DE2726489A1

DE2726489A1 - Elektrischer trennschalter

Info

Publication number: DE2726489A1
Application number: DE19772726489
Authority: DE
Inventors: Guy Blanc-Tailleur; Gaston Orion
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1976-06-28
Filing date: 1977-06-11
Publication date: 1978-01-05
Also published as: IT1083543B; FR2357053B1; BE856078A; FR2357053A1

Description

Merlin Gerin, Grenoble (Frankreich)

Elektrischer Trennschalter

Elektrischer Trennschalter, bestehend aus einem festen Kontakt, aus einem beweglichen Schaltteil zu einem mit dem festen Kontakt zusammenwirkenden beweglichen Kontakt, weiter aus einer mechanischen Verschiebeeinrichtung zum Verbringen der beweglichen Kontakt-Mittel in die Schließ- bzw. die Offen-Stellung unter der Einwirkung einer selbsttätigen, durch Fehlerstrom und/oder Handeingriff beeinflußten Betätigungseinrichtung und aus einem den Trennschalter in Offen-Stellung verriegelnden Verriegelungs-Mittel.

Bei bekannten Trennschaltern der vorerwähnten Art sichert die Verriegelungs-Einrichtung entweder das Verbleiben des handbedienten Druckknopfes zum öffnen des Schalters in seiner eingedrückten Stellung oder das Blockieren des Betätigungsdruckknopfes in geöffneter Stellung. Indessen verunmöglicht die Unsichtbarkeit der Trennkontakte den Benutzern eine Kontrolle der Kontaktstellung, insbesondere im Fall des Verschmorens der Kontakte. Man hat deshalb bereits vorge-

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schlagen, in Höhe der Kontakte durchsichtige Kunstharzfenster anzubringen, wodurch die geöffnete Stellung der Kontakte des Trennschalters sichtbar würde, aber solche Fenster werden unter dem Einfluß der Zersetzungsstoffe aufgrund der Lichtbogenbildung sehr schnell undurchsichtig. Es ist auch bekannt, einen als ausziehbaren Schaltsatz ausgebildeten Trennschalter ausfahrbar auf einem beweglichen Schlitten anzuordnen, ferner einem Standard-Trennschalter einen weiteren Trennschalter mit sichtbarer Offenstellung (z.B. Trennmesserschalter) in Serie zuzuschalten, aber alle diese Lösungen beinhalten schwere Nachteile und erschweren die praktische Anwendung solcher Schalter.

Demnach ist es Aufgabe der Erfindung, unter Vermeiden der beim Stand der Technik zu beobachtenden Nachteile einen einfachen sowie zuverlässigen Trennschalter zu schaffen, der u.a. insbesondere die spannungsfreie Schaltstellung nur dann anzeigt, wenn alle Kontakte tatsächlich offen sind und einen gehörigen gegenseitigen Abstand aufweisen, der ferner auch in Offen-Steilung zuverlässig verriegelbar iwt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem elektrischen Trennschalter der eingangs beschriebenen Art darin, daß der Trennschalter zusätzlich eine mechanische, die Stellung der der mechanischen Verschiebeeinrichtung zugeordneten Kontakte anzeigende Anzeige-Einrichtung beinhaltet, daß auch

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die Verriegelungsmittel derart mit der handbedienten Betätigungseinrichtung sowie mit der Stellungsanzeige-Einrichtung zusammenwirkend gestaltet sind, daß durch Sperrmittel ein kombiniertes Sperren der mechanischen Verschiebeeinrichtung in Offen-Stellung sowie der durch Handeingriff beeinflußten Steuer-Anlage unter völligem Vermeiden von Einschalt-Befehlen sowie von unzeitigem Kontakt-Schließen bewirkt ist.

In vorteilhafter Weise ist also der Trennschalter zusätzlich mit einer mechanischen Anzeige-Einrichtung für die Kontaktstellung ausgerüstet. Die Verriegelungseinrichtung arbeitet mit dem handbedienbaren Betätigungsmittel und mit dem Stellungsanzeiger derart zusammen, daß eine mechanische Blockierung des Schaltgestänges in Offen-Stellung sichergestellt wird. Die Betätigungseinrichtung ist derart, daß jeglicher Einschaltbefehl und somit ein Schließen der Kontakte zur falschen Zeit mit Sicherheit unterbleibt.

Das Zufügen der mechanischen Stellungsanzeige-Einrichtung zu einem beliebigen Standard-Trennschalter macht dessen Offen-Stellung sichtbar und verwirklicht in vorteilhafter Weise ein Verriegeln der Trenneinrichtung in geöffneter Stellung.

Hierzu weist die mechanische Anzeige-Einrichtung an einer sichtbaren Stelle des Schalters einen Bereich auf, in dem die beiden Endstellungen, welche dem öffnen bzw. dem Schließen

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des Trennschalters entsprechen, leicht beobachtet werden können. Sofern die Betätigungsmittel hier zur Deckung gebracht sind, läßt sich eine mechanische Verriegelung leicht durchführen.

Hierzu weisen sowohl das Anzeigemittel als auch das Handbetätigungsmittel jeweils eine Öffnung auf, welche, sofern beide zur Deckung gebracht wurden, leicht das Durchstecken eines Verriegelungsmittels, insbesondere eines Vorhängeschlosses oder eines Sperriegels ermöglichen.

Weitere Einzelheiten sowie erhaltene Vorteile sind aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles des Gegenstandes der Erfindung sowie der beigefügten schematischen Zeichnung entnehmbar; in dieser zeigen:

Fig. 1 einen Niederspannungstrennschalter in geschlossener Stellung, samt dem erfindungsgemäßen Stellungsanzeiger für die Kontakte mit Steuerdruckknopf für das Offnen des Schalters in nicht eingedrückter Stellung,

Fig. 2 den Trennschalter gemäß Fig. 1, jedoch mit Kontakten in offener Stellung,

Fig. 3 den das öffnen bewirkenden Druckknopf in eingedrückter Stellung, so daß das Einführen des Verriegelungsmittels zum Sperren der Anzeige-Einrichtung in Offen-

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Stellung des Trennschalters möglich ist, als Einzelheit aus Fig. 2 und

Fig. 4 die Bedienungsplatte auf der Vorderseite des Trennschalters mit dem Stellungsanzeiger für die Kontakte und mit dem Druckknopf zum öffnen der Kontakte in der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung.

In der Zeichnung ist eine Phase (Pol) eines elektrischen Mehrphasenschalters mit kompensierten Kontakten dargestellt. Hierbei ist ein beweglicher Kontaktarm 10 mit der Zuleitung 12 über einen hakenförmigen Kontaktverbinder 14 verbunden. Das Oberteil des Armes 10 steht in leitender Verbindung mit dem Haupt-Kontakt 16 sowie mit Löschkontakten 22, welche mit dem anderen elektrischen Leiter 24 verbunden sind. Der Kontaktarm 10 ist schwenkbar auf einer Achse 26 gelagert, die ihrerseits von einem Stützteil 28 getragen wird. Das Stützteil wiederum hat ein Gelenk mit einer festen Achse 30, welche die öffnung des Kontaktverbinders 14 durchsetzt. Eine Kontaktanlegefeder 32 liegt zwischen dem Kontaktarm 10 und einem Tragteil 34 zum festen Kontakt, öffnen bzw. Schließen der Kontakte geschieht zufolge von Steuermitteln 36, zu welchen ein zweiarmiger Steuerhebel 37 gehört, der auf einer Welle 38 befestigt ist, dessen einer Arm 40 mechanisch über ein Gelenk 42 mit einem Schwingarm 44 verbunden ist, welcher mit seinem entgegengesetzten Ende um eine von dem Stützteil 28 getragene Achse 46 schwingen kann. Der andere Arm 48 des

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Steuerhebels 37, der mit dem ersten Arm 40 einen Winkel bildet, ist einem Kniehebel-Gelenk 50 mit Drehachse 52 zugeordnet. Auf der Drehachse 52 ist ein zweiarmiger Hebel 54,56 gelenkig befestigt, wovon ein Arm 54 mit seinem äußeren Ende mit einer am Arm 48 befestigten Drehachse 58 gelenkig verbunden ist, und wovon der andere Arm 56 gelenkig auf einer von einem Hebel 62, der auf einem festen Zapfen 64 drehbar gelagert ist, getragenen Achse 60 gelenkig angeschlossen ist. Ein um den Drehpunkt 64 drehbarer Stellhebel 68 trägt einen ersten Schenkel 66 mit zugeordneter Energiespeicher-Feder 70. Die Feder ist zwischen einem festen Feder-Lager 72 und einem durch eine dem Schenkel 66 zugehörige Achse 76 translatorisch beweglichen Federteller 74 eingespannt. Eine um eine Achse 80 eines zweiten Schenkels 82 des Stellhebels 68 ungehemmt drehbare, rollenförmige Mitnahme 78 wirkt einerseits mit einer Haltenase 84, die nach Drücken von Hand eines Schließdruckknopfes 85 um eine feste Achse 86 im Pfeilsinne F1 in eine Entriegelungsstellung schwingen kann, und andererseits mit einem Nocken 88 (oder einem Kurvengleitstück) eines um einen Drehpunkt 92 begrenzt verschwenkbaren Griffes 90 zum Spannen von Hand der Feder 70 zusammen. Ein mit einer Stange 96 verbundener Entriegelungshebel 94 wird entweder durch ein nicht dargestelltes Fehlerstromschütz automatisch oder durch eine strichpunktiert angedeutete, mit dem Öffnungsdruckknopf 100 verbundene kinematische Verbindung 98 von Hand gesteuert. Ein Drehen des Entriegelungshebels 94 im trigonometrischen

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Sinne setzt die der Drehachse 52 zugeordneten Verriegelungsmittel 102 frei und verursacht ein Abwinkein des Kniegelenkes 50 sowie ein öffnen des Trennschalters. Eine Vorderabdeckung 104, aus Isolierstoff muldenförmig gestaltet, an der Vorderseite des Trennschalters bildet eine Schalttafel, auf der alle Bedienungs- und die überwachungsmittel übersichtlich angeordnet sind; insbesondere werden Handgriff 90, Druckknöpfe 100, 85 zum öffnen bzw. Schließen sowie Kontrollampen 106,108 zum überwachen der Stellung der Kontakte und der Steuermittel zum Schließen des Trennschalters genannt.

Der erfindungsgemäße Trennschalter (Schütz) ist mit einer die Stellung der Kontakte anzeigenden Hilfs-Anzeigevorrichtung 110 ausgerüstet, die mit den Steuermitteln 36 zusammenwirkt und eine Stange 112 beinhaltet, die etwa senkrecht zur Vorderfläche liegend über einen Stift 114 auf das Langloch 116 eines Hebels 118 wirkt und mit der Steuerwelle 38 verbunden ist sowie mit der Stange 112 einen spitzen Winkel bildet. Die Stange 112 ragt aus einem unter dem Öffnungs-Druckknopf 100 gelegenen Schlitz 120 vor die Vorderfläche der Vorder-Abdeckung 104 hervor. Die Stange 112 weist an ihrem vorderen Ende auch eine öffnung 122 auf, die mit einer Bohrung 124 in einem vorstehenden Teil 126 des Druckknopfes 100 in eingedrückter Lage, ferner mit einer weiteren Bohrung 128 eines der festen Vorderabdeckung 104 zugehörigen Halteteils 130 zur Deckung gebracht werden kann. Durch Einstecken

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eines Vorhängeschlosses 132 durch die zur Deckung gebrachten Bohrungen 122,124,128 wird die Stange 112 in Offen-Stellung der Steuerungs-Einrichtung 36 verriegelt und jegliche Fehlbedienung, insbesondere ein Schließen der Kontakte zur falschen Zeit verhindert.

Die Wirkungsweise des Trennschalters ist wie folgt: In Schließstellung der Kontakte und bei gespannter Feder 70 (Fig. 1) sind das Kontaktstück 28 und die Drehachse 26 des beweglichen Kontaktes durch den Steuerhebel 37 des Steuergestänges 36 verriegelt und es ist das Kniehebelgelenk 50 in gestreckter Lage. Die Feder 32 hält den um die Achse 26 drehbaren Arm 10 derart, daß der bewegliche Hauptkontakt 16 auf dem festen Kontakt 20 aufliegt. Die Löschkontakte 18,22 haben einen gewissen Abstand, und die elektrodynamischen abstoßenden Kräfte aus den Hauptkontakten 16,20 werden kompensiert durch die Kräfte in dem Kontaktverbinder bzw. dem Haken 14, wodurch der Kontaktdruck verstärkt wird. Die Haltenase 84, die sich gegen die Mitnahme 78 abstützt, hält den Stellhebel 68 in Blockierstellung bzw. unter dem Druck der Feder 70. Die Stange 112 zur Anzeige-Einrichtung 110 für die Lage der Kontakte ragt um das Maß d1 vor die Vorderfläche der Schalterabdeckung und zeigt damit das Geschlossensein der Kontakte an. Ein Vorhängeschloß 132 kann nicht eingeführt werden, da die Bohrungen 122,124,128 sich nicht in Deckung befinden.

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Das öffnen der Trennschalters vollzieht sich durch eine Drehung des Steuerhebels 37 im Uhrzeigersinne, infolge Durchschwenkens des Kniehebels 50, aufgrund einer Drehung des Entriegelungshebels 94 in Pfeilrichtung F2. Dies wird durch die Auslöse-Einrichtung oder durch Bewegung der kinematischen Verbindung 98 nach Drücken des Öffnungs-Druckknopfes 100 ausgelöst. Das Stützteil 2 8 wird freigegeben, so daß unter der Wirkung der Resultierenden aus den elektrodynamischen Rückstoßkräften der Kontakte und des Kontaktverbinder-Hakens die Achse 26 sich verschiebt, wodurch der Kontaktarm 10 freikommt, welcher in bezug auf den Hauptkontakt 20 soweit schwingt, bis die Löschkontakte 18,22 zur Berührung kommen und die Hauptkontakte 16,20 sich in offener Stellung befinden. Die Kompensationswirkung wird aufgrund der räumlich getrennten Stellung der Löschkontakte aufgehoben. In der Folge wird der Kontaktarm 10 plötzlich in die Trennstellung verbracht. Die Stellung der verschiedenen Teile der Steuereinrichtung nach öffnen der Kontakte ist in Fig. dargestellt. Es ist ersichtlich, daß der Stellhebel 68 infolge Blockierens der Haltenase 84 unbeweglich bleibt, wobei auch die Feder 70 weiter gesperrt ist. Der Hebel 118 zur Stellungsanzeige-Einrichtung 110 folgt der Drehbewegung des Steuerhebels 37 und bewirkt ein Zurückziehen der Stange in einer translatorischen Bewegung, welche durch den Pfeil F3 angedeutet ist. Der Verschiebeweg d2 der Stange 112 in bezug auf die Deckplatte ist kleiner als das Maß d1 bei

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Schließstellung der Kontakte. Die Bohrung 122 der Stange 112 und die Bohrung 12 8 im gegenüberliegenden Stützteil 130 sind gegenseitig zur Deckung gelangt, aber das Zurückkehren des Öffnungsdruckknopfes 100 in seine Normalstellung unter dem Einfluß der Rückstellfeder verhindert immer noch das Einführen des Schlosses 132 und damit eine Verriegelung des Trennschalters in geöffneter Stellung. Die Verriegelung ist nur möglich, wenn folgende beide Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind: eingedrückte Stellung des Öffnungs-Druckknopfes 100 und Öffnungs-Stellung der Kontakte (siehe Fig. 3 und 4) . Die Trennfunktion ist verwirklicht, ohne daß eine besondere Trenneinrichtung benötigt wird.

Der Funktionsablauf läßt sich aus der vorangegangenen Beschreibung ableiten und es genügt daran zu erinnern, daß ein Schnellschluß des Trennschalters nach dem Herausnehmen des Vorhängeschlosses 132 und Drücken des Schließ-Druckknopfes 85 erfolgt. Hierdurch dreht sich die Haltenase 84 entsprechend dem Pfeil F1. Das Freisetzen des Mitnehmers 78 zieht ein Drehen des Stellhebels 68 im Uhrzeigersinne nach sich, ferner eine plötzliche Abwärtsbewegung der Feder 70. Der Kniehebel 50 kehrt in die gestreckte Lage zurück und der Steuerhebel 37 dreht sich im trigonometrischen Sinne bis zum Schließen der Kontakte. Ein aufeinanderfolgendes öffnen bzw. Schließen des Trennschalters erfordert ein einziges Spannen der Feder 70 durch Betätigen des Griffes 90 um die

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Achse 92; dies kann auch auf elektrischem Wege erfolgen, was nicht weiter erläutert werden muß.

Die Erfindung ist keinesfalls auf das im einzelnen erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere läßt sich die Stellungsanzeige-Einrichtung 110 einem beliebigen anderen Steuergestänge 36, abgesehen von der Steuerwelle 38, zuordnen. Die Stellungsanzeige-Einrichtung 110 ist grundsätzlich für jeden selbsttätigen Trennschalter geeignet, wobei für das Abschalten einer Leitung kein ausziehbarer Schaltsatz erforderlich ist.

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Leerseite

Claims

Merlin Gerin, Grenoble (Frankreich)

Patentansprüche

. Elektrischer Trennschalter, bestehend aus einem festen Kontakt, aus einem beweglichen Schaltteil zu einem mit dem festen Kontakt zusammenwirkenden beweglichen Kontakt, weiter aus einer mechanischen Verschiebeeinrichtung zum Verbringen der beweglichen Kontakt-Mittel in die Schließ- bzw. die Offen-Stellung unter der Einwirkung einer selbsttätigen, durch Fehlerstrom und/oder Handeingriff beeinflußten Betätigungseinrichtung und aus einem den Trennschalter in Offen-Stellung verriegelnden Verriegelungs-Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter zusätzlich eine mechanische, die Stellung der der mechanischen Verschiebeeinrichtung zugeordneten Kontakte anzeigende Anzeige-Einrichtung (110,118,126) beinhaltet, daß auch die Verriegelungsmittel derart mit der handbedienten Betätigungseinrichtung (85,90,100) sowie mit der Stellungsanzeige-Einrichtung zusammenwirkend gestaltet sind, daß durch Sperrmittel (z.B. 132) ein kombiniertes Sperren der mechanischen Verschiebeeinrichtung in Offen-Stellung sowie der durch Handeingriff beeinflußten Steuer-Anlage un-

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ORIGINAL INSPECTED

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ter völligem Vermeiden von Einschalt-Befehlen sowie von unzeitigem Kontakt-Schließen bewirkt ist.
2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Stellungsanzeige-Einrichtung (110,126) eine von außen einsehbare Zone (100,112) aufweist, die geeignet ist, je eine erste bzw. zweite, der Geschlossen- bzw. Offen-Stellung des Trennschalters zugeordnete Ruhestellung einzunehmen, und daß diese Zone nahe dem handbedienten Betätigungsmittel in dessen zweiter Stellung zu liegen kommt, so daß die Verriegelung durch das Verriegelungsmittel möglich ist.
3. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone der Anzeige-Einrichtung und das handbediente Betätigungsmittel jeweils je ein Halteteil (122,124,128) aufweisen und daß das jeweilige Halteteil mit dem Verriegelungsmittel in der Offen-Stellung des Trennschalters zusammenwirkend ist.
4. Trennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteteile als zur Deckung verbringbare Öffnungen (124, 122,128) ausgebildet sind und daß in der Offen-Stellung das Verriegelungsmittel (z.B. 132) durch diese Öffnungen durchsteckbar ist.
5. Trennschalter nach einem beliebigen der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Verriegelungsmittel ein

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Schloß (z.B. Vorhängeschloß 132 oder ein Schubriegelschloß) angewandt ist.
6. Trennschalter nach einem beliebigen der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungsanzeige-Einrichtung aus einem ersten, auf der Steuerwelle (38) der verschiedenen Pole des Trennschalters befestigten und von einer alternierenden, der öffnungs- bzw. Schließ-Bewegung entsprechenden Schwenkbewegung beeinflußten Hebel (118) und aus einem zweiten, dem ersten Hebel zugeordneten und mit diesem an seinem von der einsehbaren Zone wegweisenden Ende (bei 114) beweglich derart verbundenen Hebel (112) besteht, daß er durch translator!sehe Bewegung (Pfeil F3) in die erste bzw. zweite (Offen- bzw. Geschlossen-)Stellung verbringbar ist.
7. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die handbediente Betätigungs-Einrichtung einen das öffnen des Trennschalters bewirkenden Druckknopf (100) beinhaltet und daß dieser Druckknopf in seiner eingedrückten Stellung mit der Verriegelungseinrichtung derart zusammenwirkt, daß ein Sperren sichergestellt ist.
8. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die handbediente Betätigungs-Einrichtung einen das Schließen des Trennschalters bewirkenden Druckknopf (85) beinhaltet und daß dieser Druckknopf in seiner nicht eingedrückten zurück-

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gezogenen Stellung mit der Verriegelungs-Einrichtung derart zusammenwirkt, daß ein Sperren sichergestellt ist,
9. Trennschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der das öffnen einleitende Druckknopf (100) in seiner eingedrückten Stellung das Entriegelungsmittel in Entriegelungs-Stellung verriegelt.
10. Trennschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Schließ-Druckknopf in seiner nicht eingedrückten Stellung ein von einer energiespeichernden Feder (32,70) beaufschlagter Stellhebel (37) in seiner gespannten Stellung derart verriegelbar ist, daß jegliches unzeitige Entspannen der Feder in Hinblick auf das Schließen der Kontakte ausgeschlossen ist.

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