DE19918077C1

DE19918077C1 - HV load switch e.g. for electric railway, has vacuum switch chamber adjacent main switching contacts containing contacts which are closed for extinguishing arc between main switching contacts

Info

Publication number: DE19918077C1
Application number: DE1999118077
Authority: DE
Inventors: Franz Leitsch; Manfred Glueck
Original assignee: DRIESCHER ELTECH WERK
Current assignee: DRIESCHER ELTECH WERK
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2019-04-22

Abstract

The load switch (1) has main switching contacts (32,42) and an adjacent vacuum switch chamber, enclosed by a metal housing (35), containing switching contacts which are operated by a switching mechanism, so that they are closed when the main switching contacts reach a relative spacing at which the gap can be bridged by the network voltage.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lastschalter für Spannungen oberhalb 1 kV, mit Hauptkontakten und einer zu den Hauptkontakten im Nebenschluß vorliegenden Va kuum-Schaltkammer, deren Kontakte mittels einer Schaltmechanik geschlossen oder geöffnet werden, wobei die Vakuum-Schaltkammer ein die im Vakuum liegenden Schaltkontakte umschließendes Gehäuse mit metallischen Stirnplatten und einem zylin derförmigen Gehäusemittelteil aus einem elektrisch isolierenden Material aufweist, das von einer Schicht aus dielektrischen Material umgeben ist, welche die Ränder der bei den Stirnplatten hintergreift.The invention relates to a load switch for voltages above 1 kV, with Main contacts and a Va present with the main contacts in the shunt vacuum interrupter whose contacts are closed by means of a switching mechanism or be opened, the vacuum interrupter lying in a vacuum Housing enclosing switch contacts with metallic end plates and a cylinder deriform housing middle part made of an electrically insulating material, the is surrounded by a layer of dielectric material which the edges of the reaches behind the end plates.

Derartige Lastschalter sind zum Beispiel als Lasttrennschalter im Bahnbetrieb be kannt. Dabei liegt die Vakuum-Schaltkammer in der Einschaltstellung elektrisch im Nebenschluß zu der für den vollen Gerätenennstrom ausgelegten Hauptstrombahn. Beim Ausschalten öffnen zuerst die Hauptkontakte stromlos und kommutieren dabei den Strom auf die im Nebenschluß liegende Reihenschaltung von Vakuum-Schaltkammer und Hilfsschaltstelle. Sobald sich die Hauptkontakte weit genug voneinander entfernt haben, wird die Vakuum-Schaltkammer über eine Kippmechanik betätigt und der im Schaltkammerinneren auftretende Ausschaltlichtbogen im ersten Strom-Nulldurchgang ohne äußere Erscheinung sicher gelöscht.Such load switches are, for example, be used as switch disconnectors in railway operations knows. The vacuum interrupter is electrically in the on position Shunt to the main current path designed for the full nominal device current. At the Switching off first open the main contacts without current and commutate the Current on the series connection of vacuum interrupter and auxiliary switching point. As soon as the main contacts are far enough apart have, the vacuum interrupter is operated via a tilting mechanism and the in Switch-off arc occurring inside the interrupter chamber in the first zero current crossing safely deleted without any external appearance.

Beim Einschaltvorgang eines derartigen Lastschalters wird der Stromkreis aus schließlich über die Hauptkontakte hergestellt, ohne daß die hierzu im Nebenschluß vorliegende Vakuum-Schaltkammer vor dem Schließen der Hauptkontakte betätigt, d. h. geschlossen wird. Derartige Vakuum-Schaltkammern sind dabei nicht darauf ausgelegt, dauerhaft Ströme zu führen. Zwar gibt es in der Praxis Vakuum-Schaltröhren mit hoher Leistungsfähigkeit; diese weisen jedoch große Abmessungen auf und sind mit hohen Herstellungskosten verbunden, weshalb ihr Einsatz vermieden wird. Daher werden seit einiger Zeit auch Vakuum-Schaltkammern einer niedrigeren Spannungsreihe, als der für die der Schalter konzipiert ist, eingesetzt. Auf diese Weise können sowohl die Abmes sungen als auch die Herstellungskosten reduziert werden, wobei der Aktivteil in der Vakuum-Schaltkammer einen derartigen Einsatz für den Ausschaltvorgang in der Regel erlaubt. Mit dieser Verringerung der Baugröße verringert sich aber auch der Abstand der metallischen Stirnplatten des Gehäuses der Vakuum-Schaltkammer. Daher ergibt sich ein erhöhtes Risiko eines Außenüberschlags bei anliegender Spannung.The circuit is switched off when such a circuit breaker is switched on finally made via the main contacts, without this being shunted present vacuum interrupter actuated before closing the main contacts, d. H. is closed. Such vacuum interrupters are not designed to to conduct currents permanently. In practice there are vacuum interrupters with high Efficiency; however, these have large dimensions and are high Manufacturing costs associated, which is why their use is avoided. Therefore, since for some time vacuum interrupters of a lower voltage range than that for the switch is designed. In this way, both the dimensions solutions as well as the manufacturing costs are reduced, with the active part in the Vacuum interrupters usually use such a switch-off process allowed. With this reduction in size, the distance between the metallic end plates of the housing of the vacuum interrupter. Hence it follows an increased risk of external flashover when voltage is applied.

Hinsichtlich des Einschaltvorganges wird jedoch im Rahmen einer Normprüfung eine unmittelbar aufeinanderfolgende Ein-/Ausschaltung unter Kurzschlußstrom gefor dert. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß beim Ausschaltvorgang die vorbestimmte und somit bekannte Betriebsspannung am Lastschalter anliegt. Dagegen zeigt sich die tat sächlich anliegende Spannung beim Einschaltvorgang erst während des Vorgangs bzw. sobald der Schalter geschlossen ist. Es läßt sich vorab am Lastschalter nicht feststellen, ob nicht aufgrund eines technischen Defekts anstelle der Betriebsspannung ein Kurz schluß anliegt, auf den dann der Lastschalter voll aufgeschalten wird. Die Anforderun gen an die Schaltelemente beim Einschaltvorgang sind daher wesentlich höher als beim Ausschaltvorgang, was zu den oben genannten verschärften Normprüfungsvorschriften geführt hat.With regard to the switch-on process, however, is part of a standard test an immediately successive on / off switching under short-circuit current different. It should be noted here that the predetermined and thus known operating voltage is present at the load switch. On the other hand, the deed shows up Actual voltage during the switch-on process only during the process or as soon as the switch is closed. It cannot be determined in advance on the load switch whether a short instead of the operating voltage due to a technical defect is present, to which the load switch is then fully opened. The requirements conditions on the switching elements when switching on are therefore significantly higher than when Switch-off process, which leads to the above tightened norm test regulations has led.

Derartige Kurzschluß-Schaltvorgänge innerhalb kürzester Zeit und unter derart hohen Strömen stellen dabei eine große Anforderung an die Vakuum-Schaltkammer bzw. deren äußerer Isolation dar. Wird zum Beispiel Isolieröl als Schutzmedium gegen Außenüberschläge von den beiden metallischen Stirnplatten der Vakuum-Schaltkammer verwendet, so kann es bei derart wiederholten Schaltvorgängen zu einem nicht unerheb lichen Druckanstieg im Isolieröl kommen, was zu einer Verminderung der Isoliereigen schaft und im Extremfall gar zu einer Beschädigung der Anordnung führen kann.Such short-circuit switching operations within a very short time and under such high currents place great demands on the vacuum interrupter or their external insulation. Is, for example, insulating oil as a protective medium against Overturns from the two metal end plates of the vacuum interrupter used, it can be a not inconsiderable in such repeated switching operations pressure rise in the insulating oil, which leads to a reduction in the insulating properties shaft and in extreme cases can even damage the arrangement.

Derzeit wird der Einschaltvorgang daher ausschließlich über die Hauptkontakte bewerkstelligt. Diese sind entsprechend konstruktiv gestaltet und ausreichend dimensio niert, um auch einen Einschaltvorgang unter Kurzschlußsituation durchführen zu kön nen. Um einen fortschreitenden Abbrand der Hauptkontakte in gewissem Rahmen ver meiden zu können, weisen diese zudem sogenannte Vorzündfunkenhörner auf, über welche der Funkenüberschlag beim Schließen des Lastschalters aufgenommen wird, noch bevor die Hauptkontakte in Eingriff gelangen. Diese Vorzündfunkenhörner sind daher so ausgebildet, daß sie beim Einschaltvorgang früher in Überlappung gelangen, wie die Hauptkontakte, das heißt in Richtung aufeinander zu über die Hauptkontakte hinausstehen. Um ein Verschweißen dieser Vorzündfunkenhörner aufgrund des Funken schlags vermeiden zu können, sind diese jedoch so angeordnet, daß sie nicht direkt auf einander abgleiten, sondern ein Spalt zwischen ihnen verbleibt. Die Hauptkontakte ge langen dagegen unmittelbar miteinander in Eingriff. Currently, the switch-on process is therefore only via the main contacts accomplished. These are designed accordingly and are sufficiently dimensioned niert, in order to be able to carry out a switch-on operation in the event of a short circuit nen. To keep the main contacts from burning to a certain extent to avoid, they also have so-called pre-ignition spark horns which arcing occurs when the circuit breaker is closed, even before the main contacts engage. These are pre-ignition spark horns therefore designed so that they overlap earlier when switching on, like the main contacts, that is towards each other via the main contacts stand out. To weld these pre-ignition spark horns due to the spark To avoid impact, these are arranged so that they are not directly on slide off each other, but a gap remains between them. The main contacts ge on the other hand engage directly with each other.

Auf einer derartigen Bauweise basiert zum Beispiel der Gegenstand der WO- 98/09310 A1 vom gleichen Anmelder, wobei auf dieses Dokument hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird. Diese derzeit übliche Bauweise eines Lastschalters hat somit weiterhin den Nachteil, daß beim Einschaltvorgang ein Funkenüberschlag im äußeren Umfeld des Lastschalters auftritt. Insbesondere wenn am Lastschalter ein Kurzschluß anliegt, kann sich hier ein nicht unerheblicher Lichtbogen ausbilden. Nun werden je doch derartige Lastschalter nicht nur auf Bahnanlagen im Freien verwendet, sondern zunehmend auch an U-Bahnen eingesetzt. Da hier die Tunnelgröße begrenzt ist, kann es zu Einwirkungen eines derartigen Lichtbogens zum Beispiel im Bereich der Tunnel decke kommen. Ferner ist die Gefährdung für Personen in einem Tunnelbereich we sentlich größer, als im Freien. The subject of WO- 98/09310 A1 by the same applicant, the entire contents of this document Reference is made. This currently customary design of a circuit breaker has further the disadvantage that a sparkover in the outer when switching on Environment of the load switch occurs. Especially if there is a short circuit at the load switch is present, a not inconsiderable arc can form here. Now ever However, such load switches are not only used on outdoor railway systems, but also increasingly used on subways. Since the tunnel size is limited here, it can on the effects of such an arc, for example in the area of the tunnels ceiling come. Furthermore, the danger for people in a tunnel area is we considerably larger than outdoors.

Aus der DE 38 32 493 A1 sind eine Vakuumschaltröhre, ein Lasttrennschalter, der eine derartige Vakuumschaltröhre enthält, und ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Lasttrennschalters bekannt. Die hier offenbarte Vakuumschaltröhre ist speziell auf die Funktion "Ausschalten des Laststromes" zugeschnitten. Hierzu wird der Kontakt der Vakuumschaltröhre erst unmittelbar vor dem Öffnen eines parallel angeordneten Schaltkontaktes geschlossen.From DE 38 32 493 A1 are a vacuum interrupter, a load break switch, the contains such a vacuum interrupter, and a method for operating a such switch disconnector known. The vacuum interrupter disclosed here is specially tailored to the function "switching off the load current". For this, the Contact the vacuum interrupter only immediately before opening a parallel arranged switch contact closed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lastschalter bereitzustel len, der auch beim Einschaltvorgang einen Funkenüberschlag wirksam vermeiden kann.The invention is therefore based on the object of providing a load switch len, which can also effectively prevent a sparkover when switching on.

Diese Aufgabe wird durch Weiterbildung eines Lastschalters gemäß dem Ober begriff des Anspruches 1 mit den Merkmalen gelöst, daß die Schaltmechanik die Schaltkontakte der Vakuum-Schaltkammer im Zuge des Einschaltvorgangs schließt, wenn die Hauptkontakte des Lastschalters noch eine solche Distanz voneinander auf weisen, welche einen Vorüberschlag bei einer gegebenen Netzspannung ausschließt.This task is accomplished by training a circuit breaker according to the waiter Concept of claim 1 solved with the features that the switching mechanism Switching contacts of the vacuum interrupter closes during the switch-on process, if the main contacts of the circuit breaker still have such a distance from each other point, which precludes flashover at a given mains voltage.

Hierbei hat sich überraschend gezeigt, daß bei entsprechend konstruktiver Ge staltung der Schaltmechanik zur Herstellung eines vorbestimmten Einschaltzeitpunkts eine herkömmliche Vakuum-Schaltkammer auch zur wiederholten Aufnahme der ent sprechenden Last geeignet ist, wie sie zum Beispiel in der Normprüfung verlangt wird. So kann durch geschickte Wahl des Schaltzeitpunkts zum einen zuverlässig ein derarti ger Vorüberschlag insbesondere zwischen den metallischen Stirnplatten vermieden werden und andererseits jedoch auch erreicht werden, daß die Vakuum-Schaltkammer möglichst kurzzeitig die gesamte Spannung führen muß. Hierzu hat sich eine Vakuum- Schaltkammer als vorteilhaft erwiesen, bei der das Gehäuse von einer Schicht aus dielektrischen Material umgeben ist, welche die Ränder der beiden Stirnplatten hinter greift. Dadurch kann die Vakuum-Schaltkammer im Kapselgehäuse so angeordnet und konditioniert werden, daß sie der anliegenden Spannung standhalten kann, auch wenn sie aufgrund ihrer Abmessungen an sich nicht als für derartige Spannungen ausgelegt erscheint. It has surprisingly been found that with a correspondingly constructive Ge design of the switching mechanism to produce a predetermined switch-on time a conventional vacuum interrupter also for repeated absorption of the ent speaking load, as required, for example, in the standard test. Thus, by skillful selection of the switching time, on the one hand, such a ger rollover in particular between the metal end plates avoided be and on the other hand also be achieved that the vacuum interrupter the entire voltage must be as short as possible. A vacuum Switching chamber proved to be advantageous in which the housing from one layer dielectric material is surrounded, which is the edges of the two end plates behind takes hold. As a result, the vacuum interrupter can be arranged in the capsule housing be conditioned so that it can withstand the applied voltage, even if due to their dimensions, they are not designed as such for such voltages appears.

Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei die Ausgestaltung eines Lastschalters bzw. einer Kapselung für die Vakuum-Schaltkammer in der Art erwiesen, wie sie in der WO-98/09310 A1 erläutert ist. Bei den dort für die dielektrische Materialschicht vorgese henen Elastomermaterial mit hoher dielektrischer Festigkeit ergibt sich zudem der Vor teil, daß kein Druckaufbau bei wiederholten Schaltvorgängen auftritt.The configuration of a circuit breaker has been found to be particularly advantageous or an encapsulation for the vacuum interrupter in the way they are shown in the WO-98/09310 A1 is explained. In those provided for the dielectric material layer The elastomer material with high dielectric strength also results in the above partly that no pressure build-up occurs with repeated switching operations.

Der erfindungsgemäße Lastschalter zeigt daher den wesentlichen Vorteil, daß die Funkenbildung an den Hauptkontakten auch beim Einschaltvorgang wirksam unterbun den werden kann. Erfindungsgemäß wird der Stromkreis dabei zuerst in der Vakuum- Schaltkammer geschlossen, bevor die Hauptkontakte miteinander in Eingriff gelangen bzw. ein Funkenüberschlag an diesen auftritt. Damit kann eine Gefährdung für Personen oder umliegende Einrichtungen durch einen Lichtbogen etc. wirksam vermieden wer den.The load switch according to the invention therefore shows the essential advantage that the The formation of sparks at the main contacts is effectively suppressed even when switching on that can be. According to the invention, the circuit is first in the vacuum Switching chamber closed before the main contacts come into engagement with each other or a flashover occurs. This can endanger people or surrounding facilities effectively avoided by an arc etc. the.

Als ein weiterer Vorteil ergibt sich hieraus, daß die konstruktiven Anforderungen an die Hauptkontakte wesentlich geringer sind, als im Stand der Technik. Da diese so mit im wesentlichen keinen Funkenüberschlägen beim Einschaltvorgang ausgesetzt sind, können sie mit geringeren Abmessungen realisiert werden.Another advantage of this is that the design requirements to the main contacts are much lower than in the prior art. Since this is so exposed to essentially no arcing when turned on are, they can be realized with smaller dimensions.

Dabei erlaubt der erfindungsgemäße Lastschalter zudem auch einen Verzicht auf die Vorzündfunkenhörner, wodurch sich die Bauweise des Lastschalters weiter verein facht.The load switch according to the invention also allows a waiver the pilot spark horns, which further unites the design of the circuit breaker fold.

Erfindungsgemäß verringert sich somit insgesamt der konstruktive Aufwand für den Lastschalter, da die Vakuum-Schaltkammer üblicherweise bereits für die Nutzung beim Ausschaltvorgang vorhanden ist und lediglich die erfindungsgemäße Anpassung der Schaltmechanik und insbesondere des Einschaltvorgangs erforderlich ist, wobei keine wesentlichen zusätzlichen Auf- oder Anbauten benötigt werden.According to the invention, the overall design effort is thus reduced the load switch, since the vacuum interrupter is usually already for use is present during the switch-off process and only the adaptation according to the invention the switching mechanism and in particular the switch-on process is required, wherein no significant additional structures or attachments are required.

Vorteilhaft ist ferner, daß damit Abnützungserscheinungen nach wiederholten Schaltvorgängen wie zum Beispiel Abbrand der Hauptkontakte etc. im wesentlichen wirksam vermieden werden können, so daß sich der Lastschalter hinsichtlich seiner Langlebigkeit und Zuverlässigkeit verbessert.It is also advantageous that wear and tear after repeated Switching operations, such as the main contacts, etc., burn off essentially can be effectively avoided, so that the load switch in terms of Longevity and reliability improved.

Daher ist der erfindungsgemäße Lastschalter auch in der Lage, höhere Einschalt leistungen und -ströme als der Stand der Technik zu bewerkstelligen. Bei den bekannten Bauweisen hat sich zum Beispiel bei Strömen von mehr als 10 000 A gezeigt, daß die Hauptkontakte regelmäßig abgebrannt sind, wobei die Vorzündfunkenhörner insbeson dere bei Kurzschlußstrom kaum in der Lage waren, eine Beschädigung der Hauptkon takte zu vermeiden. Mit dem erfindungsgemäßen Lastschalter werden erstmals auch Schaltvorgänge bei 16 000 A und insbesondere sogar bei 25 000 A möglich.Therefore, the load switch according to the invention is also able to switch on higher services and currents to be accomplished as the state of the art. With the known Construction methods have shown, for example, with currents of more than 10,000 A that Main contacts are regularly burned, with the pilot spark horns in particular whose short-circuit current were hardly able to damage the main con to avoid beats. With the load switch according to the invention for the first time too Switching operations at 16,000 A and in particular even at 25,000 A possible.

Die herkömmlichen Vorzündfunkenhörner mußten daher häufig kontrolliert wer den, wobei gegebenenfalls ein Austausch erforderlich war. Da hierzu jedoch die ge samte Leitung abgeschaltet werden mußte, stellte sich dies als wesentliche Beeinträchti gung des Bahnbetriebs etc. dar.The conventional pilot spark horns therefore had to be checked frequently the, with an exchange possibly being necessary. However, since the ge entire line had to be switched off, this turned out to be a major impairment of rail operations etc.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen.Advantageous developments of the invention result from the subclaims chen.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn die Schaltmechanik in Reihenschaltung zur Vakuum-Schaltkammer eine Betätigungsgabel und einen damit zusammenwirkenden Kontakt, insbesondere einen Rollenkontakt, aufweist, welche im Zuge des Einschalt vorgangs zunehmend miteinander in Eingriff gelangen und dabei eine derartige Schwenkbewegung der Betätigungsgabel bewirken, daß die Schaltkontakte der Va kuum-Schaltkammer geschlossen werden, wenn die Hauptkontakte des Lastschalters die vorbestimmte Distanz voneinander aufweisen. Hierbei kann mit an sich bekannten Bau elementen durch geschickte konstruktive Ausgestaltung mit entsprechender Vorbe stimmung des Schaltzeitpunkts eine einfache und zuverlässige Bauweise erzielt werden. Der erfindungsgemäße Lastschalter ist daher kostengünstig herstellbar und störungs unempfindlich.It is a further advantage if the switching mechanism is connected in series Vacuum interrupter an actuating fork and one interacting with it Contact, in particular a role contact, which in the course of the switch process increasingly come into engagement with one another and such Swiveling movement of the actuating fork causes the switching contacts of the Va vacuum interrupter can be closed when the main contacts of the circuit breaker have a predetermined distance from each other. This can be done with construction known per se elements by skillful design with appropriate preparation a simple and reliable design can be achieved. The load switch according to the invention is therefore inexpensive to manufacture and faulty insensitive.

Dadurch, daß die Betätigungsgabel über eine Langlocheinrichtung mit einem be weglichen Schaltkontakt der Vakuum-Schaltkammer zusammenwirkt, wobei der be wegliche Schaltkontakt federnd vorgespannt ist, und wobei die Langlocheinrichtung den beweglichen Schaltkontakt beim Erreichen einer vorbestimmten Stellung der Betäti gungsgabel auslöst, läßt sich die Bauweise des Lastschalters weiter vereinfachen. Da durch kann eine noch höhere Lebensdauer und größere Zuverlässigkeit erzielt werden. Zudem kann auf diese Weise mit einfachen konstruktiven Mitteln ein sehr exakter Schaltvorgang erreicht werden, der zudem mit hoher Geschwindigkeit realisierbar ist.The fact that the actuating fork via a slot device with a be movable switching contact of the vacuum interrupter interacts, the be movable switch contact is resiliently biased, and wherein the elongated hole device Movable switching contact when a predetermined position of the actuator is reached triggers fork, the design of the circuit breaker can be further simplified. There This enables an even longer service life and greater reliability to be achieved. In addition, it can be very precise with simple constructional means Switching process can be achieved, which is also feasible at high speed.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn die vorbestimmte Distanz der Hauptkontakte beim Einschaltvorgang kleiner als eine vorbestimmte Distanz der Hauptkontakte beim Ausschaltvorgang ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Spannung möglichst kurz zeitig über die im Nebenschluß liegende Vakuum-Schaltkammer geführt werden soll. Beim Einschaltvorgang wird die Verbindung erst hergestellt und daher tritt der Zeit punkt eines Funkenüberschlags später auf als beim Ausschaltvorgang, wenn ein bereits bestehendes elektrisches Feld getrennt werden muß. Erfindungsgemäß wird somit die Beaufschlagung der Vakuum-Schaltkammer mit Spannung auf ein Mindestmaß redu ziert. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Lastschalters weiter.It is a further advantage if the predetermined distance of the main contacts when switching on smaller than a predetermined distance of the main contacts when Switching off is. It should be noted that the voltage is as short as possible should be led in time over the vacuum switching chamber located in the bypass. The connection is only established when the device is switched on and therefore time is running out point of a sparkover later than when switching off, if one already existing electrical field must be separated. According to the invention Applying voltage to the vacuum interrupter chamber to a minimum graces. This further increases the service life of the circuit breaker according to the invention.

Indem die vorbestimmte Distanz der Hauptkontakte beim Einschaltvorgang bzw. beim Ausschaltvorgang entsprechend der Betriebsspannung gewählt ist, kann die Bela stungsdauer der Vakuum-Schaltkammer noch genauer auf ein Minimum reduziert wer den. Die Lebensdauer erhöht sich dadurch weiter.By the predetermined distance of the main contacts during the switch-on process or is selected according to the operating voltage when switching off, the Bela duration of the vacuum interrupter is reduced even more precisely to a minimum the. This increases the lifespan further.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below in exemplary embodiments with reference to the figures in FIG Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 bis 3 einen Einschaltvorgang des erfindungsgemäßen Lastschalters; Fig. 1 to 3 a switch-on of the load switch according to the invention;

Fig. 4 bis 6 einen Ausschaltvorgang des erfindungsgemäßen Lastschalters; FIGS. 4 to 6, a turn-off of the circuit breaker according to the invention;

Fig. 7 einen Schnitt durch die Kapselung der Vakuum-Schaltkammer; Fig. 7 is a section through the enclosure of the vacuum interrupter;

Fig. 8 einen Schnitt durch die Kapselung der Vakuum-Schaltkammer, der senk recht zur Darstellung in Fig. 7 verläuft; und Fig. 8 shows a section passing through the enclosure of the vacuum interrupter chamber, the perpendicular right to the illustration in Fig. 7; and

Fig. 9 und 10 schematisierte Darstellungen der Elemente der Schalteinrichtung in der Ein- bzw. Aus-Stellung. FIGS. 9 and 10 schematic illustrations of the elements of the switching device in the ON or OFF position.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 bis 6 ist für jede Phase eines Laststromkrei ses ein Lastschalter 1 auf einer Konsole 2 angeordnet, und weist ein feststehendes Schaltelement 3 und ein bewegliches Schaltelement 4 auf. Jedes Schaltelement 3 bzw. 4 ist über einen Isolator 31 bzw. 41 gegenüber der Konsole 2 elektrisch isoliert. Ferner weist jedes Schaltelement 3 bzw. 4 einen Hauptkontakt 32 bzw. 42 auf, welche zur Her stellung der Hauptschlußverbindung dienen. Der Hauptkontakt 32 des feststehenden Schaltelements 3 ist mit einem beweglichen Kontaktkopf 321 versehen, in welchen der feststehende Hauptkontakt 42 des beweglichen Schaltelements 4 eingreift. As shown in FIGS. 1 to 6 of a Laststromkrei is for each phase ses a load switch 1 is arranged on a bracket 2, and includes a fixed switching element 3 and a movable switching element 4. Each switching element 3 or 4 is electrically insulated from the console 2 via an insulator 31 or 41 . Furthermore, each switching element 3 or 4 has a main contact 32 or 42 , which serve for the manufacture of the main circuit connection. The main contact 32 of the fixed switching element 3 is provided with a movable contact head 321 , in which the fixed main contact 42 of the movable switching element 4 engages.

Jedes Schaltelement 3 bzw. 4 weist ferner im Nebenschluß zu den Hauptkontakten 32 bzw. 42 eine Schaltmechanik mit einer Betätigungsgabel 33 am feststehenden Schaltelement 3 und einem Rollenkontakt 43 am beweglichen Schaltelement 4 auf. Diese Schaltmechanik ist in Reihe zu einer Vakuum-Schaltkammer 34 angeordnet, wel che in einem Gehäuse 35 gekapselt angeordnet ist. Der Rollenkontakt 43 ist in einem vorbestimmten Betätigungswinkel α am beweglichen Schaltelement 4 angeordnet. Die Betätigungsgabel 33 am feststehenden Schaltelement 3 ist schwenkbar am Gehäuse 35 gelagert. Eine Schwenkbewegung der Betätigungsgabel 33 bewirkt dabei eine Betäti gung des beweglichen Schaltkontakts in der Vakuum-Schaltkammer 34, was nachfol gend noch im näheren Detail erläutert wird.In addition to the main contacts 32 and 42, each switching element 3 and 4 also has a switching mechanism with an actuating fork 33 on the fixed switching element 3 and a roller contact 43 on the movable switching element 4 . This switching mechanism is arranged in series with a vacuum interrupter 34 , which is arranged encapsulated in a housing 35 . The roller contact 43 is arranged at a predetermined actuation angle α on the movable switching element 4 . The operating fork 33 on the fixed switching element 3 is pivotally mounted on the housing 35 . A pivoting movement of the actuating fork 33 causes an actuation of the movable switching contact in the vacuum interrupter 34 , which will be explained in more detail below.

Zunächst wird nun anhand der Fig. 1 bis 3 der Schließvorgang des Lastschalters 1 erläutert.First, the closing process of the load switch 1 will now be explained with reference to FIGS. 1 to 3.

In Fig. 1 liegt der Lastschalter 1 in seiner geöffneten Stellung vor, das heißt er ist ausgeschaltet. Zum Betätigen des Lastschalters 1 wird nun ein hier nicht dargestellter Antrieb, zum Beispiel eine Handkurbeleinrichtung oder eine motorische Einrichtung, betätigt, wodurch sich das bewegliche Schaltelement 4 in einer Schwenkbewegung um einen Drehpunkt 21 an der Konsole 2 auf das feststehende Schaltelement 3 zubewegt. In dieser Ausgangsstellung sind auch die Schaltkontakte der Vakuum-Schaltkammer 34 offen.In Fig. 1, the load switch 1 is in its open position, that is, it is switched off. To actuate the load switch 1 , a drive (not shown here), for example a hand crank device or a motor device, is now actuated, as a result of which the movable switching element 4 moves in a pivoting movement about a pivot point 21 on the console 2 towards the fixed switching element 3 . In this starting position, the switching contacts of the vacuum interrupter 34 are also open.

Im Zuge der Schwenkbewegung des beweglichen Schaltelements 4 gelangt der Rollenkontakt 43 in Eingriff mit der Betätigungsgabel 33. Dabei bewirkt die Einwir kung des in seiner Lagezuordnung zum beweglichen Schaltelement 4 feststehenden Rollenkontakts 43 auf die Betätigungsgabel 33 eine Verschwenkung letzterer. Dieser Schwenkvorgang der Betätigungsgabel 33 führt letztendlich zu einem Schließen der Schaltkontakte in der Vakuum-Schaltkammer 34. Der Zeitpunkt, an dem diese Schalt elemente der Vakuum-Schaltkammer 34 schließen, ist dabei durch die Schaltmechanik derart vorgegeben, daß sich dieser Nebenschlußkreis mit dem Rollenkontakt 43, der Betätigungsgabel 33 und der Vakuum-Schaltkammer 34 erst schließt, wenn sich die Hauptkontakte 32 bzw. 42 bis auf eine vorbestimmte Einschaltdistanz a angenähert ha ben.In the course of the pivoting movement of the movable switching element 4 , the roller contact 43 comes into engagement with the actuating fork 33 . In this case, the effect of the roller contact 43 fixed in its positional assignment to the movable switching element 4 on the actuating fork 33 causes the latter to pivot. This pivoting process of the actuating fork 33 ultimately leads to the switching contacts in the vacuum interrupter 34 being closed . The time at which these switching elements of the vacuum interrupter 34 close is predetermined by the switching mechanism in such a way that this shunt circuit with the roller contact 43 , the actuating fork 33 and the vacuum interrupter 34 only closes when the main contacts 32 or 42 have approximated to a predetermined switch-on distance a.

Im weiteren Zuge der Schwenkbewegung des beweglichen Schaltelements 4 ge langt der Hauptkontakt 42 des Schaltelements 4 in Eingriff mit dem Hauptkontakt 32 des feststehenden Schaltelements 3, wodurch der Hauptkreis geschlossen wird. Auf grund der Widerstandsverhältnisse zwischen Haupt- und Nebenstromkreis fließt der Strom dann im wesentlichen vollständig über die Hauptkontakte 32 bzw. 42. Dieser vollständig eingeschaltete Zustand des Lastschalters 1 ist in Fig. 3 dargestellt.In the further course of the pivoting movement of the movable switching element 4 ge the main contact 42 of the switching element 4 engages with the main contact 32 of the fixed switching element 3 , whereby the main circuit is closed. Because of the resistance relationships between the main circuit and the secondary circuit, the current then flows essentially completely via the main contacts 32 and 42 . This fully switched-on state of the load switch 1 is shown in FIG. 3.

Anhand der Fig. 4 bis 6 wird nun der Ausschaltvorgang des Lastschalters 1 erläu tert. Dieser liegt in der Darstellung gemäß Fig. 4 im eingeschalteten Zustand vor. Fig. 4 entspricht insofern in seiner Darstellung Fig. 3.To 6 of the switch-off of the circuit breaker 1 will now tert erläu reference to Fig. 4. In the illustration according to FIG. 4, this is in the switched-on state. In this respect, FIG. 4 corresponds to FIG. 3.

Zum Ausschalten des Lastschalters 1 wird das bewegliche Schaltelement 4 derart betätigt, daß es vom feststehenden Schaltelement 3 weg schwenkt. Hierbei öffnet sich zuerst der Kontakt zwischen den Hauptkontakten 32 und 42 wie in Fig. 5 ersichtlich ist. Im Nebenschluß bilden der Rollenkontakt 43, die Betätigungsgabel 33 und die Vakuum- Schaltkammer 34 jedoch weiterhin eine elektrische Verbindung, bis eine vorbestimmte Ausschaltdistanz b zwischen den Enden der Hauptkontakte 32 und 42 erreicht ist. Erst dann wird der bewegliche Schaltkontakt der Vakuum-Schaltkammer 34 zum Öffnen der Verbindung innerhalb der Vakuum-Schaltkammer 34 derart betätigt, daß er sich vom feststehenden Schaltkontakt in der Vakuum-Schaltkammer 34 weg bewegt. Ein hierbei eventuell entstehender Lichtbogen wird in der Vakuum-Schaltkammer 34 gelöscht.To switch off the load switch 1 , the movable switching element 4 is actuated such that it pivots away from the fixed switching element 3 . Here, the contact between the main contacts 32 and 42 opens first, as can be seen in FIG. 5. In the bypass, however, the roller contact 43 , the actuating fork 33 and the vacuum interrupter 34 continue to form an electrical connection until a predetermined switch-off distance b between the ends of the main contacts 32 and 42 is reached. Only then is the movable switching contact of the vacuum interrupter 34 is operated to open the connection within the vacuum interrupter chamber 34 such that it moves away from the stationary switching contact inside the vacuum interrupter chamber 34 away. Any arcing that may occur is extinguished in the vacuum interrupter 34 .

Zu bemerken ist hierbei, daß die Einschaltdistanz a kleiner als die Ausschaltdi stanz b ist. Dies dient dazu, um einerseits die Vakuum-Schaltkammer 34 möglichst kurzzeitig zu belasten, und andererseits jedoch einen Spannungs- bzw. Funkenüber schlag zwischen den Hauptkontakten 32 und 42 zuverlässig zu vermeiden. Die Aus schaltdistanz b ist dabei deswegen größer als die Einschaltdistanz a, weil beim Aus schalten ein bestehendes elektrisches Feld zu trennen ist, wodurch Funkenüberschläge auch bei größeren Abständen zwischen den Hauptkontakten 32 und 42 auftreten können, als beim Einschaltvorgang.It should be noted here that the switch-on distance a is smaller than the switch-off punch b. This serves, on the one hand, to load the vacuum interrupter 34 as briefly as possible and, on the other hand, to reliably avoid a voltage or sparkover between the main contacts 32 and 42 . The switch-off distance b is therefore greater than the switch-on distance a, because when switching off an existing electrical field must be separated, which can cause arcing even at larger distances between the main contacts 32 and 42 than during the switch-on process.

Im Zuge des weiteren Verschwenkens des beweglichen Schaltelements 4 weg vom feststehenden Schaltelement 3 geraten schließlich auch der Rollenkontakt 43 und die Betätigungsgabel 33 außer Eingriff miteinander. Dieser Zustand ist in Fig. 6 darge stellt.In the course of the further pivoting of the movable switching element 4 away from the fixed switching element 3 , the roller contact 43 and the actuating fork 33 finally disengage from one another. This state is shown in Fig. 6 Darge.

In den Fig. 7 und 8 sind Schnitte durch das als Kapselung für die Vakuum-Schalt kammer 34 dienende Gehäuse 35 gezeigt. Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, weist die Vakuum-Schaltkammer 34 einen feststehenden Schaltkontakt 341 und einen beweglichen Schaltkontakt 342 auf. Der bewegliche Schaltkontakt 342 ist mittels einer Federeinrichtung 343 in Richtung zur Offenstellung vorgespannt. Er wirkt dabei mit einer Schalteinrichtung 36 zusammen, welche von der Betätigungsgabel 33 angesteuert wird.In Figs. 7 and 8 are sections shown by serving as encapsulation for the vacuum interrupter chamber 34 housing 35. As can be seen from these figures, the vacuum interrupter 34 has a fixed switch contact 341 and a movable switch contact 342 . The movable switch contact 342 is biased in the direction of the open position by means of a spring device 343 . He cooperates with a switching device 36 which is actuated by the actuating fork 33 .

Die Betätigungsgabel 33 weist hierzu eine Schaltwelle 331 auf, die im Gehäuse 35 drehend gelagert ist. Mit der Schaltwelle 331 ist ein Schaltelement 361 der Schaltein richtung 36 derart fest verbunden, daß das Schaltelement 361 jede Drehbewegung der Schaltwelle 331 ebenfalls vollzieht. Das Schaltelement 361 weist einen sich in Axial richtung der Schaltwelle 331 erstreckenden Schaltanschlag 362 auf, der mit einem Koppelelement 363 zusammenwirkt. Der Schaltanschlag 362 greift hierzu in eine Aussparung 364 des Koppelelements 363 ein, welche in ihrer wirksamen Breite größer als die Breite des Schaltanschlags 362 ausgebildet ist. Das Koppelelement 363 ist hierbei drehbar auf der Schaltwelle 331 gelagert.For this purpose, the actuating fork 33 has a selector shaft 331 which is rotatably mounted in the housing 35 . With the switching shaft 331 , a switching element 361 of the switching device 36 is firmly connected such that the switching element 361 also performs every rotary movement of the switching shaft 331 . The switching element 361 has a switching stop 362 which extends in the axial direction of the switching shaft 331 and which interacts with a coupling element 363 . For this purpose, the switching stop 362 engages in a recess 364 of the coupling element 363 , which is made larger in its effective width than the width of the switching stop 362 . The coupling element 363 is rotatably mounted on the selector shaft 331 .

Ferner ist das Koppelelement 363 mittels einer Federeinrichtung 365 derart gegen einen zentralen Punkt auf der Längsachse des Gehäuses 35 vorgespannt, daß es in die beiden Endstellungen für den Ein- bzw. Ausschalt-Zustand gedrückt wird. Die Federein richtung 365 ist hierzu drehbar im Gehäuse 35 gelagert und folgt einer Drehbewegung des Koppelelements 363 bei der Überführung von einem Schaltzustand zum anderen, wobei sie dieser Drehbewegung entgegen wirkt.Furthermore, the coupling element 363 is biased by means of a spring device 365 against a central point on the longitudinal axis of the housing 35 in such a way that it is pressed into the two end positions for the on or off state. The Federein device 365 is rotatably mounted in the housing 35 and follows a rotational movement of the coupling element 363 during the transfer from one switching state to the other, whereby it counteracts this rotational movement.

Das Koppelelement 363 weist ferner eine Schaltöffnung 366 auf, in welche ein Schaltstift 367 eingreift, der auf einem Schalthebel 368 gehalten ist. Der Schalthebel 368 ist derart mit einem Exzenterabschnitt 369 versehen, daß er den beweglichen Schaltkontakt 342 in der in Fig. 8 gezeigten Stellung in Schließstellung hält.The coupling element 363 also has a shift opening 366 , into which a shift pin 367 engages, which is held on a shift lever 368 . The switching lever 368 is provided with an eccentric section 369 in such a way that it holds the movable switching contact 342 in the closed position in the position shown in FIG. 8.

Das Zusammenwirken der Komponenten der Schalteinrichtung 36 wird nachfol gend anhand der Fig. 9 und 10 näher erläutert.The interaction of the components of the switching device 36 is explained in more detail below with reference to FIGS . 9 and 10.

Gemäß der Darstellungen in Fig. 9 liegt der Schalthebel 368 in der Aus-Stellung vor, d. h. der bewegliche Schaltkontakt 342 der Vakuum-Schaltkammer 34 ist in der Offenstellung. Ferner ist das Koppelelement 363 durch die Federeinrichtung 365 in diese Endlage vorgespannt. Das mit der Schaltwelle 331 bzw. der Betätigungsgabel 33 zusammenwirkende Schaltelement 361 liegt ebenfalls in einer Endstellung vor, wobei der Schaltanschlag 362 um ein vorbestimmtes Maß X von der damit zusammenwirkenden Wandung der Aussparung 364 beabstandet vorliegt. According to the representations in Fig. 9 368 bears against the shift lever is in the off position, that the movable switching contact 342 of the vacuum interrupter 34 is in the open position. Furthermore, the coupling element 363 is biased into this end position by the spring device 365 . The switching element 361 cooperating with the switching shaft 331 or the actuating fork 33 is also in an end position, the switching stop 362 being spaced apart from the cooperating wall of the recess 364 by a predetermined dimension X.

Bei einer Betätigung der Schaltwelle 331 zum Schließen des Lastschalters 1 wird das Schaltelement 361 mit bewegt. Nachdem der Leerhub X überwunden ist, veranlaßt das Schaltelement 361 das Koppelelement 363 dazu, die Drehbewegung ebenfalls aus zuführen. Ein Pfeil R in Fig. 9 beschreibt die Drehrichtung beim Einschaltvorgang. Da der Schaltstift 367 auf der in Drehrichtung abgewandten Seite der Schaltöffnung 366 vorliegt, folgt der Schalthebel 368 dieser Drehbewegung erst, wenn ein vom Schaltstift 367 in der Schaltöffnung 366 definierter Betätigungsweg Z durchlaufen ist. Schließlich kippt der Schalthebel 368 um die Schaltwelle 331 in die Ein-Stellung, wobei der Exzen terabschnitt 369 des Schalthebels 368 derart auf den beweglichen Schaltkontakt 342 einwirkt, daß dieser geschlossen wird. Dieser Schließvorgang wird dabei durch die Kraft der Federeinrichtung 365 unterstützt, welche das Koppelelement 363 in schneller Weise in seine neue Endstellung drückt, sobald der hier mit der Hauptachse des Gehäuses 35 zusammenfallende Totpunkt der Bewegung des Koppelelements 363 überwunden ist. Die Schalteinrichtung 36 liegt somit in der in Fig. 10 gezeigten Stellung vor.When switching shaft 331 is actuated to close load switch 1 , switching element 361 is also moved. After the idle stroke X is overcome, the switching element 361 causes the coupling element 363 to also perform the rotary movement. An arrow R in FIG. 9 describes the direction of rotation during the switch-on process. Since the switching pin 367 is on the side of the switching opening 366 facing away from the direction of rotation, the switching lever 368 only follows this rotary movement when an actuation path Z defined by the switching pin 367 in the switching opening 366 has been completed. Finally, the switching lever 368 tilts the switching shaft 331 to the on position, the excenter section 369 of the switching lever 368 acting on the movable switching contact 342 in such a way that it is closed. This closing process is supported by the force of the spring device 365 , which presses the coupling element 363 into its new end position as soon as the dead center of the movement of the coupling element 363, which coincides here with the main axis of the housing 35 , has been overcome. The switching device 36 is thus in the position shown in FIG. 10.

Beim Ausschaltvorgang dreht sich die Schaltwelle 331 in die entgegengesetzte Richtung und die andere Seitenwand des Schaltanschlags 362 durchläuft einen Leerhub Y des Ausschaltvorgangs, welcher größer als der Leerhub X beim Einschaltvorgang ist. Nachdem der Schaltanschlag 362 am Koppelelement 363 angreift, wird dieses wie derum rotatorisch mitgenommen, wobei diese Drehbewegung erst dann auf den Schalt hebel 368 übertragen wird, wenn wiederum der durch den Schaltstift 367 im Zusam menwirken mit der Schaltöffnung 366 definierte Betätigungsweg Z, diesmal in entge gengesetzter Richtung, durchlaufen ist. Sobald der Schaltstift 367 von der Wandung der Schaltöffnung 366 mitgenommen wird, schwenkt der Schalthebel 368 von seiner Ein- Stellung in die Aus-Stellung, wobei dies wiederum von der Federeinrichtung 365 unterstützt wird, sobald der Totpunkt in dieser Richtung durchlaufen ist. Die Schaltein richtung 36 liegt dann wieder in der in Fig. 9 gezeigten Stellung vor.During the switch-off process, the selector shaft 331 rotates in the opposite direction and the other side wall of the switch stop 362 undergoes an idle stroke Y of the switch-off process, which is greater than the idle stroke X during the switch-on process. After the switching stop 362 engages on the coupling element 363 , this is in turn rotatably carried, whereby this rotary movement is only transmitted to the switching lever 368 when, in turn, the actuating path Z defined by the switching pin 367 in cooperation with the switching opening 366 , this time in opposite directions opposite direction. As soon as the switching pin 367 is entrained by the wall of the switching opening 366, the switching lever 368 pivots from its on position into the off position, this in turn being supported by the spring device 365 as soon as the dead center has passed through in this direction. The switching device 36 is then again in the position shown in FIG. 9.

Wie insbesondere aus Fig. 10 erkennbar ist, ist der Leerhub X beim Einschaltvor gang kleiner als der Leerhub Y beim Ausschaltvorgang. Aus dem Winkelmaß des Leer hubs X plus dem Betätigungsweg Z ergibt sich schließlich die Distanz a der Hauptkontakte 32 und 42 beim Einschaltvorgang. Die Distanz b der Hauptkontakte beim Ausschaltvorgang ergibt sich aus einer Addition des Leerhubs Y beim Ausschaltvorgang und dem Betätigungsweg Z. Die Distanz a der Hauptkontakte 32 und 42 beim Einschaltvorgang ist daher kleiner als die Distanz b beim Ausschaltvorgang. As can be seen in particular from FIG. 10, the idle stroke X during the switch-on process is smaller than the idle stroke Y during the switch-off process. From the angular dimension of the empty stroke X plus the actuation path Z, the distance a of the main contacts 32 and 42 finally results during the switch-on process. The distance b of the main contacts during the switch-off process results from an addition of the idle stroke Y during the switch-off process and the actuation path Z. The distance a of the main contacts 32 and 42 during the switch-on process is therefore smaller than the distance b during the switch-off process.

Wie insbesondere aus den Fig. 9 und 10 erkennbar ist, lassen sich die Abstände der Hauptkontakte zum Zeitpunkt des Einschaltens bzw. Ausschaltens der Schaltkon takte 341 bzw. 342 der Vakuum-Schaltkammer 34 auf einfache konstruktive Weise be stimmen und gezielt einstellen.As can be seen in particular from FIGS. 9 and 10, the distances of the main contacts at the time of switching on or off of the switching contacts 341 and 342 of the vacuum interrupter 34 can be determined in a simple constructive manner and set in a targeted manner.

Die Vakuum-Schaltkammer 34 weist ferner ein Gehäusemittelteil 344 und zwei metallische Stirnplatten 345 und 346 auf. Die Vakuum-Schaltkammer 34 wird dabei von einer Manschette 37 aus einem Elastomermaterial mit hoher dielektrischer Festig keit derart umgriffen, daß auch die metallischen Stirnplatten 345 und 346 hintergriffen werden. Das Gehäuse 35 ist dabei komplimentär zur Gestalt der Manschette 37 ausge bildet. Die bereits unter Vorspannung über die Vakuum-Schaltkammer 34 aufgebrachte Manschette 37 wird durch das Gehäuse 35 zusätzlich gegen die Vakuum-Schaltkammer 34 gepreßt. Damit kann die Entstehung eines Luftspalts zwischen der Vakuum-Schalt kammer 34 und der Manschette 37 bzw. zwischen der Manschette 37 und dem Gehäuse 35 wirksam vermieden werden. Ein Außenüberschlag der Spannung zwischen den me tallischen Stirnplatten 345 und 346 kann daher auch bei hohen Spannungen vermieden werden. Weitere Details einer derartigen Kapselung einer Vakuum-Schaltkammer kön nen der bereits oben erwähnten WO-98/09310 vom selben Anmelder entnommen wer den.The vacuum interrupter 34 also has a central housing part 344 and two metal end plates 345 and 346 . The vacuum interrupter 34 is encompassed by a sleeve 37 made of an elastomer material with high dielectric strength such that the metal end plates 345 and 346 are also engaged. The housing 35 is complementary to the shape of the sleeve 37 forms out. The already applied under pretension on the vacuum interrupter chamber 34 sleeve 37 is pressed by the housing 35 in addition to the vacuum interrupter chamber 34th Thus, the formation of an air gap between the vacuum switching chamber 34 and the sleeve 37 or between the sleeve 37 and the housing 35 can be effectively avoided. An external flashover of the voltage between the metal end plates 345 and 346 can therefore be avoided even at high voltages. Further details of such an encapsulation of a vacuum interrupter can be found in the above-mentioned WO-98/09310 by the same applicant.

Die Erfindung läßt neben den hier aufgezeigten Ausführungsbeispielen weitere Gestaltungsansätze zu.In addition to the exemplary embodiments shown here, the invention leaves further Design approaches too.

So kann anstelle der beschriebenen Schalteinrichtung 36 auch jede andere Schalt einheit treten, welche eine Betätigung der Vakuum-Schaltkammer 34 zur vorbestimm ten und für die Einschaltung bzw. Ausschaltung unterschiedlichen Zeitpunkten ermög licht.Thus, instead of the switching device 36 described , any other switching unit can occur, which enables actuation of the vacuum switching chamber 34 for predetermined times and for switching on or off different times.

Dabei können die Distanzen a und b für den Einschalt- bzw. Ausschaltvorgang auch gleich gewählt werden.The distances a and b can be used for switching on and off can also be chosen immediately.

Die Einschaltdistanz a und die Ausschaltdistanz b werden vorzugsweise in Ab hängigkeit von der anliegenden Reihenspannung vorgegeben. Es können jedoch auch andere Parameter bei der Dimensionierung dieser Distanzen herangezogen werden, wie zum Beispiel der mögliche Kurzschluß-Einschaltstrom.The switch-on distance a and the switch-off distance b are preferably in Ab dependent on the applied series voltage. However, it can also other parameters are used in the dimensioning of these distances, such as for example the possible short circuit inrush current.

Anstelle des Rollenkontakts 43 kann auch ein Gleitkontakt und ähnliches treten. Instead of the roller contact 43 , a sliding contact and the like can also occur.

Die Vakuum-Schaltkammer 34 und die zugehörige Schalteinrichtung 36 könnten auch am beweglichen Schaltelement 4 angeordnet sein.The vacuum switching chamber 34 and the associated switching device 36 could also be arranged on the movable switching element 4 .

Der bewegliche Schaltkopf 321 des Hauptkontakts 32 könnte auch am anderen Hauptkontakt 42 angeordnet sein.The movable switching head 321 of the main contact 32 could also be arranged on the other main contact 42 .

Die Erfindung schafft somit einen Lastschalter 1 mit Hauptkontakten 32 und 42 und der zu den Hauptkontakten im Nebenschluß vorliegenden Vakuum-Schaltkammer 34, welche über eine Schaltmechanik mit einer Betätigungsgabel 33 und einem Rollen kontakt 43 betätigt wird. Die Schaltkontakte der Vakuum-Schaltkammer 34 werden beim Einschaltvorgang dabei erst geschlossen, wenn die Hauptkontakte 32 bzw. 42 sich bis auf eine Einschaltdistanz a genähert haben. Dadurch wird erreicht, daß die Vakuum- Schaltkammer 34 zum einen möglichst kurzzeitig beansprucht wird, und zum anderen kann ein Außenüberschlag an den Hauptkontakten oder der speziell gekapselten Va kuum-Schaltkammer 34 durch entsprechende Bemessung der Einschaltdistanz a wirk sam verhindert werden. Beim Einschaltvorgang eventuell entstehende Funken- bzw. Lichtbögen werden daher zuverlässig innerhalb der Vakuum-Schaltkammer 34 gelöscht.The invention thus creates a circuit breaker 1 with main contacts 32 and 42 and the vacuum switching chamber 34 present with the main contacts in the shunt, which contact 43 is actuated via a switching mechanism with an actuating fork 33 and a roller. The switching contacts of the vacuum interrupter 34 are only closed during the switch-on process when the main contacts 32 and 42 have approached a switch-on distance a. This ensures that the vacuum interrupter 34 is used for a short time, on the one hand, and on the other hand an external flashover on the main contacts or the specially encapsulated vacuum interrupter 34 can be prevented by measuring the switch-on distance a effectively. Arcs and arcs that may occur during the switch-on process are therefore reliably extinguished within the vacuum interrupter 34 .

Claims

1. Load switch ( 1 ) for voltages above 1 kV, with main contacts ( 32 , 42 ) and one to the main contacts in the shunt vacuum switch chamber ( 34 ), the switch contacts ( 341 , 342 ) are closed or opened by means of a switching mechanism , wherein the vacuum interrupter ( 34 ) has a in the vacuum lying vacuum contacts ( 341 , 342 ) enclosing housing ( 35 ) with metallic end plates ( 345 , 346 ) and a cylindrical housing middle part ( 344 ) made of an electrically insulating material which is surrounded by a layer of dielectric material ( 37 ) which engages behind the edges of the two end plates ( 345 , 346 ), characterized in that the switching mechanism, the switching contacts ( 341 , 342 ) of the vacuum interrupter ( 34 ) in the course of the switch-on process closes when the main contacts ( 32 , 42 ) of the circuit breaker ( 1 ) still have such a distance (a) from each other that a flashover at the counter excludes even mains voltage.

2. Load switch according to claim 1, characterized in that the switching mechanism in series connection to the vacuum interrupter ( 34 ) has an actuating fork ( 33 ) and a contact interacting therewith, in particular a roller contact ( 43 ), which increasingly in the course of the switching on with each other Intervene and thereby such a pivoting movement of the actuating fork ( 33 ) cause the switch contacts ( 341 , 342 ) of the vacuum interrupter ( 34 ) to be closed when the main contacts ( 32 , 42 ) of the load switch ( 1 ) have the predetermined distance ( a) have each other.

3. Load switch according to claim 2, characterized in that the actuating fork ( 33 ) cooperates via an elongated hole device with a movable switch contact ( 341 ) of the vacuum interrupter ( 34 ), the movable switch contact ( 341 ) being resiliently biased, and wherein the Elongated hole device triggers the movable switching contact ( 341 ) when the actuating fork ( 33 ) reaches a predetermined position.

4. Load switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the predetermined distance (a) of the main contacts ( 32 , 42 ) when switching on is smaller than a predetermined distance (b) of the main contacts ( 32 , 42 ) when switching off.

5. Load switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the predetermined distance (a) of the main contacts ( 32 , 42 ) is selected accordingly when the operating voltage.

6. Load switch according to claim 4 or 5, characterized in that the pre-determined distance (b) of the main contacts ( 32 , 42 ) is selected accordingly during the switch-off process, the operating voltage.