DE2354133A1 - Elektrisches schaltgeraet - Google Patents

Description

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BQ 5088 HdR 25. Oktober 1973

HL-PA 72.14678 922-5-73 Br.▼.B/S AT: 50. Oktober 1972

Hazeaei^er B.Y., Tuindorpatraat 61, Herugelo/Holland Elektrisches Schaltgerät

Die Erfindung betrifft ©in elektrisches Schaltgerät mit einem stationären Teil und einem beweglichen Teil» welcher sum Einschalten bzw. Ausschalten des Schaltgerätes mittels eines Energiespeichers zum stationären Teil b*w. τοη diesem weg bewegt werden kann, und mit einer magnetischen Sperr·» oder Haltevorrichtung, die ein Magnetsystem und eine ferromagnetische Ankerplatte enthält, welche im eingeschalteten Sustand des Schaltgerätea durch das Magnetsystem festgehalten wird und ihrerseits dadurch das Schaltgerät in diesem Zustand hält ι der Energiespeicher ist für den Ausschaltvorgang aufladbar und die· in ihm gespeicherte Energie wird, beim lösen der Haltevorrichtung freigegeben, ,

Schaltgeräte dieser Art sind z.B. aus der ÜS-PS 3 331 bekannt.

Bei dem bekannten Sehaltgerät handelt es sich um eine Hochapannungseinrichtung, die rait Gieflharz vollständig isoliert i'st. In den stationären Teil istfeine Anzahl von Leitern einge- , bettet, welche Kabelanschlußstift«, ,die vom stationären Teil vorspringen, und"eine Anzahl von im stationären Teil eingebetteter leiterechienen mit einer Anzahl von stationären Kontakt-

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paaren verbinden, die z.T. vom stationären Teil vorspringen und durch sogenannte Schaltkappen überbrückt werden können, die BUB beweglichen Teil gehören. Das bekannte Schaltgerät ist dreipolig oder dreiphasig, es hat also drei stationäre Kontaktpaare. Diese Kontaktpaare sind bezüglich einer Sysaetrleachse an Seiten eines gleichseitigen Breiecks angeordnet und die Schaltkappen sind Bit einem pneumatischen Energiespeicher verbunden, so daß sie zuaasw&n. su den stationären Kontakten und von diesen weg bewegt werden können. Es ist ferner eine magnetische Sperr- oder Haltevorrichtung vorgesehen, ölt der das Schaltgerät im eingeschalteten Zustand gehalten wird, in dem die Kontaktetücke der stationären Kontaktpaar· jeweils durch die zugehörige Sehaltkappe .überbrückt werden. Um dieses Schaltgerät aus zu© ehalten, wird in einem pneumatischen Zylinder des Energiespeicher» durch eine Luftpumpe allmählich ein Luftdruck aufgebaut. Wenn die Kraft, die dadurch in Ausschaltrichtung auf den beweglichen Teil des Schaltgerätes ausgeübt wird, gleich der Haltekraft der magnetischen Haltevorrichtung wird, wird letztere gelöst, d.h. die Ankerplatte %/ird vom Magnet sys tea weggezogen und der bewegliche Teil wird alt hoher Geschwindigkeit, vom stationären Teil wegbewegt. Pie mit dem Zylinder verbundene Luftpumpe ist eine fußbetätigt« Pumpe, die durch eine Bedienungsperson betätigt wird, so daß keine dauernd unter Druck stellende Luftquelle benötigt wird und der Energie ape icher im eingeschalteten Zustand des Schaltgerätes normalerweise nicht aufgeladen ist.

Es ist ferner aus der US-PS 3 264 434 bekannt, solche Schaltgeräte alt einem Pulver-Gasgenerator zu versehen, um das Schaltgerät zur Vermeidung unsymmetrischer Lasten schnell ausschalten zu können, wenn eine oder zwei der solchen Schaltgeräten umalerweise in Reihe geschalteten Sicherungen durchbrennen. Der Pulver-Gasgenerator enthält eine Patrone, die beim Dux-chbrennen einer Sicherung gezündet wird und Gas unter hohen Druck erzeugt, das dann das automatische Ausaehalten des Sclxaltgerätes bewirkt.

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Bie Terwendung eines Pulver-Sasgenerators ist offensichtlich in mancherlei Hinsicht problematisch, und der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ohne einen solchen Pttlver-Gaegenerator auszukommen.

Diese Aufgabe wird bei einem Sehaltgerät der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, de3 die magnetische Haltevorrichtung mit einem Trenn- oder Z£semeehanlsmus versehen iet, der bei Betätigung die Kopplung oder Texbindung zwischen der Ankerplatte und dem Magnetsystem löst, vorauf das Schaltgerät durch den im eingeschalteten Sustand dauernd aufgeladenen Energiespeicher ausgeschaltet wird.

Bei dem Schaltgerät gemäß der Erfindung wird also auf den beweglichen Teil nicht eueret eine progressiv ansteigende, in Ausschaltrichtung wirkende Kraft ausgeübt, die das Schaltgerät erst dann auszuschalten vermag, wenn sie die Haltekraft der magnetischen Haltevorrichtung Übersteigt, sondern es wird im (Jegensats dazu zuerst eise vorgegebene Kraft in Ausschaltrichtung angelegt, die Jedoch die Haltekraft der magnetischen Haltevorrichtung nicht übersteigt, und die magnetische Haltevorrichtung wird dann sum Ausschalten des Schaltgeräteß mechanisch gelöst.

Venn der Energiespeicher, wie es bei einer bevorzugten Ausführungeform der Erfindung der Pail ist, eine oder mehrere Ausschaltfedern enthält, die beim Einachalten des Schaltgerätes gespannt, z.B. gedehnt werden, ist der Energiespeicher im eingeschalteten Zustand des Schaltgerätes dauernd aufgeladen und es 1st daher nicht nötig, den Energiespeicher erst beim Durchbrennen einer oder mehrerer Sicherungen aufzuladen.

Torzugsweise enthält der Lösemeehanismus eine S-Melle, also eine Welle mit einem Teil D-fSrmigen Querschnitt, mit einem abgeflachten Teil, der normalerweise in der Grenzfläche zwischen der Ankerplatte und dem Magnetsystem liegt$ beim !Drehen der Welle wird die Ankerplatte dadurch voa Magnetsystem weggedrückt.

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Eisae liocIispannungs-Siclieryng ist nonaslerweise mit einem sogenannten Sehlagstiit versehen, der beim Purehbrenneii der Sicherung herausschiebt, Dieser Schlagstift ist bei einer Ausfiihramgsforra der Erfindung miteinem, Permnentmagneten. gekoppelt» der durch den Sehlagstift weggedrückt wex*den lcann und dann durcli eine isolierende Vand des stationären Teiles hindurch einen jsweiten Permansntiaagneten beeinflußt, der dadurch verlagert wird, und die IMielle dreht. Auf diese Weise ist eine aiisgeseicluiete elektrisch© Isolation zwischen des unter Sp&nrmng stellenden Magneten des Schlägst!χtes und dsm sur magnetischen H&ltev-orriclitting füliranden ubertra^pmgsmeciiamiösiis

JDer iibertragmigsmecliaiiismiis zwischen des Schlagstift und der 2-Vieile 1st axt eines von Hand bstätigbaren Ausschaltglied verseilen, 22iit deia das Sclialtgerät ausgeschaltet jund ■ der Über-

ziacli dem Auswechseln durisligebramiter Siehein den Ruli&sustärid auxilofegestellt -werden kann.

lau folgenden werden Ausfüiuningsbcispiele der Exfinaitng an Hand der 2öichninig näher erläutert» daböi werden, noea weitere Kertetaale "und Vorteile der Eriinöraig sur Spraclie kosaacäri. Bs seigea;

Pigur 1 einen Mngsscanitt eines elektrischen Schaltgerätes geiaäiS eisiera Ausführungsbeispiel der Erfindung, dabei iat nur ein kleines Stück des. stationären Teiles zn senenj das Scnaltgerät ist in figur 1 im ausgeschalteten 2ustand dargestellt j

Figur 2 einen- Querschnitt in einer Ebene ΙΙ-ΪΙ der Figur 3, dabei ist nur ein kleines Stück des beweglichen Teiles und ein gröSerea Stück des stationären Teiles des Schaltgerätee zu sehen, das im eingeschalteten Zustand dargestellt; iet?

Figur 5 eine in Figur 2 von links gesehene Seitenansicht

Pigur 4 eine !Draufsicht bzw.- Schiiittansicht in einer Ebene IT-IV der_vi'igur 2. ■

Das als AuBfiüirungsbeiBpiel der Erfindung dargestellte

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BAD ORfGlMAL

SenaltgerSt enthält einen stationären Tsil 1 aus einem isolierenden O-ieSharz, in das eise A&zb&L von Leitern"· eingebettet ist, land einen /beweglichen Teilt Z_t dar aauptsäelüleli So&altkappe» 3 entaält. Das vorliegende Auefühnmgsbsispiel enthält drei Schalt kappen, von-denen in Figur 1 je'döen^nur eine sientlaar ist.

Ei© Sohsltkappen 3 Bind mechanisch mit ©inem Steuer- oder Betätigaiigszylinder 4 gekoppelt., duren den sie zum stationären feil 1 und von. diesem weg bewegt werden können. Die durcii die Sehaltkappen 3 überbriiekbaren feststellenden BtiickQ sind in eiiieß vOrsprung 3 des stationären Teils 1 ordnet. Sur isechaiiiaelien Füarimg dsr linheit aas dem Betötigongszylijider '4 und den Schaltlcappen 3 sind; zwischen letzteren drei Leit8eh.ub.ö 6 angeordnet, die auch mit dem Betätigungszylinder 4 Terb-unden sind wad längs Fülir\nigssttt>&n 7 v-ersoliiebbar sind» 2wiscnen Q&n Gleitse&unen δ und ©inem Torsprimg 8 i&% eine Aus schalt feder 9 angeordnet, &is Iib öingescliaitöten Zustand des ■ "Schaltgerätes (siene i'igur 2) gedeJmt, d.li» gäspaimt ist. In den stationären Teil 1 des Seaaltgerätfes ist sin Magnötsysteä eingebettet, das drei Permanentmagnete 10 exitnält. Biedre! Ser~ maiientmagaet© 10 sind wie die drei Pol© oder PMsen des Senalt~ gerätes sysaaetriseli iim diö SyssEetrieachse angeordnet. Is singes chal toten 2\sstand_? der in li^ir 2 dargestellt ist, wird ©ine am Sude des pnexuiatisehen Be^tigimgsssylindsrs 4 angeordnete ferrqaagnatisch© Ankerplatte 1tvom Magnetsystem halten. Zpm tosen der aua jäe^i Ha^ietsjatem 10 /und d©r platte 11 beateiiend^a aagnetiscaen HaltevorriektBag ist ein; Abkupplimgs·=- ader Lgseseclianisiäus -VOi^asölien» der eine S~¥elle 12 enthält, welche in gw^'i teilweise ia "das G-ieSlx&rs dös stationären Teiles- 1 singebstteten Lagera 13 mid 14 göiialtert ist. j>ie D~¥slle liat einsn. abgeflaoliten Teil 15: (sisJae Irigur 1), der im gekoppelten Zustand der iaagnetiscitaa HalteTorriohtiing in der Crreüsjfiäciie zwiachen den ,Pölschiihen des Bagnötsystems 10 imd der Ankerplatte 11 liegt (sielie Figur, 2). Me B-Welle 12 hat- am anderen Ende eine Banne 16, s@gen· dl© ein axial beweglicher Stift 17 stoSen kann. ..^:- ■". ' .

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Das Sehaltgerät enthält ferner drei Sicherungen 18, von denen eine in ?igur" 2 dargestellt Ist. Die Sicherungen 18 enthalten $&iiQil& einen isolierenden Mantel 19 und an den Buden awel Anschlüase aus Metall, von denen der¹ eine Anschluß 20 in Pigur 2 mit einem Ausschalt- oder Schlagstift 22 -versahen ist* der mit einem Permanentmagnet 21 zusaismenwirkt. 3)er Psnaanent« magnet 21 wird durch. &®n Sehlagstift 22 iibex* eine isolierende Scheibe oder eifert. Kolben 21a nach, liiüce gesboiBea, sobald die betreff ende Sicherung 18 durchbrennt. Es söl darauf hingewiesen, daß die Sicherung 18 ebenso wie der Permanentmagnet 21 elektrisch gegen die Umgebung durch das Isoliermaterial (Gießhars) des stationären Teils 1 isoliert sind. Auf der anderen Seite einer durch, das Isoliermaterial gebildeten isolierenden.Wand 23* gegen die dex Permanentmagnet 21 gestoBen wird, ist ein sweiter Permanentmagnet 24 angeordnet, und. aus Figur 3 ist ersichtlich, daß insgesamt drei solcher Permanentmagnete vorhanden sind, welche sich. an. den Enden entsprechender Arme eines Kipphebels 25 befinden. Der Kipphebel 25 ist auf einem Stift 26 drehbar gs lagert. Sobald eine der Sicherungen 18 durchbrennt, wird der zugehörige Permanentmagnet 24 am Kipphebel 25 durch den alt des Sc2ilagstift 22 gekoppelten Perraanentaagneten 21, entsprechend der relativen Polarität der Permanentmagneten angezogen oder, wie es hier der Fall ist, abgestoßen,, wodurch der Kipphebel 25 (ligur 3) in Ührseigerrichtiing gedreht wird und sich von einem inscalagjstift 27 löst* Der Kipphebel 25 ist mit einem Vorsprung 28 versehen, der Xm Euhesustand an eines Pendel 29 anliegt, daa auf einem Lagerstift JO schwenkbar gelagert ist. ¥enn der Kipphebel 25 also den Anschlagstift 2f verläSt und sich in J?igur 5 in Uhrzeigerriehtung dreht, wird das Pendel 29 in Gsgenuhrsseigerrichtung über .seinen Totpunlct Mnaus geschwenkt, so daß es dann su einem imschlag 31 schwingt und ein abgeschrägtes Teil' 32 über das Ende des aus den Isoliermaterial des stationären Teiles 1 herausstehenden Stiftes 1? gleitet unddieseai Stift dadurch aach. innön drückt. Hierdurch wird der Flügel 16 aa der D-¥elle 12 gedreht, die ferrOEiagnetische Ankerplatte 11 wird dadurch vom Magnetsystem 10 weggedrückt und der bewegliche Teil 2 des Schaltgerätes wird durch die gespannten Ausschalt-

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fe&em 9 in den in figur 1 dargestöllte.n"^rausgesciisilteteii Zustand gebracht.' . ■ ^: ■_ .^: ■" - . ■-..:."" - - "" "^: ■■'.' '■■■ " ;

Um das Sehaltgerät von Hand ausschalten au können, ist der Lagsretift. 30 des Pendels 29 d^ch eineii Teil 35 (figur 2) verlängert, der sit eines sieht darges teil teil,; von Hand bedienbaren Be tatigixagsglied ^ verbinden ist- D$r aus des Kipphebel "25-."Und dös. Pendel 29 bestehende ÖbertragungameGhanismus zwisollen der Sicherung 18 und dem Stift 17 Icann mi-ttels des auch zur Ansschalttang . dienenden BetätiguagSgliödes s-urückgestellt "Werden, üidem das Pendel in Hpr 3 nach rechts gedreht wird.

Der ganse Ausschaltaeehaüismus ist durch eine lcapp© 54 abgedeckt, .--/-■■ . '.

Dae^:. Schaltgerät ist an zwei ϊτοϊilstäbeii 55 tmd 3δ aus Stähl befestigt. ' - ■ - -V „ - _: '.

Das" Schaltgerät wird diirsh Bruckliift eingeschaltet, die dem pneumatischen BetStigwagssylinder 4 äsugeführt wird* Pttr den Eiaschaltvorgsng ist ebeiifalls eise magaetisch© Halteiror^iehtimg vorgesehen» dia an-eiiieia iäöde 37 des Eylimäorä 4 ^^eordisöt iat. Diese aagaetische HalteYorriehtsuag afböitßt Jedooh JLa bökaxaiter Weis© und &ird autosiatisch gelöst₄ sobald der. Luftdruck iia Be^- tätignngssylinder 4 einen Yorgögebejien Schv/ellwert übersehreitet. Der bewegliche Teil 2 des Schaltgerätes mit 4©ö* 2yli»<ier "4, den Schaltäcappen 3 xmu. den Gleitsohüheii 6 ist durch eixm Eunststoffabgedeckt* ' _: ,

Claims (1)

1. . ·■ - An a ρ r α c

   -; 1./7,lelrtri3ehea Gchaltger&t nit einem stationären Teil und einsIS pevegliehen Teil, -welcher sus.■ einschalten bsw. Ausschalten des Sciisltgcrates mittels eines Bnorgiespeiciiers .kuq stationären Teil hin bzw. 'von clieaeis ■ ve'£ beweglich ist, ferner mit einer zwischen dem beweglichen wnA des stationär-en teil angecrdneten aagn.etischen Iialtövorriciitun£, die ein-Magnetsystem und eine■ferromagnetische Ankerplatte, welche im eingeschalteten Eustand des Schaltgerätes durch das Magnetsystem festgehalten wird imd das Schaltgerat in äiesexa Zustand hält, aufweist-und box deren Lösen die in dcß für einen Ausοehaltvorgang aufladbaren Energiespeicher gespeicherte Energie freigegeben wird, dadurch "gekennzeichnet, äaS die ma^etisciie Halte vorrichtung (10, 11) mit ei-nea lösemechanioiTas (12, "16, 17, 21, 24, 25, 29) versehen- ist, der bei Betätigung die Verbindung swisclien der Ankerplatte (11) und dem' I-IagnetsystoHi (10) löst und es.döia'isa. singes cha! te ten Sustand 'dauernd aufgeladenen "Energiespeicher- (9) eöäüglicht, das Schaltgerät auszuschalten. ■■ ■■ ■■"'·. ^: '

   2, Elektrisches. >3ehaitge rät nach Inspruoh 1, dad ur ch gekenaazeicliii-ei;, daB.dex¹ Snerglespeiclier xaiiide— J3tenö eine AuBschaltfeder (9) enthält, die- bels Eingehalten des Schaltgerätes gespanntwird.

   3. Elektrisches Schaltgerät ;naqh Anspruch 1» d a ά. η r ch g e■ k e η η ζ e i c h- η e t , daß der Lösemechanismus eine D—Welle (12) mit einea abgeflachten. Teil (15) entliäit, der normalerweise in der GrensflMche zwischen der Ankerplatte (11) und ■ dem Magnetsystem (10) so liegt, daß äie Ankerplatte t>ei einer Drehung eier D-Welle vom Magnetsystem weggedrückt wird.

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   — O «.

   4. Elektrisches Spaltgerät nachiinspnicii 3> d a d u r eh. gekenn ze I c h η e t , daß die "35-VeIIe (12) sit der ii3iseigevorrxclitmig(22}' einer: odersielirerer Sicherungen,(18) der art gekoppelt ist, daß das 3c2ialtg©rät beim Burohbrsiinen einer Sicherung ausgeschaltet wird. -

   5. Elektrisches Schaltgerät nsöliMspruab 4» d a ä-u r cli g e k'c η η s e-i α Ii net, ~cLaB die Anzeigevorrichtung mx3 einem Selilagstift (22) besteht, der mit,einem Peri3anentsia0iotöa-(21) gekoppelt, ist, welcher beim Dui-ciibEeimeii der Sicheiung ge- .gQn eine isolierende Wand (23) des B-tatiQüSreii Teils (1) geärückt wird, auf öeren aiiäsrer Seite ein sweiter; Persaaaentlaagnet (24) angeordnet ist, der dadurch. Trerlagert wird imd die B-Vislle' (12 dreht. ' · ' . ; , "-."..

   6. Schaltgerät aacn Insprueh 5» "ä a d u r c-.h.-"' g e — k e ».ns β i c'iiJie t_f daß der zweite Perjaan&atiaagaet an einesi Kipphebel (25) angebracht ist, der bei der iiinähertsng der beiden Peraaji0iit3aagn@t^ (21, 24) gedrelit wird \mä ein Pendel (29) freigibt, das darm mebr als eine halbe Öiadrelnmg ausfülirt und airf einen Stift (17) drückt, der eine "mit der 3>-Welle (12) Terbundene Palme (io) dreht.

   7. Blektrisöhes Scixaltgerätnach Anspruck 6, . d a d u.. r ch g e k e η η s e i c Ii n e t , daß da^s Peaidel (29) lait eines von Hand betätigbareii AüssGiialtglied gekoppelt ist, mit &sia da© Sclialtgerät atisgescMltet" xiad das Peadei.^äoÄ Brsatis -einer durchgebrannten Siciierimg wieder Ib seine Ausg&ßgglage gedrsht v/erdea kann. , . ■

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