DE19716956A1 - Elektrischer Leistungsschalter mit einem Kraftbegrenzungselement - Google Patents
Elektrischer Leistungsschalter mit einem KraftbegrenzungselementInfo
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Leistungs
schalter, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter mit
einem Antrieb, einer Unterbrechereinheit und einem Übertra
gungssystem zur Übertragung einer Schaltbewegung vom Antrieb
zur Unterbrechereinheit, welches eine kraftübertragende
Schaltstange aus Isolierstoff und auf der Antriebsseite der
Schaltstange ein Kraftbegrenzungselement aufweist.
Ein solcher Leistungsschalter ist beispielsweise aus der
FR 2 452 774 A1 und aus der DE 37 33 465 A1 bekannt.
Die bekannten Leistungsschalter weisen jeweils Kraftbegren
zungselemente auf, die eine geringe Elastizität aufweisen und
somit die Schaltstange bei der Schaltbewegung, insbesondere
bei dem Zug an der Schaltstange durch Beschleunigung erheb
lich belasten.
Bei hohen Schaltkräften kann bei den bekannten Kraftbegren
zungselementen über die elastische Verformung hinaus auch
eine plastische Verformung erfolgen, die dann das Kraftbe
grenzungselement unwirksam macht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Leistungsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen,
dessen Kraftbegrenzungselement platzsparend, konstruktiv ein
fach aufgebaut, dauerhaft und zuverlässig ist. Außerdem soll
eine gewisse Mindestelastizität ohne die Gefahr einer blei
benden Verformung gewährleistet sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Kraftbegrenzungselement eine Druckfeder aufweist, an deren
antriebsseitigem Ende ein mit der Unterbrechereinheit ver
bundenes erstes Übertragungselement angreift und an deren der
Unterbrechereinheit zugewandten Ende ein mit dem Antrieb ver
bundenes zweites Übertragungselement angreift.
Durch den Einsatz einer Druckfeder ist eine hohe Elastizität
gewährleistet und die Gefahr einer plastischen Verformung
verringert. Dadurch, daß Druckfedern kostengünstig und in
verschiedensten Maßen erhältlich sind, wird die Konstruktion
einfach und kostengünstig. Durch die Auswahl der Druckfeder
kann die Elastizität in dem gewünschten Bereich entsprechend
dem gewünschten Schutz für die Schaltstange frei gewählt wer
den. Beispielsweise weisen längere Schaltstangen für Lei
stungsschalter mit höherer Betriebsspannung eine größere Ei
genelastizität auf als kürzere Schaltstangen, so daß dann die
Elastizität der Druckfeder geringer gewählt werden kann.
Kürzere Schaltstangen benötigen dagegen elastischere Kraft
begrenzungselemente mit einer entsprechend elastischeren
Druckfeder.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor,
daß die Druckfeder als Tellerfederpaket ausgebildet ist.
Tellerfedern weisen die bei den in einem Schalterantrieb wir
kenden Kräfte erforderliche Stabilität bei geringem Preis
auf. Die Elastizität kann durch die Anzahl der Tellerfedern
eingestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß von
den beiden Übertragungselementen eines als Topf ausgebildet
ist, der die Druckfeder aufnimmt und dessen Boden ein Wider
lager für die Druckfeder bildet und von dem jeweils anderen
Übertragungselement durchsetzt ist.
Diese Ausführungsform bildet eine besonders einfache Kon
struktion, bei der die Feder gut vor Umwelteinflüssen ge
schützt ist.
Vorteilhaft kann außerdem vorgesehen sein, daß der Topf an
seiner Innenwand einen Anschlag zur Begrenzung der Relativ
bewegung des jeweils anderen Übertragungselementes bei einer
Kompression der Druckfeder aufweist.
Hierdurch wird eine plastische Verformung des Kraftbegren
zungselementes vermieden, ohne daß die elastische Wirkung
mehr als notwendig reduziert wird.
Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet
werden, daß die Schaltstange in einem gasisolierten Kapse
lungsgehäuse angeordnet ist und daß das Kraftbegren
zungselement antriebsseitig außerhalb des Kapselungsgehäuses
angeordnet ist.
Bei einem Hochspannungs-Leistungsschalter der mehrere Schal
terpole aufweist, die von einem gemeinsamen Antrieb angetrie
ben werden, ist das Kraftbegrenzungselement vorteilhaft di
rekt hinter dem Schalterantrieb in dem gemeinsamen Antriebs
strang ausgebildet, so daß ein einziges Kraftbegren
zungselement für einen dreipoligen Schalter ausreicht.
Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet
werden, daß zwischen dem Kraftbegrenzungselement und der
Schaltstange ein Umlenkgetriebe mit einer gasdicht durch die
Wand des Kapselungsgehäuses geführten Umlenkwelle, einer An
triebskurbel und einer weiteren Antriebskurbel angeordnet
ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spiels in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend beschrie
ben.
Dabei zeigt
Fig. 1 ausschnittsweise einen Hochspannungs-Leistungsschal
ter mit dem Übertragungssystem für die Schaltbewegung,
Fig. 2 den Aufbau des Kraftbegrenzungselementes.
In der Fig. 1 ist ein einzelner Leistungsschalterpol 1 mit
einer schematisch dargestellten Unterbrechereinheit 2, einem
Schalterantrieb 3 und einem Übertragungssystem zur Übertra
gung einer Schaltbewegung vom Antrieb 3 zur Unterbrecherein
heit 2 dargestellt, welches eine Schaltstange 4 aus Isolier
stoff und auf der Antriebsseite der Schaltstange 4 ein Kraft
begrenzungselement 5 aufweist. Das Kraftbegrenzungselement 5
wird mittels einer Antriebsstange 6 von dem Antrieb 3 über
den Antriebshebel 7 angetrieben. Der Antrieb 3 kann dabei als
Hydraulikantrieb oder als Federspeicherantrieb ausgebildet
sein.
Das Kraftbegrenzungselement 5 ist mit einem ersten Arm 8 ei
ner Antriebskurbel 9 verbunden, deren zweiter Arm 10 eine
Koppelstange 11 antreibt, welche die Antriebsbewegung zu wei
teren, nicht dargestellten Schalterpolen hin überträgt.
Auf der Welle 12, die ortsfest gelagert ist und mit der die
Antriebskurbel 9 fest verbunden ist, ist außerdem eine wei
tere Antriebskurbel 13 befestigt, die im inneren des Kapse
lungsgehäuses des Schalters angeordnet ist. In der Figur ist
die Kapselungsgehäusewand nicht dargestellt. Sie verläuft
zwischen der Antriebskurbel 9 und der weiteren Antriebskurbel
13 und ist von der Antriebswelle 12 gasdicht durchsetzt.
Das Kraftbegrenzungselement 5 ist platzsparend und wartungs
freundlich in der Nähe des Schalterantriebes angeordnet und
wirkt insbesondere bei der Übertragung einer für den Aus
schaltvorgang erforderlichen Zugkraft kraftbegrenzend, so daß
alle Schaltstangen der einzelnen Schalterpole, die mittels
der Koppelstange 11 miteinander verbunden sind und von denen
nur die Schaltstange 4 dargestellt ist, vor auftretenden
Kraftspitzen geschützt werden.
Das Kraftbegrenzungselement 5 weist ein erstes Übertra
gungselement 14 auf, das mit der Unterbrechereinheit verbun
den ist sowie ein zweites Übertragungselement 15, das über
die Antriebsstange 6 mit dem Antrieb 3 verbunden ist und das
die Form eines Topfes aufweist. In dem Topf 15 ist ein Tel
lerfederpaket 16 angeordnet, dessen einzelne Tellerfedern von
dem ersten Übertragungselement 14 durchsetzt sind. Das erste
Übertragungselement 14 weist an seinem antriebsseitigen Ende
einen Kopf 17 auf, der einen Anschlag für die Tellerfedern
bildet.
Das Tellerfederpaket 16 kann somit zwischen dem Boden des
Topfes 15 und dem Kopf 17 bei Ausüben einer Zugkraft auf das
erste Übertragungselement 14 und das zweite Übertra
gungselement 15 soweit komprimiert werden, bis daß der Kopf
17 an einem Anschlag 18 an der Innenseite des Topfes an
schlägt und damit die Tellerfeder 16 nicht weiter komprimiert
werden. In diesem Zustand ist der Kraftbegrenzer unelastisch.
Es wird davon ausgegangen, daß bis zum Anschlagen des Kopfes
17 an dem Anschlag 18 eine eventuell auftretende Kraftspitze
bereits abgefangen ist.
Die dem Boden 19 des Topfes 15 gegenüberliegende Seite des
Topfes ist mit einem Einsatz 20 verschlossen, in den die An
triebsstange 6 eingeschraubt werden kann.
Somit ist auch ein Auswechseln des Tellerfederpaktes 16 vor
Ort einfach möglich.
Der Einsatz der Erfindung ist insbesondere bei Hochspannungs-
Leistungsschaltern mit einer mechanischen Kompressionsvor
richtung für das Löschgas, jedoch auch bei solchen Hochspan
nungs-Leistungsschaltern, die zum Löschen des Lichtbogens mit
einem Heizvolumen ausgestattet sind, vorteilhaft einsetzbar.
Claims (6)
1. Elektrischer Leistungsschalter insbesondere Hochspannungs-
Leistungsschalter mit einem Antrieb (3), einer Unter
brechereinheit (2) und einem Übertragungssystem (4, 5, 6) zur
Übertragung einer Schaltbewegung vom Antrieb (3) zur Un
terbrechereinheit (2), welches eine kraftübertragende Schalt
stange (4) aus Isolierstoff und auf der Antriebsseite der
Schaltstange (4) ein Kraftbegrenzungselement (5) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kraftbegrenzungselement (5) eine Druckfeder (16) auf
weist, an deren antriebsseitigem Ende ein mit der Unterbre
chereinheit (2) verbundenes erstes Übertragungselement (14)
angreift und an deren der Unterbrechereinheit (2) zugewandten
Ende ein mit dem Antrieb (3) verbundenes zweites Über
tragungselement (15) angreift.
2. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckfeder (16) als Tellerfederpaket ausgebildet ist.
3. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
von den beiden Übertragungselementen (14, 15) eines als Topf
(15) ausgebildet ist, der die Druckfeder (16) aufnimmt und
dessen Boden (19) ein Widerlager für die Druckfeder (16) bil
det und von dem jeweils anderen Übertragungselement (14)
durchsetzt ist.
4. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Topf (15) an seiner Innenwand einen Anschlag (18) zur Be
grenzung der Relativbewegung des jeweils anderen Übertra
gungselementes (14) bei einer Kompression der Druckfeder (16)
aufweist.
5. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder einem
der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltstange in einem gasisolierten Kapselungsgehäuse
(21) angeordnet ist und daß das Kraftbegrenzungselement (5)
antriebsseitig außerhalb des Kapselungsgehäuses (21) ange
ordnet ist.
6. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Kraftbegrenzungselement (5) und der Schaltstange
(4) ein Umlenkgetriebe (9, 12, 13) mit einer gasdicht durch
die Wand des Kapselungsgehäuses geführten Umlenkwelle (12),
einer Antriebskurbel (9) und einer weiteren Antriebskurbel
(13) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997116956 DE19716956C2 (de) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Elektrischer Leistungsschalter mit einem Kraftbegrenzungselement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997116956 DE19716956C2 (de) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Elektrischer Leistungsschalter mit einem Kraftbegrenzungselement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19716956A1 true DE19716956A1 (de) | 1998-10-22 |
DE19716956C2 DE19716956C2 (de) | 1999-02-18 |
Family
ID=7827375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997116956 Expired - Fee Related DE19716956C2 (de) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Elektrischer Leistungsschalter mit einem Kraftbegrenzungselement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19716956C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009034092A1 (de) | 2007-09-11 | 2009-03-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Isolierende schaltstange |
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1997
- 1997-04-17 DE DE1997116956 patent/DE19716956C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE19716956C2 (de) | 1999-02-18 |
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