DE2337838A1 - Vakuumschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuumschalter, bei dem Schaltröhre und Antrieb über ein Schaltgestänge miteinander verbunden sind.

Durch die Vakuumschalttechnik werden für den Schaltanlagenbau schlanke, lageunabhängige Schaltkammern zur Verfügung gestellt. Sie besitzen einen im Vergleich zu heutigen Schaltern ungewöhnlich geringen Schalthub und ermöglichen den Einsatz einfacher Magnetantriebe. Der bewegliche Pol der Schaltröhre ist üblicherweise mittels eines Gestänges mit dem Antrieb fest verbunden. Als Elemente dieser Schaltgestänge können Kniegelenke auftreten. Ein solches Antriebsgestänge ist beispielsweise aus der US-PS 3 190 992 bekannt.

Bei dem Einsatz der Vakuumschaltröhre in Mittelspannungeschaltanlagen sind die konstruktiven Gesichtspunkte meist auf möglichst einfache Endmontage der Sehaltschranke gerichtet. Hierbei ist außerdem eine weitestgehende Werksfertigung erwünscht, die für die Endmontage der Schaltanlagen den Einsatz auch nur gering geschulten Personales gestattet» Der Konstrukteur solcher Mittelspannungsschaltanlagen mit Vakuumschaltern wird sich daher in bervorzugter Weise mit dem im Vergleich zu bisherigen Schaltern lageunabhängigen Einbau der Vakuumschalter be-

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schäftigen. Dabei eröffnet sich ihm auch die Möglichkeit, die Schaltröhren des Vakuumschalters unabhängig von dem Schalterantrieb aus- und einbauen zu können.

Es besteht die Aufgabe, einen Vakuumschalter zu finden, bei dem die Schaltröhren ohne größeren Eingriff in das Schaltgestänge, beispielsweise in Form eines Einschubes in einer Schaltanlage, von dem Schaltantrieb trennbar sind.

Die Aufgabe wird bei einem Vakuumschalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schaltgestänge an der Übergangsstelle zwischen Schaltröhrengehäuse und Antriebagehäuse mechanisch getrennt i3t und so viel Spiel besitzt, daß Schaltröhrengehäuse und Antriebsgehäuse im Ruhezustand ohne Eingriff in das Schaltgestänge voneinander trennbar sind. Durch diese Bauform eines Vakuumschalters wird es möglich, einen üblicherweise fest eingebauten Vakuumschalter in einer Schaltanlage gleichzeitig als Trennschalter zu verwenden, indem man den Einschub mit den Schaltröhren aus dem Schaltschrank herauszieht. Durch die Trennung des Sehaltgestanges an der Übergangsstelle zwischen Schaltröhren- und Antriebsgehäuse kann darüberhinaus das Schaltröhrengehäuse ohne jeglichen Eingriff in da» Schaltgestänge im Ruhezustand bewegt werden. Unter Ruhezustand soll hier verstanden werden, daß die zu schaltende Strecke stromlos und deshalb gefahrlos auftrennbar ist. Bedingt durch den geringen Schalthub der Vakuumschaltröhre hat das Spiel im Schaltgestänge keinerlei negativen Auswirkungen auf den Betrieb des Schalters. Unter Spiel wird hier der Weg verstanden, den das dem Antrieb zugehörige Teil des Schaltgestänges zurücklegen muß, bis es mechanisch mit dem Gestänge des bewtgliohen Schalterkontaktes verbunden ist.

Vorzugsweise wird die Schaltröhre mittels einer Feder kontinuierlich in Öffnungs- oder in Schließrichtung vorgespannt sein. Eiae Vorspannung des Schalters in Öffnungsrichtung ermöglicht die Verwendung des Schaltröhreneinschubes neben der eigentlichen Leistungsschalterfunktion auch zu Trennschalterzwecken. Da der Schalter im Ruhezustand in Öffnungsrichtung

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gedrückt ist, können die sonst nötigen Verriegelungsvorrichtungen zwischen Leistungsschalter und Trennschalter weitgehend entfallen. Bei umgekehrtem Einsatz der Feder in Schließrichtung ist die Verwendung dieses Leistungsschalters auch als zerstörungsfreie Sicherung denkbar, die im Störungsfalle den Stromkreis schnell öffnet. Ein weiterer Einsatz eines mittels einer Feder so vorgespannten Vakuumschalters wäre als schneller Erdungsschalter denkbar, wobei der Schaltvorgang durch eine Klinke im Falle eines Kurzschlusses ausgelöst werden könnte. Durch die sehr schnelle Schaltung des Vakuumschalters könnte eine schnellere Lichtbogenlöschung als bisher erzielt werden.

Zum Schalten eines Dreiphasennetzes können drei Schaltröhren in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das gemeinsame Gehäuse ein Einschub eines Sehaltsehrankes ist. Diese Ausführungsform eröffnet dem Sehaltanlagenbau neue konstruktive Lösungsmöglichkeiten. Ein Schaltröhreneinschub, der ohne Eingriff in das Schaltgestänge von dem Schaltantrieb lösbar ist, kann vorteilhafterweise an der Vorderseite eines Schaltschrankes eingebaut sein. Da es bisher nur möglich war, nur das Schalterantriebsgehäuse von der Vorderseite her zugänglich zu machen, bieten sich auch für die Wartung und Betriebsüberwachung der Schaltanlage neue Möglichkeiten. Anstelle der Unterbringung der Schaltröhren in einem Einschub kann hier auch eine gemeinsame Montage der Schaltröhren an einer Vordertür des Sehaltsehrankeβ vorgesehen werden. Diese Tür wäre dann aufschwenkbar, so daß auch hier der Vorteil von gemeinsamer ZugängLgkeit . von Schaltröhren und Antrieb von der Vorderseite des Schaltschrankes her möglich ist. Der Kraftaufwand zum Herausschwenken der Schalter ist auch für eine Person sehr gering.

Vorteilhafterweise wird das Schaltgestänge innerhalb des Schaltröhrengehäuses aus einem Kniegelenk bestehen, dessen Hebelarme sich einerseits am beweglichen Kontakt des Vakuumschalters und andererseits am Gehäuse abstützen, an dem Kniegelenk wird ein

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kurzer Stößel angebracht sein, dessen dem Gelenk abgewandtes Ende im Schaltröhrengehäuse gelagert und geführt ist» Das Verbindungsstück zum Bewegen dieses ersten Stößels wird vorteilhafterweise ein zweiter, dem ersten entsprechender Stößel im Antriebegehäuse sein, und diese beiden Stößel werden sich im Ruhezustand gegenüberstehen und gerade nicht über den Rahmen ihrer jeweiligen Gehäuse hinausragen. Diese Ausführungsform der mechanisch getrennten und mit Spiel versehenen Übergangsstelle zwischen Schaltröhrengekäuse und Antriebsgehäuse wird durch den geringen Schalthub der Vakuumschaltröhre im Vergleich zum Hagnethub möglich. Die Bauform bietet für die Herstellung der Schaltanlage viele Vorteile und erlaubt eine Konzentration der Fertigung auf das Werk. Die kompletten Einbaueinheiten für Sehaltschränke können am endgültigen Binbauort auch von weniger geschultem Personal leicht zusammengebaut werden. Zur Realisierung der Beweglichkeit des Einschubes wäre es auch möglich, die Stößel über den jeweiligen Rahmen ihrer Gehäuse überstehen zu lassen, solange sie sich nicht in Teilen des gegenüberliegenden Rahmens beim Bewegen des Einschubes verhaken können«

Es ist vorteilhaft, wenn ein Stromwandler als Ringkernwandler unmittelbar um die einzelnen Schaltröhren angeordnet ist. Dieser Einbauort des Stromwandlers bietet gegenüber bisherigen Anordnungen wesentliche Vorteile.Nefcen der sicheren Erfassung jeglichen Kurzschluß- und Erdungsfehlers auf der Verbraucher-•eite zum selektiven Abschalten, wobei jetzt auch bisher nicht erfaßbare kurze Stromschienenstücke zwischen Stromwandler und Schalter eliminiert sind, erlaubt die beschriebene Anordnung de3 Stromwandlers den völligen Verzicht auf bisher nötige Mederspannungsstecker-Verriegelungseinrichtungen. Diese sollten bisher sicherstellen, daß ein öffnen der Wandlersekundärseite unmöglich wird bei stromführender Primärseite, und daß der Wandler für Spannungsprüfungen an den Kabeln leicht galvanisch abgetrennt werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert.

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Die Zeichnung zeigt anhand eines Ausführungsbeispieles den erfindungsgemäßen Aufbau eines Vakuumschalters.

Nur schematiach angezeigt ist das Antriebsgehäuse 1, bei dem jedoch der wesentliche Teil, nämlich der Stößel 51 dargestellt iafc. Bei einer gewünschten Einschaltung des Schalters füiirt dieser Stößel 51 eine Bewegung von unten nach oben aus. Er hat zunächst ein Spiel zu überwinden, bis er fest an einem weiteren Stößel 55 des Antriebsgestänges 5 zum Anliegen kommt. Danach wird er das Kniegelenk 52 entgegen der Kraft einer Feder durchdrücken bis die Schaltkontakte des Vakuumsehalters aufeinanderliegen. Die Schaltkontakte des Vakuumschalters sind hier nicht dargestellt.

Unmittelbar anschließend an das Antriebsgehäuse 1, jedoch mechanisch getrennt von diesem, befindet sich der Schaltröhreneinschub 2. Dieser Schaltröhreneinschub 2 besitzt an einer Seite, die üblicherweise nach Einbau des Vakuumschalters in einer Schaltanlage der Schrankvorderseite entspricht, eine Prontverkleidung 21. Im Innern des Schaltröhrengehäuses 2, das in diesem Ausführungsbeispiel dem Einschubgehäuse 2 entspricht, befindet sich ein Schaltgestänge 5, wenigstens eine Vakuumschaltröhre 3 sowie eine Feder 6 je Vakuumschaltröhre, die in diesem Beispiel die Vakuumschaltröhre 3 kontinuierlich in Öffnungsrichtung drückt. Das Schaltgestänge 5 besteht aus einem Kniegelenk 52, deesen einer Hebelarm 54 am Kontakt 34 des Vakuumschalters befestigt sind. Am Kniegelenk selbst ist ein Stößel 55 angebracht, der mit seinem freien Ende im Einschubgehäuse gelagert und geführt ist. Dieser Stößel 55 ist von dem Antriebsstößel 51 > der im Antriebegehäuee 1 geführt wird, mechanisch getrennt»

Die Schaltröhre 3 ist über bewegliche Kontaktverbindungen 31 und 32 an die zu schaltenden leitungaabschnitte angeschlossen. Über eine weitere gleitende Kontaktverbindung 33 wird der obere Anschluß des Einschubes 2 an den einen Teil der zu schaltenden Strecke angeschlossen.

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Innerhalb des Einschubgehäuses 2 und um die Schaltröhre 3 herum ist ein Stromwandler 4 in Form eines Ringkernwandlers angeordnet. Diese besonders einfache Einbaulage des Stromwandlers 4, zusammen mit der Schaltröhre 3 in einem Einschub 2, bietet für den Schaltanlagenbau erstmals die Möglichkeit, auf sonst übliche Niederspannungsstecker-Verriegelungsvorrichtungen zu verzichten. Dies wird möglich, weil der Schalterantriebskasten fest verdrahtet ist und der Stromwandler nur in Betriebsstellung eine Verbindung zum Schalterantriebskasten besitzt. Durch die neue Einbaulage wird darüber hinaus ein selektives Abschalten einzelner Abgangskabel möglich, wobei auch die bisher nicht erfaßbare Strecke zwischen Wandler und Schalter eleminiert isto

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7 Patentansprüche

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Claims (7)

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1.!Vakuumschalter, bei dem Schaltröhre und Antrieb über ein Schaltgestänge miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgestänge (5) an der Übergangsstelle zwischen Schaltröhrengehäuse (2) und Antriebsgehäuse (1) mechanisch getrennt ist und so viel Spiel besitzt, daß Schaltröhrengehäuse und Antriebsgehäuse im Ruhezustand ohne jeglichen Eingriff in das Schaltgestänge voneinander trennbar sind.

2. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltröhre (3) mittels einer Feder (6) kontinuierlich in Öffnungerichtung vorgespannt ist.

3. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltröhre (3) mittels einer Feder (6) kontinuierlich in Schließrichtung vorgespannt ist.

4. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Schaltröhren (3) zum Schalten eines Dreiphasennetzes in ein gemeinsames Gehäuse (2) eingebaut sind.

5. Vakuumschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Gehäuse ein Einschub (2) eines Schaltschrankes ist.

6. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgestänge (5) innerhalb des Schaltröhrengehäuses (2) aus einem Kniegelenk (52) besteht, dessen Hebelarme (53,54) sich einerseits am beweglichen Kontakt (34) der Vakuumschaltröhre (3) und andererseits am Sehaltröhrengehäuse (2) abstützen, daß am Kniegelenk (52) ein kurzer Stößel (55) angebracht ist, dessen dem Gelenk abgewandtes Ende im Sehaltröhrengehäuse gelagert und geführt ist, daß das Verbindungsstück zum Bewegen dieses ersten

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Stößels ein zweiter, dem ersten entsprechender Stößel (51) im Antriebsgehäuse (1) ist, und daß sich diese beiden Stößel im Ruhezustand gegenüberstehen und gerade nicht über den Rahmen ihrer jeweiligen Gehäuse (1,2) überstehen.

7. Vakuumschalter nach einem der Ansprüche t bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromwantler (4) als Ringkernwandler unmittelbar um die einzelnen Schaltröhren (3) im Schaltröhrengehäuse (2) angeordnet ist.

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