EP0945881A2 - Elektrischer Schalter - Google Patents

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Publication number
EP0945881A2
EP0945881A2 EP99101876A EP99101876A EP0945881A2 EP 0945881 A2 EP0945881 A2 EP 0945881A2 EP 99101876 A EP99101876 A EP 99101876A EP 99101876 A EP99101876 A EP 99101876A EP 0945881 A2 EP0945881 A2 EP 0945881A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical switch
shift lever
bearing
parts
switch according
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99101876A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0945881A3 (de
Inventor
Rudolf Köllner
Maximilian Zehetbauer
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.)
Elektrotechnische Werke Fritz Driescher & Sohne GmbH
Original Assignee
Elektrotechnische Werke Fritz Driescher & Sohne GmbH
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elektrotechnische Werke Fritz Driescher & Sohne GmbH filed Critical Elektrotechnische Werke Fritz Driescher & Sohne GmbH
Publication of EP0945881A2 publication Critical patent/EP0945881A2/de
Publication of EP0945881A3 publication Critical patent/EP0945881A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01H1/502—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position the action of the contact pressure spring becoming active only after engagement of the contacts
    • 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
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H01H33/121—Load break switches
    • H01H33/125—Load break switches comprising a separate circuit breaker
    • H01H33/127—Load break switches comprising a separate circuit breaker movable with a sectionalising contact arm and operated by such movement

Definitions

  • the invention relates to an electrical switch for power supply networks, in particular a medium-voltage switch, with a pivoted gear lever, that by means of an actuator between a closed position and an angle standing open position is switchable, the shift lever in the Closed position to reduce the contact resistance with high surface pressure is stored.
  • Such switches are used in practice for the transmission of high voltages and high switching currents.
  • energy supply networks i.a. Transfer voltages in the range between 1000 V and 60000 V, often with nominal currents between 400 A and 6300 A occur.
  • high nominal currents are high contact pressures with well-fitting contact elements large contact area required to ensure proper functioning.
  • disconnectors which have so-called knife packs that are lamellar in the closed position Intervene with counter contacts.
  • the knife packs are replaced by a Operating lever pivoted between an open position and a closed position.
  • the knife packs and the counter contacts slide on the contact surfaces against each other until they fully engage with each other are.
  • very large contact areas are required at high rated currents, In practice, this usually involves very large actuation forces, especially as the knife packs should be as good as possible on the counter contacts and thereby an investment pressure unfold.
  • the number of knife packages to be switched depends on the one hand on the height the nominal current and, on the other hand, it depends on whether, for example, a 1-pole or a 3-pole Disconnector is used. Especially with a 3-pole disconnector With high nominal currents, actuation forces result which are only with great effort are producible.
  • the construction is advantageous interlocking knives or counter-contacts with the one provided here Production of the surface pressure in the transverse direction to actuate the shift lever farewell taken.
  • the invention provides the necessary To produce surface pressure in the longitudinal direction of the shift lever at the bearing points. This has the main advantage that the force exerted by the actuator can be implemented more effectively. This allows more favorable balance of power on the switch, which in particular significantly reduces the actuation force can be.
  • Another advantage is that the required surface pressure on the Bearings is made by the spring device and not as in the prior art Technology through the contact pressure of the knives on the counter contacts. Therefore, it is targeted adjustable. This enables a reliable and constant transmission of the electrical current even over long periods of time and many switching operations become.
  • the spring preload of the shift lever in the closed position permanently guarantees a good contact fit and thus a low contact resistance value.
  • the arrangement is therefore insensitive to manufacturing tolerances of the components.
  • the arrangement according to the invention is also considerably less sensitive against pollution as the prior art, since here relatively large areas and also easy-to-clean bearing points can be produced.
  • Another advantage of the arrangement according to the invention is that the constructive effort compared to the conventional arrangement significantly reduced is.
  • no knife packs need to be trained and adjusted.
  • the technology required a certain amount of construction work in order to interlock exactly the knife packs in the counter contacts.
  • measures can be largely avoided in the subject matter of the invention become.
  • the electrical switch according to the invention is therefore very reliable and durable and can also be used with very high nominal currents.
  • the joint play between the two parts of the Shift lever made by a slot bolt connection, which on a structurally very simple and functional way a reliable articulation of the two Allows parts.
  • the other bearing point can be designed as a corner area, with a End of the switching part of the shift lever is formed analogously and during the Closing intervenes in the other bearing and in it during the Relative movement of the parts of the shift lever slides. Due to the flat design the other bearing point can advantageously be of even simpler design Be trained way.
  • the sliding bearing element can also be used in both bearing points advantageously cause a cleaning of the bearing points, whereby Dirt, scale and fire marks etc. automatically during the switching process can be eliminated.
  • the electrical switch is a Has vacuum switching device. This can cause voltage flashovers and Arcs in the contact area can be reliably avoided. Further open up numerous additional for the electrical switch according to the invention Applications, since the advantages of such a known Vacuum switching device can also be used.
  • the switching part has an arm that is so articulated to a Movable contact element of the vacuum switching device is coupled that the Contact elements of the vacuum switching device when closing the electrical Switch by means of the pivoting movement of the two parts of the shift lever to each other close, can advantageously a simultaneously with the closing of the shift lever Closing the contact elements of the vacuum switching device can be achieved.
  • the shift lever during the Closing movement itself is already engaged with both bearing points without one Electricity flows.
  • the current flow is then only after the contact elements of the Vacuum switching device opposite during the tilting process of the swivel part the switching part of the shift lever.
  • the one for arcing critical area when approaching the contact points can be reliably inside the vacuum switchgear.
  • the vacuum switching device can be such Limit voltage flashover reliably in a known manner. Another yourself The resulting advantage is that the switch is closed due to the kinematic conditions can take place at high speed. Also lies in such an embodiment, a short closing distance.
  • the movable contact element has a roller device which with a rolling surface of the arm interacts, so a low-friction Closing process can be achieved.
  • the timing of the closing process can be specifically controlled by the design of the rolling surface.
  • the electrical switch is therefore designed for many closing processes and allows short closing times to be achieved.
  • the movable contact element of the vacuum switching device is biased by a spring, this spring being part of the spring device of the is electrical switch, its construction is significantly simplified. According to the invention can so on the vacuum switching device for producing the contact pressure required spring simultaneously to produce the spring force to form the electrical contact at the bearings can be used. With that one can still achieve a more compact structure of the arrangement. Due to the simple construction with relative few components results in an even more reliable switch arrangement, what has a positive effect on the life expectancy of the electrical switch.
  • the vacuum switching device another spring with less spring force than that of the other spring, which opens the contact elements in the Vacuum switching device accomplished, the opening movement of the Contact elements can be carried out more reliably and at high speed. This further reduces the risk of arcing. This increases the Lifetime of the switch.
  • the vacuum switching device is the required angle. This means that Actuator for initiating the closing process hardly overcome any friction. Furthermore, the closing process can be due to the mass of the vacuum switching device or of the shift lever can be closed even faster since the moving mass Operation supported. In addition, a separation section that is visible from the outside can Switches are manufactured, so that it is visible from a distance whether the Switch is closed or not.
  • an electrical switch 1 has a frame 2 on which insulators 3 are spaced apart. On an isolator 3, a first bearing body 4 is arranged, while on a further insulator 3 second bearing body 5 of the electrical switch 1 is arranged.
  • a shift lever 6 is functional between the two bearing bodies 4 and 5 arranged.
  • This shift lever 6 is by means of an actuator 7 between an open and a closed position back and forth, wherein in Fig. 1 the Closed position is shown.
  • the shift lever 6 by a predetermined Angle pivoted about a pivot point on the first bearing body 4.
  • the first bearing body 4 is formed with a first bearing 41, which is present as a cylindrical, inwardly curved surface.
  • the second bearing body 5 also has a bearing 51 which is substantially cylindrical is domed inside.
  • the shift lever 6 includes a pivoting part 61 and a switching part 62, which are articulated to each other.
  • the end of the swivel part 61 which is not adjacent to the switching part 62 has one cylindrical end portion 63, which is adapted in its shape to the first bearing 41 is. This creates a large contact area between the end region 63 and the first bearing 41 realized. Furthermore, the swivel part 61 is in FIG. 1 Articulated connection not shown pivotable with bearing play on the first Bearing body 4 coupled. The camp game is chosen such that at closed electrical switch 1 and the application of the required Surface pressure at the bearing point does not exert any pressure on the swivel bearing is, but this pressure is received by the first bearing 41.
  • the switching part 62 has at the end not adjacent to the swivel part 61 a curved end region 64 which, in its shape, corresponds to the second bearing 51 is adjusted. As a result, there is also a large contact area here.
  • the actuating device 7 has an actuating lever 71 which is connected to the Swivel part 61 is rotatably coupled.
  • operating lever 71 pivots the shift lever 6 around the bearing on the first bearing body 4 around the predetermined angle between the open and the closed position. Since the parts 61 and 62 of the shift lever 6 in the open position due to the action of the spring device are held in a relative position bent to each other Swinging the shift lever 6 into the closed position, first the curved one End region 64 of the switching part 2 in abutment with the second bearing 51 continued pivoting into the closed position then reduces the Kink angle between the pivoting part 61 and the switching part 62 such that these in an almost stretched location can be transferred. The end region 64 of the switching part 2 slides in the second bearing 51 and finally lies on it over a large area on.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the electrical device according to the invention Switch 1 shown.
  • Switch 1 For identical or analog elements of the electrical switch in the following description the same reference numerals as in FIG. 1 used, the detailed explanation of which is omitted.
  • a vacuum switching device 8 is on Swivel part 61 of the shift lever 6 arranged.
  • the vacuum switching device 8 has a vacuum interrupter 81 and a biasing device 82 for the movable one Contact of the vacuum interrupter 81.
  • the fixed contact of the Vacuum interrupter 81 is functional with the cylindrical end portion 63 of the Swivel part 61 electrically connected. As shown in Fig. 2, this is Swivel part 61 over the bearing pin 42 with play on the first bearing body 4 coupled, the cylindrical end portion 63 being received in the first bearing 41 is.
  • the switching part 62 also has an arm 65, which with the Biasing device 82 of the vacuum interrupter chamber 81 interacts. This is on the arm 65 has a rolling surface 66 on which a roller device 83 Vacuum switching device 8 during the closing movement or opening movement rolls off.
  • the biasing device 82 for the movable contact of the Vacuum switching device 8 contains a spring 84, which between the contact pressure the movable contact and the fixed contact of the vacuum interrupter 81 manufactures.
  • the biasing device 82 also has a spring 85, which is a has less spring force than the contact pressure spring 84.
  • the spring 85 is supported on Swivel part 61 and causes the contact elements of the vacuum interrupter to open 81 in the absence of counterhold by the arm 65 of the switching part 62.
  • the biasing device 82 acts functionally as a spring device between the pivoting part 61 and the switching part 62 and generates the desired one Surface pressure at bearings 41 and 51 with switch 1 closed
  • the size of the surface pressure is essentially determined by the spring force Contact pressure spring 84 determines, the opening spring 85 acts as a support.
  • a conduction band 67 is also arranged, which electrical contact with the movable contact of the vacuum interrupter 81 manufactures.
  • the swivel part 61 is designed to be electrically insulating. This ensures that the current transmission takes place in the vacuum switching device 8.
  • the operating lever 71 is such activated that the shift lever 6 is pivoted, the pivot member 61 and Switching part 62 against each other according to the spring force of the biasing device 82 buckle.
  • the end regions 63 and 64 of the parts of the shift lever 6 remain initially continue to engage bearings 41 and 51 while the electrical Switch 1 is already interrupted since the contacts of the vacuum switching device 8 after a certain actuation path are separate from each other. A flashover with arcing therefore only occurs in the vacuum interrupter 81 and will be deleted there.
  • the spring 85 causes the contacts to open Vacuum interrupter 81.
  • the circular arc 9 represents the total length of the Shift lever 6 in the closed state. Shown in dash-dotted lines Open position of the electrical switching 1 is correspondingly a game t, which disappears when switch 1 is closed.
  • the electrical switch 1 is relatively insensitive to contamination and branding, since the sliding of the end regions 63 and 64 in the bearing points 41 and 51 leads to a cleaning effect. There are hardly any brands at all not open because the switch is only closed when the contacts in the Vacuum interrupter are closed. At this point the end ranges are 63 and 64 already with a certain contact pressure in the bearing points 41 and 51.
  • the shift lever 6 according to the invention can also be telescoped from two interacting parts are formed.
  • the necessary compression The two parts of the shift lever 6 in the closed position can then, for example by sliding or rolling off a corresponding guide device of the Switching part can be realized in a cam track.
  • the kinks are bent towards each other Parts of the shift lever 6 transferred to an almost extended position. Furthermore, it is possible to transfer the parts of the shift lever 6 directly into the extended position, the shift lever 6 by the action of the operating lever 71 in the is in the correct position.
  • the switch 1 according to the invention is in accordance with an illustrated embodiment designed as a medium voltage switch. However, it can also be used as a high-current disconnector or any other electrical switch can be used.
  • the shift lever 6 can also consist of more than two parts.
  • the shape of the bearing points is not limited to a cylindrical one, but can also have a different curve shape, which, however, is preferred in Transverse direction to the shift lever 6 has a linear course. This is especially true for the bearing 51, in which the end portion 64 of the switching part 62 during the Switching process slides into it.
  • bearing point 51 can also be planar as a corner area Surfaces are formed to simplify the construction of the switch.
  • the End region 64 of the switching part 62 then does not have to be arched.
  • the size of the contact area at the end regions 63 and 64 and Bearing points 41 and 51 can be extended in the transverse direction by the extension of the elements can be varied to the shift lever 6. This allows the switch 1 to be transferred Current strength can be aligned.
  • the invention thus creates an electrical switch 1, which at least one has two-part shift lever 6.
  • This acts between the two parts of the Shift lever 6 a spring device such that the shift lever 6 in the The closed position is energized and the spring force at bearing points 41 and 51 of the electrical switch 1 is supported to form the electrical contact.
  • a swivel part 61 and a switching part 62 of the Shift lever 6 in the open position in a bent relative position to each other. When the closed position is reached, this is counter to the voltage of the Spring device under the force of the actuator in a less transferred kinked position, in which the total length of the shift lever 6 thus represents larger.

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter 1 für Energieversorgungsnetze, insbesondere einen Mittelspannungsschalter, mit schwenkbar gelagertem Schalthebel 6, der mittels eines Betätigungsorgans 71 zwischen einer Schließstellung und einer im Winkel hierzu stehenden Offenstellung schaltbar ist. Der Schalthebel 6 ist wenigstens zweiteilig ausgebildet, wobei zwischen den beiden Teilen 61 und 62 eine Federeinrichtung derart wirkt, daß der Schalthebel 6 in der Schließstellung unter Spannung gerät und die Federkraft an den Lagerstellen 41 und 51 des elektrischen Schalters 1 unter Bildung des elektrischen Kontakts abgestützt ist. Mit einem derartigen elektrischen Schalter 1 lassen sich kurze Schließstrecken und geringe Schließzeiten mit hoher Flächenpressung an den Kontaktstellen verwirklichen. Dabei liegen die Kontaktflächen gut aneinander an und weisen große Flächeninhalte auf. Dadurch können auch hohe Ströme zuverlässig und dauerhaft übertragen werden. Ferner sind nur relativ geringe Betätigungskräfte zum Schalten erforderlich. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter für Energieversorgungsnetze, insbesondere einen Mittelspannungsschalter, mit schwenkbar gelagertem Schalthebel, der mittels eines Betätigungsorgans zwischen einer Schließstellung und einer im Winkel hierzu stehenden Offenstellung schaltbar ist, wobei der Schalthebel in der Schließstellung zur Reduzierung des Kontaktübergangswiderstands mit hoher Flächenpressung gelagert ist.
Derartige Schalter werden in der Praxis zur Übertragung von hohen Spannungen und hohen Schaltströmen eingesetzt. In Energieversorgungsnetzen werden hierbei u.a. Spannungen im Bereich zwischen 1000 V und 60000 V übertragen, wobei häufig Nennströme zwischen 400 A und 6300 A auftreten. Insbesondere bei hohen Nennströmen sind dabei hohe Kontaktdrücke bei gut anliegenden Kontaktelementen mit möglichst großer Kontaktfläche gewünscht, um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten.
Ein Anwendungsbeispiel derartiger elektrischer Schalter sind Trennschalter, welche sogenannte Messerpakete aufweisen, die in der Schließstellung lamellenartig in Gegenkontakte eingreifen. Die Messerpakete werden dabei durch einen Betätigungshebel zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung geschwenkt. Beim Schließen dieser Trennschalter gleiten die Messerpakete und die Gegenkontakte an den Kontaktflächen gegeneinander ab, bis sie vollständig miteinander im Eingriff sind. Da bei hohen Nennströmen sehr große Kontaktflächen erforderlich sind, treten in der Praxis hierbei in der Regel sehr große Betätigungskräfte auf, zumal die Messerpakete möglichst gut an den Gegenkontakten anliegen sollen und dabei einen Anlagedruck entfalten. Die Anzahl der zu schaltenden Messerpakete hängt zum einen von der Höhe des Nennstromes und zum anderen davon ab, ob zum Beispiel ein 1-poliger oder ein 3-poliger Trennschalter eingesetzt wird. Insbesondere bei einem 3-poligen Trennschalter mit hohen Nennströmen ergeben sich so Betätigungskräfte, welche nur mit hohem Aufwand herstellbar sind.
Da die Messerpakete und die Gegenkontakte lamellenartig ineinandergreifen, sind derartige Schalter zudem empfindlich für Verschmutzungen an den Kontaktflächen, auch wenn derartige Kontakteinsätze zum Beispiel mit selbstschmierender Silbergraphitauflage versehen sind. Daher kann die Einsatzfähigkeit eines derartigen elektrischen Schalters schon bei relativ geringer Verunreinigung aufgrund der dadurch entstehenden wesentlich höheren Reibung an den Kontaktflächen nicht zuverlässig gewährleistet werden. Insbesondere sind die erforderlichen Betätigungskräfte kaum herstellbar.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Schalter bereitzustellen, der einen geringen Kontaktübergangswiderstand aufweist und dabei mit relativ geringem Kraftaufwand zuverlässig und dauerhaft betätigbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß der Schalthebel wenigstens zweiteilig mit einer zwischen den Teilen wirksamen Federeinrichtung ausgebildet ist, und daß der Schalthebel in der Schließstellung derart gehalten ist, daß die Federeinrichtung unter Spannung gerät und die Federkraft an den Lagerstellen des elektrischen Schalters unter Bildung des elektrischen Kontakts abgestützt ist.
Erfindungsgemäß wird daher vorteilhafterweise von der Bauweise mit ineinandergreifenden Messern bzw. Gegenkontakten mit der hier vorgesehenen Herstellung der Flächenpressung in Querrichtung zur Betätigung des Schalthebels Abschied genommen. Statt dessen sieht die Erfindung vor, die erforderliche Flächenpressung in Längsrichtung des Schalthebels an den Lagerstellen herzustellen. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß die vom Betätigungsorgan aufgebrachte Kraft wirksamer umgesetzt werden kann. Dadurch lassen sich günstigere Kräfteverhältnisse am Schalter herstellen, wodurch insbesondere die Betätigungskraft deutlich reduziert werden kann.
Von weiterem Vorteil ist es, daß die erforderliche Flächenpressung an den Lagerstellen durch die Federeinrichtung hergestellt wird und nicht wie im Stand der Technik durch den Anlagedruck der Messer an den Gegenkontakten. Daher ist sie gezielt einstellbar. Damit kann eine zuverlässige und gleichbleibende Übertragung des elektrischen Stromes auch über lange Zeiträume und viele Schaltvorgänge hinweg erzielt werden. Die Federvorspannung des Schalthebels in der Schließstellung gewährleistet dauerhaft einen guten Kontaktsitz und damit einen geringen Kontaktübergangswiderstandswert.
Ferner ist die Anordnung daher unempfindlich gegenüber Fertigungstoleranzen der Bestandteile.
Zudem ist die erfindungsgemäße Anordnung auch wesentlich unempfindlicher gegenüber einer Verschmutzung als der Stand der Technik, da hier relativ großflächige und zudem auch leicht reinigbare Lagerstellen herstellbar sind.
Als weiterer Vorteil ergibt sich aus der erfindungsgemäßen Anordnung, daß der konstruktive Aufwand gegenüber der herkömmlichen Anordnung wesentlich verringert ist. Insbesondere müssen keine Messerpakete ausgebildet und justiert werden. Im Stand der Technik war ein gewisser baulicher Aufwand erforderlich, um ein exaktes Ineinandergreifen der Messerpakete in die Gegenkontakte sicherzustellen. Derartige besondere Maßnahmen können jedoch beim Gegenstand der Erfindung weitestgehend vermieden werden.
Der erfindungsgemäße elektrische Schalter ist daher sehr funktionssicher und langlebig und kann auch bei sehr hohen Nennströmen eingesetzt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Dadurch, daß die beiden Teile des Schalthebels gelenkig aneinander gelagert sind, wobei die Federeinrichtung die beiden Teile in der Offenstellung in einer abgeknickten Relativlage hält, die beim Erreichen der Schließstellung gegen die Spannung der Federeinrichtung unter der Krafteinwirkung des Betätigungsorgans in eine weniger abgeknickte Stellung überführbar ist, läßt sich eine sehr gute Kraftumsetzungen zur Herstellung der Flächenpressung erzielen. Dabei verlängert sich die wirksame Gesamtlänge des Schalthebels, wodurch ein sehr gutes Andrücken an die Lagerstellen und somit eine gute Stromleitung erreicht wird. Die somit hergestellte "Knick-Kinematik" eignet sich in besonderer Weise dazu, die Betätigungskraft auf einem Minimum zu halten, ohne daß Abstriche hinsichtlich der erzielbaren Flächenpressung und der Zuverlässigkeit der Anordnung erforderlich sind. Der bauliche Aufwand für den elektrischen Schalter kann so zudem sehr gering gehalten werden.
Von weiterem Vorteil ist es, wenn die beiden Teile des Schalthebels in der weniger abgeknickten Stellung nahe der gestreckten Lage der gelenkigen Ankopplung vorliegen. Damit kann die durch das Betätigungsorgan aufgebrachte Haltekraft auf den Schalthebel in der Schließstellung noch geringer gehalten werden, da der zweiteilige Schalthebel in einer relativ eigenstabilen Lage vorliegt. Hierbei ist wesentlich, daß sich die beiden Teile des Schalthebels in dieser nahezu gestreckten Lage im wesentlichen selbsttätig gegeneinander abstützen und dadurch eine relativ geringe Kraftkomponente in Querrichtung vorliegt.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die beiden Teile des Schalthebels mit Gelenkspiel aneinander gelagert sind. Dadurch kann erreicht werden, daß die sich ergebende Flächenpressung an den Lagerstellen durch die Wirkung der Federeinrichtung hergestellt wird und somit keine Verspannung am Gelenk zwischen den beiden Teilen des Schalthebels entsteht. Dadurch wird die gelenkige Beweglichkeit der beiden Teile zueinander auch in gespanntem Zustand aufrechterhalten und dauerhaft sichergestellt. Eine Beschädigung der Gelenkverbindung zwischen den beiden Teilen des Schalthebels kann so zudem wirksamer vermieden werden.
Vorzugsweise wird das Gelenkspiel zwischen den beiden Teilen des Schalthebels durch eine Langloch-Bolzen-Verbindung hergestellt, welche auf eine baulich sehr einfache und funktionsfähige Weise eine zuverlässige Anlenkung der beiden Teile zuläßt.
Dadurch, daß eine Lagerstelle als konkave Zylinderfläche in einem Lagerkörper ausgebildet ist, auf der sich ein zylinderförmiges Ende des Schwenkteils des Schalthebels in der Schließstellung abstützt, wird eine besonders große Kontaktfläche an einer Lagerfläche bereitgestellt. Dadurch können auch sehr hohe Ströme zuverlässig übertragen werden. Zudem weist die Anordnung dadurch einen stabileren Aufbau auf.
Wenn das zylinderförmige Ende des Schwenkteils schwenkbar mit Lagerspiel an den Lagerkörper angekoppelt ist, kann eine zuverlässige schwenkbare Ausgestaltung des Schwenkteils erzielt werden, ohne daß das hierzu verwendete Lagerelement, zum Beispiel ein Bolzen, mit dem Kontaktdruck des Schalters beaufschlagt wäre. Hierbei ist das Lagerspiel in üblicher Weise so zu bemessen, daß der Druck nicht am Lagerelement, sondern am zylinderförmigen Ende des Schwenkteils über die konkave Zylinderfläche am Lagerkörper aufgenommen wird. Diese Schwenklagerung kann daher in einfacher Bauart und zuverlässiger sowie langlebiger Weise ausgestaltet werden.
Von weiterem Vorteil ist es, wenn die andere Lagerstelle konkav ausgebildet ist, wobei ein Ende des Schaltteils des Schalthebels analog nach außen gewölbt ist und während des Schließvorgangs in die andere Lagerstelle eingreift und darin während der Relativbewegung der Teile des Schalthebels abgleitet. Die zueinander analog ausgebildeten gewölbten Lagerflächen lassen hierbei ebenfalls hohe Berührungsflächenabmessungen erzielen. Dadurch können auch in dieser Lagerstelle hohe Ströme übertragen werden. Weiter kann beim Schließvorgang ein zuverlässiger Sitz des Schaltteils in der Lagerstelle dadurch hergestellt werden, daß der Schalthebel mit Federvorspannung in die Lagerstelle hineingleitet.
Alternativ kann die andere Lagerstelle als Eckbereich ausgebildet sein, wobei ein Ende des Schaltteils des Schalthebels analog ausgebildet ist und während des Schließvorgangs in die andere Lagerstelle eingreift und darin während der Relativbewegung der Teile des Schalthebels abgleitet. Durch die flächige Ausgestaltung der anderen Lagerstelle kann diese vorteilhafterweise in konstruktiv noch einfacherer Weise ausgebildet werden.
In beiden Lagerstellen kann das abgleitende Lagerelement zudem vorteilhafterweise eine Reinigung der Lagerstellen bewirken, wodurch Verschmutzungen, Zunder und Brandmarken etc. selbsttätig beim Schaltvorgang beseitigt werden können.
Von weiterem Vorteil ist es, wenn der elektrische Schalter eine Vakuumschalteinrichtung aufweist. Dadurch können Spannungsüberschläge und Lichtbögen im Kontaktbereich zuverlässig vermieden werden. Weiter erschließen sich für den erfindungsgemäßen elektrischen Schalter zahlreiche zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten, da die Vorteile einer derartigen an sich bekannten Vakuumschalteinrichtung mit genutzt werden können.
Dadurch, daß das Schaltteil einen Arm aufweist, der derart gelenkig an ein bewegliches Kontaktelement der Vakuumschalteinrichtung angekoppelt ist, daß sich die Kontaktelemente der Vakuumschalteinrichtung beim Schließen des elektrischen Schalters mittels der Schwenkbewegung der beiden Teile des Schalthebels zueinander schließen, kann vorteilhafterweise gleichzeitig mit dem Schließen des Schalthebels ein Schließen der Kontaktelemente der Vakuumschalteinrichtung erzielt werden. Insbesondere läßt sich hierdurch verwirklichen, daß der Schalthebel während der Schließbewegung selbst bereits mit beiden Lagerstellen im Eingriff ist, ohne daß ein Strom fließt. Der Stromfluß wird dann erst nach Schließen der Kontaktelemente der Vakuumschalteinrichtung während des Kippvorgangs des Schwenkteiles gegenüber dem Schaltteil des Schalthebels hergestellt. Der für einen Lichtbogenüberschlag kritische Bereich bei der Annäherung der Kontaktstellen kann so zuverlässig in das Innere der Vakuumschalteinrichtung verlagert werden. Dies gilt analog auch für den Öffnungsvorgang am elektrischen Schalter, bei dem ein Lichtbogenüberschlag gewöhnlich auftritt. Die Vakuumschalteinrichtung kann einen derartigen Spannungsüberschlag in bekannter Weise zuverlässig begrenzen. Ein weiterer sich hieraus ergebender Vorteil liegt darin, daß der Schließvorgang des Schalters aufgrund der kinematischen Verhältnisse mit hoher Geschwindigkeit erfolgen kann. Zudem liegt bei einer derartigen Ausführungsform eine kurze Schließstrecke vor.
Wenn das bewegliche Kontaktelement eine Rolleinrichtung aufweist, welche mit einer Abrollfläche des Arms zusammenwirkt, so kann ein reibungsarmer Schließvorgang erzielt werden. Zudem kann der zeitliche Ablauf des Schließvorgangs durch die Gestaltung der Abrollfläche gezielt gesteuert werden. Der elektrische Schalter ist daher für viele Schließvorgänge ausgelegt und läßt kurze Schließzeiten erzielen.
Dadurch, daß das bewegliche Kontaktelement der Vakuumschalteinrichtung mittels einer Feder vorgespannt ist, wobei diese Feder Teil der Federeinrichtung des elektrischen Schalters ist, vereinfacht sich dessen Aufbau wesentlich. Erfindungsgemäß kann so die an der Vakuumschalteinrichtung zur Herstellung des Kontaktdrucks erforderliche Feder gleichzeitig zur Herstellung der Federkraft zur Bildung des elektrischen Kontakts an den Lagerstellen genutzt werden. Damit läßt sich ein noch kompakterer Aufbau der Anordnung erreichen. Durch die einfache Bauweise mit relativ wenigen Bauelementen ergibt sich eine noch zuverlässigere Schalteranordnung, was sich positiv auf die Lebenserwartung des elektrischen Schalters auswirkt.
Wenn die Vakuumschalteinrichtung eine weitere Feder mit geringerer Federkraft als die der anderen Feder aufweist, welche das Öffnen der Kontaktelemente in der Vakuumschalteinrichtung bewerkstelligt, kann die Öffnungsbewegung der Kontaktelemente zuverlässiger und mit hoher Geschwindigkeit vollzogen werden. Dadurch verringert sich die Gefahr eines Lichtbogenüberschlags weiter. Dies erhöht die Lebensdauer des Schalters.
Von weiterem Vorteil ist es, wenn der Schwenkwinkel zwischen der Offen- und Schließstellung des elektrischen Schalters größer als der zum Schließen der Kontaktelemente der Vakuumschalteinrichtung erforderliche Winkel ist. Dadurch muß das Betätigungsorgan zum Einleiten des Schließvorganges kaum Reibung überwinden. Ferner kann der Schließvorgang aufgrund der Masse der Vakuumschalteinrichtung bzw. des Schalthebels noch schneller geschlossen werden, da die bewegte Masse den Vorgang unterstützt. Zudem kann auch eine von außen sichtbare Trennstrecke am Schalter hergestellt werden, wodurch auch aus größerer Entfernung sichtbar ist, ob der Schalter geschlossen ist oder nicht.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters; und
  • Fig. 2 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters.
    • Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weist ein elektrischer Schalter 1 ein Gestell 2 auf, auf welchem zueinander beabstandet Isolatoren 3 angeordnet sind. Auf einem Isolator 3 ist ein erster Lagerkörper 4 angeordnet, während auf einem weiteren Isolator 3 ein zweiter Lagerkörper 5 des elektrischen Schalters 1 angeordnet ist.
    Funktionell zwischen den beiden Lagerkörpern 4 und 5 ist ein Schalthebel 6 angeordnet. Dieser Schalthebel 6 wird mittels einer Betätigungseinrichtung 7 zwischen einer Offen- und einer Schließstellung hin- und herbewegt, wobei in Fig. 1 die Schließstellung dargestellt ist. Dabei wird der Schalthebel 6 um einen vorbestimmten Winkel um einen Drehpunkt am ersten Lagerkörper 4 geschwenkt.
    Der erste Lagerkörper 4 ist mit einer ersten Lagerstelle 41 ausgebildet, welche als zylinderförmige, nach innen gewölbte Fläche vorliegt. Der zweite Lagerkörper 5 weist ebenfalls eine Lagerstelle 51 auf, welche im wesentlichen zylinderförmig nach innen gewölbt ausgebildet ist.
    Der Schalthebel 6 enthält ein Schwenkteil 61 und ein Schaltteil 62, welche gelenkig aneinander gekoppelt sind.
    Das nicht dem Schaltteil 62 benachbarte Ende des Schwenkteiles 61 weist einen zylinderförmigen Endbereich 63 auf, der in seiner Gestalt an die erste Lagerstelle 41 angepaßt ist. Dadurch wird eine große Berührungsfläche zwischen dem Endbereich 63 und der ersten Lagerstelle 41 verwirklicht. Weiter ist das Schwenkteil 61 über eine in Fig. 1 nicht näher dargestellte Gelenkverbindung schwenkbar mit Lagerspiel an den ersten Lagerkörper 4 angekoppelt. Das Lagerspiel ist dabei derart gewählt, daß bei geschlossenem elektrischem Schalter 1 und der Aufbringung der erforderlichen Flächenpressung an der Lagerstelle kein Druck auf die Schwenklagerung aufgebracht wird, sondern dieser Druck von der ersten Lagerstelle 41 aufgenommen wird.
    Der Schaltteil 62 weist an dem nicht dem Schwenkteil 61 benachbarten Ende einen gewölbten Endbereich 64 auf, der in seiner Gestalt an die zweite Lagerstelle 51 angepaßt ist. Dadurch liegt auch hier eine große Berührungsfläche vor.
    Zwischen dem Schwenkteil 61 und dem Schaltteil 62 liegt eine in Fig. 1 nicht dargestellte Federeinrichtung vor, welche diese beiden Teile des Schalthebels 6 in der Offenstellung in einer abgeknickten Relativlage hält. Weiter sind die beiden Teile 61 und 62 des Schalthebels 6 mit Gelenkspiel aneinander gelagert, so daß die aufgebrachte Flächenpressung an der ersten Lagerstelle 41 und an der zweiten Lagerstelle 51 von der Federkraft der Federeinrichtung abhängt.
    Die Betätigungseinrichtung 7 weist einen Betätigungshebel 71 auf, der an das Schwenkteil 61 drehbar angekoppelt ist. Bei Betätigung des Betätigungshebels 71 schwenkt der Schalthebel 6 um die Lagerung am ersten Lagerkörper 4 um den vorgegebenen Winkel zwischen der Offen- und der Schließstellung. Da die Teile 61 und 62 des Schalthebels 6 in der Offenstellung aufgrund der Wirkung der Federeinrichtung in einer zueinander abgeknickten Relativlage gehalten werden, gelangt beim Einschwenken des Schalthebels 6 in die Schließstellung zunächst der gewölbte Endbereich 64 des Schaltteils 2 in Anschlag mit der zweiten Lagerstelle 51. Bei fortgesetztem Einschwenken in die Schließstellung verringert sich dann der Knickwinkel zwischen dem Schwenkteil 61 und dem Schaltteil 62 derart, daß diese in eine nahezu gestreckte Lage übergeführt werden. Der Endbereich 64 des Schaltteiles 2 gleitet dabei in der zweiten Lagerstelle 51 ab und legt sich schließlich großflächig daran an.
    Da die Lagerung des Schwenkteiles 61 am ersten Lagerkörper 4 ebenso mit Spiel versehen ist, wie die Lagerung des Schwenkteiles 61 zum Schaltteil 62, ergibt sich eine durch die Federeinrichtung vorgegebene Flächenpressung im Bereich der ersten und zweiten Lagerstelle 41 und 51. Der elektrische Schalter 1 ist somit mit vordefinierter Flächenpressung bei großen Kontaktflächen an den Lagerstellen geschlossen. Aufgrund der "Knick-Kinematik", welche ein gegeneinander Verschwenken des Schwenkteiles 61 zum Schaltteil 62 im Endbereich des Schließvorgangs herstellt, ermöglicht dabei geringe Betätigungskräfte am Betätigungshebel 71.
    In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters 1 dargestellt. Für gleiche oder analoge Elemente des elektrischen Schalters werden in der nachfolgenden Beschreibung die gleichen Bezugszeichen wie bei Fig. 1 verwendet, wobei auf eine ausführliche Erläuterung derselben verzichtet wird.
    In Fig. 2 ist die Offenstellung des elektrischen Schalters 1 mit strichpunktierten Linien angedeutet, während die Schließstellung voll ausgezeichnet ist.
    Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist eine Vakuumschalteinrichtung 8 am Schwenkteil 61 des Schalthebels 6 angeordnet. Die Vakuumschalteinrichtung 8 weist eine Vakuumschaltkammer 81 und eine Vorspanneinrichtung 82 für den beweglichen Kontakt der Vakuumschaltkammer 81 auf. Der feststehende Kontakt der Vakuumschaltkammer 81 ist funktionell mit dem zylinderförmigen Endbereich 63 des Schwenkteiles 61 elektrisch verbunden. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist dabei das Schwenkteil 61 über den Lagerbolzen 42 mit Spiel an den ersten Lagerkörper 4 angekoppelt, wobei der zylinderförmige Endbereich 63 in der ersten Lagerstelle 41 aufgenommen ist.
    Das Schaltteil 62 weist ferner einen Arm 65 auf, der mit der Vorspanneinrichtung 82 der Vakuumschaltkammer 81 zusammenwirkt. Hierzu ist auf dem Arm 65 eine Abrollfläche 66 ausgebildet, auf welcher eine Rolleinrichtung 83 der Vakuumschalteinrichtung 8 während der Schließbewegung bzw. Öffnungsbewegung abrollt.
    Die Vorspanneinrichtung 82 für den beweglichen Kontakt der Vakuumschalteinrichtung 8 enthält eine Feder 84, welche den Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontakt und dem feststehenden Kontakt der Vakuumschaltkammer 81 herstellt. Weiter weist die Vorspanneinrichtung 82 noch eine Feder 85 auf, welche eine geringere Federkraft aufweist, als die Kontaktdruckfeder 84. Die Feder 85 stützt sich am Schwenkteil 61 ab und bewirkt das Öffnen der Kontaktelemente der Vakuumschaltkammer 81 bei fehlender Gegenhaltung durch den Arm 65 des Schaltteiles 62.
    Die Vorspanneinrichtung 82 wirkt dabei funktionell als Federeinrichtung zwischen dem Schwenkteil 61 und dem Schaltteil 62 und erzeugt die gewünschte Flächenpressung an den Lagerstellen 41 und 51 bei geschlossenem Schalter 1. Die Größe der Flächenpressung wird dabei im wesentlichen durch die Federkraft der Kontaktdruckfeder 84 bestimmt, wobei die Öffnungsfeder 85 unterstützend wirkt.
    Am Schaltteil 62 ist ferner ein Leitungsband 67 angeordnet, welches den elektrischen Kontakt mit dem beweglichen Kontakt der Vakuumschaltkammer 81 herstellt. Um einen Spannungsüberschlag zwischen dem Schaltteil 62 und dem Schwenkteil 61 vor Schließen der Kontakte der Vakuumschaltkammer 81 zu vermeiden, ist das Schwenkteil 61 elektrisch isolierend ausgebildet. Dadurch wird sichergestellt, daß die Stromübertragung in der Vakuumschalteinrichtung 8 stattfindet.
    Beim Überführen des Schalthebels 6 von der Offen- in die Schließstellung wird zunächst ein freier Schwenkwinkel überbrückt, der als Sichttrennstrecke des Schalters dient. Sobald der gewölbte Endbereich 64 des Schaltteiles 62 mit der zweiten Lagerstelle 51 in Eingriff gelangt, verringert sich die durch die Vorspanneinrichtung 82 vorgegebene geknickte Relativlage des Schaltteils 62 zum Schwenkteil 61 bei weiterer Betätigung des Betätigungshebels 71. In dieser Stellung fließt jedoch noch kein Strom über den elektrischen Schalter 1, da die Kontakte der Vakuumschalteinrichtung 8 noch nicht geschlossen sind.
    Mit zunehmender Überführung der Teile des Schalthebels 6 in die gestreckte Lage wirkt der Arm 65 über die Rolleinrichtung 83 auf den beweglichen Kontakt der Vakuumschaltkammer 81 ein und schließt so die Kontakte der Vakuumschaltkammer 81 gegen die Federkraft der Vorspanneinrichtung 82. In der in Fig. 2 gezeigten Endstellung führt der elektrische Schalter 1 Strom, da die Kontakte der Vakuumschalteinrichtung 8 geschlossen sind. Die zu Übertragung von hohen Nennströmen erforderliche Flächenpressung zur Erzielung eines geringen Kontaktübergangswiderstands wird dabei aufgrund der Federkraft der Vorspanneinrichtung 82 an den großen Berührungsflächen der ersten Lagerstelle 41 und der zweiten Lagerstelle 51 hergestellt.
    Aufgrund der vorliegenden "Knick-Kinematik" erfolgt der Schließvorgang außerordentlich schnell und mit geringem Kraftaufwand, wobei das Eigengewicht des Schalthebels 6 bei entsprechender Anordnung zusätzlich beschleunigend wirkt.
    Zum Öffnen des elektrischen Schalters 1 wird der Betätigungshebel 71 derart aktiviert, daß der Schalthebel 6 ausgeschwenkt wird, wobei das Schwenkteil 61 und das Schaltteil 62 entsprechend der Federkraft der Vorspanneinrichtung 82 gegeneinander ausknicken. Dabei bleiben die Endbereiche 63 und 64 der Teile des Schalthebels 6 zunächst weiter im Eingriff mit den Lagerstellen 41 und 51, während der elektrische Schalter 1 bereits unterbrochen ist, da die Kontakte der Vakuumschalteinrichtung 8 nach einem gewissen Betätigungsweg voneinander getrennt vorliegen. Ein Spannungsüberschlag mit Lichtbogen tritt daher nur in der Vakuumschaltkammer 81 auf und wird dort gelöscht. Hierbei bewirkt die Feder 85 den Öffnungsvorgang der Kontakte der Vakuumschaltkammer 81.
    Mit weiterer Betätigung des Betätigungshebels 71 gelangt schließlich der Endbereich 64 des Schaltteiles 62 außer Eingriff mit der zweiten Lagerstelle 51 und die sichtbare Trennstrecke des elektrischen Schalten 1 wird hergestellt.
    Weiter ist in Fig. 2 schematisch angedeutet, wie sich die Gesamtlänge des Schalthebels 6 beim Überführen des Schaltteiles 62 und des Schwenkteiles 61 in die nahezu gestreckte Lage verlängert. Der Kreisbogen 9 repräsentiert die Gesamtlänge des Schalthebels 6 im geschlossenen Zustand. In der strichpunktiert dargestellten Offenstellung des elektrischen Schalten 1 liegt entsprechend ein Spiel t vor, welches beim Schließen des Schalters 1 verschwindet.
    Der elektrische Schalter 1 ist relativ unempfindlich gegenüber Verschmutzungen und Brandmarken, da das Abgleiten der Endbereiche 63 und 64 in den Lagerstellen 41 und 51 zu einem Reinigungseffekt führt. Weiter treten Brandmarken kaum oder gar nicht auf, da der Schalter erst geschlossen ist, wenn die Kontakte in der Vakuumschaltkammer geschlossen sind. Zu diesem Zeitpunkt liegen die Endbereiche 63 und 64 bereits mit einem gewissen Anpreßdruck in den Lagerstellen 41 und 51.
    Die Erfindung läßt neben den hier aufgezeigten Ausführungsformen weitere Gestaltungsansätze zu.
    So kann der erfindungsgemäße Schalthebel 6 auch aus zwei teleskopierbar zusammenwirkenden Teilen ausgebildet werden. Das erforderliche Zusammendrücken der beiden Teile des Schalthebels 6 in der Schließstellung kann dann zum Beispiel durch ein Abgleiten oder Abrollen einer entsprechenden Führungseinrichtung des Schaltteiles in einer Kurvenbahn realisiert werden.
    In den aufgezeigten Ausführungsbeispielen werden die zueinander geknickten Teile des Schalthebels 6 in eine nahezu gestreckte Lage übergeführt. Ferner ist es auch möglich, die Teile des Schalthebels 6 unmittelbar in die gestreckte Lage überzuführen, wobei der Schalthebel 6 durch die Einwirkung des Betätigungshebels 71 in der korrekten Lage zu halten ist.
    Der erfindungsgemäße Schalter 1 ist gemäß einer aufgezeigten Ausführungsform als Mittelspannungsschalter ausgebildet. Er kann jedoch auch als Hochstromtrennschalter oder jeder andere beliebige elektrische Schalter eingesetzt werden.
    Weiter kann der Schalthebel 6 auch aus mehr als zwei Teilen bestehen.
    Die Gestalt der Lagerstellen ist nicht auf eine zylinderförmige beschränkt, sondern kann auch eine andere Kurvenform aufweisen, welche bevorzugt jedoch in Querrichtung zum Schalthebel 6 einen linearen Verlauf aufweist. Dies gilt insbesondere für die Lagerstelle 51, in welche der Endbereich 64 des Schaltteils 62 während des Schaltvorgangs hineingleitet.
    Weiter kann insbesondere die Lagerstelle 51 auch als Eckbereich mit ebenen Flächen ausgebildet werden, um die Bauweise des Schalters zu vereinfachen. Der Endbereich 64 des Schaltteils 62 muß dann nicht gewölbt ausgebildet werden.
    Die Größe der Kontaktfläche an den Endbereichen 63 und 64 und den Lagerstellen 41 und 51 kann dabei durch die Erstreckung der Elemente in Querrichtung zum Schalthebel 6 variiert werden. Damit kann der Schalter 1 auf die zu übertragende Stromstärke ausgerichtet werden.
    Die Erfindung schafft somit einen elektrischen Schalter 1, der einen wenigstens zweiteiligen Schalthebel 6 aufweist. Hierbei wirkt zwischen den beiden Teilen des Schalthebels 6 eine Federeinrichtung derart, daß der Schalthebel 6 in der Schließstellung unter Spannung gerät und die Federkraft an den Lagerstellen 41 und 51 des elektrischen Schalters 1 unter Bildung des elektrischen Kontakts abgestützt ist. In einer speziellen Ausführungsform liegen ein Schwenkteil 61 und ein Schaltteil 62 des Schalthebels 6 in der Offenstellung in einer abgeknickten Relativlage zueinander vor. Diese wird beim Erreichen der Schließstellung gegen die Spannung der Federeinrichtung unter der Krafteinwirkung des Betätigungsorgans in eine weniger geknickte Stellung übergeführt, in der sich die Gesamtlänge des Schalthebels 6 somit größer darstellt. Mit einem derartigen elektrischen Schalter 1 lassen sich kurze Schließstrecken und geringe Schließzeiten mit hoher Flächenpressung an den Kontaktstellen verwirklichen. Dabei liegen die Kontaktflächen gut aneinander an und weisen große Flächeninhalte auf. Dadurch können auch hohe Ströme zuverlässig und dauerhaft übertragen werden. Ferner sind nur relativ geringe Betätigungskräfte zum Schalten erforderlich.

    Claims (15)

    1. Elektrischer Schalter (1) für Energieversorgungsnetze, insbesondere Mittelspannungsschalter, mit schwenkbar gelagertem Schalthebel (6), der mittels eines Betätigungsorgans (71) zwischen einer Schließstellung und einer im Winkel hierzu stehenden Offenstellung schaltbar ist, wobei der Schalthebel (6) in der Schließstellung zur Reduzierung des Kontaktübergangswiderstands mit hoher Flächenpressung gelagert ist,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der Schalthebel (6) wenigstens zweiteilig mit einer zwischen den Teilen (61, 62) wirksamen Federeinrichtung ausgebildet ist, und
      daß der Schalthebel (6) in der Schließstellung derart gehalten ist, daß die Federeinrichtung unter Spannung gerät und die Federkraft an den Lagerstellen (41, 51) des elektrischen Schalters (1) unter Bildung des elektrischen Kontakts abgestützt ist.
    2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (61, 62) des Schalthebels (6) gelenkig aneinander gelagert sind, wobei die Federeinrichtung die beiden Teile (61, 62) in der Offenstellung in einer abgeknickten Relativlage hält, die beim Erreichen der Schließstellung gegen die Spannung der Federeinrichtung unter der Krafteinwirkung des Betätigungsorgans (71) in eine weniger abgeknickte Stellung überführbar ist.
    3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (61, 62) des Schalthebels (6) in der weniger abgeknickten Stellung nahe der gestreckten Lage vorliegen.
    4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (61, 62) des Schalthebels (6) mit Gelenkspiel aneinander gelagert sind.
    5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkspiel zwischen den beiden Teilen (61, 62) des Schalthebels (6) durch eine Langloch-Bolzen-Verbindung hergestellt ist.
    6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagerstelle (41) als konkave Zylinderfläche in einem Lagerkörper (4) ausgebildet ist, auf der sich ein zylinderförmiges Ende (63) eines Schwenkteils (61) des Schalthebels (6) in der Schließstellung abstützt.
    7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zylinderförmige Ende (63) des Schwenkteils (61) schwenkbar mit Lagerspiel an den Lagerkörper (4) angekoppelt ist.
    8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Lagerstelle (51) konkav ausgebildet ist, wobei ein Ende (64) des Schaltteils (62) des Schalthebels (6) analog nach außen gewölbt ist und während des Schließvorgangs in die andere Lagerstelle (51) eingreift und darin während der Relativbewegung der Teile (61, 62) des Schalthebels (6) abgleitet.
    9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Lagerstelle (51) als Eckbereich ausgebildet ist, wobei ein Ende (64) des Schaltteils (62) des Schalthebels (6) analog ausgebildet ist und während des Schließvorgangs in die andere Lagerstelle (51) eingreift und darin während der Relativbewegung der Teile (61, 62) des Schalthebels (6) abgleitet.
    10. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vakuumschalteinrichtung (8) aufweist.
    11. Elektrischer Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil (62) einen Arm (65) aufweist, der derart gelenkig an ein bewegliches Kontaktelement der Vakuumschalteinrichtung (8) angekoppelt ist, daß sich die Kontaktelemente der Vakuumschalteinrichtung (8) beim Schließen des elektrischen Schalters (1) mittels der Schwenkbewegung der beiden Teile (61, 62) des Schalthebels (6) zueinander schließen.
    12. Elektrischer Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktelement eine Rolleinrichtung (83) aufweist, welche mit einer Abrollfläche (66) des Arms (65) zusammenwirkt.
    13. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktelement der Vakuumschalteinrichtung (8) mittels einer Feder (84) vorgespannt ist, wobei diese Feder Teil der Federeinrichtung des elektrischen Schalters (1) ist.
    14. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumschalteinrichtung (8) eine weitere Feder (85) mit geringerer Federkraft als die der anderen Feder (84) aufweist, welche das Öffnen der Kontaktelemente in der Vakuumschalteinrichtung (8) bewerkstelligt.
    15. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel zwischen der Offen- und Schließstellung des elektrischen Schalters (1) größer als der zum Schließen der Kontaktelemente der Vakuumschalteinrichtung (8) erforderliche Winkel ist.
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