DE593449C - In einem geschlossenen Gehaeuse untergebrachter Hochspannungs-Selbstschalter, insbesondere OElselbstschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen in einem geschlossenen Gehäuse untergebrachten Hochspannungs-Selbstschalter, insbesondere Ölselbstschalter, welcher beim Ansprechen einer Über-Stromsicherung selbsttätig ausgelöst wird. Bei Niederspannungsschaltern oder bei Hochspannungsschaltern, bei denen die Überstromsicherung nicht unmittelbar im überwachten Stromkreis liegt und daher nicht von der Hochspan-

nung gespeist wird, kann man die Überstromsicherung unmittelbar auf die Auslösevorrichtung, beispielsweise eine Auslöseklinke, wirken lassen. Dagegen ist es bei Hochspannungs-. schaltern, bei denen die Überstromsicherung zur Vermeidung besonderer Stromtransformatoren oder Niederspannungsauslösespulen unmittelbar in dem überwachten Stromkreis liegt, erforderlich, zwischen der an der Hochspannung hegenden Sicherung und der auf Erdpotential befindlichen Auslösevorrichtung ein Isoliergestänge zur Übertragung des Auslöseimpulses von der Sicherung auf die Auslösevorrichtung vorzusehen.
Zur Vermeidung eines besonderen Isoliergestanges, für das es in einem geschlossenen Gehäuse wegen des beschränkten zur Verfügung stehenden Raumes oft an Platz mangelt, ist es nun bereits bekannt, die Überstromsicherung über das Betätigungsgestänge des Schalters auf die Auslösevorrichtung des Schalters wirken zu lassen. Bei dieser bekannten Anordnung wird der Auslöseimpuls auf das Betätigungsgestänge dadurch hervorgerufen, daß der infolge explosionsartigen Abschmelzens der in einem ölgefüllt.en Schaltkasten angeordneten Sicherung bei höheren Überströmen entstehende Gasdruck auf das Betätigungsgestänge einwirkt. Mit dieser Anordnung kann jedoch ein Auslösen des Schalters nur durch stärkere Ströme, d. h. in der Hauptsache durch Kurzschlußströme bewirkt werden, denn nur dann entstehen genügend hohe Drücke, um die beabsichtigte Einwirkung auf den Mechanismus hervorzurufen.

Die Erfindung bezweckt nun, bei_ Hoch-Spannungsschaltern, insbesondere Ölselbstschaltern, mit unmittelbar im überwachten Stromkreis und innerhalb des Schaltergehäuses angeordneten Überstromsicherungen, welche über das Betätigungsgestänge auf die Auslöse-Vorrichtung des Schalters einwirken, bereits durch verhältnismäßig kleine Überströme eine Auslösung des Schalters herbeizuführen und dadurch die in dem Stromkreis liegenden Apparate auch gegen kleinere, aber länger andauernde Überlastungen zu schützen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zum mindesten einer der festen Kontakte des Schalters drehbar gelagert und in der Einschaltstellung durch eine von der Überstromsicherung ge-

steuerte Kniehebelanordnung abgestützt ist, nach deren Freigabe die Schalttraverse zunächst im Sinne der Kontaktschließung eine Bewegung ausführt, die zur Betätigung der Auslösevorrichtung dient. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Auslöseorgane stark entlastet sind, so daß bereits ein verhältnismäßig kleiner Überstrom eine Auslösung des Schalters bewirken kann.
ίο Die Erfindung sei nun an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Die Abb. ι und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Schalters in Schließ- und Offenstellung. Die Abb. 2 zeigt eine Einzelheit des Schalters in größerem Maßstab. Die Abb. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform des Schalters, bei dem als Schutzvorrichtung ein Überstrommagnet vorgesehen ist, und zwar zeigt Abb. 4 den Schalter in der Schließ- und Abb. 5 in der Offenstellung. Die Abb. 6 zeigt eine Abänderung der Anordnung nach den Abb. 4 und 5. Die entsprechenden Teile sind in den verschiedenen Abbildungen mit denselben Bezugszeichen versehen.

Es wird zunächst auf die Abb. 1, 2 und 3 Bezug genommen. Die festen Kontakte 10 und 11 des Schalters sind an den unteren Enden von Durchführungsisolatoren 12 bzw. 13 angebracht, welche von dem Deckel 15 des Schaltergehäuses getragen werden. Die Kontakte 10 und 11 können durch eine Traverse 16 miteinander elektrisch verbunden werden, die an dem einen Ende drehbar an dem festen Kontakt 11 befestigt ist und durch eine mit dem einen Arm eines Winkelhebels 18 gekuppelte Betätigungsstange 17 bewegt werden kann. Der Winkelhebel 18 ist bei 19 an dem Deckel 15 beweglich gelagert. Eine Feder 20, welche mit ihrem einen Ende an einem Arm 22 des Winkelhebels 18 befestigt ist, sucht den Winkelhebel 18 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Zum Öffnen und Schließen des Schalters wird der Winkelhebel 18 über eine Kniehebelanordnung bewegt, die aus den Teilen 23, 24 und 25 besteht. Der Teil 23 ist an seinem rechten Ende bei 26 auf dem Arm 22 des Winkelhebels 18 und an seinem linken Ende bei 27 auf dem Hebel 24 drehbar gelagert. Der Hebel 25 ist bei 28 beweglich am Deckel 15 gelagert, während er an seinem anderen Ende bei 29 mit dem Teil 24 beweglich verbunden ist. Um den Schalter von Hand betätigen zu können, ist der Teil 25 mit einem geeigneten Betätigungshebel 30 versehen. Ein an dem Teil 24 befestigter Stift 31 steht mit einem abgeschrägten Ende 32 des Teiles 23 derartig in Eingriff, daß die Glieder 23 und 24 der Kniehebelanordnung in der in Abb. 1 dargestellten Stellung etwas über die Totpunktlage hinaus durchgedrückt sind.

Die Betätigungsstange 17 ist durch ein Loch in einem auf dem Winkelhebel 18 beweglich gelagerten Bolzen 32 hindurchgesteckt. Zwischen dem Bolzen 32 und einem Gegenlager 33 am oberen Ende der Betätigungsstange 17 ist eine Feder 34 angeordnet.

Die Betätigungsstange 17 trägt einen Anschlag 35, der, wenn die Betätigungsstange in der nachfolgend beschriebenen Weise unter dem Einfluß der Feder 34 nach oben bewegt wird, gegen einen Vorsprung 36 an dem Hebel 24 anschlägt und hierdurch den aus den Teilen 23 und 24 bestehenden Kniehebel zum Zusammenklappen bringt.

Der feste Kontakt 10 ist so ausgebildet, daß er in Abhängigkeit von dem Zustand einer elektrischen Überstromsicherung eine beschränkte Bewegung ausführen kann. Zu diesem Zweck ist, wie insbesondere aus Abb. 2 hervorgeht, der Kontakt 10 bei 37 drehbar an einem Bund 38 gelagert, der von einer Verlängerung an dem Durchführungsisolator 12 getragen wird. Ebenfalls an dem Bund ist eine Kniehebelanordnung gelagert, welche aus den Teilen 39 und 40 besteht. Der Teil 40 ist an dem äußersten Ende des Armes 41 des Kontaktes 10 angelenkt, während der Teil 39 bei 42 an dem Bund 34 drehbar befestigt ist. Die beiden Teile haben bei 43 einen gemeinsamen Drehpunkt. In Abb. 2 ist in gestrichelten Linien die Stellung dargestellt, welche die Teile 39 und 40 sowie der Kontakt 10 einnehmen, wenn der Schalter 'durch die Über- go Stromsicherung in die Ausschaltstellung· gebracht worden ist. Der Kontakt 10 wird in der in Abb. 1 dargestellten Stellung durch einen Schmelzdraht 44 gehalten, der bei 45 an einem stromführenden Teil des Schalters befestigt ist, dann über den gemeinsamen Drehpunkt 43 der Teile 39 und 40 gelegt und mit seinem änderen Ende bei 46 an dem Kontakt 10 befestigt ist.

Die Wirkungsweise des Schalters ist wie folgt:

In der in Abb. 1 dargestellten Einschaltstellung sind die Federn 20 und 34 gespannt. Die Feder 20 sucht den Winkelhebel 18 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen und damit die Betätigungsstange 17 nach unten zu bewegen und die Traverse 16 entgegen dem Uhrzeigersinn in die Ausschaltstellung zu drehen, während die Feder 34 die Betätigungsstange 17 nach oben zu bewegen sucht. Dieser letzteren Bewegung wirkt jedoch im Zusammenarbeiten mit der Kniehebelanordnung 39 und 40 die Spannung des Schmelzdrahtes 44 entgegen. Wenn ein außergewöhnlich hoher Strom über die Schalterkontakte und den Schmelzdraht 44 fließt, schmilzt dieser durch, und der Kontakt 10 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn, bis sein Arm 41 und der Teil 40 die in den Abb. 1 und 2 in gestrichelten Linien dargestellte Strecklage einnehmen. Die Betätigungsstange 17 und die Schalttraverse 16 bewegen sich hierbei nach oben, wobei der Anschlag 35 gegen den Voriprung 36 des Hebels 24 stößt und hierdurch die

Kniehebelanordnung 23, 24 zum Zusammenfallen bringt. Hierdurch wird der Winkelhebel 18 unter der Wirkung der Feder 20 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt und der Schalter geöffnet. Die dann erreichte Stellung der verschiedenen Teile des Schalters ist in Abb. 3 dargestellt. Um den Schalter wieder zu schließen, muß der Schmelzdraht 44 durch einen anderen ersetzt werden. Darauf wird durch Drehen des Handgriffes 30 entgegen dem Uhrzeigersinn der Kniehebel 23, 24 gestreckt und darauf durch Drehen des Handgriffes 30 im Uhrzeigersinn der Winkelhebel 18 ebenfalls im Uhrzeigersinn gedreht. Im ersten Teil der Bewegung des Winkelhebeis 18 kommt die Traverse 16 in Berührung mit dem Kontakt 10. Bei der Weiterbewegung des Winkelhebels 18 wird die Feder 34 gespannt, so daß nun alle Teile wieder die in Abb. 1 dargestellte Stellung einnehmen.

Es ist ersichtlich, daß durch die Zwischenschaltung des Kniehebels 39, 40 der Schmelzdraht 44 von der Spannung, die er haben müßte, wenn er allein zum Festhalten des Kontaktes 10 gegen den Druck der Feder 34 vorgesehen wäre, entlastet wird.

Die in den Abb. 4 und 5 dargestellte Anordnung stimmt mit der in Abb. 1 und 2 dargestellten, mit Ausnahme der zur Verwendung gelangenden Überstromsicherung überein. Die Auslösevorrichtung wird anstatt durch einen Schmelzdraht elektromagnetisch gesteuert. Der Kontakt 10 ist beweglich auf einem von einem Isolierstück 48 getragenen Teil 47 gelagert. Das Isolierstück 48 trägt ferner einen Elektromagneten 49 mit einer Spule 50 und einem bei 52 gelagerten Anker 51 in Form eines Winkelnebels. Die Spule 50 hegt in Reihe mit den Kontakten 10 und 11 in dem von dem Schalter beherrschten Stromkreis. Die Drehung des Kontaktes 10 entgegen dem Uhrzeigersinn wird durch einen aus den Teilen 52 und 53 bestehenden Kniehebel gehemmt, der in der Einschaltstellung des Schalters etwas über die Strecklage hinaus durchgedrückt ist, wie aus der Zeichnung

ersichtlich. Bei einer bestimmten Überlast wird der Anker 51 angezogen; sein Arm 54 bewegt den gemeinsamen Drehpunkt der Teile 52 und 53 über die Totpunktlage hinaus und verursacht hierdurch den Zusammenfall des Kniehebels und die Ausschaltung des Schalters in der an Hand der Abb. 1 und 2 beschriebenen Weise. Die Stellung der verschiedenen Teile des Schalters in der Offenstellung nach selbsttätiger Auslösung ist in Abb. 2 dargestellt. Nachdem der Schalter geöffnet worden ist, fällt der Anker 51 wieder ab, der.Kontakt 10 wird unter der Einwirkung der Schwerkraft im Uhrzeigersinn gedreht, während der Kniehebel 52 und 53 wieder gestreckt wird.

In Abb. 6 ist ebenfalls eine Anordnung dargestellt, bei der die Auslösevorrichtung elektromagnetisch und in ähnlicher Weise wie bei der Anordnung nach Abb. 4 und 5 gesteuert wird. Der einzige Unterschied besteht darin, daß an Stelle der auf dem festen Kontakt 11 gelagerten Traverse 16 eine Traverse vorgesehen ist, die an der Betätigungsstange 17 beweglich gelagert ist. Bei der Auslösung des Schalters durch die Bewegung des Kontaktes 10 gleitet die Traverse 16 auf den Kontaktoberflächen der Kontakte 10 und 11, und sie dreht sich um ihren Lagerpunkt bis in die in Abb. 6 in gestrichelten Linien dargestellte Stellung, worauf der Schalter in der an Hand der Abb. 4 und 5 beschriebenen Weise ausgelöst wird.

In allen Ausführungsbeispielen besteht die Betätigungsstange 17 aus einem oberen und unteren metallischen Teil, die durch einen Isolator, der aus Porzellan oder einem ähnlichen geeigneten Material bestehen kann, miteinander verbunden sind. Es ist jedoch selbstverständlich, daß irgendeine andere Konstruktion für die Betätigungsstange 17 verwendet werden kann, vorausgesetzt, daß die Schalttraverse von den Teilen zur Betätigung des Kniehebels isoliert ist.

Die Erfindung ist nur an Hand eines einpoligen Schalters beschrieben. Es ist aber selbstverständlich, daß , die Erfindung ohne weiteres auch auf mehrphasige Stromkreise an- go gewendet werden kann. In diesem Fall ist die Anordnung so zu treffen, daß beim Ansprechen der Überstromsicherung in einer Phase auch die Schalter in den anderen Phasen ausgelöst werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. In einem geschlossenen Gehäuse untergebrachter Hochspannungs-Selbstschalter, insbesondere Ölselbstschalter, der beim Ansprechen von unmittelbar in dem vom Schalter beherrschten Stromkreis liegenden, innerhalb des Schaltergehäuses angeordneten Überstromsicherungen, welche über das Betätigungsgestänge auf eine Auslösevorrichtung des Schalters einwirken, ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß

■ zum mindesten einer (10) der festen Kontakte (10, 11) des Schalters drehbar gelagert no und in der Einschaltstellung durch eine von der Überstromsicherung (44 bzw. 49, 50) gesteuerten Kniehebelanordnung (39, 40 bzw. 52, 53) abgestützt ist, nach deren Freigabe die Schalttraverse (16) zunächst im Sinne der Kontaktschließung eine Bewegung ausführt, die zur Betätigung der Auslösevorrichtung (23, 24) dient.

2. Hochspannungs-Selbstschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (17) bei ihrer die Auslösung einleitenden Bewegung mit einem

Anschlag (35) einen mit einem Winkelhebel (18) gekuppelten Kniegelenkhebel (23, 24) auslöst, bei dessen Zusammenknicken der Winkelhebel (18) die Betätigungsstange (17) in die Ausschaltstellung bewegt.

3. Hochspannungs-Selbstschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbar gelagerte Kontakt (10) durch die Überstromsicherung gegen die Kraft einer beim Einschalten des Schalters gespannten, auf die Betätigungsstange (17) der Schalttraverse (16) wirkenden Feder (34) in einer Endstellung gehalten ist.

4. Hochspannungs-Selbstschalter nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Kontakt (io) in Verbindung stehende Kniegelenkhebel (39, 40) durch einen über seinen Knickpunkt (43) gelegten Schmelzdraht (44) als Überstromsicherung abgestützt ist (Abb. 1 bis 3).

5. Hochspannungs-Selbstschalter nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Überstromsicherung ein Überstrommagnet (49, 50) dient, dessen Anker (51) über einen Winkelfortsatz (54) beim Ansprechen des Überstrommagneten den mit dem Kontakt (10) in Verbindung stehenden Kniegelenkhebel (52, 53) aus der Strecklage und dadurch zum Zusammenknicken bringt (Abb. 4 bis 6).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen