DE913664C - Antrieb fuer bewegliche Schaltstuecke, insbesondere Schaltstifte od. dgl. bei elektrischen Hochspannungsschaltgeraeten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für bewegliche Schaltstücke, insbesondere Schaltstifte od. dgl. bei elektrischen Hochspannungsschaltgeräten.

Bei den bekannten mechanischen Antrieben für Hochspannungsschaltgeräte werden meistens Antriebsgestänge verwendet, die beim Schalten gehoben bzw. gesenkt werden müssen. Infolgedessen sind die beweglichen Massen bei derartigen Antrieben groß.

Demgegenüber geht die Erfindung von der Auffassung aus, daß die Schaltstiftgetriebe für elektrische Hochspannungsschalter so ausgebildet werden müssen, daß bei größtem, für die Herstellung einer hinreichenden Schaltstrecke notwendigem Hub und höchster Schaltgeschwindigkeit möglichst geringe Beschleunigungskräfte übertragen bzw. erzielt werden, wobei der Antrieb hinsichtlich der kinematischen Bewegungen möglichst einfach gestaltet werden soll, um dadurch zugleich die Betriebssicherheit des Schalters weitestgehend zu erhöhen. Um dies zu erreichen, erfolgt erfindungsgemäß die Antriebsbewegung nur durch sich drehende Teile, während lediglich der bewegliche Schaltstift mit seinem Träger eine hin und her gehende Bewegung ausführt. Bei einer solchen Bauart fallen somit die bis jetzt üblichen hin und her bewegbaren Gestänge, Schwing- oder Drehhebel, Gehänge oder ähnliche Teile fort, wobei der Schaltstift ohne weiteres, und zwar mit großer Schalt-

geschwindigkeit große Schalthübe beispielsweise bis zu etwa 2 m und gegebenenfalls mehr zurücklegen kann. Bei der Verwendung für Flüssigkeitsschalter, bei denen der Schaltraum in offener Verbindung mit dem den Antrieb aufnehmenden Raum steht, ist es durch die Anwendung des Erfindungsgegenstandes zugleich möglich, mit kleinen Mengen von Schaltflüssigkeit auszukommen. Außerdem kann der Schaltstiftantrieb nach der Erfindung auch ίο für solche Schalter besonders vorteilhaft sein, bei denen unabhängig von den bei Kurzschluß auf den Antrieb einwirkenden Beschleunigungskräften eine möglichst konstante Schaltgeschwindigkeit erreicht werden soll.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung an Hand von Dampfentspannungsschaltern für hohe Spannungen und große Leistungen dargestellt. Es zeigt Fig. ι einen Schalter im Längsschnitt nach Linie A-B der Fig. 3,

Fig. 2 denselben Schalter im Schnitt nach Linie C-D der Fig. 3,

Fig. 3 denselben Schalter im Querschnitt nach Linie D-F der Fig. 2,

Fig. 4 einen anderen Schalter mit einer abweichenden Bauart des Schalterantriebes im Längsschnitt, Fig. 5 und 6 die im Schaltergehäuse untergebrachten, an der Betätigung bzw. Führung des Schaltstiftes teilnehmenden Teile für die Bauart nach Fig. 4 im Querschnitt, und zwar bei zwei verschiedenen Ausführungsformen des Schaltstiftes, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Antriebes für einen zum Teil dargestellten Schalter im Längsschnitt und

Fig. 8 einen Teil des Schalterantriebes nach Fig. 7 im Querschnitt nach Linie G-H-I-K der Fig. 7.

In einem insbesondere aus Isolierstoff bestehenden Schaltergehäuse 1 ist ein feststehendes ein- oder mehrteiliges Schaltstück 2 untergebracht, dem ein bewegliches Schaltstück 3 zugeordnet ist, das beispielsweise als ein hin und her bewegbarer Schaltstift ausgebildet sein kann, der im Einschaltzustand vom feststehenden Schaltstück allseitig umfaßt wird. Die beiden Schaltstücke 2 und 3 können in einer beispielsweise innerhalb des Schaltergehäuses 1 vorgesehenen, in Fig. 1 bis 3 nicht dargestellten Lichtbogenlöschvorrichtung, z. B. einer elastischen Kammer, untergebracht sein.

Der Antrieb des beweglichen Schaltstiftes 3 erfolgt durch sich drehende Teile, deren letztes Glied bei der Bauart nach Fig. 1 bis 3 durch eine oder mehrere Spindeln 4 gebildet werden kann, die insbesondere ein steiles ein- oder mehrgängiges Gewinde besitzen und den Schaltstift bei seiner Bewegung gegen Verdrehung sichern. Zur übertragung der Bewegung von den Spindeln 4 auf den Schaltstift 3 dient ein mit dem Schaltstift verbundener kreuzkopfartiger Schaltstiftträger 5, der als eine steilgängige Mutter mit Innengewinde ausgebildet sein kann und der zugleich die Schaltstiftführung ermöglicht. Zu diesem Zweck können zusätzlich im Innern des die Antriebsspindeln aufnehmenden Schaltergehäuses, wie Fig. 2 und 3 erkennen lassen, Führungsstangen 6 vorgesehen sein, die zugleich zur Stromführung dienen können.

Die beispielsweise in Kugellagern gelagerten, an ihren unteren Enden mit Zahnrädern versehenen Spindeln 4 erhalten ihre Drehbewegung von einem innenverzahnten Stirnrad 8, das über eine ebenfalls im Schaltergehäuse untergebrachte, z. B. zentrisch angeordnete drehbare Isolierantriebswelle 9 und ein z. B. aus Kegelrädern bestehendes Getriebe 10 von einer insbesondere horizontal angeordneten Antriebswelle 11 angetrieben werden kann. Die Totpunktsgetriebeeigenschaft kann hierbei zweckmäßigerweise auf die angetriebene Seite der Drehwelle verlegt werden.

Die Spindel kann im Gegensatz zu der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Bauart einen Teil bzw. die Verlängerung des beweglichen Schaltstiftes bilden, wahrend das letzte Glied der antreibenden Drehwelle in einem solchen Fall als eine Mutter ausgebildet wird. Bei dieser Ausführungsform wird somit der das Steilgewinde bildende Teil des beweglichen Schalt-Stiftes so lang ausgebildet, daß er die gesamte Schaltstrecke zurücklegen kann, während die den beweglichen Schaltstift antreibende Mutter verhältnismäßig kurz bemessen und gegen eine Verschiebung in Richtung der Längsbewegung des Schaltstiftes beispielsweise mit Hilfe einer Hülse oder in einer anderen Weise gesichert wird.

Um die bewegten Massen noch weiterhin zu verkleinern und u. a. eine besonders bequeme und zuverlässige Stromführung, insbesondere Stromübertragung von beweglichen auf feststehende Teile zu ermöglichen, können die Bauarten nach Fig. 4 bis 8 gewählt werden. Diese Bauarten stellen eine Weiterbildung der zuletzt angegebenen, nicht dargestellten Ausführungsform dar; sie weichen jedoch von dieser Ausführungsform insofern ab, als der das Gewinde aufweisende kreuzkopf artige Teil bzw. Träger 15 des Schaltstiftes 3 kurz und eine ihn umgreifende Gewindemutter 14 so lang ausgebildet ist, wie dies im Hinblick auf den Hub des Schaltstiftes zur Erreichung der erforderlichen Schaltstrecke notwendig ist. Die Bewegung auf die in Kugellagern 20, 21 gelagerte Gewindemutter 14 wird von einer in dem Stützer 25 untergebrachten, vertikal angeordneten Isolierantriebswelle 9 über ein Getriebe mit entsprechendem Übersetzungsverhältnis, z. B. ein Planetengetriebe 18, übertragen. Bei diesen Ausführungsformen erfolgt eine Sicherung des Schaltstiftes 3 gegen Verdrehung dadurch, daß er in seinem gewindelosen (glatten) Teil an bzw. zwischen Führungsrollen 26 nach Fig. 4 bis 6 bzw. 27 nach Fig. 7 und 8 bewegt wird. Die Rollen 26 können vorteilhaft aus Metall bestehen und zur Stromführung herangezogen werden, wodurch zugleich eine besonders bequeme und sichere Stromübertragung vom Schaltstift über die Rollen auf die feststehenden Schalterteile erreicht wird. Hierbei können die Rollen 26 entweder, wie Fig. 4 bis 6 zeigen, zwischen dem Schaltstift und den besonderen, zugleich Dämpfungsvorrichtungen aufnehmenden glatten (zylindrischen), insbesondere rohr-

förmigen stromleitenden Führungen 16 oder, wie Fig. 7 zeigt, in einem Raum außerhalb der gegen Verschiebung gesicherten Drehmutter 14 untergebracht werden, in welchem Fall besondere Führungsstangen überhaupt fortfallen. Zur Erleichterung der Führung kann der Schaltstift 3 entweder rund (vgl. Fig. 5) oder flach (vgl. Fig. 7 und 8) ausgebildet sein, wobei er im letzten Fall entweder an seinen abgerundeten Längs- oder abgerundeten Kurzseiten an den Rollen geführt wird. Die Anordnung kann im übrigen so gewählt sein, daß das Planetengetriebe und seine Lager in einer in das Innere des Stützers 25 hineinragenden Strahlungsschutzkappe 29 untergebracht werden.

Der Erfindungsgegenstand ist auf die Anwendung bei Dampfentspannungsschaltern keineswegs beschränkt und kann sinngemäß bei beliebigen anderen Schaltern, wie z. B. Luft-, Druckgas- und ähnlichen Schaltern, verwendet werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Antrieb für bewegliche Schaltstücke, insbesondere Schaltstifte od. dgl. bei elektrischen Hochspannungsschaltgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsbewegung nur durch sich drehende Teile erfolgt und lediglich das bewegliche Schaltstück (3) mit seinem Träger (5 bzw. 15) hin und her gehende Bewegung aus-

zuführen braucht.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das letzte Glied der sich drehenden Teile (der Drehwelle) aus einer oder mehreren im Schalter untergebrachten, ein- bzw. mehrgängige Steilgewinde aufweisenden Gewindespindeln (4) besteht, auf denen der zugleich als Führung für das bewegliche Schaltstück (3) dienende kreuzkopfartige Träger (5) hin und her bewegt wird.

3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des kreuzkopfartigen Trägers (5) und somit des stiftförmigen Schaltstückes insbesondere parallel zur Spindel bzw. zu den Spindeln (4) verlaufende Führungsstangen (6) vorgesehen sind, die zugleich zur Stromführung dienen können.

4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel einen Teil bzw. die Verlängerung des beweglichen Schaltstiftes bildet, während das letzte Glied der antreibenden Drehteile (der Drehwelle) aus einer Mutter besteht.

5. Antrieb nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeteil des Schaltstiftes entsprechend dem Schältstifthub bemessen und die ihn antreibende, gegen eine Verschiebung in Längsrichtung gesicherte Mutter verhältnismäßig kurz bemessen ist.

6. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kreuzkopfartige Träger (15) des Schaltstiftes (3) ein Gewinde besitzt und mit Hilfe einer ihn umfassenden, entsprechend dem Schaltstifthub lang bemessenen Mutter (14) mit Steilgewinde bewegt wird.

7. Antrieb nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf seiner Oberfläche glatte Schaltstift (3) in bzw. an zum Führen und gegebenenfalls zur Stromführung dienenden Rollen (26 bzw. 27) bewegt wird.

8. Antrieb nach Anspruch 1, 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (27) so, insbesondere außerhalb der Drehmutter (14), angeordnet sind, daß sie den Schaltstift (3) gegen Verdrehung sichern oder zur Sicherung des Schaltstiftes gegen Verdrehung zusätzliche, auf ihrer Oberfläche glatte Führungsstangen (16) vorgesehen sind, zwischen denen und dem Schaltstift (3) sich die Rollen (26) bewegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 9510 6.54