EP1178505B1 - Betätigungseinrichtung mit einer Zugkette für elektrische Hochspannungsschalter - Google Patents

Betätigungseinrichtung mit einer Zugkette für elektrische Hochspannungsschalter Download PDF

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EP1178505B1
EP1178505B1 EP20010410088 EP01410088A EP1178505B1 EP 1178505 B1 EP1178505 B1 EP 1178505B1 EP 20010410088 EP20010410088 EP 20010410088 EP 01410088 A EP01410088 A EP 01410088A EP 1178505 B1 EP1178505 B1 EP 1178505B1
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EP20010410088
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Claude Schneider Electric Industries SA- Jay
Pascal Schneider Electric Industries SA- Drevard
Benoît Schneider Electric Industries SA- Chabert
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VA Tech Transmission and Distribution SA
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Claims (12)

  1. Betätigungsmechanismus für einen Hochspannungs-Trennschalter, umfassend:
    • ein Gestell (18);
    • eine Transmissionswelle (16), die sich um eine bezüglich des Gestells (18) ortsfeste geometrische Drehachse drehen lässt, wobei die Transmissionswelle (16) mit zumindest einer Kurbel (70, 72) versehen ist;
    • zumindest einen Sammler (10) elastischer potentieller Energie, der ein erstes Endorgan (30) umfasst, das zwischen einer geladenen Stellung und einer entladenen Stellung bewegt werden kann, wobei der Sammler (10) kinetische Antriebsenergie liefert, wenn sich das erste Endorgan (30) von seiner geladenen Stellung zu seiner entladenen Stellung bewegt, und elastische potentielle Energie sammelt, wenn sich das erste Endorgan (30) von seiner entladenen Stellung zu seiner geladenen Stellung bewegt;
    • zumindest eine elastische Zugverbindung (80), die zwischen dem Energiesammler (10) und der Kurbel (70, 72) aufgespannt ist, wobei die elastische Zugverbindung (80) ein erstes Ende (84), das fest mit dem ersten Endorgan (30) des Energiesammlers (10) verbunden ist, sowie ein zweites Ende (82) besitzt, das an die Kurbel (70, 72) der Transmissionswelle (16) montiert ist, während die Transmissionswelle (16) zwischen einer oberen Totpunktstellung und einer unteren Totpunktstellung gedreht werden kann, wobei die beiden Totpunktstellungen Stellungen sind, in denen die elastische Verbindung (80) bezüglich der geometrischen Drehachse der Transmissionswelle (16) keinerlei Drehmoment auf die Transmissionswelle (16) ausübt, und die untere Totpunktstellung erreicht wird, wenn sich das erste Endorgan (30) des Sammlers in seiner entladenen Stellung befindet;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    • das erste Endorgan (30) befähigt ist, seine entladene Stellung bis zu einer Stellung am Bahnende zu überschreiten;
    • das Gestell (18) mit einem verformbaren zusätzlichen Energiesammelorgan (64) ausgerüstet ist, wobei dieses Energiesammelorgan mit dem ersten Endorgan (30) zusammenwirkt, wenn sich das erste Endorgan (30) zwischen der entladenen Stellung und der Stellung am Bahnende befindet und dazu befähigt ist,
    • sich zu verformen, indem es zumindest einen Teil der kinetischen Energie des ersten Endorgans (30) des Energiesammlers absorbiert, während das erste Endorgan die überschrittene Strecke in Richtung auf die Stellung am Bahnende zurücklegt; und
    • seine ursprüngliche Gestalt wieder zu erlangen, indem es einen Teil der kinetischen Energie, die es absorbiert hat, in Gestalt von kinetischer Energie an das erste Endorgan zurückgibt, wenn das erste Endorgan (30) die überschrittene Strecke jenseits der entladenen Stellung in Richtung auf die entladene Stellung durchläuft.
  2. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ausserdem umfasst:
    • eine Freilaufkupplung (110, 114, 115), die die Transmissionswelle (16) mit dem Gestell (18) verbindet, die Drehung der Transmissionswelle (16) in einer Arbeitsrichtung zulässt und die Drehung der Transmissionswelle (16) in einer umgekehrten Richtung verbietet.
  3. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus ausserdem umfasst:
    • einen Schliessriegel (196), der dazu befähigt ist, die Transmissionswelle (16) in einer gespannten Stellung, die der geladenen Stellung des Energiesammlers (10) entspricht, zu verriegeln;
    • eine Schaltwelle (14), die dazu befähigt ist, kinematisch mit zumindest einem beweglichen Kontaktelement (166) des Trennschalters verbunden zu werden;
    • ein Kupplungsorgan (160), das fest mit der Transmissionswelle (16) verbunden und befähigt ist, die Transmissionswelle (16) an die Schaltwelle (14) anzukoppeln, wenn die Transmissionswelle (16) eine Kupplungsstellung erreicht, und die Transmissionswelle (16) von der Schaltwelle (14) abzukoppeln, wenn die Transmissionswelle eine Entkopplungsstellung erreicht, wobei die Kupplungsstellung in Arbeitsrichtung zwischen der gespannten Stellung und der Stellung des unteren Totpunkts liegt, während die Entkopplungsstellung in Arbeitsrichtung zwischen der Kupplungsstellung und der Stellung des unteren Totpunkts liegt.
  4. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmissionswelle (16) ein solches Trägheitsmoment besitzt, dass die Transmissionswelle (16) ihre Drehung von der Stellung des unteren Totpunkts in der Arbeitsrichtung in Richtung ihrer Spannungsstellung fortsetzt und dabei das erste Endorgan (30) von seiner entladenen Stellung in Richtung auf seine geladene Stellung mitführt, wenn der Schliessriegel (196) die Transmissionswelle (16) freigibt, das erste Endorgan (30) des Energiesammlers (10) von seiner geladenen Stellung zu seiner entladenen Stellung wechselt und die Transmissionswelle (16) von ihrer gespannten Stellung zu ihrer Stellung des unteren Totpunkts bewegt.
  5. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Verbindung (80) eine solche Längselastizität besitzt, dass sie eine elastische Dehnung erfährt, wenn das erste Endorgan (30) des Energiesammlers (10) seine Wegüberschreitung vollführt.
  6. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Verbindung (80) eine Zugkette ist.
  7. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ausserdem umfasst:
    • Translationsführungsorgane (52, 60) für das erste Endorgan, das entlang einer relativ zum Gestell (18) ortsfesten geometrischen Translationsachse relativ zum Gestell (18) beweglich ist;
    • eine vom Gestell (18) gehaltene Umlenkrolle (90), über die die elastische Verbindung (80) so läuft, dass ein erster Abschnitt (94) der elastischen Verbindung zwischen der Rolle (90) und dem ersten beweglichen Endorgan (30) des Energiesammlers (10) aufgespannt ist und parallel zur Translationsachse verläuft, während ein zweiter Abschnitt (96) der elastischen Verbindung zwischen der Rolle (90) und der Kurbel (70, 72) aufgespannt ist.
  8. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (96) der elastischen Verbindung einen Winkel der Grössenordnung von 135° mit dem ersten Abschnitt (94) der elastischen Verbindung bildet.
  9. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    • der Energiesammler (10) umfasst:
    • ein zweites Endorgan (32),
    • zumindest eine zwischen dem ersten Endorgan (30) und dem zweiten Endorgan (32) gespannte Feder (26),
    • ein teleskopisches Verbindungsorgan mit einer Führung (36), die entweder mit dem ersten oder dem zweiten Endorgan fest verbunden ist, sowie mit einem Gleitschuh (34), der fest mit dem jeweils anderen Endorgan verbunden und bezüglich der Führung (36) in Translation beweglich ist,
    • das Gestell (18) zumindest einen stützenden Anschlag (58) umfasst, wobei die Feder (26) das zweite Endorgan (32) an den stützenden Anschlag (58) anzudrücken sucht,
    • die teleskopische Verbindung einen Anschlag (42) am Bahnende aufweist, der so zwischen der Führung (36) und dem Gleitschuh (34) angeordnet ist, dass, während das erste Endorgan (30) von seiner geladenen Stellung in seine entladene Stellung überwechselt, der Anschlag (42) am Bahnende zwischen die Führung (36) und den Gleitschuh (34) tritt, ehe das erste Endorgan (30) seine entladene Stellung erreicht hat, und dass, während das erste Endorgan (30) seinen Weg über die entladene Stellung hinaus fortsetzt, das erste bewegliche Organ (30) das zweite bewegliche Organ (32) mitführt.
  10. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (42) am Bahnende ein dämpfender Anschlag ist, der befähigt ist, kinetische Energie zu absorbieren, während das erste Endorgan von der Zwischenstellung, wo sich der Anschlag (42) am Bahnende zwischen die Führung (36) und den Gleitschuh (34) schiebt, zur entladenen Stellung überwechselt.
  11. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    • die Transmissionswelle (16) über einen ersten Freilauf (110, 114, 115) mit dem Gestell (18) verbunden ist;
    • der Mechanismus ausserdem umfasst:
    • zumindest einen Elektromotor (148, 150), der über einen zweiten Freilauf (110, 116) mit der Transmissionswelle verbunden ist;
    • eine Steuervorrichtung (204, 206, 208), die befähigt ist, den Durchgang der Transmissionswelle (16) durch eine im Voraus bestimmte Stellung zu erkennen und den Elektromotor (148, 150) so anzutreiben, dass bei Überschreiten der unteren Totpunktstellung der Transmissionswelle (16) der Elektromotor (148, 150) die Transmissionswelle (16) anzutreiben beginnt, ehe die Geschwindigkeit der Transmissionswelle (16) auf null abgesunken ist.
  12. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiesammlungs-Hilfsorgan (64) zumindest ein Polster mit Elastomer umfasst.
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