DE7702053U1 - Vacuum switchgear - Google Patents
Vacuum switchgearInfo
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- H01H33/66—Vacuum switches
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
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Description
Dipl.-Ing. F. AAVeickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-lng. H. Llska qu j# preChtel Dipl.-Ing. F. AAVeickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Llska q u j # p reC htel
8 MÜNCHEN 86, DEN 2. MäfZ8 MUNICH 86, THE 2nd MARCH
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Elektrotechnische Werke Fritz Driescher & SohneElectrical engineering works by Fritz Driescher & Sohne
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Driescher Strasse 3
UakuumschaltgerätVacuum switchgear
Die Erfindung bezieht sich auf ein Uakuumschaltgerät mit einem Vakuumgefäß, in dem ein feststehendes und ein diesem zugeordnetes bewegliches Kontaktstück angeordnet sind, u/obei das bewegliche Kontaktstück aus dem Vakuumgefäß geführt und mittels einer Antriebsund Betätigungsvorrichtung bewegbar ist. ·»..The invention relates to a vacuum switching device with a vacuum vessel in which a stationary and an associated one movable contact piece are arranged, u / obei the movable contact piece out of the vacuum vessel and by means of a drive and Actuating device is movable. · »..
Bei herkömmlichen Vakuumschaltgeräten erfolgt die Betätigung des beweglichen Kontaktstückes über ein Stangengetriebe, so etwa über einen zweiarmigen mittig gelagerten Hebel aus Isoliermaterial, der auf der einen Seite mit dem beweglichen Kontaktstück und auf seinerIn conventional vacuum switching devices, the moving contact piece is actuated via a rod gear, for example via a two-armed, centrally mounted lever made of insulating material, which on one side with the movable contact piece and on its
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anderen. Seite mit der Antriebsvorrichtung in Eingriff steht; vgl. die DT-AS 24 05 149 und die DT-AS 23 22 373. Dia Bewegung der auf Erdpotential liegenden Antriebsvorrichtung ujird hierbei direkt in eine jbbeujogung des beweglichen Kontaktstückes übertragen, wobei die Endstellungen des beweglichen Kontaktstückes durch entsprechende, etiua durch Anschläge begrenzte Endstellungen der Antriebsvorrichtung bestimr.it sind. Die erforderlichen Schaltwege sind verhältnismäßig gering und liegen im Bereich von einigen Millimetern.others. Side is in engagement with the drive device; see. the DT-AS 24 05 149 and the DT-AS 23 22 373. The movement of the drive device, which is at ground potential, is shown here directly in transmit a jbbeujogung of the movable contact piece, wherein the end positions of the movable contact piece by corresponding end positions of the drive device limited by stops are determined. The required switching paths are proportionate low and are in the range of a few millimeters.
Bei Vakuumschaltgeräten wird das aus dem Vakuumgefäß herausgeführte bewegliche Kontaktstück gegenüber dem Vakuumgefäß du^ch einen Metallfaltenbalg abgedichtet. Neben dem üblichen Kontaktabbrand der Kontaktstücks wird die Lebensdauer eines Vakuumgefäßes, d.h. die Anzahl der möglichen Ein-Aus-Schaltungen, durch die Anzahl der bis zum Bruch des Metallfaltenbalges möglichen Biegewechselspannungen begrenzt. Da der Metallfaltenbalg mit dem Vakuumgefäß und dem beweglichen Kontaktstück fest verbunden ist, folgt er allen Bewegungen des beweglichen Kontaktstückes, die ihrerseits wieder direkt durch die Bewegungen der Antriebsvorrichtung bestimmt sind, So bedingt etwa ein Überlaufen bzw. Überschwingen der Antriebsvorrichtung über die Aus-Stellung auch einen Überhub des beweglichen Kontaktstückes und damit eine Überbeanspruchung des Metallfaltenbalges. Auch Prellvorgänge, d.h. mehrfach hin- und hergehende Bewegungen der Antriebsvorrichtung in den Endlagen der Antriebsvorrichtung wirken sich direkt als Biegewechselbeanspruchungen am Metallfaltenbalg aus. Hierdurch wird die Lebensdauer des Metallfaltenbalges und des Vakuumgefäßes verkürzt. Die Prellvorgänge in der der Schließstellung des Vakuumschaltgerätes entsprechenden Endlage der Antriebsvorrichtung wirken sich direkt auf die Kontaktstücke aus, so daß beim Schließvorgang die Kontaktstücke mehrmals kurzfristig voneinander abgehoben werden, ehe sie endgültig miteinander Kontakt haben. Hierdurch können Lichtbogen entstehen, die die Kontaktflächen teilweise aufrauhen, wodurch der Kontakt verschlechtert und der Abbrand erhöht wird.In the case of vacuum switching devices, the is led out of the vacuum vessel a movable contact piece opposite the vacuum vessel Metal bellows sealed. In addition to the usual contact erosion of the Contact piece is the life of a vacuum vessel, i.e. the number of the possible on-off switches by the number of up to alternating bending stresses that may cause the metal bellows to break limited. Since the metal bellows with the vacuum vessel and the movable Contact piece is firmly connected, it follows all movements of the movable contact piece, which in turn directly are determined by the movements of the drive device, so conditional for example, an overrun or overshoot of the drive device beyond the off position also an overtravel of the movable contact piece and thus overstressing of the metal bellows. Also bouncing, i.e. multiple back and forth movements the drive device in the end positions of the drive device act directly as alternating bending stresses on the metal bellows the end. This increases the service life of the metal bellows and the Shortened vacuum vessel. The bouncing processes in the end position of the drive device corresponding to the closed position of the vacuum switchgear have a direct effect on the contact pieces, so that the contact pieces briefly separate from each other several times during the closing process be lifted off before they finally have contact with each other. This can create arcs that partially affect the contact surfaces roughen, which worsens the contact and increases the burn-off.
Durch die direkte Übertragung der Bewegungen der Antriebsvorrichtung auf das bewegliche Kontaktstück wird die Genauigkeit derThrough the direct transmission of the movements of the drive device the accuracy of the
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Schaltbewegung unter anderem auch durch die unterschiedliche
Wärmeausdehnung der zur Übertragung dienenden Teile begrenzt.
Die unterschiedliche Ausdehnung ujird durch die unterschiedliche
Wärmeausdehnung der verschiedenen Materialien, z.B. Isolierstoff
und Metall, und durch die unterschiedliche Erwärmung der einzelnen Teile verursacht, die einerseits im Eingriff mit der auf Raumtemperatur
und Erdpotential liegenden Antriebsvorrichtung stehen und andererseits Berührung mit dem durch die Strombelastung erwärmten
beweglichen Kontaktstück und den entsprechenden KontakttBÜen haben.Switching movement, among other things, by the different
Limited thermal expansion of the parts used for transmission.
The different expansion is caused by the different
Thermal expansion of the various materials, e.g. insulating material
and metal, and caused by the different heating of the individual parts, which on the one hand are in engagement with the drive device which is at room temperature and earth potential and on the other hand are in contact with the movable contact piece heated by the current load and the corresponding KontakttBÜen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Vakuumschaltgerät
der eingangs genannten Art die Schaltbeujegung des beweglichen Kontaktstückes in dem Bereich der Endstellungen weitgehend von den
Bewegungen der Antriebsvorrichtung zu entkoppeln, so daß Überschwingungen
und Prellvorgänge in der Antriebsvorrichtung nicht auf die Bewegung des beweglichen Kontaktstückes übertragen werden; außerdern
sollen die durch unterschiedliche Wärmeausdehnung der verwendeten Teile zur Übertragung der Bewegung der Antriebsvorrichtung auf
das bewegliche Kontaktstück hervorgerufenen Ungenauigkeiten der
Schaltbewegungen weitgehend ausgeschaltet werden.The invention is based on the object of largely decoupling the switching movement of the movable contact piece in the area of the end positions from the movements of the drive device in a vacuum switching device of the type mentioned, so that overshoots and bouncing processes in the drive device are not transferred to the movement of the movable contact piece ; In addition, the inaccuracies caused by the different thermal expansion of the parts used to transmit the movement of the drive device to the movable contact piece are intended
Switching movements are largely switched off.
Diese Ajfgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Betätigungsvorrichtung
ein mit dem beweglichen Kontaktstück in Eingriff stehendes Kurvengetriebe aufweist, das auf dem Potential des beweglichen
Kontaktstückes liegt und mit einer den Verlauf der Schaltbewegung bestimmenden Steuerkurve versehen ist, die zumindest für
die Schließstellung des beweglichen Kontaktstückes in einem um
diese Stellung liegenden Bereich einen konstant bleibenden Schaltweg festlegt.This Ajfgabe is achieved according to the invention in that the actuating device has a cam mechanism which is in engagement with the movable contact piece, is at the potential of the movable contact piece and is provided with a control curve which determines the course of the switching movement and which is at least for the closed position of the movable contact piece Contact piece in one order
this position area defines a constant switching path.
Das Kurvengetriebe steht direkt in elektrischem Kontakt mit dem
beweglichen Kontaktstück und weist vorzugsweise eine Kurvenscheibe auf, deren Steuerkurve in einem Bereich zumindest um die Schließstellung
auf einem Kreisbogen mit der Drehachse der Kurvenscheibe als Mittelpunkt verläuft.The cam gear is in direct electrical contact with the
movable contact piece and preferably has a cam, the control curve of which runs in an area at least around the closed position on an arc of a circle with the axis of rotation of the cam as the center point.
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Mit der Erfindung ujird erreicht, daß die Bewegung des beweglichen Kontaktstückes in einem Bereich um die Schließstellung des Vakuumschaltgarätes vollständig entkoppelt ist von den Bewegungen der Antriebsvorrichtung, da in diesem Bereich durch die Steuerkurve des Kurvengetriebes ein konstant bleibender Schaltweg festgelegt ist. Läuft somit die Antriebsvorrichtung für das bewegliche Kontaktstück über ihre Endlage hinaus oder schwingt sie, etwa durch Prellvorgänge an Anschlägen um diese Endlage, so werden diese Bewegungen nicht auf das bewegliche Kontaktstück übertragen; vielmehr verbleibt das bewegliche Kontaktstück in der durch'die Steuerkurve festgelegten Endstellung, die bereits vor oder zumindest gleichzeitig mit der Endlage der Antriebsvorrichtung erreicht wird.With the invention ujird achieved that the movement of the movable Contact piece in an area around the closed position of the vacuum switchgear is completely decoupled from the movements of the drive device, as in this area by the control cam of the cam gear a constant shift path is set. The drive device for the movable contact piece thus runs beyond its end position or if it swings, for example by bouncing against stops around this end position, these movements become not transferred to the moving contact piece; rather, the movable contact piece remains in the through'die control cam defined end position, which is reached before or at least simultaneously with the end position of the drive device.
Prellschwingungen zwischen den Kantaktstücken, die zur Aufrauhung der Kontaktflächen und erhöhtem Abbrand führen, werden dadurch vermieden; außerdem werden Bewegungen der Antriebsvorrichtung in und um deren Endlage auch nicht auf den Metallfaltenbalg übertragen, der das bewegliche Kontaktstück gegen das Vakuumgefäß abdichtet. Überbeanspruchungen und Biegewechselbeanspruchungen des Balges werden so vermieden, wodurch die Lebensdauer des l/akuumgefäßes wesentlich erhöht wird.Bounce vibrations between the contact pieces, which lead to the roughening of the contact surfaces and increased burn-off, are avoided avoided; In addition, movements of the drive device in and around its end position are not transferred to the metal bellows, which seals the movable contact piece against the vacuum vessel. Overstressing and alternating bending stresses of the This avoids bellows, thereby reducing the service life of the vacuum vessel is increased significantly.
Kurvengetriebe und bewegliches Kontaktstück unterliegen zudem nahezu der gleichen Wärmeausdehnung, da sie auf gleichem elektrischen Potential und dem gleichen, durch den Stromf.luß zwischen den Kontaktstücken erzeugten Temperaturniveau liegen. Einflüsse von sonst üblichen Temperaturunterschieden zwischen beweglichem Kontaktstück und Betätigungsvorrichtung auf die Schaltcharakteristik und den Schalthub des Vakuumschaltgerätes sind hierdurch ausgeschlossen. Vorzugsweise ist das Kurvengetriebe in einem mit dem beweglichen Kontaktstück in wärmeleitendem Kontakt stehenden, insbesondere metallischen Lagerbock gelagert, dessen Wärmeausdehnung derjenigen d3c beweglichen Kontaktstückes und des Kurvengetriebes angepaßt ist. ■'■ Cam gear and moving contact piece are also subject to almost the same thermal expansion, since they are at the same electrical potential and the same temperature level generated by the current flow between the contact pieces. Influences of otherwise usual temperature differences between the movable contact piece and the actuating device on the switching characteristics and the switching stroke of the vacuum switching device are hereby excluded. The cam gear is preferably mounted in a particularly metallic bearing block which is in thermally conductive contact with the movable contact piece, the thermal expansion of which is matched to that of the movable contact piece and the cam gear . ■ '■
Durch die Form der Steuerkurve des Kurvengetriebes kann die Schaltcharakteristik des Uakuumschaltgerätes in weiten Grenzen unabhängigDue to the shape of the control curve of the cam gear, the switching characteristics of the vacuum switchgear independent within wide limits
von der Laufgeschwindigkeit den Kurvengetriebes gestaltet werden. Dies ist insbesondere für den Verlauf der Ausschaltgeschujindigkeit des Vakuumschaltgerätes wichtig, der zur Verringerung des flbbrandBs der Kontaktstückß durch entsprechende Ausbildung der Steuerkurve des Kurvengetriebes einfach optimiert werden kann. Im allgemeinen ist es.dazu ausreichend, daG bei einem Kurvengetriebe mit Kurvenscheibe die Steuerkurve im mittleren Bereich des Drehwinkels der Kurvenscheibe in Form einer Spirale verläuft und im Bereich ihrer beiden, der üffen- bzw. Schließstellung des Vakuumschaltgerätes entsprechenden Endlagen in Kreisbügen um die Drehachse der Kurvenscheibe übergeht. Selbstverständlich sind hierbei auch unterschiedlich verlaufende Steuerkurven für die Ein- und Ausschaltung des Vakuumschaltgerätes denkbar.be designed by the running speed of the cam gear. This is especially true for the course of the switch-off speed of the vacuum switchgear, which is important to reduce the fire risk the contact piece by appropriate design of the control cam the cam gear can be easily optimized. In general, it is sufficient for this to be the case with a cam gear Cam the control cam runs in the middle area of the angle of rotation of the cam in the form of a spiral and in the area their two, the open or closed position of the vacuum switchgear corresponding end positions in arcs around the axis of rotation of the cam. Of course, they are also different here running control curves for switching the vacuum switch on and off are conceivable.
Aus der DT-F1S 16 40 2^2 ist ein Vakuumschaltgerät bekannt, bei dem in der Antriebsvorrichtung eine Nockenscheibe verwendet ist; diese ist mit dem beweglichen Kontaktstück über ein Kniegelenk und eine Stange aus Isolierstoff verbunden. Die Funktion der Nockenscheibe ist mit der der Kurvenscheibe gemäß der Erfindung nicht vergleichbar .From DT-F 1 S 16 40 2 ^ 2 a vacuum switching device is known in which a cam disk is used in the drive device; this is connected to the movable contact piece via a knee joint and a rod made of insulating material. The function of the cam disk is not comparable to that of the cam disk according to the invention.
Mit der Nockenscheibe wird lediglich die Bewegung der Antriebsvorrichtung auf die Betätigungsvorrichtung für das bewegliche Kontaktstück direkt übertragen; die Nockenscheibe entkoppelt aber nicht die Bewegung der Antriebsvorrichtung von derjenigen des beweglichen Kontaktstückes, wie dies durch die Erfindung vorgesehen ist.Only the movement of the drive device is controlled with the cam disk transmitted directly to the operating device for the movable contact piece; but the cam disk does not decouple the movement of the drive device from that of the movable contact piece, as provided by the invention.
Zudem liegt die Nockenscheibe nicht auf dem elektrischen Potential des beweglichen Kontaktstückes, so daß sie weder in elektrischem Kontakt noch in Wärmekontakt mit dem beweglichen Kontaktstück steht, wie dies gemäß der Erfindung vorgesehen ist.In addition, the cam disk is not at the electrical potential of the movable contact piece, so that it is neither in electrical contact nor in thermal contact with the movable contact piece, as provided according to the invention.
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Oie Erfindung is<" in zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung'näher erläutert. Hierin stellen dar:The invention is more detailed in two exemplary embodiments with the aid of the drawing explained. Here represent:
Fig.1: ein Querschnitt durch ein Vakuunischaltgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer die Schaltbewegung dos Vakuumschaltgerätes festlegenden Kurvenscheibe ;1: a cross section through a vacuum switching device according to a first embodiment of the invention with a die Switching movement dos vacuum switchgear defining cam;
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Fig.2: Bin Detail einer Antriebsvorrichtung mit einer Kurvenscheibe für ein Vakuumschaltgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 2: A detail of a drive device with a cam disk for a vacuum switching device according to a second embodiment of the invention.
Ein in Figur 1 in Schließstellung dargestelltes Vakuumschaltgerät meist ein Vakuumgefäß 1 auf, das aus einem Isolierrohr 2 und zujei dieses abschlieüenden Endplatten 3A vacuum switching device shown in FIG. 1 in the closed position usually a vacuum vessel 1, which consists of an insulating tube 2 and zujei this final end plate 3
besteht. Durch die in der Figur untere Endplatte ragt ein feststehendes Kontaktstück 4, bestehend aus einer Kontaktplatte Aa und einer mit dieser verbundenen Stange 4b, in das Vakuumgefäß hinein, iiiährBnd durch die obere Endplatte ein bewegliches Kontaktstück 5, ebenfalls bestehend aus einer Kontaktplatte 5a und einer Stange 5b, geführt ist, das mittels einer noch zu beschreibenden Antriebs- und Betätigungsvorrichtung in oder außer Kontakt mit dem feststehenden Kontaktstück 4 gebracht ujerden kann. Die Stange 5b des beweglichen Kontaktstücks 5 ist an der Durchführung durch die Endplatte 3 gegen das Vakuumgefäß 1 mit einem Metallfaltenbalg 6 abgedichtet.consists. A fixed end plate protrudes through the lower end plate in the figure Contact piece 4, consisting of a contact plate Aa and a rod 4b connected to it, into the vacuum vessel, a movable contact piece 5 through the upper end plate, also consisting of a contact plate 5a and a rod 5b, is performed, which by means of a drive and actuating device to be described in or out of contact with the stationary Contact piece 4 brought ujerden. The rod 5b of the movable The contact piece 5 is sealed against the vacuum vessel 1 with a metal bellows 6 at the lead-through through the end plate 3.
Das Vakuumgefäß 1 ist mittels Stehbolzen 7 mit einer Grundplatte eines metallischen Trägers 8 verbunden, an der ein Anschlußstück 9 des Vakuumschaltgerätes angeformt ist, mährend das andere Anschlußstück 9a außerhalb des Vakuumgefäßes mit dam feststehenden Kontaktstück 4 verbunden ist. Auf der Grundplatte des Trägers 8 sind zujei Lagerböcke 10 angeordnet, von denen in der Figur nur. einer, und zwar der hintere dargestellt ist. Der Träger 8, das Anschlußstück 9 und die Lagerböcke 10 sind als einstückiges Metallteil ausgebildet, wobei der Stromübergang vom beweglichen Kontaktstück 5 auf den Träger 8 und das Anschlußstück 9 in üblicher Weise durch hier nur angedeutete Gleitkontakte 11 oder durch eine flexible Verbindung erfolgt. Da bei den üblicherweise über die Kontaktstücke 4 und 5 fließenden hohen Strömen der Kontaktdruck zwischen den Kontaktstükken 4 und 5 sehr hoch sein muß und neben den beim Einschalten auftretenden hohen Stoßbeanspru^hungen insbesondere die Verbindungen p zwischen Isolierrohr 2 und Endplatten 3 sehr stark belastet, istThe vacuum vessel 1 is connected by means of stud bolts 7 to a base plate of a metallic carrier 8, on which a connecting piece 9 of the vacuum switching device is formed while the other connector 9a outside the vacuum vessel with the fixed contact piece 4 is connected. On the base plate of the carrier 8 are zujei bearing blocks 10 are arranged, of which only in the figure. one, and although the rear is shown. The carrier 8, the connection piece 9 and the bearing blocks 10 are designed as a one-piece metal part, the current transfer from the movable contact piece 5 to the carrier 8 and the connecting piece 9 in the usual way through here only indicated sliding contacts 11 or takes place by a flexible connection. Since the usually on the contact pieces 4 and 5 flowing high currents the contact pressure between the contact pieces 4 and 5 must be very high and in addition to that occurring when switching on high impact loads, especially the connections p between insulating tube 2 and end plates 3 is very heavily loaded
'ii das Vakuumschaltgefüß 1 mit einem Schutzrohr 12 aus mechanisch festem $j Material umgeben, das wiederum am Träger 8 befestigt ist. 'ii the Vakuumschaltgefüß 1 surrounded by a protective tube 12 made of mechanically strong $ j material which is in turn fixed to the support. 8
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Mit dem Träger 8 ist über einen Stützisolator 13 eine Antriebsvorrichtung 14 verounden, die zwei auf einer gemeinsamen Welle 15 sitzende Kurbeln 16 und 17 aufweist. Die Kurbel 17 ist über eine Stange 18 mit einem nicht näher dargestellten Kraftspeicher 19 veruunden, mit der die Stange 18 in Pfeilrichtung hin- und hergeschoben und dadurch die Kurbel 16 zwischen zwei Anschlägen 20 hin- und herbewegt wird. Mit dieser Kurbel ist einn Stange 21 aus Isolierstoff verbunden, die die Bewegung der Kurbel 16 über eine weitere Kurbel 22 auf eine Kurvenscheibe 23 aus Metall überträgt, deren Drehachse 24 in den Lagerböckon 10 gelagert ist, während die Kurbel 22 außerhalb dor Achse 24 mit der Kurvenscheibe verbunden ist. Die Außenkontur der Kurvenscheibe dient als Steuerkurve 25, die im mittleren Bereich des bestrichenen Drehwinkeis als archimedische Spirale ausgebildet ist und im Bereich der bei jn Endstellungen in Kreisbögen um die Achse 24 mit jeweils konstantem Radius übergeht-, A drive device is connected to the carrier 8 via a support insulator 13 14 verounden, the two on a common shaft 15 Has seated cranks 16 and 17. The crank 17 is connected via a rod 18 to an energy storage device 19 (not shown in detail) Veruunden, with which the rod 18 is pushed back and forth in the direction of the arrow and thereby the crank 16 is moved back and forth between two stops 20. With this crank is a rod 21 made of insulating material connected, which transmits the movement of the crank 16 via a further crank 22 to a cam plate 23 made of metal, whose The axis of rotation 24 is mounted in the bearing block 10, while the crank 22 is connected to the cam disk outside the axis 24. The outer contour of the cam serves as a control cam 25, which in the middle area of the swept angle of rotation as Archimedean Spiral is formed and in the area of the jn end positions merges into circular arcs around the axis 24 with a constant radius,
Die Außenkontur 25 der Kurvenscheibe steht in Kontakt mit einem metallenen Rollenstößel 26, der mit einer Druckfeder 27, die sich auf der Grundplatte des Trägers 8 abstützt, gegen die Außenkontur der Kurvenscheibe 23 gedrückt wird. Der Rollenstößel 26 dient zugleich als Träger für das bewegliche Kontaktstück 5, dessen Stange 5b an dem aus dem Vakuumgefäß 1 herausragenden Ende von einer Hülse des Stößels umfaßt und in dieser achsial geführt*ist.The outer contour 25 of the cam is in contact with a metal roller tappet 26, which is connected to a compression spring 27 is supported on the base plate of the carrier 8, is pressed against the outer contour of the cam plate 23. The roller tappet 26 serves at the same time as a support for the movable contact piece 5, the rod 5b of which at the end protruding from the vacuum vessel 1 of includes a sleeve of the plunger and is axially guided in this *.
Die Hülse hat an ihrem unteren, der Grundplatte des Trägers 8 zuge-■■■.* The sleeve has at its lower, the base plate of the carrier 8 closed ■■■. *
wandten Seite einen Kragen 28, der einem mit der Stange 5b verbundenen Anschlag 29 des beweglichen Kontaktstückes 5 im Innenraum der Hülse zugeordnet ist. Eine an der Hülse und an diesem Anschlag sich abstützende vorgespannte Druckfeder 30 drückt das bewegliche Kontaktstück in der Zeichnung gesehen nach unten und bringt in der dargestellten Schließstellung des Vakuumschaltgerätes den erforderlichen Kontaktdruck zwischen den beiden Kontaktstücken 4 und 5 auf.turned side a collar 28, the one connected to the rod 5b Stop 29 of the movable contact piece 5 is assigned in the interior of the sleeve. One on the sleeve and one on this stop itself supporting biased compression spring 30 presses the movable contact piece seen in the drawing downward and brings in the illustrated In the closed position of the vacuum switchgear Contact pressure between the two contact pieces 4 and 5.
Soll das Vakuumschaltgerät von der Schließ- in die Offenstellung überführt werden, wird die Antriebsvorrichtung 14 eingeschaltet, wonach die Kurvenscheibe 23 sich in Pfeilrichtung um ihre Achse dreht. Durch die Druckfeder 27 wird bei dieser Bewegung der Rollenstößel 26 ständig an die Außenkontur 25 der Kurvenscheibe gedrücktShould the vacuum switchgear from the closed to the open position are transferred, the drive device 14 is switched on, after which the cam disk 23 is in the direction of the arrow about its axis turns. During this movement, the compression spring 27 constantly presses the roller tappet 26 against the outer contour 25 of the cam disk
*und gegen Verdrehu-ng-.g^sacher-t^* and against twisting-.g ^ sacher-t ^
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und dabei in der Zeichnung gesahun nach oben geführt. Sobald der Kragen 28 des Stüßels am Anschlag 29 des beweglichen Kontaktstückes 5 anliegt, wird das bewegliche Kontaktstück von dem "feststehenden Kontaktstück 4 abgehoben, wodurch der Stromfluß zwischen den Kontaktstücken unterbrochen wird. Dia LJffnungsbewegung ist abgeschlossen, wenn die Kurbel 16 in der Antriebsvorrichtung 14 am anderen Anschlag 20 anliegt, wobei dann der Rollenstüßel 26 auf der kreisförmigen Außenkontur der Kurvenscheibe 23 mit dem kleineren Radius aufliegt.and in doing so, as seen in the drawing, led upwards. Once the Collar 28 of the stem on the stop 29 of the movable contact piece 5 is applied, the movable contact piece of the "fixed Contact piece 4 lifted off, whereby the current flow between the contact pieces is interrupted. The opening movement is complete, when the crank 16 rests against the other stop 20 in the drive device 14, the roller saddle 26 then opening the circular outer contour of the cam disk 23 with the smaller one Radius rests.
Dieser Bewegungsablauf ist beim Schließen des Uakuumschaltgerätes umgekehrt, so daß der Rollenstößel 26 zunächst auf der kreisbogenförmigen Außenkontur 25 mit dem kleineren Radius, danach auf der spiralförmigen und schließlich, kurz bevor dia Kurbel 16 in der Antriebsvorrichtung 14 am anderen Anschlag 20 anschlägt, bereits auf der kreisbogenförmigen Außenkontur mit dem größeren Radius geführt wird. Das im Rollenstößel gelagerte bewegliche Kontaktstück folgt dieser Bewegung und wird schließlich auf das feststehende Kontaktstück 4 gepreßt. Damit ist der Schließvorgang beendet.This sequence of movements occurs when the vacuum switching device is closed reversed, so that the roller tappet 26 initially on the circular arc-shaped Outer contour 25 with the smaller radius, then on the spiral and finally, just before the crank 16 in the Drive device 14 strikes the other stop 20, already guided on the arcuate outer contour with the larger radius will. The movable contact piece mounted in the roller tappet follows this movement and finally moves onto the stationary one Contact piece 4 pressed. This ends the closing process.
Durch die beschriebene Ausbildung der Kurvenscheibe 23 führt der Rollenstößel 26. stets einen gleichen und exakten Hub aus, der von dar Genauigkeit der Positionierung der Anschläge 20 in der Antriebsvorrichtung 14 und der übrigen zur Übertragung der Stellbawegungen dienenden Teile unabhängig ist und nur bestimmt ist durch die Differenz der Radien der beiden kreisbogenförmigen Abschnitts .des Außenumfanges 25 der Kurvenscheibe 23. Da der Rollenstößel auf diesen Abschnitten bereits geführt wird, bevor die Antriebsvorrichtung 14 ihre durch die Anschläge 20 begrenzten Endlagen einnimmt, werden Prellvorgänge an diesen Anschlägen auf die Bewegung des Rollenstößels 26 und des beweglichen Kontaktstückes 5 nicht übertragen; Überbeanspruchungen des Metallfaltonbalges^ 6 und erhöhter Abbrand der Kontaktplatten 4a bzw. 5a sind damit ausgeschlossen. Due to the described design of the cam disk 23, the roller tappet 26 always performs the same and exact stroke, which is from represents the accuracy of the positioning of the stops 20 in the drive device 14 and the rest to transfer the positioning movements serving parts is independent and is only determined by the difference in the radii of the two circular arc-shaped section .of the outer circumference 25 of the cam plate 23. Since the roller tappet is already performed on these sections before the drive device 14 assumes its end positions limited by the stops 20, There are no bouncing processes at these stops on the movement of the roller plunger 26 and the movable contact piece 5 transfer; Overstressing of the metal folding bellows ^ 6 and higher Burn-off of the contact plates 4a and 5a are therefore excluded.
Sämtliche Teile, die zur Halterung, Lagerung und Betätigung dr-i beweglichen Kontaktstückes dienen, also Träger 8 mit denAll parts that are necessary for mounting, storage and actuation dr-i serve movable contact piece, so carrier 8 with the
9m 9 m
Lagerböckün 10, RollenstüGel 26 und dis Kurvenscheibe 23 sind aus demselben Metall gefertigt und liegen auf gleichem Potential. Sie unterliegen annähernd der gleichen Erwärmung und annähernd gleicher Wärmeausdehnung. Die Genauigkeit des Kurvengetriebes ist somit bei allen Betriebstemperaturen gewährleistet.Bearing block 10, roller stem 26 and the cam disk 23 are off made of the same metal and have the same potential. They are subject to approximately the same heating and approximately the same Thermal expansion. The accuracy of the cam gear is thus at guaranteed at all operating temperatures.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es durch Ausbildung der Außenkontur 25 der Kurvenscheibe zwischen den beiden kreisbogenförmigen Abschnitten möglich, die Geschwindigkeit des beweglichen Kontaktstückes den optimalen Ausschaltbedingungen entsprechend anzupassen; es ist aber auch möglich, die Kurvenscheibe beim Ausschaltvorgang schnell zu bewegen, ohne daG der liollenstößel dabei an der AuGenkontur anliegt. Die Bewegung des Rol.lenstößels wird dann durch geeignete Mittel, z.B. eine hydraulische Steuerung über den Metallfaltenbalg, gesteuert; die Ausschaltgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktstückes wird damit unabhängig von dem Geschwindigkeitsverlauf der Antriebsvorrichtung 14.In the embodiment described, it is by training the outer contour 25 of the cam disk between the two circular arc-shaped Sections possible to adapt the speed of the movable contact piece to the optimal switch-off conditions accordingly; However, it is also possible to move the cam disc quickly during the switch-off process without the roller tappet on the Rests on the outer contour. The movement of the roller plunger is then carried out suitable means, e.g. hydraulic control via the metal bellows, controlled; the switch-off speed of the movable contact piece is thus independent of the speed curve of the drive device 14.
Wie in Figur 1 dargestellt, liegt der Anschlag 29 des beweglichen Kontaktstückes bei eingeschaltetem Gerät nicht an dem Kragen 28 des RollenstöQels an, solange die Kontaktplatten der Kontaktstücke noch nicht abgebrannt sind. Vom Gesamthub des Rollenstüßels 26, der z.B. acht Millimeter beträgt, entfällt der größere Teil, z.B. sechs Millimeter, auf den Arbeitshub des beweglichen Kontaktstückes 5 und der Rest zum Zusammendrücken der vorgespannten Druckfeder 30, die den Kontaktdruck aufbringt. Durch diese Lagerung des beweglichen Kontaktstückes 5 wird dessen Schaltbewegung im Bereich der Schließstellung nochmals von der Bewegung der Antriebsvorrichtung 14 entkoppelt. Hat der Kontaktabbrand der Kontaktplatten der Kontaktstücke das zulässige Maß von z.B. zwei Millimeter erreicht, so liegt dBr Anschlag 29 des beweglichen Kontaktstückes 5 direkt auf dem Kragen 28 des Rollenstüßels auf, so daß jetzt der Arbeitshub des beweglichen Kontaktstückes 5 dem des Rollenstüßels 26 entspricht; zwischen RollenstöQel und beweglichem Kontaktstück tritt beim Schaltvorgang keine Relativbewegung auf; dieser Umstand kann zur Anzeige des maximal zulässigen Kontaktabbrandes genutzt werden. Hierzu wird eine Markierung 31,As shown in Figure 1, the stop 29 of the movable contact piece is not on the collar 28 of the device when the device is switched on Roller plungers on as long as the contact plates of the contact pieces are still have not burned down. The larger part, e.g. six millimeters, of the total stroke of the roller socket 26, which is, for example, eight millimeters, is omitted. on the working stroke of the movable contact piece 5 and the rest of the compression of the preloaded compression spring 30, which the Applies contact pressure. As a result of this mounting of the movable contact piece 5, its switching movement is in the area of the closed position again decoupled from the movement of the drive device 14. Has the contact erosion of the contact plates of the contact pieces is the permissible If a dimension of e.g. two millimeters is reached, then the dBr stop is 29 des movable contact piece 5 directly on the collar 28 of the roller saddle so that now the working stroke of the movable contact piece 5 corresponds to that of the roller saddle 26; between roller plungers and movable contact piece, no relative movement occurs during the switching process; this circumstance can lead to the display of the maximum allowable Contact wear can be used. For this purpose a marking 31,
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ζ.D. ein roter Ring, auf dem StuOaI 5b des beweglichen Kontaktstückes 5 angebracht, die in der Einschaltstörung sichtbar ist, solange der Kontaktabbrand noch nicht die zulässige Grenze erreicht hat, jedoch von dem Rollenstößel 26 verdeckt wird, wenn der Kontaktabbrand das zulässige Naß überschreitet.ζ.D. a red ring, on the StuOaI 5b of the movable contact piece 5 attached, which is visible in the switch-on fault as long as the contact wear has not yet reached the permissible limit has, but is covered by the roller plunger 26 when the contact erosion exceeds the permissible wetness.
Ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 die Steuerkurve der Kurvenscheibe durch deren Außenkontur gebildet, so ist bei dem in Figur 2 dargestellten Detail eines zujeitsn Ausführungsbeispieles eine Kurvenscheibo 23' verwendet, in die als Steuerkurve ein Schlitz eingeschnitten ist, der im mittleren Teil des Drehwinkel der Kurvenscheibe einen progressiven spiralförmigen Verlauf aufweist und in den Bereichen um die Endstellungen wiederum in kreisbogenförmig verlaufende Abschnitte mit unterschiedlichen Radien um die Achse 24' der Kurvenscheibe übergeht. In diesen Schlitz greift die Rolle eines Rollenstößels 26' ein, der dadurch zwangsläufig den Bewegungen der Kurvenscheibe folgt und das bewegliche Kontaktstück in die Ein- und Ausstellung überführt. Bei dieser Ausführung ist keine der Feder des ersten Ausführungsbeispieles entsprechende Druckfeder nötig, um den Rollenstüßel in die Ausschaltstellung zu bringen.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the control curve is the Cam formed by its outer contour, so is the detail shown in Figure 2 of a zujeitsn embodiment a cam disk 23 'is used, in which a slot is used as a control cam is cut in the middle part of the angle of rotation of the cam has a progressive spiral course and in the areas around the end positions in turn in a circular arc Sections with different radii about the axis 24 'of the cam disc passes. The role of one engages in this slot Roller tappet 26 ', thereby inevitably the movements of the The cam follows and the moving contact piece is transferred to the exhibition and exhibition. In this version there is none of the spring of the first embodiment corresponding compression spring necessary to to bring the roller saddle into the switch-off position.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt; sie schließt auch Ausführungen ein, bei der anstelle einer Kurvenscheibe eine mit einer Steuerkurve versehene Walze vorgesehen ist, wobei in die Steuerkurve ein Träger oder Stößel für das bewegliche Kontaktstück eingreift; außerdem kann etwa die Kurvenscheibe auf einen mit dem beweglichen Kontaktstück verbundenen doppelseitigen Hebel aus Metall einwirken; ferner ist es möglich, daß die Kurvenscheibe nicht unmittelbar von einem speziellen Antricbsglied, hier der Isolierstoffstange 21 und der Kurbel 22 gedreht wird, sondern z.B. von spannungsführenden Teilen wie einem Schaltmesser. Das Schaltmesser wird dabei über isolierende Teile von einer auf Erdpotential liegenden Antriebsvorrichtung bewegt. So ist es' möglich, die die Kurvenscheibe treibende Kurbel 22 gabelförmig zu gestalten und mit einem von einer Isolierstange bewegten Trennmosser in Eingriff zu bringen, das beim Ausschalten zuerst die Drehung der Kurvenscheibe und damit die Strornunterbrechung im Uakuurnschaltgefäß bewirkt und daran anschließend die Kurbel verläßt und somit eineThe invention is not restricted to the exemplary embodiments; it also includes designs in which a cam provided with a control cam is provided instead of a cam, wherein a carrier or plunger for the movable contact piece engages in the control cam; also about the cam on a double-sided metal lever connected to the movable contact piece act; It is also possible that the cam not directly from a special drive link, here the insulating rod 21 and the crank 22 is rotated, but e.g. from live parts such as a switch blade. That The switch blade is moved over insulating parts by a drive device at ground potential. So it is possible to design the crank 22 driving the cam disk in the shape of a fork and to engage with a separating muzzle moved by an insulating rod to bring that when switching off first the rotation of the cam disk and thus the current interruption in the Uakuurn switch vessel causes and then leaves the crank and thus a
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sichtbare irennstalle herstellt. Der obere Anschluß eines solcherart ausgebildeten Gerätes erfolgt dann nicht am AnschluDstück 9, sondern am vorbeschriebenen Trennmesser bziu. dessen Drehpunk-t. Zwischen dem Anschlußstück 9 und der Kurbel ujird zujeckmäßigeruieise eine flexible elektrische Verbindung hergestellt.produces visible barns. The top connector of one of these trained device then takes place not on the connecting piece 9, but on the previously described separating knife bziu. its pivot point t. Between the connection piece 9 and the crank there is an increased amount of time a flexible electrical connection is established.
Claims (13)
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Applications Claiming Priority (2)
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| DE7702053U DE7702053U1 (en) | 1977-01-25 | 1977-01-25 | Vacuum switchgear |
| DE2702962A DE2702962B2 (en) | 1977-01-25 | 1977-01-25 | Vacuum switchgear |
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Family Applications (2)
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Family Applications After (1)
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