DE2737021A1

DE2737021A1 - Trennschalter fuer niederspannung

Info

Publication number: DE2737021A1
Application number: DE19772737021
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Frewe; Ulrich Marquardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-08-15
Filing date: 1977-08-15
Publication date: 1979-02-22
Also published as: DE2737021B2; JPS5442659A; FR2400763A1; DE2737021C3; GB2002962B; FR2400763B1; GB2002962A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT " Unser Zeichen

Berlin und München VPA 77 P 3770 BRD

Trennschalter für Niederspannung

Die Erfindung befaßt sich mit einen Trennschalter für Niederspannung mit Zu- und Ableitung des Stromes an gegenüberliegenden Seiten eines Isolier stoff gehäuses, v/obei die Anschlussvorrichtung für die Zuleitung Kontaktteile einer Steckverb indung auf v/eist. 5

Ein Trennschalter dieser Art ist durch die DT-OS 25 32 711 (VPA 75 P 376ü) bekannt geworden. Ein wichtiges Anwendungsgebiet solcher Trennschalter sind die elektrischen Scbo.lt- und Vorteilungsanlagen im Bergbau unter Tage* Hier kommt er. darauf an, daß die Trennschalter ein geringes Volumen aufweisen \ma bei Spannungen bis zu 1000 Volt Nennstrome von mehreren htmdert Ampere führen können. Ferner wird gefordert, daß die Trennschalter auch als Lasttrennumschalter betrieben werden können, d. h., daß sie einen Stromkreis nicht nur stromlos trennen, sondern auch Lastströme unterbrechen können und zusätzlich eine Umschaltfunktion, z. B. zum Zweck des Phasentausches, besitzen. Es ha^ sich gezeigt, daß diese Aufgaben durch bisher bekannte Trennschalter, z. B. nach der DT-Aß 11 98 909, zwar zu erfüllen sind, Jedoch mit einem verhältnismäßig großen Aufwand an Raum und Material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Trennschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Strombahn und Schaltstücksystem den genannten Forderungen bei geringem Aufwand genügt.

Gemäß der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß die für die Steck»

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- γ VPA 77 P 3770 BRD Verbindung vorgesehenen Kontaktteile im Inneren des Gehäuses Gleitbahnen besitzen, die als Stromzuführung zu dem einen Hebelarm des als zweiarmiger Hebel ausgebildeten beweglichen Schaltstückes dienen. Auf diese Weise kann der Strom an der Zuleitungeseite des Schalters von der Steckverbindung unmittelbar zu dem beweglichen Schaltstück gelangen, ohne daß zusätzliche Klemmverbindungen oder biegsame Leiter benötigt werden.

Es empfiehlt sich, zwei im wesentlichen parallel angeordnete Kontaktteile zu verwenden, die relativ zueinander und relativ zu dem Gehäuse des Trennschalters quer zur Ebene der Gleitbahnen begrenzt bewegbar angeordnet sind. Der Strom wird daher dem beweglichen Schaltstück durch zwei parallele Strombahnen zugeführt. Dies wirkt sich günstig auf die KurzSchlußfestigkeit des Schalters aus. Die begrenzte Bewegbarkeit der Kontaktteile in der genannten V/eise ermöglicht eine Ausrichtung der Kontaktteile auf die mit ihnen zusammenwirkende ortsfeste Stromschiene, ohne daß dies einen Einfluß auf die Güte des Stromüberganges von den Gleitbahnen auf das bewegliche Schaltstück hat.

An den Kontaktteilen können in dem Bereich, der zwischen den Gleitbahnen und den zum Eingriff mit ortsfesten Stromschienen bestimmten Enden liegt, Federelemente angeordnet sein. Diese sorgen sowohl an den Gleitbahnen als auch an den äußeren Enden der Kontaktteile für den benötigten Kontaktdruck. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Federelemente nur an den Kontaktteilen abgestützt sind. Die Federkraft ist dann unabhängig von der sich jeweils ergebenden Lage der Kontaktteile relativ zu dem Gehäuse des Trennschalters.

Jedes der Kontaktteile kann zwei rechtwinklig vorstehende Ansätze mit Langlöchern tragen, die von ortsfesten, am Gehäuse des Trennschalters angebrachten Bolzen durchsetzt sind. Diese Anordnung läßt sich besonders raumsparend dadurch gestalten, daß die Ansätze beider zusammengehöriger Kontaktteile aufeinanderliegen und auf gemeinsamen Bolzen geführt sind. Für jedes Paar von Kontaktteilen genügen daher zwei ortsfeste Führungsbolzen.

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Wie bereits erwähnt, sind bei dem Trennschalter nach der Erfindung bewegliche Schaltstücke vorgesehen, die als zweiarmige Hebel ausgebildet sind. Während der eine Hebelarm an den erwähnten Gleitbahnen anliegt, wirkt der andere Hebelarm mit einem 5 ortsfesten Schaltstück zusammen. Auch hierfür ist eine kurzschlußfeste Anordnung erwünscht. Diese läßt sich dadurch erzielen, daß beidseitig Je ein schleifenförmig ausgebildetes festes Schaltstück vorgesehen ist, wobei die einander zugewandten Schenkel der zusammengehörenden Schaltstücke mit je einem Eisenum-Schluß versehen sind. Zur Erhöhung des Kontaktdruckes tragen hierbei nicht nur die an dem beweglichen Schaltstück aufliegenden Schenkel der schleifenförmigen festen Schaltstücke bei, sondern auch die zwischen den Schenkeln der schleifenförmigen Schaltstücke entstehenden abstoßenden Kräfte. Zusätzlich sorgen die Eisenumschlüsse für eine magnetische Kontaktkraftverstärkung.

Damit auch bei geringen Strömen eine ausreichende Kontaktkraft vorhanden ist, empfiehlt es sich, zwischen den Schenkeln jedes schleifenförmigen ortsfesten Schaltstückes eine Druckfeder ansuordnen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten.Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Trennschalter in der Drehebene eines beweglichen SchaltStückes.

Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Trennschalters mit Blick auf die Enden der als Steckvorrichtung ausgebildeten Kontaktteile. 30

In der Fig. 3 ist der Trennschalter in einer anderen Ansicht, teilweise aufgebrochen, dargestellt, um die feststehenden Schaltstücke zu zeigen.

Der in den Figuren dargestellte Trennschalter ist als Lasttrennumschalter ausgebildet. Er besitzt dementsprechend eine Aus schaltstellung und zwei Einschaltstellungen·

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-' £ VPA 77 P 3770 BRD Der Trennschalter 1 besitzt ein aus Isolierstoff hergestelltes Gehäuse 2 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. An diesem Gehäuse ist in Lagerschilden 27 und 28 eine Welle 3 gelagert, die einen quadratischen Querschnitt besitzt und mit einer Umhüllung 4 aus einem Isolierstoff versehen ist. Die Welle 3 läßt sich mit Hilfe einer nicht dargestellten geeigneten Antriebsvorrichtung derart bewegen, daß ein auf ihr befestigtes bewegliches Schaltstück 5 wahlweise die dargestellte Ausschaltstellung oder die durch Je eine strichpunktierte Linie angedeutete obere bzw. untere Einschaltstellung 6 bzw. 7 einnimmt.

Das bewegliche Schaltstück 5 ist zweiarmig ausgebildet. Der kürzere Hebelarm 8 wirkt mit einer Kontaktauflage 10 mit einer Gleitbahn 11 zusammen, die Bestandteil eines Kontaktteiles 12 ist, dessen aus dem Gehäuse 2 herausragendes Ende 13 auf eine nicht dargestellte ortsfeste Stromschiene aufschiebbar ist. Zu diesem Zweck ist eine Anlaufschräge 14 vorgesehen. Das Kontaktteil 12 kann aus Kupfer bestehen, wobei im Bereich der kreis-. bogenförmigen Gleitbahn 11 eine Silberschicht aufgebracht werden kann, damit sich ein möglichst geringer Übergangswiderstand zu dem Gleitkontakt 10 des beweglichen Schaltstückes 5 ergibt.

Wie die Fig. 2 zeigt, ist der Trennschalter dreipolig ausgebildet, wobei für Jeden Pol zwei der in Fig. 1 gezeigten Kontaktteile vorgesehen sind. Die Kontaktteile 12 und die Jeweils symmetrisch hierzu angeordneten weiteren Kontaktteile 15 sind an dem Gehäuse 2 des Trennschalters 1 durch feststehende Bolzen 16 und 17 begrenzt bewegbar geführt, die durch Öffnungen in seitlichen Ansätzen 18 und 19 des Kontaktteiles 12 und entsprechenden Ansätzen 20 und 21 des zugehörigen weiteren Kontaktteiles 15 hindurchgreifen. Die Ansätze 18 und 20 sowie 19 und 21 liegen dabei unmittelbar aufeinander. Die Löcher in diesen Ansätzen sind dabei als Langlöcher 29 ausgeführt, deren Längserstreckung senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 verläuft, wie in der Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Beide Kontaktteile werden durch Druck federn 23 und 24 aufeinander gepreßt, die sich an dem Kontaktteil 12 bzw. an Bolzen 25 bzw. 26 abstützen. Diese Bolzen sind an dem Kontaktteil 15 angebracht und erstrecken sich durch Öff-

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nungen des Kontaktteils 12. Die Federn 23 und 24 haben somit keine Verbindung mit dem Gehäuse 2 des Trennschalters, so daß die Federkräfte unabhängig von der sich im Gebrauch jeweils ergebenden Stellung der Kontaktteile 12 und 15 relativ zu dem Gehäuse 2 des Trennschalters 1 sind.

Der längere Hebelarm 30 des Schaltstückes 5 trägt an seinem Ende eine Kontaktauflage 31» die in der Einschaltstellung 6 oder der Einschaltstellung 7 mit je zwei ortsfesten Schaltstücken 32 und 33 zusammenwirkt. Diese Schaltstücke sind hierzu mit Kontaktauflagen 34 und 35 versehen. Wie aus der Fig. 3 näher zu entnehmen ist, sind die Schaltstücke 32 und 33 schleifenförmig ausgeführt, so daß der von der Kontaktauflage 31 auf die Kontaktauflagen 34 und 35 übertretende Strom zunächst in den Schenkeln 36 und 37 anziehende Kräfte hervorruft. Anschließend gelangt der Strom in die Schenkel 40 und 41, wobei nun in den Schenkeln 36 und 40 bzv/. 37 und 41 entgegengesetzt gerichtete Ströme und damit abstoßende Kräfte auftreten. Diese vergrößern ebenfalls die Auflagekraft zwischen den Kontaktauflagen 34 tmd 35 und dem beweglichen Schaltstück 31. Zusätzlich sind an den Schenkeln 36 und 37 aus weichmagnetischem Werkstoff bestehende Unschlüsse 42 bzw. 43 angebracht, durch welche die Kontaktkraft noch auf magnetischem Wege vergrößert wird. Zwischen den Schenkeln 36 und 37 des feststehenden Schaltstückes 32 und zwischen den Schenkeln 37 und 41 des beweglichen Schaltstückes 33 ist jeweils eine Druckfeder 44 bzw. 45 angeordnet, damit bei normalen Betriebsströmen eine ausreichende Kontaktkraft vorhanden ist.

An der Ableitungsseite des Trennschalters 1 sind Gewindebolzen 46 und 47 angebracht, die mit den ortsfesten Schaltstücken 32 und 33 im Inneren des Gehäuses 2 verbunden sind. Die Enden der Kontaktteile 12 und 15 und die Gewindebolzen 46 und 47 befinden eich somit auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 2.

Zur Unterbrechung von Lastströmen ist der Trennschalter 1 mit zwei LöScheinrichtungen 50 bzw. 51 versehen, die in bekannter Weise aus Löschblechen bestehen, zwischen denen das bewegliche Schaltstück 31 hindurchläuft. Die Löscheinrichtung 50 ist dabei

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zwischen der in Fig. 1 dargestellten Ausschaltstellung und der Einschaltstellung 6 und die Löscheinrichtung 51 zwischen der Aus schalt st ellung und. der Einschalt stellung 7 angeordnet.

Im Inneren des Trennschalters 1 ist durch die Ausbildung des beweglichen Schaltstückes 5 und des Gehäuses 2 für große Kriechwege gesorgt. Hierzu ist das bewegliche Schaltstück 5 mit einer Umpressung 9 aus Isolierstoff derart versehen, daß im wesentlichen nur die Kontaktauflagen 10 und 31 froiliegen. Im Bereich der V/eiIe 3 ist diese Umpressung zylindrisch verdickt. Dadurch ergibt sich im Zusammenwirken mit Vorsprüngen 48 und 49 des Gehäuses 2 eine weitgehende Trennung des Gehäuses 2 in zwei Raune, in denen sich die Hebelarme 8 bzw. 30 des beweglichen Schaltstückes 5 befinden.

Bei der Beschreibung der Kontaktteile 12 und 15 sind nur die für die erforderlichen Funktionen benötigten Teile und Bereiche er« wähnt worden. Die übrige Gestaltung der Kontaktteile und die Auswahl der Werkstoffe läßt sich gegenüber dem dargestellten Ausführnngsbeicpiel beliebig abwandeln. Auch andere Einzelteile des Trennschalters können verändert v/erden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen_f z. B. das Hebelverhältnis des Scheltst.ükkes 5 und die Anschlußstellen der Abgangsseite des Trennschalters 1.

9 Ansprüche
3 Figuren

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Claims

VPA 77 P 3770 BRD Patentansprüche

1. Trennschalter für Niederspannung mit Zu- und Ableitung des Stromes an gegenüberliegenden Seiten eines aus Isolierstoff bestehenden Gehäuses, wobei die Anschlußvorrichtung für die Zuleitung Kontaktteile einer Steckverbindung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktteile (12, 15) im Inneren des Gehäuses (2) Gleitbahnen (11) besitzen, die als Stromzuführung zu dem einen Hebelarm (8) des als zweiarmiger Hebel ausgebildeten beweglichen Schaltstückes (5) dienen.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordnete Kontaktteile (12, 15) relativ zueinander und relativ zu dem Gehäuse (2) des Trennschalters (1) quer zur Ebene der Gleitbahnen (11) begrenzt bewegbar angeordnet sind.

3. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kontaktteilen (12, 15) in dem Bereich, der zwischen den Gleitbahnen (11) und den zum Eingriff mit ortsfesten Stromschienen bestimmten Enden (13) liegt, Federelemente (23, 24) angreifen.

4. Trennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (23» 24) nur an den Kontaktteilen (12, 15) abgestützt sind.

5. Trennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Kontaktteil (12, 15) zwei Ansätze (18, 19; 20, 21) trägt, die von ortsfesten, am Gehäuse (2) des Trennschalters (1) angebrachten Bolzen (16, 17) durchsetzt sind.

6. Trennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (18, 20; 19, 21) beider zusammengehöriger Kontaktteile (12, 15) aufeinanderliegen und auf gemeinsamen Bolzen (16, 17) geführt sind.

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ORIGINAL INSPECTED

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7. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Hebelarm (30) des beweglichen Schaltstückes (5) in der Einschaltstellung beidseitig mit schleifenförmig ausgebildeten festen Schaltstücken (32, 33) zusammenwirkt, deren einander zugewandte Schenkel (36, 37) mit je einem Eisenumschluß (42, 43) versehen sind.

8. Trennschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schenkeln (36, 40; 37, 41) jedes schleifenförmigen Schaltstückes (32, 33) eine Druckfeder (44, 45) angeordnet ist.

9. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Schaltstück (5) mit einer im Bereich der Welle (3) zylindrisch verdickten Umhüllung (9) aus Isolierstoff versehen ist, die mit Vorsprüngen (48, 49) des Gehäuses (2) im Sinne einer Trennung des Gehäuses (2) in zwei Räume zusammenwirkt.

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