DE8614497U1 - Elektrischer Leistungsschalter mit einer Antriebsvorrichtung und einer Vorrichtung zur Freiauslösung - Google Patents

Description

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Elektrischer Leistungsschalter mit einer Antriebsvorrichtung und einer Vorrichtung zur Freiauslösung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leistungsschalter mit einer eine Schraubenfeder enthaltenden Antriebsvorrichtung, die mit einer Vorrichtung zur Freiauslösung versehen ist, wobei die Schraubenfeder an beiden Enden in je einem Widerlager gehalten ist.

Ein solcher Leistungsschalter, wie er beispielsweise der DE-A-32 14 935 zu entnehmen ist, unterliegt im Betrieb unterschiedlichen mechanischen Beanspruchungen in Abhängigkeit davon, od eine normale betriebsmäßige Schaltung stattfindet oder ob die Vorrichtung zur Freiauslösung wirksam ist. Bei einer normalen Schaltung hat nämlich die Antriebsvorrichtung den Bewegungswiderstand des gesamten Schaltermechanismus einschließlich der durch die zu schaltenden Ströme bewirkten Gegenkräfte zu überwinden. Ist dacegen die Vorrichtung zur Freiauslösung wirksam, so fehlt ein großer Teil dieses Bewegungswiderstandes mit dem Ergebnis, daß sich der Energiespeicher der Antriebsvorrichtung rascher entspannt und hierdurch die Teile mit überhöhter Geschwindigkeit in ihre Endstellung gelangen. Hierdurch werden nicht nur die unmittelbar aufeinandertreffenden Teile stark beansprucht, sondern auch der Leistungsschalter als Ganzes, da von dem geschilderten Vorgang starke Erschütterungen ausgehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine erhöhte Beanspruchung eines Leistungsschalter^ beim Schalten mit Freiauslösung zu vermeiden.

Et 3 Pch / 29.05.1986

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- 2. - VPA 8 6 G 4 O 2 8

Die Aufgäbe wird gemäß der Erfindung bei einem LeistUngs-Schalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst} daß ] an dem einen Widerlager der Schraubenfeder ein Zylinder j und an dem anderen Widerlager ein dem Zylinder angepaßter j Kolben angeordnet ist* Der Kolben und der Zylinder bilden i gemeinsam eine Dämpfungseinrichtung, deren Wirksamkeit von der Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Kolben und Zylinder abhängt. Durch eine geeignete Dimensionierung der Teile laßt es sich erreichen, daß diese nur einer erhöhten Geschwindigkeit einen merklichen Widerstand entgegensetzen. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann dies dadurch geschehen, daß das Spiel zwischen dem Zylinder und dem Kolben derart bemessen ist, daß die Arbeitsgeschwindigkeit der Antriebsvorrichtung bei normalen Schaltvorgängen im wesentlichen unbeeinflußt bleibt. Kird dagegen die Antriebsvorrichtung bei wirksamer Freiauslösevorrichtung betätigt, so wird zwar die Arbeitsgeschwindigkeit oer An- I triebsvörrichtung gegenüber der betriebsmäßigen Schaltung ^fe größer sein, ohne dabei aber die bisherige schädliche Höhe zu erreichen.

Die Einrichtung nach der Erfindung kann auf besonders platzsparende Weise gestaltet werden, wenn der Zylinder einen geringeren Durchmesser als die Schraubenfeder besitzt. Der Zylinder bildet dabei gleichzeitig eine Führung für die Schraubenfeder und verringert ihre seitlichen Schwingungen, falls solche - etwa durch eine Schwenkbewegung bei den Schaltvorgängen - angeregt werden sollte. |

Ferner hat es sich als günstig erwiesen, den Zylinder mit | dem bewegbaren Widerlager und den Kolben mit dem feststehenden Widerlager der Schraubenfeder zu verbinden.

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- 3 - VPA 8 6 G 4 O 2

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert*

Die Figur 1 zeigt einen Vakuurn--Leistuhgsschalter in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht.

In der Figur 2 ist ein Federspeicher mit einer Dämpfungseinrichtung gleichfalls teilweise geschnitten dargestellt.

Der in der Figur 1 gezeigte Vakuum-Leistungsschaiter i umfaßt eine Antriebsvorrichtung 2 und als eigentliche Schaltstelle eine oder mehrere Vakuumschaltröhren 3. Bei mehrpoliger Ausführung des Leistungschalters 1 sind mehrere Vakuumschaltröhen 3 nebeneinander angeordnet, so daß in der Seitenansicht gemäß der Figur 1 nur ein Vakuumschaltröhre erkennbar ist. Die Vakuumschaltröhre 3 ist mit ihrem oberen feststehenden Anschlußbolzen 4 an einem oberen Schalterkopf 5 befestigt, der mittels eines Stützisolators 6 an einer Tragschiene 7 befestigt ist. Diese Tragschiene, die für mehrere Stüztisolatoren, Kopfstücke und Vakuumschaltrohren gemeinsam vorgesehen sein kann, ist an einem kastenförmigen Gehäuse 10 der Antriebsvorrichtung 2 angebracht.

Mit ihrem unteren Ende ruht die Vakuumschaltröhre 3 in einem unteren Schalterkopf 11, der vor einem weiteren Stützisolator 12 getragen wird. Ähnlich wie der Stützisolator 6 ist der Stützisolator 12 an einer Tragschiene 13 befestigt, die mit dem Gehäuse 10 der Antriebsvorrichtung 2 verbunden ist. Die Tragschienen 7 und 13 sind so geformt, daß die Stützisolatoren 6 und 12 derart winklig zueinander stehen, daß der Abstand der Tragschienen 7 und 13 an dem Gehäuse 10 geringer ist als der Abstand der Schalterköpfe 5 und 11. Für den Anschluß des Leistungsschalters 1 ist der obere Schalterkopf 5 mit einer Anschlußschiene 14 versehen,

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während der untere Schalterkopf 11 eine Weitere Anschluß-Schiene 15 besitzt* In der in der Figur &iacgr; gezeigten Einscb.3ltsteilung des Leistüngsschalters 1 erstreckt sich die Strombähn von der oberen Anschlußschiene 14 zu dem Anschlußbolzen 4, sowie über miteinander in Berührung stehende Schaltstücke 16 und 17 sowie den bewegbaren Anschlußbolzen 20 und ein biegsames Stromband 21 zu der unteren Anschlußschiene 15.

IG Die Antriebsvorrichtung 2 besitzt eine im oberen Teil des Gehäuses 10 drehbar gelagerte Spannwelle 22, auf der ein Hebel 23 als bewegliche Aufhängung eines Einschaltfederspeichers 24 befestigt ist, der sich im unteren Teil des Gehäuses 10 an einem ortsfesten Stützpunkt 29 abstützt.

Gleichfalls auf der Spannwelle 22 ist eine Kurvenscheibe 25 angebracht, die mit dem einer Rolle eines um ein Lager 28 schwenkbaren Treibhebels 26 zusammenwirkt. Das freie Ende des Treibhebels 26 wirkt mit einer Kuppelstange 27 zusammen, 'deren gegenüberliegenden Ende mit einem zweiarmigen Hebel 30 gelenkig verbunden ist, der auf einer Schaltwelle 31 sitzt. Ein Hebelteil 38 dieses zweiarmigen Hebels 30 steht mit dem freien Ende einer Schraubendruckfeder 32 in Verbindung, die sich an einem ortsfesten Widerlager 33 innerhalb des Gehäuses 10 abstützt. Die Schraubendruckfeder 32 dient als Ausschaltkraftspeicher.

Die Kraftübertragung von der Schaltwelle 31 auf das bewegliche Schaltstück 17 der Vakuumschaltröhre 3 erfolgt über einen gleichfalls auf der Schaltwelle 31 sitzenden Hebel 34, der unter Zwischenschaltung einer Kontaktkraftfeder 35 und einer Zugstange 36 einen mit dem beweglichen Trägerbolzen 26 verbundenen Winkelhebel 37 betätigt.

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- 5 - VPA 8 6 G A O Z

Zum Einschalten des Leistungsschaiters 2 wird zunächst die Spannwelie 22 durch einön geeigneten Antrieb, z« B. einen Getriebemotor j entgegen dem Uhrzeigersinn soweit gedreht, bis der Hebel 23 annähernd die dargestellte Totpunktläge erreicht hat. Die Feder 24 ist dann gespannt* Nach Freigabe einer nicht dargestellten Einschaltverklinkung entspannt sich der Einschaltspäicher 24 unter Drehung der Spannwelle 22 im Uhrzeigersinn und einer entsprechenden Schwenkung der Kurvenscheibe 25. Der Treibhebel 26 wird

Id hierdurch um sein ortsfestes Lager 26 geschwenkt, und die kuppelstange 27 wird im wesentlichen in ihrer Längsrichtung verschoben. Sie betätigt hierbei mittels des auf der Schaltwelle sitzenden Hebels 30 die Vakuumschaltröhre 3 und spannt die Feder 32 mittels des Hebelteiles 38 des Hebels 30. Eine Ausschaltklinke 40 legt sich dann gegen eine Rolle 41 eines auf der Schaltwelle sitzenden Hebels 42, wodurch durch die Einschaltstellung entgegen der Wirkung des Ausschaltfeder aufrechterhalten wird.

Strichpunktiert in der Figur 1 ein als Ganzes mit 45 bezeichneter Mechanismus zur Freiausöslösung dargestellt, der dazu dient, eine unerwünschte Einschaltung der Vakuumschaltröhre 3 zu verhindern. Dieser Mechanismus ist an der Verbindungsstelle des Treibhebels und der Kuppelstange 27 wirksam, wie dies beispielsweise in der DE-A-32 14 935 beschrieben ist. Wird demnach bei wirksamer Freiauslösevorrichtung 45 die Einschaltverklinkung freigegeben, so entspannt sich der Einschaltfederspeicher 24 besonders rasch, weil nur ein geringer Bewegungswiderstand zu überwinden ist. Dies führt zu einem heftigen Schlag in der Endstellung, der unmittelbar aufeinandertreffende Teile beschädigen und den gesamten Leistungsschalter 1 einer erheblichen Erschütterung aussetzen kann. Durch die näher in der Figur 2 gezeigte Ausführung des Einschaltfederspeichers 24 werden diese Erscheinungen weitgehend vermieden.

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Wie Gie Figur 2 zeigt, weist der Einschaltfederspeicher 24 eine Schraubenzugfeder 50 auf, deren Enden in einem oberen Widerlager 51 und einem unteren Widerlager 52 gefaßt sind. Ferner ist mit dem oberen Widerlager 51 ein Hohlzylinder 53 fest verbunden, dessen Außendurchmesser geringer als der Innendurchmesser der Schraubenzugfeder 50 ist. In den Hohlzylinder 53 greift ein Kolben 54 ein, der gleichfalls fest mit dem unteren Widerlager 52 verbunden ist. Das zwischen dem Hohlzylinder 53 und dem Kolben 54 vorhandene Spiel 55 ist so bemessen, daß die Geschwindigkeit der normalen Schaltvorgängc praktisch nicht beeinflußt wird. Dagegen verhindert die aus dem Hohlzylinder 53 und dem Kolben 54 bestehende Dämpfungsanordnung wirksam den starken Anstieg der Bewegungsgeschwindigkeit bei wirksamer Freiauslösevorrichtung 45.

Durch Nuten 56 am oberen Ende des Kolbens 54 läßt sich bei unverändertem Spiel 55 das Dämpfungsverhalten der Anordnung beeinflussen. Hierzu kann die Anzahl und die Tiefe der Nuten 56 zweckentsprechend gewählt werden.

5 Ansprüche
2 Figuren

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Claims (5)

- 7 - VPA 8 6 G 4 O 2 Sehutzansprüche

1. Elektrischer Leistungsschalter mit einer eine Schraubenfeder enthaltenden Antriebsvorrichtung, die mit einer Vorrichtung zur Freiauslösung versehen ist, wobei die Schraubenfeder an beiden Enden in je einem Widerlager gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an einem Widerlager (51) der Schraubenfeder (50) ein Zylinder (53) und an dem anderen Widerlager (52) ein dem Zylinder (53) angepaßter Kolben (54) angeordnet ist.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Spiel (55) zwischen dem Zylinder (53) und dem Kolben (54) derart bemesssn ist, daß die Arbeitsgeschwindigkeit der Antriebsvorrichtung (2) bei normalen Schaltvorgängen im wesentlichen unbeeinflußt bleibt.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (53) einen geringeren Durchmesser als die Schraubenfeder (50) besitzt.

4. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinder (53) mit dem bewegbaren Widerlager (51) und der Kolben (54) mit dem feststehenden Widerlager (52) der Schraubenfeder (50) verbunden ist.

5. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (54) an seinem Umfang mit wenigstens einer Nut (56) zur Beeinflussung der Dämpfung versehen ist.