EP0508041B1 - Commande de commutation pour appareils électriques à moyenne tension - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
Definitions
- the invention relates to a switching drive for electrical devices in medium voltage technology according to the preamble of claim 1.
- Such a switching drive is already known (DE-A-32 33 412). It is a spring-operated actuator for an electrical high-voltage switch.
- the spring-loaded drive In addition to a closing spring that drives a switch shaft and thus the switch contacts of the high-voltage switch when it is switched on, the spring-loaded drive has a switch-off spring that drives the switch shaft when it is switched off. Due to this spring system it is possible to save an "OFF" circuit. However, this requires several hand movements. Safety-related self-controls are not provided for this spring-loaded drive.
- New switchgear technologies particularly small and compact systems, place high demands on the associated switch drives. There is therefore a requirement to also accommodate the drive technology in the smallest space. This technique is expected to meet security related requirements.
- the invention is therefore based on the object to simplify a switching drive of the type described in its switching operations, and to provide self-controlling mechanisms that close or release actuation openings depending on the switching operation, display clear switching positions and automatically lock the cable connection spaces.
- the switching reliability in the interior of a switchgear is advantageously increased by a switch lock, which prevents the inevitable switch spring oscillation from being transmitted to the switch knives located in the switchgear during a switching process, and as close as possible to both the busbar contact and the ground contact due to possible swinging through, that a reignition or an earth fault occurs (claims 6 and 16).
- a control sleeve with a lever system can be placed on the actuating shaft in order to be able to operate the switching drive with a manual advance control (claims 13 and 18).
- This manual advance control prevents the switching blades of the switching device from swinging through and an immediate "OFF" switching is achieved by hand.
- the switching drive has an actuating shaft 1 which is inserted in the end regions in each case in an actuating shaft bearing 41 .
- a two-part shift spring lever 3a, b is fixedly connected to the actuating shaft 1 , the two parts 3a and 3b being arranged at a distance from one another.
- the free ends of the parts 3a, b are connected by a spring suspension bolt 4 for a spring guide rod 5 .
- the free end of this spring guide rod 5 is movably mounted in a further spring suspension pin 8 .
- the spring guide rod is provided with elongated holes 5a at both ends.
- a switch-on spring 6 is pushed onto the spring guide rod 5 , the freedom of movement of which is limited on one side by a guide disk 7 .
- the spring suspension pin 8 rests in spring bearings 9 and 10 , which are designed as angled parts.
- a liner 16 is slid onto which a rocker stop 18 , a switch-off spring lever 19 and a driving lever 27 are fastened. Furthermore, a driving segment 17 is connected to the liner 16 , which partially surrounds the liner.
- the spring suspension bolt 4 protruding beyond part 3b of the switching spring lever 3 has a connecting bush 26 for a switch-off control lever 21 and a needle roller lever 22 .
- the free end of the needle roller lever 22 carries a needle roller 23 , which is subordinate to the driving segment 17 .
- a bearing pin 11 is inserted, at the free end of which a roller lever 13 is pivotally mounted.
- a trigger roller 14 is attached to this roller lever 13 .
- a switch-off spring 20 is connected on the one hand via a bolt to the front part of a U-shaped support frame 45 and on the other hand is hooked onto the switch-off spring lever 19 , for which the latter has a corresponding attachment option.
- a return spring 50 is provided for the switch-off control lever 21 , the free end of which is connected to an elevator roller 49 for a tripped memory.
- the roller lever 13 has a multi-angled shape, with one end being connected in an articulated manner to a trigger indicator 15 , while the other end is reinforced, and can engage in a half-wave contour of a trigger shaft 46 .
- the trigger shaft 46 is fixedly connected to a trigger lever 47 , to which in turn a trigger pulse rod 48 is articulated.
- the driving lever 27 is connected in an articulated manner to a driving rod 29 by means of a driving bolt 28 .
- a screw connector 31 connects the free part of the driving rod 29 to a tab 30a of a box-shaped driving slide 30 , which in turn is penetrated by a recess 30b running perpendicularly and parallel to the operating side.
- a driving axis 35 is arranged in the recess 30b without play.
- the driving axis 35 fulfills a triple function here, so it establishes the connection to a switching shaft 38 via a two-part shift shaft lever 32 ; secondly, it is connected to a locking lever 33 for a cable connection space, a suspension bolt 34 being inserted in the locking lever 33 , and thirdly, the driving axis 35 establishes the connection to a cross slide 36 via a lever 36b .
- the lever 36b has an elongated hole 36c in which the end of the driving axis 35 is movably guided.
- the lever 36b is perpendicular to the cross slide 36 and is firmly connected to it.
- the cross slide also serves as a switch position indicator and has an elongated hole 36a on the operating side.
- the end of the driving axis 35 is closed by a non-retractable securing cap 37 .
- the parts of the selector shaft lever 32 are arranged one above the other, the upper part of the selector shaft lever 32 being firmly connected to a clamping bush 39 .
- the switching shaft 38 is detachably connected to the clamping bush 39 by means of a clamping screw 40 .
- the switching shaft 38 establishes the connection to the switching knives of the switching device.
- an S-shaped cam lever is pivotally used for the trip memory.
- the cam lever 12 is tensioned by a spring 51 , the free end of which is hooked onto the spring bearing 10 .
- the free end of the cam lever 12 lies against the elevator roller 49 .
- the actuating shaft 1 has a stop 2 which corresponds to a stop screw 44 which is inserted in a stop holder 42 . Between the stop 2 and the stop holder 42 44 disc springs 43 are pushed onto the stop screw.
- the entire switching drive is inserted in the U-shaped support frame 45 , the stop holder 42 being firmly connected to this support frame.
- the actuating shaft 1 has a slot 85 behind the contour for the actuating lever for blocking by the cross slide 36 .
- connections of the assembled components are held and secured via disks and push-through pins 86 .
- a control sleeve 62 can be placed on the actuating shaft 1 and , like the actuating shaft , has an insertion opening 62a and a slot 62b .
- This control sleeve 62 has a sleeve lever 63 , the free end of which is provided with a driving pin 69 .
- the control sleeve 62 is equipped with a spring lever 64 for a return spring 78 .
- a control cam 67 is formed on the control sleeve 62 .
- the control shaft 65 has a cam lever 66 which corresponds to the control cam 67 .
- the control shaft 65 is provided with a threaded tube 61 , into which an adjustable stop screw 60 can be screwed.
- the threaded tube has a return spring 68 which is provided for the stop screw 60 and the cam lever 66 .
- the stop screw 60 stands under the rocker stop 18 .
- the driving pin 69 is used to take a transmission lever 70 which is firmly connected to a running sleeve 72 .
- the running sleeve 72 is in turn placed on a movable receiving axis 71 .
- the sleeve 72 has adjusting screws 73 for the angular position of the transmission lever 70 .
- Another transmission lever 74 is fixedly connected to the receiving axis 71 and is articulated to a connecting rod 76 via a driving pin 75 (shown in FIG. 2).
- This connecting rod 76 has a return spring 77 .
- a rocker switch 81 is designed as a two-armed lever and is fixedly connected to a bushing 79 , which is pushed onto an actuating shaft 80 for an earthing switch.
- the rocker switch 81 is designed as a two-armed lever, with one end carrying a release pin 82 which presses the switch-off control lever 21 (shown in FIG. 1) and the other end is connected to the connecting rod 76 via a drive pin 83 .
- the switching drive works as follows:
- An operating lever (not shown) is in the front driving contour the actuating shaft 1 inserted.
- the closing spring 6 is moved via the switching spring lever 3 and the Federauf Wegbolzen 4 in the dead center position.
- the needle roller 23 lies in front of the driving segment 17 and moves the parts connected to it, such as the bushing 16 , the rocker stop 18 and the switch-off spring lever 19 , as well as the switch-off control lever 21 , the needle roller lever 22 , the needle roller 23 , the adjusting bolt 24 with the adjusting screw 25 and the connecting bush 26 , the driving lever 27 and the driving rod 29 also in a right turn.
- the opening spring 20 is suspended by a bolt in the front part of the U-shaped support frame 45 and tensioned in its switching force.
- the inner switching device is "ON” - the switch-off spring 20 is connected via the switch-off spring lever 19 to the bushing 16 , the driving segment 17 , the switch-off control lever 21 , the needle roller lever 22 , the needle roller 23 .
- the switch-off spring 20 is fully tensioned and "OFF" ready for switching.
- the trigger shaft 46 With a mechanical short pulse (fuse) or electrical Short pulse (shunt release, undervoltage release), the trigger shaft 46 is turned to the left via the trigger lever 47 and the trigger pulse rod 48 .
- the half-wave contour of the trigger shaft 46 releases the contour of the roller lever 13 in the lower region, so that the trigger roller 14 is struck against the arc contour of the switch-off control lever 21 by the tension force of the spring 51 , and thus drives out the needle roller 23 under the driving segment 17 and thus the tensioned held switch-off spring 20 with the connected driving lever 27 , the driving rod 29 and the subsequent components releases.
- interlocks and displays must always be controlled by the control shaft 38 , which are non-positively connected to the internal switching blades of the switching device. This takes place via the selector shaft 38 , the clamping bush 39 , the clamping screw 40 , the selector shaft lever 32 and the driving axis 35 according to the switch position indicator 36 , which simultaneously locks the earth drive through the slots 85 in the actuating shafts 1 and 80 in the front area when actuated of the switching device after "ON" the same, not shown in Fig. 1, the actuating shaft 80 for the earthing drive with the passage into the slot 85 of the actuating shaft 80 for the earthing, closes it, so that manual operation is not possible. The same process takes place in reverse when the earth switch is "ON".
- the triggered display is made via the triggered indicator 15 .
- the locking lever 33 is non-positively actuated by the switching shaft 38 , and an inner closure is reached in the cable connection space, which allows the cable space closure flap to be removed (not shown) only when the switching device "OFF" and the earthing switch "ON" are switched on.
- the transmission lever 70 and 74 and the connecting rod are moved so that the rocker switch 81 rotates on the actuating shaft 80 with its release bolt 82 statically pressing on the contour of the opening control lever 21 such that the needle roller 23 is driven out under the driving segment 17 .
- the vibration lock with the control shaft 65 , the threaded tube 61 and the stop screw 60 falls under the vibration lock stop 18 and locks the bushing 16 , the driving segment 17 , the driving lever 27 , the driving rod 29 , the box-shaped driving slide 30 and the driving axis 35 such that when the earth drive is switched "ON" with its closing spring 6, the relaxed opening spring 20 cannot oscillate.
- the vibration lock acts in the same way when the earth drive is switched "OFF". After this "OFF" switching, the switching device can be switched “ON” again.
- the control sleeve 62 is rotated with its components to the right beforehand, the control cam 67 moving the cam lever 66 with the control shaft 65 , the threaded tube 61 and the stop screw 60 to the right and releasing the rocker stop 18 in advance of the rotation of the drive shaft 1 .
- the switching drive can be switched "ON".
Claims (30)
- Commande de commutation d'appareils électriques à moyenne tension, comprenant un axe de manoeuvre pour manoeuvrer un axe de commutation et les couteaux de commutation liés à cet axe, pour fermer et couper un appareil de commutation multipôle, comprenant un autre axe de manoeuvre pour mettre les couteaux de commutation dans une position de mise à la masse et un ressort de fermeture ainsi qu'un ressort d'ouverture relié par des organes de couplage mécaniquement séparés à l'arbre d'entraînement pour fermer et couper l'appareil de commutation, caractérisé en ce que le ressort de fermeture (6) peut être bandé au point de force le plus élevé par rotation manuelle de commutation de l'axe de manoeuvre 1 et il saute par dessus un point mort et en ce que le ressort de fermeture (6) permet également de tendre simultanément le ressort de coupure (20) au point de force le plus élevé, le ressort de fermeture (6) déplaçant l'axe de commutation (38) et les couteaux de commutation qu'il porte, par une liaison de force, par des organes de couplage mécaniques (3,4,22,23,17,16,27,28,29,30,32,39) en position de fermeture et maintient en position tendue les ressorts de coupure (20) par un levier à ressort de coupure (19) et en ce qu'un coulisseau transversal (36) manoeuvré par l'axe de commutation (38) est perpendiculaire aux axes géométriques des axes de manoeuvre (1, 80) et permet de verrouiller alternativement ceux-ci et en ce que le coulisseau transversal (36) est en forme d'indicateur de position de commutation et les chambres de raccordement de câbles peuvent être fermées par un axe d'entraînement (35) relié au coulisseau transversal (36) à l'aide d'un levier de verrouillage (33).
- Commande de commutation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe de manoeuvre (1) pour fermer ou couper l'appareil de commutation est muni d'un levier à ressort de commutation (3a,b) en deux parties dont les parties (3a, 3b) sont montées écartées sur l'axe de manoeuvre (1) et en ce que les extrémités libres de ces parties (3a,b) sont reliées par un goujon d'accrochage de ressort (4) pour une barre de guidage de ressort (5), dont l'extrémité libre est également montée mobile dans un autre goujon de réception de ressort (8) et en ce que le ressort de fermeture (6) est monté sur la barre de guidage de ressort (5).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'une rondelle de guidage (7) est montée sur la barre de guidage de ressort (5), entre le ressort de fermeture (6) et le goujon d'accrochage de ressort (8), la barre de guidage de ressort (5) étant munie chaque fois d'un trou oblong (5a) au niveau des goujons d'accrochage de ressort (4, 8).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le goujon d'accrochage de ressort (8) est monté dans deux paliers à ressort (9, 10), pliés.
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une douille de fonctionnement (16) est montée sur l'axe de manoeuvre (1) et porte le levier à ressort de coupure (19) pour le ressort de coupure (20), l'extrémité libre de ce ressort étant accrochée à un goujon d'un support (45) en forme de U.
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'un galet à aiguilles (23) appliqué contre un segment d'entraînement (17) est monté sur un levier à galet à aiguilles (22) et est fixé de manière mobile sur un levier de commande de coupure (21) et en ce que les deux leviers (21, 22) sont reliés en commun à une douille de liaison (26) montée sur le goujon d'accrochage de ressort (4), et pour un mouvement de fermeture, le galet à aiguilles (23) fait tourner vers la droite les pièces reliées au segment d'entraînement (17) telles que la douille (16), une butée de verrouillage d'oscillation (18), le levier à ressort de coupure (19) et les pièces reliées au levier de commande de coupure (21) telles que le levier du galet à aiguilles (22), le galet à aiguilles (23) avec l'installation de réglage, la douille de liaison (26), un levier d'entraînement (27) et une barre d'entraînement (29).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'installation de réglage du galet à aiguilles (23) se compose d'un goujon de réglage (24) et d'une vis de réglage (25).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le levier d'entraînement (27) est relié à la douille (16) et l'extrémité libre du levier d'entraînement (27) est articulée à la barre d'entraînement (29) perpendiculaire à l'axe géométrique de l'axe de manoeuvre (1), sur un goujon d'entraînement (28) et en ce que la barre d'entraînement (29) vient prendre dans une patte (30a) d'un coulisseau d'entraînement (30) en forme de caisson et est reliée à celui-ci par une liaison à vis (31) et en ce que dans le tiroir d'entraînement (30) en forme de caisson, il y a une cavité (30b) perpendiculaire à la barre d'entraînement (29) et parallèle au côté de manoeuvre, cavité qui reçoit sans jeu l'axe d'entraînement (35) d'un levier d'axe de commutation en deux parties (32), le levier de verrouillage (33) de la chambre de branchement des câbles et le coulisseau transversal (36)
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le levier de verrouillage (33) de la chambre de branchement des câbles est une pièce plate pliée qui est traversée par une ouverture pour un goujon d'accrochage (34).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le coulisseau transversal (36) comporte un trou oblong (36a) et est muni d'un levier (36b) relié rigidement, qui conduit l'axe d'entraînement (35) dans un trou oblong (36c) prévu dans la direction longitudinale du levier (36b).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'extrémité de l'axe d'entraînement (35) peut être fermée par un capuchon de sécurité (37).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'une partie du levier de l'axe de commutation (32) en deux parties comporte un collier (39) solidaire pour l'axe de commutation (38), ce collier étant fixé sur le levier d'axe de commutation (32) par une vis de serrage (40).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'une douille de commande (62) est montée sur l'axe de manoeuvre (1), cette douille comportant un levier à douille (63) relié par deux leviers de transmission (70, 74) et une barre de liaison (76) à un balai de commutation (81) solidaire d'une douille (79), cette douille (79) étant glissée sur l'axe de manoeuvre (80).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que la douille de commande (62) comporte un levier à ressort (64) relié à un ressort (78) et une came de commande (67) est formée sur la douille de commande (62).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce qu'en parallèle à l'axe de manoeuvre (1), il y a un axe de commande (65) comportant un levier à came (66), dont la longueur est dimensionnée pour que le levier courbe (66) s'applique contre la douille de commande (62).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que l'axe de commande (65) comporte un tube fileté (61) à une certaine distance du levier à came (66) et parallèlement à celui-ci, tube dans lequel se loge une vis de butée (60) réglable pour la butée de verrouillage d'oscillation (18), reliée solidairement à la douille (16) et un ressort de rappel (68) est fixé au tube fileté (61).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que la barre de liaison (76) est munie d'un ressort de rappel (77).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que le balai de commutation (81) est un balai à deux bras dont un bras est relié à la barre de liaison (76) et l'autre bras comporte un goujon de déclenchement (82) coopérant avec le levier de commande de coupure (21).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisée en ce que le balai de commutation (81) est relié à la barre de liaison (76) tendable dans une barre de ressort de rappel (77), par l'intermédiaire d'un goujon d'entraînement (83) et la barre de liaison (76) est reliée à son autre extrémité au levier de transmission (74) par un goujon d'entraînement (75).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisée en ce qu'une partie du levier à ressort de commutation (3) est reliée à un galet de remontage (49) prévu pour l'accumulateur de déclenchement, dont l'extrémité libre est accrochée à un ressort de rappel (50) et en ce qu'un levier courbe (12) en forme de S pivotant sur un goujon de palier (11), est appliqué contre le galet de remontage (49) pour l'accumulateur de déclenchement, un ressort (51) fixé au palier à ressort (10) pour l'accumulateur de déclenchement et en ce qu'un levier à galet (13) est également monté sur le goujon de palier (11), ce levier étant relié à un levier d'indicateur de déclenchement (15) et l'extrémité libre du levier à galet (13) est munie d'une partie recourbée et renforcée venant prendre dans une cavité (46a) d'un axe de déclenchement (46).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisée en ce que l'axe de déclenchement (46) est relié à un levier de déclenchement (47) sur lequel est articulée une barre d'impulsion de déclenchement (48).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisée en ce que le levier à galet (13) est relié à un galet de déclenchement (14), qui s'applique contre le contour du levier de commande de coupure (21) pour l'état "coupure" avec accumulation, en ce que pour un mouvement de commutation de fermeture, par l'intermédiaire du galet de remontage (49), le levier courbe (12) et le levier à galet (13) tendent le ressort (51), relié au levier à galet (13) du galet de déclenchement (14), l'extrémité libre du levier à galet (13) s'appliquant de manière à bloquer, contre la cavité (46a) de l'axe de déclenchement (46).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisée en ce que cette commande est logée dans un support (45) en forme de U qui peut se fixer au choix dans différentes positions sur une installation de commutation.
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisée en ce que les axes de manoeuvre (1, 80) sont logés dans les paliers d'axe de manoeuvre (41) reliés au support (45) en forme de U.
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 24, caractérisée en ce que les axes de manoeuvre (1, 80) sont munis chacun d'une butée (2) et un support de butée (42) est relié au support (45) en forme de U, ce support de butée se trouvant à distance de la butée (2) et en ce qu'une vis de butée (44) est logée dans le support de butée (42), cette vis recevant des ressorts Belleville (43) entre la butée (2) et le support de butée (42).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 25, caractérisée en ce que les axes de manoeuvre (1, 80) comportent des ouvertures d'engagement (84) pour le levier de manoeuvre et en ce qu'à distance, derrière les ouvertures d'engagement (84), il y a des fentes (85) réparties de manière que le coulisseau transversal (36) puisse fermer alternativement les ouvertures d'engagement (84) des axes de manoeuvre (1, 80).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 26, caractérisée en ce que le levier à douille (63) de la douille de commande (62) est muni d'un goujon d'entraînement (69) pour le levier de transmission (70) qui est solidaire d'un levier de transmission (74) par l'intermédiaire d'un axe de réception (71) mobile, une douille (72) réglable étant fixée sur le levier de transmission (70).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 27, caractérisée en ce que la douille de commande (62) comporte une ouverture d'engagement (62a) et une fente (62b) qui correspondent toutes deux au contour de l'axe de manoeuvre (1).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 28, caractérisée en ce que la position angulaire de la douille (72) se règle à l'aide de vis (73).
- Commande de commutation selon l'une des revendications 1 à 29, caractérisée en ce que toutes les liaisons des pièces montées sont maintenues et protégées par des rondelles et des goupilles (86).
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