DE3147016C2 - Hochspannungsschalter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung hat Verbesserungen bei einem Hochspan nungsschalter mit mindestens einer Vakuum-Schaltröhre zum Gegenstand. Dieser enthält ein Umlenkgetriebe mit einem Lenker zur Übertragung der Kraft eines Antriebes auf eine Kontaktstange, welche mit dem beweglichen Schaltkontakt in Verbindung steht. In der Einschaltstellung befinden sich Kontaktstange und Lenker in einer Totpunktstellung. Ein besonders einfacher Aufbau sowie die Möglichkeit des synchronen Antriebes mehrerer Schaltröhren ergibt sich durch eine ortsfeste Längs- und eine Querführung. In diesen Führungen sind die Enden des Lenkers gelagert. Für mehrere Schaltröhren sind mehrere Längsführungen notwendig.

Description

durch gekennzeichnet, daß zwei Schaltröhren (1,26) Sofern zusätzlich eine Auslenkung des Schaltgestän-

parallel nebeneinander und spiegelsymmetrisch zu ges zu vermeiden ist, wird man die Ausführung gemäß

der zweiten Längsführung (18) angeordnet und vor- Anspruch 3 wählen. Hierbei ist durch den Einsatz eines zugsweise elektrisch parallelgeschaltet sind, und je- 65 zweiten Lenkers sogar eine Doppelverrieeelune möe-

der Schaltröhre (1,26) ein Lenkerpaar (6, 15) züge- lieh.

ordnet ist ^{Sollen bei} höheren Spannungen zwei Schaltröhrcn

6. Hochspannungsschalter nach einem der An- elektrisch in Reihe geschaltet werden, so geben die

Merkmale des Anspruches 4 dafür eine Lösung an. Die Anordnung kann damit außerordentlich schlank bauen.

Bei elektrisch parallel liegenden Schaltröhren ist die Lehre gemäß · Anspruch 5 von Vorteil, insbesondere dann, wenn das Antriebsgestänge einer Geradführung bedarf. Kann die Antriebskraft dagegen nur im rechten Winkel zur Längsachse eingebracht werden, so ist auf die Merkmale gemäß Anspruch 6 zurückzugreifen.

Um der hohen Schalthäufigkeit von Vakuum-Schaltröhren gerecht zu werden, können einfache Rollenführungen verwendet werden, die im Bedarfsfalle mit Stützrolleniagerungen ausstattbar sind.

Ausführungsbeispiele nach der Erfindung werden an Hand der Figuren näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Vakuum-Schaltröhre mit Längs- und Querführung;

F i g. 2 die Einschaltstellung nach F i g. 1;

F ";g. 3 die Anordnung mit einem gestalteten Dreieckshebel;

F i g. 4 und 5 Varianten mit der Krafteinbringung aus unterschiedlichen Richtungen;

F i g. 6 und 7 Varianten mit in Reihe liegenden Vakuum-Schal tröhren;

F i g. 8 und 9 Varianten mit parallel liegenden Vakuum-Schaltröhren; sowie

F i g. 10 eine Variante mit paarweise parallel und in Reihe liegenden Vakuum-Schaltröhren.

F i g. 1 zeigt die vereinfachte Darstellung einer Vakuum-Schaltröhre 1 mit dem gestrichelt angedeuteten ortsfesten Schaltkontakt 2 und dem in axialer, d. h. in Richtung der Längsachse //beweglichen Schaltkontakt 3 in Ausschaltstellung. In dem Kraftschluß der Kontaktstange 4 befindet sich eine Kontaktdruckfeder (nicht dargestellt). Außerhalb der Schaltröhre ist die Kontaktstange 4 über dem Bolzen 5 kraftschlüssig mit dem Lenker 6 verbunden. Der Bolzen 5 wird über die Rolle 7 in der Längsführung 8 geführt. Das andere Ende des Lenkers 6 wird mittels Bolzen 9 und Rolle 10 in der Querführung 11 geführt. Die Längs- und Querführungen sind in ortsfesten Platten Feingeschnitten, die beidseitig zur Kontaklstange 4 angeordnet sind. In den Darstellungen ist der Übersichtlichkeit halber die obere Platte weggelassen worden.

Wird der Bolzen 9 mit der Rolle 10 in der Querführung 11 nach links verschoben, dann wird über den Lenkcr 6 der Bolzen 5 mit Rolle 7 in der Längsführung 8 nach unten bewegt. Dieser Bewegung folgt die Kontaktslange 4 sowie der damit kraftschlüssig verbundene bewegliche Schaltkontakt 3 bis zu seinem Anschlag auf den ortsfesten Schaltkontakt 2.

Durch einen Überhub wird die bereits vorgespannte Kontaktdruckfeder vollends gespannt. Damit gelangt das System in die in F i g. 2 gezeigte Stellung. Der Bolzen 9 befindet sich mit der Rolle auf der Hauptachse H am Endanschlag. Der Lenker 6 ist im Einschaltzustand durch die erreichte Totpunktstellung gesichert. Wie ohne weiteres zu erkennen ist, hat der Lenker 6 beim Einschalten eine Schwenkbewegung ausgeführt.

In denn F i g. 3 bis 5 wird gezeigt, wie diese Schwenkbewegung mittels des Antriebes erzeugt werden kann. Nach F i g. 3 ist der Lenker mit einem Hebelarm ausgestattet, der an dieser Schwenkbewegung teilnimmt. Letztere wird erzeugt, wenn die an den freien Ende des Hebelarmes 12 angelenkte Isolierstange 13 in Pfeilrichtung A angetrieben und nach oben bewegt wird.

Befindet sich der Antrieb seitlich von der Schaltröhre, dann kann nach Fig.4 die Isolierstange 14 direkt über den Bolzen 9 auf den Lenker 6 in Pfeilrichtung B einwir

Eine besonders hohe Kraftüberseizting wird nach dem in F i g. 5 gezeigten Anwendungsbeispiel erreicht. Hier ist außer dem Lenker 6 ein zweiter Lenker 15 mit Bolzen 16 sowie Rolle 17 vorgesehen, die in einer weiteren Längsführung 18 mittels der Isolierstange 19 in Pfeilrichtung C nach oben geschoben wird. Nach Abschluß der Einschaltbewegung ergeben sich hierbei zwei hintereinander angeordnete Totpunktstellungen. Beim Einlauf in diese Endstellungen verdoppelt sich das Übersetzungsverhältnis, so daß sich dieses System für besondere Aufgaben eignet.

Nach F i g. 6 ist die in F i g. 3 dargestellte Anordnung durch eine weitere Schaltröhre 20 ergänzt. Für deren Antrieb ist der Lenker 21 vorgesehen, der an dem Bolzen 9 in der Querführung 11 einerseits und in der Längsführung 22 andererseits gelagert ist.

Wird die Isolierstange 13 in Pfeilrichtung A nach oben geschoben, dann bewegt sich die Kontaktstange 4 der Schaltröhre 1 in Pfeilrichtung D nach unten, die Kontaktstange 23 der Schaltröhre 2C in Pfeilrichtung E entsprechend nach oben. Beide Schaltröhren, die hintereinandergeschaltet sind, führen somit eine synchrone Schalthandlung aus.

In entsprechender Weise ist nach F i g. 7 die in F i g. 4 dargestellte Anordnung durch die Schaltröhre 24 ergänzt. Die Isolierstange 14 wird in Pfeilrichtung B bewegt. Dabei führen die Kontaktstangen 4 sowie 25 in Pfeilrichtungen D und £die synchronen Schalthandlungen aus.

Fig.8 zeigt die Anordnung nach Fig. 5, ergänzt durch eine weitere Schaltröhre 26, die spiegel- und funktionssymmetrisch zu der Längsführung 18 in Parallelschaltung zu der Schaltröhre 1 angeordnet ist. Hierbei bewegt sich die Isolierstange 19 in Pfeilrichtung A nach oben, und es bewegen sich die Kontaktstangen 4 und 27 in Pfeilrichtung D zu einer Synchronschaltung nach unten.

F i g. 9 zeigt die Anordnung nach F i g. 4 zweimal nebeneinandergesetzt, verbunden durch den Lenker 28. Wird die Isolierstange 14 in Pfeilrichtung B bewegt, dann führen die Kontaktstangen 4 gleiche Schaltbewegungen in Pfeilrichtung Daus.

Schließlich wird in Fig. 10 eine Anordnung von vier Schaltröhren gezeigt, die paarweise mechanisch parallel und hintereinander geschaltet sind. Nach dem bisher Gesagten ist die Funktion leicht erkennbar. Wird die Isolierstange 19 in Pfeilrichtung C nach oben bewegt, führen die unteren Kontaktstangen eine synchrone Bewegung in Pfeilrichtung D nach unten und die oberen Kontaktstangen eine entsprechende Bewegung in Pfeilrichtung £nach oben aus.

Diese Anordnung demonstriert in besonderer Weise die Vielfalt der Kombinationsmöglichkeiten des neuen Systems.

Vollzieht die Isolierstange 13 nach F i g. 3 und 6 während der Schaltbewegung noch seitliche Auslenkungen, so gibt es diese bei der Isolierstange 19 nach F i g. 5 und 10 nicht mehr; d.h.: Beim Einbau der Schaltröhren in Isolierrohre können letztere bei Verwendung des Systems mit Isolierstange 19 in besonders schlanker Bauweise ausgeführt werden.

Sämtliche Pfeilrichtungsangaben beziehen sich auf Einschaltvorgänge. Bei Ausschaltungen kehren sich die Pfeilrichtungen entsprechend um.

Durch eine Umkehrung der Funktionsrichtung ergebe sich für die Isolierstangen beim Einschalten anstatt Druck- nunmehr Zugspannungen, ein Umstand, der ei-

ner gewünschten schlanken Bauweise zuträglich ist. Erforderlichenfalls sind zwei Isoliergestänge zu verwenden, die beide wechselseitig auf Zugkraft beansprucht
werden. Hierzu wären die einzelnen Systeme durch entsprechende zentrisch-symmetrische Anordnungen zu
ergänzen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen ';

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Claims (4)

1 2 sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Patentansprüche: Lenker zweier parallel nebeneinander angeordneter Schaltröhren durch einen, in beiden Querführungen

1. Hochspannungsschalter, mit mindestens einer geführten zusätzlichen Lenker (28) miteinander verVakuum-Schaltröhre und einem, mindestens einen 5 bundensind. Lenker enthaltenden Umlenkgetriebe, zur Übertragung der Kraft eines Antriebes auf die mit dem be-

weglichen Kontakt in Verbindung stehende Kontaktstange, in deren Kraftschluß ein elastisches

Glied für den Kontaktdruck enthalten und in der 10 Die Erfindung betrifft einen Kochspannungsschalter Einschaltstellung zwischen Lenker und Kontakt- mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Ansprustange eine Totpunktstellung hergestellt ist, mit ei- ches !.

ner, in Achsrichtung der Schaltröhre ortsfesten Ein solcher ist durch die DE-GM 81 09 229 bekannt

Längsführung, in der ein Ende des Lenkers gleitet, Dabei ist das Umlenkgetriebe von einem fliegenden der einerseits mit der Kontaktstange und anderer- 15 Lenker (Dreieckshebel) gebildet, in dem eine Stcueseits mit einem, die Antriebskraft einbringenden rungskulisse mit drei Bahnabschnitten eingefräst ist, deGlied kraftschlüssig verbunden ist und während ei- ren Herstellung ist aufwendig; zudem muß die Kontaktner Schalthandlung zwangsläufig Schwenkbewe- stange quer zur Längsachse Kräfte aufnehmen, gungen ausführt, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, Aus der US-PS 35 97 556 ist ein Getriebe für den

daß eine zur Längsführung (8) rechtwinklig verlau- 20 Antrieb zweier Vakuumschaltröhren bekannt Hierbei fende ortsfeste Querführung (11) vorgesehen ist, in sind zwei Lenker an einer Betätigungsstange einerseits der das andere Ende des Lenkers (6) geführt ist, der und jeweils an den Kontaktstangen der Schaltröhren m der Einschaltstellung sich mit beiden Lagerstellen andererseits fest angelenkt Sie stehen mit Führungsheauf der Längsachse (H) befindet, wobei in Richtung bein in Verbindung und verharren bei Betätigung in der Querführung (11) auf die darin befindliche La- 25 einem Winkel zur Schaltröhrenachse. In Einschaltstelgerstelle des Lenkers (6) mittelbar eine Druck- oder lung der Schaltröhren wird zwischen deren Kontakt-Zugkraft vom Antrieb her ausgeübt wird. stangen ein zusätzliches Sperrglied eingebracht. Dieser

2. Hochspannungsschalter, nach Anspruch 1, da- Mechanismus ist aufwendig.

duch gekennzeichnet, daß der Lenker (6) einen star- Aus der US-PS 42 25 763 ist es bekannt zum Antrieb

ren Hebelarm (12) aufweist, an dessen freiem Ende 30 von Vakuum-Schaltröhren einen Dreieckshebel mit ei-

ein Schaltgestänge (13) angelenkt ist. nem Festdrehpunkt einzusetzen. Dessen freie Enden

3. Hochspannungsschalter nach einem der An- sind jeweils einerseits mit der Schaltstange und andercrsprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß par- seits mit einer Kuppelstange für den Antrieb mehrerer allel zur Längsführung (8) auf der Hautachse (H) ter Röhren verbunden. Der Antrieb wirkt auf einen Drei-Schaltröhre (1) eine zweite ortsfeste Längsführung 35 eckshebel (Festdrehpunkt) ein. Dabei wird eine mit der (18) angeordnet ist, in der das Lager eines zweiten Kuppelstange verbundene Ausschaltfeder gespannt. Lenkers (15) geführt ist, dessen weiteres Lager mit Dieses System hat Nachteile. Einmal ist es nicht in dem Lager des ersten Lenkers (6) in der Querfüh- sich verriegelbar; von der Kontaktdruckfeder wirken in rung (11) identisch ist, und die zweite Längsführung der Einschaltstellung ständig rückdrehende Momente (18) einen Anschlag aufweist, durch den der zweite 40 auf die Kuppelstange ein. Um die quer zur Längsachse Lenker (15) in der Einschaltstellung in eine Streckla- auf die Schaltstange einwirkenden Kräfte (fehlende ge längs zur Querführung (11) gelangt, und in der Längsführung) klein zu halten, sind die Anlenkbolzen beide Lenker (6, 15) zueinander eine Totpunktstel- der Verbindungsstellen des Dreieckshebels mit Spiel

ung eingehen, wobei auf das Lager des zweiten Len- eingesetzt. Dies ergibt eine unexakte Antriebsgeomc-

kers (15) in der zweiten Längsführung (18) vom 45 trie und fördert das Ausschlagender Lagemellcn.

Schalterantrieb her eine Druck- oder Zugkraft aus- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Tür eine

geübt wird. Schaltmechanik eines Hochspannungsschalters gemäß

4. Hochspannungsschalter nach einem der An- Oberbegriff des Anspruches 1 eine vereinfachte Lcnsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der kerführung anzugeben.

Längsachse (H) der Schaltröhre (1), jedoch spiegel- 50 Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzcichnen-

symmetnsch zur Querführung (11), eine weitere den Merkmale des Anspruches 1.

Schaltröhre (20,24) angeordnet ist, die mit der erste- Die verwendeten geraden Führungen nach der Erfin-

ren elektrisch hintereinandergeschaltet ist, wobei dung sind leicht herstellbar. Die einfache Schaltmecha-

zwei Lenker (6,21) und zwei Längsführungen (8,22) nik läßt sich z. B. durch einen symmetrischen Aufbau für

vorgesehen sind, jedoch nur eine Querführung (11) 55 den gleichzeitigen Antrieb mehrerer Schaltröhren ohne

mit einem gemeinsamen Lager für beide Lenker und Schwierigkeiten erweitern. Möglichkeiten für solche Er-

auf diese Weise beide Lenker (6,21) bei Schalthand- Weiterungen sind in den Unteransprüchen angegeben

lungen symmetrische Schwenkbewegungen ausfüh- Durch eine geeignete Formgebung des Lenkers ist es

ren und die beiden Schallehren (1, 20, 24) zwangs- möglich, die Bewegungsrichtung des Schaltgestänges,

laufig synchrone Schaltungen ausführen. ₆o z.B. in Richtung der Längsachse, zu verändern (An-