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Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter in Einschub- Bauweise nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Lasttrennschalter ist aus der DD-PS 26 698 bekannt. Bei diesem Lasttrennschalter sind in einem feststehenden Isolierstoffteil Hauptkontakte, Abreißkontakte und federnde Nocken angeordnet, wobei der Isolierstoffteil Aussparungen aufweist, in die bewegliche Isolierstoffhülsen eingreifen, an denen Gegennocken, Hauptkontaktbrücken, Abreißkontaktbrücken und Federn untergebracht sind. Nocken und Gegennocken bilden hierbei die Verklinkungsanordnung zur Fixierung des durch die Isolierstoffhülse gebildeten Schalterkörpers im jeweiligen, durch den Isolierstoffteil gebildeten Zellenrahmen.
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Nachteilig ist bei dieser Anordnung die relativ unpräzise Führung der Isolierstoffhülsen in den Aussparungen des Isolierstoffteils sowie der generell sehr aufwendige Aufbau.
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Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung liegt in der Anbringung der aus den Nocken und Gegennocken bestehenden Verklinkungsanordnung am von den Kontaktflächen entfernten Seitenwandbereich der Isolierstoffhülsen. Dadurch ergeben sich sehr ungünstige Halte- und Abstützverhältnisse.
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Beim Ausschalten der Vorrichtung haften die Abreißkontakte mit der Abreißkontaktbrücke entgegen der Druckkraft einer Feder so lange aneinander bis im Augenblick der größten Federspannung gleichzeitig die Gegennocken von den Nocken abgleiten. Diese Koppelung zwischen dem Trennen der elektrischen Verbindung zwischen Abreißkontakt und Abreißkontaktbrücke und dem mechanischem Ausrasten der Isolierstoffhülse aus dem Isolierstoffteil ist sehr stark vom Zustand der Nocken bzw. Gegennocken und von der Federkonstante abhängig, so daß im ungünstigen Fall die mechanische Trennung vor der elektrischen Trennung stattfinden kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lasttrennschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, der bei besonders einfachem konstruktiven Aufbau eine betriebssichere Ausgestaltung aufweist und sich trotz der Herausnehmbarkeit bei den Schaltvorgängen wie ein fest eingebauter Lasttrennschalter verhält.
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Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Der Vorteil dieses erfindungsgemäßen Lasttrennschalters liegt unter anderem darin, daß die zeitliche Abfolge von Trennung der Hauptstrombahnelemente, Löschung im Löschrohr und mechanischer Entkopplung durch mechanische Einrichtungen reproduzierbar und von Federkräften unabhängig festgelegt ist. Darüber hinaus wird durch die präzise Führung der Schalteinheit mittels Führungselementen in den Isolierstützern eine genaue Kontaktgabe gewährleistet, die dadurch unterstützt wird, daß die mechanische Verriegelung im Bereich des Kontaktes der Hauptstrombahnelemente mit den Kontaktlaschen stattfindet und somit eine Relativbewegung der Kontaktflächen auf einem Minimum reduziert wird.
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Bevorzugt sind die die Schalteinheit führenden Isolierstützer an der Vorderfront der Zelle befestigt und dienen in vorteilhafter Weise gleichzeitig zur Befestigung von Sammelschienen und ggf. von Endverschlüssen. Damit erhalten die Stützer eine Vielfachfunktion, woraus wiederum folgt, daß der Gesamtaufbau besonders einfach wird und wesentliche Kostenersparnisse ermöglicht.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen zumindest die jeweils unteren Isolierstützer zwei zueinander vorzugsweise um 90° versetzte Führungsbahnen auf. Auf diese Weise bleibt die Führung auch dann einwandfrei erhalten, wenn eine z. B. durch Temperatureinwirkungen entstehende leichte Veränderung der Relativlage der Stützer zueinander auftreten sollte.
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Zweckmäßigerweise ist die Schalteinheit als kunststoffummantelte Baugruppe ausgebildet, so daß eine Kompaktbauweise und ein Verzicht auf Trennwände ermöglicht wird.
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Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den verbleibenden Unteransprüchen angegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt
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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer mit einem einschiebbaren Lasttrennschalter nach der Erfindung ausgerüsteten Zelle,
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Fig. 2 eine teilweise geschnitten dargestellte Detailansicht des Lasttrennschalters nach Fig. 1 im Einschaltzustand, und
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Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung entsprechend der Linie A-A in Fig. 2.
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Fig. 1 zeigt eine Zelle 1 mit Endverschlüssen 2, Sicherungen 3 und einem Einschub-Lasttrennschalter 4, dessen Hauptstrombahnelemente 5, die in Schalteinheiten 6 des Lasttrennschalters integriert sind, zwischen einem Einschaltzustand und einem Ausschaltzustand umsteuerbar sind.
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Dieses Umsteuern erfolgt mittels einer Antriebseinheit 7, die über ein Betätigungsgestänge 8 mit den Schalteinheiten 6 verbunden ist.
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Die Schalteinheit 6 wird in am Zellenrahmen 9 befestigten Stützern 10 geführt, wozu diese Stützer Führungsbahnen aufweisen, in die an der Schalteinheit vorgesehene Führungsrollen 13, 13&min; eingreifen.
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Der gesamte Lasttrennschalter 4 besitzt zur einfachen Handhabung Handgriffe 11 und ist im Zellenrahmen verriegelbar, wobei diese Verriegelung über ein Betätigungsglied 16 gelöst werden kann.
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Die Übersichtsdarstellung nach Fig. 1 läßt auch noch die beiden Endlagen der Schalteinheit 6 erkennen, nämlich die mit ausgezogenen Linien dargestellte Einschaltlage und die strichliert angedeutete Ausschaltposition, in der die Hauptstrombahnelemente aus den Kontakten gezogen sind.
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Der detaillierte Aufbau des Lasttrennschalters nach der Erfindung sowie seine Funktionsweise werden nunmehr anhand der Fig. 2 beschrieben.
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Der einschiebbare Lasttrennschalter ist in bereits erwähnter Weise mit dem Zellenrahmen 9 verriegelbar. Zu diesem Zweck sind unter Federvorspannung stehende Verriegelungsnocken 14 vorgesehen, die in entsprechende Aufnahmeöffnungen des Zellenrahmens 9 beim Einschieben einrasten und zum Zwecke der Herausnahme des Schalters aus diesen Rastöffnungen über ein Gestänge 15 und ein von vorne zugängliches Betätigungsglied 16 zurückziehbar sind. Auf diese Weise werden die Reaktionskräfte des Lasttrennschalters von den mit der Zelle verbundenen Traversen aufgenommen. Die Verklinkung zwischen Lasttrennschalter und Zellenrahmen läßt sich nur in der Aus-Stellung des Schalters aufheben, und zu diesem Zweck ist das Gestänge 15 in der Ein-Stellung des Schalters blockiert, so daß eine Betätigung über das Betätigungsglied 16 nicht erfolgen kann.
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Die in den aus Kunststoffmaterial bestehenden Stützern 10 in Führungsbahnen 12, 12&min; verschiebbare Schalteinheit 6 umfaßt pro Pol zwei über einen Leiter 32 in Reihe geschaltete Schaltkammern 17. Die Hauptstrombahnelemente 5 greifen in die an den Stützern 10 befestigten Kontaktlaschen 18 ein. In der in Fig. 2 dargestellten Einschaltstellung ist die Schalteinheit 6 mit den Kontaktlaschen 18 verriegelt, und zwar über Klinken 19, die in entsprechend angeordnete Kontaktlaschenöffnungen 20 eingreifen. Diese Klinken 19 sind schwenkbar in Lagern 21 im Bereich des unteren Endes der Schaltkammern 17 gelagert und mittels einer Feder 22 in die Verklinklage vorgespannt.
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Jede Schaltkammer 17 umfaßt in üblicher Weise ein Schaltrohr 23 sowie eine Schaltstange 24, die entgegen einer Feder 25 beim Ausschaltvorgang bewegbar ist. Ein eine Auslöseklinke 26 betätigender Nocken 27 ist etwa in Mitte der Schaltstange 24 angebracht. Die zur Vorspannung der Auslöseklinke 26 verwendete Feder 22 dient gleichzeitig zur Vorspannung der Klinke 19.
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Längs der Außenfläche des Löschrohrs 28 ist ein Abstreifring 29 entgegen einer Feder 31 verschiebbar gelagert, und dieser Abstreifring 29 wirkt mit einer Schrägfläche 30 der Klinke 19 zusammen.
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Der Übergang von der in Fig. 2 dargestellten Einschaltstellung in die Ausschaltstellung erfolgt über die lediglich schematisch dargestellte und beispielsweise eine Drehstabfeder enthaltende Antriebseinheit 7 über das Betätigungsgestänge 8. Durch die Ausschaltbewegung, während der die Schalteinheit 6 über Rollen 13, 13&min; in Führungsbahnen 12, 12&min; in den Stützern 10 in Richtung der Zellenvorderfront bewegt wird, werden zunächst die Druckfedern 25 im Inneren des Schaltrohrs 23 gespannt und gleichzeitig die Hauptstrombahnelemente 5 aus den Kontaktlaschen 18 gezogen.
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Von diesem Augenblick an besitzt die Strombahn den strichpunktiert und mit Pfeilen gekennzeichneten Verlauf über die Schaltkammern 17 und die in der Schalteinheit 6 integrierten Leiter 32.
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Sobald der Abstand zwischen den Hauptstrombahnelementen 5 und den Kontaktlaschen 18 groß genug ist, um eine Rückzündung mit Sicherheit auszuschließen, wird die Auslöseklinke 26 durch den an der Schaltstange 24 vorgesehenen Nocken 27 zurückgedrückt, worauf sich die gespannte Druckfeder 25 entspannen kann, und der Lichtbogen im Löschrohr 28 gezogen und gelöscht wird.
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Nach diesem Löschvorgang ist die Ausschaltbewegung so weit gediehen, daß der Abstreifring 29 an der Schrägfläche 30 der Klinke 19 angreift und diese Klinke 19 derart zurückdrückt, daß die Verklinkung an den Kontaktlaschen 18 gelöst wird, so daß das gesamte Löschrohr über die Druckfeder 31 eingefahren werden kann. Kurz danach hat der Lastschalter seine endgültige Ausschaltstellung erreicht und es ist eine freie Trennstrecke entstanden. In diesem Zustand könnte auch der gesamte Lasttrennschalter nach Lösung der Verriegelungsnocken 14 aus der Zelle genommen werden.
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Beim Einschaltvorgang wird nach Verrastung des Gesamtschalters im Zellenrahmen die gesamte Schalteinheit 6 mit den Hauptstrombahnelementen 5 und den Schaltkammern 17 in den Stützerführungen verschoben und nach dem Erreichen der Endstellung in der bereits beschriebenen Weise verklinkt.
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Aufgrund der Tatsache, daß bei dem Lasttrennschalter nach der Erfindung zwei Trennstrecken entstehen, können der Hub und die Geschwindigkeit auf den halben Wert eines herkömmlichen Schalters gebracht werden.
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Die Schnittdarstellung nach Fig. 3 läßt die bevorzugt verwendete Führung zwischen Schalteinheit und Stützer 10 an den unteren Stützern erkennen. Während im oberen Stützer zweckmäßigerweise lediglich eine Führungsbahn vorgesehen wird, verwendet man an den unteren Stützern zwei etwa um 90° versetzte Führungsbahnen 12, 12&min;, in die Rollen 13, 13&min; eingreifen. Im Falle einer Lageveränderung der Stützer 10 zueinander, z. B. durch Temperatureinwirkungen, bleibt die Gesamtführung durch die Verwendung einer seitlichen Führung und einer Längsführung einwandfrei erhalten.
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Der unter Ausnützung der in einer Zelle bereits zur Befestigung von Sammelschienen, Endverschlüssen oder Sicherungen benötigten Stützer arbeitende Lasttrennschalter nach der Erfindung kann durch seine stützerlose Ausgestaltung im Vergleich zu herkömmlichen Lasttrennschaltern wesentlich wirtschaftlicher gefertigt werden, und es ergibt sich damit insgesamt eine beträchtliche Einsparung bei den für eine Zelle mit Lasttrennschalter aufzuwendenden Gesamtkosten.
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Es bereitet auch keine Schwierigkeiten, das beschriebene Prinzip im Zusammenhang mit einem Laschenschalter zu verwenden, da dazu lediglich in der Schalteinheit 6 eine entsprechende Greif- und Verriegelungsvorrichtung für Laschen vorgesehen werden muß.
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Es ist auch vorteilhaft, daß durch entsprechende Ausbildung der Stützer und geprägte Strombahnen auf Trennwände verzichtet werden kann und durch Veränderung des Polabstandes auch eine Kompaktbauweise möglich ist.