DE2524830C2 - Drehtrennschalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Drehtrennschalter mit zwei schwenkbaren Schaltarmen, welche in Einschaltstellung bei ineinandergreifenden Kontaktstücken sowohl antriebsseitig verriegelt, als auch durch einen vom einen Schaltarm über die Kontaktstücke hinausragenden und mit seinem zum Schaltarm quer verlaufenden Klinkenteil eine Falle am anderen Schaltarm hintergreifenden Haken zusätzlich gesichert sind.

Mit dieser zusätzlichen Sicherung soll erreicht werden, daß der Schalter stoßstromsicher ist, d. h. seine Kontaktstücke nicht außer Eingriff geraten können, wenn durch die stoßstrombedingten elektrodynamischen Kräfte Deformationen auftreten würden, die die antriebsseitige Verriegelung wegen konstruktiver und materialelastischer Gründe nicht zu vermeiden gestattet Auch hinsichtlich anderer solche Deformationen verursachender Gründe kann eine solche Sicherung naturgemäß nützlich sein.

Nun treten bei den genannten Beanspruchungen sowohl längs der Schaltarme, d. h. axial wirkende, als auch quer zu den Schaltarmen, d. h. radial wirkende Kräfte auf. Es ist daher recht problematisch, eine in beiden Richtungen wirkende Sicherung zu schaffen, ohne komplizierte Zusatzoperationen oder besondere Bewegungsabläufe der Schaltarme erforderlich zu machen.

Es ist bereits (in der DE-OS 21 49 132) vorgeschlagen worden, eine Sicherung dadurch zu schaffen, daß man das eine Kontaktstück hohl und kugelförmig ausführt, während man das andere mit mehreren, die Kugel außen umgreifenden Fingern ausstattet und von letzterem einen Haken in die Höhlung der Kugel ragen läßt wo er eine Falle hintergreift, wenn einer der Arme ,jm 90° um seine Längsachse gedreht wird, nachdem die Einschaltstellung erreicht ist Dies bedingt nicht nur sehr enge Toleranzen, die bei großen Schaltern für hohe Spannungen nicht realisierbar sind, sondern einen zusätzlichen Antrieb für die Drehbewegung, was teuer ist und außerdem zu Betriebsstörungen Anlaß geben kann.

Femer ist es (in der DE-PS 17 65 476) vorgeschlagen worden, die Kontaktstücke selbst mit äußerem Haken und Falle zu versehen, die beim Schwenken in Einschaltstellung ineinandergreifen und durch federnde Gabelkontaktteile in Eingriff gehalten werden, was wieder an den bei großen Schaltern unumgänglichen Toleranzen scheitert Außerdem müssen Haken und Falle an den Kontaktstücken so klein gehalten sein, daß der Sicherungsbereich hinsichtlich radialer Schwenkkräfte sehr schmal ist Der Schalter ist außerdem nur in einer Richtung schwenkbar.

Es ist ferner (in der CH-PS 4 31 659) vorgeschlagen worden, die Kontaktstücke selbst so auszubilden, daß ein Messerkontakt und ein Gabelkontakt mit Endverdickungen versehen sind, die sich in der Einschaltsteilung miteinander verhaken. Um dies zu bewerkstelligen, müssen die Schaltarme mit einer gewissen Differenzgeschwindigkeit bewegt werden, was einen entsprechend komplizierten Antrieb nötig macht Das Einfahrmoment ist naturgemäß groß, weil der ganze Kontaktdruck durch die Drehbewegung der die Schaltarme tragenden Isolatorsäulen erbracht werden muß. Eine ausreichende Sicherung gegen seitliche Schwingungen ist aber trotzdem nicht erzielbar.

Für einen Schalter mit einen; in der Messerebene geschwenkten Kontaktmesser ist es (in der CH-PS 5 44 398) vorgeschlagen worden, durch eine Verzahnung zwischen Messer- und Gabelkontaktflanken eine erhöhte Zugbeanspruchbarkeit zu erzielen, was wiederum wegen ungünstiger Toleranzen für große Schalter nicht in Frage kommt Die Sicherung gegen seitliche Kräfte ist praktisch Null.

Für einen Schalter der eingangs genannten Art ist es zur Vermeidung der genannten Antriebskomplikationen (in der DE-OS 21 51 009) vorgeschlagen worden, den Haken in der Schwenkebene anzuordnen, d. h. bei einem Zweisäulenschalter in der Horizontalen liegend. Gegen die axialen Zugbeanspruchungen vermag dies eine gute Sicherung zu bieten. Beim Auftreten von Schwenkkräften in Richtung der Öffnungsbewegung ist dagegen praktisch kein Schutz vorhanden, wenn man den Haken nicht mit einem enorm langen Klinkenteil versieht. Eine solche Dimensionierung des Hakens vergrößert dann aber das durch den funktionsbedingt schmal auszubildenden Klinkenteil (er muß hinter die Falle greifen können) ohnehin große Risiko von Spitzenentladungen, gegen die keine wirksame Abschirmung möglich erscheint, weshalb eine Anwendung für hohe Spannungen nicht in Betracht kommt. Der Schalter kann zudem nur für eine Schwenkrichtung gebraucht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehtrennschalter zu schaffen, welcher ohne komplizierten Antrieb und ohne zusätzliche Antriebe für Sicherungsmittel auskommt und trotzdem eine weitgehende Sicherung in Einschaltstellung gestattet, welche nicht nur im Falle axialer, d. h. längs der Schaltarme wirkender, sondern auch bei radial, d.h. quer zu den Schaltarmen verlaufender Beanspruchung wirksam ist und sich auch für höchste Spannungen und große Schalter eignet.

Zur Lösung diet-T Aufgabe ist ein Drehtrennschalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Haken in einer Ebene angeordnet ist, in der die Schwenkachse des zugehörigen Schaltarmes liegt

Der Haken wird also beim Schwenken des zugehörigen Schaltarmes quer zu seiner Ebene bewegt, so daß es gleichgültig ist, in welcher Richtung die Schwenkbewegung erfolgt, weil ja die Falle seitlich in den Haken eintritt Dies ermöglicht es, auch den Haken, der über die Kontaktstelle und somit über das Kontaktstück seines Schaltarmes hinausragt, gegen Glimmen abzuschirmen, weil die Abschirmung eine solche Form erhalten kann, daß die Falle zum Haken durchtreten kann. Der Haken kann aber auch im übrigen genügend groß dimensioniert werden, um von sich aus weniger zum Glimmen zu neigen, als dies beim Haken nach dem Stand der Technik der Fall ist Auch die übrigen Teile des Schalters lassen sich in an sich bekannter Weise gegen Glimmen abschirmen, ohne daß dadurch die jo Funktionstüchtigkeit der Sicherung beeinträchtigt werden müßte, weil man den Haken und die Falle leicht oberhalb oder unterhalb der Kontaktstücke über den Schaltarm vorstehen lassen kann, wo sie leicht abschirmbar sind.

Wenn auch eine außerhalb der vertikalen Symmetrieebene des betreffenden Schaltarmes gelegene Anordnung des Hakens möglich ist, so ist doch seine Anordnung in der genannten Symmetrieebene schon deshalb vorteilhaft, weil er dann in beiden Richtungen beim Schwenken der Schaltarme gleiche Wirksamkeit haben kann.

Daß die Erfindung eine gute Sicherung gegen Zug in Richtung der gemeinsamen Längsachse der Schaltarme des geschlossenen Schalters vermitteln kann, braucht keine weitere Erklärung. Daß auch ein einfacher Synchronantrieb der Schaltarme möglich ist, erscheint ebenfalls kemer weiteren Erklärung zu bedürfen. Daß aber bei dieser Ausgestaltung einfachster Art trotzdem ein relativ großer seitlicher Schwenkbereich, z. B. unter >n der Wirkung von elektrodynamischen Kräften bei Kurzschluß, möglich ist, ol.ne daß der Sicherungsbereich zwischen Haken und Falle verlassen würde, ist gerade bei dieser Anordnung überraschend, wobei außerdem so großzügige Toleranzen eingehalten werden können, daß die Funktion auch bei Dilatation durchaus gesichert ist.

Will man zusätzlich einen erhöhten Schutz gegen das gegengleiche vertikale Herausgleiten der Kontaktstükke aus der Einschaltstellung erlangen, so kann man dies bO vorteilhaft dadurch erreichen, daß oberhalb eines Gabelkontaktes ein Anschlag für das Gegenkontaktstück vorgesehen wird. Noch weiterreichend kann auch ein entsprechender unterer Anschlag vorgesehen werden, obschon in der Regel der obere Anschlag ausreichend ist.

Der Haken wird vorzugsweise an jenem Schaltarm befestigt sein, welcher einen Gabelkontakt mit in der Schwenkebene nebeneinander angeordneten Kontaktstücken trägt, zwischen welche der Gegenkontakt des anderen Schaltarmes in Einschaltstellung eingreift Es kann dann eine vom Schaltarm des Gegenkontaktes entgegengesetzt zum Klinkenstück abstehende Falle vorgesehen sein, die nahe dem Gegenkontaktstück und vorteilhaft innerhalb der Glimmabschirmung angeordnet ist Daraus ergibt sich die Möglichkeit, ohne dazu gezwungen zu sein, raumsparend und leicht zu bauen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines schematisch gezeichneten Ausführungsbeispiels besprochen werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines eingeschalteten Drehtrennschalters ohne Anschlußleitungen,

F i g. 2 das vergrößerte Detail II aus F i g. ί nach Linie H-II in Fig.3 teilweise geschnitten und teilweise gebrochen,

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Gegenstand der Fig.2 mit weggelassener Glimmabdeckung des Hakens, und

F i g. 4 ein Draufsichtschema des Schalters der F i g. 1 in verschiedenen Schaltstellungen.

Der gezeichnete Schaker hat auf eine". Socke! 1, welcher den nicht näher besprochenen Antrieb mit Verriegelung für die Ein- und die Aus-Stellung beherbergt, zwei durch den Antrieb drehbare Isolatorsäulen 2 und 3. Die Säule 2 trägt mit ihr drehfest verbunden den Schaltarm 4, während der Schaltarm 5 drehfest auf der Säule 3 befestigt ist Über nicht näher gezeichnete Drehkontakte ist jeder Schaltarm 4 und 5 mit einem Anschlußbolzen 6 und 7 verbunden, an welchen die Zuleitung bzw. Ableitung angeschlossen wäre.

Der Schaltarm 4 trägt an seinem Ende das einfache Kontaktstück 40, welches in der gezeichneten Einschaltstellung zwischen den Kontaktstücken 50 des nicht gesondert bezeichneten Gabelkontaktes des Schaltarmes 5 eingreift. Die Kontaktstücke 50 sind durch eine Zugfederanordnung 51 gegeneinandergespannt, damit guter Kontaktdruck gesichert ist.

Zur Glimmabschirmung der Kontaktstücke 50 dienen die Abschirmungen 52 an ihren Enden. Der Glimmabschirnv.ng dienen auch die Ringe 60 und 70 an den Säulenendbereichen und die Ringe 4' und 5' an den Schaltarmendbereichen, sowie der halbringartige Schirmkörper 53' des Hakens 53, dessen Klinkenteil 54 nach unten zum Schaltarm 4 weist, auf dem als Falie 41 ein gebogener Hohlstab mit eingeschweißtem Stabende 42 vorgesehen ist.

Die Wirkungsweise bei Zug in Richtung des Pfeiles Z in F i g. 4 ist schon aus F i g. 2 und 3 gut ersichtlich.

Die Wirkungsweise beim seitlichen Beanspruchen geht aus Fig.4 deutlich hervor, wo mit O die Aus-Stellung und mit /die normale Ein-Stellung gezeigt ist, während die Pfeilbereiche V den Schwenkbereich zeigen, innerhalb dessen der Klinkenteil 54 des Hakens noch im Eingriffsbereich mit der Falle 41 bhibt, und innerhalb welches Bereiches V dementsprechend seitliche Schwankungen unter Last zulässig sind, so daß praktisch kein Lösen der Kontakstücke bei Stoßstrombeanspruchung mögP.h ist. Der durch die Pfeile T angedeutete Bereich zeigt, daß sich die Teile 54 und 41 leicht aneinander vorbeischwenken, wenn der Schalter betätigt wird. Es ist durch die größtenteils doppelseitige Darstellung in Fig.4 (mit Ausnahme der Aus-Stellung) gezeigt, daß sich der Schalter für beidseitige Beanspruchung und für eine Armcchwenkung in beiden P.ichtungen eignet, obschon man in der Regel den

einmal montierten Schalter natürlich nur in einer Richtung ausschalten wird.

Um auch gegen vertikale Schwingungen eine noch größere Sicherheit zu erlangen, wie sie an sich nur gegen Zugkräfte nötig werden könnte, ist noch ein oberer Anschlag 55 in F i g. 2 und 3 ersichtlich, dem auch noch ein entsprechend unterer Anschlag zugeordnet werden könnte, der bei der gezeichneten Ausführungsform nicht vorgesehen ist.

Durchtiie Sicherungen mittels Haken und Falle sowie durch den Anschlag 55 ist ein ungewolltes Lösen der Kontakistücke voneinander praktisch ausgeschlossen. Die idealen Glimmabschirmbedingungen (vgl. insbesondere Fig. 2) vervollständigen die Gebrauchstüchtigkeit des Schalters. Demnach ist er selbst für höchste Spannungen und somit große Dimensionierung bestens geeignet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Drehtrennschalter mit zwei schwenkbaren Schaltarmen (4, 5), welche in Einschaltstellung bei ineinandergreifenden Kontaktstücken (40, 50) sowohl antriebsseitig verriegelt, als auch durch einen vom einen Schaltarm (5) über die Kontaktstücke (50) hinausragenden und mit seinem zum Schaltarm quer verlaufenden Klinkenteil (54) eine Falle (41) am anderen Schaltarm (4) hintergreifenden Haken (53) ,₀ zusätzlich gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (53) in einer Ebene angeordnet ist, in der die Schwenkachse des zugehörigen Schaltarms (5) liegt

2. Drehtrennschalter nach Anspruch 1, dadurch ,=; gekennzeichnet, daß auch die Symmetrieachse des betreffenden Schaltarms (5) in der Ebene des besagten Hakens (53) liegt.

3. Drehtrennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (53) an dem Schaltancr.(5) befestigt ist, welcher einen Gabelkontakt mit in der Schwenkebene nebeneinander angeordneten Kontaktstücken (50) aufweist

4. Drehtrennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schaltarm (4), welcher das in Einschaltstellung zwischen den Kontaktstükken (50) des Gabelkontaktes befindliche Gegenkontaktstück (40) trägt, die von ihm entgegengesetzt zum Klinkenteil (54) des Hakens (53) abstehende Falle (41) befestigt ist

5. Drehtrennschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kontaktstücke (50) des Gabelkontaktes tragende Schaltarm (5) mindestens oberhalb der O'abelkontaktstücke (50) einen Anschlag (55) für das in Einschaltstellung zwischen den Gabelkontaktstjcken (50) eingreifende Gegenkontaktstück (40) aufweist

6. Drehtrennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß er mit Glimmschutzabdeckungen (4', 5', 52, 53', 60, 70), insbesondere für den Haken (53), versehen ist