EP0632927B1 - Mehrpoliger vakuumschalter mit einer jede vakuumschaltröhre umgebenden isolieranordnung - Google Patents

Mehrpoliger vakuumschalter mit einer jede vakuumschaltröhre umgebenden isolieranordnung Download PDF

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EP0632927B1
EP0632927B1 EP93905194A EP93905194A EP0632927B1 EP 0632927 B1 EP0632927 B1 EP 0632927B1 EP 93905194 A EP93905194 A EP 93905194A EP 93905194 A EP93905194 A EP 93905194A EP 0632927 B1 EP0632927 B1 EP 0632927B1
Authority
EP
European Patent Office
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pole
vacuum interrupter
insulating
vacuum
chamber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP93905194A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0632927A1 (de
Inventor
Klaus-Günther Berndt
Detlev Schmidt
Kathrina Marek
Johannes Banghard
Michael Hahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/022Details particular to three-phase circuit breakers

Definitions

  • a vacuum switch of this type is known for example from DE-B-23 22 372.
  • the insulating arrangements are essentially cylindrical and are divided transversely to the longitudinal axis.
  • the head part of each insulating arrangement contains a bearing for a two-armed lever for driving the associated vacuum interrupter.
  • a lever part protruding from the head part is connected to a drive rod of the drive device.
  • Several such pole units are attached to a drive housing in accordance with the desired number of poles.
  • the invention is based on the object, while maintaining the principle of all-round protection of the vacuum interrupters, to simplify their assembly in the insulating arrangement and, at the same time, to create the prerequisite for extensive integration of pole-related assemblies such as connecting devices, contact force springs, tube-related drive parts or similar assemblies.
  • the entire current path of a pole can now be mounted in one of the shell-like insulation pieces before the further shell-like insulation piece is placed on top and a closed pole unit is formed.
  • Several such pole units can be joined together and are then connected to a pole block by clamping bolts.
  • the vacuum switch is essentially divided into two large assemblies, namely the pole block with the protruding side walls and the drive device which is to be fastened between the side walls.
  • the insulating pieces are dimensioned so that they protrude beyond the associated vacuum interrupter, that the protruding areas for forming chambers are at least partially delimited by wall sections and that the shape of the chambers is adapted to electrical and / or mechanical components which are suitable for the Operation of the vacuum interrupter are provided.
  • Such an additional chamber can be, for example, a measuring chamber which is connected to the connection chamber arranged and is provided for receiving a current transformer.
  • This arrangement is particularly expedient in connection with a connecting piece extending in the extension of the longitudinal axis of the vacuum interrupter or parallel thereto. It offers the option of plugging a current transformer onto the connector if necessary and replacing it in a simple manner.
  • the measuring chamber provided for receiving a current transformer can be closed off from the outside by an insulating closure piece to be connected to the shell-like insulating pieces, which has a lead-through opening for the associated connecting piece.
  • the closure piece not only supports the connector, but also fixes the current transformer. The support function for the connector also arises when no current transformer is used and only the empty measuring chamber is bridged by the closure piece.
  • the insulating arrangements can be provided with further chambers.
  • the insulating arrangement can contain, on the side of the space intended for receiving the associated vacuum interrupter, a spring chamber for receiving at least one spring which provides the contact force of the vacuum interrupter and on the opposite side a drive chamber for receiving a lever arrangement which transmits the drive movement of the drive device to the vacuum interrupter.
  • the lever arrangement can be designed in such a way that there is a favorable connection or coupling to the drive device.
  • the insulating arrangements can each have a wall section with an undercut below the spring chamber for locking a bolt serving as a fixed abutment of a contact force spring.
  • Figure 1 shows schematically a multi-pole vacuum switch in a plan view.
  • FIG. 2 shows a pole unit of the multi-pole vacuum switch according to FIG. 1 in the open state.
  • FIG. 3 shows the pole unit according to FIG. 2 in the closed state with a view of one of the narrow sides.
  • FIG. 4 shows one of the shell-like insulating pieces from which the insulating arrangement of the pole unit according to FIGS. 2 and 3 is composed.
  • FIG. 5 shows the insulating piece according to FIG. 4 from above.
  • the vacuum switch 1 shown in FIG. 1 has a three-pole design and has three pole units 2 which are arranged next to one another without a gap.
  • the pole block 3 formed in this way is held together by clamping bolts 4, which penetrate the pole units 2 and thereby also capture side walls 5, which form the lateral termination of the pole block 3 and which project beyond the pole block 3.
  • a drive device 6 which, in a known manner, for switching the vacuum interrupters contained in the pole units 2 on and off serves.
  • pole units 2 Details of one of the pole units 2 are explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 5. First of all, the basic structure is described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the pole unit 2 has a vacuum interrupter 10, which has a housing 11 with an upper end flange 12 and a lower end flange 13. The end flange 13 also forms the one connection point of the vacuum interrupter 10.
  • a connection rail 14 bent at right angles is provided as the connection device.
  • a displaceably mounted connecting bolt 15 extends through the upper end flange 12, to which one leg 16 of a flexible current band 17 is fastened.
  • the current band 17 is approximately loop-shaped and has a shorter leg 18 which is approximately parallel to the leg 16 and to which a straight connecting rail 20 is connected.
  • the connecting rail 20 extends parallel to the extension of the longitudinal axis of the vacuum interrupter 10 upwards, while the legs of the current band 17 are arranged transversely to this longitudinal axis.
  • the parts described above form the current path of the pole unit 2.
  • This current path is contained in an insulating arrangement 23 formed from two approximately shell-shaped insulating pieces 21 and 22.
  • the shape of the insulating piece 22 is explained in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the insulating piece 22 has wall sections projecting from an essentially flat wall part 24, through which a number of Spaces or chambers are formed.
  • Two wall sections 25 and 26 are provided with approximately semicircular recesses 27 and 28, which are adapted to the shape of the end flanges 12 and 13 of the vacuum interrupter 10.
  • a wall for accommodating the vacuum interrupter 10 is formed by the wall sections 25 and 26 in connection with corresponding wall sections of the associated mirror-image insulating piece 21. If both semicircular recesses are adapted to the end flanges 12 and 13, the vacuum interrupter 10 is firmly clamped at both ends. If, on the other hand, it is desired to fix only one end of the vacuum interrupter 10, for example the end flange 12, the recess 28 can be of an enlarged design, as shown by broken lines in FIG. 4.
  • connection chamber 31 is connected to a drive chamber 29 located to the side of the vacuum interrupter 10.
  • Upper wall parts 32 and 33 extend approximately parallel to the longitudinal axis of the vacuum interrupter chamber 10 (FIG. 2) and each contain a recess 34 for inserting a nut.
  • Figures 2 and 3 show that by placing a closure piece 35 which extends over the entire width of the insulating arrangement 23 and is connected to the insulating pieces 21 and 22 via a total of four fastening screws 36, a measuring chamber 37 is formed in which a dashed line in its outline indicated current transformer 38 can be accommodated.
  • the wall section 30 and the closure piece 35 have aligned openings for the passage of the above-mentioned upper connecting rail 20.
  • FIG. 4 also shows on the right side of the space provided for receiving the vacuum interrupter an angular wall section 40, on the underside of which there is an undercut 41.
  • a spring chamber 42 is formed which, according to FIGS. 2 and 3, serves to receive two contact force springs 43.
  • the contact force springs 43 are shown in the untensioned state, as it results after the installation of the current path and the connection of the movable connecting bolt 15 with parts to be explained.
  • the pretension of the contact force springs 43 required for operation is brought about by inserting a bolt 44 indicated by a dot-dash line in lower eyelets 45 of the two contact force springs 43 and hooking this bolt into the undercuts 41 of the two insulating pieces 21 and 22 belonging together.
  • the drive parts are free of force and therefore the vacuum interrupter 10 is in the on state under the influence of atmospheric air pressure.
  • the drive device 6 shown schematically in FIG. 1 interacts according to FIG. 2 with a clutch lever 46 of each of the pole units 2.
  • the coupling lever 46 is pivotally mounted on a bolt 47 (FIG. 2) which engages in bearing eyes 48 of the insulating pieces 21 and 22 at both ends.
  • One of the bearing eyes 48 is shown in FIG. 4.
  • An adjustable coupling rod 50 which extends approximately parallel to the longitudinal axis of the vacuum interrupter 10, is located in the drive chamber 29 and connects the coupling lever 46 to a drive lever 51 located in the connection chamber 31.
  • This is formed by an approximately U-shaped sheet metal part and has legs 52 and one Middle part 53, which does not have to extend over the entire length of the legs 52.
  • the Drive lever 51 is mounted on the displaceable connecting bolt 15 by means of a bearing bolt 54.
  • Another hinge pin 55 extends through the legs 52 and engages with its ends in a window-like recess 56 shown in dashed lines, the lower edge of which forms a stop surface 57 for the hinge pin 55.
  • An end part 58 of the drive lever 51 projecting beyond the hinge pin 54 serves as an abutment for the mentioned contact force springs 43, either directly or by means of the tabs 59 shown in connection with a pin 60 connecting the tabs 59.
  • the flexible current band 17 lies essentially completely between the legs 52 of the drive lever 51 and is accommodated in a very space-saving manner in this way.
  • the desired function is obtained in that the lower leg 16 of the current band 17 can be supported against the central part 53, while the upper leg 18 bears against the wall section 30. A spreading the legs 16 and 18 of the current band 17, depending on the current flowing force therefore presses the drive lever 51 downward such that the contact force of the vacuum interrupter 10 is increased.
  • the hinge pin 55 When switched on, the hinge pin 55 is at a certain distance from the stop surface 57, so that the bearing pin 54 forms the pivot bearing of the drive lever 51. If the drive device 6 (FIG. 1) is released for switching off, which corresponds to a release of the clutch lever 46, the right end of the drive lever 51, which is connected to the coupling rod 50, loses its hold. The drive lever 51 then pivots about its bearing pin 54 counterclockwise until the hinge pin 55 arrives at the stop surface 57 and now the stop surface 57 forms the pivot bearing of the drive lever 51.
  • the contact springs 43 now act opening with the lever arm of the end part 58 of the drive lever 51.
  • the use of springs in such a way that they act both as contact springs and as opening springs is known per se in vacuum switches, such as DE-A-34 14 016 can be seen.
  • the insulating pieces 21 and 22 are provided with aligned through openings 61.
  • the insulating pieces 21 and 22 are held together before their final connection by the clamping bolts 4 by means of connecting screws 62, pass through the wall sections of the insulating pieces 21 and 22 and engage in the connecting rails 14 and 20.
  • the use of the insulating pieces makes it possible to achieve a very space-saving arrangement of the vacuum interrupters, including the associated assemblies.
  • the loop-shaped current band is integrated in the drive parts with practically no additional space requirement. Therefore, the invention is particularly suitable for the construction of compact switching devices, for. B. for circuit breakers in the voltage range up to 1000 V.

Abstract

Ein mehrpoliger Vakuumschalter (1) weist für jeden Pol eine Isolieranordnung (23) auf, die aus schalenartigen Isolierstücken (21, 22) zusammengesetzt ist. Neben einem zur Aufnahme der Vakuumschaltröhre vorgesehenen Raum sind durch Wandabschnitte (25, 26, 30, 32, 33) Kammern gebildet, die zur Aufnahme mechanischer und elektrischer Komponenten einer Poleinheit (2) vorgesehen sind. Insbesondere sind dies ein schleifenförmiges biegsames Stromband (17), eine Hebelanordnung (46, 50, 51), Kontaktkraftfedern (43) und Stromwandler (38). Alle Poleinheiten (2) durchsetzende Spannbolzen (4) verbinden die Poleinheiten (2) zu einem Polblock (3). Die Erfindung eignet sich zur Anwendung bei Vakuumleistungsschaltern, insbesondere für niedrige Betriebsspannungen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Vakuumschalter mit folgenden Merkmalen:
    • eine Vakuumschaltröhre je Pol,
    • jede Vakuumschaltröhre weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse und dieses Gehäuse axial abschließende, zylindrisch geformte Endflansche sowie einen sich durch den einen Endflansch erstreckenden, zum Ein- und Ausschalten verschiebbar gelagerten Anschlußbolzen auf,
    • jede der Vakuumschaltröhren ist von einer Isolieranordnung umgeben,
    • die Isolieranordnungen aller Pole sind nebeneinander angeordnet und enthalten eine in der axialen Verlängerung der zugeordneten Vakuumschaltröhre angeordnete Anschlußkammer, in welche der verschiebbare Anschlußbolzen der Vakuumschaltröhre hineinragt,
    • die Anschlußkammer enthält ein schleifenförmiges, biegsames Stromband zur Verbindung des verschiebbaren Anschlußbolzens mit einen äußeren Anschlußstück,
    • eine für alle Pole gemeinsame Antriebsvorrichtung zum Ein- und Ausschalten der Vakuumschaltröhren aller Pole,
    • jeweils ein Antriebshebel für jede der Vakuumschaltröhren, der in der zugeordneten Isolieranordnung schwenkbar gelagert ist.
  • Ein Vakuumschalter dieser Art ist beispielsweise durch die DE-B-23 22 372 bekannt geworden. Die Isolieranordnungen sind dabei im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und sind quer zur Längsachse geteilt. Der Kopfteil jeder Isolieranordnung enthält eine Lagerstelle für einen zweiarmigen Hebel zum Antrieb der zugeordneten Vakuumschaltröhre. Ein aus dem Kopfteil herausragender Hebelteil ist mit einer Antriebsstange der Antriebsvorrichtung verbunden. Mehrere solcher Poleinheiten sind entsprechend der gewünschten Polzahl an einem Antriebsgehäuse befestigt.
  • Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung des Prinzips eines allseitigen Schutzes der Vakuumschaltröhren deren Montage in der Isolieranordnung zu vereinfachen und zugleich die Voraussetzung für eine weitgehende Integration polbezogener Baugruppen wie Anschlußvorrichtungen, Kontaktkraftfedern, röhrenbezogene Antriebsteile oder ähnliche Baugruppen zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Vakuumschalter der eingangs genannten Art durch folgende weitere Merkmale gelöst:
    • jede Isolieranordnung besteht aus zwei die zugehörige Vakuumschaltröhre zwischen sich aufnehmenden schalenartigen Isolierstücken, die jeweils wenigstens eine etwa halbzylindrisch geformte, einem der Endflansche der Vakuumschaltröhre angepaßte Ausnehmungen besitzen,
    • das Stromband ist in der Anschlußkammer mit quer zur Längsachse der Vakuumschaltröhre verlaufenden Schenkeln derart angeordnet, daß aufgrund eines das Stromband durchfließenden Stromes entstehende Kräfte zum Ausgleich kontaktabhebender Kräfte innerhalb der Vakuumschaltröhre nutzbar sind,
    • die Isolierstücke sind jeweils mit wenigstens zwei Durchgangsöffnungen zur Aufnahme von alle Isolierstücke durchsetzenden Spannbolzen versehen, und
    • ein aus den Isolieranordnungen gebildeter Polblock ist zwischen Seitenwänden angeordnet, die zur Befestigung der Antriebsvorrichtung über den Polblock überstehend ausgebildet sind.
  • Aufgrund der Längsteilung der Isolieranordnung ist nun die gesamte Strombahn eines Poles in einem der schalenartigen Isolierstücke montierbar, bevor das weitere schalenartige Isolierstück aufgelegt und eine geschlossene Poleinheit gebildet wird. Mehrere solcher Poleinheiten sind aneinanderfügbar und werden dann durch Spannbolzen zu einem Polblock verbunden. Der Vakuumschalter gliedert sich aufgrund dieser Gestaltung im wesentlichen in zwei große Baugruppen, nämlich den Polblock mit den überstehenden Seitenwänden und die Antriebsvorrichtung, die zwischen den Seitenwänden zu befestigen ist. Beim Zusammenbau des Polblockes mit der Antriebsvorrichtung ist lediglich eine mechanische Verbindung zu der in jeder Poleinheit enthaltenen polbezogenen Antriebskinematik herzustellen.
  • Ferner wird im Unterschied zu der bei dem Vakuumschalter nach der erwähnten DE-B-23 22 372 vorgesehenen Anordnung mit parallel zur Längsachse der Vakumschaltröhre verlaufend angeordneten Schenkeln des Strombandes erreicht, daß mittels der Schleifenkräfte die von einem Kurzschlußstrom hervorgerufenen abhebenden Kräfte zwischen den Schaltstücken der Vakuumschaltröhre kompensiert werden können.
  • Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Isolierstücke über die zugehörige Vakuumschaltröhre überstehend bemessen sind, daß die überstehenden Bereich zur Bildung von Kammern wenigstens teilweise durch Wandabschnitte begrenzt sind und daß die Gestalt der Kammern an elektrische und/oder mechanische Komponenten angepaßt sind, die für den Betrieb der Vakuumschaltröhre vorgesehen sind.
  • Eine solche zusätzliche Kammer kann beispielsweise eine Meßkammer sein, die anschließend an die Anschlußkammer angeordnet und zur Aufnahme eines Stromwandlers vorgesehen ist. Diese Anordnung ist insbesondere zweckmäßig in Verbindung mit einem sich in der Verlängerung der Längsachse der Vakuumschaltröhre oder parallel hierzu erstreckenden Anschlußstück. Sie bietet die Möglichkeit, im Bedarfsfall einen Stromwandler auf das Anschlußstück aufzustecken und auf einfache Weise auszuwechseln.
  • Die zur Aufnahme eines Stromwandlers vorgesehene Meßkammer kann nach außen durch ein mit den schalenartigen Isolierstücken zu verbindendes isolierendes Verschlußstück abgeschlossen sein, das eine Durchführungsöffnung für das zugehörige Anschlußstück besitzt. Durch das Verschlußstück wird nicht nur das Anschlußstück gestützt, sondern auch der Stromwandler festgelegt. Die Stützfunktion für das Anschlußstück ergibt sich auch dann, wenn kein Stromwandler benutzt und nur die leere Meßkammer durch das Verschlußstück überbrückt wird.
  • Die Isolieranordnungen können mit weiteren Kammern versehen sein. Insbesondere kann die Isolieranordnung seitlich des zur Aufnahme der zugeordneten Vakuumschaltröhre bestimmten Raumes eine Federkammer zur Aufnahme wenigstens einer die Kontaktkraft der Vakuumschaltröhre bereitstellenden Feder und auf der gegenüberliegenden Seite eine Antriebskammer zur Aufnahme einer die Antriebsbewegung der Antriebsvorrichtung auf die Vakuumschaltröhre übertragenden Hebelanordnung enthalten. Die Hebelanordnung kann hierbei so ausgebildet sein, daß sich eine günstige Verbindung oder Ankopplung mit der Antriebsvorrichtung ergibt.
  • Ferner können die Isolieranordnungen jeweils unterhalb der Federkammer einen Wandabschnitt mit einer Hinterschneidung zum Einrasten eines als festes Widerlager einer Kontaktkraftfeder dienenden Bolzens besitzen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die Figur 1 zeigt schematisch einen mehrpoligen Vakuumschalter in einer Draufsicht.
  • Die Figur 2 zeigt eine Poleinheit des mehrpoligen Vakuumschalters gemäß der Figur 1 in geöffnetem Zustand.
  • In der Figur 3 ist die Poleinheit gemäß der Figur 2 in geschlossenem Zustand mit Blick auf eine der Schmalseiten dargestellt.
  • Die Figur 4 zeigt eines der schalenartigen Isolierstücke, aus denen die Isolieranordnung der Poleinheit gemäß den Figuren 2 und 3 zusammengesetzt ist.
  • In der Figur 5 ist das Isolierstück gemäß der Figur 4 von oben gezeigt.
  • Der in der Figur 1 gezeigte Vakuumschalter 1 ist dreipolig ausgebildet und weist drei Poleinheiten 2 auf, die nebeneinander ohne Abstand angeordnet sind. Der hierdurch gebildete Polblock 3 wird durch Spannbolzen 4 zusammengehalten, welche die Poleinheiten 2 durchsetzen und dabei auch Seitenwände 5 erfassen, welche den seitlichen Abschluß des Polblockes 3 bilden und die über den Polblock 3 überstehend ausgebildet sind. Zwischen den überstehenden Abschnitten der Seitenwände 5 befindet sich eine Antriebsvorrichtung 6, die in bekannter Weise zum Ein- und Ausschalten der in den Poleinheiten 2 enthaltenen Vakuumschaltröhren dient.
  • Einzelheiten einer der Poleinheiten 2 werden im folgenden anhand der Figuren 2 bis 5 näher erläutert. Zunächst wird anhand der Figuren 2 und 3 der grundsätzliche Aufbau beschrieben.
  • Die Poleinheit 2 weist eine Vakuumschaltröhre 10 auf, die ein Gehäuse 11 mit einem oberen Endflansch 12 und einem unteren Endflansch 13 besitzt. Der Endflansch 13 bildet zugleich den einen Anschlußpunkt der Vakuumschaltröhre 10. Als Anschlußvorrichtung ist eine rechtwinklig abgebogene Anschlußschiene 14 vorgesehen. Durch den oberen Abschlußflansch 12 erstreckt sich ein verschiebbar gelagerter Anschlußbolzen 15, an dem der eine Schenkel 16 eines biegsamen Strombandes 17 befestigt ist. Das Stromband 17 ist etwa schleifenförmig gestaltet und weist einen dem Schenkel 16 etwa parallel gegenüberstehenden kürzeren Schenkel 18 auf, mit dem eine gerade Anschlußschiene 20 verbunden ist. Die Anschlußschiene 20 erstreckt sich parallel zur Verlängerung der Längsachse der Vakuumschaltröhre 10 nach oben, während die Schenkel des Strombandes 17 quer zu dieser Längsachse verlaufend angeordnet sind.
  • Die vorstehend beschriebenen Teile bilden die Strombahn der Poleinheit 2. Diese Strombahn ist in einer aus zwei etwa schalenartig geformten Isolierstücken 21 und 22 gebildeten Isolieranordnung 23 enthalten. Zunächst wird die Gestalt des Isolierstückes 22 näher anhand der Figuren 4 und 5 erläutert.
  • Wie den Figuren 4 und 5 zu entnehmen ist, weist das Isolierstück 22 aus einem im wesentlichen ebenen Wandteil 24 abragende Wandabschnitte auf, durch welche eine Anzahl von Räumen oder Kammern gebildet werden. Zwei Wandabschnitte 25 und 26 sind dabei mit etwa halbkreisförmigen Ausnehmungen 27 bzw. 28 versehen, die der Form der Endflansche 12 bzw. 13 der Vakuumschaltröhre 10 angepaßt sind. Durch die Wandabschnitte 25 und 26 wird in Verbindung mit entsprechenden Wandabschnitten des zugehörigen spiegelbildlichen Isolierstückes 21 ein Raum zur Aufnahme der Vakuumschaltröhre 10 gebildet. Werden beide halbkreisförmigen Ausnehmungen den Endflanschen 12 und 13 angepaßt bemessen, so wird die Vakuumschaltröhre 10 an beiden Enden fest eingespannt. Ist es dagegen erwünscht, nur ein Ende der Vakuumschaltröhre 10 festzulegen, beispielsweise den Endflansch 12, so kann die Ausnehmung 28 erweitert ausgebildet sein, wie durch gestrichelte Linien in der Figur 4 gezeigt ist.
  • Ein weiterer, etwa parallel zu dem Wandabschnitt 25 angeordneter weiterer Wandabschnitt 30 begrenzt eine Anschlußkammer 31, die zur Aufnahme des in der Figur 2 gezeigten biegsamen Strombandes 17 vorgesehen ist. Nach unten steht die Anschlußkammer 31 mit einer seitlich der Vakuumschaltröhre 10 gelegenen Antriebskammer 29 in Verbindung. Obere Wandteile 32 und 33 erstrecken sich etwa parallel zur Längsachse der Vakuumschaltkammer 10 (Figur 2) und enthalten je eine Ausnehmung 34 zum Einlegen einer Mutter. Die Figuren 2 und 3 lassen erkennen, daß durch Auflegen eines Verschlußstückes 35, das sich über die gesamte Breite der Isolieranordnung 23 erstreckt und über insgesamt vier Befestigungsschrauben 36 mit den Isolierstücken 21 und 22 verbunden ist, eine Meßkammer 37 gebildet wird, in der ein gestrichelt in seinen Umrissen angedeuteter Stromwandler 38 untergebracht werden kann. Der Wandabschnitt 30 und das Verschlußstück 35 besitzen fluchtende Öffnungen zum Durchtritt der erwähnten oberen Anschlußschiene 20.
  • Die Figur 4 läßt ferner auf der rechten Seite des zur Aufnahme der Vakuumschaltröhre vorgesehenen Raumes einen winkelförmigen Wandabschnitt 40 erkennen, an dessen Unterseite sich eine Hinterschneidung 41 befindet. Hierdurch wird eine Federkammer 42 gebildet, die gemäß den Figuren 2 und 3 zur Aufnahme von zwei Kontaktkraftfedern 43 dient. Die Kontaktkraftfedern 43 sind im ungespannten Zustand gezeigt, wie er sich nach dem Einbau der Strombahn und der Verbindung des bewegbaren Anschlußbolzens 15 mit noch zu erläuternden Teilen ergibt. Die für den Betrieb erforderliche Vorspannung der Kontaktkraftfedern 43 wird durch Einlegen eines strichpunktiert angedeuteten Bolzens 44 in untere Ösen 45 der beiden Kontaktkraftfedern 43 und Einhaken dieses Bolzens in die Hinterschneidungen 41 beider zusammengehörender Isolierstücke 21 und 22 bewirkt. In den Figuren 2 und 3 ist ferner angenommen, daß die Antriebsteile kräftefrei sind und sich daher die Vakuumschaltröhre 10 unter dem Einfluß des atmosphärischen Luftdruckes im Einschaltzustand befindet.
  • Die in der Figur 1 schematisch gezeigte Antriebsvorrichtung 6 wirkt gemäß der Figur 2 mit je einem Kupplungshebel 46 jeder der Poleinheiten 2 zusammen. Der Kupplungshebel 46 ist auf einem Bolzen 47 (Figur 2) schwenkbar gelagert, der an beiden Enden in Lageraugen 48 der Isolierstücke 21 und 22 eingreift. Eines der Lageraugen 48 ist in der Figur 4 gezeigt. Eine sich etwa parallel zur Längsachse der Vakuumschaltröhre 10 erstreckende einstellbare Kuppelstange 50 befindet sich in der Antriebskammer 29 und verbindet den Kupplungshebel 46 mit einem in der Anschlußkammer 31 befindlichen Antriebshebel 51. Dieser ist durch ein etwa U-förmiges Blechteil gebildet und weist Schenkel 52 sowie einen Mittelteil 53 auf, der sich nicht über die ganze Länge der Schenkel 52 zu erstrecken braucht. Der Antriebshebel 51 ist mittels eines Lagerbolzens 54 an dem verschiebbaren Anschlußbolzen 15 gelagert. Ein weiterer Gelenkbolzen 55 erstreckt sich durch die Schenkel 52 und greift mit seinen Enden in je eine gestrichelt gezeigte fensterartige Ausnehmung 56 ein, deren Unterkante eine Anschlagfläche 57 für den Gelenkbolzen 55 bildet. Ein über den Gelenkbolzen 54 überstehender Endteil 58 des Antriebshebels 51 dient als Widerlager für die erwähnten Kontaktkraftfedern 43, und zwar entweder unmittelbar oder mittels der gezeigten Laschen 59 in Verbindung mit einem die Laschen 59 verbindenden Bolzens 60.
  • Das biegsame Stromband 17 liegt im wesentlichen vollständig zwischen den Schenkeln 52 des Antriebshebels 51 und ist auf diese Weise sehr raumsparend untergebracht. Die gewünschte Funktion wird dadurch erhalten, daß sich der untere Schenkel 16 des Strombandes 17 gegen den Mittelteil 53 abstützen kann, während der obere Schenkel 18 an dem Wandabschnitt 30 anliegt. Eine die Schenkel 16 und 18 des Strombandes 17 spreizende, von dem jeweils fließenden Strom abhängige Kraft drückt daher den Antriebshebel 51 derart nach unten, daß die Kontaktkraft der Vakuumschaltröhre 10 vergrößert wird.
  • Im eingeschalteten Zustand steht der Gelenkbolzen 55 in einem gewissen Abstand von der Anschlagfläche 57, so daß der Lagerbolzen 54 das Schwenklager des Antriebshebels 51 bildet. Wird zum Ausschalten die Antriebsvorrichtung 6 (Figur 1) entklinkt, was einer Freigabe des Kupplungshebels 46 entspricht, so verliert das rechte, mit der Kuppelstange 50 verbundene Ende des Antriebshebels 51 seinen Halt. Der Antriebshebel 51 schwenkt dann um seinen Lagerbolzen 54 entgegen dem Uhrzeigersinn solange, bis der Gelenkbolzen 55 an der Anschlagfläche 57 anlangt und nun die Anschlagfläche 57 das Schwenklager des Antriebshebels 51 bildet. Die Kontaktfedern 43 wirken nun öffnend mit dem Hebelarm des Endteiles 58 des Antriebshebels 51. Die Benutzung von Federn in der Weise, daß sie sowohl als Kontaktfedern als auch als Ausschaltfedern wirken, ist bei Vakuumschaltern an sich bekannt, wie der DE-A-34 14 016 zu entnehmen ist.
  • Zur Aufnahme der in der Figur 1 gezeigten Spannbolzen 4 sind die Isolierstücke 21 und 22 mit fluchtenden Durchgangsöffnungen 61 versehen. Die Isolierstücke 21 und 22 werden vor ihrer endgültigen Verbindung durch die Spannbolzen 4 durch Verbindungsschrauben 62 zusammengehalten, die Wandabschnitte der Isolierstücke 21 und 22 durchsetzen und in die Anschlußschienen 14 und 20 eingreifen.
  • Wie anhand der vorstehenden Beschreibung zu erkennen ist, ermöglicht es die Verwendung der Isolierstücke, eine sehr raumsparende Anordnung der Vakuumschaltröhren einschließlich zugehöriger Baugruppen zu erzielen. Dabei ist das schleifenförmige Stromband praktisch ohne zusätzlichen Raumbedarf in die Antriebsteile integriert. Daher eignet sich die Erfindung besonders für den Bau kompakter Schaltgeräte, z. B. für Leistungsschalter im Spannungsbereich bis 1000 V.

Claims (6)

  1. Mehrpoliger Vakuumschalter (1) mit folgenden Merkmalen:
    - eine Vakuumschaltröhre (10) je Pol,
    - jede Vakuumschaltröhre (10) weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse (11) und dieses Gehäuse (11) axial abschließende, zylindrisch geformte Endflansche (12, 13) sowie einen sich durch den einen Endflansch (12) erstreckenden, zum Ein- und Ausschalten verschiebbar gelagerten Anschlußbolzen (15) auf,
    - jede der Vakuumschaltröhren (10) ist von einer Isolieranordnung (23) umgeben,
    - die Isolieranordnungen (23) aller Pole sind nebeneinander angeordnet und enthalten eine in der axialen Verlängerung der zugeordneten Vakuumschaltröhre (10) angeordnete Anschlußkammer (31), in welche der verschiebbare Anschlußbolzen (15) der Vakuumschaltröhre (10) hineinragt,
    - die Anschlußkammer (31) enthält ein schleifenförmiges, biegsames Stromband (17) zur Verbindung des verschiebbaren Anschlußbolzens (15) mit einen äußeren Anschlußstück (20),
    - eine für alle Pole gemeinsame Antriebsvorrichtung (6) zum Ein- und Ausschalten der Vakuumschaltröhren (10) aller Pole,
    - jeweils ein Antriebshebel (51) für jede der Vakuumschaltröhren (10), der in der zugeordneten Isolieranordnung (23) schwenkbar gelagert ist, gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:
    gekennzeichnet durch
    folgende weitere Merkmale:
    - jede Isolieranordnung (23) besteht aus zwei die zugehörige Vakuumschaltröhre (10) zwischen sich aufnehmenden schalenartigen Isolierstücken (21, 22), die jeweils wenigstens eine etwa halbzylindrisch geformte, einem der Endflansche (12, 13) der Vakuumschaltröhre (10) angepaßte Ausnehmung (27, 28) besitzen,
    - das Stromband (17) ist in der Anschlußkammer (31) mit quer zur Längsachse der Vakuumschaltröhre (10) verlaufenden Schenkeln (16, 18) angeordnet, derart, daß aufgrund eines das Stromband (17) durchfließenden Stromes entstehende Kräfte zum Ausgleich kontaktabhebender Kräfte innerhalb der Vakuumschaltröhre (10) nutzbar sind,
    - die Isolierstücke (21, 22) sind jeweils mit wenigstens zwei Durchgangsöffnungen (54) zur Aufnahme von alle Isolierstücke (21, 22) durchsetzenden Spannbolzen (4) versehen, und
    - ein aus den Isolieranordnungen (23) gebildeter Polblock (3) ist zwischen Seitenwänden (5) angeordnet, die zur Befestigung der Antriebsvorrichtung (6) über den Polblock (3) überstehend ausgebildet sind.
  2. Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstücke (21, 22) über die zugehörige Vakuumschaltröhre (10) überstehend bemessen sind, daß die überstehenden Bereiche zur Bildung von Kammern (31, 37) wenigstens teilweise durch Wandabschnitte (25, 26, 30, 40, 32, 33) begrenzt sind und daß die Gestalt der Kammern (27, 29, 31, 37, 42) an elektrische und mechanische Komponenten (17, 43) angepaßt ist, die für den Betrieb der Vakuumschaltröhre (10) vorgesehen sind.
  3. Mehrpoliger Vakuumschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Anschlußkammer (31) eine zur Aufnahme eines Stromwandlers (38) bestimmte Meßkammer (37) angeordnet ist, die von dem sich in der Verlängerung der Längsachse der Vakuumschaltröhre (10) oder parallel hierzu erstreckenden Anschlußstück (20) durchsetzt ist, das mit dem einen Schenkel (18) des biegsamen Strombandes (17) verbunden ist.
  4. Mehrpoliger Vakuumschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (37) durch ein mit beiden Isolierstücken (21, 22) einer Isolieranordnung (23) zu verbindendes isolierendes Verschlußstück (35) abgeschlossen ist, das eine Durchführungsöffnung für das zugehörige Anschlußstück (20) besitzt.
  5. Mehrpoliger Vakuumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolieranordnungen (23) seitlich des zur Aufnahme der zugeordneten Vakuumschaltröhre (10) bestimmten Raumes eine Federkammer (24) zur Aufnahme wenigstens einer die Kontaktkraft der Vakuumschaltröhre (10) bereitstellenden Kontaktkraftfeder (43) und auf der gegenüberliegenden Seite eine Antriebskammer (29) zur Aufnahme einer die Antriebsbewegung der Antriebsvorrichtung (6) auf die Vakuumschaltröhre (10) übertragenden Hebelanordnung (46, 50) enthalten.
  6. Mehrpoliger Vakuumschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem die Federkammer (24) begrenzenden einen Wandabschnitt (40) eine Hinterschneidung (41) zum Einrasten eines als festes Widerlager der Kontaktkraftfeder (43) dienenden Bolzens (44) angeordnet ist.
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