DE19738697C1 - Hochspannungsleistungsschalter mit antreibbarem Gegenkontaktstück - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungsleistungs­ schalter mit einem Kontaktsystem, mit einem durch einen Schalterantrieb antreibbaren Kontaktstück und mit einem dem Kontaktstück gegenüberstehenden, mittels Übertragungselemen­ ten antreibbaren Gegenkontaktstück, bei dem durch einige Übertragungselemente ein Hilfsgetriebe gebildet ist und bei dem das Kontaktstück mit einem ersten elektrischen Anschluß des Hochspannungsleistungsschalters und das Gegenkontaktstück mit einem zweiten elektrischen Anschluß des Hochspannungs­ leistungsschalters über einen Strompfad elektrisch leitend verbunden ist.

Ein derartiger Hochspannungsleistungsschalter ist beispiels­ weise aus der EP 0 313 813 A1 be­ kannt. Dort ist ein Kontaktstück mittels eines Schalteran­ triebs antreibbar, wobei insbesondere beim Ausschaltvorgang ein stiftförmiges Gegenkontaktstück zur Erhöhung der Kon­ takttrennungsgeschwindigkeit ebenfalls antreibbar ist. Dabei wird die Bewegung von dem angetriebenen Kontaktstück über Be­ wegungsübertragungselemente bzw. ein Hilfsgetriebe auf das Gegenkontaktstück übertragen, um dies in einer zur Bewegungs­ richtung des Kontaktstückes entgegengesetzten Richtung anzu­ treiben.

Aus der FR 2 491 675 geht ebenfalls ein Hochspannungs­ leistungsschalter hervor, bei dem ein antreibbares Kontakt­ stück und ein gegensinnig zu diesem mittels eines Hilfsge­ triebes und Bewegungsübertragungselementen antreibbares Ge­ genkontaktstück vorgesehen ist.

Aus der EP 0 025 833 A1 ist ebenfalls ein Hochspannungslei­ stungsschalter bekannt, bei dem ein Kontaktstück und ein Gegenkontaktstück mittels eines Getriebes miteinander gekop­ pelt und gegensinnig im Ausschaltfall antreibbar sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungsleistungsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Lebensdauer gegenüber den bekannten Schal­ tern verlängert ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zu dem Strompfad elektrisch paralleler Parallelstrompfad, der von dem Gegenkontaktstück über die Übertragungselemente zu dem zweiten Anschluß des Hochspannungsleistungsschalters führt, durch eine Isolierstelle unterbrochen ist. Gemäß dem Patentanspruch 2 wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß wenig­ stens eines der Übertragungselemente zur Unterbrechung eines zu dem Strompfad parallelen Parallelstrompfades zwischen dem Gegenkontaktstück und dem zweiten Anschluß des Hochspan­ nungsleistungsschalters elektrisch isolierend ausgebildet ist.

Die Hochspannungsleistungsschalter aus dem Stand der Technik haben die Eigenschaft gemeinsam, daß das Gegenkontaktstück mittels eines Hilfsgetriebes und Übertragungselementen ange­ trieben wird, die wenigstens teilweise mit ortsfesten Teilen des Schalters, beispielsweise zu Lagerungszwecken, verbunden sind. Beispielsweise müssen Zahnräder oder Hebel schwenkbar ortsfest gelagert werden.

Hierbei wurde das Problem nicht beachtet, daß hiermit von dem Gegenkontaktstück zum zweiten Anschluß des Leistungsschalters über das Hilfsgetriebe bzw. Bewegungsübertragungselemente ein Parallelstrompfad geschaffen wird, der parallel zum Hauptstrompfad liegt, welcher von dem Gegenkontaktstück meistens über Gleitkontakte zu dem zweiten Anschluß führt.

Da die Bewegungsübertragungselemente bzw. das Hilfsgetriebe im Normalfall nicht zur Führung hoher Ströme, wie sie bei­ spielsweise im Kurzschlußfall auftreten, ausgelegt sind, wird nach einigen Schaltspielen durch eine derartige elektrische Belastung der Antriebsmechanismus für das Gegenkontaktstück zerstört oder wenigstens beschädigt.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Stromfluß außer­ halb des Hauptstrompfades vollständig verhindert, so daß keine Beschädigungen von mechanischen Teilen durch einen sol­ chen Stromfluß möglich sind.

Außerdem werden auch magnetische Kraftwirkungen verhindert, die durch parallele, stromdurchflossene Strompfade entstehen und die beispielsweise den Kontaktdruck bei Gleitkontakten durch Abheben von Kontaktfingern negativ beeinflussen können.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das dem Kontaktstück abgewandte Ende des Gegenkontaktstückes, in dem Bereich, in dem der Angriffspunkt der Übertragungs­ elemente liegt, aus einem Isolierstoff besteht.

Hierdurch ist der Nebenstrompfad vom Gegenkontaktstück über das Hilfsgetriebe zum zweiten Anschluß des Leistungsschalters bereits am Angriffspunkt der Übertragungselemente an dem Gegenkontaktstück unterbrochen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß wenigstens ein Lager oder eine Welle des Hilfsge­ triebes wenigstens teilweise aus einem Isolierstoff besteht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sehen vor, daß ein in einer Gleitführung gleitender Stift des Hilfsgetriebes wenigstens teilweise aus Isolierstoff besteht oder daß eine Gleitführung des Hilfsgetriebes aus einem Iso­ lierstoff besteht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 5 dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 die Zuordnung eines Hilfsgetriebes zu dem feststehenden Dauerstromkontaktstück eines Hochspannungsleistungsschalters, und zwar in der einen Endstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Hilfsgetriebe und

die Fig. 3 bis 5 ein Hilfsgetriebe in zwei Zwischenstel­ lungen und der anderen Endstellung.

Fig. 1 zeigt in Anlehnung an Fig. 2 der EP 0 313 813 B1 ausschnittsweise den feststehenden Dauerstromkontakt 5 eines Hochspannungsleistungsschalters, in den von links das axial antreibbare Dauerstromkontaktstück 4 mit der daran befestig­ ten Isolierdüse 8 und dem axial antreibbaren Kontaktstück 9 hineinragt. Dabei zeigt die Figur in der unteren Hälfte die Einschaltstellung des antreibbaren Dauerstromkontaktstückes 4 und in der oberen Hälfte die Position der Isolierdüse 8 in der Ausschaltstellung. - In der Einschaltstellung umgibt die Isolierdüse 8 auch das entgegengesetzt angetriebene Gegen­ kontaktstück 7. In dieser Schaltstellung sind der erste An­ schluß 39 und der zweite Anschluß 40 des Schalters miteinan­ der leitend verbunden. Die Anschlüsse (39, 40) sind in der Fig. 1 symbolisch dargestellt. An der Isolierdüse 8 ist das stangenartige Übertragungselement 27 befestigt, das hier nicht als Zahnstange sondern als Koppelstange ausgebildet ist und zum Antrieb eines Hilfsgetriebes einen Zapfen 28 auf­ weist, der quer zur Schubrichtung der mit einem U-förmigen Querschnitt versehenen Koppelstange 27 angeordnet ist. Die Koppelstange kann auch einen L- oder T-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei jeweils ein Querschnittsteil eine Gleitbahn zur Führung der Koppelstange bildet. Beim Ausführungsbeispiel bildet der Boden 34 des U-förmigen Querschnittes die Gleit­ bahn.

Abweichend von der bekannten Konstruktion ist gemäß Fig. 2 die Koppelstange 27 in zwei Lagerwangen 31 geführt, die Teil eines Gehäuses 30 sind. Dieses Gehäuse ist an einer Kontakt­ brücke 32 befestigt, welche an dem feststehenden Dauerstrom­ kontaktstück 5 befestigt ist und das feststehende Teil 33 eines rohrförmigen Gleitkontaktes trägt, in dem das entge­ gengesetzt antreibbare Gegenkontaktstück 7 über Kontaktla­ mellen kontaktiert ist. Das Gegenkontaktstück 7 ist an seinem der Lichtbogenschaltstrecke abgewandten Ende mit einem flachen Kopf 13 versehen, der in zwei von den Lagerwangen 31 gebildeten Gleitbahnen 35 des Gehäuses 30 geführt ist. - Der flach ausgebildete Kopf 13 ist mit einem vertikal zur Koppel­ stange 27 verlaufenden Langloch 12 versehen.

In dem Gehäuse 30 ist auf einer vertikal zur Zeichenebene verlaufenden Welle 38 ein zweiarmiger Steuerhebel 10 gela­ gert, der an seinem einen Ende gabelförmig gestaltet und an seinem anderen Ende mit einem Zapfen 11 versehen ist. Der Zapfen 11 greift in das Langloch 12 am Kopf 13 ein. Das ga­ belseitige Ende weist zwei Zinken 16 und 17 auf, die eine maulartige Öffnung 18 bilden, in die der Zapfen 28 der Koppelstange 27 eingreifen kann. Die beiden Zinken 16 und 17 sind außen mit einer Anlagefläche 19 bzw. 20 versehen, mit denen der Steuerhebel 10 - in Abhängigkeit von seiner Stel­ lung - zur Anlage an den Boden 34 des U-förmigen Quer­ schnittsprofils der Koppelstange 27 kommt. Durch Anschläge 36 und 37 im Gehäuse 30 ist dabei gewährleistet, daß der Steuer­ hebel 10 in der jeweiligen Anlageposition verharrt. Die bei­ den Anlagepositionen stellen Endpositionen dar, zwischen de­ nen der Steuerhebel 10 unter der Wirkung des Zapfens 28 be­ wegt wird. Damit das gabelartige Ende hierbei eine Drehbewe­ gung um die Achse 38 ausführen kann, ist die Koppelstange 27 im Boden 34 des U-förmigen Querschnittes mit einem länglichen Schlitz 29 versehen.

Es kann beispielsweise der Kopf 13 aus einem Isolierstoff, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen, um den Strompfad von diesem Ende des Gegenkontaktstücks 7 über die Wangen 31 und die Welle 38 zu dem Gehäuse 30 und zur Kontaktbrücke 32 zu unterbrechen. Zu demselben Zweck kann auch die Welle 38 und/oder ihr Lager oder der Zapfen 28 aus Isolierstoff bestehen.

Zapfen 28, Lagerwangen 31 und Steuerhebel 10 sind als Über­ tragungselemente Bestandteile des Hilfsgetriebes, das die An­ triebsbewegung des antreibbaren Kontaktstückes 9 in eine ent­ gegengesetzte Antriebsbewegung des Gegenkontaktstückes 7 um­ setzt.

Bei einer Ausschaltbewegung durchläuft die Koppelstange 27 und damit der Zapfen 28 ausgehend von der in Fig. 1 darge­ stellten Position kontinuierlich verschiedene Zwischenposi­ tionen, von denen die Fig. 2 und 3 diejenigen darstellen, die der Kopf 13 und damit das zugehörige angetriebene Gegen­ kontaktstück 7 kurz vor und kurz nach Erreichen des Geschwin­ digkeitsmaximums einnehmen, und Fig. 5 die andere Endstel­ lung des Steuerhebels 10. Im Anschluß an die Position gemäß Fig. 5 kann sich die Koppelstange noch weiter nach links be­ wegen, ohne daß der Steuerhebel 10 seine Position verändert.

Claims (6)

1. Hochspannungsleistungsschalter mit einem Kontaktsystem mit einem durch einen Schalterantrieb antreibbaren Kontaktstück (9) und mit einem dem Kontaktstück gegenüberstehenden, mit­ tels Übertragungselementen (10, 11, 13, 27, 28) antreibbaren Ge­ genkontaktstück (7), bei dem durch einige Übertragungsele­ mente (10, 11, 13, 27, 28) ein Hilfsgetriebe gebildet ist und bei dem das Kontaktstück (9) mit einem ersten elektrischen An­ schluß (39) des Hochspannungsleistungsschalters und das Ge­ genkontaktstück (7) mit einem zweiten elektrischen Anschluß (40) des Hochspannungsleistungsschalters über einen Strompfad elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu dem Strompfad elektrisch paralleler Parallelstrompfad, der von dem Gegenkontaktstück (7) über die Übertragungsele­ mente (10, 11, 13, 27, 28) zu dem zweiten Anschluß des Hochspan­ nungsleistungsschalters führt, durch eine Isolierstelle un­ terbrochen ist.

2. Hochspannungsleistungsschalter mit einem Kontaktsystem mit einem durch einen Schalterantrieb antreibbaren Kontaktstück (9) und mit einem dem Kontaktstück gegenüberstehenden, mit­ tels Übertragungselementen (10, 11, 13, 27, 28) antreibbaren Ge­ genkontaktstück (7), bei dem durch einige Übertragungsele­ mente (10, 11, 13, 27, 28) ein Hilfsgetriebe gebildet ist und bei dem das Kontaktstück (9) mit einem ersten elektrischen (39) Anschluß des Hochspannungsleistungsschalters und das Gegen­ kontaktstück (7) mit einem zweiten elektrischen Anschluß (40) des Hochspannungsleistungsschalters über einen Strompfad elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Übertragungselemente (10, 11, 13, 27, 28) zur Unterbrechung eines zu dem Strompfad parallelen Parallelstrompfades zwischen dem Gegenkontaktstück (7) und dem zweiten Anschluß (40) des Hochspannungsleistungsschalters elektrisch isolierend ausgebildet ist.

3. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Kontaktstück (9) abgewandte Ende des Gegenkontakt­ stückes (7), in dem Bereich (13), in dem der Angriffspunkt der Übertragungselemente (10, 11, 13, 27, 28) liegt, aus einem Isolierstoff besteht.

4. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lager oder eine Welle (38) des Hilfsgetriebes wenigstens teilweise aus einem Isolierstoff besteht.

5. Hochspannungsleistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einer Gleitführung (16, 17) gleitender Stift (28) des Hilfsgetriebes wenigstens teilweise aus Isolierstoff besteht.

6. Hochspannungsleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleitführung (16, 17) des Hilfsgetriebes aus einem Iso­ lierstoff besteht.