EP0031791A1 - Hochspannungs-Leistungsschalter - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a high-voltage circuit breaker with a closing resistor, which is connected in the course of the closing process via an auxiliary switching path parallel to the main switching path and is switched off after the closing thereof by opening the auxiliary switching path until the main switching path is switched on again, with a movable switching pin of the auxiliary switching point which is spring-loaded in the opening direction and with a connecting rod articulated on this auxiliary switching pin, which is connected in an articulated manner to a rotatably mounted crank mechanism of the drive element.
- crank pin is pivoted by the crank mechanism, which moves the connecting rod via a locking cam until this locking cam strikes a stationary trigger and releases the connecting rod for a return movement. After release, the crank pin runs in an arranged in the connecting rod Elongated hole, the length of which is adapted to the return path of the auxiliary switching pin.
- the invention has for its object to provide a high-voltage circuit breaker of the type mentioned, the auxiliary switching point drive is structurally simplified. In particular, locking cams, ratchet locks or the like should be avoided.
- crank mechanism is the associated joint of the.
- Connecting rod forcibly guiding link which consists of a part concentric to the rotary shaft of the crank mechanism and an adjoining rectilinear part, which is upstream in the switch-on direction and is bent approximately radially outwards.
- the control of the auxiliary switching pin is effected by the backdrop, the timing of the auxiliary switching pin movement resulting from the design of the two backdrop parts and their relatively related lengths.
- the spring loading of the auxiliary switching pin results in positive guidance with only one guide surface of the link.
- the link has parallel guide surfaces for the crank bearing of the connecting rod. This results in a positive connection between the connecting rod and the crank mechanism.
- the unavoidable impact forces acting on the connecting rod can be reduced in their effect on the switching point if the link contains damping pads at the end points.
- the triggering of the return movement during the closing process of the circuit breaker is automatically effected by the backdrop. Nevertheless, it can be advantageous in some cases to assign a projection to the straight-line part of the setting, which acts on the connecting rod in the sense of triggering.
- a particularly advantageous embodiment of the invention results if the link is provided with a hub which forms a stop and guide surface.
- Figure 1 shows schematically a high-voltage circuit breaker with on-resistance.
- FIGS. 2 to 6 show representations for the sequence of movements of the crank mechanism provided for controlling the starting resistor according to FIG. 1 on the basis of various positions during the switching on and off process.
- Fig. 1 is a high-voltage circuit breaker with Starting resistance with the parts necessary for understanding the invention is shown schematically in part in section, in which all parts not essential for explaining the invention, such as. B. support insulators, base frame and hydraulic or pneumatic drive devices are omitted for simplicity.
- the high-voltage circuit breaker contains a main switching path 1, which can be connected in parallel with a closing resistor 2 for damping switch-on overvoltages.
- the auxiliary resistor 3 is assigned to the switch-on resistor 2, which consists of a movable switching pin 3a and a spring-loaded fixed contact 3b operated.
- the sequence of movements for the auxiliary switching pin 3a is controlled so that the auxiliary switching path 3 closes in the course of the switch-on process before the main switching path 1 closes.
- the series circuit consisting of the resistor 2 and the auxiliary switching path 3 is bridged and thus rendered ineffective.
- the auxiliary switching path 3 opens automatically after the main switching path 1 is closed.
- the auxiliary switching path 3 remains in this switch-off position until the main switching path 1 is switched on again.
- the crank mechanism 7 has a link 10, comprising the joint 9 of the connecting rod 5, with parallel guide surfaces, which consists of a part 10a concentric with the rotary shaft 6 of the crank mechanism 7 and an adjoining rectilinear part 10b upstream, which is upstream in the switch-on direction . If the drive for the auxiliary switching point 3, as shown in FIG. 2, is pivoted in the direction of the arrow 8, the connecting rod bearing 9 arranged in the link part 10b and the associated connecting rod 5 are actuated in such a way that the switching pin 3a is moved in the direction of the arrow 11.
- the connecting rod bearing runs through the link part 10a to a damping cushion 13 provided at the link end.
- the main switching path is switched on.
- the crank mechanism 7 is moved together with the gear provided for this purpose in the direction of the arrow 14, the hub 15 surrounding the rotary shaft 6 being a stop and guide surface for the connecting rod. 5 forms.
- the connecting rod bearing 9 again reaches the bent part 10b and is ready for a restart.
- the cushion pad 13 may be made of rubber or other suitable shock absorbing material.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Einschaltwiderstand, der im Verlaufe des Einschaltvorganges über eine Hilfsschaltstrecke parallel zur Hauptschaltstrecke geschaltet und nach deren Schließen durch Öffnen der Hilfsschaltstrecke bis zum Wiedereinschalten der Hauptschaltstrecke ausgeschaltet ist, mit einem in Ausschaltrichtung federbelasteten beweglichen Schaltstift der Hilfsschaltstelle und mit einer an diesem Hilfsschaltstift angelenkten Pleuelstange, die mit einem drehbar gelagerten Kurbeltrieb des Antriebsorgans gelenkig verbunden ist.
- Bei einem derartigen, aus der DE-PS 21 08 915 bekannten Hochspannungs-Leistungsschalter wird vom Kurbeltrieb ein Kurbelzapfen verschwenkt, der über einen Sperrnocken die Pleuelstange bewegt, bis dieser Sperrnocken an einem ortsfesten Auslöser anschlägt und die Pleuelstange zu einer Rücklaufbewegung freigibt. Nach der Freigabe läuft der Kurbelzapfen in einem in der Pleuelstange angeordneten Langloch, dessen Länge dem Rücklaufweg des Hilfsschaltstiftes angepaßt ist.
- Aus der Siemens-Druckschrift "2 cycle" SF6-Leistungsschalter 3AT5, Bestell-Nr. B 122/1698-220, ist ferner ein Hochspannungs-Leistungsschalter mit Einschaltwiderstand bekannt, dessen Kurbel aus einem mit der Pleuelstange verbundenen Mitnehmerhebel, einem darin geführten federbelasteten Mitnehmer und einer mit der Antriebswelle verdrehungssteif verbundenen Mitnehmerscheibe besteht. Im Verlauf der Einschaltbewegung wird der Hebel aufgrund der verklinkten Lage des Mitnehmers an der Mitnehmerscheibe gemeinsam mit dieser verdreht, bis ein ortsfester Anschlag den Mitnehmer entgegen der Kraft der ihn belastenden Feder außer Eingriff mit der Mitnehmerscheibe bringt und so die Rücklaufbewegung des ebenfalls federbelasteten Hilfsschaltstiftes einleitet.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungs-Leistungsschalter der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Hilfsschaltstellenantrieb konstruktiv vereinfacht ist. Insbesondere sollen Sperrnocken, Klinkengesperre o. dgl. vermieden werden.
- Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Kurbeltrieb eine das zugehörige Gelenk der . Pleuelstange zwangsweise führende Kulisse aufweist, die aus einem zur Drehwelle des Kurbeltriebs konzentrischen Teil und einem daran anschließenden, in Einschaltrichtung vorgelagerten, annähernd radial nach außen geknickten geradlinigen Teil besteht.
- Die Steuerung des Hilfsschaltstiftes wird durch die Kulisse bewirkt, wobei sich der zeitliche Ablauf der Hilfsschaltstift-Bewegung aus der Gestaltung der beiden Kulissenteile und ihrer relativ aufeinander bezogenen Längen ergibt.
- Durch die Federbelastung des Hilfsschaltstiftes ergibt sich eine Zwangsführung mit nur einer Führungsfläche der Kulisse. Um bei Stoßimpulsen des Antriebs einen unerwünschten Freilauf des Hilfsschaltstiftes zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Kulisse parallel verlaufende Führungsflächen für das Kurbellager der Pleuelstange aufweist. Damit ergibt sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Pleuelstange und Kurbeltrieb.
- Die unvermeidbaren, auf die Pleuelstange einwirkenden Stoßkräfte können in ihrer Wirkung auf die Schaltstelle gemindert werden, wenn die Kulisse an den Endstellen Dämpfungspolster enthält.
- Die Auslösung der Rücklaufbewegung während des Einschaltvorganges des Leistungsschalters wird an sich durch die Kulisse selbsttätig bewirkt. Dennoch kann es für manche Fälle vorteilhaft sein, dem geradlinigen Teil der Kulisse einen Vorsprung zuzuordnen, der auf die Pleuelstange im Sinne einer Auslösung einwirkt. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn die Kulisse mit einer Nabe versehen ist, die eine Anschlags- und Führungsfläche bildet.
- Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
- Die Figur 1 zeigt schematisch einen Hochspannungs-Leistungsschalter mit Einschaltwiderstand.
- Die Figuren 2 bis 6 zeigen Darstellungen für den Bewegungsablauf des für die Steuerung des Einschaltwiderstandes nach Fig. 1 vorgesehenen Kurbeltriebs anhand verschiedener Stellungen während des Ein- und Ausschaltvorganges.
- In Fig. 1 ist ein Hochspannungs-Leistungsschalter mit Einschaltwiderstand mit den zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teilen zum Teil im Schnitt schematisch dargestellt, bei dem alle nicht zur Erläuterung der Erfindung wesentlichen Teile, wie z. B. Stützisolatoren, Fußgestell und hydraulische bzw. pneumatische Antriebseinrichtungen, der Einfachheit halber weggelassen sind.
- Der Hochspannungs-Leistungsschalter enthält eine Hauptschaltstrecke 1, der zum Dämpfen von Einschalt-Überspannungen ein Einschaltwiderstand 2 parallelschaltbar ist. Hierzu ist dem Einschaltwiderstand 2 eine Hilfsschaltstrecke 3 zugeordnet, die aus einem beweglichen Schaltstift 3a und einem federbelasteten Festkontakt 3b besteht., Der Hilfsschaltstift 3a ist von einer Feder 4 in Ausschaltrichtung belastet und wird über eine Pleuelstange 5 von einer auf einer Drehwelle 6 angeordneten Kurbel 7 betätigt. Der Bewegungsablauf für den Hilfsschaltstift 3a wird dabei so gesteuert, daß im Verlauf des Einschaltvorganges die Hilfsschaltstrecke 3 zeitlich vor dem Schließen der Hauptschaltstrecke 1 schließt. Durch das Schließen der Hauptschaltstrecke 1 wird die aus dem Widerstand 2 und-der Hilfsschaltstrecke 3 bestehende Reihenschaltung überbrückt und damit wirkungslos gemacht. Um während des Ausschaltvorganges den Einschaltwiderstand unbelastet zu lassen, öffnet die Hilfsschaltstrecke 3 nach dem Schließen der Hauptschaltstrecke 1 selbsttätig. In dieser Ausschaltlage verbleibt die Hilfsschaltstrecke 3 bis zum Wiedereinschalten der Hauptschaltstrecke 1.
- Dieser Bewegungsablauf wird durch den in den Figuren 2 bis 6 schematisch dargestellten Kurbeltrieb bewirkt. Ausgehend von der Ausschaltstellung des Hochspannungs-Leistungsschalters, in dem die Hauptschaltstreckd 1 und die Hilfsschaltstrecke 3 geöffnet sind, wird während des Einschaltvorganges die Welle 6 in Pfeilrichtung 8 verdreht. Dadurch wird auch der Kurbeltrieb 7 in der gleichen Richtung verschwenkt.
- Der Kurbeltrieb 7 weist eine das Gelenk 9 der Pleuelstange 5 umfassende Kulisse 10.mit parallelen Führungsflächen auf, die aus einem zur Drehwelle 6 des Kurbeltriebs 7 konzentrischen Teil 10a und einem daran anschließenden, in Einschaltrichtung vorgelagerten, annähernd radial nach außen geknickten geradlinigen Teil 10b besteht. Wird der Antrieb für die Hilfsschaltstelle 3, wie die Figur 2 zeigt, in Pfeilrichtung 8 verschwenkt, so wird das im Kulissenteil 10b angeordnete Pleuellager 9 und die zugehörige Pleuelstange 5 in der Weise betätigt, daß der Schaltstift 3a in Pfeilrichtung 11 bewegt wird.
- In der aus Fig. 3 ersichtlichen Position findet die galvanische Berührung des Hilfsschaltstiftes 3a mit dem Festkontakt 3b statt, d. h. die Hilfsschaltstelle 3 ist geschlossen. Im weiteren Verlauf der Einschaltbewegung gelangt der Kurbeltrieb in die Ausklinkstellung. Die entgegengesetzt der Pfeilrichtung 11 wirkende Feder des Hilfsschaltstiftes drückt das Pleuellager 9 vom Kulissenteil 10b in den Kulissenteil 10a, wobei sich aufgrund der Abknickung beider Teile eine sprunghafte Auslösung ergibt. Diese sprunghafte Auslösung kann durch einen Vorsprung 12 unterstützt werden, der als Auslöser auf die Pleuelstange 5 einwirkt (Fig. 4).
- Wie die Figur 5 zeigt, läuft das Pleuellager durch den Kulissenteil 10a hindurch bis zu einem am Kulissenende vorgesehen Dämpfungspolster 13. In der in der Figur 6 dargestellten Ausschaltstellung der Hilfsschaltstelle ist die Hauptschaltstrecke eingeschaltet. Zum Ausschalten der Hauptschaltstrecke wird gemeinsam mit dem hierfür vorgesehenen Getriebe der Kurbeltrieb 7 in Pfeilrichtung 14 bewegt, wobei die die Drehwelle 6 umgebende Nabe 15 eine Anschlags- und Führungsfläche für die Pleuelstange. 5 bildet. In der ausgeschalteten Lage der Hauptschaltstrecke gelangt das Pleuellager 9 erneut in den abgeknickten Teil 10b und steht für eine Wiedereinschaltung bereit. Das Dämpfungspolster 13 kann aus Gummi oder einem anderen geeigneten stoßdämpfenden Material bestehen.
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