DE3332684C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen dreipoligen Mittelspannungs-Lasttrennschalter mit Trennmessern und damit gekoppelten Stromkreisunterbrechungselementen, bestehend je Schalterpol aus einer Löschkammer und mindestens einem Unterbrechungskontakt.

Um ein bestehendes Schaltgerät, insbesondere im Hinblick auf die Spannungsfestigkeit der Löscheinrichtungen mit relativ wenig Aufwand für den Einsatz in Netzen mit einer höheren Nennspannung zu ertüchtigen, wurde in einer älteren Patentanmeldung vorgeschlagen, daß in einem vorbestimmten Schalterpol zur ersten Löschkammer eine zweite zugeordnet ist, die mit der ersten Löschkammer elektrisch in Reihe geschaltet ist, daß die beiden in Reihe geschalteten Löschkammern mechanisch derart gekoppelt sind, daß sie annähernd gleichzeitig schalten und daß die beiden in Reihe geschalteten Löschkammern durch entsprechende Antriebsführung wesentlich früher mit dem Unterbrechungsvorgang beginnen und eine frühere Stromkreisunterbrechung herbeiführen als die Löschkammern der anderen beiden Schalterpole. Bei einer älteren Anmeldung (AS 10 51 357) werden auch in einer Phase doppelt so viele Unterbrechungsstellen angeordnet wie in jeder anderen Phase, wobei die die doppelte Anzahl von Unterbrechungsstellen aufweisenden Phase den anderen Phasen vorauseilt.

Hierbei wurde von der Überlegung ausgegangen, daß nach Abschalten des ersten Poles mit erhöhter Spannungsfestigkeit die Löschkammern der anderen beide Pole im Drehstromnetz mit verbraucherseitig im Regelfall nicht geerdetem Mittelpunkt nur noch jeweils vom halben Wert der anstehenden Spannung beansprucht werden, da sie im zu unterbrechenden Netz in Reihe liegen.

Die in der älteren Patentanmeldung aufgeführte Lösung bezog sich auf die Neuschaffung eines Lasttrennschalters mit relativ hoher Nennspannung, für die noch keine Löschkammern bestanden.

Der vorliegenden Erfindung lag demgemäß die Aufgabe zugrunde, vorhandene Lasttrennschalter hinsichtlich der Löscheinrichtungen zu vereinfachen, wobei während des Ausschaltvorganges der Unterbrechungskontakt eines vorbestimmten Schalterpols den beiden anderen Polen vorauseilt.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der dem vorauseilenden Unterbrechungskontakt aufweisende Schalterpol eine Löschkammer besitzt, die im Vergleich zu den Löschkammern der beiden anderen Schalterpole über eine höhere Spannungsfestigkeit verfügt.

Soll beispielsweise ein 24-kV-Lasttrennschalter nach der Erfindung hergestellt werden, so erhält der beim Ausschaltvorgang vorauseilende Pol eine Löschkammer der Nennspannung 24 kV, während die beiden nacheilenden Schalterpole Löschkammern von 12 kV Nennspannung erhalten, da sie beim Ausschalten als nacheilende Pole im ungeerdeten Netz nur noch mit der Hälfte der anstehenden Spannung beansprucht werden.

Die mit der vorliegenden Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß zwei der insgesamt drei Löschkammern einfacher als dritte gestaltet werden können, da die Anforderungen hinsichtlich der Spannungsfestigkeit aufgrund des voreilenden dritten Poles geringer sind. Infolge der damit verbundenen Materialersparnis verbilligt sich die Herstellung des neuen Lasttrennschalters.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele enthalten. Zur Veranschaulichung der Erfindung dient eine Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Lasttrennschalters nach der Erfindung in Vorderansicht,

Fig. 2 die Seitenansicht des Lasttrennschalters gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lasttrennschalter besteht im wesentlichen aus dem Tragrahmen 1 mit den darauf befestigten Stützisolatoren 2, der im Tragrahmen gelagerten Antriebswelle 24, den Isolierkoppeln 27, 28, den Doppeltrennmessern 3, den Unterbrechungskontakten 4, 5, 6 und den Löschkammern 7, 25, 26. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der mittlere Schalterpol durch entsprechende Antriebsgestaltung als der vorauseilende ausgebildet. Dies erfolgt lediglich aus Symmetriegründen; um die erfinderische Wirkung zu erzielen, kann prinzipiell jeder der drei Schalterpole als voreilender ausgebildet werden.

Die Löschkammer 7 weist gegenüber den Löschkammern 25, 26 eine höhere Spannungsfestigkeit auf.

Der Schaltvorgang erfolgt je Pol für sich betrachtet in der Weise, daß bei Drehung der Antriebswelle 24 zunächst das Trennmesser 3 den Gegenkontakt 8 verläßt und daß bei fortgesetzter Drehung der Antriebswelle 24 der mit dem Trennmesser 3 über ein Mitnehmergestänge 9 verbundene Unterbrechungskontakt (4, 5, 6) die Löschkammern (7, 25, 26) sprunghaft verläßt, in der die Lichtbogenlöschung erfolgt.

Ein wesentlicher Unterschied zu den bekannten Lasttrennschaltern, bei denen alle Schalterpole nahezu gleichzeitig schalten, besteht darin, daß der mittlere Schalterpol mit der Löschkammer 7 wesentlich früher mit dem Unterbrechungsvorgang beginnt und diesen je nach Antriebseinstellung nahezu oder schon vollständig beendet hat, ehe die beiden nacheilenden Schalterpole mit den Löschkammern 25, 26 mit dem Unterbrechungsvorgang beginnen. Die Schaltstrecken der nacheilenden Schalterpole werden infolgedessen während des Unterbrechungsvorganges jeweils mit dem halben Wert der anstehenden Spannung beaufschlagt.

Das zeitlich versetzte Schalten wird beispielsweise durch die Änderung der geometrischen Verhältnisse des Gelenkvierecks A, B, C, D erzielt.

Es bedeuten:

A = Drehachse der Antriebswelle 24
B = Drehpunkt der Verbindung Antriebskurbel - Isolierkoppel der äußeren Pole
B′ = Drehpunkt der Verbindung Antriebskurbel - Isolierkoppel des mittleren Pols
C = Drehpunkt der Verbindung Trennmesser - Isolierkoppel
D = Drehpunkt des Trennmessers

Gemäß Fig. 1 und 2 ist vorgesehen, daß die Kurbeln 29 der äußeren Schalterpole eine von der Kurbel 17 des mittleren Poles abweichende Winkelstellung auf der Antriebswelle 24 besitzen, so daß das Gelenkviereck A, B′, C, D entsteht. Zusätzlich wurde der wirksame Kurbelradius der Kurbel 29 gegenüber dem wirksamen Radius der Kurbel 17 verringert. Dadurch wird erreicht, daß der mittlere Pol eher schaltet als die beiden äußeren, wobei jedoch die Größe des Schaltwinkels für alle 3 Pole gleich ist.

In Fig. 3, die dem Bewegungsablauf der Kurbeln 29, 17 veranschaulicht und die jeweils zugehörige Schalter- bzw. Löschkammerstellung andeutet, bedeuten:

P _O = Einschaltlage des mittleren Schalterpols
P′ _O = Einschaltlage der beiden äußeren Pole
P _L = Beginn des Unterbrechungsvorganges in der mittleren Löschkammer 7
P′ _L = Beginn des Unterbrechungsvorganges in den äußeren Löschkammern 25, 26
P _E = Ausschaltlage des mittleren Schalterpoles
P′ _E = Ausschaltlage der beiden äußeren Schalterpole

Aus Fig. 6 ist leicht zu entnehmen, daß der Weg P _O-P _L (voreilender Pol) wesentlich kleiner ist als der Weg P′ _O-P′ _L (nacheilende Pole) und daß der Weg P _O-P _E gleich dem Weg P′ _O-P′ _E ist.

Selbstverständlich sind andere mechanische Konstruktionen zum Erreichen der voreilenden Bewegung eines Schalterpols möglich. Beispielsweise könnte anstelle der Kurbel 29 eine Scheibe mit einem Langloch vorgesehen sein.

Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich auch auf solche Lasttrennschalter anwendbar, deren Unterbrechungskontakte gleichzeitig zur Führung des Schaltgeräte-Nennstromes vorgesehen sind und keine Trennmesser bzw. Nacheilkontakte - wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt - besitzen.

Claims (5)

1. Dreipoliger Mittelspannungs-Lasttrennschalter mit Trennmessern und damit gekoppelten Stromkreisunterbrechungselementen, bestehend je Schalterpol aus einer Löschkammer und einem mit der Löschkammer zusammenwirkenden Unterbrechungskontakt, wobei während des Ausschaltvorganges der Unterbrechungskontakt eines vorbestimmten Schalterpols den Unterbrechungskontakten der beiden anderen Pole vorauseilt, dadurch gekennzeichnet, daß der den vorauseilenden Unterbrechungskontakt aufweisende Schalterpol eine Löschkammer (7) besitzt, die im Vergleich zu den Löschkammern (25, 26) der beiden anderen Schalterpole über eine höhere Spannungsfestigkeit verfügt.

2. Lasttrennschalter mit drehbar gelagerten bzw. angelenkten Antriebs- und Schaltelementen, bestehend je Pol im wesentlichen aus gemeinsamer Antriebswelle, Kurbel, Isolierkoppel und mit der Löscheinrichtung zusammenwirkendem, an ein Trennmesser gekoppelter Unterbrechungskontakt, deren Drehachsen ein Gelenkviereck bilden, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zeitlich versetzte Schalten eines Schalterpoles durch eine entsprechende Änderung der geometrischen Verhältnisse entweder im Gelenkviereck (A, B′, C, D) des voreilenden Schalterpoles oder im Gelenkviereck (A, B, C, D) der beiden nacheilenden Schalterpole hergestellt wird.

3. Lasttrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zeitlich versetzte Schalten eines Schalterpoles vor den beiden anderen durch unterschiedliche Kurbelstellungen auf der Antriebswelle (24) herbeigeführt wird, wobei die Kurbel (17) des voreilenden Schalterpoles eine von den Kurbeln (29) der nacheilenden Schalterpole unterschiedliche Winkelstellung besitzt.

4. Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Kurbelradien des voreilenden Schalterpoles und der beiden nacheilenden Schalterpole unterschiedlich sind, wobei der wirksame Kurbelradius des vorauseilenden Poles größer ist als derjenige der nacheilenden.

5. Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Schalterpol mit einer Löschkammer (7) höherer Spannungsfestigkeit ausgerüstet ist.