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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Masttrennschalter gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Die Erfindung kann zur Schaltung der Fahrleitung elektrischer
Bahnen verwendet werden.
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Bahnstrom
wird in die Fahrleitung über Schalter,
insbesondere Masttrennschalter, eingespeist. Zur Lichtbogenlöschung weisen
derartige Masttrennschalter Funkenlöschhörner auf, zur Erdung können Erdkontakte
an den Schaltern angebracht sein. Dabei ist es üblich, die wesentlichen Baukomponenten
eines Mastrennschalters, wie Grundplatte, Unterteil und Schwenksockel,
als Tempergußteile
herzustellen. Nachteilig dabei ist, daß die Gußteile durch das Tempern verzogen
sind und deshalb mit hohem Zeitaufwand gerichtet werden müssen. Ferner
müssen
die Gußteile
von Hand feuerverzinkt werden, was einen hohen Lohnaufwand zur Folge
hat. Ein zusätzlicher
Zeitaufwand ergibt sich durch das Entfernen der Zinkfahnen und die
teilweise zusätzlich
erforderliche Behandlung mit Rostschutzmitteln. Ein weiterer Nachteil üblicher
Masttrennschalter ist der relativ hohe Wartungsaufwand, der erforderlich
ist, um die technische Funktionstüchtigkeit sicherzustellen,
insbesondere um die leichtgängige Drehbeweglichkeit
des Schwenksockels aufrechtzuerhalten.
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Die
EP 0 118 414 A2 beschreibt
einen Masttrennschalter mit einem Unterteil, an dem Kontaktfedern
und ein Funkenhorn befestigt sind. Der Masttrennschalter weist einen
Schwenksockel auf, der um eine Achse schwenkbar ist, die in einer
an dem Unterteil befestigten Achshalterung sitzt. Nachteilig ist, dass
die Lagerung des Schwenkhebels grundsätzlich zu einem starken Verschleiß der Bauteile
führt.
Dieser Verschleiß kann
bei dem bekannten Masttrennschalter grundsätzlich nur dadurch verringert
werden, dass die beweglichen Bauteile aus besonders abriebfestem
Material bestehen. Daher kann die Fertigung des Unterteils und Schwenkhebels
aus korrosionsbeständigen
Aluminiumgussteilen nicht in Frage kommen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Masttrennschalter der
eingangs genannten Art anzugeben, der einen reduzierten Wartungsaufwand erfordert.
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Diese
Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch
die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß die
zwischen zwei Wartungen mögliche
Anzahl von Schalthandlungen wesentlich erhöht wird, was eine Senkung der
Wartungskosten zur Folge hat. Die leichtgängige Drehbeweglichkeit des
Schwenksockels ist aufgrund der abgedichteten Lagerung des Schwenksockels
auch nach längerer
Einwirkung schwieriger Witterungsbedingungen (Regen, Meeresluft,
Staubanfall) gewährleistet.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht des Masttrennschalters,
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2 eine
Sicht auf die Stirnseite des Masttrennschalters,
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3 eine
Sicht auf einen Masttrennschalter,
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4 die
Lagerhalterung des Schwenksockels im Detail,
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5 eine
Seitenansicht der Achshalterung des Unterteils im Detail,
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6 eine
Sicht auf die Stirnseite der Achshalterung des Unterteils,
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7 die
Achse zur Lagerung des Schwenksockels,
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8 einen
alternativ ausgebildeten Schwenksockel.
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In 1 ist
eine Seitenansicht des Masttrennschalters dargestellt. Der Masttrennschalter 1 weist
eine Grundplatte 2 auf, wobei diese Grundplatte in zwei
Varianten verfügbar
ist, in einer ersten, relativ kürzeren
Variante, die nicht zur Montage einer Erdkontaktstütze geeignet
ist und in einer zweiten, relativ längeren Variante, die mit einer
Erdkontaktstütze 29 bestückbar ist.
Im Ausführungsbeispiel
ist die Variante mit Erdkontaktstütze beschrieben. Die Grundplatte 2 dient
in erster Linie zur Befestigung eines Unterteils 3, eines
Schwenksockels 5 bzw. 5' (siehe 8) und gegebenenfalls
der Erdkontaktstütze 29.
Andererseits weist die Grundplatte die zur Montage des Masttrennschalters 1 an
einem Mast oder Tragwerk erforderlichen Befestigungseinrichtungen
auf, wie beispielsweise Bohrungen zur Schraubbefestigung.
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Das
Unterteil 3 besitzt im wesentlichen eine Achshalterung 32 (siehe 5 und 6)
für die drehbewegliche
Befestigung des Schwenksockels 5 und eine untere Isolatorkappe 4 für die Montage
eines Stabisolators 13. Der Stabisolator 13 ist
andererseits mit einer oberen Isolatorkappe 14 verbunden, welche
einen Seilanschluß 15 für die elektrische
Verbindung und Kontaktfedern 16 für die Schaltfunktion trägt. Mit
dem Seilanschluß 15 ist
ein Funkenhorn 18 zur Ableitung und Löschung eines Lichtbogens elektrisch
verbunden. Ein über
den Kontaktfedern 16 angeordnetes Schutzblech 27 schützt die
Schaltmittel des Trennschalters vor Witterungseinflüssen und Verschmutzung.
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Der
Schwenksockel 5 besitzt im wesentlichen eine Lagerhalterung 36 (siehe 4)
mit Lager zur drehbeweglichen Verbindung mit dem Unterteil 3 – mit Nadelhülsen 8,
einer Distanzbuchse 9, Dichtringen 11, einem Schmiernippel 12 und
einer Achse 7 (siehe hierzu auch 4 bis 7) –, eine
untere Isolatorkappe 6 mit daran befestigtem Stabisolator 23 und
einen Hebel 19 mit Bohrung 20 für den Anschluß eines
den Trennschalter betätigenden
und mit einem Antrieb verbundenen Schaltergestänges. Der Stabisolator 23 ist
andererseits mit einer oberen Isolatorkappe 24 verbunden,
welche einen Seilanschluß 25 für die elektrische
Verbindung und ein zum Eingriff in die Kontaktfedern 16 geeignetes
Kontaktmesser 26 trägt.
Mit dem Seilanschluß 25 ist
ein Funkenhorn 28 zur Ableitung und Löschung eines Lichtbogens elektrisch
verbunden.
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Die
Verbindung der Stabisolatoren 13, 23 mit den Isolatorkappen 4, 14, 6, 24 erfolgt
vorzugsweise durch eine aushärtbare
Vergußmasse.
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Die
Betätigung
des Masttrennschalters über das
Schaltergestänge
kann wahlweise durch einen elektrischen Antrieb oder durch einen
Handantrieb erfolgen. Dabei ist für den präzisen Kontaktmesser/Kontaktfedern-Eingriff
eine Begrenzung der Drehbewegung des Schwenksockels 5 vorgesehen. Hierzu
dient ein am Schwenksockel 5 angeformter Nocken 21 mit
einer Einstellvorrichtung 22 – beispielsweise einer Schraube
mit Kontermutter –,
welche einen einstellbaren Anschlag am Unterteil 3 hat.
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Bei
Ausführung
des Masttrennschalters 1 mit Erdkontakt trägt die Isolatorkappe 24 ein
weiteres Kontaktmesser 31, welches zum Eingriff in Kontaktfedern 30 der
auf der Grundplatte 2 montierten Erdkontaktstütze 29 geeignet
ist.
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In
der 1 ist durch den durchgezogenen Linienzug die Position
des Schwenksockels 5 bei geschlossener Schaltstellung des
Masttrennschalter 1 gezeigt, bei der Kontaktmesser 26 und
Kontaktfedern 16 elektrisch miteinander kontaktieren, wodurch
beide Seilanschlüsse 15, 25 elektrisch
miteinander verbunden sind. Zusätzlich
zeigt der gestrichelte Linienzug die Position des Schwenksockels 5 mit
seinen Baukomponenten bei geöffneter
Schaltstellung des Masttrennschalter 1, bei der Kontaktmesser 31 und Kontaktfedern 30 für die Erdverbindung
elektrisch miteinander kontaktieren, während Kontaktmesser 26 sowie
Kontaktfedern 16 und somit die beiden Seilanschlüsse 15, 25 elektrisch
voneinander getrennt sind.
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Die
Grundplatte 2, das Unterteil 3 und der Schwenksockel 5 sind
aus einem Aluminiumguß mit hoher
Festigkeit und hoher Korrosionsbeständigkeit gefertigt. Hierdurch
entfallen das Tempern und Richten der Baukomponenten nach dem Tempern,
das Feuerverzinken, das Entfernen von Zinkfahnen und das Nachbehandeln
mit Rostschutzfarbe. Durch den Einsatz von Aluminium bzw. einer
Aluminiumlegierung ergibt sich zudem eine erhebliche Gewichtsreduzierung,
was sehr vorteilhaft bei der Montage des Mastrennschalters am Mast
ist. Die Gewichtsreduzierung senkt auch die Frachtkosten.
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In 2 ist
eine Sicht auf die Stirnseite des Masttrennschalters 1 dargestellt,
wobei es sich um eine Variante des Masttrennschalters ohne Erdkontaktstütze oder
um einen Masttrennschalter mit noch nicht montierter Erdkontaktstütze handelt.
Es sind die Grundplatte 2, das Unterteil 3 mit
Achshalterungen 32 und der Schwenksockel 5 mit
Lagerhalterung 36, Achse 7, Bohrung 20 für den Anschluß des Schaltergestän ges, Isolatorkappen 6, 24,
Stabisolator 23, Seilanschluß 25 und die Funkenhörner 18, 28 zu
erkennen.
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In 3 ist
eine Sicht auf einen Masttrennschalter 1 dargestellt, wobei
die Erdkontaktstütze zwar
vorgesehen, jedoch noch nicht auf der Grundplatte 2 montiert
ist. Es sind der Schwenksockel 5 mit oberer Isolatorkappe 24,
Achse 7, Kontaktmessern 26 und 31, Funkenhorn 28,
Seilanschluß 25 und
Hebel 19 mit Bohrung 20 sowie das Unterteil 3 mit
oberer Isolatorkappe 14, Kontaktfedern 16, Schutzblech 27,
Funkenhorn 18 und Seilanschluß 15 zu erkennen.
Die Federkraft der Kontaktfedern 16 ist mittels einer am
Schutzblech 27 befestigten Einstelleinrichtung 17 veränderbar.
Bei dieser Einstelleinrichtung 17 beeinflußt eine
zwischen dem Schutzblech 27 und den Kontaktfedern eingespannte
und über
eine Schraube vorspannbare Schraubenfeder die Federkraft der Kontaktfedern 16.
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In 4 ist
die Lagerhalterung 36 des Schwenksockels 5 im
Detail dargestellt. Es ist die Lagerbohrung mit zentrisch eingelegter
Distanzbuchse 9 zu erkennen. Beidseitig der Distanzbuche 9 befinden
sich Nadelhülsen 8,
welche über
Dichtringe 11 nach außen
hin gegen Witterungseinflüsse
und Verschmutzung geschützt
sind. Die Lage der aus Edelstahl bestehenden Achse 7 und
des Schmiernippels 12 sind gestrichelt angedeutet. Die
Nadelhülsen 8 weisen
einen etwas geringeren Innendurchmesser als die Distanzbuchse 9 auf,
so daß die
Führung/Lagerung
der Achse 7 durch die Nadelhülsen 8 gewährleistet
ist. Der Spalt zwischen Lagerbohrung und Distanzbuchse dient zur
Aufnahme von Schmiermittel, welches über den Schmiernippel 12 eingebracht
und zu den Nadelhülsen 8 weitergeleitet
wird.
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In 5 ist
eine Seitenansicht einer Achshalterung 32 des Unterteils
im Detail dargestellt. Die nockenförmig aus dem Unterteil 3 ragenden
Achshalterungen 32 weisen Bohrungen 33 zur Aufnahme
der Achse 7 auf. Mehrere angeformte Nocken 34 an
der nach außen
gerichteten Fläche
der Achshalterungen 32 dienen zur Arretierung von zur seitlichen
Halterung der Achse 7 eingesetzten Spannstiften.
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In 6 ist
eine Sicht auf die Stirnseite der Achshalterungen 32 des
Unterteils 3 dargestellt. Es sind die Bohrungen 33 zur
Durchführung
und Halterung der Achse 7 und die vorstehend erwähnten Nocken 34 zur
Fixierung der Spannstifte zu erkennen.
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In 7 ist
die aus Edelstahl gefertigte Achse 7 zur Lagerung des Schwenksockels 5 an
Hand einer Sicht auf die Stirnseite dargestellt. An ihren beiden
Enden weist die Achse 7 zur Aufnahme von Spannstiften 35 geeignete
Querbohrungen auf. Durch den Eingriff dieser Spannstifte 35 in
die zwischen den Nocken 34 der Achshalterungen 32 gebildeten
Zwischenräume
ist die Drehsicherung der Achse 7 gewährleistet, was die konsequente
Schmierung der Nadelhülsen
während
der Drehbewegung des Schwenksockel 5 fördert.
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In 8 ist
ein alternativ ausgebildeter Schwenksockel 5'' dargestellt,
der neben der Bohrung 20 eine weitere Bohrung 37 zum
alternativen Anschluß eines
Schaltergestänges
aufweist. Diese Variante hat den Vorteil, daß wahlweise zwei unterschiedliche
Antriebe mit unterschiedlichem Hub unter Verwendung ein und desselben
Schwenksockels 5' eingesetzt
werden können.
Bei Verwendung eines Antriebes mit relativ kurzem Hub wird das Schaltergestänge an der
Bohrung 37 befestigt, während
bei Verwendung eines Antriebes mit relativ langem Hub die Bohrung 20 zur
Montage des Schaltergestänges dient.