EP0820083A2 - Leistungsschalter - Google Patents

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EP0820083A2
EP0820083A2 EP97810430A EP97810430A EP0820083A2 EP 0820083 A2 EP0820083 A2 EP 0820083A2 EP 97810430 A EP97810430 A EP 97810430A EP 97810430 A EP97810430 A EP 97810430A EP 0820083 A2 EP0820083 A2 EP 0820083A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit breaker
backstop
pawl
rack
drive
Prior art date
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Granted
Application number
EP97810430A
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English (en)
French (fr)
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EP0820083A3 (de
EP0820083B1 (de
Inventor
Lorenz Dr. Müller
Kurt Dr. Kaltenegger
Martin Dr. Seeger
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.)
ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by ABB Asea Brown Boveri Ltd, Asea Brown Boveri AB filed Critical ABB Asea Brown Boveri Ltd
Publication of EP0820083A2 publication Critical patent/EP0820083A2/de
Publication of EP0820083A3 publication Critical patent/EP0820083A3/de
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Publication of EP0820083B1 publication Critical patent/EP0820083B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/904—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism characterised by the transmission between operating mechanism and piston or movable contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
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    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H2001/508—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position with mechanical means to prevent return/reverse movement of movable contact once opening or closing cycle has started
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H2033/028—Details the cooperating contacts being both actuated simultaneously in opposite directions

Definitions

  • the invention is based on a circuit breaker according to the preamble of claim 1 or claim 9.
  • the object of the invention is to make a circuit breaker cheaper with simple means.
  • a backstop makes it possible to equip a circuit breaker with a less powerful and therefore less expensive drive without reducing the functional and operational reliability of the circuit breaker.
  • This backstop has a particularly advantageous effect in the case of power cutoffs in which high breaking currents have to be interrupted.
  • the backstop can be installed regardless of the position of the respective circuit breaker. If the erosion contacts of circuit breakers are moved using racks, the racks that are already available anyway can be used advantageously for the installation of the backstop.
  • FIG. 1a shows schematically a first embodiment of a backstop 21.
  • a drive la actuates a straight, axially extending rack 2 by means of a drive element 1.
  • An arrow 3 indicates the direction in which the rack 2 moves when it is switched off.
  • the upper part of the rack 2 is with a movable erosion contact, not shown Circuit breaker connected.
  • the average depth of engagement of the rack 2 is represented by a straight dash-dotted line 4.
  • the rack 2 is guided axially displaceably by a schematically indicated guide 5.
  • a rigidly mounted axis of rotation 6 is provided at a fixed distance A from the dash-dotted line 4.
  • a pawl 7 rotates about this axis of rotation 6.
  • the pawl 7 here has, for example, a rectangular cross section.
  • the end of the pawl 7 facing the rack 2 engages in the teeth of the rack 2 immediately after the beginning of the movement of the rack 2.
  • one end of a spring 8 is fastened.
  • the other end of the spring 8 is attached to a fixed support 9.
  • the spring 8 holds the pawl 7 in the rest position in the position shown in Fig.la.
  • an undercut 7a on the rack 2 ensures that the mobility of the end of the pawl 7 facing the rack 2 is not restricted.
  • the first of the flanks 10 of the teeth hits the pawl 7 and rotates it about the axis of rotation 6 somewhat counterclockwise, the spring 8 being pretensioned.
  • the pawl 7, pulled by the spring 8 continues to snap in a clockwise direction and then hits the second rising flank 10 of the next tooth.
  • FIG. 1b shows the position which the pawl 7 assumes when the direction of movement of the toothed rack 2 is reversed during the movement described above, as indicated by an arrow 13.
  • the available force of the drive is not sufficient due to additional opposing forces to bring the switch-off movement in the direction of arrow 3 to an end.
  • the end of the pawl 7 is tilted between the rising flank 10 of a next tooth, the falling flank 12 of a tooth that has already been swept over and the axis of rotation 6 such that the movement of the rack 2 in the direction of arrow 13 is blocked.
  • the movement of the erosion contact in the switch-off direction is then interrupted, but an opposite movement of the erosion contact back in the switch-on direction is suppressed.
  • the pawl 7 automatically releases itself from its tilt, and the switch-off movement of the erosion contact is safely continued.
  • FIG 3 shows an embodiment of the backstop 21 in which the rack 2 is designed as a segment of a circle.
  • the average depth of engagement of the rack 2 is represented here by a circular dash-dotted line 4.
  • the fixed distance A between the dash-dotted line 4 and the axis of rotation 6 is also suitably set here.
  • the operation of the pawl 7 is exactly the same in this embodiment, as already described above.
  • the erosion contact or the erosion contacts of the circuit breaker can be set in motion by means of a wide variety of drive linkages, so that different shapes of the rack 2 to be adapted to the respective drive linkage can also occur. If care is taken that the shape of the pawl 7, the shape of the rack 2, the shape of the flanks of the teeth of the rack 2, the length of the pawl 7 and the distance A are matched to one another, one obtains a versatile, to which adjustable backstop according to the design conditions. This backstop is also can be used regardless of the position of the circuit breaker.
  • FIG 4 shows a partial section through a centrally symmetrically constructed quenching chamber 16 of a circuit breaker, as described, for example, in the patent specification EP 0 313 813 B1.
  • This quenching chamber 16 has a quenching chamber housing, not shown, which is filled with SF 6 gas under pressure.
  • This quenching chamber 16 also has a central axis 17.
  • the quenching chamber 16 is shown on the left of this central axis 17 in the switched-off state and on the right in the switched-on state.
  • the extinguishing chamber 16 also has two moveable erosion contacts 18, 19, the first 18 of these erosion contacts being tubular and the second 19 being a solid switching pin. In the switched-on state, the erosion contact 19 is partially enclosed by the erosion contact 18.
  • the erosion contact 18 is rigidly connected to an insulating nozzle 20 and is moved together with the latter by a drive (not shown), a first backstop 21, which is interposed between the drive and the insulating nozzle 20 or erosion contact 18 and is shown schematically in the on and off position, prevents the erosion contact 18 can run back in the switch-on direction during the switch-off movement.
  • a dashed line of action 22 indicates the mechanical connection between the rack 2 of the backstop 21 and the tubular erosion contact 18.
  • the drive transmits its energy to the rack 2 by means of the drive element 1.
  • two diametrically opposed toothed racks 23 are firmly connected to the insulating nozzle 20.
  • the insulating nozzle 20 slides in a fixed guide tube 24, in which two gear wheels 25, which engage in the toothed racks 23 and each rotate about an axis of rotation that is stationary in the guide tube 24, are arranged.
  • the toothed wheels 25 each engage in a toothed rack which is incorporated into the surface of the erosion contact 19.
  • the toothed racks 23 simultaneously drive the toothed wheels 25, which set the erosion contact 19 in motion upwards. At the moment of contact separation between the erosion contacts 18 and 19, these two contacts move in the opposite direction, so that at this moment there is a comparatively advantageously high relative speed between the erosion contacts 18 and 19.
  • the erosion contact 19 is directly connected to a second backstop 26 which is shown schematically in the on and off position, which prevents the erosion contact 19 from running back in the on direction during the opening movement.
  • a dashed line of action 27 indicates the direct mechanical connection between the toothed rack 2a of the second backstop 26 and the solid erosion contact 19 designed as a switching pin.
  • the backstop 26 is not integrated in the power transmission system here, which acts on the erosion contact 19 from the insulating nozzle 20 via the racks 23 and the gears 25.
  • this Power transmission system can namely the insulating nozzle 20 act resiliently and delay the movement of the erosion contact 19, so that a backstop 26 which acts directly on the erosion contact 19 and works independently of the backstop 21 makes sense.
  • a circuit breaker has a piston-cylinder blowing device, in which insulating gas, preferably SF 6 gas, is compressed in a known manner for blowing the switch-off arc.
  • This compressed insulating gas can only escape from the piston-cylinder blowing device and blow the arc if the pressure in the arc zone is lower than the pressure in the piston-cylinder blowing device. If a particularly high-current arc burns and generates a high pressure in the arc zone, it may happen that the pressure cannot escape from the piston-cylinder blowing device and that the energy of the drive is not sufficient to drive the piston of the piston.
  • Cylinder blowing device to move further and thus to further compress the compressed gas stored in the compression volume.
  • the erosion contact initially stops and would then run in the opposite direction and the distance required for the arc to be successfully extinguished would first be reduced.
  • the backstop described intervenes and prevents the erosion contact from running back and thus an undesirable reduction in the distance between the Burn-off contacts until the pressure conditions in the arc zone allow the arc to be blown with the compressed insulating gas stored in the piston-cylinder blowing device.
  • the counterforce acting on the drive becomes smaller and the drive energy is now sufficient to move the erosion contact further in the switch-off direction.
  • the pawl 7 releases itself from its cant and the blocking of the switch-off movement is released.
  • This backstop is very versatile, especially in switch technology, it can be used to use lower-power and therefore cheaper drives without reducing the functional and operational safety of the switch in question. If a common drive is used for a three-pole switch, it is possible to install a backstop acting jointly for all three poles immediately after the drive, but it is also possible if elastic pull rods or similar elements are interposed, in each of the poles separately, if possible, to provide a backstop in the area of the erosion contacts.

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  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

Dieser Leistungsschalter ist mit einer Kolben-Zylinder-Blasvorrichtung und/oder einem Speichervolumen für lichtbogenerhitztes Löschgas, mit zwei miteinander in oder ausser Eingriff bringbaren Kontaktstücken und mit einem Antrieb versehen. Vom Antrieb wird mittels Kraftübertragungselementen Kraft auf ein erstes beider Kontaktstücke überführt. Es soll ein Leistungsschalter mit einfachen Mitteln verbilligt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass das erste Kontaktstück mit mindestens einer Rücklaufsperre (21) in Wirkverbindung steht. <IMAGE>

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Leistungsschalter gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 9.
    • STAND DER TECHNIK
  • Aus der Patentschrift EP 0 313 813 B1 ist ein mit SP6-Gas unter Druck gefüllter elektrischer Leistungsschalter bekannt, dessen Löschkammer Abbrandkontakte aufweist, welche beide in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, und zwar durch einen nicht dargestellten Antrieb in Verbindung mit zwei einander diametral gegenüberstehend angeordneten Zahnstangen und auf diese einwirkende entsprechende Zahnräder. Beim Ausschalten treten in der Lichtbogenzone vergleichsweise hohe Gasdrücke auf, welche die Bewegung der Abbrandkontakte abbremsen bzw. kurzzeitig umkehren könnten. Der Antrieb dieses Leistungsschalters weist deshalb eine vergleichsweise grosse Leistungsreserve auf, um sicherzustellen, dass unter allen Umständen ein einwandfreier Bewegungsverlauf der Abbrandkontakte gewährleistet ist. Nur dieser leistungsstarke und deshalb auch vergleichsweise teuere Antrieb kann sicherstellen, dass der Leistungsschalter alle möglichen Schaltfälle sicher beherrscht.
    • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leistungsschalter mit einfachen Mitteln zu verbilligen.
  • Der Einsatz einer Rücklaufsperre ermöglicht es, einen Leistungsschalter mit einem leistungsschwächeren und damit preiswerteren Antrieb auszustatten, ohne dass die Funktions- und Betriebssicherheit des Leistungsschalters dadurch reduziert wird. Insbesondere bei Leistungsabsschaltungen, bei denen hohe Ausschaltströme unterbrochen werden müssen, wirkt sich diese Rücklaufsperre sehr vorteilhaft aus.
  • Die Rücklaufsperre kann unabhängig von der Einbaulage des jeweiligen Leistungsschalters eingebaut werden. Wenn die Abbrandkontakte von Leistungsschaltern unter Verwendung von Zahnstangen bewegt werden, so lassen sich die sowieso schon vorhandenen Zahnstangen gleichzeitig vorteilhaft für den Einbau der Rücklaufsperre nutzen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung, welche mögliche Ausführungswege darstellt, näher erläutert.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Es zeigen:
    • Fig.1a bis 1c in schematischer Darstellung die Wirkungsweise einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    • Fig.2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung,
    • Fig.3 eine dritte Ausführungsform der Erfindung, und
    • Fig.4 einen schematisch dargestellten Leistungsschalter mit eingebauten Ausführungsformen der Erfindung.
  • Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind nicht dargestellt.
    • WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Der Einsatz einer Rücklaufsperre ermöglicht es, einen Leistungsschalter mit einem schwächeren und damit preiswerteren Antrieb auszustatten, ohne dass die Funktions- und Betriebssicherheit des Leistungsschalters dadurch reduziert wird. In der Fig.1a ist schematisch eine erste Ausführungsform einer Rücklaufsperre 21 dargestellt. Ein Antrieb la betätigt mittels eines Antriebselements 1 eine gerade, axial erstreckte Zahnstange 2. Ein Pfeil 3 gibt die Richtung an, in welche sich die Zahnstange 2 bei einer Ausschaltung bewegt. Der obere Teil der Zahnstange 2 ist mit einem nicht dargestellten, beweglichen Abbrandkontakt des Leistungsschalters verbunden. Die mittlere Eingrifftiefe der Zahnstange 2 wird durch eine gerade strichpunktierte Linie 4 dargestellt. Die Zahnstange 2 ist durch eine schematisch angedeutete Führung 5 axial verschieblich geführt. In einem festen Abstand A zu der strichpunktierten Linie 4 ist eine starr gelagerte Drehachse 6 vorgesehen. Um diese Drehachse 6 dreht sich eine Klinke 7. Die Klinke 7 weist hier beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt auf. Das der Zahnstange 2 zugewandte Ende der Klinke 7 greift unmittelbar nach Beginn der Bewegung der Zahnstange 2 in die Zähne der Zahnstange 2 ein. Am der Zahnstange 2 abgewandten Ende der Klinke 7 ist ein Ende einer Feder 8 befestigt. Das andere Ende der Feder 8 ist an einem feststehenden Support 9 befestigt.
  • Die Feder 8 hält die Klinke 7 im Ruhezustand in der in Fig.la gezeigten Position. Im Ruhezustand der Klinke 7 sorgt ein Freistich 7a an der Zahnstange 2 dafür, dass das der Zahnstange 2 zugewandte Ende der Klinke 7 in seiner Beweglichkeit nicht eingeschränkt ist. Mit fortschreitender Bewegung der Zahnstange 2 in Richtung des Pfeils 3 trifft die erste der, bezogen auf die Klinke 7, ansteigenden Flanken 10 der Zähne auf die Klinke 7 auf und dreht diese um die Drehachse 6 etwas im Gegenuhrzeigersinn, wobei die Feder 8 vorgespannt wird. Sobald die Klinke 7 über die Spitze des ersten Zahns der Zahnstange 2 hinweg gleitet, so schnappt die Klinke 7, von der Feder 8 gezogen, im Uhrzeigersinn weiter und trifft dann auf die zweite ansteigende Flanke 10 des nächsten Zahns. Bei einer gleichmässigen Bewegung der Zahnstange 2 in Richtung des Pfeils 3 gleitet die Klinke 7 dann entlang der zweiten ansteigenden Flanke 10 weiter bis zu der Spitze des zweiten Zahns und schnappt dann wiederum weiter. Dieser Bewegungsablauf wiederholt sich solange, bis die Klinke einen Freistich 11 am oberen Ende des gezahnten Bereichs der Zahnstange 2 erreicht, die Klinke 7 dreht sich dann, beaufschlagt durch die Feder 8, im Uhrzeigersinn um die Drehachse 6 in ihre Ruhestellung zurück, wie in Fig.lc gezeigt. Bei diesem Bewegungsablauf berührt die Klinke 7 im Normalfall die abfallenden Flanken 12 der Zähne der Zahnstange 2 nicht.
  • In der Fig.1b ist die Position dargestellt, welche die Klinke 7 einnimmt, wenn sich während der voranstehend beschriebenen Bewegung die Bewegungsrichtung der Zahnstange 2 umkehrt, wie ein Pfeil 13 andeutet. In diesem Fall reicht die verfügbare Kraft des Antriebs wegen zusätzlich auftretender Gegenkräfte nicht aus, um die Ausschaltbewegung in Richtung des Pfeils 3 zu Ende zu bringen. Das Ende der Klinke 7 wird zwischen der ansteigenden Flanke 10 eines nächsten Zahns, der abfallenden Flanke 12 eines bereits überstrichenen Zahns und der Drehachse 6 so verkantet, dass die Bewegung der Zahnstange 2 in Richtung des Pfeils 13 blockiert wird. Die Bewegung des Abbrandkontakts in Ausschaltrichtung ist dann zwar unterbrochen, eine entgegengesetzte Bewegung des Abbrandkontakts zurück in Einschaltrichtung wird jedoch unterdrückt. Sobald die Gegenkräfte abgeklungen sind, bewegt sich die Zahnstange 2 weiter in Ausschaltrichtung, die Klinke 7 löst sich dabei selbsttätig aus ihrer Verkantung, und die Ausschaltbewegung des Abbrandkontakts wird sicher fortgesetzt.
  • Es ist auch vorstellbar, wie dies in Fig.2 dargestellt ist, diese verklemmte Klinke 7 mittels einer zusätzlichen, durch einen Pfeil 14 angedeuteten, Kraft zu lösen. Diese Kraft wird beispielsweise mittels einer hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung oder eines gezielt betätigbaren Elektromagneten aufgebracht. Die zusätzliche Kraft verursacht ein Drehen der Klinke 7 im Gegenuhrzeigersinn um deren Drehachse 6, wie ein Pfeil 15 andeutet, wobei die Drehung so weit geht, bis die Klinke 7 nicht mehr im Eingriff ist mit den Zähnen der Zahnstange 2. Die Klinke 7 wird dann gegen die Kraft der Feder 8 gehalten und die Zahnstange 2 kann ihre Bewegung in Richtung des Pfeils 13 fortsetzen. Insbesondere in Verbindung mit O-C-O- Schaltungen von Leistungsschaltern kann dieses mechanische Lösen der Klinke 7 vorteilhaft eingesetzt werden.
  • Die Fig.3 zeigt eine Ausführungsform der Rücklaufsperre 21 bei welcher die Zahnstange 2 als Kreissegment ausgebildet ist. Die mittlere Eingrifftiefe der Zahnstange 2 wird hier durch eine kreisförmige strichpunktierte Linie 4 dargestellt. Der feste Abstand A zwischen der strichpunktierten Linie 4 und der Drehachse 6 wird auch hier passend eingestellt. Die Funktionsweise der Klinke 7 ist bei dieser Ausführungsvariante genau gleich, wie voranstehend bereits beschrieben.
  • Der Abbrandkontakt bzw. die Abbrandkontakte des Leistungsschalters können mittels der verschiedensten Antriebsgestänge in Bewegung gesetzt werden, sodass auch unterschiedliche Formen der jeweils an das betreffende Antriebsgestänge anzupassenden Zahnstange 2 vorkommen können. Wenn darauf geachtet wird, dass die Form der Klinke 7, die Form der Zahnstange 2, die Form der Flanken der Zähne der Zahnstange 2, die Länge der Klinke 7 und der Abstand A aufeinander abgestimmt sind, so erhält man eine vielseitig einsetzbare, an die jeweiligen Konstruktionsbedingungen anpassbare Rücklaufsperre. Diese Rücklaufsperre ist zudem unabhängig von der Einbaulage des Leistungsschalters einsetzbar.
  • Die Fig.4 zeigt einen Teilschnitt durch eine zentrisch symmetrisch aufgebaute Löschkammer 16 eines Leistungsschalters, wie sie beispielsweise in der Patentschrift EP 0 313 813 B1, beschrieben ist. Diese Löschkammer 16 weist ein nicht dargestelltes Löschkammergehäuse auf, welches mit SF6-Gas unter Druck gefüllt ist. Diese Löschkammer 16 weist zudem eine zentrale Achse 17 auf. Links dieser zentralen Achse 17 ist die Löschkammer 16 in ausgeschaltetem Zustand und rechts in eingeschaltetem Zustand dargestellt. Die Löschkammer 16 weist zudem zwei beweglich ausgebildete Abbrandkontakte 18,19 auf, wobei der erste 18 dieser Abbrandkontakte rohrförmig ausgebildet ist und der zweite 19 als massiver Schaltstift ausgebildet ist. Im eingeschalteten Zustand wird der Abbrandkontakt 19 teilweise vom Abbrandkontakt 18 umschlossen. Der Abbrandkontakt 18 ist starr mit einer Isolierdüse 20 verbunden und wird gemeinsam mit dieser von einem nicht dargestellten Antrieb bewegt, wobei eine zwischen Antrieb und Isolierdüse 20 bzw. Abbrandkontakt 18 zwischengeschaltete, jeweils schematisch in Ein- und Ausschaltstellung dargestellte erste Rücklaufsperre 21, verhindert, dass der Abbrandkontakt 18 während der Ausschaltbewegung in Einschaltrichtung zurücklaufen kann. Eine gestrichelte Wirkungslinie 22 deutet die mechanische Verbindung zwischen der Zahnstange 2 der Rücklaufsperre 21 und dem rohrförmigen Abbrandkontakt 18 an. Der Antrieb überträgt seine Energie mittels des Antriebselements 1 auf die Zahnstange 2.
  • Auf der der Rücklaufsperre 21 entgegengesetzten Seite der Isolierdüse 20 sind zwei einander diametral gegenüberstehende Zahnstangen 23 mit der Isolierdüse 20 fest verbunden. Die Isolierdüse 20 gleitet in einem feststehenden Führungsrohr 24, in welchem zwei in die Zahnstangen 23 eingreifende, sich um jeweils eine in dem Führungsrohr 24 ortsfeste Drehachse drehende Zahnräder 25 angeordnet sind. Gegenüber dem Eingriff in die Zahnstangen 23 greifen die Zahnräder 25 jeweils in eine in die Oberfläche des Abbrandkontakts 19 eingearbeitete bzw. eingelassene Zahnstange ein. Wenn sich die Isolierdüse 20 und die mit ihr verbundenen Zahnstangen 23 durch den Antrieb angetrieben nach unten, also in Ausschaltrichtung bewegen, dann treiben gleichzeitig die Zahnstangen 23 die Zahnräder 25 an, welche den Abbrandkontakt 19 nach oben in Bewegung setzen. Im Augenblick der Kontakttrennung zischen den Abbrandkontakten 18 und 19 bewegen sich diese beiden Kontakte in entgegengesetzter Richtung, sodass in diesem Augenblick eine vergleichsweise vorteilhaft grosse Relativgeschwindigkeit zwischen den Abbrandkontakten 18 und 19 herrscht.
  • Der Abbrandkontakt 19 ist mit einer schematisch in Ein- und Ausschaltstellung dargestellten zweiten Rücklaufsperre 26 direkt verbunden, welche verhindert, dass der Abbrandkontakt 19 während der Ausschaltbewegung in Einschaltrichtung zurücklaufen kann. Eine gestrichelte Wirkungslinie 27 deutet die direkte mechanische Verbindung zwischen der Zahnstange 2a der zweiten Rücklaufsperre 26 und dem massiven, als Schaltstift ausgebildeten Abbrandkontakt 19 an. Die Rücklaufsperre 26 ist hier nicht in das Kraftübertragungssystem integriert, welches von der Isolierdüse 20 über die Zahnstangen 23 und die Zahnräder 25 auf den Abbrandkontakt 19 einwirkt. In diesem Kraftübertragungssystem kann nämlich die Isolierdüse 20 federnd wirken und die Bewegung des Abbrandkontakts 19 verzögern, sodass eine direkt auf den Abbrandkontakt 19 einwirkende, unabhängig von der Rücklaufsperre 21 arbeitende, Rücklaufsperre 26 durchaus sinnvoll ist. Es ist aber auch möglich, dass nur eine der beiden Rücklaufsperren 21 oder 26 eingebaut wird.
  • Nachfolgend soll die Wirkungsweise einer in einen Leistungsschalter mit nur einem bewegten Abbrandkontakt eingebauten Rücklaufsperre näher beschrieben werden. Es wird dabei von einem Leistungsschalter ausgegangen, der eine Kolben-Zylinder-Blasvorrichtung aufweist, in der auf bekannte Weise Isoliergas, vorzugsweise SF6-Gas, für die Beblasung des Ausschaltlichtbogens komprimiert wird. Dieses komprimierte Isoliergas kann nur dann aus der Kolben-Zylinder-Blasvorrichtung austreten und den Lichtbogen beblasen, wenn der Druck in der Lichtbogenzone geringer ist als der Druck in der Kolben-Zylinder-Blasvorrichtung. Wenn ein besonders stromstarker Lichtbogen brennt und einen hohen Druck in der Lichtbogenzone erzeugt, so kann es vorkommen, dass der Druck aus der Kolben-Zylinder-Blasvorrichtung nicht entweichen kann, und dass zudem die Energie des Antriebs nicht ausreicht, um den Kolben der Kolben-Zylinder-Blasvorrichtung weiter zu bewegen und damit das im Kompressionsvolumen gespeicherte komprimierte Gas weiter zu komprimieren. In diesem Fall bleibt der Abbrandkontakt zunächst stehen und würde dann in entgegengesetzter Richtung laufen und die für eine erfolgreiche Löschung des Lichtbogens nötige Distanz würde zunächst verkleinert. Hier greift nun die beschriebene Rücklaufsperre ein und verhindert das Zurücklaufen des Abbrandkontakts und damit eine unerwünschte Verkleinerung der Distanz zwischen den Abbrandkontakten solange, bis die Druckverhältnisse in der Lichtbogenzone eine Beblasung des Lichtbogens mit dem in der Kolben-Zylinder-Blasvorrichtung gespeicherten komprimierten Isoliergas erlauben. Mit dem Einsetzen der Beblasung wird die auf den Antrieb wirkende Gegenkraft kleiner und die Antriebsenergie reicht nun aus, den Abbrandkontakt weiter in Ausschaltrichtung zu bewegen. Sowie diese Bewegung beginnt, löst sich die Klinke 7 von selbst aus ihrer Verkantung und die Blockierung der Ausschaltbewegung ist aufgehoben.
  • Je nach Schaltertyp können derartige Gegenkräfte an verschiedenen Stellen des Ausschaltbewegungsablaufs auftreten. Um die mechanische Abnutzung der Klinke 7 zu reduzieren, ist es möglich, die Zahnstange 2 nur an diesen bekannten Stellen des Bewegungsablaufs mit Zähnen zu versehen, sodass nur in dem Bereich, wo dies nötig sein kann, ein Klinkeneingriff möglich ist.
  • Diese Rücklaufsperre ist sehr vielseitig einsetzbar, insbesondere in der Schaltertechnik können mit ihrer Hilfe leistungsschwächere und damit preiswertere Antriebe eingesetzt werden, ohne dass die Funktions- und Betriebssicherheit des betreffenden Schalters dadurch reduziert wird. Wird ein gemeinsamer Antrieb für einen dreipoligen Schalter eingesetzt, so ist es möglich, unmittelbar nach dem Antrieb eine für alle drei Pole gemeinsam wirkende Rücklaufsperre einzubauen, es ist aber auch möglich, wenn elastische Zugstangen oder ähnliche Elemente zwischengeschaltet sind, in jedem der Pole separat, möglichst im Bereich der Abbrandkontakte, eine Rücklaufsperre vorzusehen. Wenn besonders lange Distanzen zwischen Antrieb und Löschkammer des Leistungsschalters gegeben sind, wobei sich Toleranzen und elastische Zwischenglieder auswirken können, ist es auf jeden Fall sinnvoll, unmittelbar an den Abbrandkontakten der jeweiligen Löschkammer eine Rücklaufsperre vorzusehen, um unerwünschte Rücklaufbewegungen dieser Abbrandkontakte sicher zu vermeiden.
    • BEZEICHNUNGSLISTE
    • 1
    Antriebselement
    1a
    Antrieb
    2,2a
    Zahnstange
    3
    Pfeil
    4
    strichpunktierte Linie
    5
    Führung
    6
    Drehachse
    7
    Klinke
    7a
    Freistich
    8
    Feder
    9
    Support
    10
    ansteigende Flanke
    11
    Freistich
    12
    abfallende Flanke
    13,14,15
    Pfeil
    16
    Löschkammer
    17
    zentrale Achse
    18,19
    Abbrandkontakt
    20
    Isolierdüse
    21
    Rücklaufsperre
    22
    gestrichelte Wirkungslinie
    23
    Zahnstangen
    24
    Führungsrohr
    25
    Zahnräder
    26
    Rücklaufsperre
    27
    Wirkungslinie
    A
    Abstand

Claims (9)

  1. Leistungsschalter mit einer Kolben-Zylinder-Blasvorrichtung und/oder einem Speichervolumen für lichtbogenerhitztes Löschgas, mit zwei miteinander in oder ausser Eingriff bringbaren Kontaktstücken, mit einem Antrieb, und mit Kraftübertragungselementen, welche Kraft vom Antrieb auf ein erstes beider Kontaktstücke führen, wobei das erste Kontaktstück mit mindestens einer Rücklaufsperre (21,26) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Rücklaufsperre (21,26) nur bei Unterbrechungen der Ausschaltbewegung des ersten Kontaktstücks sperrt, und
    - dass die Rücklaufsperre (21,26) bei einem von der Ausschaltstellung des Leistungsschalters ausgehenden Einschaltvorgang nicht aktiviert wird.
  2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - dass mindestens ein Bauelement der Rücklaufsperre (21,26) als Kraftübertragungselement nutzbar ist oder,
    - dass die Rücklaufsperre (21,26) frei von den Kraftübertragungselementen ist.
  3. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Rücklaufsperre (21,26) eine Zahnstange (2,2a) und eine in diese eingreifende und gegebenenfalls deren Bewegung blockierende Klinke (7) aufweist, und
    - dass die Klinke (7) mit einer Feder (8) beaufschlagt ist und um eine Drehachse (6) drehbar ausgebildet ist.
  4. Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Zahnstange (2) eine an den Bewegungsverlauf der Kraftübertragungselemente angepasste Form aufweist.
  5. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Form des in die Zahnstange (2) eingreifenden Endes der Klinke (7) der Form der Flanken (10,12) der Zähne angepasst ist.
  6. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Zahnstange (2) in den Bereichen, wo ein Eingriff der Klinke (7) nicht erwünscht ist, jeweils mit Freistichen (7a,11) versehen ist.
  7. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Klinke (7) mittels einer zusätzlichen Kraft gezielt ausser Eingriff bringbar ist.
  8. Leistungsschalter mit einer Kolben-Zylinder-Blasvorrichtung und/oder einem Speichervolumen für lichtbogenerhitztes Löschgas, mit zwei miteinander in oder ausser Eingriff bringbaren Kontaktstücken, mit einem Antrieb, und mit Kraftübertragungselementen, welche Kraft vom Antrieb auf ein erstes beider Kontaktstücke führen, und mit einem zusätzlichen Kraftübertragungselement, welches Kraft vom ersten Kontaktstück gegenläufig auf das zweite Kontaktstück überträgt, wobei das erste oder das zweite Kontaktstück mit einer Rücklaufsperre (21,26) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Rücklaufsperre (21,26) nur bei Unterbrechungen der Ausschaltbewegung des ersten oder des zweiten Kontaktstücks sperrt, und
    - dass die Rücklaufsperre (21,26) bei einem von der Ausschaltstellung des Leistungsschalters ausgehenden Einschaltvorgang nicht aktiviert wird.
  9. Leistungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
    - dass beide Kontaktstücke mit jeweils einer Rücklaufsperre (21,26) zusammenwirken.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10317742B3 (de) * 2003-04-17 2004-07-15 Dürkopp Adler AG Stau-Abschnitt einer Hänge-Förderanlage

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4459447A (en) * 1982-01-27 1984-07-10 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Self extinguishing type gas circuit breaker
FR2554632A1 (fr) * 1983-11-08 1985-05-10 Merlin Gerin Disjoncteur a autosoufflage a cliquet anti-retour debrayable
EP0313813B1 (de) * 1987-10-27 1993-09-01 Asea Brown Boveri Ag Druckgasschalter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4304544C2 (de) * 1993-02-10 1995-05-24 Siemens Ag Antriebseinrichtung für einen elektrischen Leistungsschalter
DE4327676C2 (de) * 1993-08-13 1998-07-02 Siemens Ag Antrieb für einen elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalter
DE4427163A1 (de) * 1994-08-01 1996-02-08 Abb Management Ag Druckgasschalter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4459447A (en) * 1982-01-27 1984-07-10 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Self extinguishing type gas circuit breaker
FR2554632A1 (fr) * 1983-11-08 1985-05-10 Merlin Gerin Disjoncteur a autosoufflage a cliquet anti-retour debrayable
EP0313813B1 (de) * 1987-10-27 1993-09-01 Asea Brown Boveri Ag Druckgasschalter

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