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Lasttrennsclnalter
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Die vorliegende erfindung betrifft einen Lasttrennschalter mit auf
einem Grundrahmen befestigten Stdtzisolatoren, an denen je Pol ein Trennkontakt
und eine geschlossene, gasgefüllte Löschkammer mit gasdicht herausgefilhrtem feststehenden
Kontaktstück und beweglichem Schaltstift befestigt sind.
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t;in Schalter der vorgenannten ort ist bekannt (DT-PS 1154 170).
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ner bekannte Schalter ist im Grundaufbau vergleichbar mit einem herkömnlichen
Trennschalter, mit der Ausnahme, daß das Trennmesser über Verbindungselemente mit
einer Löscheinrichtung in Form einer hermetisch geschlossenen gasgefüllten Löschkammer
zusammer.wirkt. Als Ldschgas wird vorzugsweise Schwefelhexafluorid (SF6) verwendet.
Om bekannten Schalter ist vorgesehen, daß die Löschkammer außerhalb des von Schalterrahmen,
Stützern und Trennmessern begrenzten Raumes angeordnet ist, was zu relativ großen
Außenabmessungen des Schaltgerätes führt.
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Der vorliegenden Frfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, die Abmessungen
des Schaltgerätes der eingangs genannten Art zu verringern und darüber hinaus Maßnahmen
anzugeben, die eine einfachere Fertigung des Gerätes mit gegenüber der bekannten
Ausführung weniger Einzelteilen ZU ermöglichen.
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Diese Aufgabe wurde erfindugsgemäß dadurcn anlöst, ai o.ie Löschkammer
am Stützisolator über das in einem Drehpunktkontakt gelagerten Kontaktstück schwwenkbar
gelagert ist und dap. der mit dem Kontaktstück zusammenwirkende axial bewigliche
Schaltstift über einen Mitnehmerkontakt mit dem am gegenüberliegenden Stützisolator
drehbar befestigten Trennkontakt mit gleichachsig verlaufenden Längsmittenachsen
in der Weise kuppelbar ist, daß sich während des Ausschaltvorganges durch eine Schwenkbewegung
der Löschkammer zunächst der Schaltstift innerhalb der Löschkammer vom feststehenden
Kontaktstück entfernt und die Lastab -schaltung bewirkt, wobei der Schaltstift mit
dem ebenfalls eine Schwenkbewegung ausführenden Trennkontakt gekuppelt bleibt und
davon mitgezogen wird, bis nach erfolgter Lastabschlatung der Schaltstift den Trennkontakt
verläßt und Trennstellung einninslt.
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Nach einem bevorzugten Ausfü1irungsbeispiel ist vorgesehen, daß Löschkammer
und Trennkontakt in Einschaltlage bezüglich ihrer Längsmittenachsen gleichachsig
und in etwa parallel zur Eljene des Grundrahmens liegend zwischen den freien inden
der Stützisolatoren angeordnet sind.
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Um möglichst wenig Raum außerhalb des Schalterbereiches zu beanspruchen,
ist weiterhin vorgesehen, daß Löschkammer und Trennkontakt bei der Ausschalthandlung
aus der gleichachsigen Lage heraus in den zwischen den Stutzen befindlichen Raum
einschwenken.
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Die Gestaltung des Antriebes kann in der Weise erfolgen, daß die Schwenkbewegunq
der L(;schkammer durch einen mit einer Drehwelle verbundenen Antriebsisolator bewirkt
wird, der an der Löschkammer drehbar befestigt ist.
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Als Alternative zur Merkämmlichen Antriebsweise ist erfindungsc'ctl;:t3
voruesehen, das der Schaltervorgang durch linschieben bzw.
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Herausziehen einer aus Isolierstoff bestellenden, mit einer Mitnehmervorric,ltune
versehenen Einschubplatte bewirkt wird. Dies kann z.L. dadurch erfolgen, daP die
!itnehmervorrichtung aus an der Einschubplatte angeformten, hintereinanderliegenden
).ndstehen besteht, die durch zusammenwirken mit einer an der Löschkammer befestigten,
bzw. angeformten ZaInsegmentscheibe die Schwenkbewegung der Löschkammer hervorrufen.
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rs ist durchaus denkbar, dae eine solche relativ preiswerte Schalterantriebsweise
aus Kostengründen ebenfalls angewendet wird, da aufwendige Antriebsteile wie Schaltenvelle,
Hebelgestänge, Betätigungsisolatoren und dgl. entfallen können und lediglich durch
eine ohnehin gebräuliche Einschubplatte ersetzt werden. Die Gestaltung des SchaltgerStes
nach der vorliegenden Erfindung schafft hierfür die Voraussetzung.
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Um ein sicheres Einschalten des Schalters zu ermöglichen, ist weiterhin
vorgesehen, daß der Trennkontakt nach erfolgter Abschaltung durch eine Feder und
einen Anschlag in definierter Trennstellung gehalten wird, bei der ein selbsttätiges
Kuppeln mit dep beweglichen Schaltstift der Löschkammer während der Einschaltung
automatisch erfolgen kann.
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Ein wesentlicher mit dem Schalter nach der Erfindung erzielbarer Vorteil
gegenüber dem eingangs genannten Schalter besteht darin, daß die gasgefüllte, mit
einem Trennkontakt zusammenwirkende Löschkammer nicht mehr außerhalb, sondern im
Raum zwischen den Stützen angeordnet werden kann. Hierdurch ergibt sich ein kompakter,
raumsparender Aufbau des Schalters.
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GegenÜber dem Bekannten wirkt weiterhin vorteilhaft, daß auf der Länge
eines herkömmlichen Trennmessers die Löschkammer und ein relativ kurzer Trennkontakt
in Reihe hintereinanderliegend
untergebracht werden konnten. Ferner
entfEllt der für ein Trennmesser herkömmlicher Länge freizuhaltende Schwenkbereich
außerhalb des Schalterbereiches, was wesentlich zur Verringerung von Schaltzellenabmessungen
beiträgt.
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Trotz der kompakten Schalterausführung konnte eine gute Ubersichtlichkeit
zur Kontrolle der Schalterstellungen hergestellt werden.
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Weitere Vorteile sind in den rTnteransprtlchen und in der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen enthalten.
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Die Erfindung wird anhand einer prinzipmäßigen Zeichnung erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 als erstes Ausführunasbeispiel ein Lasttrennschalter
in Schnittdarstellung gemäß Linie I-I in Fig. 3 Fig. 2 das Schaltgerät gemäß Fig.
1, ausgeschaltet Fig. 3 das Schaltgerät gemäß Fig. 1, in Vorderansicht Fig. 4 eine
Einzelheit aus Fig. 3 Fig. 5 ein zweites Ausführunqsbeispiel in Schnittdarstellung
ähnlich Fig. 1, eingeschaltet Fig. 6 das Schaltgerät gemaß Fig. 5 ausgeschaltet.
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Gemäß den Fig. 1 - 3 ist der vorzugsweise für den Betrieb in Mittelspannungsnetzen
vorgesehene Lasttrennschalter dreipolig ausgeführt. Auf einem Grundrahmen 1 sind
sich paarweise gegenliberliegende Stützisolatoren 2, 3 befestigt, die im Bereich
ihrer freien Enden taschenartige Ausnehmungen 4 besitzen. In der Ausnehmung 4 des
oberen Stützers 2 ist ein nrehpunktkontakt 5 vorgesehen, in dem das gasdicht durch
die Löschkammerwandung geführte feststehende Sontaktstück 6 der aus Isolierstoff
bestehenden Löschkammer 7 um die Achse S'drehbar aufgehangen ist.
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In der ausnehmung 4 des unteren ettitzers 3 befindet sich ein weiterer
Drehpunktkontakt 8, an dem der Trennkontakt 9 um die Achse 8' drehbar gelagert ist.
it den Drehpunktkontakten 5, 8 sind Pnschlußlaschen lo, 11 verbunden.
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Im ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die BetAtiguna des Schalters
durch einen an der Lesschkammer tirehhnr befestigten gabelförmigen Antriei:sisolator
12, der über einer qegebenenfalls mit einer Federsprungschaltuna versehenen Antriebsmechanismus
15 mit einer Drehwelle 16 verbunden ist.
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Mit dem feststehenden Xontaktstüclç 6, das innerhalb der Löschkammer
als Schaltkontakt und außerhalb der Löschkammer als Drehansci-llußkontakt ausgebildet
ist, Wirkt ein beweglicher Schaltstift 13 zusammen. Die Abdichtung der für den Schaltstift
vorqesehenen Öffnung erfolgt mittels eines flexiblen, die Schaltbewegung des Schaltstiftes
mitvollziehenden Dichtorganes - z.B.
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in Form eines Faltenbalges oder einer Rollmembran -, das an Löschkammerwandung
und Schaltstift befestigt ist. Der Innenraum der Leschknmer 7 ist mit einem elektronegativen
Lösch- und Isoliergas wie z.B. SF6 gefüllt, das gegenüber dem Normaldruck der Atmosphäre
vorzugsweise unter einem höheren Druck steht.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise des Schaltgerätes beschrieben.
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Beim Einschaltvorgang schwenkt die Löschkammer 7 durch Zugwirkung
des Betätigungsisolators 12 in den Raum zwischen die Stützen, wobei der Schaltstift
13 innerhalb der Löschkammer das feststehende Kontaktstück 6 verläßt, jedoch außerhalb
der Löschkammer mit dem ebenfalls nach innen schwenkenden Trennkontakt 9 gekuppelt
bleibt, bis die Lastschaltung innerhalb der Löschkammer beendet ist.
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Erst danach verläßt der Schaltstift 13 durch Beibehaltung der Löschkammerschwenkbewegunq
den Trennkontakt 9 und nimmt die in Fig. 2 dargestellte Trennstellung ein. Hierbei
wird der Trennkontakt 9 vermöge der Feder 17 und des Anschlages 18 in definierter
Lage gehalten.
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In der Regel ist vorgesehen, daß die Gasfüllung innerhalb der Löschkammer
unter Überdruck steht und durch Druckwirkung auf das Dichtorgan 14 beschleunigend
auf die Ausschaltbewegung des Schaltstiftes 13 wirkt und ihn in Ausschaltlage hält.
Wird die Löschkammer jedoch mit Normaldruck betrieben, so empfiehlt sich, daß innerhalb
oder außerhalb der Löschkammer am beweglichen Schaltstift 13 eine Feder befestigt
ist, die sich am Löschkammergehäuse abstützt und eine Druckwirkung auf den Schaltstift
13 in Ausschaltrichtunq ausübt.
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Diese Maßnahme bewirkt ebenso wie die Überdruckfüllung, daß der Schaltstift
13 nach dem Ausschaltvorgang sicher in einer definierten Lage gehalten wird, aus
der heraus bei Wiedereinschalten des Gerätes ein selbsttätiges Kuppeln des Schaltstiftes
13 mit dem Trennkontakt 9 gewährleistet ist.
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Zu diesem Zweck besitzt der bewegliche Schaltstift 13 gemäß Fig. 4
(Einzelheit 21 aus Fig. 3) einen Querstift 19, der als Fangorgan in die Ausnehmung
20 des Trennkontaktes 9 eingreift.
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Die nötige elektrische Kontaktverbindung wird durch die stirnseitig
am Schaltstift angebrachte Kontaktnlatte 22 erzeugt, die sich zwischen die Schenkel
des in Form eines Doppelmessers ausgebildeten Trennkontaktes 9 klemmt. Nach erfolgter
äußerer Kontaktkupplung wird im weiteren Verlauf des Einschaltvorganges durch Einnehmen
der gleichachsigen Lage von Löschkammer 7 und Trennkontakt 9 die Kontaktverbindung
zwischen Schaltstift 13 und festem ontaktstck 6 hergestellt. Die Sicherung der Finschaltstellung
wird durch tIhertotpunktverriegelung erzielt.
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Bei dem in Fig. 5 und 6 gezeigten Dusführungsbeispiel sind oben bereits
erläuterte Teile mit den in den Fig. 1 - 4 enthaltenen Bezugsziffern versehen, sofern
es sich um gleiche Teile handelt.
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Die Betätigung des Schalters erfolgt bei dieser Ausführung durch eine
Einschubplatte 23, die eine Mitnehmervorrichtung besitzt. Die Mitnehmervorrichtung
kann beispielsweise aus mehreren an die Einschubplatte angeformten Rundstegen 24
bestehen, die in eine an der Löschkarnrrter 7' angebrachte bzw.
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angeformte, vorzugsweise aus Isolierstoff bestehende Zahnsegmentscheibe
25 eingreifen.
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Als Auflage für eine geführte Finschubbewegung der Platte 23 dient
im vorliegenden OusfUhrungsseispiel die Oberseite des Stützers 27, der im Bereich
der Traqschiene mit einer Einlaufschrägen 26 versehen ist. Weitere Führungsmöglichkeiten
können gegebenenfalls in der Schalt,zelle, in die der Schalter eingebaut wird, oder
am Schalterrahmen 1 angebracht werden.
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In öhe des Trennkontaktes 9' besitzt die Einschubplatte je Pol eine
schlitzförmige Ausnehmung 29, wodurch die Platte bereits eine Strecke in den Schalter
einqeschoben werden kann, ehe die Rundstege 24 in die Zahnsegmentscheibe 25 eingreifen.
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wird die Platte ausgehend von der in Fig. 5 gezeigten Lage weiter
in Richtung Schalterrahmen 1 verschoben, so gelangen die randstege 24 in Eingriff
mit der Zabnsegmentscheibe 25, wodurch der Ausschaltvorgang in der oben beschriebenen
Weise abläuft.
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Zwecks Sichern gegen unzulässiges Wiedereinschalten verbleibt die
Einschubplatte im Schalter ieiräß Fig. 6, wohei es sich empfiehlt, die Platte zwecks
Lagesicherung mittels einer Raste oder dgl. festzulegen.
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Wird die Platte aus dem Schalter herausgezogen, so erfolgt zwangsläufig
der Einschaltvorgang durch entgegengesetztes Bewegen der Zahnsegmentscheibe 25.
Bei Erreichen der Finschaltstellung gemäß Fig. 5 wird die am Trennkontakt 9' vorgesehene
Anschlagkante 28 wirksam, indem sie durch Anlage an der Anschlußlasche 11 ein Weiterschwenken
der Lösckammer 7' verhindert. Geaebenenfalls ist eine lösbare Verriegelung, die
die gleichachsiap Lage von Loschkammer und Trennkontakt auch in bezug auf die Ausschaltrichtung
stabilisiert.
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L e e r s e i t e