DE2545938C2 - Hochspannungsschaltgerät, insbesondere Erdungsschalter - Google Patents

Description

den wesentlichen Vorteil, daß sich einerseits die Herstellung des elektrischen Kontaktes (zwischen dem Strombahnrohr bzw. einem an dem Strombahnrohr verwirklichten Kontaktstück und einem ortsfesten Gegenkontaktstück), andererseits die anschließende Verriegelung des hergestellten elektrischen Kontaktes wesentlich besser realisieren iäßt. So können z. B. das an dem Strombahnrohr verwirklichte Kontaktstück und das ortsfeste Gegenkontaktstück konzentrisch zueinander ausgeführt sein und kann das Kontaktstück in das Gegenkontaktstück oder kann ein Verriegelungsbolzen des Kontaktstückes in eine Verriegelungsausnehmung des Gegenkontaklstückes eingeschoben bzw. eine Verriegelungsausnehmung des Kontaktstückes über einen Verriegelungsbolzen des Gegenkontaktstückes geschoben werden.

Bei dem Hochspannungsschaltgerät, von dem die Erfindung ausgeht, besteht die mechanische Hemm vorrichtung aus einem dem an das Strombahnrohr angelenkten Kniehebel zugeordneten Winkelanschlag und aus einer auf Zug beanspruchten Schraubenfeder, die den an das Sirombahnrohr angelenkten Kniehebel gegen den Winkelanschlag drückt Hat das Suombahnrohr die Zwischenstellung, also den Begrenzungsanschlag erreicht, so führt eine weitere Drehung der Antriebswelle zu einer Streckung der Kniehebel gegen die Kraft der auf Zug beanspruchten Schraubenfeder und damit zu der Axialbewegung des Strombahnrohres. Diese Ausführung ist aus mehreren Gründen nachteilig. Einerseits ist für die Axialbewegung des Strombahnrohres ein relativ großes Drehmoment der Antriebswelle erforderlich, weil die Axialbewegung des Strombahnrohres gegen die zunehmende Kraft der auf Zug beanspruchten Schraubenfeder erfolgt. Andererseits können wegen der vorgesehenen Schraubenfeder Schwingungen des Strombahnrohres auftreten, und zwar axiale Schwingungen, die auch aus transversalen Schwingungen resultieren können. Schließlich ist bei einem Bruch der Schraubenfeder die Funktionsfähigkeit nicht mehr gegeben.

Der Erfir.Jung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das eingangs und zuletzt beschriebene Hochspannungsschaltgerät so auszugestalten und weiterzubilden, daß die der Herstellung des elektrischen Kontaktes zwischen dem Strombahnrohr bzw. einem an dem Strombahnrohr verwirklichten Kontaktstück und dem ortsfesten Gegenkontaktstück und der Verriegelung des hergestellten elektrischen Kontaktes dienende Bewegung des Strombahnrohres einfacher und funktionssicherer realisiert werden kann.

Das erfindungsgemäba Hochspannungsschaltgerät, bei dem die zuvor dargelegte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Hemmvorrichtung ein normalerweise feststehendes kreisbogenförmiges Sperrelement und ein mit dem Strombahnrohr schwenkbares Führungselement aufweist und durch das Zusammenwirken des Sperrelementes und des Führungselementes bis zum Ende der Schwenkbewegung des Sfombahnrohres eine formschlüssige Hemmung gewährleistet ist. Bei dem erfindungsgemä-Ben HochspannuAgsschaltgerät ist also eine Hemmvorrichtung verwirklicht, die während der Schwenkbewegung des Strombfihnrohres aus der Ruhestellung in die Zwischenstellung die Relativlage von Strombahnrohr und Kniehebeln durch Formschluß gewährleistet und die nach dem Erreichen der Zwischenstellung das Strombahnrohr für seine Axialbewegung vollständig freigibt.

Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, das. erfindungsgemäße Hochspannungsschaltgerät auszugestalten UMd weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.

·■. Zunächst gibt es bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsschaltgerät verschiedene Möglichkeiten, das Sperrelement und das Führungselement auszubilden. Einer erste Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement als kreissektorin förmige Sperrscheibe und das Führungselement als im Querschnitt L-förmiger oder T-förmiger Führungsblock ausgebildet sind und das Führungselement während der Schwenkbewegung des Strombahnrohres an dem Sperreiement anliegt. Eine zweite Ausführungsform ist

Ii dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement als Sperrscheibe mit einer Ausnehmung mit einem kreisbogenförmig verlaufenden Teil und einem an einem Ende des kreisbogenförmig verlaufenden Teiles anschließenden, radial nach innen verlaufenden Teil und das

in Führungselement als Führungsbügel mit einer in die Ausnehmung des Sperrelementes vigreifenden Führungsnase ausgebildet sind.

Weiter gibt er. bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsschaltgerät verschiedene Möglichkeiten der Anordnung und Befestigung des Sperrelementes. Eine insowei.' bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement an einem die Antriebswelle umgebenden Lagerrohr befestigt ist. Im übrigen empfiehlt es sich, zur Justierung des Sperrele-

jn mentes eine Justiervorrichtung vorzusehen, mit der das Sperrelement um einen bestimmten Winkel verschwenkt werden kann.

Schließlich geht eine weitere Lehre der Erfindung dahin, bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsschaltgerät an dem Strombahnrohr zwei mit Langlöchern versehene Führungsteile zu befestigen und das Führungselement an einem der Führungsteile anzuschließen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt

7" i g. 1 schematisch, eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Hochspannungsschaltgerätes, nämlich eines Drehtrennschalters mit zwei Erdungsschaltern, bei

•r> geschlossenem Drehtrennschalter und geöffneten Erdungsschaltern,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich größerer Darstellung, eine Seitenansicht eines Teils des Gegenstandes nach Fig. 1,

V) F i g. 3 wiederum in gegenüber der F i g. 1 wesentlich größerer Darstellung, eine Draufsicht auf einen Teil des Gegenstandes nach F i g. 1,

Fig.4 ein weiteres Mal in gegenüber der Fig. 1 wesentlich größerer Darstellung, eine Seitenansicht

r> eines Teils des Gegenstandes nach Fig. 1, jedoch bei geöffnetem Drehtrennschalter und geschlossenem Erdungsschalter, und

F i g. 5 bis 7 andere Ausführungsbeispiele von Sperrelement und Führungselement bei erfindungsge-

w) mäßen Hochspan:.ungsschaltgeräten.

Das in den Figuren dargestellte Hochspannungsschaltgerät besteht einerseits aus einem Drehtrennschalter und andererseits aus zwei Etd:ingsschaltern, insgesamt auf einem Grundrahmen 1 montiert. Wäh-

h> rend der Drehtrennschalter als zunächst wesentliche Bauteile zwei drehbsre Stützisolatoren 2, zwei an den Stützisolatoren 2 befestigte, mit den Stützisolatoren 2 drehbare Schalterarme 3 und zwei an den Schalterar-

men 3 befestigte, den Erdungsschaltern zugeordnete Gegenkontaktstücke 4 aufweist, weisen die Erdungsschalter als zunächst wesentliche Bauteile jeweils ein .Strombahnrohr 5 mit jeweils einem dem Gegenkontaktstück 4 zugeordneten Kontaktstück 6, jeweils eine Antriebswelle 7 und jeweils zwischen dem Strombahnrohr 5 und der Antriebswelle 7 wirksame Kniehebel 8,9 auf.

(Im folgenden wird, unter Bezugnahme auf die F i g. 2, 3 und 4, nur ein Erdungsschalter des in F i g. 1 dargestellten Hochspannungsschaltgeräles beschrieben.)

Wie insbesondere die F i g. I und 2 zeigen, ist bei dem in Rede stehenden Erdungsschalter das Strombahnrohr 5 an einem Ende der Antriebswelle 7 etwa rechtwinklig zur Antriebswelle 7 und bezüglich dieser in radialer Richtung beweglich so angeordnet und über die Kniehebel 8, 9 schwenkbar mit der Antriebswelle 7 so verbunden, daß das Strombahnrohr 5 vermittels der Kniehebel 8, 9 zuerst aus einer Ruhestellung, die in den Fig. 1.2 und 3 dargestellt ist. bis zu einer Zwischcnstellung (bei Anlage an einen Begrcnzungsanschlag 10. der in F ι g. 4 dargestellt ist), die in den Figuren nicht dargestellt ist. mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die Antriebswelle 7 eine reine Schwenkbewegung ausführt und danach unter der Wirkung der sich streckenden Kniehebel 8, 9 aus der Zwischenstellung in die Arbeitsstellung, die in F i g. 4 dargestellt ist. eine reine Axialbewegung ausführt. Dazu ist eine mechanische Hemmvorrichtung vorgesehen, durch die eine Axialbewegung des Strombahnrohrcs 5 vor dem Erreichen der Zwischenstellung verhindert wird.

Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, weist die mechanische Hemmvorrichtung, die eine Axialbewegung des Strombahnrohres 5 vor dem Erreichen der Zwischenstellung verhindert, ein im normalen Betrieb feststehendes kreisbogenförmiges .Sperrelement 11 und ein mit dem .Strombahnrohr 5 schwenkbares Führungselement 12 auf und es ist durch das Zusammenwirken des Sperreiementes 11 und des Führungselementcs 12 bis zum Fnde der Schwenkbewegung des Strombahnrohres

In dem Ausführungsbeispiel, das die F i g. 2 und 3 zeigen, sind das .Sperrelement 11 als kreissektorförmige Sperrscheibe und das Führungselement 12 als Führungsb'iick ausgebildet und liegt das Führungselement 12 während der Schwenkbewegung des Strombahnrohres 5 ar. dem Sperrelement 11 an.

In bezug auf die Ausbildung von Sperrelement 11 und Führungselement 12 zeigen die F i g. 5 einerseits. 6 und 7 andererseits Au'.'ührungsformen. die von der in den Fig.2 und 3 gezeigten abweichen. Im Ausführungsbeispie' "ach F ι g. 5 ist das Sperrelement 11. wie im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3. als Sperrscheibe ausgebildet, während das Führungselement !2 aus einem Führungsbolzen 13 und einer auf den Führungsbolzen 13 aufgesetzten Führungsscheibe 14 besteht. Im Ausführungsbeispiel nach den F i g. 6 und 7 sind das Sperrelement 11 als Sperrscheibe mit einer Ausnehmung 15 mit einem kreisbogenförmig verlaufenden Teil 15a und einem an einem Ende des kreisbogenförmig verlaufenden Teiles 15a anschließenden, radial nach innen verlaufenden Teil 15i> und das Führungselement 12 als Fuhrungsbügel mit einer in die Ausnehmung 15 des Sperrelementes 1! eingreifenden Fuhrungsnase 16 ausgebildet.

Im übrigen zeigen die F i g. 2 und 3 insoweit eine bevorzugte Ausführungsi--,rm der Lehre der Erfindung.

als das Sperrelement Il an einem die Antriebswelle 7 umgebenden Lagerrohr 17 befestigt und zur Justierung des Sperrelementes 11 eine Justiervorrichtung 18 vorgesehen ist. Das Sperrelement 11 bzw. das die -. Antriebswelle 7 umgebende Lagerrohr 17, an dem das Sperrelement M befestigt ist, ist nämlich über ein Stützblech 19 an den Grundrahmen 1 angeschlossen, wobei das Stützblech 19 als Justiervorrichtung 18 einen eine Justierung des Sperrelementes 11 zulassenden

in bogenförmigen Schlitz aufweist.

Weiter zeigen die I- i g. I und 2 insoweit cm bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Lehre der Erfindung, als an dem Strombahnrohr 5 zwei mit Langlöchern 20 versehene Führungsteile 21,22 befestigt

: . sind und das Führungselement 12 an dem Führungsteil 22 angeschlossen ist.

Die F i g. 4 zeigt detailliert die Ausführung des am Schalterarm 3 des Drehtrennschalters befestigten Gcgenkontaktstückes 4 und des am zugeordneten l-.nde

.-υ des Strombahnrohres 5 verwirklichten Kontaktstückes 6. Zunächst weist das Gegenkontaktstück 4 einen Befestigungsarm 23 zur Befestigung am .Schalterarm 3 des Drehtrennschalter auf. Außerdem sind Kontaktfinger 24 und Fangfinger 25 vorgesehen. Die Fangfinger 25

·. sind mit als Koronaschutz dienenden rotationssymmetrischen Körpern 26, 27 versehen. Darüber hinaus weisen das Gegenkontaktstück 4 des Drehtrennschalters cMitn Verriegelungsbolzen 28 und das Kontaktstück 6 des Strombahnrohres 5 eine zu den Verriege-

," lungsbolzen 28 des Gegenkontaktstückes 4 konzentrische Vcrricgelung^ausnehmung 29 auf. Der Verriegelungsbolzen 28 des Gegenkontaktstückes 4 verjüngt sich an seinem der Verriegelungsausnehmung 29 des Kontaktstückes 6 zugewandten Ende, ist nämlich mit

r einem sich konisch verjüngenden Isolationsring 30 versehen. Weiter ist zwischen dem Strombahnrohr 5 und dem Kontaktstück 6 ein relativ zum Strombahnrohr 5 einstellbares Ausgleichsrohr 31 vorgesehen. Das Ausgleichsrohr 31 weist zwei Paare von Langlöchern

• 32, 33 auf, die Befestigungsschrauben 34, 35 aufnehmen. Schließlich weist das Gegenkontaktstück 4 des Drehtrpnncrhaltprc nnrh Hnn hprpits hpsrhnphpnpn r|pm Strombahnrohr 5 des Erdungsschalters zugeordneten, aus Schwingmetall bestehenden Begrenzungsanschlag

■ 10 auf.

Führt das Strombahnrohr 5. wie das weiter oben beschrieben ist. eine Axialbewegung aus, so findet eine mechanische Verriegelung zwischen dem Gegenkontaktstück 4. das ortsfest am Drehtrennschalter vorgese-

"■'■ hen ist. und dem Kontaktstück 6 des Strombahnrohres 5 des Erdungsschalters dadurch statt, daß sic.i das Kontaktstück 6 mit seiner Verriegelungsausnehmung 29 über den Verriegelungsbolzen 28 des Gegenkontaktstückes 4 schiebt, und zwar über den an seinem Ende

"■'■ vorgesehenen, sich konisch verjüngenden Isolationsring 30. Die Ausführung des Gegenkontaktstückes 4 mit dem Verriegelungsbolzen 28 und des Kontaktstückes 6 mit der dem Verriegelungsbolzen 28 zugeordneten Verriegelungsausnehmung 29 schafft die Möglichkeit, den

- elektrischen Kontakt zwischen dem Gegenkontaktstück 4. und zwar seinen Kontaktfingern 24. und dem Kontaktstück fi am äußeren Umfang des Kontaktstükkes 6 zu verwirklichen, so daß große Ströme übertragen werden können. Dadurch, daß zwischen dem — aus

-" Metall bestehenden — Verriegelungsbolzen 28 des Gegenkontaktstückes 4 und der Verriegelungsausnehmung 29 des Kontaktstückes 6 der Isolationsring 30 vorgesehen ist. wird verhindert, daß über den

Verriegelungsbolzen 28 ein Strom 'ließen kann, der ansonsten einerseits Versehweiüersehcinungen /wi sehen dem Verriegelungsbolzen 28 und dem Kontakt stück 6 verursachen könnte, andererseits die mechanische Wirkung des über die Kontaktfinger 24 des Gegenkontaktstückes 4 fließenden Stromes — Zusammendrücken der Kontaktfinger 24 — konterkarieren würd.·

Dadurch, daß zwischen dem Strombahnrohr 5 und dem Kontaktstück 6 das relativ zum Strombahnrohr 5

einstellbare Ausgleichsrohr Jl vorgesehen ist, können die erheblichen l'ertigungstoleianzen ausgeglichen werden, mit denen die Stützisolatoren 2 des Drehtrenn schalters behaftet sind. Krst dann, wenn das Kontaktstück 6 höhenmäliig richtig /ti dem (jegenkonuiktsiiick 4 eingestellt ist. werden die Ikfestigungsschraiiben 14, JS angezogen. Abschließend werden dann durch das Strombahnrohr 5 und das Ausgleichsrohr 31 weitere Locher gebohrt, die eine .Sicherungsschraube )β aufnehmen.

Hier/u 4 HInIt /eicliniinueii

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Hochspannungsschaltgerät, insbesondere Erdungsschalter, mit einem Strombahnrohr, einer Antriebswelle und zwischen dem Strombahnrohr und der Antriebswelle wirksamen Kniehebeln, wobei das Strombahnrohr an einem Ende der Antriebswelle etwa rechtwinklig zur Antriebswelle und bezüglich dieser in radialer Richtung beweglich so angeordnet und über die Kniehebel schwenkbar mit der Antriebswelle so verbunden ist, daß das Strombahnrohr vermittels der Kniehebel zuerst aus einer Ruhestellung bis zu einer Zwischenstellung (bei Anlage an einen Begrenzungsanschlag) mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die Antriebswelle eine reine Schwenkbewegung ausführt und danach unter der Wirkung der sich streckenden Kniehebel aus der Zwischenstellung in die Arbeitsstellung eine reine Axialbewegung ausführt, und wobei eine mechanische Hemmvorrichtung vorgesehen ist, durch die eine Axialbewegung des Strombahnrohres vor dem Erreichen der Zwischenstellung verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Hemmvorrichtung ein normalerweise feststehendes kreisbogenförmiges Sperrelement (11) und ein mit dem Strombahnrohr (5) schwenkbares Führungselement (12) aufweist und durch das Zusammenwirken des Sperrelementes (11) und des Führungselementes (12) bis zum Ende der Schwenkbewegung des Strombahnrohres (5) eine formschlüssige Hemmung gewährleiste'. ist.

2. Hochspannungsschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (11) als kreissektorförmige Sp.errsrheibe und das Führungselement (12) als im Qutrschnitt L-förmiger oderT-förmiger Führungsblock ausgebildet sind und das Führungselement (12) während der Schwenkbewegung des Strombahnrohres (5) an dem Sperrelement (11) anliegt.

3. Hochspannungsschaltgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (U) als Sperrscheibe mit einer Ausnehmung (15) mit einem kreisbogenförmig verlaufenden Teil (lSa^und einem an einem Ende des kreisbogenförmig verlaufenden Teiles (15a) anschließenden, radial nach innen verlaufenden Teil [15b) und das Führungselement (12) als Führungsbügel mit einer in die Ausnehmung (15) des Sperrelementes (11) eingreifenden Führungsnase (16) ausgebildet sind.

4. Hochspanmingsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (11) an einem die Antriebswelle (7) umgebenden Lagerrohr (17) befestigt ist.

5. Hochspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur justierung des Sperrelementes (11) eine Justiervorrichtung (18) vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Sperrelement (11) um einen bestimmten Winkel verschwenkt werden kann.

6. Hochspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Strombahnrohr (5) zwei mit Langlöchern (20) versehene Führungsteile (21, 22) befestigt sind und das Führungselement (12) an einem der Führungstei-Ie (22) angeschlossen ist.

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungsschaltgerät, insbesondere einen Erdungsschalter, mit einem Stronibahnrohr, einer Antriebswelle und zwischen dem Strombahnrohr und der Antriebswelle wirksamen ϊ Kniehebeln, wobei das Strombahnrohr an einem Ende der Antriebswelle etwa rechtwinklig zur Antriebswelle und bezüglich dieser in radialer Richtung beweglich so angeordnet und über die Kniehebel schwenkbar mit der Antriebswelle so verbunden ist, daß das Stromhahnrohr

κι vermittels der Kniehebel zuerst aus einer Ruhestellung bis zu einer Zwischenstellung (bei Anlage an einen Begrenzungsanschlag) mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die Antriebswelle eine reine Schwenkbewegung ausführt und danach unter der Wirkung der sich

ι ί streckenden Kniehebel aus der Zwischenstellung in die Arbeitsstellung eine reine Axialbewegung ausführt, und wobei eine mechanische Hemmvorrichtung vorgesehen ist, durch die eine Axialbewegung des Strombahnrohres vor dem Erreichen der Zwischenstellung verhindert wird.

Bei Hochspannungsschaltgeräten der zuvor beschriebenen Art kommt dem elektrischen Kontakt zwischen dem Strombahnrohr bzw. einem an dem Strombahnrohr verwirklichten Kontaktstück und einem ortsfesten

2ί Gegenkontaktstück besondere Bedeutung zu, — und zwar einerseits dem elektrischen Kontakt als solchem, andererseits der Verriegelung dieses Kontaktes gegen ein ungewolltes öffnen sowohl durch mechanische Kräfte, die auf das Strombahnrohr ausgeübt werden, als

to auch durch elektromechanische Kräfte, die durch einen über diesen Kontakt fließenden Strom entstehen.

Nun ist es bei Hochspannungsschaltgeräten grundsätzlich bekannt (vgl. die FR-PS 10 62 903 und 15 65 650), den elektrischen Kontakt zwischen dem

r> Strombahnrohr bzw. einem an dem Strombahnrohr verwirklichten Kontaktstück und einem ortsfesten Gegenkontaktstück durch eine Schwenkbewegung und eine Axialbewegung des Strombahnrohres herzustellen und den hergestellten elektrischen Kontakt zu verriegeln.

Bei dem eingangs beschriebenen Hochspannungsschaltgerät, von dem die Erfindung ausgeht (vgl. die FR-PS 10 62 903), sind die unterschiedlichen Bewegungen des Strombahnrohres — Schwenkbewegung und

4) Axialbewegung — streng voneinander getrennt, und zwar derart, daU das Strombahnrohr vermittels der Kniehebel zuerst aus einer Ruhestellung bis zu einer Zwischenstellung (bei Anlage an einen Begrenzungsanschlag) mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die

>o Antriebswelle eine reine Schwenkbewegung ausführt und danach unter der Wirkung der sich streckenden Kniehebel aus der Zwischenstellung in die Arbeitsstel-'•ing eine reine Axialbewegung ausführt. Demgegenüber finden bei einem anderen Hochspannungsschaltgerät

v. (vgl. die FR-PS 15 65 650) die Bewegungen des Strombahnrohres — Schwenkbewegung und Axialbewegung — gleichzeitig statt; es handelt sich um eine Schwenkbewegung des Strombahnrohres um einen — durch eine Kulissenführung bedingten — ortsveränder-

bo liehen Schwenkpunkt, also um eine aus einer Schwenkbewegung um die Antriebswelle und einer Axialbewegung in Richtung der Längsachse des Strombahnrohres zusammengesetzte Bewegung. Die strenge Trennung der beiden Bewegungen des Strombahnrohres in eine

hi reine Schwenkbewegung (um die Antriebswelle) und in eine reine Axialbewcgung (in Richtung der Längsachse des Strombahnrohres) hat gegenüber dem gleichzeitigen Ablauf von Schwenkbewegung und Axialbewegung