DE4006452A1 - Elektrischer schalter - Google Patents
Elektrischer schalterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbe
sondere einen elektrischen Schalter mit einer Vakuum-Schalt
röhre, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In der elektrischen Hochspannungs-Schalttechnik ist es be
kannt, Schaltanlagen vom Zeitpunkt der Installation ab be
reits für höhere Betriebsspannungen auszulegen, um nachträg
lichen Änderungen im Spannungsnetz ohne allzu großen Aufwand
Rechnung tragen zu können. So ist es beispielsweise bekannt,
12 kV-Schaltanlagen mit Vakuum-Schaltern so zu dimensio
nieren, daß sie auch bei einer nachträglichen Umstellung des
Spannungsnetzes auf 24 kV eingesetzt werden können. Dies hat
den Vorteil, daß insbesondere die Vakuum-Schaltröhren bei
einer Umstellung von 12 kV auf 24 kV nicht nachgerüstet oder
ausgetauscht werden müssen.
Es hat sich jedoch hierbei in der Praxis das Problem eines
erhöhten Kontaktabbrandes und erhöhten Energieumsatzes in
nerhalb der Vakuum-Schaltröhren ergeben, wenn 24 kV-Schalt
röhren im 12 kV-Netz betrieben werden. Der Grund für den er
höhten Kontaktabbrand, der eine ganz erhebliche Verringerung
der maximalen Schaltspiele bewirkt, ist in folgendem techni
schen Sachverhalt zu sehen:
Die Kontakttrennweite bei geöffneten Vakuum-Schaltröhren ist
aufgrund der speziellen Eigenschaften von Vakuum-Schaltröh
ren bei einer Spannung von 12 kV anders als bei einer Span
nung von 24 kV. In Hochspannungsnetzen bedingt eine gerin
gere Spannung (hier 12 kV) höhere Ströme, so daß beispiels
weise in 12 kV-Netzen mit Betriebströmen von beispielsweise
630 A gerechnet werden muß, wohingegen in 24 kV-Netzen Be
triebsströme von beispielsweise 400 A auftreten. Dies sind
allerdings nur die regulär zu schaltenden Ströme, von Va
kuum-Schaltröhren ggf. auch zu schaltende Kurzschlußströme
könnnen ganz erheblich höhere Werte haben. Bei 12 kV-Netzen
betragen Kurzschlußströme beispielsweise 25 kA, bei
24 kV-Netzen 16 kA.
In Hochspannungs-Schaltanlagen wird in der Regel dreiphasig
geschaltet, d. h. durch Betätigen einer gemeinsamen Schalt
welle werden drei separate Vakuum-Schaltröhren für die je
weiligen Phasen geschlossen oder geöffnet. Naturgemäß tritt
zwischen dem festen Kontakt innerhalb der Vakuum-Schaltröhre
und dem sich hiervon trennenden beweglichen Kontakt während
des Schaltvorganges für eine bestimmte Zeitdauer lang ein
Lichtbogen auf. Der Lichtbogen wird allpolig zwischen den
Kontakten so lange gezogen, bis die Vakuum-Schaltröhre bzw.
deren zugehörige zu schaltende Phase im Stromverlauf einen
Nulldurchgang hat. Sobald eine der drei geschaltenen Phasen
in ihrem Stromverlauf den Nulldurchgang erreicht hat, er
löscht der Lichtbogen in der zugehörigen Vakuum-Schaltröhre.
Die beiden verbleibenden anderen Phasen haben zu diesem
Zeitpunkt in ihrem Stromverlauf noch keinen die Lichtbogen
löschung bewirkenden Nulldurchgang erreicht, so daß zwischen
dem festen und dem beweglichen Kontakt in der jeweiligen Va
kuum-Schaltröhre nach wie vor ein Lichtbogen gezogen wird.
Hier ergibt sich nun die Problemstellung, daß Schalter für
24 kV-Netze einen maximalen Hub oder Kontakt-Öffnungsweg
zwischen festem und beweglichem Kontakt von ca. 17 mm haben,
wohingegen Schalter für 12 kV-Netze einen Hub von 8 mm ha
ben. Wird nun eine später evtl. erfolgende Nachrüstung auf
höhere Spannungen berücksichtigt und werden 24 kV-Schalter
in einer 12 kV-Anlage betrieben, werden die Lichtbögen zwi
schen festem und beweglichem Kontakt bei dem Schaltvorgang
in den beiden verbleibenden Phasen unnötig lange gezogen, da
einerseits anstelle der benötigten 8 mm ein Schalthub von 17
mm erfolgt und weiterhin die optimalen Schaltgeschwindigkei
ten von 12 kV-Schaltröhren geringer als die von 24 kV-
Schaltröhren sind, so daß bei den beiden Vakuum-Schaltröh
ren, bei denen der Lichtbogen gezogen wird, dieser Lichtbo
gen abhängig von maximalem Kontaktabstand und Schaltge
schwindigkeit im Inneren der Schaltröhre gezogen wird. Die
hierbei in dem Lichtbogen auftretende Energie ist proportio
nal zu der Länge des Lichtbogens zwischen den beiden Kontak
ten in der Schaltröhre und dem hierbei fließendem Strom, so
daß aufgrund der höheren Stromwerte in 12 kV-Netzen, sowie
dem unnötig hohen Schalthub der hierbei verwendeten
24 kV-Schaltröhren eine sehr hohe Lichtbogenenergie in den beiden
noch verbleibenden Lichtbögen auftritt, was wiederum einen
überproportional hohen Kontaktabbrand im Inneren der Vakuum-
Schaltröhre und einen überhöhten Energieumsatz bewirkt. Der
Kontaktabbrand wiederum führt zu verringerten Standzeiten
der Schaltröhren.
Theoretisch ergibt sich zwar die Möglichkeit, dieses Problem
dadurch zu umgehen, daß erst bei einer erfolgenden Umrüstung
von 12 kV-Anlagen auf 24 kV die entsprechenden 24 kV-Schalt
röhren eingebaut werden. Dies ist jedoch in der Praxis so
gut wie nicht zu realisieren, da durch den hierbei zu trei
benden Aufwand für die allpolige Umrüstung der Schaltanlagen
durch entsprechendes Fachpersonal zu hohe Kosten und auch zu
lange Ausfallzeiten der Schaltanlage auftreten würden.
Man hat aus diesen Gründen daher bislang den überdurch
schnittlich hohen Kontaktabbrand von 24 kV-Schaltröhren in
12 kV-Netzen als unvermeidlich hingenommen, da entsprechende
in der Theorie zwar denkbare Gegenmaßnahmen sich in der Pra
xis aufgrund von Kosten und Zeitfragen als nicht durchführ
bar erwiesen haben.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elek
trischen Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 der
art auszubilden, daß der Schalter mit geringem Aufwand auf
die jeweiligen Spannungs-/Stromverhältnisse optimiert werden
kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die
im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Erfindungsgemäß ist die mechanische Verbindung zwischen ei
nem Ausgangselement eines Kraftspeichers zum allpoligen Be
trieb des Schalters und einem Eingangselement eines Getrie
bes zur Umsetzung der Schaltbewegung des Kraftspeichers in
eine entsprechende Hubbewegung des beweglichen Kontaktes der
Vakuum-Schaltröhre derart umstellbar, daß ein gleicher Bewe
gungsweg des Ausgangselementes des Kraftspeichers einen un
terschiedlichen Schaltweg des Getriebes ergibt.
Somit ist es möglich, den jeweiligen korrekten Schalthub in
nerhalb der Vakuum-Schaltröhre abhängig von der zu schalten
den Spannung durch Veränderung der mechanischen Verbindung
zwischen Kraftspeicher und Schaltgetriebe herbeizuführen,
ohne daß hierbei im Bereich der eigentlichen Schaltröhren-
Ansteuerung bzw. Schaltröhre selbst irgendwelche aufwendigen
Umrüstarbeiten nötig wären.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Ist bei mehrpoligen Schaltern das Eingangselement des Ge
triebes für alle Pole gemeinsam vorgesehen, erfolgt eine
Vereinfachung des Umrüstvorgangs dadurch, daß beispielsweise
nur die Ansteuerung für die Schaltwelle eines dreipoligen
Schalters modifiziert werden muß, so daß nicht für jeden Pol
gesondert entsprechende Umstellarbeiten vorgenommen werden
müssen.
Ist gemäß Anspruch 3 das Eingangselement des Getriebes als
Schwenkhebel ausgebildet und das Ausgangselement des Kraft
speichers in unterschiedlichen Abständen von der
Schwenkachse mit dem Schwenkhebel verbindbar, kann der bis
lang übliche Aufbau von Kraftspeicher, Getriebe und Ansteue
rung für beweglichen Kontakt im wesentlichen beibehalten
werden, die vorliegende Erfindung ist somit auch in bereits
bestehenden Schaltanlagen ohne wesentliche Probleme
nachrüstbar.
Durch die Merkmale der Anspruches 4 wird erreicht, daß die
Optimierung des Schaltverhaltens bei unterschiedlichen Be
triebsspannungen und -strömen und damit unterschiedlichen
Kontaktöffnungswegen noch besser wird.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch teilweise
vereinfacht eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen elek
trischen Schalters.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer elektrischer
Schalter insgesamt mit 2 bezeichnet, wobei der Schalter 2 im
wesentlichen ohne die anlagenfesten Gehäuseteile, Stütztra
versen und dergl. dargestellt ist.
Der Schalter 2 umfaßt gemäß der Figur im wesentlichen eine
Vakuum-Schaltröhre 4 mit dem zugehörigen Antriebsmechanismus
6, sowie ein Getriebe 8, welches von einem in der Zeichnung
nicht näher dargestellten Kraftspeicher 10 angetrieben wird
und den Kraftspeicher 10 mechanisch zwangläufig mit dem An
trieb 6 für die Schaltröhre 4 koppelt.
Die Vakuum-Schaltröhre 4 weist in bekannter Weise stromab
leitende oder zuleitende Komponenten 12 im Bereich des An
triebes 6, sowie einen Kontaktdruck-Kraftspeicher 14 in Form
eines Tellerfederstapels oder dergl. auf, der im Bereich ei
nes Antriebsstößels 16 für einen beweglichen Kontakt inner
halb der Vakuum-Schaltröhre 4 angeordnet ist.
Der Antrieb 6 für die Vakuum-Schaltröhre bzw. deren Stößel
16 für den beweglichen Kontakt greift an einem Antriebsbol
zen 18 an, der mechanisch mit dem Stößel 16 gekoppelt ist.
Der Antrieb 6 selbst umfaßt im wesentlichen eine Steuer
scheibe 20, welche in einem Schwenklager 22 schwenkbeweglich
geführt ist. Die Steuerscheibe 20 weist eine bogenförmig ge
krümmte Langlochausnehmung 24 auf, in welcher der Bolzen 18
für den Stößel 16 zwangläufig geführt ist. Der Verlauf der
Langlochausnehmung 24 innerhalb der Steuerscheibe 20 relativ
zu dem Schwenklager 22 ist hierbei gemäß der dargestellten
Ausführungsform derart, daß eine Distanz zwischen den Mit
telpunkten des Bolzens 18 und des Schwenklagers 22 größer
ist, wenn sich der Bolzen 18 an einem einschaltseitigen Ende
26 der Langlochausnehmung 24 befindet, als eine Distanz zwi
schen den Mittelpunkten des Bolzens 18 und des Schwenklagers
22, wenn sich der Bolzen 18 an einem ausschaltseitigen Ende
28 der Langlochausnehmung 24 befindet. Mit anderen Worten,
das ausschaltseitige Ende 28 der Langlochausnehmung 24 ist
radial näher an dem Schwenklager 22, als das einschaltsei
tige Ende 26.
Eine Schwenkbewegung der Steuerscheibe 20 um das Schwenkla
ger 22 in Uhrzeigersinn in der Zeichnung bewirkt somit, daß
der Bolzen 18 innerhalb der Langlochausnehmung 24 eine Rela
tivbewegung von dem einschaltseitigen Ende 26 zu dem aus
schaltseitigen Ende 28 erfährt und da sich hierbei der ra
diale Abstand zwischen den Mittelpunkten des Bolzens 18 und
des Schwenklagers 22 verringert, erfährt der Bolzen 18 eine
zwangläufige Mitnahmebewegung in der Zeichnung axial nach
unten, so daß im Inneren der Vakuum-Schaltröhre 4 über die
Mitnahme des Stößels 16 der bewegliche Kontakt von dem fe
sten Kontakt getrennt wird.
Eine entsprechende, entgegen Uhrzeigersinn gerichtete
Schwenkbewegung der Steuerscheibe 20 um das Schwenklager 22
bewirkt eine zwangläufige Mitnahme des Bolzens 18 derart,
daß sich der radiale Abstand zwischen den Mittelpunkten des
Schwenklagers 22 und des Bolzens 18 vergrößert, so daß über
den Stößel 16 der bewegliche Kontakt wieder in Anlage mit
dem festen Kontakt gebracht wird.
Die entsprechenden Schwenkbewegungen der Steuerscheibe 20 in
Uhrzeigerrichtung zur Kontakttrennung innerhalb der Schalt
röhre 4 bzw. entgegen Uhrzeigerrichtung zur Kontakt
schließung innerhalb der Schaltröhre 4 werden von dem Kraft
speicher 10 über das Getriebe 8 auf die Steuerscheibe 20
übertragen.
Der Kraftspeicher 10 kann beispielsweise eine über einen
entsprechenden Antrieb kontinuierlich nachgespannte Schrau
benfederwicklung sein, welche im Bedarfsfall schlagartig
ihre gespeicherte Federenergie abgibt. Unter "Bedarfsfall"
sei hier verstanden, daß die in dem Kraftspeicher 10 gespei
cherte Federenergie beispielsweise durch Ansprechen einer
Sicherungspatrone, einer Überstrom-Schutzvorrichtung, durch
manuelle Auslösung oder dergl. schlagartig derartig freige
setzt wird, daß über das Getriebe 8 die Steuerscheibe 20 in
die Schaltstellung AUS gebracht wird, in welcher sich der
Bolzen 18 an dem ausschaltseitigen Ende 28 der Lang
lochausnehmung 24 befindet.
Hierzu ist der Kraftspeicher 10 mit einem Ausgangselement 30
in Form einer pleuelartigen Stange gekoppelt, wobei das Aus
gangselement 30 in einem Punkt 32 bzw. einem weiteren Punkt
34 mit einem Eingangselement 36 des Getriebes 8 verbindbar
ist. Das Eingangselement 36 des Getriebes 8 ist in Form ei
nes Schwenkhebels ausgebildet, der zwei Hebelarme 38 und 40
aufweist, wobei an dem Hebelarm 38 die beiden Angriffspunkte
32 und 34 für das Ausgangselement 30 des Kraftspeichers 10
vorgesehen sind. Der Arm 40 des Eingangselementes bzw.
Schwenkhebels 36 ist mit einer Schaltstange 42 gekoppelt,
wobei das freie Ende der Schaltstange 42 an der Steuer
scheibe 20 des Antriebs 6 für die Vakuumschaltröhre 4 an
greift.
Zwischen den Armen 38 und 40 ist der Schwenkhebel 36 auf ei
ner Schaltwelle 44 gelagert, wobei im Falle eines beispiels
weise dreipoligen Schaltaggregates von der Schaltwelle 44
noch zwei weitere Arme 40 vorstehen, welche mit den entspre
chenden Schaltstangen 42 mit den jeweils zugehörigen Steuer
scheiben 20 der zugehörigen Vakuum-Schaltröhre gekoppelt
sind. Im Falle eines beispielsweise dreiphasigen Schalt
aggregates wären somit drei Vakuum-Schaltröhren 4 mit den
zugehörigen Antrieben 6, den Schaltstangen 42 und den Armen
40 in der Zeichnung deckungsgleich hintereinander angeord
net.
Weiterhin angeordnet ist auf der Schaltwelle 44 ein Kontakt
finger 46 für einen Meldeschalter, der eine eindeutige Aus
sage über den momentanen Zustand bzw. über die momentane
Schaltlage der Schaltwelle 44 erlaubt.
Wie weiterhin aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Arm 38
als Aufsteckteil ausgebildet, welches auf einen weiteren Arm
48 aufsteckbar ist, der eigentlich mit der Schaltwelle 44
verbunden ist. Die Fixierung des Aufsteckteils bzw. des Arms
38 auf dem weiteren Arm 48 erfolgt durch einen Schraubbolzen
oder dergl. 50.
In der in der Zeichnung dargestellten Lage des Schalters 2
bzw. des Getriebes 8 befindet sich ein Anlenkpunkt 52 zwi
schen dem Kraftspeicher 10 und dem Ausgangselement 30 in ei
nem Punkt "E" (EIN), d. h., der Anlenkpunkt 52 hat auf der
ihm vorgegebenen Kreisbahn entsprechend der Abtriebsbewegung
des Kraftspeichers 10 seinen tiefsten Punkt erreicht, so daß
sich die Steuerscheibe 20 in einer Lage befindet, in der der
Bolzen 18 radial den größten Abstand von dem Schwenklager 22
hat, so daß der bewegliche Kontakt und der feste Kontakt in
nerhalb der Schaltröhre 4 miteinander in Anlage sind und der
Schalter 2 insgesamt in seiner Geschlossenstellung ist.
Erfolgt eine wie auch immer geartete Auslösung des Kraft
speichers 10, gibt dieser die in ihm gespeicherte Energie
praktisch schlagartig frei, so daß der Anlenkpunkt 52 sich
auf einer Kreisbahn in Uhrzeigersinn bis in einen Punkt "A"
(AUS) bewegt, in der der Anlenkpunkt 52 gegenüber der ge
zeichneten tiefsten Lage um 180° versetzt ist. Diese Kurven
bewegung des Anlenkpunktes 52 wird über das pleuelartige
Ausgangselement 30, den Punkt 32 und den Arm 48 auf die
Schaltwelle 44 übertragen, welche sich entsprechend entgegen
Uhrzeigerrichtung dreht. Diese Drehbewegung der Schaltwelle
44 wird von hieraus allpolig (beispielsweise 3-polig) auf
die jeweiligen Arme 40 und von da auf die Schaltstangen 42
übertragen, welche eine Schwenkbewegung der Steuerscheibe 20
in Uhrzeigerrichtung bewirken, so daß der Bolzen 18 von dem
einschaltseitigen Ende 26 der Langlochausnehmung 24 zu dem
ausschaltseitigen Ende 28 gerät, wo der radiale Abstand zwi
schen dem Schwenklager 22 und dem Bolzen 18 am kleinsten
ist, so daß über den Stößel 16 die beweglichen Kontakte all
polig von den festen Kontakten getrennt werden und die ent
sprechenden Vakuum-Schaltröhren öffnen.
Wie bereits eingangs erwähnt, haben Vakuum-Schaltröhren für
eine Betriebsspannung von 24 kV einen Kontaktabstand von ca.
17 mm und Vakuum-Schaltröhren für 12 kV haben einen Kon
taktabstand von ca. 8 mm. Die sich hieraus ergebenden Pro
bleme hinsichtlich eines erhöhten Kontaktabbrandes bei der
Verwendung von 24 kV-Schaltröhren in 12 kV-Anlagen haben
bislang die ebenfalls eingang geschilderten Probleme mit
sich gebracht. Bei der vorliegenden Erfindung werden diese
Probleme dadurch gelöst, daß an dem Arm 38 des Getriebes 8
die beiden Punkte 32 und 34 vorgesehen sind, wobei der Punkt
34 radial weiter von der Schaltwelle 44 beabstandet ist, als
der Punkt 32. Bei der gezeigten Stellung des Getriebes 8 ist
das Ausgangselement 30 des Kraftspeichers 10 in dem Punkt 32
mit dem Arm 38 gekoppelt. Eine volle Hubbewegung des Anlenk
punktes 52 aus der Position "E" in den Punkt "A" und von da
aus in Uhrzeigerrichtung wieder zurück zu dem Punkt "E" be
wirkt über das pleuelartige Ausgangselement 30 eine entspre
chende Hubbewegung des Punktes 32 in der Figur nach oben und
wieder zurück. Das gesamte Getriebe 8 sowie der Antrieb 6
sind hierbei derart dimensioniert bzw. ausgelegt, daß bei
einer mechanischen Kopplung zwischen dem Ausgangselement 30
und dem Eingangselement 36 des Getriebes 8 in dem Punkt 32
bei einer Bewegung des Anlenkpunktes 52 von "E" in "A" und
zurück der Bolzen 18 in der Langlochausnehmung 24 eine voll
ständige Relativbewegung von dem einschaltseitigen Ende 26
zu dem ausschaltseitigen Ende 28 und zurück ausführt, so daß
über dem Bolzen 18 und den Stößel 16 eine volle Hubbewegung
des beweglichen Kontaktes relativ zu dem festen Kontakt über
beispielsweise 17 mm erfolgt.
Erfolgt eine mechanische Kopplung zwischen dem Ausgangsele
ment 30 des Kraftspeichers 10 und dem Eingangselement 36 des
Getriebes 8 in dem radial von der Schwenkwelle 44 weiter
entfernten Punkt 34, bewirkt eine volle Hubbewegung des An
lenkpunktes 52 von "E" nach "A" und zurück aufgrund der ra
dial größeren Distanz zwischen der Schwenkwelle 44 und dem
neuen Anlenkpunkt 34, daß der Bolzen 18 in der Langlochaus
nehmung 24 das ausschaltseitige Ende 28 der Langlochausneh
mung 24 nicht mehr vollständig erreicht, da bei der Schwenk
bewegung der Steuerscheibe 20 in Uhrzeigerrichtung für den
Ausschaltvorgang die radial größere Entfernung zwischen der
Schaltwelle 44 und dem Anlenkpunkt 34 eine entsprechend ver
ringerte Schwenkbewegung der Steuerscheibe 20 um das
Schwenklager 22 und zurück bewirkt. Erfolgt somit eine Kopp
lung zwischen dem Ausgangselement 30 und dem Eingangselement
36 in dem Punkt 34, führt der Bolzen 18 und damit über den
Stößel 16 auch der bewegliche Kontakt innerhalb der Vakuum-
Schaltwelle 4 nur noch eine Hubbewegung von beispielsweise 8 mm
aus.
Durch bloßes Umstecken des Ausgangselementes 30 von dem
Punkt 34 auf den Punkt 32 an dem Arm 38 des Eingangselemen
tes 36 kann somit der Kontakthub innerhalb der Schaltröhre 4
von beispielsweise 8 mm auf 17 mm verändert werden, so daß
durch besagtes einfaches Umstecken des Ausgangselementes 30
der Umstellung der gesamten Schaltanordnung von 12 kV auf 24 kV
Rechnung getragen werden kann, wobei von Anfang an, d. h.
auch bei einer 12 kV-Anlage ein 24 kV-Schaltelement vorhan
den sein kann, welches dann eben nur einen teilweisen Kon
takthub ausführen muß, da das Ausgangselement 30 in dem
Punkt 34 an dem Arm 38 angreift.
Bei einer Umrüstung des Netzes von 12 kV auf 24 kV wird vor
teilhafterweise der auf den Arm 48 aufgesteckte Arm 38 nach
Lösen der Verbindung 50 abgenommen und das Ausgangselement
30 direkt in dem Punkt 32 an dem Arm 48 angelenkt. Da sich
hierdurch der Kontakthub innerhalb der Schaltröhre 4 von
beispielsweise 8 mm auf 17 mm erhöht, da durch den relativ
zu der Schaltwelle 44 radial weiter innen liegenden Punkt 32
die Steuerscheibe 20 ihre volle Schwenkbewegung ausführt,
wird eine 24 kV-Schaltröhre auf die jeweiligen
Strom/Spannungsverhältnisse optimiert und somit kompatibel
sowohl zu 12 kV-Anlagen als auch 24 kV-Anlagen.
In besonders vorteilhafter Weise sind hierbei noch das Dreh
moment und die Schwungmasse des Kraftspeichers 10 derart auf
die Masse der beweglichen Kontakte der beispielsweise drei
Vakuum-Schaltröhren 4 abgestimmt, daß sich bei einer Ver
größerung des Kontakt-Öffnungsweges beispielsweise von 8 mm
auf 17 mm (also um den Faktor 2,1) innerhalb der Vakuum-
Schaltröhren 4 durch Änderung des Anlenkpunktes zwischen
Ausgangselement 30 und Arm 38 von 34 nach 32 die Schaltge
schwindigkeit um den Faktor 1,3 bis 1,7 erhöht. Durch die
höhere Schaltgeschwindigkeit erfolgt bei größerem Kontakt-
Öffnungsweg im Einsatz in 24 kV-Netzen eine noch bessere Op
timierung des Schaltverhaltens des erfindungsgemäßen elek
trischen Schalters 2.
Die Änderung des Anlenkpunktes zwischen dem Ausgangselement
30 und dem Eingangselement 36 kann hierbei problemlos auch
von entsprechend unterrichteten Angestellten in Umspannwer
ken etc. durchgeführt werden, d. h. es muß kein extra hierfür
geschultes Personal dafür vorgesehen werden, beispielsweise
eine andere Steuerscheibe 20 oder gar eine andere Schalt
röhre 4 zu installieren, wenn von 12 kV auf 24 kV umgerüstet
wird.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß die Umstellung an
der Eingangsseite der für alle Pole vorgesehenen Schaltwelle
44 erfolgt, d. h. beispielsweise bei einer dreipoligen
Schaltanlage müssen nicht drei gesonderte Phasenschalter
entsprechend umgerüstet werden, da an der Eingangsseite der
für alle Pole gemeinsam vorgesehenen Schaltwelle 44 die Um
stellung von dem Anlenkpunkt 34 auf den Anlenkpunkt 32 er
folgt.
Der Punkt 34 an dem Arm 38 ist radial weiter von der Schalt
welle 44 entfernt als der Punkt 32, so daß bei einer Kopp
lung zwischen dem Ausgangselement 30 und dem Eingangselement
36 im Punkt 34 eine geringere Schaltgeschwindigkeit im Be
reich der Steuerscheibe 20 bzw. zwischen dem festen Kontakt
und dem beweglichen Kontakt innerhalb der Schaltröhre 4 er
zielt wird, weil in der nahezu konstanten Ablaufzeit des
Kraftspeichers 10 von dem Punkt "E" zu dem Punkt "A", also
von EIN nach AUS die Schaltkontakte in der Schaltröhre 4 nur
8 mm anstelle von 17 mm bewegt werden, was wiederum dazu
führt, daß die 24 kV-Schaltröhre hinsichtlich eines Betrie
bes in einem 12 kV-Netz noch weiter optimiert wird, da das
Optimum der Schaltgeschwindigkeit beim 12 kV-Betrieb gegen
über dem einer 24 kV-Anlage niedriger liegt.
Es sei noch festzuhalten, daß die in der Zeichnung darge
stellte und beschriebene Ausführungsform als rein exempla
risch zu verstehen ist; es sind auch andere Ausbildungen
denkbar, so beispielsweise hinsichtlich der Übertragung der
Bewegungsenergie von dem Kraftspeicher 10 auf die Schalt
welle 44. Es sind hier beispielsweise entsprechend ausgebil
dete Kettentriebe mit unterschiedlichen Übersetzungsverhält
nissen denkbar, so daß eine Umstellung derart möglich ist,
daß ein gleicher Bewegungsweg des Ausgangselementes 30 des
Kraftspeichers 10 einen unterschiedlichen Schaltweg des Ge
triebes 8 bedingt.
Claims (4)
1. Elektrischer Schalter (2) mit einer Vakuum-Schaltröhre
(4), mit,
einem festen und einem beweglichen Kontakt, die in der Schließstellung des Schalters (2) aneinander anliegen und in der Offenstellung in einem solchen Abstand von einander angeordnet sind, daß sich eine der jeweiligen Betriebsspannung entsprechende Spannungsfestigkeit er gibt; und
mit einem Kraftspeicher (10) und einem zwischen dem Kraftspeicher (10) und dem beweglichen Kontakt angeord neten mechanisch zwangläufig arbeitenden Getriebe (8);
wobei, ein Ausgangselement (30) des Kraftspeichers (10) mit ei nem Eingangselement (36) des Getriebes (8) mechanisch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verbindung zwischen dem Ausgangs element (30) des Kraftspeichers (10) und dem Eingangs element (36) des Getriebes (8) derart umstellbar ist, daß ein gleicher Bewegungsweg des Ausgangselementes (30) einen unterschiedlichen Schaltweg des Getriebes (8) er gibt.
einem festen und einem beweglichen Kontakt, die in der Schließstellung des Schalters (2) aneinander anliegen und in der Offenstellung in einem solchen Abstand von einander angeordnet sind, daß sich eine der jeweiligen Betriebsspannung entsprechende Spannungsfestigkeit er gibt; und
mit einem Kraftspeicher (10) und einem zwischen dem Kraftspeicher (10) und dem beweglichen Kontakt angeord neten mechanisch zwangläufig arbeitenden Getriebe (8);
wobei, ein Ausgangselement (30) des Kraftspeichers (10) mit ei nem Eingangselement (36) des Getriebes (8) mechanisch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verbindung zwischen dem Ausgangs element (30) des Kraftspeichers (10) und dem Eingangs element (36) des Getriebes (8) derart umstellbar ist, daß ein gleicher Bewegungsweg des Ausgangselementes (30) einen unterschiedlichen Schaltweg des Getriebes (8) er gibt.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei einem mehrpoligen Schalter das Eingangselement (36)
des Getriebes (8) für alle Pole gemeinsam vorgesehen
ist.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Eingangselement (36) des Getriebes (8) als
Schwenkhebel ausgebildet ist und das Ausgangselement
(30) des Kraftspeichers (10) in unterschiedlichen Ab
ständen von der Schwenkachse (44) mit dem Schwenkhebel
verbindbar ist.
4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Drehmoment und die Schwungmasse
des Kraftspeichers (10) derart auf die Gesamtmasse der
beweglichen Kontakte der Vakuum-Schaltröhren (4) abge
stimmt sind, daß sich bei Vergrößerung des Kontakt-Öff
nungsweges die Schaltgeschwindigkeit ebenfalls erhöht.
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