DE2149132B2 - Trennschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Trennschalter mit.zumindest zwei auf Isolatoren um etwa 90" (in einer

ίο Ebene) schwenkbaren Schaltarmen, Kontaktelement und Gegenkontaktelement (die gemeinsam kurz als Kontaktelemente oder Kontaktsystem bezeichnet werden) an den Schaltarmen und Einrichtung zur zusätzlichen axialen mechanischen Verklinkung von Kontakt-

is element und Gegenkontaktelement bei geschlossener Strombahn aus einander zugeordneten, formschlüssigen Verklinkungsteilen. Die Erfindung umfaßt sowohl Drehtrennschalter als auch sog. Klapptrenner. — Die Verklinkungsteile dienen dazu, die axialen Kräfte aufzunehmen, die im Kurzschlußfall durch die zwischen den angeschlossenen Leitungen wirkenden elektromagnetischen Kräfte auf die Schaltarme ausgeübt werden, was bei schwacher Ausbildung der mechanischen Trägerelemente für die Schaltarme oder bei großem Lagerspiel zu einer Trennung der Kontaktelemente und damit zu Beschädigungen der Kontaktelemente führen kann.

Bei bekannten Trennschaltern der beschriebenen Gattung in der Ausführungsform als Drehtrennschalter (BBC-Nachrichten, Januar/Februar 1971, S. 23) sind die Verklinkungsteile als zusätzliche Bauteile gleichsam außen an den Kontaktelementen angebracht Das ist nachteilig. Tatsächlich müssen hier die Verklinkungsteile bei Trennschaltern für höhere Betriebsspannungen.

durch zusätzliche Koronaschutzeinrichtungen abgedeckt werden, damit keine rundfunk- und fernsehempfangstörende elektrische Entladungen durch die hohen elektrischen Feldstärken an diesen zusätzlichen Bauteilen hervorgerufen werden. Darvibcrhinaus ist die beschriebene Anordnung in mechanischer Hinsicht nachteilig. Sie macht die Aufnahme verhältnismäßig großer Momente und dadurch auch eine verhältnismäßig schwere Gestaltung der Verklinkungsteile selbst erforderlich. — Bei einer anderen Ausführungsform mit Kontaktfingern an den Schaltarmen und an die Kontaktfinger angeschlossenen Strahlungskappen ist bekannt, diese Strahlungskappen gleichzeitig als Verklinkungsteile auszMbilden. Das läßt nicht ohne weiteres die Aufnahme großer mechanischer Kräfte zu und

so beeinträchtigt jedenfalls bei Auslegung für die Aufnahme großer mechanischer Kräfte die öffnungs- und Schließbewegung der Schaltarme.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Trennschalter der eingangs beschriebenen Gattung so zu gestalten, daß ohne weiteres von der Einrichtung zur zusätzlichen axialen mechanischen Verklinkung alle auftretenden Kräfte aufgenommen würden, zusätzlicher Koronaschutz der Verklinkungsteile aber nicht erforderlich ist.

Die Erfindung betrifft einen Trennschalter mit zumindest zwei auf Isolatoren um 90° (in einer Ebene) schwenkbaren Schaltarmen, Kontaktelement und Gegenkontaktelement an den Schaltarmen und Einrichtung zur axialen mechanischen Verklinkung von Kontaktelement und Gegenkontaktelement bei geschlossener Strombahn aus einander zugeordneten, formschlüssigen Verklinkungsteilen. Die Erfindung besteht darin, daß die einander zugeordneten, form-

schlüssigen Verklinkungsteile einerseits im Kontaktelement, andererseits im Gegenkontaktelement angeordnet und durch die Schwenkbewegung der Schaltarme (beim üblichen Schließen oder Offnen der Strombahn) im Inneren des durch das Kontaktsystem beschriebenen Raumes miteinander verklinkbar bzw. entkuppelbar sind. Im einfachsten Falle ist dazu die Anordnung so getroffen, daß die Verklinkungsteile aus einem Hakenelement mit in der Schwenkebene der Schaltarme liegendem Haken und einem im wesentlichen orthogonal zur Schwenkebene angeordnetem Fangelement (mit Fangbolzen, Fangöse oder Fangausnehmung) bestehen, wobei der Haken im verkünkten Zustand das Fangelement hinterfaßt bzw. in die Fangöse oder Fangausnehmung einfaßt. In der beschriebenen Weise gestaltete Verklinkungsteile lassen sich (eicht im Innern des Kontaktclementes bzw. des Gegenkontaktelementes unterbringen. Um extreme mechanische Beanspruchungen im verkünkten Zustand aufzunehmen, empfiehlt es sich, in Kombination zu den beschriebenen Merkmalen die Anordnung so zu treffen, daß die Verklinkungsteile zusätzliche, formschlüssig ineinanderfassende Verriegelungselemente aufweisen, und zwar derart, daß sie dadurch bei geschlossener Strombahn gegen quer zur Strombahn wirkende Kräfte verriegelt sind. Die Verriegelungsteile können bei dieser Ausführungsform zum Beispiel aus einem gleichsam stirnseitigen Verriegelungsbolzen an einem der Kontaktelemente bzw. an einem Verklinkungsteil, einer ebenfalls gleichsam stirnseitigen Verriegelungsbolzenaufnahme an dem anderen Kontaktelement bzw. Verklinkungsteil bestehen. Besonders einfach ist eine Ausführungsform dieser Art, bei der der Verriegelungsbolzen an das Hakenelement angeschlossen ist, während die Verriegelungsboizenaufnahme von dem anderen Schaltarm gebildet ist.

Die Einrichtung zur axialen mechanischen Verklinkung von Kontaktelement und Gegenkontaktelement läßt sich im Rahmen der Erfindung, auch wenn es sich um die Aufnahme großer Kräfte handelt, stets so gedrungen ausführen, daß die Verklinkungsteile praktisch in allen gebräuchlichen Kontaktelementen bzw. Gegenkontaktelementen untergebracht werden können. Insbesondere besteht die Möglichkeit, mit einem Finger-Kontaktelement und einem Kugel-Gegenkontaktelement zu arbeiten. Hier empfehlt die Erfindung, daß zwischen den Fingern des Finger-Kontaktelementes das Hakenelement, in der Kugel des Kugel-Gegenkontaktelementes das Bolzenelement angeordnet ist. So liegen die Finger des Finger-Kontaktelementes in einer Projektion in Richtung der Achse des zugeordneten Schaltarms gleichsam im Bereich der Ecken eines Vierecks oder eines Quadrates, so wird man im Bereich der Mitte dieses Vierecks oder Quadrats das Hakenelement unterbringen. Es kann ohne weiteres an dem Fingerkontaktelement, daß heißt an dem Tragstück befestigt sein, an welches auch die Finger des Finger-Kontaktelementes angeschlossen sind. Aus elektrischen Gründen kann es zweckmäßig sein, in die Einrichtung zur zusätzlichen mechanischen Verklinkung isolierende Bauteile einzubeziehen, um dadurch die ω Verklinkungsteile aus der Strombahn auszuschalten.

Wie auch immer Kontaktelement und Gegenkontaktelement gestaltet sind, wie auch immer die Verklinkungsteile im Detail eingerichtet sind, stets kommt man zu einer besonders ged ungenen und dadurch zur Aufnahme hoher Kräfte geeigneten Ausführungsform, wenn die Verklinkungstevle in der Achse der Schaltarme bzw. des Kontaktsystems angeordnet sind, so daß die bei der Aufnahme axialer mechanischer Kräfte entstehenden Momente klein sind und leicht beherrsch) werden können.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einem erfindungsgemäßen Trennschalter die Elemente der Einrichtung zur axialen mechanischen Verklinkung gleichsam im Innern des durch die Hauptkontaktanordnung umschriebenen Raumes angeordnet sind. Dadurch ist sichergestellt, daß die Elemente innerhalb des Koronaschutzbereiches von Kontaktelement bzw. Gegenkontaktelement liegen, und zwar sowohl im eingeschalteten als auch im ausgeschalteten Zustand des Trennschalters. Zusätzliche Maßnahmen für den Koronaschutz sind also nicht erforderlich. Gleichzeitig werden die Voraussetzungen für eine günstige Kraftaufnahme der im Kurzschlußfall auftretenden axialen mechanischen Kräfte geschaffen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zei_sv in schematischer Darstellung

F i g. 1 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Drehtrennschalters,

F i g. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach F i g. 1 und

F i g. 3 einen Schnitt in Richtung BB durch den Gegenstand nach F i g. 2.

Der in den Figuren dargestellte Drehtrennschalter besitzt im Ausführungsbeispiel (aber beschränkend) zwei Isolatoren 1, auf denen um etwa 90° in einer horizontalen Ebene schwenkbare Schaltarme 2 angeordnet sind. Die Schaltarme 2 tragen einerseits ein Kontaktelement 3 und andererseits ein Gegenkontaktelement 4 und sind außerdem mit einer Einrichtung zur axialen mechanischen Verklinkung von Kontaktelement 3 und Gegenkontaktelement 4 bei geschlossener Strombahn aus einander zugeordneten formschlüssigen Verklinkungsteilen ausgerüstet. — Zum Drehtrennschalter gehört die Unterkonstruktion 5 mit zwei Drehaggregaten 6 und einem Diagonalgestänge 7. Die Schaltarme 2 sind über Anschlußköpfe 8 an die Isolatoren 1 angeschlossen.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 1 und 2 entnimmt man, daß die einander zugeordneten formschlüssigen Verklinkungsteile einerseits im Kontaktelement 3, andererseits im Gegenkontaktelement 4 angeordnet sind, und zwar so, daß durch die Schwenkbewegung der Schaltarme 2 beim üblichen Schließen oder öffnen der Strombahn im Innern des durch das Kontakfsystem beschriebenen Raumes die Verklinkungsteile miteinander verklinkbar bzw. entkunpelbar sind. Auch im geöffneten Zustand des Drehtrenns^ha!.e:s, das heißt bei ausgeschwenkten Schaltarmen 2 liegen diese Verklinkungsteile im Innern von Kontaktelement 3 bzw. Gtgenkontaktelement 4. ü'e Verklinkungsteile selbst bestehen aus einem Hakenelement 9 mit in der Schwtnkebene der Schaltarme 2 liegendem Haken und einem im wesentlichen orthogonal zur Schwenkebene angeordneten Fangelement 10, z. B. Fangbolzen, Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Haken 9 im verklinkten Zustand das F?ng^lement 10 hinterfaßt. Anstelle eines solchen Fangbolzens 10 könnte auch eine Fangöse oder eine Fangausnehmung vorgesehen sein, in die der Haken 9 einfaßt Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die Verklinkungsteile 9, 10 zusätzliche, formschlüssig ineinanderfassende Verriegelungsele-

Fingern 13 des Finger-Kontaktelementes 3 das Hakenelement 9, in der Kugel 14 des Kugel-Gegenkontaktele- mentes 4 das Fangelement 10. Die Finger 13 des Finger-Kontaktelementes 3 bilden in einer Projektion in Richtung der Achse des zugeordneten Schaltarmes 2 gleichsam die Ecken eines Viereckes oder Quadrates. Im Bereich der Mitte dieses Viereckes oder Quadrates befindet sich das Hakenelement 9. Es ist an dem Fingerkontaktelement 3, das heißt an dem Tragstück befestigt, welches auch die Finger 13 des Finger-Kontaktelementes 3 trägt. Nicht gezeichnet ist, daß in diese Einrichtung zur zusätzlichen axialen mechanischen Verklinkung isolierende Bauteile einbezogen werden können, so daß die Verklinkungsteile zur Strombahn nicht beitragen. Sie liegen jedenfalls in der Achse der Schaltarme, so daß die aufzunehmenden Kräfte über kleine Hebelarme angreifen.

mente 11, 12 aufweisen. Sie sind dadurch bei geschlossener Strombahn gegen quer zur Strombahn wirkende Kräfte verriegelt. Die Verriegelungsteile ihrerseits bestehen aus einem gleichsam stirnseitigen Verriegelungsbolzen 11 an dem einen Kontaktelement und einer ebenfalls gleichsam stirnseitigen Verriegelungsbolzenaufnahme 12 an dem anderen Kontaktelement. Im Ausfuhrungsbeispiel befindet sich der Verrie gelungsbolzen 11 am Hakenelement 9, während die

ίο Verriegelungsbolzenaufnahme 12 durch den hohlen gegenüberliegenden Schaltarm 2 gebildet ist.

Grundsätzlich kann ein erfindungsgemäßer Drehschalter mit Kontaktelement 3 und Gegenkontaktelement 4 beliebiger Gestaltung versehen sein. Bewährt hat sich die in den Figuren dargestellte Ausführungsform mit Finger-Kontaktelement 3 und Kugel-Gegenkontaktelement 4. Hier befindet sich zwischen den

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche;

1. Trennschalter mit zumindest zwei auf Isolatoren um 90° schwenkbaren Schaltannen, Kontaktelement und Gegenkontaktelement an den Schaltarmen und Einrichtung zur axialen mechanischen Verklinkung von Kontaktelement und Gegenkontaktelement bei geschlossener Strombahn aus einander zugeordneten, formschlüssigen Verklinkerungsteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten formschlüssigen Verklinkungsteile (9, 10) einerseits im Kontaktelement (3), andererseits im Gegenkontaktelement (4) angeordnet und durch die Schwenkbewegung der Schaltarme (2) im Innern des durch das Kontaktsystem beschriebenen Raumes miteinander verklinkbar bzw. entkuppelbar sind.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklinkungsteile aus einem Hikonelement (9) mit in der Schwenkebene der Schaltarme (2) liegendem Haken und einem im wesentlichen orthogonal zur Schwenkbewegung angeordneten Fangelement (10) bestehen, wobei der Haken (9) im verklinkten Zustand das Fangelement

(10) hinterfaßt.

3. Trennschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklinkungsteile (9, 10) zusätzliche, formschlüssig ineinanderfassende Verriegelungselemente (11, 12) aufweisen und dadurch bei geschlossener Strombahn gegen quer zur Strombahn v. irkende Kräfte verriegelt sind.

4. Trennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsteile aus einem gleichsam stirnseitigen ^?'erriegelungsbolzen

(11) an einem Kontaktelement (3) bzw. Verklinkungsteil (9), einer ebenfalls gleichsam stirnseitigen Verriegelungsbolzenaufnahme (12) an dem anderen Kontaktelement (4) bzw. Verklinkungsteil (10) bestehen.

5. Trennschalter nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (11) an das Hakenelement (9) angeschlossen im.j die Verriegelungsbolzenaufnahme (12) von dem anderen Schaltarm (2) gebildet ist.

6. Trennschalter nach den Ansprüchen 1 bis 5 in der Ausführungsform mit Finger-Kontaktelement und Kugel-Gegenkontaktelement, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Fingern (13) des Finger-Kontaktelementes (3) das Hakenelement (9), in der Kugel (14) des Kugel-Gegenkontaktelementes (4) das Fangelement (10) angeordnet ist.

7. Trennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (13) des Finger-Kontaktelementes (3) in einer Projektion in Richtung der Achse des zugeordneten Schaltarmes (2) im Bereich der Ecken eines Viereckes angeordnet sind und im Bereich der Mittel dieses Vierecks das Hakenelement (9) untergebracht ist.

8. Trennschalter nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hakenelement (3) am Tragstück für die Finger (13) befestigt ist.

9. Trennschalter nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Einrichtung zur zusätzlichen axialen mechanischen Verklinkung isolierende Bauteile einbezogen und dadurch die Verklinkungsteile (9, 10) aus der Strombahn ausgeschaltet sind.

10. Trennschalter nach den Anprüchen 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verklinkungsteile (9, 10) in der Achse der Schaltarme (2) bzw. des Kontaktsystems angeordnet sind.