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Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter in Einschub-
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oder Einschwenk-Bauweise mit jeweils einer Schaltkammer pro Pol, einer
Antriebseinheit zur Umsteuerung der Schaltkammern und der Hauptstrombahnelemente
zwischen deren der Ein- und Aus-Stellung entsprechenden Endlagen und einer Verklinkungsanordnung
zur Fixierung des Schalterkörpers im jeweiligen Zellenrahmen.
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Bekannte Lasttrennschalter dieser Art, die vor allem für solche Stationen
bestimmt sind, die zunächst mit einer Verlaschung betrieben und erst zu einem späteren
Zeitpunkt mit einem Lasttrennschalter ausgerüstet werden, stellen in der Regel Abwandlungen
herkömmlicher Konstruktionen von fest montierten, d.h. nicht wahlweise in eine Zelle
einsetzbaren und herausnehmbaren Lasttrennschaltern dar. Diese bekannten Lasttrennschalter
sind dementsprechend aufwendig und häufig auch schwer zu handhaben. Des weiteren
sind diese bekannten Schalter meistens mit dem Nachteil behaftet, daß die einzelnen
Phasen durch Kunststoff überbrückt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lasttrennschalter
in Einschub- oder Einschwenk-Bauweise der eingangs angeführten Art so auszubilden,
daß eine einfaches, leicht und betriebssicher zu handhabendes Gerät erhalten wird,
das besonders wirtschaftlich gefertigt werden kann.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Schaltkammer
zumindest im wesentlich parallel zum jeweiligen Hauptstrombahnelement angeordnet
und über eine Laschen-Wippen-Halterung an einer auch das Hauptstrombahnelement tragenden
Schalteinheit beweglich gelagert ist, daß diese Schalteinheit auf im Schaltergrundteil
verankerten Isoliersäulen verschiebbar geführt ist und daß die Laschen-Wippen-Halterung
gleichzeitig die Betätigungsvorrichtung für die Schaltkammer bildet.
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Durch die Anordnung des Schalt- bzw. des Löschrohrs parallel zum Hauptstrombahnelement
wird eine äußerst kompakte Gesamtanordnung erhalten, die ohne weiteres im Zusammenhang
mit genormten Zellen verwendet werden kann, an deren Rückwand-Traversen die Isolierstützer
für die Kontaktfahnen angebracht sind, in die die Hauptstrombahnelemente eingesetzt
werden.
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Durch die Mehrfachfunktion der Laschen-Wippen-Anordnung wird der Aufbau
des Lasttrennschalters weiter vereinfacht, was vergleichsweise geringe Herstellkosten
zur Folge hat.
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Ein vorteilhaftes Merkmal einer Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, daß die eine Isoliersäule drehbar gelagert, an derSchalterfrontseite mit
einem Betätigungselement verbunden und am strombahnseitigen Ende mit einer Verklinkung
für ein von der Schalteinheit abnehmbares Hauptstrombahnelement kuppelbar ist.
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Diese Ausführungsform des Lasttrennschalters nach der Erfindung ermöglicht
das Arbeiten mit separaten, die Hauptstrombahnelemente bildenden Laschen, die bei
erforderlichen Schaltungen nach Einsetzen des Lasttrennschalters nach der Erfindung
mit der Schalteinheit gekuppelt werden können. Wesentlich ist, daß diese Möglichkeit
mit sehr geringem Aufwand geschaffen wird, da zur Schaffung der benötigten Kupplungsmöglichkeit
zwischen der Schalteinheit und der jeweiligen Lasche eine Isoliersäule ausgenutzt
wird, die bereits zur Führung der Schalteinheit benötigt wird.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die
Laschen-Wippen-Halterung für jede Schaltkammer aus zwei bezüglich der Schaltermitte
symmetrisch angeordneten, an der Schalteinheit schwenkbar gelagerten, sich im Einschaltzustand
in Richtung der Kontaktfahnen erstreckenden Wippen aus Isoliermaterial mit einer
jeweils am freien Ende angelenkten, elektrisch leitenden Lasche besteht, deren von
der Anlenkstelle entferntes
Ende mit der Schaltkammer schwenkbar
verbunden ist und deren anderes, über die Anlenkstelle vorstehendes Ende einen Kontakt-und
Betätigungshebel bildet, der während des Ausschaltvorgangs an einer Nase der jeweiligen
Kontaktfahne zur Anlage kommt.
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Die Wippen sind dabei zweckmäßigerweise gegen die Schalteinheit mittels
einer Feder vorgespannt, und jeder Wippe ist in ihrer Bewegungsbahn ein Anschlag
an der Schalteinheit zugeordnet, wobei die an den Wippen angelenkten Laschen während
ihrer Schwenkbewegung beim Ausschaltvorgang das Auseinanderziehen der Schaltkammerelemente
zum Zwecke der Lichtbogenlöschung bewirken.
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Zum Zwecke der Steuerung der Bewegungsvorgänge des Löschrohrs sowohl
während des Ausschaltvorgangs als auch während des Einschaltvorgangs ist eine spezielle
Blockierhülse auf dem Löschrohr vorgesehen, die über eine an der Schalteinheit schwenkbar
gelagerte Klinke gesteuert wird. Durch diese Steuerung ist es möglich, den Zeitpunkt
des Beginns der Lichtbogenlöschung während der Bewegung der das Hauptstrombahnelement
mitnehmenden Schalteinheit zeitlich exakt festzulegen und beim Einschaltvorgang
eine Rückstellung des Löschrohrs in die Ausgangsstellung zu bewirken, so daß einerseits
der Einschaltvorgang durch das Löschrohr nicht behindert wird und andererseits gewährleistet
ist, daß nach erfolgtem Einsetzen des Hauptstrombahnelements das Löschrohr die zu
fordernde Betriebsstellung einnimmt.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:
Fig.
1 eine schematische, teilweise geschnitten dargestellte Ansicht eines einschwenkbaren
Lasttrennschalters nach der Erfindung, wobei die Zelle, in die dieser Lasttrennschalter
eingeschwenkt ist, nur andeutungsweise dargestellt ist, und Fig. 2 eine Teil-Draufsicht
des strombahnseitigen Teils des Schalters nach Fig. 1.
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Bei dem in Fig. 1 in eine nur angedeutet dargestellte Zelle eingeschwenkten
Lasttrennschalter liegt die jeweils einem Pol zugeordnete Schaltkammer 1 parallel
zum Hauptstrombahnelement 2, das im gezeigten Ausführungsbeispiel als separate Lasche
ausgebildet ist, die mit dem Schalter kuppelbar ist.
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Der Lasttrennschalter umfaßt als Hauptbestandteile eine den Antrieb
enthaltende Grundeinheit 13 sowie eine das jeweilige Hauptstrombahnelement 2 aufnehmende
und auch das Löschrohr tragende Schalteinheit 9, die verschiebbar auf Isoliersäulen
3, 4 geführt ist, welche in der Grundeinheit 13 verankert sind. Die Relativbewegung
zwischen Grundeinheit 13 und Schalteinheit 9 wird durch den vorzugsweise aus einem
Drehstabfederantrieb bestehenden Antrieb 12 über eine Schaltstange 10 und mit dieser
gelenkig verbundene Hebel 11 gesteuert.
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Die beiden Endstellungen in der Bewegungsbahn der Schalteinheit 9
entsprechen der in Fig. 1 ausführlich gezeigten Einschaltstellung sowie der mit
dem Bezugszeichen 16 angedeuteten Ausschaltstellung.
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Während die eine kreisförmige Querschnittsfläche besitzende, aus Isoliermaterial
bestehende Führungssäule 3 mit dem Grundteil 13 fest verbunden ist, ist die ebenfalls
aus isolierendem Material bestehende Führungssäule 4 drehbar gelagert und besitzt
vorzugsweise
im Querschnitt ein Vierkantprofil. Frontseitig ist diese Säule 4 mit einem Drehknopf/versehen,
während sie strombahnseitig eine in Fig. 2 deutlich zu sehende Drehklinke 5 aufweist,
welche zur Betätigung einer Verklinkung 6 für das Hauptstrombahnelement 2 dient,
das zum Zwecke dieser Verklinkung mit Bolzen 43 versehen ist. Die Drehbewegung der
Isoliersäule wird über das in Fig. 2 angedeutete Gestänge 44 auch auf die beiden
anderen Pole übertragen.
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Das Löschelement bzw. die Schaltkammer 1 liegt zwischen den beiden
Isoliersäulen 3, 4 und ist über jeweils zwei Laschen 7 und zwei Wippen 8 mit der
Schalteinheit 9 verbunden. Die Wippe 8 ist dabei jeweils schwenkbar an der Schalteinheit
9 gelagert, während die im Gegensatz zur Wippe 8 aus elektrisch leitendem Material
bestehende Lasche 7 am freien Ende der aus Isoliermaterial bestehenden Wippe 8 in
einem Drehpunkt 32 angelenkt ist. Die Wippe 8 ist mittels einer Zugfeder 45 gegen
die Schalteinheit 9 gespannt.
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Die Lasche 7 besitzt gestreckte S-Form und ist mit ihrem freien Ende
an einem Bolzen der Schaltkammer 1 eingehängt. Das andere Ende der Lasche 7 ragt
über die Anlenkstelle 32 hinaus und bildet ein Kontakt- und Betätigungsende, das
während der Ausschaltbewegung mit einer Nase 25 der Kontaktfahne 14 in Berührung
kommt. Diese Kontaktfahne 14 ist in üblicher Weise auf einem genormten Stützer 15
befestigt, der an der Rückfront der Zelle angebracht ist. An den Kontaktfahnen 14
sind in üblicher Weise die nicht dargestellten Sammelschienen und Endverschlüsse
befestigt.
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Aus Sicherheitsgründen ist es wesentlich, daß sich der Lasttrennschalter
nur in Aus-Stellung aus der Zelle schwenken oder in die Zelle einschwenken läßt..Dabei
wird der Schalter über eine untere Querleiste 17 in der Zelle geschwenkt und an
einer
wird wird oberen Querleiste 18/mittels einer Längsschiene
19 und einer Feder 20 die notwendige Verriegelung vorgenommen. Befindet sich der
Schalter in Ein-Stellung, so läßt sich die Längsschiene 19 nicht über den Hebel
21 bewegen, da eine Verriegelungsstange 22 an einem Hebel 23 der Welle 24 anschlägt,
die unmittelbar mit dem Drehstabfederantrieb 12 in Verbindung ist.
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Die Funktionsweise der Laschen-Wippen-Halterung und die durch diese
Laschen-Wippen-Halterung gesteuerte Betätigung der Löschkammer 1 wird im folgenden
anhand eines Ausschaltvorgangs und eines Einschaltvorgangs erläutert.
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Ein Ausschaltvorgang wird dadurch eingeleitet, daß die Drehstabfeder
12 gespannt und entklinkt wird, wobei die dazu erforderlichen Gestängeteile bekannt
und in Fig. 1 nicht dargestellt sind.
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Durch die Drehbewegung der Welle 24 wird die Schalteinheit 9 über
den Hebel 11 und die Schubstangen 10 in Richtung der Grundeinheit 13 bewegt.
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Das Hauptstrombahnelement 2 und natürlich auch die nicht gezeigten
entsprechenden Elemente der anderen Pole, die über die Klinken 6 mit der Schalteinheit
9 verbunden sind, werden dabei aus den Kontaktfahnen 14 gezogen.
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Der Strom fließt nunmehr über die nach dem Ziehen der Hauptstrombahnelemente
an den Nasen 25 der Kontaktfahnen 14 anliegenden Laschen 7 und das mit diesen Laschen
7 verbundene Löschelement.
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Aufgrund der Halterung des Löschelements 1 über die Laschen 7 und
die mit diesen Laschen 7 gelenkig verbundenen Wippen 8 bleibt das Löschrohr 1 im
ersten Teil der Bewegung der Schalteinheit 9, d.h. während des unmittelbaren Ziehens
der Laschen
2 in Ruhe. Damit können die Laschen 2 von den Kontaktbahnen
14 einen ausreichend großen Abstand erreichen, der sicherstellt, daß beim Löschen
keine Rückzündung erfolgt.
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Während der Bewegung der auf den Führungssäulen 3, 4 geführten Schalteinheit
9 nach unten bewegen sich die Wippen 8 auf den an der Schalteinheit 9 jeweils vorgesehenen
Anschlag 26 zu.
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Bevor dieser Anschlag 26 erreicht ist, wird ein auf dem Löschrohr
1 verschiebbar gelagerter und durch eine Feder 33 vorgespannter Blockierring 27
durch eine Schrägfläche 28 an einer schwenkbar gelagerten Klinke 29 nach innen bewegt.
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Diese Schräge 28 befindet sich im Bereich des Schwenkpunkts der Klinke
29, und diese Schräge trifft während der Abwärtsbewegung der Schalteinheit 9 auf
eine am Blockierring 27 vorhandene Schräge 28'.
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Durch diese Verschiebung des Blockierrings 27 entgegen der Kraft der
Vorspannfeder 33 wird eine Verrastung der Schaltstange 31 des Löschrohrs aufgehoben,
da die diese Verrastung bewirkenden Kugeln 30, die bisher von dem Blockierring 27
in einem Einstich 34 der Schaltstange 31 gehalten wurden, durch die im Einstichbereich
vorhandene Schräge der Schaltstange 31 nach außen gedrückt werden. Mit dieser Freigabe
der Schaltstange 31 beginnt der Löschvorgang.
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Nachdem die freien Enden der Laschen 7 an den Nasen 25 der Kontaktfahnen
24 zur Anlage gekommen sind, werden sie im Verlauf der weiteren Bewegung der Schalteinheit
über die Drehpunkte 32 der Wippen 8 soweit gedreht, bis ihre Enden an den Nasen
25 der Kontaktfahnen 24 vollständig vorbeigestreift sind.
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Gleichzeitig mit diesem Vorgang wird die volle Löschstrecke des Löschelements
1 erreicht.
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Mit Erreichen der vollen Löschstrecke gelangt ein zweiter Einstich
34 der Schaltstange 31 in den Bereich der Kugeln 30,
welche durch
den Blockierring 27, der unter der Vorspannung der Feder 33 steht, in diesen zweiten
Einstich 34 der Schaltwerden, stange 31 gedrückt/ was zur Folge hat, daß durch diese
Blockierung der Schalt stange die Ausschaltstellung des Löschelements 1 fixiert
bleibt.
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Der eigentliche Löschvorgang erfolgt in bekannter Weise. Die Kommutierung
geht dabei von der einen Kontaktfahne 14 über eine Lasche 7, einen Bügel 35, die
Schaltstange 31, einen beweglichen Abbrennring 36, einen festen Abbrennring 37,
eine Kontaktfeder 38, die andere Lasche 7 und schließlich zur gegenüberliegenden
Kontaktfahne 14. In ebenfalls üblicher Weise werden die entstehenden Löschgase über
das Gitter 39 abgeführt. Die Endstellung des Löschrohrs in Ausschaltlage ist in
Fig. 1 durch die strichlierten Elemente 35', 39' angedeutet.
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Beim Einschaltvorgang bleibt das Löschelement 1 so lange in der ausgefahrenen
Stellung, bis das Hauptstrombahnelement 2 auf die Kontaktfahnen 14 aufgelaufen ist.
Kurz vor Erreichen der Endstellung schlägt jedoch die Klinke 29 auf die Kontaktfahne
14 und drückt mittels zweier Nocken 40 den Blockierring zurück, so daß die Kugeln
30 unter der Wirkung der Druckfeder 41 nach außen gedrückt, die Schaltstange freigegeben
und somit das Löschelement 1 in seine Ausgangsposition zurückgeführt werden kann.
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Die Ausgestaltung der Klinke 29, die gegen die Schalteinheit 9 durch
eine Zugfeder 46 gehalten wird, ist im einzelnen in Fig. 2 zu sehen.
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Der geschilderte Einschalt- und Ausschaltvorgang kann in gleicher
Weise mit und ohne Hauptstrombahnelement durchgeführt werden.
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Soll eine Einführung der Strombahnelemente 2 in die Zelle
erfolgen,
so werden diese laschenförmigen Strombahnelemente von Hand auf die Schalteinheit
9 des Lasttrenners gesteckt.
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Anschließend wird der Lasttrenner in die Zelle eingeschwenkt und in
der beschriebenen Weise eingeschaltet.
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Ein Entklinken der Strombahnelemente 2 erfolgt dadurch, daß über den
Drehknopf 42, die drehbare Isoliersäule 4 und die Drehklinke 5 die Verklinkung 6,
welche die Laschen 2 über die Bolzen 43 hält, zurückgedrückt wird. Es kann nunmehr
der Ausschaltvorgang beginnen, wobei das Löschelement nicht beansprucht wird. Es
ist somit auf diese Weise möglich, nach erfolgter Einschaltung der Strombahnelemente
ohne Erzeugung einer Trennstrecke den Schalter wieder herauszunehmen.
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Im Zusammenhang mit dem Grundgedanken der Verwendung von im Schaltergrundteil
fixierten Isoliersäulen zur Führung von mit einem Antrieb verbundenen Schalteinheiten
ist es auch möglich, ein senkrecht zur laschenartig ausgebildeten Hauptstrombahn
angeordnetes Löschrohr zu verwenden, das fest mit den Isoliersäulen verbunden ist.
Diese Isoliersäulen übernehmen in diesem Falle auch die Führung der Hauptstrombahn.
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Um während des Ausschaltvorgangs die erforderliche Kommutierung vornehmen
zu können, ist die Schalteinheit mit Schleppmessern versehen.
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Bei dieser Ausführungsform wird während der Ausschaltbewegung zunächst
im Inneren des Löschrohres die übliche Druckfeder gespannt, während gleichzeitig
die Hauptstrombahn aus den Kontakten gezogen wird. Die Schleppmesser übernehmen
dann die Kommutierung, und sobald der Abstand groß genug ist, um eine Rückzündung
an der Hauptstrombahn auszuschalten, wird die gespannte Druckfeder entklinkt, so
daß im Löschrohr der Lichtbogen gezogen und gelöscht werden kann. Nach dem Löschvorgang
ist die Ausschaltbewegung so weit fortgeschritten, daß ein vorzugsweise größeres
Schleppmesser am zugehörigen Kontakt abstreift, worauf dann kurz vor der Endstellung
ein kleineres Schleppmesser über eine eine
Langlochführung aufweisende
Schubstange nach unten gedrückt wird, so daß eine freie Trennstrecke entsteht. Beim
Einschaltvorgang wird die gesamte Schalteinheit mit der Hauptstrombahn, den Schleppmessern
und dem Schaltrohr eingeschaltet. Aufgrund der Tatsache, daß bei dieser Ausgestaltung
zwei Trennstrecken entstehen, können der Hub und die Geschwindigkeit auf den halben
Wert eines herkömmlichen Schalters reduziert werden.