöser und dem Bimetallauslöser sind unterschiedliche Auslösevorgänge steuerbar. So kann der Magnetauslöser auf Kurzschlußstrom überwachen und der Bimetallauslöser als Über lastschutz im Zusammenhang mit Überströmen dienen.The control plate is through a rotatable latch lock sheet metal formed by both the movable iron core and of which is arranged below the pivot bearing of the latch plate neten bimetallic strip is controllable. Here are the magnet windings and the bimetallic strip connected in series and are equally flowed through by the load current. With the Magnetic release and the bimetallic release are different Triggering processes controllable. So the magnetic trigger can open Monitor short circuit current and the bimetal release as over serve load protection in connection with overcurrents.

Im Zusammenhang mit dem Überstromschutz sind gemäß einer wei teren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die MerkmaleIn connection with overcurrent protection, according to a white ter advantageous embodiment of the invention, the features

7.1 the release magnet can be controlled via a current transformer,
7.2 the current transformer is with the current drain bolt electrically coupled, provided where the trigger magnet via the load current monitoring current transformer controls is.

Der Stromwandler ist direkt im Bereich des Stromabführungs bolzens angeordnet und kann somit leistungslos den Auslösema gneten steuern.The current transformer is directly in the area of current dissipation arranged in a bolt and can therefore have no triggering action taxes.

Zusätzlich kann der Auslösemagnet gemäß einer weiteren vor teilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach MerkmalIn addition, the trigger magnet can according to another partial configuration of the invention by feature

8.1 the current transformer is available with control electronics Activation of the trigger magnet in connection, out be equipped with a certain current value in narrow Limits for unlatching can be set.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung ist das MerkmalAccording to a further advantageous embodiment of the Erfin dung is the characteristic

9.1 the trigger magnet is directly through the downstream guide bolt flowing current controllable so that at this embodiment on current transformers and control elec electronics can be dispensed with.

Allerdings müssen in diesem Falle entsprechende elektrische Anpassungen des Auslösemagneten getroffen werden.In this case, however, corresponding electrical Adjustments to the release magnet can be made.

10.1 the pawl contour plate is over a contact pawl bearing, into which a straight shift rod engages controllable,
10.2 the free end of the shift rod is under the Tax influence of a flexible return conductor, the with a small distance parallel to the current lead bolt is arranged, with which the drive of the unlatching mechanism via the flexible return conductor follows, which the latch contour plate directly over the Contact pawl bearing controls.

Der Rückführungsleiter kann gemäß einer zusätzlichen vorteil haften Ausgestaltung der Erfindung gemäß MerkmalThe return conductor can have an additional advantage stick embodiment of the invention according to feature

11.1 the return conductor is induced by an over Eddy currents electromagnetically coupled Thomsonan drive formed, realized.

Bei mehrphasigen Lastschaltanlagen ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das MerkmalIn multi-phase switchgear, according to another advantageous embodiment of the invention the feature

12.1 the latch contour plates are over their respective con Pawl bearing, in which a common straight line Removable shift push rod engages, controllable, vorese hen.

Die mechanische Kopplung des Klinkenkonturblechs von mehreren über Stromschutzeinrichtungen in mehrphasigen Lastschaltanla gen bewirkt außerdem, daß in einem einzigen Auslösefall sämt liche anderen Magent-Verklinkeinrichtungen ebenfalls auslö sen. Das Rücksetzen der Vakuumschaltkontakte erfolgt in die sem Fall ebenfalls gleichzeitig.The mechanical coupling of the latch contour plate from several via current protection devices in multi-phase power switchgear gen also causes all of them in a single triggering event other magent latching devices also trigger sen. The vacuum switch contacts are reset in the case also at the same time.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung sind die MerkmaleAccording to a further advantageous embodiment of the Erfin are the characteristics

13.1 the latch contour plate is with a spiral Return spring for automatic return to the ver latch position equipped,
13.2 the return spring is used to set the release threshold through a thread-guided insulating material bolt adjustable, provided.

In dieser Ausführungsform wird das Klinkenkonturblech durch die Rückstellfeder selbsttätig in die verklinkte Stellung zu rückgesetzt. Mit der spiralförmigen Stellfeder, die im Be reich der Drehachse des Klinkenkonturbleches geführt ist, ist durch Verstellung des im Gewinde geführten Isolierstoffbol zens die Auslöseschwelle für den Verklinkmechanismus ein stellbar, so daß sich eine einzige Überstromschutzeinrichtung in einfacher Weise für die unterschiedlichen Anwendungsberei che einstellen läßt.In this embodiment, the latch contour plate is through the return spring automatically in the latched position reset. With the spiral spring, which is in the loading is rich in the axis of rotation of the pawl contour plate is by adjusting the insulating bolt in the thread zens the release threshold for the latch mechanism adjustable so that there is a single overcurrent protection device in a simple way for the different application areas che set.

14.1 the pawl contour plate is under the influence of tax ner manually operable insulating rod, the one with a rotary lever in the trigger stood against the force of the return spring,
14.2 the insulating rod is in the area of the power transmission to the angle lever with a pressure force determining Spring equipped, provided with which the powershift systems in the overcurrent range with the insulating rod can also be triggered manually.

Mit dieser Option kann in besonders einfacher Weise die me chanische Funktionsfähigkeit derartiger Lastschaltanlagen überwacht werden.With this option, the me mechanical functionality of such switchgear be monitored.

15.1 the insulating rod is fixed with a spring pressure plate connected, when deflecting the insulating rod in the unlocked state on an end stop body running,
15.2 the end stop body is a hollow cylindrical art fabric part with high internal damping,

vorgesehen, so daß bei diesen Lastschaltanlagen im Auslöse fall die Isolierstange auf den Endanschlagkörper aufläuft. provided so that in these load switchgear tripping If the insulating rod runs onto the end stop body.

Der Endanschlagkörper ist vorteilhafterweise als hohlzylin drischer Kunststoffteil mit hoher innerer Dämpfung ausge führt.The end stop body is advantageously as a hollow cylinder plastic part with high internal damping leads.

Eine zusätzliche Dämpfung kann dadurch erreicht sein, daß ge mäß der MerkmaleAdditional damping can be achieved by ge according to the characteristics

16.1 the end stop body is designed with an annular shape provided the hollow body,
16.2 the hollow body is filled with liquid or gas,

dem Endanschlagkörper der gefüllte ringförmige Hohlkörper vorgeschaltet ist.the end stop body, the filled annular hollow body is connected upstream.

Mit einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß den MerkmalenWith a further advantageous embodiment of the invention according to the characteristics

17.1 the insulating rod is provided with a clamping spring element in connection with an inward driving cam, in which one with first, second and third driver groove provided extension bolt is guided centrally,
17.2 the extension bolt is in the area of cooperation kens with the insulating rod with a force adjustable Return spring is reached,

daß das in Achsrichtung der Isolierstange angebrachte Klemm federelement als sogenannte mechanische Rückkopplung dient. In der Betriebsstellung greift die Mitnehmernocke in die er ste Mitnehmernut ein, so daß bei axialem Druck auf den Ver längerungsbolzen die Isolierstange mitgenommen wird. Die ge samte Anordnung wird dadurch zurückgesetzt. Für Rückstell kräfte bis knapp über dem zur stromlosen Rücksetzung notwen digen Wert besteht somit praktisch eine starre Verbindung zwischen dem Verlängerungsbolzen und der Isolierstange. Bei stärker auftretendem Kräften, wie sie beispielsweise beim Auftreten eines Überstromes bestehen, gibt das Klemmfederele ment die Mitnehmernocke dann frei, wenn bei Anlagen mit noch bestehender Überstromfehlerquelle aufgeschaltet wird. Der Verlängerungsbolzen wird dabei schlagartig um den Schalthub der Vakuumschaltröhre verkürzt, so daß in der Lastschaltanla ge der Stromfluß sofort wieder unterbrochen ist. Diese Eigen schaft ist für den Fall als besonders vorteilhaft anzusehen, wenn die Überstromschutzvorrichtung auf einen Überstrom rück gesetzt wird und die Ursache für eine vorhergehende Über stromauslösung im Kurzschlußfall noch nicht beseitigt ist. In diesem Fall übt der beim Schließen der Vakuumschaltröhre un ter Strom stehende Lichtbogen eine zusätzliche axiale Kraft auf die Isolierstange aus, so daß der Rutschkupplungsmecha nismus ausgelöst wird. Dadurch wird verhindert, daß durch ma nuelle Fehlbedienung bei bestehender Überstromfehlerquelle die Überstromschutzvorrichtung gewaltsam elektrisch geschlos sen werden kann. In diesem Fall rasten die Mitnehmernocken in die zweite Mitnehmernut ein, so daß derartige Fehlbedienungen auch visuell erkennbar gemacht sind. Durch das Herausziehen des Verlängerungsbolzens in die normale Arbeitsstellung kann ein erneutes Einschalten der Schaltkontakte der Vakuumschalt röhren möglich gemacht werden. Über die einstellbare Rück stellfeder kann die Auslösekraft der Rutschkupplung einge stellt werden. Die dritte Mitnehmernut dient lediglich zur Erleichterung der Montage der Vorrichtung und außerdem zur Vermeidung eines versehentlichen vollständigen Herausziehens des Verlängerungsbolzens aus dem Klemmfederelement.that the clamp attached in the axial direction of the insulating rod spring element serves as a so-called mechanical feedback. In the operating position, the driver cam engages in it ste driving groove, so that with axial pressure on the Ver the insulating rod is taken along. The ge entire arrangement is thereby reset. For reset forces up to just above that required for currentless reset value there is practically a rigid connection between the extension bolt and the insulating rod. At stronger forces, such as those with If there is an overcurrent, the clamp spring gives The driver cam is then released if the system still has existing overcurrent fault source is switched on. Of the Extension bolt is suddenly around the switching stroke the vacuum interrupter is shortened, so that in the power switch ge the current flow is immediately interrupted. This own shaft is to be regarded as particularly advantageous in the event when the overcurrent protection device returns to an overcurrent is set and the cause of a previous over current release in the event of a short circuit has not yet been eliminated. In in this case, the practice un when closing the vacuum interrupter current is an additional axial force on the insulating rod, so that the slip clutch mechanism nism is triggered. This prevents ma Manual incorrect operation with an existing overcurrent error source the overcurrent protection device is forcibly electrically closed can be sen. In this case, the driver cams engage the second driver groove, so that such incorrect operations are also made visually recognizable. By pulling it out the extension bolt in the normal working position a renewed switching on of the switching contacts of the vacuum switch tubes are made possible. Via the adjustable back spring can activate the release force of the slip clutch be put. The third driver groove is only used for Facilitate the assembly of the device and also for Avoiding accidental full pull-out the extension bolt from the clamping spring element.

Die Erfindung wird durch in 15 Figuren dargestellte Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert, wobei die The invention is illustrated by the embodiment shown in 15 figures Rungsbeispiele explained in more detail, the

Fig. 1 und 2 die Vakuumschaltröhren im verklinkten und im entklinkten Zustand zeigen, die Fig. 1 and 2, the vacuum interrupters in the latched state and in entklinkten showing

Fig. 3, 4 und 5 die Vakuumschaltröhren mit unterschiedli chen Magnet-Verklinkeinrichtungen dar stellen, die, Figs. 3, 4 and 5, the vacuum switching tubes with differing chen magnetic Verklinkeinrichtungen represents the

Fig. 6 die Vakuumschaltröhren zusätzlich mit Bi metallauslöser abbildet, die Fig. 6 also shows the vacuum interrupters with Bi metal trigger that

Fig. 7, 8 und 9 die Vakuumschaltröhren mit Ansteuerung der Magnet-Verklinkeinrichtung durch Stromwandler mit und ohne Steuerelektro nik und mit direkter Ansteuerung zeigen, dieNik Fig. 7, 8 and 9, the vacuum switching tubes with driving the magnetic Verklinkeinrichtung by current transformer with and without electric control and display with direct control, the

Fig. 10 die Vakuumschaltröhren mit Ansteuerung der Magnet-Verklinkeinrichtung über einen magnetisch auslenkbaren Rückführungslei ter abbildet, die Fig. 10 shows the vacuum interrupters with control of the magnetic latching device via a magnetically deflectable Rückführungslei ter

Fig. 11 die Vakuumschaltröhren in mehrphasigen Systemen mit gemeinsamer Schaltstange zeigen, die Fig. 11 show the vacuum interrupters in multi-phase systems with a common switching rod, the

Fig. 12 die Vakuumschaltröhren im Zusammenhang mit einer Magnet-Verklinkeinrichtung und mechanischer Einstellung der Auslösekenn linie darstellt, die Fig. 12 shows the vacuum interrupters in connection with a magnetic latching device and mechanical adjustment of the tripping characteristic

Fig. 13 die Vakuumschaltröhre im Zusammenhang mit manueller Auslösung der Magnet- Verklinkeinrichtung abbildet, die Fig. 13 shows the vacuum interrupter in connection with manual triggering of the magnetic latch, which

Fig. 14 die Vakuumschaltröhren im Zusammenhang mit integrierten mechanischen Dämpfungen im Auslösefall offenbart, und die Fig. 14 discloses the vacuum interrupters in connection with integrated mechanical damping in the event of tripping, and

Fig. 15 die Vakuumschaltröhren im Zusammenhang mit mechanischen Wiedereinschaltschutz im Fehlerfall darstellt.15 illustrates. The vacuum switching tubes in connection with mechanical restart protection in case of failure.

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine Vakuumschaltröhre 1 im verklinktem Zustand und im entklinktem Zustand. Innerhalb des Antriebsgehäuses 2 sind in bekannter Weise der Fest schaltkontakt 111 und der Bewegschaltkontakt 121 angeordnet, wobei der Bewegschaltkontakt 121 durch den Faltenbalg 123 hindurch mit dem Kontaktbolzen 122 aus dem beispielsweise SF₆-isolierten Gasbereich herausgeführt ist. An dem Kontakt bolzen 122 schließt sich der Federantrieb 214 an, der an der zweiten Federandruckplatte 213 anliegt. Zwischen der zweiten Federandruckplatte 213 und der ersten Federandruckplatte 211 ist die Kontaktandruckfeder 212 positioniert. Die erste Fe derandruckplatte 211 begrenzt das eine freie Ende der Iso lierstange 210, die im Bereich des anderen freien Endes durch die Magnet-Verklinkeinrichtung 3 über die mit der Isolier stange 210 fest verbundene Kontaktnocke 312 funktionell in Verbindung steht. Die Magnet-Verklinkeinrichtung 3 setzt sich aus mehreren Funktionsteilen zusammen, die gemeinsam die rücksetzbare Magnet-Verklinkeinrichtung 3 bilden. So ist im Zusammenwirken mit der Kontaktnocke 312 das Klinkenkon turblech 310 vorgesehen, das den Permanentmagneten 320 als integralen Bestandteil aufweist. Außerdem ist ersichtlich, daß das Klinkenkonturblech 310 drehbar gelagert ist. Im Wirk bereich des Permanentmagneten 302 ist der Auslösemagnet 311 angeordnet, der, abhängig vom Laststromfluß, im Störungsfall die Entriegelung der Vakuumschaltröhre 1 bewirkt. Weiterhin ist angedeutet, daß der Auslösemagnet 311 unmittelbar mit dem Stromabführungsbolzen 216 in Verbindung steht. Gleichermaßen ist der Festschaltkontakt 111 der Vakuumschaltröhre 1 mit dem Stromzuführungsbolzen 212 verbunden. Aus der schematischen Darstellung der Erfindung ist darüber hinaus ersichtlich, daß im stromführenden Zustand - der Festschaltkontakt 111 ist mit dem Bewegschaltkontakt 121 der Vakuumschaltröhre 1 elektrisch leitend verbunden - über die Stromführungsleitung 215 sämtli che Teile auf gleichem Schaltpotential liegen. Figs. 1 and 2 respectively show a vacuum interrupter 1 in verklinktem state and in entklinktem state. Within the drive housing 2 , the fixed switching contact 111 and the moving switching contact 121 are arranged in a known manner, wherein the moving switching contact 121 is led out through the bellows 123 with the contact pin 122 from the SF₆-insulated gas area, for example. At the contact pin 122 , the spring drive 214 connects, which abuts the second spring pressure plate 213 . The contact pressure spring 212 is positioned between the second spring pressure plate 213 and the first spring pressure plate 211 . The first Fe derandruckplatte 211 limits one free end of the Iso lierstange 210 , which is functionally connected in the region of the other free end by the magnetic latching device 3 via the insulating rod 210 with the permanently connected contact cam 312 . The magnetic latching device 3 is composed of several functional parts, which together form the resettable magnetic latching device 3 . So in cooperation with the contact cam 312, the Klinkenkon turblech 310 is provided, which has the permanent magnet 320 as an integral part. It can also be seen that the pawl contour plate 310 is rotatably mounted. In the effective area of the permanent magnet 302 , the trigger magnet 311 is arranged, which, depending on the load current flow, causes the unlocking of the vacuum interrupter 1 in the event of a fault. Furthermore, it is indicated that the trigger magnet 311 is directly connected to the current-carrying pin 216 . Likewise, the fixed contact 111 of the vacuum interrupter 1 is connected to the power supply pin 212 . From the schematic representation of the invention it can also be seen that in the current-carrying state - the fixed switching contact 111 is electrically conductively connected to the moving switching contact 121 of the vacuum interrupter 1 - all current parts 215 have the same switching potential via the current-carrying line 215 .

Die Fig. 2 zeigt die gleiche Vakuumschaltröhre im entklink tem Zustand. Zur besseren Übersicht sind hier die Bezugszei chen nicht eingetragen. Der entklinkte Zustand der Vakuum schaltröhre wird dadurch erreicht, daß der unter Einwirkung des Laststroms stehende Auslösemagnet ein derartiges Magnet feld aufbaut, daß das Klinkenkonturblech derart ausgelenkt wird, daß die Kontaktnocke, die mit der Isolierstange fest verbunden ist, freigegeben ist und die Isolierstange durch den Federantrieb so bewegt wird, daß der Bewegschaltkontakt vom Festschaltkontakt getrennt und damit der Stromfluß zwi schen dem Stromzuführungsbolzen und dem Stromabführungsbolzen unterbrochen ist. Fig. 2 shows the same vacuum interrupter in the unlatched state. For a better overview, the reference characters are not entered here. The unlatched state of the vacuum interrupter is achieved in that the trigger magnet under the influence of the load current builds up such a magnetic field that the pawl contour plate is deflected such that the contact cam, which is firmly connected to the insulating rod, is released and the insulating rod by the The spring drive is moved so that the moving switching contact is separated from the fixed switching contact and thus the current flow between the power supply bolt and the power supply bolt is interrupted.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen die Vakuumschaltröhren 1 mit unterschiedlich gesteuerten Magnet-Verklinkeinrichtungen. Die schematisch dargestellten Vakuumschaltröhren 1 sind mit der in Fig. 1 dargestellten Vakuumschaltröhren identisch und mit den gleichen Bezeichnungen versehen. Aus der Fig. 3 wird im einzelnen ersichtlich, daß die Magnet-Verklinkeinrichtung 3 mit ihrer Magnetwicklung 330 den Eisenkern 331 umgibt, wobei außerdem erkennbar ist, daß der gesamte Laststrom über die Magnetwicklung 330 zu dem Stromabführungsbolzen 216 geführt ist. Die Magnet-Verklinkeinrichtung 3 ist derartig ausgelegt, daß im Auslösefall das Magnetfeld des Eisenkerns 331 den mit dem Klinkenkonturblech 310 verbundenen Permanentmagneten 320 anzieht, und damit die mit der Isolierstange 210 fest verbun dene Kontaktnocke 312 freigibt. Wie bereits zu Fig. 1 be schrieben, wird damit die Isolierstange 210 mit dem Kontakt bolzen 122 und der damit verbundene Bewegschaltkontakt 121 nach unten bewegt und damit gleichermaßen der Stromfluß zwi schen den Stromzuführungsbolzen 212 und dem Stromabführungs bolzen 216 getrennt. FIGS. 3, 4 and 5 show the vacuum interrupters 1 with differently controlled solenoid-Verklinkeinrichtungen. The schematically shown vacuum interrupters 1 are identical to the vacuum interrupters shown in FIG. 1 and are given the same designations. From Fig. 3 it can be seen in detail that the magnetic latching device 3 with its magnetic winding 330 surrounds the iron core 331 , wherein it can also be seen that the entire load current is conducted via the magnetic winding 330 to the current-carrying pin 216 . The magnetic latching device 3 is designed such that, in the event of a trip, the magnetic field of the iron core 331 attracts the permanent magnet 320 connected to the latch contour plate 310 , and thus releases the contact cam 312, which is firmly connected to the insulating rod 210 . As already described to Fig. 1 be, so that the insulating rod 210 with the contact pin 122 and the associated moving switching contact 121 is moved downward and thus equally the current flow between the power supply pin 212 and the current discharge pin 216 separated.

Bei der Fig. 4 ist die Magnet-Verklinkeinrichtung 3 im Ge gensatz zu der Magnet-Verklinkeinrichtung der Fig. 3 durch einen bewegbaren Eisenkern 332 realisiert, der mit der Öff nungskontur 321 des Klinkenkonturbleches 310 mechanisch ge koppelt ist. Mit dem Auslenken des bewegbaren Eisenkerns 332 wird im Auslösefall das Klinkenkonturblech 310 wie bereits beschrieben in gleicher Weise ausgelenkt und die Kontaktnocke 312 der Isolierstange 210 freigegeben. Der Stromfluß zwischen dem Stromzuführungsbolzen 112 und dem Stromabführungsbolzen 216 ist somit ebenfalls unterbrochen.In Fig. 4, the magnetic latching device 3 in contrast to the magnetic latching device of FIG. 3 is realized by a movable iron core 332 , which is mechanically coupled to the opening contour 321 of the latch contour plate 310 . When the movable iron core 332 is deflected, the pawl contour plate 310 is deflected in the same way as already described and the contact cam 312 of the insulating rod 210 is released in the event of tripping. The current flow between the current supply pin 112 and the current discharge pin 216 is thus also interrupted.

In der Fig. 5 enthält die Magnet-Verklinkeinrichtung eben falls einen bewegbaren Eisenkern 332, der mit seinem Stößel auf das Steuerblech 322 einwirkt, das ebenfalls drehbar gela gert ist und im Auslösefall die Kontaktnocke 312 der Isolier stange 210 zum Öffnen des Bewegschaltkontakts 121 freigibt. In FIG. 5, the magnetic Verklinkeinrichtung contains precisely if a movable iron core 332 which acts with its tappet on the control plate 322, is also Gert rotatably gela and in the case of release, the contact cam 312 of the insulating rod 210 to open the Bewegschaltkontakts 121 releases.

In der Fig. 6 ist das in den vorangegangenen Ausführungsbei spielen vorgesehene Klinkenkonturblech 310 ersetzt durch das Klinkenschloß 340, das ebenfalls drehbar gelagert ist. Das Klinkenschloß 340 weist an den Endbereichen in Ebene der Drehachse jeweils eine nicht bezeichnete Anschlagfläche auf, auf die einerseits der bewegbare Eisenkern 332 der Magnet wicklung 330 einwirkt und andererseits der Bimetallstreifen 341, der gleichzeitig über die Verbindungsleitung 342 mit dem Stromabführungsbolzen 216 elektrisch leitend verbunden ist. Das Klinkenschloß 340 weist außerdem eine nicht bezeichnete Klinkenkontur auf, die, ausgelöst durch den bewegbaren Eisen kern 332 oder durch die Auslenkung des Bimetallstreifens 341, die Kontaktnocke 312 der Isolierstange 210 freigibt. Aus die sem Ausführungsbeispiel geht hervor, daß die Magnet-Verklink einrichtung 3 in unterschiedlich definierbaren Schaltzustän den den Auslösevorgang bzw. die Entklinkung und damit die Un terbrechung des Stromkreises steuern kann.In Fig. 6 the provided in the previous Ausführungsbei play latch contour plate 310 is replaced by the latch lock 340 , which is also rotatably mounted. The latch lock 340 has at the end regions in the plane of the axis of rotation in each case an unspecified stop surface on which on the one hand the movable iron core 332 of the magnetic winding 330 acts and on the other hand the bimetallic strip 341 , which is simultaneously electrically connected via the connecting line 342 to the current-carrying pin 216 . The latch lock 340 also has an unspecified latch contour, which, triggered by the movable iron core 332 or by the deflection of the bimetallic strip 341 , releases the contact cam 312 of the insulating rod 210 . From this embodiment it can be seen that the magnetic latching device 3 can control the triggering or unlatching and thus the uninterrupting of the circuit in differently definable switching states.

Die Fig. 7, 8 und 9, in denen die jeweiligen Vakuumschalt röhren 1 mit ihren Bezeichnungen der Vakuumschaltröhre des ersten Ausführungsbeispiels in Fig. 1 gleichen, zeigen un terschiedliche Ansteuerungen der Magnet-Verklinkeinrichtung durch Stromwandler mit und ohne Steuerelektronik sowie in Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel mit direkter Ansteuerung der Magnet-Verklinkeinrichtung. In Fig. 7 wird der Auslösemagnet 311 über den Stromwandler 313 angesteuert, der unmittelbar am Stromabführungsbolzen 216 liegt. In dieser vorteilhaften An ordnung ist der Auslösemagnet 311 im Moment des Wiederein schaltens stets stromlos.Same Figs. 7, 8 and 9, in which the respective vacuum interrupters 1 with their designations of the vacuum interrupter of the first embodiment in FIG. 1, point un terschiedliche activations of the magnetic Verklinkeinrichtung by current transformer with and without control electronics as well as in Fig. 9 is a Embodiment with direct control of the magnetic latching device. In FIG. 7, the trigger magnet 311 is controlled via the current transformer 313 , which is located directly on the current-carrying pin 216 . In this advantageous arrangement, the trigger magnet 311 is always de-energized when it is switched on again.

Die Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Strom wandler 313 mit einer Steuerelektronik 314 zusammenwirkt. Durch die Steuerelektronik 314 ist der Steuerstrom für den Auslösemagneten 311 in sehr engen Grenzen einstellbar. Außer dem kann die Steuerelektronik 314 zur Ansteuerung des Auslö semagneten 311 von weiteren nicht dargestellten Vakuumschal tröhren genutzt werden, so daß mehrere Schutzeinrichtungen von nur einer Steuerelektronik angesprochen werden können. Allerdings wird in diesem Fall eine potentialfreie Stromver sorgung für die Elektronik benötigt, die gegebenenfalls auch vom Stromwandler 216 gespeist werden kann. Fig. 8 shows an embodiment in which the current converter 313 cooperates with control electronics 314 . The control current for the trigger magnet 311 can be set within very narrow limits by the control electronics 314 . In addition, the control electronics 314 can be used to control the tripping solenoids 311 from other vacuum scarf tubes, not shown, so that several protective devices can be addressed by only one control electronics. However, in this case a potential-free power supply is required for the electronics, which can also be fed by the current transformer 216 if necessary.

Die Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Stromzu führung zum Auslösemagneten 311 direkt vom Stromabführungs bolzen 216 zugeführt wird. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Auslösemagnet 311 zum Zeitpunkt des Wiedereinschal tens stromlos.The Fig. 9 shows an embodiment in which the current-to guide the tripping magnet 311 bolt directly from the power outfeed is supplied to the 216th In this exemplary embodiment, too, the trigger magnet 311 is de-energized at the time it is switched on again.

Wird bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen beim Zurück setzen auf einen Überstrom geschaltet, d. h., daß beim Schal ten die Fehlfunktion noch besteht, so wird das Klinkenkon turblech 310 durch den Auslösemagneten 311 automatisch wieder angezogen, so daß die Vakuumschaltröhren 1 im geschlossenen Zustand ihrer Schaltkontakte 111, 121 nicht verklinkt werden kann.Is set in the described embodiments when setting back to an overcurrent, ie that the malfunction still exists when switching th, the Klinkenkon turblech 310 is automatically tightened again by the release magnet 311 , so that the vacuum interrupters 1 in the closed state of their switching contacts 111 , 121 cannot be latched.

Die Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Magnet-Ver klinkeinrichtung, bei der das Klinkenkonturblech 310 über die Schaltstange 316 von einem flexiblen Rückführungsleiter 315 betätigt wird. Fließt durch den Stromführungsbolzen 216 und dem hochflexiblen Rückführungsleiter 315, der im geringen Ab stand zum Stromführungsbolzen 216 angebracht ist, ein ausrei chend großer Strom, so übt das zwischen dem Stromabführungs bolzen 216 und dem Rückführungsleiter 315 eingeschlossene Ma gnetfeld eine Kraft auf den flexiblen Rückführungsleiter 315 aus, die über die Schaltstange 316 und das Kontaktklinkenla ger 317 das Klinkenkonturblech 310 radial auslenkt. Durch die radiale Auslenkung des Klinkenkonturbleches 310 wird in be reits beschriebener Weise die Kontaktnocke 312 der Isolier stange 210 freigegeben, so daß auch hier der Stromfluß zwi schen dem Stromzuführungsbolzen 212 und dem Stromabführungs bolzen 216 unterbrochen ist. Anstelle der mechanischen Kopp lung mit der Stromschleife ist es auch denkbar, über indu zierte Wirbelströme ein elektromagnetisch gekoppelten Thomso nantrieb einzusetzen. Fig. 10 shows an embodiment of the catch device Ver magnet, wherein the latch contour plate 310 is actuated via the shift rod 316 by a flexible return conductor 315th Flows through the current-carrying pin 216 and the highly flexible return conductor 315 , which was attached to the current-carrying pin 216 in a low position, a sufficiently large current, the magnetic field enclosed between the current-carrying pin 216 and the return conductor 315 exerts a force on the flexible return conductor 315 from which radially deflects the pawl contour plate 310 via the switching rod 316 and the contact pawl bearing 317 . By the radial deflection of the pawl contour plate 310 , the contact cam 312 of the insulating rod 210 is released in a manner already described, so that here too the current flow between the power supply pin 212 and the power dissipation pin 216 is interrupted. Instead of mechanical coupling with the current loop, it is also conceivable to use an electromagnetically coupled Thomson drive via induced eddy currents.

Die Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Last schaltanlagen mehrere Phasen aufweisen, die gemeinsam gegen Überstrom geschützt sind. Die mechanische Kopplung der Klin kenkonturbleche erfolgt hier über die zweite Schaltstange 318, die jeweils über das Kontaktklinkenlager 317 mit dem je weiligen Klinkenkonturblech der Vakuumschaltröhren verbunden ist. Bei Auslösung auch nur einer einzigen Vakuumschaltröhre werden die über die zweite Schaltstange 318 und die Kontakt klinkenlager 317 mechanisch gekoppelten Klinkenkonturbleche aller anderen Magnet-Verklinkeinrichtungen zwangsweise mitge nommen und so die Entklinkungen sämtlicher Phasen gleichzei tig erreicht. Dementsprechend ist auch das Zurücksetzen nur für alle drei Phasen gleichzeitig möglich, d. h. in keinem der beteiligten Stromkreise dürfen während des Zurücksetzens Überströme bestehen. Fig. 11 shows an embodiment in which the load switchgear have several phases that are jointly protected against overcurrent. The mechanical coupling of the kenkonturbleche takes place here via the second switching rod 318 , each of which is connected via the contact pawl bearing 317 to the respective pawl contour plate of the vacuum interrupters. If even a single vacuum interrupter is triggered, the pawl contour plates, mechanically coupled via the second switching rod 318 and the contact pawl bearing 317, of all other magnetic latching devices are inevitably taken along and thus the unlatching of all phases is achieved simultaneously. Accordingly, resetting is only possible for all three phases at the same time, ie overcurrents must not exist in any of the circuits involved during the resetting.

In Fig. 12 ist ein weiteres Beispiel der Magnet-Verklinkein richtung offenbart, bei der das Klinkenkonturblech 310 selb ständig in die verklinkte Stellung zurückgeführt wird. Die selbständige Rückstellung wird über die spiralförmige Rück stellfeder 410 erreicht, die auf der Drehachse des Klinken konturbleches 310 geführt ist. Die Kraftübertragung von der Rückstellfeder 410 auf das Klinkenkonturblech 310 erfolgt über das Klinkenkonturlager 411. Das Gegenlager für die Rück stellfeder 410 wird durch das Ende des mit einem Gewinde ver sehenen Isolierstoffbolzens 511 gebildet. Die Lage des Iso lierstoffbolzens 511 relativ zur Achse der Rückstellfeder 410 kann verstellt werden, in dem der Isolierstoffbolzen 511 in das feststehende Gewinde 510 geschraubt wird. Dadurch wird die Rückstellkraft für das Klinkenkonturblech 310 und damit auch die Auslöseschwelle für den Verklinkmechanismus ein stellbar, so daß sich eine einzige Magnet-Verklinkeinrichtung für unterschiedliche Anwendungsbereiche einstellen läßt. Durch entsprechende Anzeigeeinrichtungen ist diese Einstell barkeit optisch anzeigbar und kann somit mit hoher Genauig keit durchgeführt werden. In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, den Isolierstoffbolzen 511 soweit zu verlängern, daß er von außen her dem Bedienungspersonal zugänglich ist und dementsprechend auch von außen über eine entsprechende Skala abgelesen werden kann. Der Anwender kann somit die Auslöse kennlinie von außen manuell an den jeweiligen Anwendungsbe reich anpassen.In Fig. 12, another example of the magnetic Verklinkein direction is disclosed in which the pawl contour plate 310 is constantly returned to the latched position itself. The independent reset is achieved via the spiral return spring 410 , which is guided on the axis of rotation of the pawl contour plate 310 . The force transmission from the return spring 410 to the latch contour plate 310 takes place via the latch contour bearing 411 . The counter bearing for the return spring 410 is formed by the end of the insulated bolt 511 provided with a thread. The position of the Iso lierstoffbolzens 511 relative to the axis of the return spring 410 can be adjusted by screwing the Isolierstoffbolzen 511 into the fixed thread 510 . As a result, the restoring force for the pawl contour plate 310 and thus also the triggering threshold for the latching mechanism is adjustable, so that a single magnetic latching device can be set for different areas of application. By means of appropriate display devices, this adjustability can be indicated optically and can therefore be carried out with high accuracy. In this context, it is also conceivable to extend the insulating material bolt 511 to such an extent that it is accessible to the operating personnel from the outside and, accordingly, can also be read from the outside on a corresponding scale. The user can thus manually adjust the tripping characteristic from the outside to the respective application area.

Die Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Magnet- Verklinkeinrichtung mit manueller Auslösung. Diese Option wird häufig zur Überprüfung der mechanischen Funktionsfähig keit der Lastschaltanlagen benötigt. Zur Auslösung wird der in dem Drehlager 612 gelagerte Winkelhebel 610 mittels der Isolierstange 611 derart mit einer Kraft beaufschlagt, daß das Klinkenkonturblech 310 ausgelenkt wird. Die Isolierstange 611 kann dabei soweit verlängert sein, daß sie von außen her vom Bedienungspersonal zugänglich ist. Mit dem zusätzlichen Vorsehen der Feder 613 zur Kraftübertragung von der Isolier stange 611 auf den Winkelhebel 610 kann die zur Auslösung notwendige Kraft entsprechend eingestellt werden. Auch in diesem Zusammenhang sind Anzeigeeinrichtungen denkbar, um diese Schaltvorgänge auch optisch erkennbar zu machen. Die in den Fig. 12 und 13 dargestellten Magnet-Verklink einrichtungen ermöglichen auf einfacher Art die Einstellung und Überprüfung der Einstellwerte, sofern das Kennlinienfeld der Auslösemechanismen bekannt ist. Der Anwender hat so die Möglichkeit, die Auslösewerte manuell einzustellen bzw. durch optische Einrichtungen zu überprüfen ohne die Vorrichtungen ausbauen oder unterschiedliche Typen auf Lager halten zu müs sen. Fig. 13 shows an embodiment for the magnetic latching device with manual release. This option is often required to check the mechanical functionality of the switchgear. For triggering, the angle lever 610 mounted in the pivot bearing 612 is subjected to a force by means of the insulating rod 611 in such a way that the latch contour plate 310 is deflected. The insulating rod 611 can be extended so far that it is accessible from the outside by the operating personnel. With the additional provision of the spring 613 for power transmission from the insulating rod 611 to the angle lever 610 , the force necessary for triggering can be set accordingly. In this context, display devices are also conceivable in order to make these switching operations optically recognizable. The magnetic latching devices shown in FIGS. 12 and 13 enable the setting values to be set and checked in a simple manner, provided the characteristic field of the triggering mechanisms is known. The user thus has the option of setting the trigger values manually or checking them using optical devices without having to dismantle the devices or have to keep different types in stock.

In Fig. 14 ist die Vakuumschaltröhre im Zusammenhang mit ei ner mechanischen Dämpfung der bewegten Teile dargestellt. Der Endanschlag der Isolierstange 210 mit der ersten Federan druckplatte 211 wird im Auslösefall gegen den Endanschlagkör per 217 geführt, der im wesentlichen aus einem hohlzylindri schen Kunststoff- oder Kautschukteil mit hoher innerer Dämp fung besteht. Eine zusätzliche Dämpfung kann dadurch erreicht werden, daß der innerhalb des Antriebsgehäuses 2 verbleibende Hohlkörper 218 mit einer Flüssigkeit oder einem Gas gefüllt ist und daß die Abstände der bewegten Teile zur Wand so klein gewählt werden, daß der Strömungswiderstand den gewünschten Beitrag zur Dämpfung liefert. In diesem Falle ist es jedoch erforderlich, das Antriebsgehäuse 2 und die Isolierstange 210 gegen die Umgebung mit einem zusätzlichen Faltenbalg, der nicht dargestellt ist, abzudichten. Wird diese Einrichtung allerdings in gasförmiger Umgebung, beispielsweise in einer SF₆-Atmosphäre oder in Luft betrieben, so kann bei entspre chender Dimensionierung auf das Vorsehen eines Faltenbalges verzichtet werden.In Fig. 14 the vacuum interrupter is shown in connection with egg ner mechanical damping of the moving parts. The end stop of the insulating rod 210 with the first Federan pressure plate 211 is guided in the event of triggering against the Endanschlagkör by 217 , which consists essentially of a plastic or rubber part with a high internal damping. Additional damping can be achieved in that the hollow body 218 remaining within the drive housing 2 is filled with a liquid or a gas and in that the distances between the moving parts and the wall are chosen so small that the flow resistance makes the desired contribution to the damping. In this case, however, it is necessary to seal the drive housing 2 and the insulating rod 210 from the environment with an additional bellows, which is not shown. However, if this device is operated in a gaseous environment, for example in an SF₆ atmosphere or in air, the provision of a bellows can be dispensed with if the dimensions are appropriate.

Die Fig. 15 zeigt eine Vakuumschaltröhre in Verbindung mit einer mechanischen "Rutschkupplung", in die die Isolierstange 210 eingesetzt ist. Die Isolierstange 210 ist an ihrem nach unten weisenden Ende von dem Klemmfederelement 221 umgeben, in das neben der Rückstellfeder 224 auch der Verlängerungs bolzen 220 eingeführt ist. Der Verlängerungsbolzen 220 weist im Bereich der Umhüllung der Klemmfeder 221 eine erste Mit nehmernut 223, eine zweite Mitnehmernut 225 und eine dritte Mitnehmernut 226 auf, in die je nach Betriebszustand die Mit nehmernocken 222 eingreifen. Die Mitnehmernocken 222 bilden mit dem Klemmfederelement 121 eine konstruktive Einheit. Des weiteren ist das Klemmfederelement 221 starr mit der Isolier stange 210 verbunden. In der normalen Arbeitsstellung greifen die Mitnehmernocken 222 in die erste Mitnehmernut 223 ein und nehmen somit bei axialem Druck auf den Verlängerungsbolzen 220 die Isolierstange 210 mit, so daß damit die gesamte An ordnung zurückgesetzt werden kann. Für die Rückstellkräfte bis knapp über den zur stromlosen Rücksetzung benötigten Wert besteht somit eine starre Verbindung. Treten höhere Kräfte auf, wie sie bei Entstehung eines Überstromes relevant sind, wenn auf eine Anlage mit noch bestehender Überstrom- Fehlerquelle aufgeschaltet wird, dann gibt das Klemmfederele ment 221 die Mitnehmernocken 222 frei. Dadurch wird der Ver längerungsbolzen schlagartig um den Schalthub der Vakuum schaltröhre 1 verkürzt, so daß die Lastschaltanlage den Stromfluß wieder unterbricht. Diese Eigenschaft ist von be sonderem Vorteil, wenn die Ursache für eine vorhergehende Überstromauslösung - ein bestehender Kurzschluß - nicht be seitigt wurde und die Magnet-Verklinkeinrichtung auf den noch bestehenden Überstrom zurückgesetzt wird. In diesem Fall übt der beim Schließen der Vakuumschaltkontakte 111, 121 unter Strom entstehende Lichtbogen eine zusätzliche axiale Kraft auf die Isolierstange 210 aus, so daß der Rutschkupplungsme chanismus ausgelöst wird. Mit dem Auslösen des Rutschkupp lungsmechanismus wird verhindert, daß durch manuelle Fehlbe dienung bei bestehender Überstrom-Fehlerquelle die Kontakte 111, 121 der Vakuumschaltröhre 1 gewaltsam geschlossen wer den. In diesem Fall rasten die Mitnehmernocken 222 in die zweite Mitnehmernut 225 ein, so daß ein solcher Fall von Fehlbedienung auch visuell erkennbar und erst durch das Her ausziehen des Verlängerungsbolzens 220 in die normale Ar beitsstellung ein erneutes Einschalten möglich wird. Über die einstellbare Rückstellfeder 224 kann die Auslösekraft der Rutschkupplung eingestellt werden. Die dritte Mitnehmernut 226 dient lediglich zur Erleichterung der Montage der Magnet- Verklinkeinrichtung sowie dazu, ein versehentliches vollstän diges Herausziehen vom Verlängerungsbolzen 220 durch eine zu sätzliche Rastung zu vermeiden und diesen Zustand ebenfalls erkennbar zu machen. Fig. 15 shows a vacuum interrupter in conjunction with a mechanical "slip coupling" in which the insulating rod 210 is attached. The insulating rod 210 is surrounded at its downward end by the clamping spring element 221 , in which in addition to the return spring 224 and the extension pin 220 is inserted. The extension bolt 220 has in the area of the sheath of the clamping spring 221 with a first driving groove 223 , a second driving groove 225 and a third driving groove 226 , in which, depending on the operating state, the driving cams 222 engage. The driver cams 222 form a structural unit with the clamping spring element 121 . Furthermore, the clamping spring element 221 is rigidly connected to the insulating rod 210 . In the normal working position, the driver cams 222 engage in the first driver groove 223 and thus take the insulating rod 210 with axial pressure on the extension bolt 220 , so that the entire arrangement can be reset. There is therefore a rigid connection for the restoring forces to just above the value required for currentless resetting. If higher forces occur, such as are relevant when an overcurrent occurs, if a system with an existing overcurrent error source is connected, then the Klemmfederele element 221 releases the driver cams 222 . As a result, the United extension bolt is suddenly shortened by the switching stroke of the vacuum interrupter 1 , so that the load switchgear interrupts the current flow again. This property is of particular advantage if the cause of a previous overcurrent trip - an existing short circuit - has not been eliminated and the magnetic latching device is reset to the still existing overcurrent. In this case, the arc that arises when the vacuum switching contacts 111 , 121 are energized exerts an additional axial force on the insulating rod 210 , so that the slip clutch mechanism is triggered. With the triggering of the Rutschkupp treatment mechanism is prevented by manual misoperation with existing overcurrent error source, the contacts 111 , 121 of the vacuum interrupter 1 forcibly closed the who. In this case, the driver cams 222 snap into the second driver groove 225 , so that such a case of incorrect operation is also visually recognizable and can only be switched on again by pulling the extension bolt 220 into the normal position. The release force of the slip clutch can be adjusted via the adjustable return spring 224 . The third driving groove 226 only serves to facilitate the assembly of the magnetic latching device and also to avoid inadvertent complete pulling out of the extension bolt 220 by an additional detent and also to make this state recognizable.

Die in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelheiten sind aus Gründen der Verständlichkeit gegenüber der Vakuumschaltröhren stark vergrößert dargestellt. Bei Ver wendung der bekannten Vakuumschaltröhren ist es möglich und besonders vorteilhaft, den gesamten Mechanismus der Verklin kung im Antriebsgehäuse unterzubringen. Dadurch befinden sich, abgesehen von den herauszuführenden Bedienelementen (Isolierstange 210, Verlängerungsbolzen 220, Isolierstoffbol zen 511 bzw. Isolierstoffstange 611), alle zur Funktion not wendigen Teile innerhalb des Antriebsgehäuses und bilden so mit eine direkt mit der Vakuumschaltröhre verbundenen Ein heit, die in ähnlicher Weise wie ein Sicherungselement inner halb der Lastschaltanlage eingesetzt werden können. Dadurch lassen sich einerseits die sonst üblichen Schmelzsicherungs elemente ersetzen, der hohe Zeitaufwand zum Austausch der Si cherungen entfällt, und andererseits stellen diese erfin dungsgemäßen Lastschaltanlagen in Verbindung mit Lasttrenn schaltern einen kostengünstigen Ersatz für herkömmliche Lei stungsschalter in Verbindung mit Wandlern, Schütze und Auslö ser dar.The details shown in the previous exemplary embodiments are shown greatly enlarged for reasons of clarity compared to the vacuum interrupters. When using the known vacuum interrupters, it is possible and particularly advantageous to accommodate the entire mechanism of the clinching in the drive housing. As a result, apart from the control elements to be brought out (insulating rod 210 , extension bolt 220 , insulating bolt 511 or insulating rod 611 ), all parts necessary for function are located within the drive housing and thus form a unit directly connected to the vacuum interrupter, which is similar How a fuse element can be used within the circuit breaker. This means that on the one hand the usual fuse elements can be replaced, the time required to replace the fuses is eliminated, and on the other hand, these switchgear assemblies in accordance with the invention in connection with switch disconnectors represent a cost-effective replacement for conventional circuit breakers in connection with converters, contactors and triggers .

Claims

1. Load switchgear for high-voltage disconnection of distribution transformers, in particular metal-enclosed switch disconnectors of medium-voltage technology, with more position switches as overload releases and fuse links as short-circuit current releases, characterized by the features

1.1 the overload releases are realized by vacuum power switching tubes ( 1 ),
1.2 the short-circuit releases are realized by resettable magnetic latching devices ( 3 ..),
1.3 the vacuum power switching tubes ( 1 ) are each connected via an axially movable bellows ( 123 ) to an electrically conductive drive housing ( 2 ) in which an insulating rod ( 210 ) in connection with the respective magnetic latching device ( 3 ..) The contact bolt ( 122 ) controls the moving switching contact ( 121 ) of the respective vacuum switching tube ( 1 ),
1.4 the vacuum circuit-breaker tubes ( 1 ) are electrically conductively connected in the area of their fixed contact ( 111 ) with a power supply pin ( 112 ) and in the area of their moving switch contact ( 121 ) via a power line ( 215 ) with a power lead pin ( 216 ),
1.5 the vacuum power switching tubes ( 1 ) interact with the respective latching devices ( 3 ..) Men in such a way that the current interrupted in the unlatched state flow between the respective power supply bolts ( 112 ) and the respective current discharge bolts ( 216 ) only by mechanically connecting the respective fixed switching contacts ( 111 ) with the respective moving switching contacts ( 121 ) of the vacuum interrupters ( 1 ) can be reactivated.

2. Power switchgear according to claim 1, characterized by the features

2.1 the magnet Verklinkeinrichtung (3..) Includes a rotatably mounted and provided with a built-in permanent magnet (320) and controllable by a trigger magnet (311) pawl contour plate (310) so associated with egg ner rigidly connected to the insulating rod (210) con clock cam ( 312 ) is connected, that the current flow is maintained when the trigger magnet ( 311 ) is not actuated,
2.2 the pawl contour plate ( 310 ) is provided with such a cam guide that when the release magnet th ( 311 ) is activated, the activation of the contact cam ( 312 ) and thus the interruption of the current flow is effected.

3. Power switchgear according to claim 2, characterized by the features

3.1 the release magnet is realized by an iron core ( 331 ) surrounded by a magnetic winding ( 330 ) flowing through the load current,
3.2 the magnetic winding ( 330 ) with the Stromabführungsbol zen ( 216 ) is electrically connected.

4. Power switchgear according to claim 3, characterized by the features

4.1 the release magnet is realized by a movable iron core ( 332 ) surrounded by a magnetic winding ( 330 ) flowing through a load current,
4.2 the movable iron core ( 332 ) is mechanically connected to the Klinkenkon turblech ( 310 ).

5. Power switchgear according to claim 4, characterized by the features

5.1 the latch contour plate is realized by a straight-line configured, also rotatably mounted control plate ( 322 ),
5.2 the control plate ( 322 ) is designed such that the movable iron core ( 332 ) pivots the control plate ( 322 ) in the tripped state.

6. Power switchgear according to claim 5, characterized by the features

6.1 the control plate is formed by a rotatably mounted clinch lock plate ( 340 ),
6.2 the latch lock plate ( 340 ) has a control stop that can be controlled by a bimetallic strip ( 341 ) below its rotary bearing,
6.3 the bimetallic strip ( 341 ) is connected to the current discharge bolt ( 216 ) by means of a flexible connecting line ( 342 ).

7. Power switchgear according to the preceding claims 2 to 6, characterized by the features

7.1 the release magnet ( 311 ) can be controlled via a current transformer ( 313 ),
7.2 the current transformer ( 313 ) is electrically coupled to the Stromabführungsbol zen ( 216 ).

8. Power switchgear according to claim 7, characterized by the feature

8.1 the current transformer ( 313 ) is connected to control electronics ( 314 ) for controlling the trigger magnet ( 311 ).

9. switchgear according to claim 7, characterized by the feature

9.1 the release magnet ( 311 ) can be controlled directly by the current flowing through the current discharge bolt ( 216 ).

10. Switchgear according to the preceding claims 2 to 6, characterized by the features

10.1 the pawl contour plate ( 310 ) can be controlled via a contact clinch bearing ( 317 ), in which a linearly movable shift rod ( 316 ) engages,
10.2 the switching rod ( 316 ) is at the free end under the control of a flexible return conductor ( 315 ) which is arranged at a short distance parallel to the Stromabfüh bolt ( 216 ).

11. Switchgear according to claim 10, characterized by the feature

11.1 the return conductor ( 315 ) is formed by an electromagnetically coupled Thom drive via induced eddy currents.

12. Multi-phase switchgear according to claim 10, characterized by the feature

12.1 the pawl contour plates ( 310 ) can be controlled via their respective contact pawl bearings ( 317 ), in which a common linear push rod ( 318 ) engages.

13. Switchgear according to the preceding claims 2 to 6, characterized by the features

13.1 the latch contour plate ( 310 ) is equipped with a spiral-shaped return spring ( 410 ) for automatic return to the latching position,
13.2 The return spring ( 410 ) can be adjusted by means of a thread-guided insulating bolt ( 511 ) to set the trigger threshold.

14. Power switchgear according to claim 13, characterized by the features

14.1 the pawl contour plate ( 310 ) is under the control of a manually operable insulating material rod ( 611 ) which rotates an angle lever ( 610 ) provided with a rotary bearing ( 612 ) in the tripped state against the force of the return spring ( 410 ),
14.2 the insulating material rod ( 611 ) is equipped with a pressure-determining spring ( 613 ) in the area of the power transmission to the angle lever ( 610 ).

15. Switchgear according to the preceding claims 2 to 6, characterized by the features

15.1 the insulating rod ( 210 ) is firmly connected to a spring pressure plate ( 211 ) which, when the insulating rod ( 210 ) is deflected, runs into an unlocked state on an end stop body ( 217 ),
15.2 the end stop body ( 217 ) is designed as a hollow cylindrical plastic part with high internal damping.

16. Power switchgear according to claim 15, characterized by the features

16.1 the end stop body ( 217 ) is provided with an annular hollow body ( 218 ),
16.2 the hollow body is filled with liquid or gas.

17. Power switchgear according to claim 15, characterized by the features

17.1 the insulating rod ( 210 ) is connected to a clamping spring element ( 221 ) with an inward-facing drive cam ( 222 ) in which a first, second and third drive groove ( 223, 225 and 226 ) provided with an extension bolt ( 220 ) are centered is led
17.2 the extension bolt ( 220 ) is provided in the area of cooperation with the insulating rod ( 210 ) with a force-adjustable return spring ( 224 ).